DE3640192A1 - Maschine zur behandlung von fahrbahnbelaegen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Behandlung von Fahrbahnbelägen nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Zum Abtragen abgenutzter Straßenbeläge sind Maschinen bekannt, die nach unten abstehende Meißelelemente auf­ weisen, welche gegen die Straßenoberfläche schlagen und diese aufrauhen bzw. zerstören (DE-OS 23 59 913). Die Meißelelemente bestehen aus zahlreichen Stiften, von denen jeder von einer Exzentervorrichtung hin- und her­ gehend angetrieben ist. Derartige Einzelstifte haben eine geringe Schlagenergie. Die Tiefe, bis zu der die Meißelelemente in die Straßenoberfläche eindringen, hängt von dem Widerstand der Straßenoberfläche ab. Die Meißelelemente werden einzeln gegen die Straßenober­ fläche geschleudert und jeweils von einer Rückstell­ feder an die Exzenterscheibe der Kurbelwelle zurück­ gestoßen. Das Fahrzeug weist zwei höhenverstellbare Stützräder auf, die beim Betrieb die Funktion der Vor­ derräder übernehmen, während die Vorderräder angehoben sind. Die Stützräder bewegen sich seitlich von der­ jenigen Spur, die von den Meißelelementen bearbeitet wird.

Zur Erhöhung der Griffigkeit eines Straßenbelags ist eine fahrende Maschine bekannt (DE-OS 23 01 653), die einen Schlagkopf mit zahlreichen vertikalen Nadel­ elementen enthält. Der Schlagkopf ist an einer Exzen­ terwelle befestigt, die ihn periodisch gegen die Straßenoberfläche schlägt. Mit einer derartigen Maschine kann ein Belag lediglich aufgerauht werden. Die Nadeln sind lange federnde Drahtabschnitte, deren Eindringtiefe in den Straßenbelag von dessen Widerstand abhängt.

Eine weitere bekannte Aufrauhmaschine (WO 80/02 704) weist Preßlufthämmer auf, bei denen ein Hammerteil mit zahlreichen Meißelelementen besetzt ist und gegen die Straßenoberfläche geschlagen wird.

Die bekannten Maschinen eignen sich entweder zum Zer­ stören von Straßenbelägen zum Zwecke der Beseitigung oder zum Aufrauhen.

Ein anderes Problem, mit dem sich die Erfindung befaßt, ist die Beseitigung von Straßenmarkierungen oder Mar­ kierungsresten. An Straßenbaustellen oder an Stellen mit vorübergehender Verkehrsumleitung werden auf den Straßenbelag Markierungen aufgetragen, die entweder aus farbigen Markierungsstreifen bestehen können oder aus aufgeklebten Straßenmarkierungsnägeln. Die Markierungs­ nägel können zwar durch Abhebeln mit einem geeigneten Werkzeug leicht wieder entfernt werden, jedoch ver­ bleibt auf der Straße ein Kleberrest. Bituminöse Schmelzkleberreste können mit Hochdruck-Wasserstrahlen oder durch Abfräsen entfernt werden. Zwei-Komponen­ ten-Kleberreste können bisher nur durch Abfräsen be­ seitigt werden. Dies ist ein aufwendiges Verfahren, bei dem die Fahrbahnoberfläche leicht beschädigt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, die imstande ist, Straßenmarkierungen bzw. Kleberreste ohne Beschädigung der Fahrbahnober­ fläche zu beseitigen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Die erfindungsgemäße Maschine weist vor der Spur der Meißelelemente ein Tastrad auf, welches die Höhe einer Anschlagvorrichtung steuert. Die Anschlagvorrichtung begrenzt die Abwärtsbewegung der Meißelelemente, so daß diese nur um ein genau vorbestimmbares Maß über die Lauffläche des Tastrades nach unten vordringen. Dieses Maß entspricht der Dicke der zu beseitigenden Schicht. Diese Schicht wird durch die Meißelelemente zersplit­ tert, wobei sie sich von selbst vom Fahrbahnbelag löst. Durch die exakte Begrenzung der Abwärtsbewegung der Meißelelemente gelingt es, die Tiefe der Zersplitte­ rungswirkung genau zu begrenzen, so daß die Fahrbahn­ fläche nicht beschädigt wird. Das Tastrad kann entweder auf derselben Spur laufen wie die Meißelelemente oder seitlich neben diesen Meißelelementen, wobei auch beid­ seitig der Meißelelemente je ein Tastrad vorgesehen sein kann. Wichtig ist, daß die Abwärtsbewegung der Meißelelemente durch die auf dem Tastrad ruhende An­ schlagvorrichtung genau begrenzt wird. Dadurch ist es möglich, die Tiefenwirkung der Meißelelemente sehr genau zu begrenzen, um nur die die Fahrbahnoberfläche bedeckende Markierung zu zerstören.

