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Maschine zum Stampfen von Strassen decken.
Zur Verfertigung von Strassendecken wurden bisher Maschinen verwendet, die man allgemein in drei Klassen einteilen kann : Walzen, Maschinen mit einer Stampfbohle und Maschinen mit Stampfhämmern. Die Walzen haben den Nachteil, dass mit ihnen das verlangte Profil der Strassenoberfläche schwer einzuhalten ist. Maschinen mit einer Stampfbohle ermöglichen zwar die Einhaltung des verlangten Profils, aber die mit ihnen erreichte Verdichtung ist gering, abgesehen davon, dass sie keine gleichmässige Verdichtung des Materials in der ganzen Breite der Strassendecke gewährleisten.
Strassenfertiger mit Stampfhämmern stellen gegenüber den beiden vorerwähnten Maschinen einen Fortschritt darin dar, dass die Verdichtung mit ihnen wenigstens bis zu einem bestimmten Grade individuell vor sich geht, haben jedoch den Nachteil, dass sie kein gleichmässiges Verdichten des Materials über die ganze Breite der Strassendecke gewährleisten. Ein anderer Übelstand ist, dass der Arbeitshub des Stampfwerkzeuges nur durch das geringe Eigengewicht desselben vor sich geht.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass lediglich durch individuelle Bearbeitung vollständige Gleichartigkeit und Gleichmässigkeit der Verdichtung der Strassendecke erreicht werden kann.
Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung eine Maschine vor, bei welcher ein plattenförmiges Stampfwerkzeug unter ständiger Berührung mit der zu bearbeitenden Oberfläche quer zur Strasse verschiebbar und an der Wendestelle dieser Querbewegung jedesmal in der Längsrichtung der Strasse um einen Arbeitsschritt vorsehiebbar ist, wobei es ständig schnell und ununterbrochen aufeinanderfolgenden, von oben wirkenden Schlägen ausgesetzt ist.
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aus den Fig. 1 und 1 b. Fig. 3 ist eine Seitenansicht, teilweise im lotrechten Schnitt nach 111-111 aus Fig. 1. Fig. 4 zeigt den Glätter im lotrechten Schnitt nach IV-IV aus Fig. 1. Fig. 5 ist ein lotrechter Schnitt durch die Abgleichsbohle nach V-V aus Fig. 1.
Fig. 6 ist ein teilweiser lotrechter Schnitt, ähnlich wie in Fig. 3, jedoch mit dem Verteiler, der an den vorhergehenden'Figuren nicht dargestellt ist. Fig. 7 ist ein teilweiser waagrechter Schnitt nach Vll- Vll aus Fig. 6, wobei der Verteiler in der Schnittebene gedacht ist.
Die abgebildete Maschine besteht aus zwei Fahrgestellen 10, 11 (Fig. 1), die je zwei Lager 12 für die Fahrräder 13 tragen. Zwischen den Fahrrädern ist auf jedem Fahrgestell eine lotrechte Säule-M befestigt, die aus zwei U-Eisen besteht, deren Schenkel miteinander durch Verbindungsbleche 15 verbunden sind. Die Säulen 14 sind auf dem oberen Ende durch zwei U-Träger 16 (Fig. 2) miteinander verbunden. Der so entstandene Rahmen ist durch Streben 17 versteift.
Die Säulen 14, 14 führen ein Paar Träger 18 (Fig. 1 und 2), die beiderseits der Säulen 14 verlaufen.
Diese Träger 18 bilden eine Führung des Stampfwerkzeuges und sind zwischen den Säulen 14, 14 gemäss des verlangten Profils der Strassenbahn gebogen. Beide Träger 18 sind an den Enden, die über die Säulen 14 hinüberragen, durch Brücken miteinander verbunden, auf denen andere Teile der Maschine, wie weiter beschrieben wird, befestigt sind.
Auf den Trägern 18 ist vermittels acht Rollenpaare 19 der Träger 20 (Fig. 2 und 1 a) des Stampfwerkzeuges 21 fahrbar angebracht. Auf dem Fahrgestell 10 ist ein Pressluftmotor 22 (Fig. 1) montiert, der durch die Rohrleitung 123 Pressluft zum Antrieb erhält, die durch den Pressluftschlauch 124 der Pressluftquelle entnommen wird. Im vorliegenden Beispiele wird vorausgesetzt, dass diese Pressluftquelle eine fahrbare Kompressoranlage ist, jedoch könnte der Kompressor, wie auch dessen Antriebsmotor selbst auf der Maschine montiert werden. Die Welle des Motors 22 ist mittels der Kupplung 23 mit der
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Schnecke 24 verbunden. Diese greift in das Schneekenrad 25 ein.
