DE102004017974B4

DE102004017974B4 - Vorrichtung zur Herstellung dreidimensional profilierter Oberflächen von Straßenbelägen

Info

Publication number: DE102004017974B4
Application number: DE102004017974A
Authority: DE
Inventors: Jörg Barthel; Udo Barthel; Klaus Hucke
Original assignee: EBF INGENIEURGESELLSCHAFT fur; Ebf Ingenieurgesellschaft fur Umwelt- und Bautechnik Mbh
Current assignee: EBF INGENIEURGESELLSCHAFT fur; Ebf Ingenieurgesellschaft fur Umwelt- und Bautechnik Mbh
Priority date: 2004-04-06
Filing date: 2004-04-06
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2024-04-07
Also published as: EP1584747A2; EP1584747A3; DE102004017974A1; ATE472635T1; DE502005009808D1; EP1584747B1; US20060013654A1

Abstract

Vorrichtung zur Herstellung strukturierter Oberflächen (6) von Straßenbelägen, umfassend einen Rahmen (1) mit einer Antriebseinheit als hydraulischer, elektrischer oder Verbrennungsmotor, einen ersten Walzenkörper (2), der durch die Antriebseinheit und über ein Kraftübertragungsglied (12) antreibbar ist, einen zweiten Walzenkörper (3), eine zwischen dem ersten Walzenkörper (2) und dem zweiten Walzenkörper (3) angeordnete Spannwalze (4), wobei der erste Walzenkörper (2), der zweite Walzenkörper (3) und die Spannwalze (4) achsparallel zueinander auf dem Rahmen (1) angeordnet sind, und ein endloses, flexibles Schablonenband (5), das um den ersten Walzenkörper (2), die Spannwalze (4) und den zweiten Walzenkörper (3) herum verlaufend angeordnet ist, der Rahmen (1) ein Fahrwerk (11) aufweist, das durch die Antriebseinheit antreibbar ist und welches sich neben der Oberfläche (6) des Straßenbelagmaterials abstützt, wobei der erste Walzenkörper (2) und der zweite Walzenkörper (3) und die Spannwalze (4) so angeordnet sind, dass das Schablonenband (5) zwischen dem ersten Walzenkörper (2) und der Spannwalze...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensional profilierten bzw. strukturierten Oberflächen von Straßenbelägen, insbesondere aus Beton oder Asphalt.
Zur attraktiven und preisgünstigen Gestaltung von Flächen des ruhenden Verkehrs, von Innenstadtbereichen, von Fußgängerwegen sowie von Wegen und Flächen in Freizeiteinrichtungen sowohl in Außen- als auch in Innenbereichen usw., aber auch zur Verminderung der Rutschgefahr auf solchen Flächen, insbesondere bei widrigen Wetterbedingungen, werden die Straßen-, Wege- und Flächenbeläge (nachfolgend einheitlich als Straßenbeläge bezeichnet) mit einer dreidimensional profilierten Oberfläche versehen.
Nach dem Stand der Technik wird zur Erzeugung derartiger Oberflächen eine Schablone mit der gewünschten Oberflächenstruktur, beispielsweise mit der Nachbildung einer gepflasterten oder natursteinähnlichen Oberfläche, auf eine monolithische Oberfläche eines aushärtbaren Straßenbelagmaterials, wie beispielsweise Asphalt oder Beton, vor dem Aushärten oder Abbinden von Hand aufgelegt und durch Aufschlagen oder Aufdrücken das Muster der Schablone in die Oberfläche eingeprägt. Durch oberflächenaktive Farb- und andere Zusatzstoffe, die ebenfalls von Hand aufgebracht werden, kann die Oberfläche des Straßenbelags farbig gestaltet werden.
Die Reproduzierbarkeit und die Qualität der mit dem manuellen Verfahren erzielbaren Oberflächeneigenschaften hängen jedoch stark von der Qualifikation und der Erfahrung des Personals ab. Außerdem erreicht man mit der manuellen Ausführung des diskontinuierlichen Fertigungsverfahrens nur eine sehr geringe Produktivität.
