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Die
Erfindung betrifft ein Einstreumischfahrzeug zum staubfreien und
dosierten Verteilen von Baustoffen, wie Kalk oder Zement, zur Erzielung
einer Bodenverbesserung oder Bodenstabilisierung, mit einem Fahrwerk,
welches aus Vorder- und Hinterachse besteht und welches einen Materialvorratsbehälter und
eine Dosiereinheit zum Verteilen des Baustoffs oder Bindemittels
trägt.
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Aus
dem Stand der Technik ist bekannt, daß mit Hilfe von gezogenen oder
selbstfahrenden Streufahrzeugen oder aufgesattelten Streuern, mit einer
zur Fahrgeschwindigkeit proportionalen Drehzahl der Dosiereinrichtung,
Streugut auf der zu behandelnden Bodenoberfläche verteilt werden kann. Die
Beschickung der Dosiereinrichtung erfolgt über das Schwerkraftprinzip
mit Luftstrom-Unterstützung zur
Erhöhung
der Fließfähigkeit
oder über
ein Förderband.
Der drehzahlgeregelte Antrieb der Dosiereinrichtung wird überwiegend
hydraulisch mittels Verstellpumpen realisiert. Die Sollwertvorgabe
der Streumengenregelung geschieht per Potentiometer von der Fahrerkabine
aus. Über
elektronische Zähler mit
Anzeige wird die bearbeitete Fläche
und ausgebrachte Streumenge dargestellt. Das Ladegewicht des Baustoffes
wird mittels eines elektronischen Meßsystems ermittelt, angezeigt
oder ausgedruckt.
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Zur
Vermeidung von zu großer
Staubentwicklung werden Staubschutzschürzen aus Streifenelementen
als Sonderausstattung angewendet. Nach dem Verteilen des Bindemittels
wird der nächste
Arbeitsgang – das
Mischen – vorgenommen.
Hierdurch soll eine Staubentwicklung bei Wind eingeschränkt werden.
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Das
verteilte Bindemittel wird beim Baumischverfahren (mixed-in-place)
im allgemeinen mit Spezialfräsmaschinen
in den Boden eingemischt. Je nach Bodenart und Wassergehalt ist
die Anzahl der Mischdurchgänge
die gefahren werden müssen,
um eine homogene Mischung in gleichmäßiger Tiefe zu erreichen, festzulegen.
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Nachteilig
bei dieser Art von Bodenverbesserung oder Bodenstabilisierung im
Baumischverfahren ist die sehr starke Staubentwicklung beim und nach
dem Verteilen sowie beim Einfräsen
des Bindemittels. Auch kann durch äußere Einflüsse wie Wind keine gleichmäßige Bindemittelverteilung
gewährleistet
werden.
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Maschinentechnische
Entwicklungen, welche diesen Nachteil beseitigen sollen, werden
durch einen hier aufgezeigten Bodenstabilisator erreicht, der das
Verteilen und Einfräsen
(Mischen) in einen Arbeitsgang durchführt. Nachteilig bei dieser
Maschinenkombination ist, daß ein
teures kombiniertes Gerät,
bestehend aus Streuer und Bodenfräse, benutzt werden muß, auch
wenn Arbeiten in einzelne wiederholbaren Arbeitsschritten, wie nur
Streuen oder mehrmaliges Mischen, durchzuführen ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Maschine
bereitzustellen, die umweltschonend, d. h. staubfrei und ressourcenschonend
sowie mit einem Minimum an Bindemittel, eine optimale Bodenverbesserung
oder Bodenstabilisierung erreicht.
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Erfindungsgemäß gelingt
die Lösung
der Aufgabe mit einem Einstreumischfahrzeug der in Patentanspruch
1 angegebene Merkmale aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der
erfindungsgemäßen Maschine
sind in den Unteransprüchen
angegeben. Ein mit einem erfindungsgemäßen Einstreumischfahrzeug zum
staubfreien und genauen dosierten Verteilen von Baustoffen wie Kalk
oder Zement zur Erzielung einer optimalen Bodenverbesserung oder Bodenstabilisierung.
