Vorrichtung zur Vermischung des Erdbodens mit einem aufgestreuten Bindemittel zwecks anschliessender Stabilisierung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verrnischung des Erdbodens mit einem aufgestreu ten Bindemittel zwecks anschliessender Stabilisierung.
Weiche, grösstenteils aus lockerem Sand, Kies, Erde ete. bestehende Böden werden nach einem bekannten Verfahren dadurch stabilisiert, dass man auf den zu be festigenden Boden, der beispielsweise zu einer Fahrbahn ausgebaut werden soll, ein pulverförmiges Bindemittel aufstreut. Dieses Bindemittel, das z. B. aus Kalk oder Zement bestehen kann, wird dann mit dem feuchten Boden vermengt, worauf das entstandene Gemisch fest gewalzt wird. Die bisher bekannten, diesem Zweck die nenden Mischvorrichtuncen weisen jedoch durchwegs den Nachteil auf, dass sie lediglich für leichte, bereits aufgelockerte Böden verwendbar sind, weil die Welle der Mischwalze fliegend gelagert ist und daher nur sehr begrenzten Beanspruchungen ausgesetzt werden darf.
Der Boden musste daher bisher vor dem Einsetzen der Mischvorrichtung regelmässig mit einem Aufreissen bis ca. <B>5</B> cm unter die Arbeitstiefe des Mischers aufgelockert werden. Ausserdem besitzen diese bekannten Vorrich tungen keine Möglichkeit der gleichzeitigen Bodenbe feuchtung, so dass sehr trockene Böden vor der Stabili sierung mittels einer besonderen Einrichtung.<B>d.</B> h. in einem getrennten Arbeitsgang, befeuchtet werden muss- ten.
Die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bil dende Vorrichtung behebt diese Mängel. Sie ist erfin- dungsgemäss gekennzeichnet durch einen an der Rück seite eines Fahrzeuges aufgehängten, heb- und senkba ren Rahmen, sowie eine in diesem Rahmen gelagerte, vom Antriebsaggregat des Fahrzeugs aus angetriebene, mit Umfangsmessern versehene, beidseitig in dem ge nannten Rahmen gelagerte Mischwalze, welche in der Arbeitsstellung der Vorrichtung teilweise in den Erd boden eingreift, wobei die genannten Messer fortlaufend gegeneinander versetzt und symmetrisch in bezug auf eine gedachte, durch das Zentrum der Mischwalze ge hende Vertikalebene angeordnet sind.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungs- beispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht. Es zeigen: Fig. <B>1</B> die an einem Traktor angebaute Mischvor- richtuna in Arbeitsstellung, von der Seite gesehen, bei abgenommener Seitenwand, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. <B>1,</B> bei abgenommener oberer Abdeckung, Fig. <B>3,</B> 4 und<B>5</B> die Konstruktion der Mischwalze und Fig. <B>5</B> eine Zusatzanlage zum Aufspritzen von Teer oder Wasser.
Die Figuren<B>1</B> und 2 zeigen einen der Einfachheit halber nur teilweise und schematisch dargestellten Trak tor<B>1,</B> an dessen Rückseite eine in ihrer Gesamtheit mit 2 bezeichnete Vorrichtung angebaut ist, die zur Ver mischung des Erdbodens mit einem vorher aufgestreu ten Bindemittel dient.
Die Vorrichtun- 2 weist einen Rahmen<B>3</B> auf, wel cher mittels einer oberen zentralen Stange 4 und z;wei seitlichen Streben<B>5</B> am Traktor<B>1</B> angelenkt ist. Der Rahmen<B>3</B> kann nach Belieben angehoben und ab,-e- senkt und auch in jeder beliebigen Zwischenstellung arretiert werden. Die hierzu erforderliche Hubvorrich- tun-, welche beispielsweise an das hydraulische System des Traktors angeschlossen sein kann, ist an sich be kannt und wurde daher auf der Zeichnung nicht darge stellt.
Der Rahmen<B>3</B> kann an jeder normalen Drei- punktaufhängung montiert werden. An seinem hinteren Ende ist eine höhenverstellbare Planierschleppe 3a an- gelenkt.
Im Rahmen<B>3</B> ist eine Mischwalze<B>6</B> drehbar ge lagert. Der Antrieb dieser Mischwalze erfolgt von der Zapfwelle <B>7</B> des Traktors über eine Welle<B>8,</B> ein Kegel- radpaar <B>9,</B> eine elastische Kupplung, eine Welle<B>10</B> und eine Kette<B>11.</B> Die Mischwalze<B>6</B> kann somit durch Ein schalten des Zapfwellenantriebes vom Fahrersitz des Traktors aus in Betrieb gesetzt werden.
