Randstreifenfertiger zum Herstellen von Randstreifen aus Beton
Die Erfindung bezieht sich auf einen Randstreifenfertiger zum Herstellen von Rand streifen aus Beton, mit dem der zwischen die Schalungswände gebrachte Beton durch Abstreif-, Verdichtungs- und Glättwerkzeuge auf die im Querschnitt verlangte Rechteckform gebracht wird.
Die Herstellung der Randstreifen ist erfahrungsgemäss die lohnintensivste Arbeit beim Strassendeckenbau, da für die relativ schmalen Randstreifen sehr viel Schalungsarbeit erforderlich ist. Da ausserdem der Randstreifen als Leitlinie für die später zwischen die Randstreifen zu verlegende Decke dient, muss bei diesen Schalungsarbeiten mit besonderer Sorgfalt auf die Ebenheit sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung geachtet werden. Der eigentliche Betoneinbau wurde bisher bei Randstreifen mit Einbauzügen vorgenommen, die aus einzelnen auf den Schalungsschienen laufenden Bearbeitungsgeräten wie Betonverteiler, Betonverdichter und Glätteinrichtung bestanden, wodurch eine stabile Metallschalung mit aufmontierter Fahrschiene erforderlich wurde.
Auch lässt es sich durch die Fortschrittsbauweise bei der festverlegten Metallschalung nicht vermeiden, dass die Schalungsschienen beim Transport bzw. beim Abund Einbau beschädigt, insbesondere verbogen werden, wodurch teure Richtarbeiten oder neue Schalungsschienen notwendig werden. Zu aufwendig ist auch das Befestigen der Schalungsschienen am Boden durch Schalungsnägel, die grösstenteils bei der Demontage stark verbogen und dadurch unbrauchbar werden. Da diese Schalungsarbeiten rein manuelle Arbeiten sind, wird hierfür insbesondere bei den heute erzielbaren grossen Tageseinbauleistungen sehr viel Hilfspersonal benötigt, so dass bisher mehr Personal für die Verlegung der Schalung als für die Betoneinbaumaschinen selbst erforderlich war.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Randstreifenfertiger zu schaffen, bei dem sämtliche bisher erforderlichen Verlegungsarbeiten für die Schalungsschienen entfallen.
Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss darin gesehen, dass die als Schleppschaltung ausgebildeten Schalungswände an einem vorderen, auf Raupen oder Rädern laufenden Antriebsfahrwerk angeschlossen und in ihrem vorderen Bereich mit einem Behälteraufsatz für die Aufnahme des Betons und hinter dem Behälteraufsatz mit horizontal nach innen auf sie einwirkenden Rüttlern versehen sind, wobei die Abstreif-, Verdichtungs- und Glättwerkzeuge an einem langgestreckten Rahmen angebaut sind, der vorn an dem Antriebsfahrwerk und hinten an einem nachgezogenen, auf Raupen oder Rädern laufenden Stützfahrwerk gelenkig und höhenverstellbar gelagert und an eine automatische Nivelliereinrichtung angeschlossen ist.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand einer dasselbe darstellenden Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen gemäss der Erfindung ausgebildeten Randstreifenfertiger in Seitenansicht,
Fig. 2 den Randstreifenfertiger nach Fig. 1 in Draufsicht,
Fig. 3 die Schleppschalung des Randstreifenfertigers in Seitenansicht,
Fig. 4 den Rahmen des Fertigers mit den Bearbeitungswerkzeugen in Seitenansicht,
Fig. 5 den Rahmen nach Fig. 4 in Rückansicht,
Fig. 6 die federnde Aufhängung der Schleppschalung am Behälteraufsatz und
Fig. 7 den pflugartig ausgebildeten Hauptabstreifer in perspektivischer Darstellung.
Wie aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, besitzt der Randstreifenfertiger ein Antriebsfahrwerk 1, das auf Raupen 2 läuft und eine zwischen den Raupen liegende, nach hinten verlängerte und auf dem Boden gleitende Schleppschalung 3 zieht. Die Raupenträger 4 des Antriebsfahrwerkes 1 sind über eine Traverse 5 miteinander verbunden, die in ihrer Mitte einen vertikalen Führungszylinder 6 für die vordere Lagerung des die Bearbeitungswerkzeuge tragenden, langgestreckten Rahmens 7 aufweist. An seinem rückwärtigen Ende ist der Rahmen 7 an einem nachgezogenen, auf Raupen 8 laufenden Stützfahrwerk 9 gelenkig gelagert. Zu diesem Zweck besitzen auch die Raupenträger 10 des Stützfahrwerkes eine Traverse 11 mit einem mittleren, vertikalen Führungszylinder 12.
An den nach vorn verlängerten Raupenträgern 4 des Antriebsfahrwerkes 1 bzw. an dem sich auf den Raupenträgern abstützenden vorderen Querträger 13 ist ein Behälteraufsatz 14 für dieAufnahme des Frischbetons vorgesehen, der sich am Anfang der Schleppschalung unmittelbar oberhalb der Schalungswände 3 befindet und deren schrägverlaufenden Seitenwände in die Schleppschalung einmünden. Die Rückwand 15 des Behälteraufsatzes 14 ist gleichzeitig als höhenverstellbarer Materialvorabstreifer ausgebildet. Hinter dem Behälteraufsatz 14 sind auf beiden Seiten des Antriebsfahrwerkes 1 Seitenrüttler 16 vorgesehen, die über eine durch die Raupenträger 4 hindurchgeführte Verlängerung direkt an die Befestigungsflansche 17 der beiden Schalungswände 3 der Schleppschalung angeschraubt sind und somit unmittelbar auf die Schleppschalungswände zur Einwirkung kommen.