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Die
Staubfreiheit wird durch das Einmischen des verteilten Bindemittels
an der Bodenoberfläche mit
dem anstehenden Boden zeitgleich, d. h. direkt hinter der Dosiereinrichtung
in einem vorzugsweise gekapselten Arbeitsraum erreicht. Der Antrieb
der Arbeitseinrichtungen erfolgt vom Zugfahrzeug und/oder durch
ein separat mitgeführtes
Antriebsaggregat. Als weitere Einrichtung zur Staubreduzierung dient
eine Staubabsaugeinrichtung, bestehend aus einem Gebläse und einem
Abscheider, die mit den Arbeitsräumen
der Dosiereinrichtung und des Mischers verbunden sind. Der durch
die Absaugung entstehende geringfügige Druckunterschied in und
außerhalb
der Arbeitsräume
sorgt für
eine sehr effektive Staubreduzierung.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In
den zugehörigen
Zeichnungen zeigen:
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1 Einstreumischanhänger mit
hinter der Hinterachse angeordnetem Mischer,
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2 Einstreumischanhänger mit
zwischen den Achsen angeordnetem Mischer und einer Tankeinrichtung
für einen
zweiten Baustoff,
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3 Einstreumischanhänger mit
zwischen den Achsen angeordnetem Mischer und separatem Antriebsaggregat,
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4 Selbstfahrender
Einstreumischanhänger,
ausgeführt
als Knicklenker mit Dosiereinrichtung und Mischer, die beide zwischen
den Achsen angeordnet sind,
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5 Selbstfahrender
Einstreumischanhänger,
ausgeführt
als Aufsattelfahrzeug mit Dosiereinrichtung und Mischer,
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6 Einstreumischeinrichtung,
ausgeführt als
Anbaugerät
mit Vorratsbehälter,
Dosiereinrichtung und Mischer,
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7 Einstreumischeinrichtung,
ausgeführt als
Anbaugerät
mit Dosiereinrichtung und Mischer und separatem Vorratsbehälter.
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In 1 ist
ein Einstreumischanhänger 1 dargestellt,
der mit dem erfindungsgemäßen, zwischen
der Vorder- und Hinterachse 3 und 4 angeordneten
Bindemitteltank 5 mit einer Dosiereinrichtung 6 und
hinter der Hinterachse an einem Unter- und Oberlenker 8 und 9 gekoppelten
Mischeinrichtung 7 ausgerüstet ist. Selbstverständlich kann
die Erfindung auch an einem Anhänger
verwirklicht werden, der nur eine einzige Achse oder auch eine Doppelachse
aufweist. Die Dosiereinheit ist zweckmäßigerweise vor der Hinterachse
bzw. vor der einzigen Achse angeordnet, während die Mischeinrichtung,
konkret eine Bodenfräse,
entweder vor oder hinter einer solchen Achse angeordnet sein kann.
Beide Arbeitsräume 19,
die der Bindemittelverteilung 6 und der des Mischers 7,
sind gekapselt und die Höhe
des Arbeitsraumes 19 bzw. der Abdeckung ist verstellbar,
ebenso wie auch die Dosiereinrichtung und die Mischeinrichtung individuell,
d. h. unabhängig
voneinander und auch unabhängig
von der Abdeckung höhenverstellbar
ausgeführt
sind. Wahlweise können
die genannten Elemente auch miteinander verbunden und gemeinsam
höhenverstellbar
und/oder um eine Achse verkippbar sein.
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Dies
Seitenteile der Abdeckung bestehen vorzugsweise aus harten, verschleißfesten
Platten, zum Beispiel aus Stahl, die dafür vorgesehen sind, mit ihrer
unteren Kante einige cm in den Boden einzudringen, um so einen vollständig dichten
seitlichen Abschluß zum
Boden zu gewährleisten.
Nach vorn kann die Abdeckung durch eine flexible und im Gebrauch über den
Boden schleifende oder dicht darüber
hinweg streichende Gummi- oder Plastikbahn bzw. -schürze gebildet
werden, die seitlich möglichst dicht
an die Seitenplatten anschließt.
Eine solche Gummi- oder Plastikbahn kann auch mehrteilig aus mehreren
Streifen oder überlappenden
Abschnitten ausgebildet sein, was zum Beispiel eine Einstellmöglichkeit
in Breitenrichtung bietet. Nach hinten, d. h. hinter der Mischeinrichtung
benötigt
man keine Abdeckung mehr, wenn die Mischeinrichtung, wie z. B. eine
Bodenfräse,
keine großen
Freiräume
zu den Seitenwänden
und der Oberseite der Abdeckung aufweist, da dann die Mischeinrichtung
selbst die hintere Abdeckung bildet und hinter der Mischeinrichtung das
potentiell staubende Material bereits in den Boden eingearbeitet
ist. Ansonsten könnte
eine hintere Abdeckung ebenso wie die vordere Abdeckung ausgebildet
sein. Der Antrieb von Dosiereinheit, Mischer und verstellbaren Koppelelementen
erfolgt mechanisch 11 und hydraulisch vom Trägerfahrzeug
aus.
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In 2 ist
der Mischer 7 direkt hinter Dosiereinheit 6 zwischen
Vorder- und Hinterachse 3 und 4 des Einstreumischanhängers höhenverstellbar 8 und 9 angeordnet.
