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Die Erfindung betrifft ein Feldprüfgerät insbesondere zur Bestimmung der dynamischen Verformung von eine Asphaltfläche ausbildendem Asphalt, wobei eine Stempelfläche eines Belastungsstempels auf die Asphaltfläche aufgelegt und der Belastungsstempel mit einem oder mehreren Kraftstößen beaufschlagt wird. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Bestimmung der dynamischen Verformung von eine Asphaltfläche ausbildendem Asphalt in als Fahrbahnbelag gegossenem oder eingebautem Asphalt, beispielsweise Walzasphalt.
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Ein in der
DE 10 2013 004 650 A1 beschriebenes gattungsgemäßes Feldprüfgerät zur Bestimmung des dynamischen Elastizitätsmodules von Asphalt umfasst eine aus einer Führungsstange mit einer daran angebrachten Ausklinkvorrichtung, einem Fallgewicht, einem Federelement und einer Aufsetzkappe bestehende Belastungsvorrichtung und einen Belastungsstempel mit einem im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Stempelschaft, an dessen einer Stirnseite eine Stempelfläche und an dessen anderer Stirnseite ein Stempelkopf ausgebildet sind. Der Belastungsstempel ist in einer Durchgangsöffnung eines Führungselementes mit einer auf die Asphaltfläche auflegbaren Auflageplatte in Längsrichtung des Belastungsstempels frei beweglich so angeordnet, dass die Stempelfläche des Belastungsstempels auf der Asphaltfläche aufliegt. Am Stempelkopf des Belastungsstempels befindet sich eine Aufsetzplatte, an die die Aufsetzkappe der Belastungsvorrichtung kraftschlüssig ankoppelbar ist, derart, dass ein Kraftstoß von der Aufsetzkappe auf den Belastungsstempel übertragbar ist, und zwar in Längsrichtung des Stempelschaftes. Am Belastungsstempel ist ein Beschleunigungssensor angeordnet, mit dem der zeitliche Verlauf der Beschleunigung des Belastungsstempels erfasst werden kann. Am Führungselement ist ein Wegsensor so angeordnet, dass die Längsbewegung des Belastungsstempels in der Durchgangsbohrung des Führungselementes erfasst werden kann.
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Zur Bestimmung des dynamischen Elastizitätsmodules von Asphalt werden mittels der Belastungsvorrichtung Kraftstöße erzeugt und in Längsrichtung des Stempelschaftes auf den Belastungsstempel übertragen. Die Kraftstöße werden über die Stempelfläche des Belastungsstempels in den Asphalt eingeleitet. Der Belastungsstempel dringt mit einer elastischen und ggf. mit einer bleibenden, also plastischen Verformung des Asphaltes in diesen ein. Der zeitliche Verlauf der Beschleunigung sowie die Bewegung des Belastungsstempels werden mit dem Beschleunigungssensor und dem Wegsensor erfasst. Aus den Verläufen der Beschleunigung und der Bewegung des Belastungsstempels infolge mehrerer Kraftstöße wird die dynamische Eindringtiefe des Stempelschaftes in die Asphaltfläche bzw. die dynamische Verformung des Asphalts ermittelt und aus der dynamischen Eindringtiefe bzw. der dynamischen Verformung der dynamische Elastizitätsmodul des Asphalts errechnet.
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Ein Nachteil dieses Feldprüfgerätes besteht darin, dass bei Unebenheiten in der Asphaltfläche oder in gekrümmten Randbereichen einer Asphaltfläche oder an engen Stellen bzw. Innenecken einer Asphaltfläche keine sicherere Auflage der Auflageplatte des Führungselementes auf der Asphaltfläche und damit keine wiederholgenaue Positionierung der Stempelfläche des Belastungsstempels zur Asphaltoberfläche möglich ist. Dies führt zu einer Verfälschung der Messergebnisse.