Dieses Schneckenrad ist auf einer Hohlwelle 26 aufgekeilt, die in den Lagern 27 ruht (Fig. 3) Zwischen diesen Lagern ist auf der Welle 26 durch Feder und Nut längsverschiebbar ein Kupplungsteil 28 (Fig. 3,6, 7) aufgesetzt, der an beiden Seiten Kupplungszähne hat. An beiden Seiten des Kupplungsteiles 28 sind auf der Welle 26 frei drehbare Kegelräder 29, 30 angebracht, die in das Kegelrad 31 eingreifen. Dieses ist auf der lotrechten Welle 32 aufgekeilt, welche in Lagern 33 und 34 gelagert ist. Das obere Lager 34 wird von einer Brücke 35 getragen, die auf den Enden der Träger 18 befestigt ist.
Auf dem oberen Ende der Welle 32 ist längsverschiebbar durch Feder und lange Nut 36 (Fig. 2) das Kegelrad 37 aufgesetzt, welches auf dem Lager 34 ruht und infolge der Anordnung der Nut 36 an der lotrechten Bewegung der Führungsträger 18 teilnehmen kann.
Mit dem Kegelrad 37 steht in Eingriff das Rad 38, das auf der Welle 39 befestigt ist, die in den Lagern 40 auf der Brücke 35 ruht und eine Seiltrommel 41 trägt. In der schraubenförmigen Nut der Trommel 41 befindet sich ein Seil 42, dessen eines Ende im unteren Strange durch einen Zapfen 43 und eine Feder 44 (Fig. la) an die eine Seite des Ansatzes des Trägers 20 des Stampfwerkzeuges befestigt ist. Das zweite Ende des Seiles ist in ähnlicher Weise durch den Zapfen 45 und die Feder 46 auf der andern Seite zum Ansatze des Trägers 20 des Stampfwerkzeuges befestigt. Das Seil geht von hier weiter um die Rolle 47 herum, deren Lager 48 auf der Brücke 49 (Fig. 1b, 2a) ruht, die die überragenden Enden beider Führungträger 18 über dem Fahrgestell 11 verbindet, und geht zur oberen Seite der Trommel 41 zurück.
Die Hohlwelle 26 trägt auf ihrem Ende, das aus dem äusseren Lager 27 herausragt, einen Teil der Zahnkupplung 50 (Fig. 3), deren zweiter Teil 50'vermittels Feder und Nut auf der Welle 51 längsverschiebbar ist. Diese durchläuft die Welle 26 in ihrer ganzen Länge und trägt auf ihren überragenden Enden die Kegelräder 52, die im Eingriff stehen mit den Kegelrädern 53. Diese sind auf den Wellen 54
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Bei dem Austritt aus dem Innenlager 12 ist die Welle 54 abgesetzt und durch das Rohr 55 (Fig. 1 und : mit der entsprechenden Welle 54 des gegenüberliegenden Fahrrades im Fahrgestell H verbunden. Dadurch wird zwangsweise gleichzeitiger Antrieb aller Fahrräder erreicht, so dass die Maschine gerade fährt und sich nicht verklemmt.
Damit die Führungsträger 18 in der Höhe verstellt werden können, sind sie am Ende über dem Fahrgestell mit einer Schraubenmutter 56 versehen (Fig. 2), die auf den Verbindungsbrücken 57 befestigt ist. Durch diese Schraubenmutter geht eine lotrechte Schraubenspindel 58 hindurch, die unten im Fusslager 59 ruht und oben im Lager 60, so dass sie die Möglichkeit hat, sieh nach oben zu verschieben. An dem oberen Ende der Schraubenspindel 58 ist das Kegelrad 61 aufgekeilt, das mit dem Kegelrad ss ? der Welle 63 im Eingriff steht. Diese ist gelagert in Lagern 64 (Fig. 1 und 3), die von der auf dem Fahrgestell 10 befestigten Säule 65 getragen werden.
Auf dem Aussenende der Welle 63 ist eine Handkurbel 66 und zwischen den Lagern 64 das Kegelrad 67 aufgekeilt, das mit dem Kegelrad 68 auf der Welle 69 im Eingriff steht.
Diese Welle 69 erstreckt sich über die ganze Länge der Maschine bis über das Fahrgestell 11,
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und des Kegeltriebes 74 die zweite lotrechte Schraubenspindel 58'antreibt, die die Mutter 56' (Fig. 2a) durchsetzt, welche wieder zwischen den Enden der Träger 18 befestigt ist.