Während die üblichen Vorrichtungen zum Zerschlagen oder Aufrauhen von Fahrbahnbelägen einzelne Meißelelemente aufweisen, die separat angetrieben sind oder aus flexib­ len Drahtabschnitten bestehen, sind bei der erfindungs­ gemäßen Maschine die Meißelelemente an einem gemein­ samen Schlagbalken starr angebracht. Dieser Schlag­ balken kann starr mit der Schlagvorrichtung verbunden sein, so daß die Massen von Schlagvorrichtung und Schlagbalken eine große Gesamtmasse ergeben, an der die Meißelelemente starr befestigt sind. Auf diese Weise werden Einzelschläge mit hoher Energie ausgeführt, wobei alle Meißelelemente gleichzeitig in den zu be­ seitigenden Markierungsrest eindringen. Auf diese Weise entsteht eine hohe Zersplitterungswirkung, ohne daß Kleberestbereiche stehenbleiben. Die gleichzeitige Auf­ bringung der Schlagenergie an sämtlichen Meißelelemen­ ten mit einer exakten Begrenzung der Abwärtsbewegung sämtlicher Meißelelemente bzw. des Schlagbalkens be­ wirkt einen sauberen beschädigungsfreien Abtrag von Kleberesten von der Fahrbahnoberfläche.

Da das Tastrad die Anschlagvorrichtung trägt und einen Teil der Schlagenergie der Schlagvorrichtung aufnehmen muß, ist dieses Tastrad zweckmäßigerweise als Walze ausgebildet. Wenn die Walze über die zu beseitigenden Kleberreste hinweg bewegt wird, kann sie mit Profi­ lierungen versehen sein, um die Kleberreste durch die Schläge brüchig zu machen, bevor die Meißelelemente die Kleberreste losschlagen. Verlaufen dagegen ein oder mehrere Tasträder seitlich von der Spur der Meißel­ elemente, dann sollten die Tasträder eine möglichst glatte Umfangsfläche haben, um die Fahrbahn, auf der sie unmittelbar aufliegen, nicht durch Stöße zu be­ schädigen.

Die Meißelelemente müssen nicht genau senkrecht auf die Fahrbahnoberfläche aufschlagen, sondern sie können auch unter anderem Winkel geführt sein. Es besteht auch die Möglichkeit, den Anstellwinkel während der Schlag­ bewegung zu verändern, um ein noch besseres Aufbrechen der Kleberreste zu erreichen. Ferner können die Meiß­ elelemente im unteren Bereich ihrer Vertikalbewegung eine Horizontalkomponente in Fahrtrichtung oder in Gegenrichtung erhalten, um eine zusätzliche Schabe­ wirkung zu erzielen.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der Maschine,

Fig. 2 eine Draufsicht,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III von Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV von Fig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V von Fig. 1,

Fig. 6 eine Ansicht aus Richtung der Pfeile VI-VI der Fig. 2,

Fig. 7 eine Ansicht aus Richtung des Pfeiles VII-VII von Fig. 5,

Fig. 8 einen Querschnitt durch den Schlagbalken,

Fig. 9 eine Frontansicht des Schlagbalkens und

Fig. 10 bis 12 Unteransichten verschiedener Schlagbalken.

Die Maschine zur Beseitigung von Markierungen 10 und Kleberresten von einer Fahrbahnoberfläche 11 weist ein Fahrzeug 10 auf, das im vorliegenden Fall als selbst­ fahrendes Fahrzeug ausgebildet und mit einem auf die Vorderachse 13 wirkenden Antriebsmotor 14 (Fig. 2) ver­ sehen ist. Die Vorderachse 13 ist eine ungelenkte Starr­ achse, die an dem Fahrgestellrahmen 15 gelagert ist. Am entgegengesetzten Ende des Fahrgestellrahmens ist über ein Satteltellergelenk 16 ein Drehgestell 17 gelagert, an dem die Vorderräder 18 angebracht sind. Das Dreh­ gestell 17 ist mit einer lenkbaren Deichsel 19 ver­ bunden, die von Hand betätigt wird. Die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 12 ist durch den Pfeil 20 in Fig. 1 be­ zeichnet.