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Aus dem
DE 20 2015 007 108 U1 ist eine Transportvorrichtung zum Transport eines Fallgewichtsprüfgerätes zur Bestimmung von Verformungskennwerten unter definierten Stoßbelastungen von Böden bekannt. Die Transportvorrichtung besitzt ein u-förmiges Gestell, an welchem zwei auf einer gemeinsamen Achse drehbar angeordnete Räder angeordnet sind. Die beiden offenen Schenkel des u-förmigen Gestells sind so ausgebildet, dass sie, wenn die Belastungsvorrichtung mit der Lastplatte des Fallgewichtsprüfgerätes in bestimmungsgemäßer Verbindung steht, also die Belastungsvorrichtung auf die Lastplatte bzw. das auf der Lastplatte angeordnete Gehäuse aufgesetzt ist, in je ein an der Belastungsvorrichtung und dem auf der Lastplatte angeordneten Gehäuse ausgebildetes Aufnahmeelement in Form einer Nut eingreifen können und so die Transportvorrichtung derart hinreichend fest mit dem Fallgewichtsprüfgerät verbindbar ist, dass durch Kippen des u-förmigen Gestells um die Achse, an der die Räder angeordnet sind, das Fallgewichtsprüfgerät anhebbar ist, ähnlich dem Anheben einer Last mittels einer Sackkarre. Das Fallgewichtsprüfgerät kann dann zum Ort, an dem die Bestimmung von Verformungskennwerten erfolgen soll, gefahren werden. Zur Durchführung der Belastungsversuche wird die Verbindung zwischen dem u-förmigen Gestell und dem Fallgewichtsprüfgerät gelöst und die Transportvorrichtung entfernt.
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Ausgehend vom genannten Stand der Technik verfolgt die Erfindung den Zweck, ein Feldprüfgerät zur Bestimmung der dynamischen Verformung von eine Asphaltfläche ausbildendem Asphalt, wobei eine Stempelfläche eines Belastungsstempels auf die Asphaltfläche aufgelegt und der Belastungsstempel mit einem oder mehreren Kraftstößen beaufschlagt wird, bereitzustellen, welches auch bei einer unebenen Asphaltfläche oder im gekrümmten Randbereich einer Asphaltfläche oder an engen Stellen bzw. Innenecken einer Asphaltfläche anwendbar ist, das heißt eine wiederholgenaue Positionierung der Stempelfläche des Belastungsstempels zur Asphaltoberfläche und damit unverfälschte Messergebnisse ermöglicht.
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Diesen Zweck der Erfindung erfüllt ein Feldprüfgerät, das die Merkmale des 1. Schutzanspruches aufweist. In den Ansprüchen 2 bis 9 sind vorteilhafte Weiterbildungen des Feldprüfgerätes beschrieben.
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Ein erfindungsgemäßes Feldprüfgerät zur Bestimmung der dynamischen Verformung von eine Asphaltfläche ausbildendem Asphalt umfasst eine aus einer Führungsstange mit einer daran angebrachten Ausklinkvorrichtung, einem Fallgewicht, einem Federelement und einer Aufsetzkappe bestehende Belastungsvorrichtung und einen Belastungsstempel mit einem im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Stempelschaft, an dessen einer Stirnseite eine Stempelfläche und an dessen anderer Stirnseite ein Stempelkopf ausgebildet sind. Die Stempelfläche ist dabei quer zur Längsachse des Stempelschaftes ausgerichtet. Der Stempelkopf des Belastungsstempels weist eine erste Aufsetzplatte auf, wobei die Form der ersten Aufsetzplatte derart korrespondierend zur Aufsetzkappe ausgebildet ist, dass die Aufsetzkappe lagesicher auf die erste Aufsetzplatte aufsetzbar ist. An der ersten Aufsetzplatte ist zur Aufsetzkappe weisend eine Kalotte ausgebildet. Die Aufsetzkappe weist an ihrer zur ersten Aufsetzplatte gerichteten Seite eine zur Form der Kalotte korrespondierende Ausnehmung auf. Beim Aufsetzen der Aufsetzkappe auf die erste Aufsetzplatte greifen die Ausnehmung der Aufsetzkappe und die Kalotte der ersten Aufsetzplatte formschlüssig derart ineinander, dass die Aufsetzkappe der Belastungsvorrichtung kraftschlüssig an die erste Aufsetzplatte angekoppelt ist und ein Kraftstoß von der Aufsetzkappe auf den Belastungsstempel übertragbar ist, und zwar in Längsrichtung des Stempelschaftes.
