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Die Erfindung betrifft eine in der Breite verstellbare
Bohle zum Kompaktieren und Endbearbeiten eines
Straßenbelags auf einer Straßenbaustelle mit Einrichtungen zum
Auftragen von flüssigem Bindemittel.
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Es sind Bohlen zum Kompaktieren und Endbearbeiten von
Straßenbelag bekannt, die an dem hinteren Teil einer
Auftragvorrichtung oder einer Vorrichtung zum Herstellen
von Belagmaterial angebracht sind, das im allgemeinen
aus einer Mischung aus Granulaten und Bitumen besteht.
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Die Kompaktier- und Endbearbeitungsbohle weist ebene
Kufen auf, die mit Erwärmungs- und
Vibrationseinrichtungen verbunden sind und in Kontakt mit der Oberfläche der
im Verlauf der Herstellung oder Instandsetzung einer
Straße auf diese auf gebrachten Belagschicht gelangt, um
diese zu kompaktieren und eine Oberfläche zu erhalten,
die eine möglichst ebene Rollfläche der Straße bildet.
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Die Kompaktier- und Endbearbeitungsbohlen sind im
allgemeinen am hinteren Ende der Straßendeckenfertiger
genannten Vorrichtungen angebracht, welche durch
Vorrichtungen, wie eine Vorrichtung mit einer Schnecke, ein
Auftragen der Mischung aus Granulat und Bitumen mit
einer verhältnismäßig gleichbleibenden Dicke
gewährleisten, wobei die am hinteren Ende des
Straßendeckenfertigers angebrachte Bohle die Kompaktierung und das Glätten
gewährleistet.
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In den meisten Fällen ist die Mischung aus Granulat und
Bitumen ein bituminöseB Mischgut aus Kiesel und
pulverförmigen Materialien, die in bestimmten Mengen mit
Bitumen vermischt werden.
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Vor dem Aufbringen der Mischgutschicht auf die
Oberfläche der straße ist es oftmals erforderlich, auf dieser
Oberfläche eine Schicht flüssigen bituminösen Bindemit
tels, das aus einer bituminösen Emulsion bestehen kann,
zu verteilen.
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Zur Bildung dieser Verbindungsschicht wird vor dem
Einsatz des Straßendeckenfertigers eine
Bindemiitelauftragvorrichtung entlang der Straße eingesetzt, die einen
Reservebehälter und eine Auftragrampe aufweist.
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Es ist erforderlich, über die gesamte Straßenbreite
sowohl in Querrichtung der straße als auch längs zu der
Bewegungsrichtung der Baustelle eine Bindemittelschicht
auf zutragen, deren Dicke möglichst konstant sein sollte.
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Die Bindemittelauftragrampen weisen Düsen auf, die
verteilt entlang der Länge der Rampe in Querrichtung
angeordnet sind und die Verteilung von flachen Strahlen
des flüssigen Bindemittels gewährleisteni die auf der
Höhe der Oberfläche der Straße im wesentlichen
nebeneinander liegen, derart, daß das Auftragen einer konstanten
Bitumenmenge über die gesamte Straßenbreite
sichergestellt ist.
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Die konstante Dosierung des Bindemittels ist durch das
Regeln der Fördermenge der Dosierpumpe auf die
Bewegungsgeschwindigkeit der Auftragmaschine gewährleistet.
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Endbearbeitungsbohlen und Auftragvorrichtungen können
zur Durchführung von Straßenbauarbeiten auf Straßen
unterschiedlicher Breite verwendet werden, wobei die
Belagschicht in einem Arbeitsgang über die gesamte
Breite der Straße oder entlang benachbarter
nebeneinanderliegender Streifen aufbringbar ist.
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Es ist daher erforderlich, Endbearbeitungsbohlen
vorzusehen, deren Arbeitsbreite zwischen bestimmten Grenzen
verstellbar ist, wodurch die Durchführung einer sehr
großen Bandbreite von Straßenbauarbeiten ermöglicht ist.