Je nach Bodenzustand ist es möglich über Einspritzdüsen Wasser
oder Emulsion in die Arbeitsräume 13 und 14 in
den Mischer zu induzieren. Der Tank 12 dient hierzu als
Vorratsbehälter
und ist als Aufsatzmodul konzipiert. Die Ausbringmengen vom Dosierer
und der Einspritzdüse 13 und 14 werden
in Abhängigkeit
von der Arbeitsgeschwindigkeit des Einstreumischanhängers proportional
geregelt. Über
eine Fernbedienung lassen sich die Sollwerte von Streumengen der
Dosiereinheit 6 und die Einspritzmengen der Düsen 13 und 14 vorgegeben.
Der Istwert der Ausbringmengen wird über eine Digitalanzeige dargestellt.
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3 zeigt
einen Einstreumischanhänger mit
integriertem Antriebsaggregat 15, daß mechanische, pneumatische,
hydraulische oder elektrische Energie für den Antrieb der Dosiereinrichtung 6 für den Antrieb
des Mischers 7 und dessen Hub- und Verstelleinrichtung
bereitstellt. Zur Vermeidung einer Überlastung des Mischerantriebes
ist die Hub- und Verstelleinrichtung des Mischers 7 mit
einer Zugkraftregelung ausgerüstet.
Dazu befindet sich an dem Unterlenker 8 eine Zugkraftmeßeinrichtung,
die über
einen Regler den Mischer über
einen Unterlenker hebt oder senkt.
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4 erläutert eine
Ausführungsform
für das erfindungsgemäße selbstfahrende
Einstreumischfahrzeug, das als Knicklenker 16 und 17 ausgeführt ist.
Zur Erhöhung
der Geländegängigkeit
ist das Knickgelenk mit einem zusätzlichen Freiheitsgrad um die
Fahrzeuglängsachse
versehen. Vom Zug fahrzeug 18 werden alle Antriebsaktoren
für Dosierer 6, Mischer 7 und
Verstell- und Hubeinrichtung 8 und 9 mit mechanischer,
pneumatischer, hydraulischer und/oder elektrischer Energie versorgt.
Der Mischer 7 ist als Mit- oder Gegenlaufmischer konzipiert.
Die Abdeckung des Mischraums 10 läßt sich je nach Betriebszustand,
Bodenart und Zustand verkleinern oder vergrößern.
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5 erläutert eine
Ausführungsform
für das erfindungsgemäße selbstfahrende
Einstreumischfahrzeug, das als Aufsattelfahrzeug 23 mit
einfacher oder mehrfacher Hinterachse 24 ausgeführt ist.
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6 erläutert eine
Ausführungsform
für die erfindungsgemäße Einstreumischeinrichtung,
ausgeführt
als Anbaugerät
mit Vorratsbehälter 5,
Dosiereinrichtung 6 und Mischer 7, die in einem
Aufnahmerahmen 26 integriert sind und über eine verstellbare Dreipunktaufhängung, bestehend
aus einem rechten und linken Unterlenker 8, einem Oberlenker 9 und
einer Hubverstellung 25 trennbar am Fahrzeug 23 angeordnet
sind.
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7 erläutert eine
Ausführungsform
für die erfindungsgemäße Einstreumischeinrichtung,
ausgeführt
als Anbaugerät
mit einer Dosiereinrichtung 6 und Mischer 7, die
in einem Aufnahmerahmen 26 integriert sind und über eine
verstellbare Dreipunktaufhängung,
bestehend aus einem rechten und linken Unterlenker 8, einem
Oberlenker 9 und einer Hubverstellung 25 trennbar
am Fahrzeug 23 angeordnet sind. Der Vorratsbehälter 5 zur
Aufnahme des Streugutes, das über
die Einfüllöffnung 27 gefüllt wird
und mittels eines pneumatischen Förderers 28 über Förderleitungen 29 zur
Dosiereinrichtung 6 transportiert wird, ist separat am
Fahrzeug 23 angeordnet.
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Der
Einstreumischanhänger 1 hat
ein Fahrwerk, bestehend aus Vorder- und Hinterachse 3 und 4,
mit einem Materialvorratsbehälter 5,
einer Dosiereinheit 6 zum Verteilen des Bindemittels, mit
einer hinter der Hinterachse angeordneten rotierenden Bodenmischeinrichtung 7 die über Ober-
und Unterlenker 8 und 9 höhenverstellbar am Anhänger 1 befestigt
ist. Der Antrieb von Dosiereinheit, Mischer und verstellbaren Koppelelementen
erfolgt mechanisch 11 und/oder hydraulisch vom Trägerfahrzeug
aus.
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In
einer Ausführungsform
ist der Mischer 7 direkt hinter der Dosiereinrichtung 6 zwischen
der Vorder- und Hinterachse 3 und 4 über Ober-
und Unterlenker 8 und 9 höhenverstellbar angeordnet.