Die Elemente der Belastungsvorrichtung sind derart ausgebildet und angeordnet, dass ein Ende der Führungsstange durch die Aufsetzkappe abgeschlossen wird und im Bereich des gegenüberligenden Endes der Führungsstange die Ausklinkvorrichtung an der Führungsstange angeordnet ist. Fallgewicht und Federelement weisen bevorzugt je eine mittige Durchgangsöffnung auf, durch welche die Führungsstange hindurchgreift. Das Fallgewicht kann zwischen der Ausklinkvorrichtung und der Aufsetzkappe frei beweglich entlang der Führungsstange gleiten. Fallgewicht und Federelement sind so angeordnet, dass sich das Federelement wirkmäßig zwischen dem Fallgewicht und der Aufsetzkappe befindet, so dass beim bestimmungsgemäßen Gebrauch des Feldprüfgerätes das Fallgewicht nicht direkt, sondern vermittelt durch das Federelement auf die Aufsetzkappe auftrifft und derart der beim Abbremsen der Masse des Fallgewichtes erzeugte Kraftstoß vermittelt durch das Federelement auf die Aufsetzkappe übertragen wird.
Das Feldprüfgerät umfasst weiterhin ein Führungselement mit einer Durchgangsöffnung und eine Auflage zur etwa punktförmigen Auflage des Führungselementes auf eine Asphaltfläche. Der Belastungsstempel ist durch die Durchgangsöffnung hindurchgreifend angeordnet, wobei die Durchgangsöffnung und der Stempelschaft des Belastungsstempels so zueinander korrespondierend ausgebildet sind, dass der Stempelschaft des Belastungsstempels, im Führungslement geführt, in Richtung der Längsachse des Belastungsstempels frei linear beweglich ist. Das Führungselement ist an einem zwei Räder aufweisenden Wagen derart angeordnet, dass bei einem auf einer Asphaltfläche stehenden Wagen die Stempelfläche des im Führungselement angeordneten Belastungsstempels lose auf der Asphaltfläche aufliegt und die am Führungselement ausgebildete Auflage einen ersten Auflagepunkt und die beiden Räder, jeweils einen zweiten und dritten Auflagepunkt bildend, auf der Asphaltfläche aufliegen und der erste Auflagepunkt der Auflage am Führungselement und der zweite und dritte Auflagepunkt der Räder auf der Asphaltfläche ein Dreieck aufspannen. Die beiden Räder sind auf eine gemeinsamen Achse drehbar und in Richtung der Achse beabstandet zueinander angeordnet.
Am Belastungsstempel ist ein Beschleunigungssensor angeordnet, mit dem der zeitliche Verlauf der Beschleunigung des Belastungsstempels erfasst werden kann.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Feldprüfgerätes ist der Wagen derart ausgebildet, dass bei einem auf einer Asphaltfläche stehenden Wagen das vom ersten Auflagepunkt der am Führungselement ausgebildeten Auflage auf der Asphaltfläche und dem zweiten und dritten Auflagepunkt der beiden Räder auf der Asphaltfläche aufgespannte Dreieck ein gleichschenkliges Dreieck ist.
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Bei einer weiterhin bevorzugten Ausbildung des Feldprüfgerätes ist am Wagen eine zur Aufsetzkappe der Belastungsvorrichtung korespondierende zweite Aufsetzplatte angeordnet, wobei die Aufsetzkappe der Belastungsvorrichtung und die zweite Aufsetzplatte Mittel zur Arretierung der Aufsetzkappe an der zweiten Aufsetzplatte aufweisen, derart, dass die Belastungsvorrichtung fest mit dem Wagen verbunden werden kann. Die am Wagen angeordnete zweite Aufsetzplatte ist bevorzugt in lotrechter Richtung oberhalb der Achse, auf der die Räder angeordnet sind, und orthogonal zur lotrechten Richtung zwischen der Achse, auf der die Räder angeordnet sind, und dem Führungselement derart angeordnet, dass beim Aufsetzen der Belastungsvorrichtung auf die zweite Aufsetzplatte am Wagen die Führungsstange der Belastungsvorrichtung etwa lotrecht und etwa orthogonal zur Achse, auf der die Räder angeordnet sind, ausgerichtet ist.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Feldprüfgerätes ist am Führungselement ein Temperatursensor zur Erfassung der Temparatur des Asphalts angeordnet.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Feldprüfgerätes ist das Federelement innerhalb des Fallgewichtes angeordnet.
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Ebenfalls bevorzugt sind das Führungselement als Führungsrohr und der Belastungsstempel als Kreiszylinder mit einer kreisrunden Stempelfläche ausgebildet.