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Ebenso müssen die Auftragvorrichtungen Rampen aufweisen,
die das Auftragen der Schicht aus bituminösem
Bindemittel über eine mehr oder weniger große Breite
ermöglichen.
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Bisher wurde im allgemeinen die Verstellung der
Auftragbreite des Bindemittels durch das Öffnen oder Schließen
der Düsen der Rampe bewirkt, jedoch mit dem Nachteil
einer "treppenartigen" Unregelmäßigkeit.
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Die neuesten in der Breite verstellbaren Rampen zum
Auftragen bituminösen Bindemittels bestehen aus
teleskopierbaren Einheiten oder aus zwei Halbrampen, die mit
sehr geringem Abstand in Längsrichtung angeordnet sind
und mit Verschiebungseinrichtungefl verbunden sind,
welche es ermöglichen, die Rampen in Querrichtung einander
anzunähern oder voneinander zu entfernen, um die Breite
des Bindemittelauftrags zu verringern oder zu
vergrößern.
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Während des Verschiebens der Halbrampen können ihre
einander gegenüberliegenden, im mittleren Teil der Rampe
angeordneten Teile eine Menge an Bitumen auf die Straße
ausbringen, die im wesentlichen gleich dem Doppelten der
erforderlichen Menge ist, wenn die Düsen der sich
überlappenden Teile der beiden Halbrampen in gleicher Weise
mit Bitumen versorgt werden wie die anderen Düsen der
beiden Halbrampen. Es ist daher erforderlich, ein
automatisches Schließen der Düsen und das unterbrechen der
Strahlen einer der beiden Halbrampen in dem Bereich
sicherzustellen, der sich mit der anderen Halbrampe
überschneidet. Es ist daher erforderlich, eine besondere
Vorrichtung zum Abt rennen der Strahlen vorzusehen und
die Fördermenge der Bitumenpumpe, die die betreffende
Halbrampe versorgt, in Abhängigkeit von der Position
dieser Halbrampe zu regeln.
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Die für unterschiedliche Straßenbreiten verwendbaren
Auftragvorrichtungen für bituminöse Bindemittel sind
somit in mechanischer und/oder hydraulischer Hinsicht
verhältnismäßig komplexe Vorrichtungen.
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Es ist ebenfalls bekannt, Bohlen zum Kompaktieren und
Endbearbeiten von Straßenbelägen derart auszubilden, daß
diese Bohlen leicht in der Breite zwischen zwei Grenzen
verstellbar sind, die den extremen Breitenabmessungen
der Straßen entsprechen, über die das Kompaktieren und
das Glätten des Straßenbelags möglich ist.
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Diese Kompaktierbohlen weisen ein Mittelteil, das
seinerseits aus einem oder mehreren Elementen besteht, und
zwei seitenteile auf, die in Querrichtung der Bohle in
beide Richtungen in bezug auf das Mittelteil bewegbar
angebracht sind. Sowohl das Mittelteil als auch die
Seitenteile sind mit Erwärmungsvorrichtungen und
Vibrationsvorrichtungen für die Glättschienen versehen.
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Es sind Verfahren zur Herstellung von straßendecken
bekannt, die es erfordern, diesen aus heißem Mischgut
bestehenden Belag sehr schnell nach seinem Aufbringen
auf dem bituminösen Bindemittel zu verteilen, bevor die
Emulsion reißt oder das Lösemittel des Bitumens
verdampft.
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Zur Durchführung eines solchen Verfahrens wurde
vorgeschlagen, eine Auftragrampe an einem
Straßendeckenfertiger an einer geringfügig vor der Vorrichtung zum
Auftragen und Verteilen des heißen Mischguts liegenden
Stelle anzuordnen.
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Die Gestaltung eines solchen Straßendeckenfertigers ist
kompliziert, da lediglich ein beschränkter Raum zur
Anbringung der Bindemittelauftragrampe zur Verfügung
steht. Darüber hinaus ist die Ausgestaltung des
Straßendeckenfertigers noch komplizierter, wenn es erforderlich
ist, die Rampe derart auszubilden, daß eine Einstellung
der Auftragbreite möglich ist.