Versuche, die Oberflächen von aushärtbaren Straßenbelägen wie Beton und Asphalt mit handgezogenen, ungeführten Walzen mit Oberflächenmuster zu profilieren, verliefen erfolglos. Sie führten zur Wulstbildung und dadurch zum Aufreißen der Oberflächenstruktur. Außerdem würde für jedes Muster ein gesonderter Walzendurchmesser benötigt.
Aus der EP 0 692 046 B1 ist ein Verfahren zum Prägen einer Asphaltoberfläche mit einem Muster mit den Verfahrensschritten

1. Auflegen einer biegsamen Schablone auf die (noch nicht ausgehärtete) Asphaltoberfläche,
2. Einpressen der Schablone in die Asphaltoberfläche unter Druck,
3. Entfernen der Andruckvorrichtung und Herausheben der Schablone sowie
4. Auftragen einer farbigen Zementbeschichtung

Aus der US 3,998,564 A ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Fugen in Fahrbahnen aus Guss- oder Schüttbeton mit folgenden Teilschritten bekannt:

1. Positionieren einer flexiblen Folie mit einer Anzahl parallel zueinander, gering beabstandeter Rippen auf der, der Fahrbahndecke zugewandten Seite,
2. Einpressen der flexiblen Folie in die noch nicht abgebundene Oberfläche des Betons,
3. Entfernen der flexiblen Folie nach dem Aushärten der strukturierten Oberfläche der Betonfahrbahndecke.

Auf Grund der endlichen Länge der flexiblen Folie ist auch mit diesem Verfahren keine kontinuierliche Fertigung einer profilierten Oberfläche möglich.
Aus der US 6,024,511 A ist eine Vorrichtung zur Herstellung strukturierter Oberflächen von Straßenbelegen bekannt ist, die einen Rahmen, einen ersten Walzenkörper, einen zweiten Walzenkörper, eine zwischen dem ersten Walzenkörper und dem zweiten Walzenkörper angeordnete Spannwalze umfasst, wobei der erste Walzenkörper, der zweite Walzenkörper und die Spannwalze achsparallel zueinander auf dem Rahmen angeordnet sind und ein endloses, flexibles Schablonenband, das um den ersten Walzenkörper, die Spannwalze und den zweiten Walzenkörper herum verlaufend angeordnet ist.
Die Formgebung der Oberfläche des Asphalts erfolgt durch die Gewichtskraft der Vorrichtung bzw. der daraus resultierenden Druckkraft, die direkt auf das formgebende Endlosband wirkt. Eine definierte Steuerung oder Dosierung der Flächenpressung ist mit dieser Vorrichtung nicht möglich. Insbesondere kann nicht das Wegfließen des bildsamen Asphaltes in Vorschubrichtung und/oder seitlich vom Endlosband verhindert werden.
Daneben sind aus der US 2002/0064573 A1 und der US 4,712,943 A Verfahren und Vorrichtungen zum Profilieren oder Glätten der Oberfläche von noch nicht ausgehärteten Betonschichten bekannt, bei denen ein Endlosband über mehrere Walzen geführt wird. Einzelne Walzen der Vorrichtungen sind dabei über Antriebseinheiten direkt antreibbar. Nachteil diese Lösungen ist, dass das Endlosband beim Abheben von der noch feuchten Oberfläche der Betonschicht ungewollt oberflächennahe Partikel mitreist und somit die Qualität der hergestellten Oberfläche beeinträchtigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensional profilierten bzw. strukturierten Oberflächen von Straßenbelägen, insbesondere aus Beton oder Asphalt bereitzustellen, die eine gezielte Steuerung der Flächenpressung auf der Oberfläche und ein Abheben des Endlosbandes ohne das Mitreißen von anhaftenden Partikeln der zu profilierenden Oberfläche bei hoher Qualität und Produktivität ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand rückbezogener Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung strukturierter Oberflächen von Straßenbelägen umfasst einen Rahmen mit einer Antriebseinheit als hydraulischer, elektrischer oder Verbrennungsmotor, einen ersten Walzenkörper, der durch die Antriebseinheit und über ein Kraftübertragungsglied antreibbar ist, einen zweiten Walzenkörper) und eine, zwischen dem ersten Walzenkörper und dem zweiten Walzenkörper angeordnete Spannwalze.