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Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der vorbeschriebenen Ausführungsform der Erfindung weist die kreisrunde Stempelfläche des Belastungsstempels einen Durchmesser von 10 mm bis 70 mm, bevorzugt von 50 mm, auf. Das Fallgewicht besitzt eine Masse von 5 kg bis 25 kg, bevorzugt 15 kg. Die Fallhöhe des Fallgewichtes ist durch Positionierung der Ausklinkvorrichtung an der Führungsstange so bemessen, dass der vom Fallgewicht generierte und auf den Belastungsstempel übertragene Kraftstoß eine Kraft von 5 kN bis 15 kN, bevorzugt 9,42 kN, bewirkt, mit der der Belastungsstempel auf die Asphaltfläche drückt. Die Räder weisen einen Durchmesser von 100 mm bis 500 mm, bevorzugt 200 mm, auf.
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Weiterhin bevorzugt kann der Beschleunigungssensor und/oder der Temperatursensor mit einem ersten und einem zweiten Funkmodul zur drahtlosen Übertragung der erfassten Verläufe und Werte zu einer elektronischen Speicher- und Auswerteeinrichtung verbunden sein. Die Übertragung der erfassten Verläufe und Werte zur Speicher- und Auswerteeinrichtung erfolgt bevorzugt mittels Funkübertragung. Das erste Funkmodul des Beschleunigungssensors ist zweckmäßig am Belastungsstempel, das zweite Funkmodul des Temperatursensors ist zweckmäßig am Wagen angebracht.
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Zum bestimmungsgemäßen Gebrauch des Feldprüfgerätes wird der Belastungsstempel in die Durchgangsöffnung des Führungselementes eingesteckt. Der Wagen wird so auf der Asphaltfläche platziert, dass die Stempelfläche des Belastungsstempels lose auf der zu prüfenden Stelle der Asphaltfläche aufliegt und die am Führungselement ausgebildete Auflage und die beiden Räder des Wagens sicher auf der Asphaltfläche aufliegen beziehungsweise stehen. Der erste Auflagepunkt der auf der Asphaltfläche aufliegenden, am Führungselement ausgebildeten Auflage und der zweite und dritte Auflagepunkte der beiden am Wagen angeordneten Räder auf der Asphaltfläche bilden eine Dreipunktauflage auf der Asphaltfläche. Die Belastungsvorrichtung wird mit dem Belastungsstempel in Wirkverbindung gebracht, das heißt, sie wird an den Belastungsstempel angekoppelt, indem die Aufsetzkappe der Belastungsvorrichtung auf die erste Aufsetzplatte des Belastungsstempels aufgesetzt wird und die an der ersten Aufsetzplatte des Belastungsstempels ausgebildete Kalotte in die Ausnehmung in der Aufsetzkappe der Belastungsvorrichtung eingreift. Die Führungsstange der Belastungsvorrichtung wird etwa lotrecht ausgerichtet und das Fallgewicht entgegen der Wirkung der Schwerkraft entlang der Führungsstange in eine angehobene Position gebracht und mittels der Ausklinkvorrichtung arretiert. Das Fallgewicht wird ausgeklinkt und bewegt sich durch die Wirkung der Schwerkraft in einer beschleunigten Bewegung entlang der Führungsstange in Richtung besagter Koppelstelle zwischen der Belastungsvorrichtung und dem Belastungsstempel. Es trifft am unteren Ende der Führungsstange wirkvermittelt durch das Federelemet auf die Aufsetzkappe auf. Beim Auftreffen wird wirkvermittelt durch das Federelement ein Kraftstoß generiert, der über die Kalotte auf den Belastungsstempel, und zwar in Längsrichtung des Stempelschaftes wirkend, übertragen wird. Der Kraftstoß wird über die Stempelfläche des Belastungsstempels in den Asphalt eingeleitet. Der Belastungsstempel dringt mit einer elastischen und ggf. mit einer bleibenden Verformung des Asphaltes in diesen ein. Der zeitliche Verlauf der Beschleunigung des Belastungsstempels wird mit dem Beschleunigungssensor erfasst und zwischengespeichert. Es werden mehrere Belastungsstöße am gleichem Auflagepunkt der Stempelfläche des Belastungsstempels auf der zu prüfenden Stelle der Asphaltfläche durchgeführt. Aus den gespeicherten zeitlichen Verläufen der Beschleunigung des Belastungsstempels wird eine dynamische Eindringtiefe des Stempelschaftes in die Asphaltfläche ermittelt und aus dieser die dynamische Verformung des Asphalts errechnet.