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Aus dem Patent FR-A-2650005, angemeldet am 21. Juli 1989
von der Société SCREG Routes et Travaux Publics, sind
ferner ein Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die es
ermöglichen, eine Oberflächenschicht auf der Oberfläche
einer Straße durch Auftragen überzogenen Granulats, d.
h. Granulat, das mit einer durch pulverförmiges Material
angedickten Bitumenschicht überzogen ist, auf eine
Schicht aus bituminösem Bindemittel aufzubringen, deren
Dicke wesentlich größer ist als die Dicke einer
Verbindungsschicht einer aus Mischgut hergestellten
Straßendecke.
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Bei einem solchen Verfahren ist es erforderlich, die
Vorgänge des Auftragens des bituminösen Bindemittels,
des Auftragens des überzogenen Granulats, des
Kompaktierens und der Endbearbeitung in sehr kurzer und
festgelegter Zeit (weniger als 5 Sekunden) nacheinander
durchzuführen.
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Zur Durchführung dieses Verfahrens kann eine Vorrichtung
verwendet werden, mittels der das überzogene Granulat
auf der Baustelle selbst kalt herstellbar ist und
mittels der das Auftragen des Bindemittels, das Auftragen
des Granulats, das Kompaktieren und das Glätten der
Auftragschicht durchführbar ist.
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Gleichermaßen kann eine Vorrichtung verwendet werden,
die mit heiß hergestelltem, überzogenem Granulat
beschickt wird und den Transport des überzogenen Granulats
bis zu dem Teil der Vorrichtung bewirkt, der unmittelbar
vor einer vom Rahmen der Vorrichtung getragenen
Endbearbeitungsbohle liegt.
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Diese neuartigen Vorrichtungen zur Herstellung einer
Auftragschicht müssen eine Auftragrampe aufweisen, die
sehr genau an einer Stelle angeordnet ist, die am
hinteren Ende der Vorrichtung vor der Zone der Ausgabe des
überzogenen Granulats liegt.
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Wie im Falle der Straßendeckenfertiger ist die
Ausgestaltung solcher Vorrichtungen sehr kompliziert, wenn
Rampen mit verstellbarer Arbeitsbreite verwendet werden
sollen, deren Anordnung auf der Maschine und deren
Verstellung schwer lösbare technische Probleme darstellen.
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Bisher war keine Kompaktier- und Endbearbeitungsbohle
bekannt, die zur Verwendung in Verbindung mit einem
Straßendeckenfertiger oder einer Maschine zur
Herstellung von Straßendecken bestimmt war, die Vorrichtungen
zum Auftragen von flüssigem bituminösem Bindemittel über
eine verstellbare Breite aufweist.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Bohle zum
Kompaktieren und Endbearbeiten eines Belags auf einer
Straßenbaustelle mit verstellbarer Arbeitsbreite zu
schaffen, die wenigstens ein Mittelteil und zwei
Seitenteile aufweist, die in bezug zum Mittelteil in beide
Richtungen in Querrichtung der Bohle senkrecht zu deren
Bewegungsrichtung auf der Baustelle bewegbar angebracht
und mit eine Verdichtung bewirkenden
Vibrationseinrichtungen sowie mit Erwärmungseinrichtungen versehen sind,
wobei die Kompaktierbohle Einrichtungen zum Auftragen
von flüssigem Bindemittel aufweist, die von einfachem
Aufbau sind und die Verstellung der Auftragbreite
ermöglichen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe weist die erfindungsgemäße
Kompaktierbohle zwei mit flüssigem bituminösem
Bindemittel gespeiste Auftragrampen auf, die jeweils an einem
bewegbaren Seitenteil der Bohle und in einem bestimmten
Abstand in Vorschubrichtung befestigt sind, wobei die
Rampen mit über deren Länge in Querrichtung verteilten
Spritzdüsen versehen sind, die eine in Abhängigkeit von
der Einstellung der Bohle über die gesamte Arbeitsbreite
der Bohle breitenverstellbare Einheit bilden.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung werden im
folgenden unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen als
nicht einschränkende Beispiele eine Kompaktier- und
Endbearbeitungsbohle nach dem Stand der Technik und eine
erfindungsgemäße Kompaktierbohle mit
breitenverstellbaren Rampen zum Auftragen von Bindemittel
beschrieben.