Der Antrieb der Raupen 2 erfolgt über die Raupenlager 18 von dem sich auf den Raupenträgern 4 abstützenden Motor- und Getriebeaggregat 19 aus, an dem auch der Bedienungsstand 20 angeschlossen ist.
Die beiden Schleppschalungswände 3 sind durch mehrere über die Länge der Schleppschalung verteilte Abstandshalter 21 in ihrem parallelen Abstand zueinander fixiert, wie insbesondere die Fig. 3 erkennen lässt, in der die Schleppschalung allein dargestellt ist. Die Fig. 3 zeigt auch, dass die Schleppschalungswände 3 hinter dem Befestigungsflansch 17 für die Seitenrüttler 16 geteilt sind und zwischen beiden Schalungsabschnitten ein Schwingmetallblock 22 zur Dämpfung der im hinteren Bereich der Schleppschalung auftretenden Vibration vorgesehen ist. Die anschliessenden Schleppschalungsabschnitte 3 sind über die Verbindungsbolzen 23 an den Schwingmetallblock 22 angeschlossen. Die aus Blech bestehenden Schleppschalungswände 3 sind durch Rippen 24 und Streben 25 versteift und über bogenförmig vorgespannte Gummi- oder Stahlbänder 26 federnd am Behälteraufsatz 14 aufgehängt.
Die Fig. 4 und 5 zeigen den die Bearbeitungswerkzeuge tragenden Rahmen 7, der über den vorderen Führungszylinder 6 und den hinteren Führungszylinder 12 automatisch nivelliert, d. h. ständig in der gewünschten Horizontalebene gehalten wird, so dass hierdurch die Ebenheit des Randstreifens gewährleistet ist. Als Bearbeitungswerkzeuge sind an dem Rahmen 7 die Rüttelbohle 27 sowie die .Vibrationsglättbohle 28 und die Nachglättbohle 29 befestigt. Die beiden Cilättboblen 28 und 29 werden in Querrichtung des Randstreifens hin und her bewegt, so dass die Randstreifenoberfläche sauber abgezogen und eben wird, wobei die Bewegungen der beiden Glättbohlen entgegengesetzt laufen, um einseitige Schläge gegen den Rahmen 7 zu vermeiden. Die Vibrationsglättbohle 28 besitzt einen Vibrator 30 und ausserdem eine Handhöhenverstellung 31 für die zusätzliche Feinregulierung.
In dem an der Traverse 5 des Antriebsfahrwerkes 1 befestigten vertikalen Führungszylinder 6 ist die vordere Führungsstange 32 des Rahmens 7 und in dem an der Traverse 11 des Stützfahrwerkes 9 sitzenden Führungs- zylinder 12 ist die hintere Führungsstange 33 längsverschieblich geführt und der Rahmen 7 ist in der Mitte seiner Querholme 34 gelenkig an den Führungsstangen 32 und 33 aufgehängt. Die vordere Aufhängung 35 ermöglicht eine Rahmenbeweglichkeit um die Quer- und Längsachse, während die hintere Aufhängung 36 nur Rahmenbewegungen um die Längsachse zulässt. Die Beweglichkeit um die Querachse wird hier durch die gelenkige Lagerung der Traverse 11 am Rahmenträger 10 der Stützraupe 9 erzielt.
Die Höhenverstellung des Rahmens 7 erfolgt vorn durch den über die Kolbenstange 37 mit der Führungsstange 32 verbundenen Stellzylinder 38 und hinten durch den über die Kolbenstange 39 mit der Führungsstange 33 verbundenen Stellzylinder 40. Die beiden Stellzylinder 38 und 40 stützen sich über Konsolen 41 und 42 an den Traversen 5 und 11 der beiden Raupenfahrwerke 1 und 9 ab. Um Randstreifen mit unterschiedlichen Höhen fertigen zu können, sind die Stellzylinder 38 und 40 an höheneinstellibaren Zylinderaufhängungen 43 und 44 befestigt. Für die Steuerung der Querneigung des Rahmens 7 ist, wie die Fig. 5 zeigt, an dem sich am unteren Ende der hinteren Führungsstange 33 befindlichen Lager 45 und am Rahmen 7 selbst je ein Verstellarm 46 und 47 angeschlossen, zwischen die ein Stellzylinder 48 eingebaut ist.
Die selbsttätige Nivellierung des Rahmens 7 erfolgt dadurch, dass der vordere Höhenverstellzylinder 38 durch einen auf einem gespannten Draht gleitenden vorderen Taster 49 mit Sensor und der hintere Höhenverstellzylinder 40 durch einen zweiten Taster 50 mit Sensor über Magnetventile gesteuert wird, während der Querneigungsstellzylinder 48 seine Steuerimpulse von dem auf dem Rahmen 7 über der Nachglättbohle 29 angebrachten Pendel 51 erhält. Die elektronische Schaltung für die Nivellierautomatik am Rahmenende ist im Steuerschrank 52 untergebracht und der Steuerschrank 53 am Bedienungsstand 20 enthält die Schaltung für die vorderen Nievellierelemente des Rahmens.