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Das Feldprüfgerät kann danach an eine andere zu prüfende Stelle auf der Asphaltfläche positioniert werden. Dazu wird die Belastungsvorrichtung mit am unteren Ende der Führungsstange, das heißt in der Nähe der Aufsetzkappe der Belastungsvorrichtung, befindlichem Fallgewicht vom Belastungsstempel abgehoben und auf der am Wagen befindlichen zweiten Aufsetzplatte positioniert, indem die Aufsetzkappe der Belastungsvorrichtung auf diese zweite Aufsetzplatte aufgesetzt und mit den Mitteln zur Arretierung der Aufsetzkappe an der zweiten Aufsetzplatte mit dieser verbunden wird. Das Feldprüfgerät befindet sich nun in einer Transport- oder Verfahrstellung. Durch Kippen der Führungsstange aus der Lotrechten wird der Wagen mit der auf den Wagen aufgesetzten und am Wagen arretierten Belastungsvorrichtung soweit um die Achse, auf der die Räder angeordnet sind, gekippt, dass die Stempelfläche des Belastungsstempels von der Asphaltfläche abhebt und nur noch die beiden Räder auf der Asphaltfläche aufstehen. Der Wagen kann nun samt Belastungsvorrichtung auf der Asphaltfläche verfahren und an einer anderen zu prüfenden Stelle positioniert werden.
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Die Erfindung soll im nachfolgenden Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörenden Zeichnungen zeigen in
- 1: eine perspektivische Ansicht der Baugruppen eines Feldprüfgerätes, in
- 2: eine Seitenansicht der Baugruupen eines Feldprüfgerätes, in
- 3: den Längsschnitt eines Fallgewichtes mit Federelement, in
- 4: eine perspektivische Ansicht eines auf einer Asphaltfläche aufstehenden Feldprüfgerätes, in
- 5: eine Bodenansicht eines auf einer Asphaltfläche aufstehenden Feldprüfgerätes und in
- 6: eine perspektivische Ansicht eines Feldprüfgerätes mit auf die zweite Aufsetzplatte aufgesetzter Belastungseinrichtung.
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Die 1 und 2 zeigen den prinzipiellen Aufbau eines aus einer Belastungsvorrichtung 1, einem Belastungsstempel 2 und einem an einem Wagen 3 angeordneten Führungselement 4 bestehenden Feldprüfgerätes zur Bestimmung der dynamischen Verformung von Asphalt, wobei die vorgenannten Baugruppen Belastungsvorrichtung 1, Belastungsstempel 2 und an einem Wagen 3 angeordnetes Führungselement 4 jeweils separat dargestellt sind. Die Belastungsvorrichtung 1 umfasst eine Führungsstange 5 mit einer Ausklinkvorrichtung 6, eine Aufsetzkappe 7 und ein Fallgewicht 8 mit einem innerhalb des Fallgewichtes 8 angeordneten Federelement 9 (vergleiche 3). Die Aufsetzkappe 7 besitzt eine zylinderförmige Aufschlaghülse 10. Die Aufschlaghülse 10 besitzt eine in Richtung des Fallgewichtes 8 weisende Aufschlagfläche 11. Der Belastungsstempel 2 umfasst einen Stempelschaft 12 und einen Stempelkopf 13. Am Stempelkopf 13 ist eine erste Aufsetzplatte 14 mit einer als Kugelkalotte 15 ausgebildeten Kalotte angeordnet. In der zur Aufsetzplatte 14 weisenden Fläche der Aufsetzkappe 7 ist eine in Form und Abmessungen zur Kugelkalotte 15 korrespondierende Ausnehmung ausgebildet, derart, dass die Aufsetzplatte 14 kraftschlüssing an die Kugelkalotte 15 ankoppelbar ist. Am Belastungsstempel 2 sind ein Beschleunigungssensor (nicht dargestellt) und ein erstes Funkmodul 16 angeordnet. Die dem Stempelkopf 13 abgewandte Stirnseite des Stempelschaftes 12 bildet eine Stempelfläche 17. Der Belastungsstempel 2 ist grundsätzlich zylindrisch ausgebildet. Die Stempelfläche 17 ist eine kreisrunde Fläche.