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Figur 1 ist eine perspektivische Darstellung einer
Kompaktierbohle nach dem Stand der Technik.
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Figur 2 ist eine perspektivische Darstellung einer
erfindungsgemäßen Kompaktierbohle mit
breitenverstellbaren Rampen zum Auftragen von Bindemittel.
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Figur 3 ist eine perspektivische Darstellung der
Auftragrampen der in Figur 2 dargestellten Kompaktier- und
Endbearbeitungsbohle.
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Figur 1 zeigt eine Endbearbeitungs- und Kompaktierbohle
mit einem Mittelteil 1, das aus zwei
nebeneinanderliegenden Elementen 1a und 1b besteht, die mit
Vibrationseinrichtungen und Einrichtungen zum Erwärmen von unteren
Platten versehen sind, die die in Kontakt mit dem zu
kompaktierenden und zu glättenden Straßenbelag 2
gelangenden Schienen des Mittelteils 1 bilden.
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Die Elemente 1a und 1b des Mittelteils der
Endbearbeitungsbohle weisen Beschläge 3a und 3b auf, an denen
teleskopierbare Stützen 4a beziehungsweise 4b befestigt
sind.
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Am äußeren Ende der bewegbaren Teile der
teleskopierbaren Stützen 4a und 4b sind Beschläge 5a und 5b
befestigt, die jeweils einen Teil des Beschlags der linken
und der rechten Verlängerung der Kompaktierbohle bilden,
die mit dem Bezugszeichen 6a bzw. 6b bezeichnet sind.
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Die linke und die rechte Verlängerung 6a und 6b sind
identisch und sind in bezug zur Mittelebene der
Endbearbeitungsbohle symmetrisch angeordnet.
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Im folgenden wird nur die seitliche Verlängerung 6a
beschrieben, da die Verlängerung 6b hinsichtlich ihrer
Bestandteile und ihres Aufbaus identisch ist.
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Der Beschlag der Verlängerung 6a weist eine Schiene 8a
auf, auf der eine Vibrationseinheit 9a angebracht ist,
die zum Bewirken der Kompaktierung des Belags 2 über die
Schiene 8a bestimmt ist.
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Im Inneren der Schiene 8a ist eine Gas-Erwärmungsrampe
angebracht, welche die Erwärmung des Belags 2 während
dessen Kompaktierung und Glättung bewirkt.
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Die Stange 10a eines Betätigungszylinders ermöglicht das
Verschieben der seitlichen Verlängerung 6a in beiden
Richtungen in Querrichtung, derart, daß das Seitenteil
6a zu dem Mittelteil 1 hin oder von diesem wegbewegbar
ist, um eine Verstellung der Arbeitsbreite der
Kompaktier- und Endbearbeitungsbohle zu erzielen.
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Die Schienen 8a und 8b der Seitenteile 6a und 6b sind in
bezug zu den Schienen des Mittelteils in Längsrichtung
versetzt, um die Breitenverstellung zu ermöglichen.
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Figur 2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße
Kompaktier- und Endbearbeitungsbohle mit einem Mittelteil 11
und zwei Seitenteilen 12a und 12b, die zum Verstellen
der Arbeitsbreite der Bohle in Querrichtung in beide
Richtungen in bezug auf das Mittelteil 11 bewegbar
angebracht sind.
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Jede der seitlichen Verlängerungen 12a und 12b weist
jeweils einen Beschlag 14a und 14b auf, der an deren
äußeren seitenendteilen mit einer Befestigungsplatte 15a
bzw. 15b angebracht ist.