Ausser dem Materialvorabstreifer am Behälteraufsatz 14 ist vor dem nivellierten Rahmen 7, wie insbesondere die Fig. 4 erkennen lässt, ein durch den Rahmen in seiner Höhe gesteuerter Hauptabstreifer 54 vorgesehen, der pflugartig ausgebildet ist, so dass der vorgelegte Frischbeton nach unten und nach aussen abgeleitet wird und die durch die Seitenrüttler 16 zu den Schalungswänden 3 hin abgesenkte Oberfläche wieder aufgefüllt wird.
Über die Handhöhenverstellung 55 lässt sich bei Konsi stenzschwankungen des Betons noch ein zusätzlicher Ausgleich erzielen. Während die Rüttelbohle 27 innerhalb der Schleppschalung arbeitet, überfahren die beiden hin- hergehenden Glättbohlen 28 und 29 die Schleppschalungswände 3, damit der Randstreifen saubere Kanten erhält. Im Bereich der Glättbohlen 28 und 29 wird die Schleppschalung aus einem Abdichtblech 56 gebildet, das in Vertikalgleitführungen 57 und 58 der anschliessenden Schleppschalungsabschnitte höhenverschiebbar geführt ist. Das Abdichtblech 56 ist über eine Kette 59 und eine Feder 60 elastisch am Rahmen 7 aufgehängt, so dass es sich bei jeder Rahmenlage dichtend von unten gegen die Glättbohlenunterkanten legt.
Am Raupenträger 10 des Stützfahrwerkes 9 sind Distanznocken 61 vorgesehen, die sich an der Sch'epp- schalung 3 abstützen, so dass die Stützraupen 8 auch während der Kurvenfahrt selbsttätig paral:el zur Schleppschalung geführt werden.
Die Fig. 6 lässt Einzelheiten der federnden Aufhängung der ¯chXeppschalung 3 am Behälteraufsatz 14 im Querschnitt erkennen. Der Behälteraufsatz 14 ist über Stegbleche 62 fest am Querträger 13 der Raupenträger 4 des Antriebsfahrwerkes 1 angeschlossen. An der Unterkante des Behälteraufsatzes 14 ist das eine Ende der bogenförmig vorgespannten Bänder 26 eingespannt, während an dem anderen Ende der Bänder 26 die Schleppschalungswand 3 befestigt ist. Zwischen dem Auslauf des Behälteraufsatzes 14 und der Schalungswand 3 ist noch ein Dichtblech 63 vorgesehen. Zur einwandfreien Vertikalführung der Schalungswände 3 besitzt der Raupenträger 4 ein Distanzstück 64, an dem sich die Versteifung 25 der Schalungswand 3 gleitend anlegt.
Der in der Fig. 7 perspektivisch dargestellte pflugartige Hauptabstreifer 54 besteht aus einem eine bugartige Spitze 65 aufweisenden Mittelteil 66 und zwei seitlichen Leitkörpern 67. Die beiden Leitkörper 67 sind vorn kufenartig ausgebildet und gegenüber der Unterkante des Mittelteils 66 treppenförmig höher gesetzt. Die Stirnwand 68 des Hauptabstreifers 54 dient hierbei zum Vorschieben von überschüssigem Material.
Mit Hilfe eines solchen Randstreifenfertigers lässt sich der Randstreifen kontinuierlich ohne vorherige Schalungsarbeiten fertigen, wobei der Frischbeton für den Randstreifen innerhalb des Schieppschalungsbe- reichs verteilt, verdichtet, nivelliert und geglättet wird, so dass der Randstreifen nach Verlassen der Schleppschalung bereits seine endgültige Verdichtung und Form erhalten hat. Durch den vorn an der Schleppschalung vorgesehenen Behälteraufsatz ist so viel Vorratsfrischbeton vorhanden, dass der Fertiger auch bei Wechsel des Beschickungsfahrzeuges kontinuierlich weiterfahren kann, wobei die an der Schleppschalung angebrachten Seitenrüttler infolge ihrer Vibration verhindern, dass der Beton an den Schalungswänden kleben bleibt.
Da die Seitenrüttler eine saubere Ablösung der Schalungswände bewirken, werden einwandfrei glatte Randstreifen-Seitenwände gebildet.
Die bisher durch das mühsame Ausrichten der Schalung erzielte Ebenflächigkeit wird in überraschend einfacher Weise durch die Anordnung sämtlicher Bear beitungswerkzeuge an dem automatisch höhennivellierten Rahmen erreicht, der durch eine elektronische Steuerung stets schwebend in der gewünschten Horizon- talebene gehalten wird.
Durch Konsistenzschwankungen im Material entstehen durch den Einfluss der Seitenrüttler, in deren Bereich sich der Beton in einem thixotropen Zustand befindet, der sich annähernd nach den Gesetzen der kommunizierenden Röhren richtet, unterschiedliche Vorlagen für die im gesteuerten Rahmen sitzenden Bearbeitungswerkzeuge. Diese Auswirkungen der Konsistenzschwankungen können in Weiterentwicklung der Erfindung dadurch ausgeglichen werden, dass der Behälteraufsatz einen höhenverstellbaren Materialvorabstreifer aufweist, wobei sich ein besonders einfacher Aufbau ergibt, wenn die Rückwand des Behälteraufsatzes selbst den höhenverstellbaren Vorabstreifer bildet.