Der Aufbau der Mischwalze<B>6</B> ist am besten aus den Fig. <B>3</B> bis<B>5</B> ersichtlich. Die Mischwalze<B>6</B> weist eine beidseits im Rahmen<B>3</B> drehbar gelagerte Welle 12 auf, welche beispielsweise aus einem starkwandigen Stahl- rohr bestehen kann. Auf die Welle 12 sind in prak tisch gleichen Abständen eine Anzahl annähernd drei- eckförmiger Messerträger<B>13</B> aufgeschweisst, wobei an jeder Dreiecksspitze ein Messer<B>15</B> befestigt ist. Die Messer<B>15</B> sind vorzugsweise auf die Messerträger<B>13</B> aufgeschraubt, so dass sie sich leicht ersetzen lassen.
Wenn nun alle Messerträger<B>13</B> in der gleichen Lage auf dem Rohr 12 angeordnet wären, so wäre das Rohr 12 mit drei um<B>je</B> 120' gegeneinander versetzten paral lelen Messerreihen bestückt. Sämtliche in einer Messer reihe befindlichen Messer kämen<U>dann</U> bei jeder Umdre hung der Mischwalze einmal gleichzeitig in Eingriff mit dem Erdboden, so dass sich ein stossweises Arbeiten ergäbe.
Um diesen Nachteil zu umgehen, werden die Mes serträger<B>13</B> auf dem Rohr 12 versetzt angeordnet, wie dies anhand der Fig. <B>3</B> und 4 verdeutlicht ist. Jeder Mes serträger (z. B. 13a) ist in bezug auf den vorhergehen den Messerträger (z. B.<B>13b)</B> auf dem Rohr 12 um einen gewissen Winkel, beispielsweise 20', verdreht.
Dabei ist darauf geachtet, dass sämtliche Messerträger in bezug auf eine senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Ebene M-M symmetrisch angeordnet sind.<U>Kommt</U> also bei der gewählten Anordnung zunächst ein Messer 15a in Ein griff, welches von der Ebene M-M den Abstand a hat, so erfolgt dies gleichzeitig mit dem Eingriff des symme- .,enden Messers<B>15b,</B> dessen Abstand von der trisch lieg Ebene M-Mebenfalls a ist.
Die Mischwalze wird somit durch die auf sie zurückwirkenden Reaktionskräfte stets gleichmässig beansprucht, so dass einseitige Kräfte, die den Traktor aus seiner Bahn zu bringen trachten, nur noch in Sonderfällen, wie z. B. beim plötzlichen Auftre ten grosser Steinbrocken, zur Wirkung kommen können.
Die Spitzen sämtlicher Messer<B>15</B> liegen bei der be schriebenen Anordnung also auf drei Spiralen, welche um die Mischwalzenachse herumlaufen und um 120' gegeneinander versetzt sind.
Zum einwandfreien Arbeiten der Vorrichtung trägt ferner die ausserordentlich robuste Konstruktion der Mischwalze<B>6</B> bei, die im Gegensatz zu den bekannten Ausführungsformen beidseitig im Rahmen<B>3</B> gelagert und ausserdem in Form einer Steckachse ausgebildet ist, so dass sie bei Beschädigung mit wenigen Handgriffen ausgetauscht werden kann.
Die Messer<B>15</B> sind an den Messerträgern<B>13</B> mit nur einer Schraube befestigt und lassen sich im Schadens- falle ebenfalls rasch auswechseln.
In vielen Fällen, wo die Zugabe pulverförmiger Bindemittel sich als unzureichend erweist, wird der Bo den zweckmässigerweise zusätzlich mit einem flüssigen Bindemittel, z. B. Teer oder Bitumen, vermischt. Eine Einrichtung zur Verteilung von Teer auf dem zu stabi lisierenden Boden ist in Fig. <B>6</B> schematisch dargestellt. Diese Einrichtung weist eine Rohrleitung<B>16</B> auf, welche aus zwei dem Hin- und Rücklauf dienenden Strängen<B>17</B> und<B>18</B> besteht. Am unteren Strang<B>18</B> sind eine Anzahl Sprühköpfe<B>19</B> befestigt, die einzeln mittels Absperr ventilen 20 an den Strang<B>18</B> angeschlossen bzw. nach Bedarf von diesem getrennt werden können.
