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ten Schichte eintritt und eine vollständige Homogenisierung des einzubauenden Materials erreicht wird. Die vorliegende Erfindung geht hiebei von einem Stand der Technik aus, wie er durch die DE 28 50 344 C2 gegeben ist.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Abtragen und Wiederauftragen von thermoplastischen Schichten, insbesondere Verschleissschichten, z. B. bitumengebundenen Schichten von Verkehrsflächen, z. B.
Strassen, mit selbstgetriebenem fahrbarem, gegebenenfalls lenkbarem, Fahrgestell, einer Abtrageinrichtung für die Schicht mit einem um eine Achse rotierenden Trägerkörper, welcher Schneideinsätze trägt, einer Aufnahmeeinrichtung für das Material der abgetragenen Schichte, einer Mischeinrichtung, einer Heizung für das Material und einem der Mischeinrichtung nachgeschalteten Förderer und einem Fertiger von Schichten auf der Verkehrsfläche, besteht im wesentlichen darin, dass der Trägerkörper im Bereich des distalen Endes eines vertikalen und horizontal schwenkbaren Armes angeordnet ist, weicher am Fahrgestell mittel- bzw. unmittelbar befestigt ist und dass austauschbare Schneideinsätze durch Drehschaftmeissel gebildet sind und die Mischeinrichtung eine Heizung aufweist.
Dadurch, dass der Trägerkörper im Bereich des distalen Endes eines vertikal und horizontal schwenkbaren Armes angeordnet ist, kann nicht nur örtlich unterschiedlich die Dicke der abzutragenden Schichte durch die Absenkbewegung des Trägerkörpers bestimmt werden, sondern es besteht auch die Möglichkeit. dass der Trägerkörper kleiner als die Breite der abzutragenden Schichte ausgebildet ist, wobei eine genaue Positionierung durch Lenken des Fahrgestelles nicht Bedingung für eine exakte Abfräsung der Schichte ist, da durch die horizontale Schwenkbewegung exakte seitliche Begrenzungen einhaltbar sind.
Durch die Ausbildung der Schneideinsätze als austauschbare Drehschaftmeissel kommt es, wie bekannt, beim Abtragen zu einer Drehbewegung des Meissel, weiches die erwünschte gleichmässige Abnützung des Meissels, insbesondere eines Im Meissel angeordneten Hartmetalleinsatzes erlaubt. Darüber hinaus wird durch die Drehbewegung ein Abrollen des Kornes und Nachgeben desselben im thermoplastischen Matenal ermoglicht, so dass eine unerwünschte übermässige Zerkleinerung des Kornes und damit Verschlechterung des Belages, so kein weiteres Bindemittel zugegeben wird, vermieden wird, wobei gleichzeitig auch grössere Bereiche der thermoplastischen Schichte ohne Zerkleinerung abgelöst werden können.
Durch die Heizung im Mischer kann eine gleichmässige Erhitzung des abgetragenen Materials sowie der insbesondere festen Zusatzstoffe erreicht werden, die zum Unterschied vom Heizen der Schichte, welche noch auf der Strasse angeordnet ist, ein Erhitzen sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite und an den Bruchstellen derselben erlaubt.
Ist der Arm in seiner Längsrichtung verlängerbar, insbesondere teleskopierbar, so kann auch bei stehender Vorrichtung eine Überlagerung von drei Bewegungsrichtungen erreicht werden, die insbesondere dann von Vorteil ist. wenn ein exaktes Abfräsen erforderlich ist, so dass beispielsweise die Vorrichtung zum Abfräsen mit eigenen Stützen am Untergrund positioniert werden kann.
Ist der Trägerkörper am Arm schwenkbar gelagert, wodurch die Achse, um welche der Trägerkörper um mehr als 360. drehbar ist und somit rotiert, quer, insbesondere normal, zur Verkehrsfläche anordenbar, so kann der rotierende Trägerkörper an die jeweiligen Gegebenheiten, wie beispielsweise bombierte Strasse od. dgl., im Arbeitsablauf besonders einfach, z. B. bei Spurnnnen, angepasst werden, wobei eine übermässige Materialabtragung auf einfache Art und Weise vermeidbar ist.