Um den Verdichtungsaggregaten eine immer gleichmässige Materialvorlage zuzuführen, wird weiterhin vorgeschalgen, ausser dem Materialvorabstreifer einen vom gesteuerten Rahmen getragenen, pflugartig ausgebildeten lIauptabstreifer vorzusehen, der zusätzlich eine Handhöhenverstellung aufweist. Durch die pflugartige Ausbildung dieses Hauptabstreifers wird der vorgelegte Frischbeton nach unten und nach aussen abgeleitet, so dass die unter der Einwirkung der Seitenrüttler nach aussen hin abgesenkte Randstreifenoberfläche wieder aufgefüllt wird.
Da die Konsistenzschwankungen vor diesem liauptabstreifer möglicherweise noch nicht ganz ausgeglichen sind, lässt sich durch die Handhöhenverstellung auch noch unabhängig von der selbsttätigen Rahmennivellierung ein zusätzlicher Ausgleich erzielen, so dass eine einwandfreie, kontinuierliche Fertigung des Randstreifens gewährleistet bleibt.
Zweckmässigerweise besteht der Hauptabstreifer aus einem eine bugartige Spitze aufweisenden Mittelteil und zwei seitlichen, vorn kufenartig ausgebildeten und gegenüber der Unterkante des Mittelteiles treppenförmig höher gesetzten Leitkörpern, wodurch nicht nur eine über die Breite des Randstreifens ebene Verteilung des Frischbetons, sondern eine in Nähe der Schalungswände höherliegende Betonoberfläche hinter dem Hauptabstreifer erzielt wird. Es wurde nämlich erkannt, dass der Frischbeton nicht nur im Bereich der Seitenrüttler, sondern auch im Bereich der anderen Verdichtungsaggregate in Nähe der Schalung absinkt. Die Erscheinung der gewölbten Oberfläche hängt mit den Oberflächenspannungen im Material und den Spannungen zwischen Material und Schalungsschiene zusammen.
Da noch nicht gewährleistet ist, dass durch die höherliegende Betonoberfläche an den Randstreifenrändern hinter dem Hauptabstreifer ein endgültiger Ausgleich bis zum Ende des Fertigers erzielt wird, ist in Weiterentwicklung der Erfindung ausserdem vorgesehen, dass auch bei den übrigen Bearbeitungswerkzeugen, zum Beispiel Rüttelbohle und Vibrations-Glättbohle, ausser bei der Nachglättbohle die auf den Beton einwirkende Unterkante zu den Schalungswänden hin hochgezogen ist, wobei zweckmässigerweise der Grad der Hochziehung der Unterkante nach hinten zum Ende des Fertigers hin abnimmt.
Da der zu fertigende Randstreifen im Vergleich zu den üblichen Fahrbahndecken sehr schmal ist, wird auch der nivellierte Rahmen, an dem die Bearbeitungswerkzeuge hängen, im Vergleich zu seiner Länge sehr schmal. Eine besonders einfache Aufhängung dieses schmalen Rahmens ergibt sich, wenn an dem vorderen und hinteren Querholm des gesteuerten Rahmens in der Mitte je eine vertikale Führungsstange mit hydraulischem Stellzylinder gelenkig angeschlossen ist, wobei der vordere Stellzylinder und der Führungszylinder für die vordere Führungsstange an einer Traverse des Antriebs Fahrwerkes und der hintere Stellzylinder und der Führungszylinder für die hintere Führungsstange an einer Traverse des Stützfahrwerkes befestigt sind.
Mit Hilfe dieser beiden automatisch gesteuerten Vertikalführungen wird die Höhe des Rahmens und somit auch des zu fertigenden Randstreifens konstant gehalten.
Ausser in seiner Höhenlage muss def gesteuerte Rahmen aber auch in seiner Neigung einstellbar sein, da durch Unebenheiten im Planum auch Neigungsfehler, d. h. Abweichungen von der geforderten Querneigung des Randstreifens ausgeglichen werden müssen. Ausserdem ändert sich die geforderte Querneigung des Randstreifens bei Kurvenfahrt, so dass auch hierfür ein Ausgleich vorgesehen ist, der zweckmässigerweise dadurch erzielt wird, dass mindestens hinten am Rahmen an dem sich am unteren Ende der Führungsstange befindlichen Rahmenlager und am Rahmen selbst je ein Verstellarm angeschlossen ist, zwischen die ein die Querneigung des Rahmens steuernder Stellzylinder eingebaut ist.
Eine besonders einfache Längs- und Quersteuerung des Rahmens wird dadurch erzielt, dass der vordere und hintere Höhenverstellzylinder durch je einen auf einem gespannten Draht gleitenden vorderen und hinteren Taster und der Querneigungsstellzylinder durch ein auf dem Rahmen über der Nachglättbohle angebrachtes Pendel gesteuert wird.