Die Rohr leitung<B>16</B> kann mittels zweier Anschlüsse 21 bzw. 22 an eine beheizte Teerquelle, z. B. einen mitfahrenden Teer wagen, angeschlossen werden. Im Hinblick auf die Men genregulierung weist der obere, dem Rücklauf dienende Strang<B>18</B> eine Regulierbahn 24 u. ein Manometer<B>25</B> auf.
Der beheizte Teerbehälter könnte aber auch auf dem für die Bodenstabilisierung verwendeten Traktor selbst aufgebaut sein, wobei der Teer durch eine Spezialpumpe ständig durch die Leitung<B>16</B> gepumpt würde, damit der überschüssige, nicht durch die SprÜhköpfe austretende Teer in den Behälter zwecks erneuter Wärmeaufnahme zurückgepumpt werden kann.
Der zu stabilisierende Boden ist in manchen Fällen so ausgetrocknet, dass die in ihm noch enthaltene Rest feuchtigkeit nicht ausreicht, um eine innige Verbindung zwischen dem Bindemittel und den Bodenpartikeln zu gewährleisten. In diesen Fällen wird die Rohrleitung<B>16</B> an ein Wassersystem angeschlossen, das z. B. aus einem am Traktor angebauten Wasserbehälter besteht und bei entsprechend hoher Anordnung dieses Behälters ohne Pumpe arbeiten kann. Mit einer solchen Zusatzeinrich tung lässt sich der ausgetrocknete Boden in einem Ar beitsgang befeuchten und stabilisieren.
Die vorbeschriebene Vorrichtung zur Vermischung des Erdbodens mit einem aufgestreuten. Bindemittel wird zweckmässigerweise <U>zusammen</U> mit einer frontsei tig am gleichen Fahrzeug angebauten Streuvorrichtung verwendet, wie sie im schweizerischen Patent Nr. 469 142 beschrieben ist.
Zum<U>Einsammeln</U> seitlich streuenden Materials wird die Vorrichtan zweckmässi-erweise mit seitlichen <B>9 C</B> Schürfblechen<B>23</B> ausgerüstet, die in der Höhe verstell bar sind.
Device for mixing the soil with a sprinkled binder for the purpose of subsequent stabilization. The present invention relates to a device for mixing the soil with a sprinkled binder for the purpose of subsequent stabilization.
Soft, mostly made of loose sand, gravel, earth ete. Existing floors are stabilized according to a known method in that a powdery binding agent is sprinkled on the floor to be strengthened, which is to be expanded into a roadway, for example. This binder, which z. B. can consist of lime or cement, is then mixed with the damp soil, whereupon the resulting mixture is firmly rolled. However, the previously known mixing devices for this purpose consistently have the disadvantage that they can only be used for light, already loosened soils because the shaft of the mixing roller is cantilevered and therefore can only be exposed to very limited stresses.
The soil therefore had to be loosened up to approx. <B> 5 </B> cm below the working depth of the mixer before using the mixing device. In addition, these known devices have no possibility of simultaneous soil moistening, so that very dry soils are stabilized by means of a special device. <B> d. </B> h. in a separate operation, had to be moistened.
The device forming the subject of the present invention overcomes these shortcomings. According to the invention, it is characterized by a frame that can be raised and lowered and hung on the rear of a vehicle, as well as a mixing roller mounted in this frame, driven by the drive unit of the vehicle, provided with circumferential knives and mounted on both sides in the frame mentioned, which in the working position of the device partially engages in the ground, said knives being continuously offset from one another and arranged symmetrically with respect to an imaginary vertical plane extending through the center of the mixing roller.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is illustrated in the accompanying drawing. They show: FIG. 1 the mixing device mounted on a tractor in the working position, seen from the side, with the side wall removed, FIG. 2 a top view of the device according to FIGS / B> with the upper cover removed, Fig. 3, </B> 4 and <B> 5 </B> the construction of the mixing roller and Fig. <B> 5 </B> an additional system for spraying tar or water.
Figures <B> 1 </B> and 2 show a for the sake of simplicity only partially and schematically illustrated tractor <B> 1 </B>, on the back of which a device designated in its entirety with 2 is attached, which is used for ver Mixing the soil with a previously strewn binding agent is used.
The device 2 has a frame <B> 3 </B> which is articulated to the tractor <B> 1 </B> by means of an upper central rod 4 and two side struts <B> 5 </B> is. The frame <B> 3 </B> can be raised, lowered or lowered as desired and also locked in any intermediate position. The lifting device required for this, which can for example be connected to the hydraulic system of the tractor, is known per se and was therefore not shown in the drawing.
The frame <B> 3 </B> can be mounted on any normal three-point suspension. A height-adjustable leveling train 3a is articulated at its rear end.