Ist beiderseits des Armes je ein Trägerkörper angeordnet, so kann eine Torsionsbelastung des Armes vermieden werden, wobei auch die Fräsieistung besonders gross gehalten werden kann.
Ist ein Zwischenbehälter für das Material der abgetragenen Schichte, welches gegebenenfalls über einen Bandförderer in diesen förderbar ist, am Fahrgestell angeordnet, so kann dem Mischer unabhängig von der Fräsieistung der Abtrageeinrichtung eine gleichmässige Menge des abgetragenen Materials zugeführt werden.
Ist der Abtrageeinrichtung und/oder der Aufnahmeeinrichtung eine Absaugung für die Restmengen der zerkleinerten Schichte, bezogen auf die Abtragerichtung, nachgeschaltet, so kann ein besonders gute Vorbereitung der zu beschichtenden Fläche durchgeführt werden.
Weist der Mischer eine drehbare Trommel, gegebenenfalls mit Mischorganen, auf, deren Achse in Abtragerichtung orientiert ist, so kann die Verweilzeit der Mischung im Mischer unabhängig von der Breite der Vorrichtung gehalten werden, ohne dass der Querschnitt der Trommel zu gross dimensioniert werden muss
Ist das Material der abgetragenen Schichte gemeinsam mit den Zusatzstoffen in der Trommel entgegen die Abtragerichtung förderbar und eine Flamme, vorzugsweise in einem Flammrohr, in Abtragerichtung onentlerbar, so ist eine besonders gute Durchwärmung des Materials bei gleichzeitiger Umwälzung desselben gewährleistet.
Ist am Austragende der Trommel ein Förderer für das aus der Trommel austretende Material vorgesehen, welcher in einen Vorratsbehälter, gegebenenfalls mit Mischorganen eines nachgeschalteten,
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insbesondere selbstgetriebenen, Fertigers, z. B. Asphaltdeckenfertiger, fördert, so kann der Fertiger unabhängig vom aktuellen Anfall an der einzubauenden Mischung gleichmässig entsprechend seiner Fortbewegungsgeschwindigkeit die Fertigung der Schichte durchführen.
Ist unterhalb des Förderers für das aus dem Mischer austretende Material eine sich quer zur Abtragerichtung erstreckende Sprüheinnchtung auf die Verkehrsfläche für einen Haftvermittler zwischen Verkehrsfläche und der einzubauenden Mischung angeordnet, so wird die gesamte Längserstreckung der Einrichtung geringer gehalten, wobei gleichzeitig eine ausreichende Mengenverteilung und Reaktionszeit des Haftvermittlers erreicht werden kann.
Ist die Sprüheinrichtung in einer Richtung quer zur Abtragerichtung teleskopierbar, so kann eine Anpassung der Vorrichtung an die Breite der zu beschichtenden Oberfläche ohne zusätzliche Montagear- beit durchgeführt werden.
Ist das Fahrgestell mehrteilig ausgebildet und sind die einzelnen fahrbaren Teilfahrgestelle aneinander gekoppelt, so kann beispielsweise bel Ausfall eines der Aggregate lediglich dasselbe ausgetauscht werden, oder es besteht auch die Möglichkeit, entsprechend der Anforderungen der einzubauenden Mischung die Vorrichtung zu erstellen.
Ist der Abtrageeinrichtung eine Heizeinrichtung für die abzutragende Schichte vorgeschaltet, so kann eine weitere Zerkleinerung der Zuschlagsstoffe in der Schicht noch zusätzlich verringert werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen und Beispiele näher erläutert.
Es zeigen :
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zum Abtragen und Wiederauftragen von thermopla- stischen Schichten in Seitensicht,
Fig. 2 d ! e Abtrageeinnchtung der Vorrichtung von Fig. 1 in der Sicht von oben,
Fig. 3 einen Trägerkörper mit Schneideinsätzen und
Fig. 4 eine Aufnahme samt Drehschaftmeissei.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung weist ein mehrteiliges Fahrgestell 1, 2, 3, 4 auf, das aneinander gekoppelt ist. Die Fahrgestelle 1 und 4 sind angetrieben, wobei das Fahrgestell 1 zusätzlich noch lenkbar ist. Das Fahrgestell 1 der Abtrageeinrichtung 5 weist einen Arm 6 auf, welcher in seiner Längsrichtung teleskopierbar ist. Dadurch kann zusätzlich zur Bewegung der Abtrageeinrichtung die Geschwindigkeit der Abtragung der thermoplastischen Schicht geregelt werden. Der Arm ist, wie in Fig. 2 dargestellt, aus seiner mittigen Lage sowohl links als auch rechts sowie nach oben und unten schwenkbar. Am distalen Ende des Armes 6 sind Trägerkörper 7 angeordnet, weiche um die Achse 8 rotieren. So erwünscht, können die Trägerkörper 7 im gleichen Drehsinn aber auch im entgegengesetzten Drehsinn um diese Achse rotieren.