Dabei sind der erste Walzenkörper, der zweite Walzenkörper und die Spannwalze achsparallel zueinander auf dem Rahmen angeordnet. Ein endloses, flexibles Schablonenband ist um den ersten Walzenkörper, die Spannwalze und den zweiten Walzenkörper herum verlaufend angeordnet ist.
Der Rahmen weist ein Fahrwerk auf, das durch die Antriebseinheit antreibbar ist und welches sich neben der Oberfläche des Straßenbelagmaterials abstützt.
Der erste Walzenkörper, der zweite Walzenkörper und die Spannwalze sind so angeordnet sind, dass das Schablonenband zwischen dem ersten Walzenkörper und der Spannwalze auf der Oberfläche des Straßenbelagmaterials liegt, während der Teil des Schablonenbandes zwischen Spannwalze und dem zweiten Walzenkörper durch eine höhere Lagerung des zweiten Walzenkörpers gegenüber dem ersten Walzenkörper bezogen auf die Oberfläche (6) unter einem flachen Winkel von 0 < α <= 15° von der Oberfläche (6) abgehoben wird.
Auf dem zu einem endlosen Band geformten Schablonenband befindet sich das gewünschte Oberflächenmuster. Das Schablonenband wird auf der noch nicht ausgehärteten Oberfläche eines aushärtbaren Straßenbelagmaterials unter Druck in die Oberfläche des Straßenbelagmaterials eingeprägt.
Um Verwerfungen und damit Rissbildung in der geprägten Oberfläche des Straßenbelags zu vermeiden, wird das Schablonenband im weiteren Prozessablauf in eine zum Straßenbelag ebene Form gebracht.
Nach Durchlaufen dieses ebenen Teilbereichs, in dem keine Prägearbeit mehr geleistet sondern das geformte Prägemuster stabilisiert wird, wird das Schablonenband langsam und unter einem sehr klein gehaltenen Winkel wieder von der Oberfläche des noch nicht ausgehärteten Materials abgehoben.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der erste und der zweite Walzenkörper und die Spannwalze so zueinander angeordnet, dass das Schablonenband zwischen dem ersten Walzenkörper und der Spannwalze stets auf der Oberfläche des Straßenbelagmaterials liegt, während der Teil des Schablonenbandes zwischen Spannwalze und dem zweiten Walzenkörper durch besondere Lagerung des Letzteren unter einem flachen Winkel langsam und stetig nach dem Einprägen des Oberflächenmuster in den noch nicht ausgehärteten Straßenbelag so von der Oberfläche (6) abgehoben wird, dass kein Straßenbelagmaterial herausgerissen wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen der erste und zweite Walzenkörper den gleichen Durchmesser auf, der so groß gewählt wurde, dass das Schablonenband keiner zu starken Biegung ausgesetzt ist, was sich günstig auf das Verschleißverhalten des Bandes auswirkt. Außerdem wird durch den relativ großen Durchmesser verhindert, dass beim Auftreffen des Schablonenbandes auf die zu prägende Oberfläche und beim Einprägen der dreidimensionalen Struktur keine oder nur sehr geringe Materialverdrängungen auftreten können. Kleine Walzendurchmesser würden hier unweigerlich zur Zerstörung der Oberflächenstruktur führen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der erste Walzenkörper eine Vertikalverstelleinrichtung (7) auf, die es gestattet, den Walzenkörper zu Beginn des Prägeprozesses definiert auf die Oberfläche des zu prägenden Belages abzusenken, ohne dass es durch das eventuell zu große Eigengewicht der Vorrichtung zum Einsinken in den noch nicht ausgehärteten Straßenbelag kommt. Diese Maßnahme ist besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung ein Fahrwerk gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung aufweist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Vertikalverstelleinrichtung ein Kraftregulierungselement (8) auf, das eine kontrollierte Einstellung des von dem ersten Walzenkörper auf die zu prägende Oberfläche wirkenden Druckes gestattet. Damit wird gewährleistet, dass der zur funktionsgerechten Einprägung des Oberflächenmusters erforderliche Druck auf die Oberfläche des Straßenbelagmaterials wirken kann, dass weiterhin zu starke Verformungen vermieden werden und dass außerdem Fertigungstoleranzen in der Höhe der Straßenbelagsschicht ausgeglichen werden können.