Auf dem Fahrgestellrahmen 15 ist ein starrer Hilfs­ rahmen 21 befestigt, der die Basis zum Tragen der Schlagvorrichtung 22 bildet. Auf einer Traverse 24, die sich zwischen den Längsbalken des Hilfsrahmens 21 er­ streckt, ist das Lager 25 für den Hubbalken 26 be­ festigt. Der Hubbalken 26 erstreckt sich in Längsrich­ tung des Fahrzeugs 12 und er ist an seinem vorderen Endbereich mit der horizontalen querlaufenden Gelenk­ achse 27 im Lager 25 gelagert. Am rückwärtigen Ende des Hubbalkens 26 ist eine Säule 28 befestigt, die an ihrem unteren Ende den horizontalen quer zur Fahrzeuglängs­ richtung verlaufenden Schlagbalken 29 trägt. Der Schlag­ balken 29 weist mehrere nach unten abstehende Meißel­ elemente 30 auf, die nach unten zugespitzt und nagel­ artig ausgebildet sind. Die Meißelelemente 30 sind starr im Schlagbalken 29 verankert.

Am Hilfsrahmen 21 ist ein Motor 31 befestigt, dessen horizontale quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Ausgangswelle 32 in zwei Stehlagern 33 gelagert ist. Am Ende der Ausgangswelle 32 ist eine Nockenscheibe 34 befestigt, auf der der Hubarm 26 mit einer seitlich von ihm abstehenden Rolle 35 abgestützt ist. Die Rolle 35 ist frei drehbar auf einer am Hubarm 26 angebrachten Achse 36 befestigt. Die Nockenscheibe 34, die von der Welle 32 in Richtung des Pfeiles 37 (Fig. 1) gedreht wird, weist einen sich im Durchmesser erweiternden spi­ ralförmigen Umfangsbereich 34 a und einen radial verlau­ fenden Bereich 34 b auf. Der Bereich 34 a hebt den Hubarm 26 kontinuierlich an, während der Hubarm schlagartig herabfällt, wenn der radiale Bereich 34 b in den Bereich der Rolle 35 kommt. Auf diese Weise wird der Hubarm 26 mit einer der Drehzahl des Motors 31 entsprechenden Frequenz periodisch langsam abgehoben und schlagartig abgesenkt.

An einem vom Hubarm 26 aufragenden Ansatz 39 ist die aus den beiden Federn 40 a und 40 b bestehende Federvor­ richtung 40 befestigt. Das andere Ende der Federvor­ richtung 40 ist an einer Traverse 41 des Fahrgestell­ rahmens 15 verankert. Die Federvorrichtung 40 ist be­ strebt, den Hubbalken 26 um die Achse 27 herum nach unten zu ziehen und sie unterstützt die Wirkung der Schwerkraft des Hubbalkens 26, indem sie die Rolle 35 gegen die Umfangsfläche der Nockenscheibe 34 gedrückt hält. Die Federvorrichtung 40 erhöht ferner die Schlag­ energie, mit der die Meißelelemente 30 gegen den Mar­ kierungsrest 10 schlagen.

Die Welle 32 kann außerdem eine Steuerscheibe 42 tragen, die mit der Welle rotiert und mit einem Steuer­ nocken 42 a gegen einen von dem Hubbalken 26 abstehenden Mitnehmer 43 drückt. Der Nocken 42 a ist so angeordnet, daß er über den Mitnehmer 43 den Hubbalken 26 entgegen der Fahrtrichtung verschiebt, wenn der Hubbalken 26 seine tiefste Stellung erreicht hat. Auf diese Weise führen die Meißelelemente 30 in ihrer tiefsten Stellung (Fig. 8) zusätzlich eine horizontale Schabebewegung in Richtung des Pfeiles 44 aus. Um die erforderliche Längs­ bewegung des Hubbalkens 26 zu ermöglichen, ist das Lager 25 in längslaufenden Führungsschienen 45 geführt. Eine (nicht dargestellte) Federvorrichtung zieht das Lager 25 nach vorn, so daß der Mitnehmer 43 ständig am Umfang der Nockenscheibe 42 anliegt.

Die Abwärtsbewegung des Hubbalkens 26 wird durch die Anschlagvorrichtung 46 begrenzt, die an einem Hebelarm 47 angebracht ist, welcher unter dem Lager 25 an dem Hilfsrahmen 21 um die horizontale Querachse 48 herum schwenkbar ist. Der starre Hebelarm 47 trägt zwei nach unten abstehende Lagerplatten 49, zwischen denen das Tastrad 50 gelagert ist. Das Tastrad 50 läuft auf dem zu beseitigenden Markierungsstreifen 10 und schwenkt den Hebel 47 entsprechend seiner Höhe um die Achse 48.