Die Trägerkörper 7 können weiters um eine Achse (nicht dargestellt) geschwenkt werden, welche sich etwa parallel zur Längsrichtung des Armes 6 erstreckt. Dadurch kann eine Schwenkung der Trägerkörper derart durchgeführt werden, dass einerseits eine Anpassung an eine Bombierung der Strasse, aber auch bei Spurrinnen od. dgl. möglich ist. Weiters besteht die Möglichkeit. dass zur Abgrenzung der abzufräsenden Strassen beläge beldseits der Abtragerichtung scharfe Abgrenzungen erreichbar sind. Wie besonders deutlich in Fig. 1 ersichtlich, kann durch Absenken des Armes 6 der Trägerkörper unterschiedlich tief abgesenkt werden, so dass von der Strasse 9 eine vorbestimmte Schichte 10 abgehoben werden kann.
Das abgefräste Matenal wird über einen Ladetisch mit Förderschaufeln 11 dem bandförmigen Förderer 12 zugeführt.
Dieser Förderer kann beispielsweise als Förderband mit einem endlosen Band oder auch als Kettenförderer mit einzelnen Gliedern ausgebildet sein. Über einen weiteren Förderer 13 wird das Material der abgetragenen Schichte in einen Zwischenbehälter 14 gefördert. In den Zwischenbehälter wird auch das von der Absaugung 15 mit Saugbalken 16 abgesaugte Material eingebracht. Durch diese Absaugung wird die abgefräste Fläche zur Wiederbeschichtung auch vom feinen Material befreit. Der Zwischenbehälter 14
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orientiert Ist, weist nicht dargestellte Einbauten zum Mischen des Materials auf. Weiters Ist ein Flammrohr 19 vorgesehen, in dem eine Flamme In Abtragrichtung a orientiert ist. In die M ! schtrommet 17 wird weiters Bitumen über die Eintragevorrichtung 20 aus dem Vorratsbehälter 21 eingebracht.
Am Austrageende 22 ist ein weiterer Förderer 23 vorgesehen, der das aufbereitete Material der abgefrästen Schicht gemeinsam mit dem Zusatzbitumen In einen Vorratsbehälter 24 des Fertigers 25 fördert. Unterhalb des Förderers 23 ist eine Sprühelnnchtung 26 vorgesehen, die einen Haftvermittler auf die abgefräste Oberfläche der Strasse aufbnngt.
Die Sprüheinrichtung ist mit einem quer zur Abtragerichtung a teleskoplerbaren Rohr ausgestattet (nicht dargestellt), so dass der Haftvermittler Jeweils nur auf die zu beschichtende Fläche aufbnngbar 1St. Der
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einrichtung und Fertiger derart erfolgt, dass die Kupplungen zwischen den einzelnen Aggregaten weder Zugnoch Druckkräften ausgesetzt sind
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Der Asphaltdeckenfertiger besteht aus einer herkömmlichen Einrichtung, welcher das heisse Material aus dem Vorratsbehälter 24 quer zur Abtragerichtung a verteilt, wobei anschliessend sowohl eine Verdichtung als auch höhenmässige Egalisierung des Belages erfolgt.
Der so abgelagerte Belag kann je nach Erfordernissen entweder porenfrei sein oder auch Poren aufweisen, um Oberflächenwässer den Durchtntt zu erlauben und die Ableitung derselben beidseitig der Strasse zu ermöglichen.