Das Kraftregulierungselement ist vorzugsweise eine Feder oder ein Hydraulikzylinder. Der Vorteil der Feder besteht in ihrem geringen Preis und der Wartungsfreiheit, der des Hydraulikzylinders in der unkomplizierten und schnellen Einstellung der erforderlichen Kraft. Die einfachste Art der Kraftregulierung stellt die Gewichtsveränderung des ersten Walzenkörpers dar, die unkompliziert z. B. durch Wasserballast im Walzenkörper erreicht werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der erste bzw. vorzugsweise der zweite Walzenkörper eine Horizontalverstelleinrichtung zum Ausgleich unterschiedlicher Schablonenbandlängen auf, die sich aufgrund unterschiedlicher Oberflächenmuster mit unterschiedlichen Rastermaßen ergeben.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Fahrwerk als Radfahrwerk ausgebildet. In diesem Fall können die Räder auf einer nivellierten Fahrfläche, beispielsweise auf Schienen, die unmittelbar rechts und links neben der zu bearbeitenden Fläche verlegt sind, fahren.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Fahrwerk ein Raupenfahrwerk, so dass Schienen nicht benötigt werden, da es beispielsweise auf einem Unterbetonplanum fahren kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung zumindest im Bereich des auf der Oberfläche des Straßenbelagmaterials aufliegenden Schablonenbandes eine Randschalung auf, wobei diese seitlich flächig am Frischbetonkörper gleitet. Hierdurch wird erreicht, dass die Vorrichtung spurtreu arbeitet und der Frischbetonkörper formstabil bleibt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann von einer fahrbaren Baumaschine, beispielsweise einem Betonstraßenfertiger, gezogen werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Rahmen eine Antriebseinheit auf, durch die die Vorrichtung autonom arbeiten kann. Die Antriebseinheit kann ein hydraulischer, elektrischer oder Verbrennungsmotor sein.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Geschwindigkeit der Antriebseinheit stufenlos steuerbar, so dass die Geschwindigkeit der Vorrichtung an verschiedene Arbeitsbedingungen angepasst werden kann.
Vorzugsweise ist das Fahrwerk durch die Antriebseinheit antreibbar.
Vom Fahrwerk aus wird vorzugsweise der erste Walzenkörper direkt angetrieben. Damit wird erreicht, dass der erste Walzenkörper stets synchron zum Fahrwerk läuft. Ein weiterer Vorteil dieser Kraftübertragung besteht darin, dass durch das auf den ersten Walzenkörper übertragene Drehmoment Schubkräfte, die bekanntlich ebenfalls Wulstbildungen im Straßenbelagsmaterial hervorrufen können, weitgehend vermieden werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Antriebseinheit wird ein Kettentrieb zwischen Fahrwerk und dem ersten Walzenkörper verwendet.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung erfolgt die Kraftübertragung vom ersten auf den zweiten Walzenkörper durch das von der Spannwalze gespannte Schablonenband. Zur Aufnahme der Spannkräfte und zur Minderung des Verschleißes sollte das Schablonenband in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung mit einer Bewehrung versehen sein. Möglich ist auch die Kraftübertragung vom ersten auf den zweiten Walzenkörper mittels Ketten- oder Riementrieb bzw. Welle.
Sollen auf die obere Schicht des Straßenbelagmaterials Zusatz- und Hilfsstoffe wie beispielsweise Färbe- und Trennmittel eingebracht werden, so ist es vorteilhaft, auf dem Rahmen der Vorrichtung Vorrats-, Misch-, Dosier- und Verarbeitungseinrichtungen für diese Stoffe anzuordnen.
Diese Vorrats-, Misch-, Dosier- und Verarbeitungseinrichtungen sind in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung von der Antriebseinheit antreibbar.