Damit die Vibration der Seitenrüttler sich nicht nachteilig auf den Frischbeton im Materialbehälter durch Verdichtung und Brückenbildung des Materials zwischen den schrägen Behälterwänden auswirkt, wird weiterhin vorgeschlagen, den Behälteraufsatz am Raupenträger des Antriebsfahrwerkes zu befestigen und die Schleppschalungswände vorzugsweise über ein oder mehrere bogenförmig vorgespannte Bänder federnd am Behälteraufsatz aufzuhängen. Hierdurch wird gleichzeitig eine Abdichtung der Schalungswände zum Planum hin erzielt, da die Schalungswände durch die federnde Aufhängung gegen den Boden gedrückt werden. Diese elastische Aufhängung der Schleppschalung hat ausserdem den Vorteil, dass sich die Schalung für den Transport anheben lässt und der Randstreifenfertiger somit frei verfahren werden kann.
Durch die starke Einwirkung der Seitenrüttler wird das Material im vorderen Bereich der Schalung zur Rechteckform des Randstreifens verdichtet. Damit im nachfolgenden Bereich der Schalung nur noch eine kleine Restvibration zur Auswirkung kommt, wird ausserdem vorgeschlagen, die Schalungswände hinter den Seitenrüttlern zu teilen und zwischen beiden Schalungsabschnitten eine Dämpfung, vorzugsweise einen Schwingmetallblock einzubauen. Hierdurch wird die Vibration im hinteren Bereich der Schleppschalung soweit gedämpft, dass nur eine verminderte Reibung zwischen Schalung und Randstreifen auftritt, die ausreicht, um ein Ankleben des Betons an den Schalungswänden zu verhindern.
Zweckmässigerweise sind als Schlichtwerkzeug zwei entgegengesetzt hin- und hergehende, über die Schalungswände streichende Glättbohlen am Rahmen vorgesehen und die Schalungswände bestehen in diesem Bereich aus einem in einer Vertikalgleitführung der anschliessenden Schleppschalungsabschnitte eingesetzten Abdichtblech, das am Rahmen derart federnd aufgehängt ist, dass es sich bei jeder Rahmenlage dichtend von unten gegen die Glättbohlenunterkante legt.
Durch die beiden wechselweise hin- und hergehenden Glättbohlen, die einen besonders ruhigen Lauf infolge der Aufhebung der Massenkräfte bewirken, in Verbindung mit der besonderen federnden Abdichtung gegenüber der Schleppschalung wird eine saubere Oberfläche des Rand streifens mit scharfen Kanten erzielt
Weiterhin empfiehlt es sich, die beiden Raupen des Stützfahrwerkes mit am Raupenträger befestigte, sich an der Schleppschalung abstützende Distanzstücke zu versehen. Dadurch werden die Stützraupen parallel zuI Schleppschalung geführt und bei Kurvenfahrt selbsttätig gesteuert.
Der erfindungsgemässe Randstreifenfertiger arbeitet wie folgt:
Der mit Hilfe der Antriebsraupen 2 und der Stützraupen 8 auf dem Planum fahrende Randstreifenfertiger wird über den Behälteraufsatz 14 mit Frischbeton beschickt. Das aus dem Behälter 14 zwischen die Schleppschalungswände 3 gelangende Material wird durch die Einwirkung der Seitenrüttler 16 im vorderen Bereich der Schalung zur Rechteckform vorverdichtet.
Die Abstreifer 15 und 54 werden hierbei so in ihrer Höhe eingestellt, dass der Rüttelbohle 27 genau die gewünschte Materialmenge vorgegeben wird. Nach der Verdichtung des Betons durch die Rüttelbohle 27 erfolgt das Schlichten und Glätten des Randstreifens mit Hilfe der Vibrationsglättbohle 28 und der Nachglättbohle 29.
Infolge der auf die Schleppschalung übertragenen Vibration wird ein Ankleben der Randstreifenseitenwände an den Schalungswänden 3 verhindert und eine Glättung der Randstreifen-Seitenflächen erzielt Unebenheiten des Planums werden über die Taster 49 und 50 und das Pendel 51 durch Ansprechen der Stellzylinder 38, 40 und 48 sofort ausgeglichen, so dass sich der Rahmen 7 mit den Bearbeitungswerkzeugen 54, 27, 28 und 29 stets in der gewünschten Horizontalebene befindet und der Randstreifen somit eine genau nivellierte Oberfläche erhält. Die saubere Kantenausbildung des Randstreifens ist dadurch gewährleistet, dass sich die Schleppschalung im Bereich der hin- und hergehenden Glättbohlen 28 und 29 ständig dichtend an die Glättbohlenunterkante angelegt.
Beim Verlassen der Schleppschalung hat der Randstreifen bereits seine endgültige Verdichtung und Form erhalten, so dass keine weitere Nachbearbeitung mehr erforderlich ist.
Verge paver for making verge from concrete
The invention relates to an edge strip paver for the production of edge strips made of concrete, with which the concrete placed between the formwork walls is brought to the rectangular shape required in cross section by stripping, compacting and smoothing tools.
Experience has shown that the production of the edge strips is the most wage-intensive work in road surface construction, since a great deal of formwork work is required for the relatively narrow edge strips. Since the edge strip also serves as a guideline for the ceiling that is later to be laid between the edge strips, special care must be taken with this formwork to ensure that it is flat in both the transverse and longitudinal directions. The actual concrete paving was previously carried out in the case of edge strips with paving trains, which consisted of individual processing devices such as concrete spreader, concrete compactor and smoothing device running on the formwork rails, which necessitated stable metal formwork with a mounted running rail.