A mixing roller <B> 6 </B> is rotatably mounted in frame <B> 3 </B>. This mixing roller is driven by the PTO shaft <B> 7 </B> of the tractor via a shaft <B> 8, </B> a pair of bevel gears <B> 9, </B> an elastic coupling, a shaft < B> 10 </B> and a chain <B> 11. </B> The mixing roller <B> 6 </B> can thus be put into operation by switching on the PTO from the driver's seat of the tractor.
The structure of the mixing roller <B> 6 </B> can best be seen from FIGS. <B> 3 </B> to <B> 5 </B>. The mixing roller <B> 6 </B> has a shaft 12 which is rotatably mounted on both sides in the frame <B> 3 </B> and which can consist of a thick-walled steel tube, for example. A number of approximately triangular knife carriers <B> 13 </B> are welded onto the shaft 12 at practically the same intervals, a knife <B> 15 </B> being attached to each triangular tip. The knives <B> 15 </B> are preferably screwed onto the knife carriers <B> 13 </B> so that they can be easily replaced.
If all the knife carriers 13 were now arranged in the same position on the tube 12, the tube 12 would be equipped with three parallel rows of knives offset from one another by 120 each. All the knives in a row of knives would then <U> </U> come into contact with the ground once at the same time with each revolution of the mixing roller, so that intermittent work would result.
In order to avoid this disadvantage, the knife carriers <B> 13 </B> are arranged offset on the tube 12, as is illustrated with reference to FIGS. 3 and 4. Each knife carrier (e.g. 13a) is rotated with respect to the previous knife carrier (e.g. <B> 13b) </B> on the tube 12 by a certain angle, for example 20 '.
Care is taken to ensure that all knife carriers are arranged symmetrically with respect to a plane MM running perpendicular to the plane of the drawing. In the selected arrangement, therefore, a knife 15a first engages which sets the distance from plane MM a, this takes place simultaneously with the engagement of the symmetrical, ending knife <B> 15b </B> whose distance from the trisch lying plane M-M is also a.
The mixing roller is therefore always evenly stressed by the reaction forces acting on it, so that one-sided forces that tend to bring the tractor out of its path, only in special cases, such as. B. when suddenly appearing large lumps of stone, can come into effect.
The tips of all knives <B> 15 </B> in the arrangement described are therefore on three spirals which run around the axis of the mixing roller and are offset from one another by 120 '.
The extremely robust construction of the mixing roller <B> 6 </B>, which, in contrast to the known embodiments, is mounted on both sides in the frame <B> 3 </B> and is also designed in the form of a plug-in axle, also contributes to the flawless operation of the device so that it can be replaced in a few simple steps if damaged.
The knives <B> 15 </B> are attached to the knife carriers <B> 13 </B> with just one screw and can also be quickly replaced in the event of damage.
In many cases where the addition of powdered binders proves to be insufficient, the Bo is conveniently also with a liquid binder, eg. B. tar or bitumen, mixed. A device for distributing tar on the soil to be stabilized is shown schematically in FIG. 6. This device has a pipeline <B> 16 </B> which consists of two strands <B> 17 </B> and <B> 18 </B> serving for the outward and return flow. A number of spray heads <B> 19 </B> are attached to the lower branch <B> 18 </B>, which are individually connected to the branch <B> 18 </B> by means of shut-off valves 20 or separated from it as required can be.
The pipe <B> 16 </B> can be connected to a heated tar source, eg. B. dare a traveling tar to be connected. With regard to the quantity regulation, the upper, the return line serving <B> 18 </B> a regulating track 24 u. a manometer <B> 25 </B>.
The heated tar container could, however, also be built on the tractor used for soil stabilization itself, with the tar being pumped continuously through the line 16 by a special pump so that the excess tar that does not escape through the spray heads into the Container can be pumped back for the purpose of renewed heat absorption.
The soil to be stabilized is in some cases so dried out that the residual moisture it still contains is insufficient to ensure an intimate connection between the binding agent and the soil particles. In these cases, the pipeline <B> 16 </B> is connected to a water system that e.g. B. consists of a water tank attached to the tractor and can work without a pump with a correspondingly high arrangement of this tank. With such an additional device, the dried out soil can be moistened and stabilized in one work step.
The device described above for mixing the soil with a scattered one. Binding agent is expediently used <U> together </U> with a spreading device attached to the front of the same vehicle, as described in Swiss Patent No. 469 142.
For <U> collecting </U> laterally scattered material, the device is conveniently equipped with lateral <B> 9 C </B> scraper plates <B> 23 </B>, which are height adjustable.