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Am Wagen 3 ist das Führungselement 4 angeordnet. Das Führungselelement 4 weist eine Führungshülse 18 mit einer längsaxialen Durchgangsbohrung 19 zur Führung des Stempelschaftes 12 sowie eine Auflage 20 zur Auflage des Führungselementes 4 auf eine Asphaltfläche 21 auf. Der Wagen 3 umfasst weiterhin zwei an einer gemeinsamen Achse 22 angeordnete Räder 23 sowie einen Temperatursensor 24 mit einem zugehörigen, nicht dargestelltem zweitem Funkmodul. Am Wagen 3 ist weiterhin eine zweite Aufsetzplatte 25 mit Mitteln zur Arretierung 26 der Aufsetzkappe 7 an der zweiten Aufsetzplatte 25 angeordnet. In den in den 1 und 2 gezeigten Ansichten befindet sich diese zweite Aufsetzplatte 25 oberhalb der Achse 22.
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3 zeigt einen Längsschnitt des Fallgewichtes 8 mit einem innerhalb des Fallgewichtes 8 angeordnetem Federelement 9. Das Federelement 9 besteht aus mehreren Tellerfedern 27, die Mittels einer Spannmutter 28 gegeneinander verspannt sind. Mittels der Spannmutter 28 kann eine vorwählbare Vorspannung des Federelementes 9 eingestellt werden.
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4 zeigt ein vorbereitetes Feldprüfgerät zur Bestimmung der dynamischen Verformung von Asphalt. Die am Führungselement 4 ausgebildete Auflage 20 bildet einen ersten Auflagepunkt 29 und die beiden Räder 23 jeweils einen zweiten und dritten Auflagepunkt 29 auf der Asphaltfläche 21. Der erste Auflagepunkt 29 der Auflage 20 am Führungselement 4 und der zweite und dritte Auflagepunkt 29 der Räder 23 spannen auf der Asphaltfläche 21 ein Dreieck auf und bilden somit eine Dreipunktauflage. Die Stempelfläche1 7 des Belastungsstempels 2 liegt lose auf der zu prüfenden Asphaltfläche 21 auf. Der Stempelschaft 12 des Belastungsstempels 2 ist dazu in die Durchgangsbohrung 19 der Führungshülse 18 soweit eingeführt, dass er die Führungshülse 18 vollständig durchgreift. Die Belastungsvorrichtung 1 ist mit ihrer Aufsetzkappe 7 auf die erste Aufsetzplatte 14 des Belastungsstempels 2 aufgesetzt, und zwar derart, dass die Ausnehmung in der zur ersten Aufsetzplatte 14 weisenden Fläche der Aufsetzkappe 7 formschlüssig auf der Kugelkalotte 15 der ersten Aufsetzplatte 14 aufliegt. Die Führungsstange 5 ist etwa lotrecht ausgerichtet. Das Fallgewicht 8 befindet sich in einer angehobenen Position und wird in dieser Position durch die Ausklinkvorrichtung 6 gehalten. Die genaue Position wurde in Vorversuchen ermittelt und so festgelegt, dass das Fallgewicht 8 nach dem Ausklinken infolge der Wirkung der Schwerkraft im freien Fall so beschleunigt wird, dass wirkvermittelt durch das Federelement 9 beim Aufschlagen ein vorbestimmter Kraftstoß auf den Belastungsstempel 2 generiert wird.
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5 zeigt eine Ansicht des Wagens 3 des zur Bestimmung der dynamischen Verformung vorbereiteten Feldprüfgerätes. Der erste Auflagepunkt 29 der Auflage 20 am Führungselement 4 und der zweite und dritte Auflagepunkt 29 der Räder 23 spannen auf der Asphaltfläche 21 ein gleichschenkliges Dreieck auf.