Damit die Schraubenspindeln 58 und 58'während der Arbeit der Maschine nicht durch das Gewicht
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eines an sieh bekannten pneumatischen Hammers, wirkt. In die Verteilerkammer des Hammers, die an und für sich bekannter Bauart ist und deshalb nicht näher beschrieben wird, wird Druckluft vermittels des Schlauches 89 und des Rohres 82 zugeführt, das von der Rohrleitung 123 (Fig. 1) abzweigt.
Die Bedienung der Kupplungen 28 und 50', die den Antrieb der Trommel 41 und der Fahrräder ein-und ausschalten, kann manuell erfolgen, wird in dem veranschaulichten Beispiele jedoch selbsttätig durchgeführt. Zu diesem Behufe ist nach Fig. 6 und 7 in der Nähe der erwähnten Kupplungen ein Verteiler 90 (auf den andern Figuren nicht dargestellt) vorgesehen. In diesen Verteiler wird durch das Rohr 91 aus der Leitung 123 Druckluft zugeführt. Der Verteiler besteht aus einem Gehäuse, in dem zwei voneinander unabhängig drehbare Zylinder 92 und 93 gelagert sind. Der Zylinder 92 trägt auf seiner Welle ein Zahnrad 94, das in das Zahnrad 95 auf der Welle 51 eingreift, das die Fahrräder antreibt.
Auf der Welle des Zylinders 9. 3 ist ein gabelförmiger Arm 96 aufgekeilt, dessen Ausschlag durch die auf dem Gehäuse des Verteilers 90 befestigten Anschläge 97 begrenzt wird. Beide Zylinder 92 und 93, wie auch da. s Verteilergehäuse, sind mit verschiedenen Ausschnitten versehen, deren gegenseitige Anordnung und Wirkung mit Rücksicht auf den Einlass-und Auslass der Druckluft in folgendem beschrieben wird.
Der Verteiler 90 ist mittels Rohre mit den Enden der beiden Zylinder 98 und 99 verbunden. Der Kolben des Zylinders 98 ist mit einer Gabel 100 verbunden, welche den Kupplungsteil 50'umfasst, während der Kolben des Zylinders 99 mit einer Gabel 101 verbunden ist, welche den Kupplungsteil 28 umfasst.
Beide Gabeln 100 und 101 sind längsverschiebbar in der axialen Richtung der Kupplungsteile gelagert und greifen verschiebbar derart ineinander ein, dass die Gabel 100 bei ihrer Linksverschiebung (Fig. 7) sich unabhängig von der Gabel 101 bewegt, dagegen bei ihrer Rechtsverschiebung die Gabel 101 mitnehmen kann. Der gegabelte Arm 96 umfasst den Hebel 103 (Fig. 6), dessen Nabe als Mutter ausgebildet ist, die mit dem Gewinde 104 eingreift, das auf dem unteren Ende der Welle. 32 angebracht ist. Zwischen dem Gewinde der Nabe des Hebels 103 und dem Gewinde 104 ist nur eine leichte Reibung vorhanden, wogegen der den Arm 96 tragende Zylinder 9. 3, sich mit einer ziemlich grossen Reibung dreht. Der Hebel 103 dreht sich also bei der Drehung der Welle ? nicht mit dieser, sondern schiebt sich lediglich nach dem Sinne der Drehung der Welle 32 hinauf oder hinunter.
Auf dieser Welle 32 sind unterhalb und oberhalb der Welle 103 zwei verstellbar angebrachte Stellringe 105 und 106 angeordnet. Der Abstand zwischen diesen Stellringen 105 und 106, die sich mit der Welle. 32 drehen, ist so gewählt, dass der Hebel 103 eine Verschiebung von einem zum andern Stellring vollzieht, indessen die Trommel 41 soviel Umdrehungen ausführt, dass der Träger 20 mit dem Stampfwerkzeug 21 die verlangte Strecke quer auf die Fahrbahn durchläuft.