In einer weiteren, gleichfalls bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Vorrats-Misch-, Dosier- und Verarbeitungseinrichtungen einzeln und unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit der Vorrichtung steuerbar.
Bevorzugt ist der erste Walzenkörper durch eine Antriebseinheit antreibbar und die Bandgeschwindigkeit ist mit der Arbeitsgeschwindigkeit über ein Kraftübertragungselement synchronisierbar.
Der zweite Walzenkörper dient der Aufnahme des Schablonenbandes und zum Ausgleich unterschiedlicher Band- bzw. Musterlängen. Gleichzeitig bewirkt der höher gesetzte zweite Walzenkörper zusammen mit der Prägewalze das allmähliche vertikale Abheben des Schablonenbandes von der Oberfläche des Straßenbelagmaterials.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können über die gesamte Arbeitsbreite und im kontinuierlichen Arbeitsprozess konstante Arbeitsparameter mit hoher Effektivität gewährleistet werden.
Als Zusatzstoffe zur Erzielung der Oberflächeneigenschaften können verschiedene Pulver und Suspensionen, vorzugsweise der Marke "Permacolor", genutzt werden.
Das Schablonenband führt gegenüber einer Einzelwalze nicht zur Wulstbildung bzw. Massenverschiebung an der geprägten Oberfläche.
Das Schablonenband besteht aus einem armierten endlosen Trägerband, auf das die Oberflächenmuster unlösbar aufgebracht sind und das in Vortriebsrichtung mit entsprechender Geschwindigkeit umläuft. Das Schablonenband läuft über die Walzenkörper mit vorzugsweise gleichem Durchmesser und eine oder mehrere Spannwalzen. Diese Anordnung erlaubt auch den Einsatz von trägerbandlosen Schablonenbändern. Durch Veränderung der Bandlänge können unterschiedliche Musterteilungen genutzt werden.
Der erste Walzenkörper besitzt eine erste Vertikalverstelleinrichtung zur Regelung der Lage zur Oberfläche des Straßenbelagmaterials. In die erste Vertikalverstelleinrichtung ist ein erstes Kraftregulierungselement in Form einer Feder integriert. Der Antrieb des Schablonenbandes erfolgt kraftschlüssig durch den ersten Walzenkörper.
Vorzugsweise ist der Abstand des zweiten Walzenkörpers von der Oberfläche des Straßenbelagmaterials größer als bei dem ersten Walzenkörper. Damit entsteht die Möglichkeit, durch Veränderung der Lage der Spannwalze die Prägekanten auf dem Schablonenband kontinuierlich und wulstfrei aus dem Frischbeton herauszuheben.
Der zweite Walzenkörper weist eine Horizontalverstelleinrichtung zum Ausgleich unterschiedlicher Bandlängen auf.
Der Rahmen ist in einer verwindungssteifen Bauweise gestaltet und vorzugsweise mit einem Radfahrwerk ausgerüstet, wobei die Räder auf einer nivellierten Fahrfläche, beispielsweise aus Schienen, unmittelbar rechts und links neben der zu bearbeitenden Fläche fahren.
Eine weitere Gestaltungsmöglichkeit des Fahrwerkes ist die Anwendung eines Raupenfahrwerkes, das bevorzugt auf einem Unterbetonplanum fährt.
Bevorzugt besitzt das Fahrwerk zur Seitenführung einen mehrfach größeren Achsabstand als die Walzenkörper und eine Randschalung, die zwischen den Rädern seitlich flächig am Frischbetonkörper gleitet.
Vorzugsweise erfolgt die Synchronisierung der Fahrgeschwindigkeit und der Arbeitsgeschwindigkeit über einen Kettentrieb zwischen Fahrwerk und erstem Walzenkörper.
Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine eigene hydraulische Antriebseinheit auf, die in den Kettentrieb auf geeignete Art und Weise eingreift und die stufenlose Regelung der Fahrgeschwindigkeit gewährleistet.
Vorzugsweise werden Dosier- und Bearbeitungseinheiten für Hilfsstoffe sowie zugehörige Vorratsbehälter an geeigneter Stelle und Reihenfolge auf dem Rahmen angeordnet und über gesonderte Kreise angetrieben. Verteiler sowie Regeleinrichtungen werden von der Antriebseinheit angetrieben.