In addition, the progressive construction method of permanently installed metal formwork means that the formwork rails are not damaged, in particular bent, during transport or dismantling and installation, which makes expensive straightening work or new formwork rails necessary. Fastening the formwork rails to the ground with formwork nails, which for the most part are severely bent during dismantling and thus unusable, is also too time-consuming. Since this formwork is purely manual work, a lot of auxiliary staff is required for this, especially with the large daily installation work that can be achieved today, so that previously more staff was required for laying the formwork than for the concrete installation machines themselves.
The present invention is based on the object of creating an edge trim paver in which all the laying work previously required for the formwork rails is dispensed with.
According to the invention, the solution to this problem is seen in the fact that the formwork walls designed as a towing circuit are connected to a front drive chassis running on caterpillars or wheels and in their front area with a container attachment for receiving the concrete and behind the container attachment acting horizontally inwards on them Vibrators are provided, the stripping, compacting and smoothing tools are attached to an elongated frame, which is mounted in an articulated and height-adjustable manner at the front on the drive chassis and at the rear on a trailed support chassis running on caterpillars or wheels and connected to an automatic leveling device.
In the following, an embodiment is explained in more detail with reference to a drawing showing the same.
It shows:
1 shows an edge trim finisher designed according to the invention in a side view,
FIG. 2 shows the edge trim finisher according to FIG. 1 in plan view,
3 shows the trailing formwork of the verge paver in side view,
4 shows the frame of the paver with the processing tools in a side view,
5 shows the frame according to FIG. 4 in a rear view,
Fig. 6 the resilient suspension of the formwork on the container attachment and
7 shows the plow-like main scraper in a perspective view.
As can be seen from FIGS. 1 and 2, the verge paver has a drive chassis 1 which runs on caterpillars 2 and pulls trailing formwork 3, which lies between the crawlers, is extended to the rear and slides on the ground. The caterpillars 4 of the drive chassis 1 are connected to one another via a cross member 5, which has a vertical guide cylinder 6 in its center for the front mounting of the elongated frame 7 carrying the processing tools. At its rear end, the frame 7 is articulated on a retracted support chassis 9 running on caterpillars 8. For this purpose, the caterpillars 10 of the support chassis also have a cross member 11 with a central, vertical guide cylinder 12.
A container attachment 14 for receiving the fresh concrete is provided on the crawler girders 4 of the drive chassis 1, which is extended to the front, or on the front crossbeam 13 supported on the crawler girders, which is located at the beginning of the trailing formwork directly above the formwork walls 3 and their sloping side walls into the The trailing formwork merges. The rear wall 15 of the container attachment 14 is also designed as a height-adjustable material pre-scraper. Behind the container attachment 14, side vibrators 16 are provided on both sides of the drive chassis 1, which are screwed directly to the fastening flanges 17 of the two formwork walls 3 of the drag formwork via an extension passed through the caterpillars 4 and thus act directly on the drag formwork walls.
The caterpillars 2 are driven via the caterpillar bearings 18 from the motor and gear unit 19, which is supported on the caterpillar carriers 4 and to which the control station 20 is also connected.
The two towing formwork walls 3 are fixed at their parallel spacing from one another by a plurality of spacers 21 distributed over the length of the towing formwork, as can be seen in particular from FIG. 3, in which the towing formwork is shown alone. 3 also shows that the towing formwork walls 3 are divided behind the fastening flange 17 for the side vibrators 16 and a vibrating metal block 22 is provided between the two formwork sections to dampen the vibration occurring in the rear area of the towing formwork. The subsequent trailing formwork sections 3 are connected to the vibrating metal block 22 via the connecting bolts 23. The formwork walls 3 made of sheet metal are stiffened by ribs 24 and struts 25 and are resiliently suspended from the container attachment 14 via arched rubber or steel bands 26.
4 and 5 show the frame 7 carrying the processing tools, which is automatically leveled via the front guide cylinder 6 and the rear guide cylinder 12, i.e. H. is kept constantly in the desired horizontal plane, so that the evenness of the edge strip is guaranteed. The vibrating screed 27 as well as the .Vibrationsglättbohle 28 and the Nachglättbohle 29 are attached to the frame 7 as processing tools. The two Cilättboblen 28 and 29 are moved back and forth in the transverse direction of the edge strip so that the edge strip surface is cleanly peeled off and level, the movements of the two screeds run in opposite directions in order to avoid one-sided blows against the frame 7. The vibratory screed 28 has a vibrator 30 and also a hand height adjustment 31 for additional fine adjustment.
The front guide rod 32 of the frame 7 is in the vertical guide cylinder 6 attached to the traverse 5 of the drive chassis 1 and the rear guide rod 33 is guided longitudinally displaceably in the guide cylinder 12 located on the crossbar 11 of the support chassis 9 and the frame 7 is in the Suspended in an articulated manner from the guide rods 32 and 33 in the middle of its crossbars 34. The front suspension 35 allows the frame to move about the transverse and longitudinal axes, while the rear suspension 36 only allows frame movements about the longitudinal axis. The mobility around the transverse axis is achieved here by the articulated mounting of the cross member 11 on the frame support 10 of the support caterpillar 9.