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Die Beschläge 14a und 14b tragen über Stützarme 16a und
16b zwei Halbrampen 18a und 18b zum Spritzen von
bituminösem Bindemittel. Die beiden zueinander parallelen
Halbrampen 18a und 18b sind in Querrichtung angeordnet
und in Längsrichtung, die der durch einen Pfeil 20
angezeigten Bewegungsrichtung der Baustelle entspricht, an
geringfügig voneinander versetzten Positionen
angeordnet.
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Jede der Rampen 18a und 18b weist eine Gruppe von Düsen
21 auf, die in regelmäßigem Abstand über die Länge der
Rampe verteilt sind und jeweils einen flachen,
dreieckigen Strahl 22 ausgeben.
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Die Anordnung der Düsen 21 entlang der Länge der Rampen
18a und 18b und die der Bodenfreiheit der
Bindemittelauftragvorrichtung entsprechende Höhe der Rampen über
der Oberfläche der zu deckenden Straße sind derart, daß
die Strahlen zum Zeitpunkt des Auftreffens auf der
Oberfläche der Straße exakt nebeneinander liegen. Auf diese
Weise wird eine vollständige Abdeckung der Oberfläche
der Straße mit einer Bindemittelschicht erhalten, deren
Dicke in Querrichtung konstant ist.
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Die Fördermenge der Bindemitteldosierpumpe ist auf die
Vorschubgeschwindigkeit der Bohle derart eingestellt,
daß die Bindemitteldosierung konstant den gewünschten
Wert beibehält.
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Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Figuren 2
und 3 die Einrichtungen zum Rückgewinnen von Bitumen im
Überlappungsbereich der beiden Halbrampen 18a und 18b
beschrieben.
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Je nach der relativen Position der Rampen 18a und 18b
weisen diese einen Überlappungsbereich mit variabler
Länge L auf.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung
Bitumenrückgewinnungseinrichtungen auf, die das Auftragen einer
Bitumenschicht doppelter Dicke im Überlappungsbereich der Länge
L verhindern.
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Die Rampe 18b trägt über Befestigungsplatten 24 eine
Bitumenrückgewinnungsrinne 25, die parallel zu den
Rampen 18a und 18b und senkrecht zur Rampe 18a, d. h., in
einer in bezug zur Rampe 18b geringfügig in
Längsrichtung nach vorn versetzten Position, angeordnet ist.
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Die Rinne 25 hat eine Länge, die im wesentlichen gleich
der Länge der Halbrampe 18b ist, und erstreckt sich über
die gesamte Länge dieser Halbrampe.
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Auf diese Weise werden die von der Rampe 18a in dem
überlappungsbereich der Länge L ausgegebenen flachen
Strahlen 22a von der Rinne 25 abgefangen, die deren
Auftrag auf die Oberfläche der Straße verhindert und
ihre Rückgewinnung gewährleistet. Die Rinne 25 weist
nicht dargestellte Erwärmungseinrichtungen auf, die das
von den Düsen 21 der Rampe 18a im Überlappungsbereich
ausgegebene Bitumen im flüssigen Zustand halten.
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Das in die Rinne 25 aus gegebene flüssige Bitumen wird
durch mit einer Pumpe 27 verbundene Pumpenrohrleitung 26
rückgewonnen, die das Rückführen des Bitumens über eine
Auslaßrohrleitung 28 in einen Speichertank bewirkt.
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Da die flachen Strahlen 22 Dreieckform aufweisen, kann
das Auftragen dieser Strahlen auf der Oberfläche der
Straße bei bestimmten relativen Anordnungen der
Halbrampen 18a und 18b zu übermäßigen Dicken der
Bindemittelschicht führen, da bei diesen Anordnungen eine gewisse
Überlagerung der beiden Strahlen 22 auftreten kann, die
einerseits von der Düse, die an dem zum Mittelteil der
Endbearbeitungsbohle hin gelegenen Ende der Halbrampe
18b angeordnet ist, und andererseits von der ersten Düse
21 der Rampe 18a, deren Strahl nicht von der Rinne 25
abgefangen wird, kommen.