Weiters ist die Maschine am vorderen Ende mit einer an sich bekannten Abgleichbohle 107 (Fig. 1
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zur Fahrbahn, die ihr von einem fünfzackigen Stern 108 mitgeteilt wird, dessen jeder Arm die Rolle 109 trägt. Diese Rollen arbeiten mit zwei Winkeleisen 110 zusammen, welche auf der Bohle 107 befestigt
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auf der Welle 54 des Fahrrades 1. 3 aufgekeilt ist. Beim Vorschub der Maschine schlägt jeder Arm des Sterns 108 abwechselnd auf das eine und zweite Winkeleisen 110, wodurch die Hin-und Herbewegung der Platte 107 hervorgerufen wird. Durch Schraubenspindeln 113 und Handkurbeln 114 ist es nach bekannter Art möglich, die Platte 107 der Höhe nach zu verstellen. Ansonsten ist die Lagerung und Führung dieser Platte, deren unterer Rand das Profil der Fahrbahn besitzt, an und für sich bekannt.
Schliesslich und endlich ist am hinteren Ende der Maschine ein Glätter 115 vorgesehen, der ebenfalls seine untere Fläche gemäss des Profils der Fahrbahn ausgebildet hat und nach oben und unten hin-und herbeweglich ist. Diese Bewegung wird durch den Stern 116 hervorgerufen, dessen Arme (Fig. 4) mit den am Glätter 115 gelagerten Rollen 117 zusammenarbeiten und der durch ein Stirnradgetriebe 118 (Fig. 1) von der Welle 54 der hinteren Fahrräder angetrieben wird. Die Lagerung und die Führung des Glätters 115 sind an und für sich bekannt.
Die beschriebene Maschine wirkt folgendermassen :
Beim Bau der Fahrbahn fährt die Maschine mit ihren Rädern 13 auf den Geleisen 119, welche zu beiden Seiten der Fahrbahn gelagert sind. Nach Aufsehütten der zu stampfenden Schichte werden die Führungsträger 18 in die verlangte Höhe eingestellt, was durch Drehung der Handkurbel 66 geschieht.
Bei dieser Drehung werden durch Übersetzung 62, 61 und 67, 68, 69, 71, 72,74 die Schraubenspindeln 58 und 58'gedreht, wodurch sich die Muttern 56 und 56'mit den Trägern 18 hinauf und hinunterbewegen. Dank der beschriebenen Übersetzung geschieht diese Bewegung gleichmässig an beiden Enden der Träger 18, so dass ein Spreizen derselben unmöglich ist.
Vor Beginn der Arbeit wird gleichzeitig mit den Kurbeln 114 und Schraubenspindeln 113 die Höhenlage der Abgleichbohle 107 eingestellt.
Weiters wird der Abstand zwischen den Stellringen 105 und 106 derart eingestellt, wie es die Arbeitsbreite der Fahrbahn erfordert. Der Träger 20 mit der Stampfplatte 21 wird z. B. in die rechte Endstellung gebracht (wenn Fig. 2 oder 2 66 berücksichtigt wird), der Hebel 10. 3 wird hinaufgesehraubt, bis er an den Stellring 106anliegt, und der Kupplungsteil28 mit dem Kegelrad 30 gekuppelt. Die Kupplung 50' muss ausgerückt werden.
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Nun wird der Pressluftmotor angelassen. Dadurch wird die Trommel 41 zur Drehung gebracht und das Seil 42 beginnt den Träger 20 mit dem Werkzeuge 21 nach links zu ziehen. Gleichzeitig öffnet sieh der Presslufteinlass in die Verteilungskammer des Hammers 88, der nun mit rasch nacheinanderfolgenden Schlägen auf die Schlagstange 86 wirkt, die ihrerseits die Schläge auf die Stampfplatte 21 überträgt. Die Geschwindigkeit und die Kraft der Schläge kann man leicht durch Steuerung der Pressluft, die in die Verteilungskammer des Hammers gerät, regeln.
Bei der Linksbewegung des Trägers 20 mit dem Werkzeug 21 verschiebt sich der Hebel 103 nach unten, bis er auf den Stellring 105 anschlägt. Dieser Ring, der sich mit der Welle 32 bewegt, nimmt mittels Reibung den Hebel 103 mit, wodurch der Hebel 96 ausschwenkt und den Steuerzylinder 93 in eine derartige Lage dreht, dass der Zylinder 99 mit der Atmosphäre verbunden und Pressluft in die linke Seite des Zylinders 98 eingelassen wird (in bezug auf Fig. 7). Hiedurch wird der Kolben dieses Zylinders nach rechts verschoben und verdrängt durch seine Gabel 100 die Gabel 101 in die Mittellage, wodurch der Kupplungsteil 28 aus seinem Eingriff mit dem Kegelrad 30 in die mittlere, unwirksame Stellung ausgerückt wird und die Trommel 41 zum Stillstand kommt.