In Fig. 3 sind Trägerkörper 7a für die Schneideinsätze dargestellt. Diese Trägerkörper sind um die Achse 8 rotierbar, wobei an den Trägerkörpern 7a Aufnahmen 27 angeordnet sind. In diesen Aufnahmen sind, wie besonders deutlich in Fig. 4 ersichtlich, sogenannte Drehschaftmeissel 28 vorgesehen. Diese Drehschaftmeissel weisen in der Regel einen zylindrischen Schaft auf, so dass sie während der Fräsarbeit um die Zylinderachse drehbar sind. Zur Erhöhung der Lebensdauer der Drehschaftmeissel ist in der Regel ein Hartmetalleinsatz 29 vorgesehen. Wie besonders deutlich in Fig. 3 ersichtlich, sind die Aufnahmen für die Drehschaftmeissel in unterschiedlichen Orientierungen zur Drehnchtung der Trägerkörper angeordnet, so dass eine besonders wirksame Fräsung durchgeführt werden kann.
Zur Unterstützung des Fräsvorganges kann der Abtrageelnnchtung auch eine Vorrichtung zum Erhitzen des abzutragenden Strassenbelages vorgeschaltet sein.
Beispiel 1 :
Aus der Verschleissschichte einer Strassenoberfläche wurde ein Bohrkern entnommen. Aus diesem Matenal wurde das Bitumen mit dem organischen Lösungsmittel Toluol nach ONORM B 3689 extrahiert. Es lagen 5, 4 Gew.-% Bitumen vor. Sodann wurde das körnige Gemisch, weiches frei von Bindemittel war, einer Siebanalyse unterzogen, wobei die in der Spalte 1 der Tabelle wiedergegebene Kornverteilung ermittelt wurde. Die Asphattprüfung erfolgte nach DIN 1996, Teil 11. Der Marshalltragwert der Verschleissschichte betrug 11 kN, der Marshallfliesswert 3, 8 mm, und die Schicht wies ein Gesamtvolumen von 5. 5 % an Hohlraum auf.
Die Schichte wurde mit einem Walzenfräser mit feststehenden Schneideinsätzen und einer Umlaufgeschwindigkeit von 3, 5 misek abgefräst. Das so abgefräste Material wurde ebenfalls mit einem organischen Lösungsmittel vom Bitumen befreit und die Korngrössenzusammensetzung gemäss Spalte 2 der Tabelle ermittelt. Bei einem Vergleich der Werte zwischen Spalte 1 und Spalte 2 ist festzustellen, dass der Anteil an feinem Korn wesentlich erhöht wurde. Der auf herkömmliche Art erhitzten Mischung wurden 1, 4 Gew.-% Bitumen zugesetzt, um eine verarbeitungsfähige Asphaltmischung zu erhalten.
Der Tragwert dieser Mischung betrug 5,5 kN, der Fliesswert 4, 9 mm und der Anteil an Hohlräumen 2, 8 Vol. -%. Der Tragwert hat somit auf die Hälfte des ursprünglichen Wertes abgenommen, so dass diese Asphaltmischung ledigiich für bestimmte Einsatzbereiche mit geringerer Beanspruchung verwendet werden kann.
Beispiel 2 :
Der Asphalt gemäss Beispiel 1 wurde unter analogen Bedingungen wie in Beispiel 1 abgefräst, wobei an Stelle von feststehenden Meisseln Drehschaftmeisseln zum Einsatz gelangt sind. Die Korngrössenzusammensetzung ist der Spalte 3 der Tabelle zu entnehmen. Wie deutlich ersichtlich, ist eine wesentlich geringere Zerkleinerung des Im Asphalt vorliegenden anorganischen Kornes eingetreten. Es wurde analog Beispiel 1 vorgegangen, wobei bereits mit 0, 5 Gew.-% eine verarbeitbare Asphaltmischung erhalten wurde Die Asphaltmischung hat nach Ihrem Einbau einen Tragwert von 10, 5 kN aufgewiesen, wobei der Fhesswert 3. 9 mm betragen hat und das Hohlraumvolumen 5, 2 Vol. -% betrug.