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Es ist aufgrund der verringerten Bodenfreiheit der
Vorrichtung nicht möglich, solche Überlappungen mittels
einer in der Nähe der Oberfläche der Straße angeordneten
Abfangvorrichtung zu verhindern.
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Zur Vermeidung solcher Überlappungen wird eine sekundäre
Rinne 30 verwendet, die in Längsrichtung der Rinne 25
gleitend verschiebbar angeordnet ist und deren
Verschiebung in Abhängigkeit von der Verschiebung der Rinne 25
und der Halbrampe 18b mechanisch oder elektronisch
derart gesteuert ist, daß der von der Rampe 18a ausgegebene
erste Strahl 22a teilweise abgefangen wird, um eine
Überlappung mit dem von der Rampe 18b ausgegebenen
letzten Strahl 22b zu vermeiden.
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Die sekundäre Rinne 30 erstreckt sich im Inneren der
Hauptrinne 25, die die Rückgewinnung des von dem Strahl
22a abgefangenen Bitumens bewirkt.
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Bei einem Straßendeckenfertiger zum Auftragen einer
Schicht warmen Mischguts auf eine Schicht bituminöser
Emulsion sehr bald nach deren Aufbringung kann die
erfindungsgemäße Kompaktier- und Endbearbeitungsbohle am
hinteren Ende des Straßendeckenfertigers angebracht sind
und die Einrichtungen zum Ausgeben und Verteilen von
warmem Mischgut sind derart an dem Straßendeckenfertiger
angebracht, daß das warme Mischgut zwischen den Rampen
18a, 18b und dem Straßendeckenfertiger ausgegeben wird.
Auf diese Weise gelangt das warme Mischgut in Kontakt
mit der bituminösen Emulsion bevor diese auf dem
Straßenuntergrund reißt.
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Bei einer Vorrichtung zum Aufbringen einer
Oberflächenschicht nach der zuvor beschriebenen neuartigen Technik
können kalt oder warm hergestellte überzogene Granulate
zwischen den Rampen 18a, 18b und den Kompaktier- und
Glättungselementen der erfindungsgemäßen Bohle
ausgegeben und verteilt werden. In diesem Fall können die
Vorgänge des Auftragens des Bindemittels, des Auftragens
der überzogenen Granulate und des Kompaktierens und
Glättens der Schicht in sehr kurzer Zeit und durch die
Position der Rampen in bezug zu den Glättungselementen
der Endbearbeitungsbohle sowie durch die der
Bewegungsgeschwindigkeit der Maschine, an der diese Bohle
angebracht ist, entsprechende Bewegungsgeschwindigkeit der
Bohle in genau bestimmter Weise durchgeführt werden.
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Die Hauptvorteile der erfindungsgemäßen Kompaktier- und
Endbearbeitungsbohle ist daher die automatische
Einstellung
der Breite des Auftrags von bituminösem Bindemittel
in Abhängigkeit von der Arbeitsbreite der
Endbearbeitungsbohle.
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Der Druck in den Rampenelementen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung bleibt bei einer gegebenen Fördermenge
konstant, wenn keiner der Bitumenstrahlen während des
Verstellens der Rampe unterbrochen ist. Aus demselben Grund
weist die Verteilung des Bindemittels auf der Straße
keine Unregelmäßigkeiten auf.
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Schließlich ist es bei Verwendung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung nicht erforderlich, die Fördermenge der
Dosierpumpe für das bituminöse Bindemittel zur
Beibehaltung der Dosierung durch Verändern ihrer Geschwindigkeit
einzustellen, wenn sich die Auftragbreite ändert;
tatsächlich ist die Gesamtheit der Düsen der Rampenelemente
stetig in Betrieb.
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Die erfindungsgemäße Kompaktier- und
Endbearbeitungsbohle mit verstellbarer Rampe zum Aufbringen
bituminösen Bindemittels ist in gleichem Maße mit einem
herkömmlichen Straßendeckenfertiger wie mit Maschinen
eines beliebigen Typs verwendbar, die zur Herstellung
eines Belags oder einer Oberflächenschicht auf einer
Straße dienen.