Vorzugsweise besitzen die hydraulischen Kreise Verteiler sowie Regeleinrichtungen, die einzeln und unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit geregelt werden können.
Nachfolgend wird eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung anhand einer Figur näher erläutert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung strukturierter Oberflächen von Straßenbelägen umfasst einen Rahmen (1), einen ersten Walzenkörper (2) und einen zweiten Walzenkörper (3), eine zwischen dem ersten Walzenkörper (2) und dem zweiten Walzenkörper (3) angeordnete Spannwalze (4), wobei der erste Walzenkörper (2) und der zweite Walzenkörper (3) und die Spannwalze (4) achsparallel zueinander auf dem Rahmen (1) angeordnet sind, und ein endloses, flexibles Schablonenband (5), das um den ersten Walzenkörper (2), die Spannwalze (4) und den zweiten Walzenkörper (3) herum verlaufend angeordnet ist.
Der erste Walzenkörper (2), der zweite Walzenkörper (3) und die Spannwalze (4) sind so zueinander angeordnet, dass das Schablonenband (5) zwischen dem ersten Walzenkörper (2) und der Spannwalze (4) stets auf der Oberfläche (6) des Straßenbelagmaterials liegt, während der Teil des Schablonenbandes (5) zwischen Spannwalze (4) und dem zweiten Walzenkörper (3) durch eine höhere Lagerung des Walzenkörpers (3) gegenüber dem Walzenkörper (2) bezogen auf die Oberfläche (6) unter einem flachen Winkel langsam und stetig nach dem Einprägen des Oberflächenmuster in den noch nicht ausgehärteten Straßenbelag so von der Oberfläche (6) abgehoben wird, dass kein Straßenbelagmaterial herausgerissen wird.
Der erste Walzenkörper (2) und der zweite Walzenkörper (3) weisen in etwa den gleichen Durchmesser auf.
Der erste Walzenkörper (2) weist eine Vertikalverstelleinrichtung (7) zur Einstellung der Position des ersten Walzenkörpers (2) relativ zur Oberfläche (6) des Straßenbelagmaterials auf. Die Vertikalverstelleinrichtung (7) besitzt ein als Feder ausgebildetes Kraftregulierungselement (8) zur Regulierung der von dem ersten Walzenkörper (2) auf die Oberfläche (6) des Straßenbelags ausgeübte Kraft und zum Ausgleich von geringen Höhenunterschieden im gefertigten Frischbetonkörper.
Die Spannwalze (4) weist ebenfalls ein als Feder ausgeführtes Kraftregulierungselement (9) auf, das zur Regulierung einer gleichmäßigen Spannung des Schablonenbandes (5) dient.
Der zweite Walzenkörper (3) weist eine Horizontalverstelleinrichtung (10) zum Ausgleich unterschiedlicher Schablonenbandlängen auf.
Der Rahmen (1) weist ein Fahrwerk (11) mit Schienenrädern und eine Antriebseinheit (12) auf, durch die die Vorrichtung autonom arbeiten kann. Die Antriebseinheit (12) ist ein hydraulisch angetriebener Motor, dessen Geschwindigkeit stufenlos steuerbar ist, so dass die Vorschubgeschwindigkeit der Vorrichtung an verschiedene Arbeitsbedingungen angepasst werden kann.
Der erste Walzenkörper (2) ist durch die Antriebseinheit (12) und der zweite Walzenkörper (3) durch den ersten Walzenkörper (2) über das durch die Spannwalze (4) gespannte Schablonenband (5) antreibbar.
Der in Vorschub- bzw. Arbeitsrichtung vordere, erste Walzenkörper (2) ist höhenverstellbar auf dem Rahmen (1) montiert. Mit Hilfe der Vertikalverstelleinrichtung (7) werden die Prägetiefe und der Anpressdruck des auf der Oberfläche (6) des Straßenbelagmaterials aufliegenden Schablonenbandes (5) reguliert. Das Schablonenband (5) weist das Negativ des gewünschten Oberflächenmusters auf und wird in die Oberfläche (6) des noch nicht ausgehärteten Straßenbelagmaterials, beispielsweise steifplastischen Frisch-beton, unter Zudosierung verschiedener Hilfsstoffe eingeprägt.