Wie diesen Werten zu entnehmen, Ist die Abnahme des Tragwertes ausserordentlich gering, wobei der Zusatz von weiteren Bitumen, um eine verarbeitbare Mischung zu erhalten, ebenfalls niedrig 1St. Aus dem Vergleich der Beispiele 1 und 2 geht hervor, dass ein Recyklieren einer thermoplastischen Beschichtung in einem Arbeitsgang durchgeführt werden kann, wenn das Abfräsen des Materials mit Drehschaftmeissein durchgeführt wird, da hiebei offensichtlich eine wesentlich genngere Zerkleinerung der im Asphalt vorliegenden Zuschlagsstoffe elntntt, so dass ohne wesentliche Beeinträchtigung der mechanischen Eigenschaften der abgefräste Belag mit einem genngen Zusatz an Bindemittel sofort wieder eingebaut werden kann.
Neben dem Vorteil, dass Im wesentlichen die ursprüngliche Korngrössenverteilung beibehalten werden kann, so dass kein wesentlicher Zusatz an Bindemittel erforderlich ist und damit die mechanischen Eigenschaften des wiederaufgebrachten Verkehrsflächenbelages erhalten bleiben können, besteht auch der Vorteil, dass die Schneideinsätze eine höhere Standzeit aufweisen können, da die Abnützung derselben im wesentlichen bel der Zerkleinerung der Körner eintntt
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TABELLE
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<tb>
<tb> Siebdurchgang) <SEP> n <SEP> Gew.-% <SEP>
<tb> 1 <SEP> 2 <SEP> 3
<tb> 22.
<SEP> 40 <SEP> mm <SEP> 100,00 <SEP> 100,00 <SEP> 100,00
<tb> 16, <SEP> 00 <SEP> mm <SEP> 84, <SEP> 40 <SEP> 92, <SEP> 00 <SEP> 86, <SEP> 70 <SEP>
<tb> 11, <SEP> 20 <SEP> mm <SEP> 70, <SEP> 60 <SEP> 82, <SEP> 50 <SEP> 76, <SEP> 10 <SEP>
<tb> 8, <SEP> 00 <SEP> mm <SEP> 59, <SEP> 70 <SEP> 67, <SEP> 80 <SEP> 62, <SEP> 30 <SEP>
<tb> 4, <SEP> 00 <SEP> mm <SEP> 46, <SEP> 00 <SEP> 51, <SEP> 50 <SEP> 49, <SEP> 30 <SEP>
<tb> 2, <SEP> 00 <SEP> mm <SEP> 30, <SEP> 10 <SEP> 40, <SEP> 20 <SEP> 35, <SEP> 10 <SEP>
<tb> 1, <SEP> 00 <SEP> mm <SEP> 20, <SEP> 70 <SEP> 35, <SEP> 00 <SEP> 25, <SEP> 60 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 50mm <SEP> 15. <SEP> 40 <SEP> 29, <SEP> 70 <SEP> 18. <SEP> 40 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 25 <SEP> mm <SEP> 11, <SEP> 80 <SEP> 22, <SEP> 50 <SEP> 15, <SEP> 40 <SEP>
<tb> 0. <SEP> 09 <SEP> mm <SEP> 7, <SEP> 00 <SEP> 12, <SEP> 10 <SEP> 9, <SEP> 30 <SEP>
<tb>
Patentansprüche 1.
Vorrichtung zum Abtragen und Wiederauftragen von thermoplastischen Schichten, insbesondere Ver- schleissschichten, z. B bitumengebundenen Schichten, von Verkehrsflächen, z. B. Strassen (9), mit selbstgetriebenem fahrbarem, gegebenenfalls enkbarem, Fahrgestell (1,2, 3,4), einer Abtrageeinrich- tung (5) für die Schicht mit zumindest einem um eine Achse rotierenden Trägerkörper (7), welcher
Schneideinsätze trägt, einer Aufnahmeeinrichtung (11) für das Material der abgetragenen Schichte, einer Mischeinrichtung (18) für das Material und Zusatzstoffen, einer Heizung, einem der Mischeinrich- tung (18) nachgeschalteten Förderer (23) und einem Fertiger (25) von Schichten auf der Verkehrsflä- che, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (7,7a) im Bereich des distalen Endes eines am
Fahrgestell mittel-bzw.
unmittelbar angeordneten Armes (6) vorgesehen ist, welcher vertikal und horizontal schwenkbar ist und dass austauschbare Schneideinsätze durch Drehschaftmeissel (28) gebildet sind und die Mischeinnchtung (18) eine Heizung (19) aufweist.