Lotrecht über dem Tastrad 50 ist auf dem Hebel 47 die Anschlagvorrichtung 46 angeordnet, auf die eine unter dem Hubbalken 26 befestigte Hammerplatte 51 schlägt. Die Anschlagvorrichtung 46 weist ein elastisches Dämpfungskissen 52, z.B. aus Gummi auf, auf welches die Schlagplatte 51 schlägt. Das Dämpfungskissen 52 ist auf einem starren Halter 53 abgestützt, der seinerseits auf einer Keilvorrichtung aus den beiden Keilstücken 54 und 55 ruht. Das untere Keilstück 55 ist durch Drehen einer Spindel 56, die mit einer am Hebel 47 befestigten Spin­ delmutter 57 in Eingriff steht, horizontal verschieb­ bar, wodurch eine Feineinstellung der Höhe des Dämpfungskissens 52 möglich ist. Das Dämpfungskissen 52 ist so ausgebildet, daß es bei jedem Schlag des Hub­ balkens 26 um ein genau definiertes Maß zusammengedrückt wird, so daß die Eindringtiefe der Meißelelemente 30 durch die Einstellung der Anschlagvorrichtung 46 sehr genau vorgegeben werden kann. Die Anschlagvorrichtung hat zudem die Aufgabe, zu verhindern, daß die Rolle 35 auf den Bereich 34 a der Nockenscheibe 34 aufschlägt. Beim Schlagen kommt die Bewegung des Hubhaltens zum Stillstand, kurz bevor die Rolle den Bereich 34 a be­ rührt.

An dem vorderen Ende des Hebels 47 ist ein Rahmen 58 befestigt (Fig. 5), der von einer hydraulischen Hubvor­ richtung 59 hochgezogen werden kann, um das Tastrad 50 von der Straße abzuheben. Die Hubvorrichtung 59 ist an einem mit dem Fahrgestellrahmen 15 fest verbundenen Portalrahmen 60 befestigt. Beim Arbeitsbetrieb der Maschine ist die Hubvorrichtung 59 inaktiv, d.h. der Rahmen 58 kann in vertikaler Richtung frei bewegt werden, ohne durch die Hubvorrichtung behindert zu werden. Wenn durch Betätigung der Hubvorrichtung 59 das Tastrad 50 angehoben ist, wird über die Anschlagvorrich­ tung 46 auch der Hubbalken 26 angehoben, so daß die Meißelelemente 30 von der Straße freikommen. In diesem Zustand kann das Fahrzeug ungehindert fahren.

Gemäß Fig. 1 sind auf dem Hilfsrahmen 21 ein Verbren­ nungsmotor 61 und eine Hydraulikpumpe 62 angeordnet. Der Motor treibt die Pumpe 62, die ihrerseits die als Hydraulikmotore ausgebildeten Motore 14 und 31 versorgt und außerdem zur Versorgung der hydraulischen Hubvor­ richtung 59 und anderer Hilfseinrichtungen dient.

Die Fig. 8 bis 10 zeigen eine bevorzugte Ausführungs­ form des Schlagbalkens 29. Dieser Schlagbalken weist eine fest mit der Säule 28 verbundene Querschiene 63 auf, unter der eine massive Lochschiene 64 mit Schrau­ ben 65 befestigt ist. Die Lochschiene 64 enthält in vertikalen Kanälen zahlreiche stiftförmige Meißel­ elemente 30, die mit ihren unteren spitzen Enden aus der Lochschiene herausragen. Die verdickten Köpfe der Meißelelemente 30 werden im Inneren des Hubbalkens 29 festgehalten, so daß die Meißelelemente 30 starr mit dem Hubbalken verbunden sind.

Fig. 8 zeigt die unterste Stellung des Hubbalkens 26, in der die Spitzen der Meißelelemente kurz über der Fahrbahnoberfläche 11 angeordnet sind. Dabei sind die Spitzen in den Markierungsbelag 10, der entfernt werden soll, eingedrungen. Durch die Schlagwirkung bricht der Markierungsbelag sowohl nach vorne als auch nach hinten sowie zwischen den Meißelelementen 30 auf. Die Fahrbahn­ oberfläche 11 wird durch die Begrenzung der Abwärts­ bewegung des Schlagbalkens nicht beschädigt. Die Unter­ seite des Schlagbalkens 29 ist zu beiden Seiten der Reihe von Meißelelementen 30 mit ansteigenden Schräg­ flächen 66 ausgebildet, so daß gelöstes Material nach vorne und hinten fortspritzen kann.