Gleichzeitig rückt die Gabel 100 den Kupplungsteil 50'in den Teil 50 ein, wodurch die die Fahrräder antreibende Welle 51 in Drehung versetzt wird. Die ganze Maschine bewegt sich also vorwärts. Hiebei wird durch das Getriebe 94, 95 auch der Steuerzylinder 92 gedreht, dessen Einlass-und Auslassausschnitte derart angeordnet sind, dass z. B. nach einer Vierteldrehung der Fahrräder, d. h. nach einem Vorschub, der entweder gleich oder um etwas kleiner ist als das Ausmass der Stampfplatte 31 in der Längsrichtung der Fahrbahn, der Druck aus der linken Seite des Zylinders 98 ausgelassen, Druckluft in seine rechte Seite und aueh gleichzeitig in die linke Seite des Zylinders 99 eingelassen wird. Hiedurch wird der Kupplungsteil 50'aus dem Teil 50 ausgerückt, die Bewegung der Fahrräder wird unterbrochen und die Maschine bleibt stehen.
Gleichzeitig wird aber der Kupplungsteil 28 in das Kegelrad 29 eingerückt, so dass die Trommel 41 in die entgegengesetzte Drehung wie früher gebracht wird und der Träger 20 mit der Stampfphtte 21 sich nach rechts bewegt.
Dies geschieht so lange, bis der Hebel 103 an den Stellring 106 anschlägt und durch den Hebel 96 den Steuerzylinder 93 in eine derartige Lage verdreht, dass der Druck aus Zylinder 99 ausgelassen und Pressluft in die linke Seite des Zylinders 98 eingelassen wird. Dadurch wird wieder der Kupplungsteil 28 ausgeschaltet und in die Mittellage gebracht, während die Kupplung 50 und 50'eingeschaltet wird und die Fahrräder in Bewegung gebracht werden. Die Maschine fährt um das erwähnte Mass vor, bleibt durch das Ausschalten der Kupplungen 50 und 50'auf beschriebene Art stehen und das Stampfwerkzeug bewegt sich neuerdings nach links.
Jedesmal, wenn die Maschine vorfährt, wird auf beschriebene Art die Abgleichbohle jO ? in Bewegung gesetzt, welche das Material vorbereitungsweise in das verlangte Profil schichtet und der Glätter 115 glättet das gestampfte Profil.
Die veranschaulichte und beschriebene Maschine stellt-bloss ein Beispiel der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dar. Es ist selbstverständlich, dass die Maschine in den Grenzen der Konstruktionstätigkeit verschiedentlich, den mannigfaltigen Anforderungen entsprechend, geändert und angepasst werden kann. So können z. B. die Führungsbohlen 18 zwischen den Säulen 14 abnehmbar ausgeführt werden, um durch Bohlen mit anderem gewünschten Profile ersetzt zu werden, was vornehmlich bei Strassenkrümmungen in Frage tritt. Ebenso können auf die Führungbohlen zwei oder mehrere Träger 20 mit Stampfwerkzeugen 21 angebracht werden, wenn es sich um besonders breite Fahrbahnen handelt und ein rascherer Arbeitsfortschritt erforderlich erscheint.
Die Anordnung des Antriebes und dessen Steuerung bei Anbringung dieser mehreren Werkzeuge werden dem Fachmanne keinerlei Schwierigkeiten bereiten. Die Steuerung der Bewegung des Trägers 20 mit dem Werkzeuge 21 quer zur Fahrbahn ebenso wie die Steuerung der Bewegung der Maschine in der Längsrichtung der Fahrbahn, kann, wie schon erwähnt, einfach vermittels Handhebel, wie auch aus den verschiedenen Zweigen der Technik bekannter mechanischer Ausschaltvorrichtungen, erfolgen. Wenn beispielsweise bei Strassenausbesserungen die Anforderung gestellt wird, dass der Verkehr nicht unterbrochen werde, wird die Maschine in der halben Breite der Fahrbahn ausgebildet. Alle diese, wie auch eine grosse Anzahl anderer Änderungen, ändern jedoch in keiner Beziehung das Wesen der Erfindung.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Maschine zum Stampfen von Strassendecken, dadurch gekennzeichnet, dass ein plattenförmiges Stampfwerkzeug unter ständiger Berührung mit der zu bearbeitenden Oberfläche quer zur Strasse verschiebbar und an der Wendestelle dieser Querbewegung jedesmal in der Längsrichtung der Strasse um einen Arbeitsschritt vorschiebbar ist, wobei es ständig schnell und ununterbrochen aufeinanderfolgenden, von oben wirkenden Schlägen ausgesetzt ist.