Der Mischer 7 ist als Mit- oder Gegenlaufmischer konzipiert.
Die Abdeckung des Mischraums 10 läßt sich je nach Betriebszustand,
Bodenart und -zustand verkleinern oder vergrößern. Zur Vermeidung einer Überlastung
des Mischerantriebes ist die Hub- und Verstelleinrichtung des Mischers 7 mit
einer Zugkraft- und Momentenregelung ausgerüstet. Dazu befindet sich an
dem Unterlenker 8 eine Zugkraftmeßeinrichtung 20 und
am Antrieb des Mischers eine Drehmomentenüberwachung die zusammen mit
einem Regler den Mischer über
die Unterlenker hebt oder senkt.
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Beide
Arbeitsräume,
d. h. der des Streuraums zur Bindemittelverteilung 19a und
der des Mischraums 19b, sind gekapselt, wobei die Höhe des Mischraums 19b zur
Bearbeitungsebene verstellbar ausgeführt ist. Eine wahlweise vorzusehende
Staubabsaugeinrichtung, bestehend aus Gebläse 21 und Abscheider, 22 unterstützt das
staubfreie Arbeiten des Einstreumischanhängers.
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Ein
zweiter Aufnahmebehälter 12 zur
Speicherung von Wasser oder einer Emulsion ist am Einstreumischanhänger angeordnet. Über Düsen wird die
Substanz aus dem Tank 12 in den Arbeitsraum des Mischers 13 und 14 induziert.
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Die
Ausbringmengen vom Dosierer 6 und der Einspritzdüse 13 und 14 werden
in Abhängigkeit
von der Arbeitsgeschwindigkeit des Einstreumischanhängers proportional
geregelt. Über
eine Fernbedienung lassen sich die Sollwerte von Streumengen der
Dosiereinheit 6 und die Einspritzmengen der Düsen 13 und 14 vorgegeben.
Der Istwert der Ausbringmengen wird über eine Digitalanzeige dargestellt.
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Der
Einstreumischanhänger
ist mit einem integrierten Antriebsaggregat 15 ausgestattet,
das die benötigte
mechanische, pneumatische, hydraulische und/oder elektrische Energie
für den
Antrieb der Dosiereinrichtung 6, 13 und 14,
für den
Antrieb des Mischers 7 und dessen Hub- und Verstelleinrichtung 8 und 9 sowie
für die
Staubabsaugeinrichtung 21 und 22 bereitstellt.
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In
einer besonderen Ausführungsform
ist der Einstreumischanhänger
als selbstfahrendes Einstreumischfahrzeug 18 konzipiert
und als Knicklenker 16 und 17 ausgeführt. Zur
Erhöhung
der Geländegängigkeit
ist das Knickgelenk mit einem zusätzlichen Freiheitsgrad um die
Fahrzeuglängsachse
versehen. Vom Zugfahrzeug 18 werden alle Antriebseinheiten
für Dosierer 6,
Mischer 7 und Verstell- und
Hubeinrichtung 8 und 9 sowie der Absaugeinrichtung 21 und 22 mit
mechanischer, pneumatischer, hydraulischer und/oder elektrischer
Energie versorgt.
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Dabei
kann der Einstreumischanhänger auch
als selbstfahrendes Einstreumischfahrzeug als Aufsattelfahrzeug 23 mit
einer einfachen oder mehrfachen Hinterachse 24 ausgebildet
sein.
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- 1
- Einstreumischanhänger
- 2
- Schleppeinrichtung
- 3
- Vorderachse
- 4
- Hinterachse
- 5
- Aufnahmetank
- 6
- Dosiereinrichtung
- 7
- Mischer
- 8
- Unterlenker
- 9
- Oberlenker
- 10
- Abdeckung
- 11
- Mechanischer
Antrieb
- 12
- Zweiter
Aufnahmetank
- 13
- Einspritzdüse im Fräsraum
- 14
- Einspritzdüse im Mischraum
- 15
- Antriebsaggregat
- 16
- Lenkzylinder
- 17
- Knickgelenk
- 18
- Zugfahrzeug
- 19a
- Gekapselter
höhenverstellbarer
Streuraum
- 19b
- Gekapselter
höhenverstellbarer
Mischraum
- 20
- Zugkraftmeßeinrichtung
- 21
- Gebläse
- 22
- Abscheider
- 23
- Sattelfahrzeug
- 24
- Mehrfach-Hinterachse
- 25
- Hubzylinder
der Unterlenker
- 26
- Aufnahmerahmen
- 27
- Einfüllöffnung
- 28
- pneumatischer
Förderer
- 29
- Förderleitung