The height of the frame 7 is adjusted at the front by the adjusting cylinder 38 connected to the guide rod 32 via the piston rod 37 and at the rear by the adjusting cylinder 40 connected to the guide rod 33 via the piston rod 39. The two adjusting cylinders 38 and 40 are supported by brackets 41 and 42 the traverses 5 and 11 of the two crawler tracks 1 and 9. In order to be able to manufacture edge strips with different heights, the adjusting cylinders 38 and 40 are attached to height-adjustable cylinder suspensions 43 and 44. To control the transverse inclination of the frame 7, as FIG. 5 shows, an adjusting arm 46 and 47 is connected to the bearing 45 located at the lower end of the rear guide rod 33 and to the frame 7 itself, between which an adjusting cylinder 48 is installed .
The automatic leveling of the frame 7 takes place in that the front height adjustment cylinder 38 is controlled by a front button 49 with sensor sliding on a tensioned wire and the rear height adjustment cylinder 40 is controlled by a second button 50 with sensor via solenoid valves, while the transverse inclination cylinder 48 is controlled by its control pulses the pendulum 51 attached to the frame 7 above the screed 29 receives. The electronic circuit for the automatic leveling at the end of the frame is housed in the control cabinet 52 and the control cabinet 53 on the operator's station 20 contains the circuit for the front leveling elements of the frame.
In addition to the material pre-scraper on the container attachment 14, a main scraper 54, which is controlled in its height by the frame, is provided in front of the leveled frame 7, as can be seen in particular in FIG. 4, which is designed in the manner of a plow, so that the fresh concrete placed in front is diverted downwards and outwards and the surface lowered by the side vibrators 16 towards the formwork walls 3 is refilled.
The hand height adjustment 55 can be used to achieve additional compensation in the event of fluctuations in the consistency of the concrete. While the vibrating screed 27 is working within the formwork, the two screeds 28 and 29 moving back drive over the formwork walls 3 so that the edge strip has clean edges. In the area of the screed piles 28 and 29, the trailing formwork is formed from a sealing plate 56, which is guided in vertical sliding guides 57 and 58 of the subsequent trailing formwork sections. The sealing plate 56 is elastically suspended from the frame 7 via a chain 59 and a spring 60, so that in each frame layer it lies against the lower edges of the screed in a sealing manner from below.
Spacer cams 61 are provided on the caterpillar carrier 10 of the support chassis 9, which are supported on the crawler formwork 3 so that the caterpillar caterpillars 8 are automatically guided parallel to the crawler formwork even during cornering.
6 shows details of the resilient suspension of the ¯chXepp shuttering 3 on the container attachment 14 in cross section. The container attachment 14 is firmly connected to the cross member 13 of the crawler carrier 4 of the drive chassis 1 via web plates 62. At the lower edge of the container attachment 14 one end of the arched pretensioned belts 26 is clamped, while the trailing formwork wall 3 is attached to the other end of the belts 26. A sealing plate 63 is also provided between the outlet of the container attachment 14 and the formwork wall 3. For the proper vertical guidance of the formwork walls 3, the caterpillar carrier 4 has a spacer 64 on which the reinforcement 25 of the formwork wall 3 rests in a sliding manner.
The plow-like main scraper 54 shown in perspective in FIG. 7 consists of a middle part 66 having a bow-like tip 65 and two lateral guide bodies 67. The two guide bodies 67 are designed like skids at the front and are set higher than the lower edge of the middle part 66 in a stepped manner. The end wall 68 of the main scraper 54 serves to advance excess material.
With the help of such an edge trim paver, the edge trim can be produced continuously without previous formwork work, with the fresh concrete for the edge trim being distributed, compacted, leveled and smoothed within the sliding formwork area so that the edge trim already receives its final compression and shape after leaving the sliding formwork Has. Due to the container attachment on the front of the formwork, there is so much fresh concrete available that the paver can continue to drive even when the loading vehicle is changed, with the vibration of the side vibrators attached to the formwork preventing the concrete from sticking to the formwork walls.
Since the side vibrators cause a clean detachment of the formwork walls, perfectly smooth edge strip side walls are formed.
The evenness achieved so far by the laborious alignment of the formwork is achieved in a surprisingly simple manner by arranging all processing tools on the automatically height-leveled frame, which is always kept floating in the desired horizontal plane by an electronic control.
Due to fluctuations in the consistency of the material, the influence of the side vibrators, in the area of which the concrete is in a thixotropic state, which is roughly based on the laws of communicating pipes, creates different templates for the processing tools in the controlled frame. In a further development of the invention, these effects of the fluctuations in consistency can be compensated for in that the container attachment has a height-adjustable material pre-wiper, a particularly simple structure being obtained when the rear wall of the container attachment itself forms the height-adjustable pre-wiper.
In order to always supply the compacting units with a uniform material supply, it is further suggested, in addition to the material pre-scraper, to provide a plow-like main scraper carried by the controlled frame, which also has a manual height adjustment. Due to the plow-like design of this main scraper, the fresh concrete placed in front is diverted downwards and outwards, so that the edge strip surface, which has been lowered to the outside under the action of the side vibrators, is refilled.
Since the fluctuations in consistency in front of this main scraper may not yet be fully balanced, the hand height adjustment can also be used to achieve additional compensation independently of the automatic frame leveling, so that perfect, continuous production of the edge trim is guaranteed.