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Ein Belastungsversuch erfolgt, indem die Ausklinkvorrichtung 6 betätigt und das Fallgewicht 8 ausgeklinkt, d.h. freigegeben wird. Das Fallgewicht 8 fällt infolge der Wirkung der Schwerkraft, geführt von der Führungsstange 5, im Wesentlichen lotrecht nach unten und schlägt mit durch die Masse des Fallgewichtes 8 und seine Fallhöhe vorbestimmter Energie wirkvermittelt durch das Federelement 9 auf die Aufschlagfläche 11 der an der Aufsetzkappe 7 angeordneten Aufschlaghülse 10 auf. Der erzeugte Kraftstoß wird über das formschlüssige Ineinandergreifen der Ausnehmung in der Aufsetzkappe 7 und der Kugelkalotte 15 an der ersten Aufsetzplatte 14 in den Belastungsstempel 2 und von diesem über die Stempelfläche 17 in die zu prüfende Asphaltfläche 21 eingetragen. Der Stempelschaft 12 des Belastungsstempels 2 dringt infolge dieses Kraftstoßes mit einer elastischen und ggf. einer bleibenden Verformung in die Asphaltfläche 21 ein. Der zeitliche Verlauf der Beschleunigung des Belastungsstempels 2 wird mit dem Beschleunigungssensor erfasst und mit dem ersten Funkmodul 16 zu einer nicht dargestellten elektronischen Auswerteeinrichtung übertragen und hier zwischengespeichert. Gegebenenfalls werden mehrere Belastungsversuche an der gleichen Position durchgeführt und der zeitliche Verlauf der Beschleunigung des Belastungsstempels 2 erfasst und zwischengespeichert.
Aus den gespeicherten zeitlichen Verläufen der Beschleunigung des Belastungsstempels 2 wird eine dynamische Eindringtiefe des Stempelschaftes 12 in die Asphaltfläche 21 ermittelt und aus dieser die dynamische Verformung des Asphalts errechnet.
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6 zeigt das Feldprüfgerät in Transport- oder Verfahrstellung. Dazu wird die Belastungsvorrichtung 1 mit am unteren Ende der Führungsstange 5, das heißt in der Nähe der Aufsetzkappe 7, befindlichem Fallgewicht 8 vom Belastungsstempel 2 abgehoben und auf die am Wagen 3 befindliche zweite Aufsetzplatte 25 positioniert, indem die Aufsetzkappe 7 der Belastungsvorrichtung 1 auf diese zweite Aufsetzplatte 25 aufgesetzt und mit den Mitteln zur Arretierung 26 der Aufsetzkappe 7 an der zweiten Aufsetzplatte 25 kippfest verbunden wird. Das Feldprüfgerät befindet sich nun in einer Transportstellung. Durch Kippen der Führungsstange 5 aus der Lotrechten wird der Wagen 3 mit der auf den Wagen 3 aufgesetzten und am Wagen 3 kippfest arretierten Belastungsvorrichtung 2 soweit um die Achse 22, auf der die Räder 23 angeordnet sind, gekippt, dass die Stempelfläche 17 des Belastungsstempels 2 von der Asphaltfläche 21 abhebt und nur noch die beiden Räder 23 auf der Asphaltfläche 21 aufstehen. Der Wagen 3 kann nun samt Belstungsvorrichtung 2 auf der Asphaltfläche 21 verfahren und an einer anderen zu prüfenden Stelle auf der Asphaltfläche 21 positioniert werden.
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Mit dem beschriebenen Feldprüfgerät kann auf einfache Weise und unmittelbar vor Ort die dynamische Verformung einer Asphaltfläche 21 an verscheidenen Orten der Asphaltfläche 21 bestimmt werden. Dies ist beispielsweise beim Neubau von Fahrbahnen zur Bestimmung der beim Einbau des Asphalts erreichten Verdichtung des Asphaltes von Bedeutung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Belastungsvorrichtung
- 2
- Belastungsstempel
- 3
- Wagen
- 4
- Führungselement
- 5
- Führungsstange
- 6
- Ausklinkvorrichtung
- 7
- Aufsetzkappe
- 8
- Fallgewicht
- 9
- Federelement
- 10
- Aufschlaghülse
- 11
- Aufschlagfläche
- 12
- Stempelschaft
- 13
- Stempelkopf
- 14
- erste Aufsetzplatte
- 15
- Kugelkalotte
- 16
- erstes Funkmodul
- 17
- Stempelfläche
- 18
- Führungshülse
- 19
- Durchgangsbohrung
- 20
- Auflage
- 21
- Asphaltfläche
- 22
- Achse
- 23
- Räder
- 24
- Temperatursensor
- 25
- zweite Aufsetzplatte
- 26
- Mittel zur Arretierung
- 27
- Tellerfeder
- 28
- Spannmutter
- 29
- Auflagepunkt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013004650 A1 [0002]
- DE 202015007108 U1 [0005]