Während bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 8 bis 10 nur eine einzige Reihe von Meißelelementen 30 vorge­ sehen ist, sind bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 11 zwei Reihen solcher nagelartiger Meißelelemente vor­ handen, wobei die Meißelelemente einer Reihe relativ zu den Meißelelementen der anderen Reihe auf Lücke ange­ ordnet sind. Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 12 sind die Meißelelemente 30 längliche Platten, die an ihren unteren Enden als querlaufende Schneiden ausge­ bildet sind. Es sind hier zwei Reihen von auf Lücke angeordneten Meißelelementen vorgesehen.

Beim Betrieb der Maschine laufen die Vorder- und Hinter­ räder zu beiden Seiten der zu beseitigenden Markierungs­ reste unmittelbar auf der Fahrbahn 11, während das Tast­ rad 50 längs der Mittelachse des Fahrzeugs 12 ange­ ordnet ist und über die Markierungsreste 10 läuft. Die Anschlagvorrichtung 46 ist so eingestellt, daß die Meißelelemente 30 über die Aufstandfläche des Tastrades 50 hinaus nach unten vordringen und den Markierungsrest zerstören. Der horizontale Abstand des Tastrades 50 von dem Schlagbalken 29 sollte möglichst gering sein, um eine exakte Höhenführung der Meißelelemente 30 zu er­ möglichen.

Der Motor 30 läuft mit relativ hoher Drehzahl und treibt über den aus der Nockenscheibe 34 bestehenden Hubmechanismus den Hubbalken 26 an, der periodisch hoch­ gehoben und schlagartig abgesenkt wird. Dadurch üben die Meißelelemente 30 während der Fahrt des Fahrzeugs Hack- oder Pickbewegungen in schneller Folge auf den Kleberest aus.

Claims (11)

1. Maschine zur Behandlung von Fahrbahnbelägen, mit einem Fahrzeug (12) und einer an dem Fahrzeug angebrachten Schlagvorrichtung (22), die Meißel­ elemente (30) in Richtung auf die Fahrbahnober­ fläche (11) schlägt, dadurh gekennzeichnet, daß die Schlagvorrichtung (22) an dem Fahrzeug (12) in der Höhe frei verschiebbar angebracht ist, daß vor oder neben den Meißelelementen (30) relativ zum Fahrzeug ein vertikal bewegbares Tast­ rad (50) läuft, das dem Oberflächenverlauf der Fahrbahn folgt und daß das Tastrad (50) eine An­ schlagvorrichtung (46) zur Begrenzung der Schlag­ tiefe trägt.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meißelelemente (30) an einem gemeinsamen Schlagbalken (29) starr angebracht sind.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagvorrichtung (22) einen am Fahrzeug (12) befestigten Hubmechanismus (32, 34, 35) auf­ weist, der den Schlagbalken (26) relativ zum Fahr­ zeug (12) anhebt und plötzlich zum Herunter­ schlagen freigibt.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagvorrichtung (22) einen am Fahrzeug gelenkig angebrachten Hub­ balken (26) aufweist, der an seinem freien Ende die Meißelelemente (30) trägt und der durch eine Federvorrichtung (40) nach unten vorgespannt ist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastrad (50) mit einer Hubvorrichtung (59) zum Abheben von der Fahrbahn verbunden ist und daß die Hubvorrichtung (59) bei auf der Fahrbahn abrollendem Tastrad (50) in einen inaktiven Mitlaufzustand bringbar bzw. von dem Tastrad abkuppelbar ist.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagvorrich­ tung (46) eine von einem Dämpfungskissen (52) bedeckte Anschlagplatte (53) aufweist.

7. Maschine nach einem der Anprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feineinstellvorrichtung (54-57) für die Höhenverstellung der Anschlagvor­ richtung (46) relativ zum Tastrad (50) vorgesehen ist.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Tastrad (50) am freien Ende eines in Fahrzeuglängsrichtung verlau­ fenden schwenkbar gelagerten Hebels (47) ange­ ordnet ist.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastrad (50) lot­ recht unter der Anschlagvorrichtung (46) angeord­ net ist.

10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastrad (50) aus einer Walze besteht, die an ihrer starren Umfangs­ fläche eine Profilierung aufweist.

11. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 10, gekennzeichnet durch eine den Schlagbalken (26) im abgesenkten Zustand relativ zum Fahrzeug in Fahrtrichtung oder in Gegenrichtung bewegende Steuervorrichtung (42, 43).