The main scraper expediently consists of a central part with a bow-like tip and two lateral guide bodies, which are designed like a skid at the front and are set higher than the lower edge of the central part in a step-like manner, which means that the fresh concrete is not only distributed evenly over the width of the edge strip, but also higher up in the vicinity of the formwork walls Concrete surface is achieved behind the main scraper. It was recognized that the fresh concrete sinks not only in the area of the side vibrators, but also in the area of the other compaction units near the formwork. The appearance of the curved surface is related to the surface tension in the material and the tension between the material and the formwork rail.
Since it is not yet guaranteed that the higher-lying concrete surface on the verge edges behind the main scraper will achieve a final leveling up to the end of the paver, a further development of the invention also provides that for the other processing tools, for example vibrating screed and vibratory screed , except in the case of the screed, the lower edge acting on the concrete is raised towards the formwork walls, whereby the degree of raising the lower edge expediently decreases towards the rear towards the end of the paver.
Since the edge strip to be produced is very narrow compared to the usual road surface, the leveled frame on which the processing tools hang is also very narrow compared to its length. A particularly simple suspension of this narrow frame is obtained when a vertical guide rod with a hydraulic adjusting cylinder is articulated in the middle of the front and rear crossbars of the controlled frame, the front adjusting cylinder and the guide cylinder for the front guide rod on a cross member of the drive Undercarriage and the rear adjusting cylinder and the guide cylinder for the rear guide rod are attached to a traverse of the supporting chassis.
With the help of these two automatically controlled vertical guides, the height of the frame and thus also of the edge strip to be produced is kept constant.
In addition to its altitude, the controlled frame must also be adjustable in its inclination, since inclination errors due to unevenness in the subgrade, i.e. H. Deviations from the required transverse slope of the verge must be compensated for. In addition, the required transverse inclination of the edge strip changes when cornering, so that compensation is provided for this as well, which is expediently achieved by connecting an adjusting arm at least at the rear of the frame to the frame bearing located at the lower end of the guide rod and to the frame itself between which an adjusting cylinder controlling the transverse inclination of the frame is installed.
A particularly simple longitudinal and transverse control of the frame is achieved in that the front and rear height adjustment cylinders are controlled by a front and rear button each sliding on a tensioned wire and the cross slope control cylinder is controlled by a pendulum mounted on the frame above the screed.
So that the vibration of the side vibrators does not have a detrimental effect on the fresh concrete in the material container through compaction and bridging of the material between the inclined container walls, it is also proposed to attach the container attachment to the caterpillar of the drive chassis and the trailing formwork walls, preferably resiliently on one or more arched belts To hang up the container attachment. This simultaneously seals the formwork walls to the subgrade, since the formwork walls are pressed against the ground by the resilient suspension. This elastic suspension of the formwork also has the advantage that the formwork can be lifted for transport and the verge paver can thus be moved freely.
Due to the strong influence of the side vibrators, the material in the front area of the formwork is compacted into the rectangular shape of the edge strip. In order to ensure that only a small residual vibration has an effect in the subsequent area of the formwork, it is also proposed to divide the formwork walls behind the side vibrators and to install damping, preferably a vibration-proof metal block, between the two formwork sections. This dampens the vibration in the rear area of the formwork to such an extent that there is only reduced friction between the formwork and the edge strip, which is sufficient to prevent the concrete from sticking to the formwork walls.
Expediently, two screed planks, which go back and forth in opposite directions and sweep over the formwork walls, are provided on the frame as the finishing tool and the formwork walls in this area consist of a sealing plate inserted in a vertical sliding guide of the subsequent trailing formwork sections, which is resiliently suspended from the frame in such a way that it is suspended at each Place the frame layer sealingly from below against the lower edge of the screed.
The two alternating screeds, which cause a particularly smooth run due to the lifting of the inertia forces, in conjunction with the special resilient seal against the trailing formwork, a clean surface of the edge strip with sharp edges is achieved
Furthermore, it is advisable to provide the two caterpillars of the support chassis with spacers attached to the caterpillar carrier and supported on the formwork. As a result, the support caterpillars are guided parallel to the formwork and are automatically controlled when cornering.
The edge trim paver according to the invention works as follows:
The verge paver traveling on the subgrade with the help of the drive caterpillars 2 and the support caterpillars 8 is charged with fresh concrete via the container attachment 14. The material coming from the container 14 between the formwork walls 3 is precompacted into a rectangular shape by the action of the side vibrators 16 in the front area of the formwork.
The height of the scrapers 15 and 54 is set in such a way that the screed 27 is given exactly the desired amount of material. After the concrete has been compacted by the vibrating screed 27, the finishing and smoothing of the edge strip is carried out with the aid of the vibrating screed 28 and the subsequent screed 29.
As a result of the vibration transmitted to the formwork, the side walls of the edge strip are prevented from sticking to the formwork walls 3 and the side surfaces of the edge strip are smoothed so that the frame 7 with the processing tools 54, 27, 28 and 29 is always in the desired horizontal plane and the edge strip thus has a precisely leveled surface. The neat formation of the edge of the edge strip is ensured by the fact that the trailing formwork in the area of the screed piles 28 and 29 moving back and forth is constantly sealing against the screed lower edge.
When leaving the formwork, the edge strip has already received its final compression and shape, so that no further post-processing is required.