Ein Vorteil der Vorrichtung besteht darin, dass sowohl durch die Wahl eines relativ großen Durchmessers des ersten Walzenkörpers (2) als auch durch die Übertragung eines Drehmomentes durch den Antrieb (12) auf den ersten Walzenkörper (2) Schubkräfte und damit die Gefahr der Wulstbildung vermieden bzw. minimiert werden. Außerdem bewirkt das definierte Abheben des Schablonenbandes (5) nach der Spannwalze (4) von der Oberfläche (6) durch höhere Lagerung des zweiten Walzenkörpers (3) gegenüber dem ersten Walzenkörper (2) und der Spannwalze (4) ebenfalls die Vermeidung von die geprägte Oberfläche zerstörenden Saugkräften, die ansonsten unter dem Schablonenband (5) entstehen können. Vorteilhaft ist der Einstellwinkel (α) zwischen Oberfläche des Straßenbelagmaterials und Unterseite des umlaufenden Schablonenbandes stufenlos einstellbar. Dadurch kann ein behutsames Abheben des umlaufenden Schablonenbandes aus dem frischen, noch nicht abgebundenen Beton des Straßenbelagmaterials realisiert werden, ohne dass es zu dem unerwünschten Mitreißen von Werkstoffpartikeln kommt.
Der Rahmen (1) ist auf einem Fahrwerk (11) gelagert, das auf Schienen oder auf einer Fahrfläche (13) fahren kann. Beidseitig der Oberfläche (6) des Straßenbelagmaterials sind ausnivellierte Schienen ausgelegt, auf denen das Fahrwerk (11) läuft oder alternativ ist ein Planum hergestellt, auf dem zwei Raupenfahrwerke anstelle des Radfahrwerkes fahren.
Die Oberfläche (6) des Straßenbelagmaterials wird beispielsweise von einem Betonstraßenfertiger im kontinuierlichen Verfahren hergestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird als Nachlaufgerät zu diesem Betonstraßenfertiger eingesetzt und prägt ebenfalls kontinuierlich ein Oberflächenmuster in die Oberfläche (6) des Straßenbelagmaterials. Die verwendeten Walzenkörper (2, 3) können breiter sein als die Oberfläche (6) des Straßenbelagmaterials.

1: Rahmen
2: erster Walzenkörper
3: zweiter Walzenkörper
4: Spannwalze
5: Schablonenband
6: Oberfläche des Straßenbelagmaterials
7: Vertikalverstelleinrichtung des ersten Walzenkörpers
8: Kraftregulierungselement
9: Kraftregulierungselement an der Spannwalze
10: Horizontalverstelleinrichtung des zweiten Walzenkörpers
11: Fahrwerk
12: Antriebseinheit
13: Fahrfläche
14: Kraftübertragung
s: Vorschubrichtung der Vorrichtung
α: Einstellwinkel zwischen Oberfläche des Straßenbelagmaterials und Unterseite des umlaufenden Schablonenbandes

Claims

Vorrichtung zur Herstellung strukturierter Oberflächen (6) von Straßenbelägen, umfassend einen Rahmen (1) mit einer Antriebseinheit als hydraulischer, elektrischer oder Verbrennungsmotor, einen ersten Walzenkörper (2), der durch die Antriebseinheit und über ein Kraftübertragungsglied (12) antreibbar ist, einen zweiten Walzenkörper (3), eine zwischen dem ersten Walzenkörper (2) und dem zweiten Walzenkörper (3) angeordnete Spannwalze (4), wobei der erste Walzenkörper (2), der zweite Walzenkörper (3) und die Spannwalze (4) achsparallel zueinander auf dem Rahmen (1) angeordnet sind, und ein endloses, flexibles Schablonenband (5), das um den ersten Walzenkörper (2), die Spannwalze (4) und den zweiten Walzenkörper (3) herum verlaufend angeordnet ist, der Rahmen (1) ein Fahrwerk (11) aufweist, das durch die Antriebseinheit antreibbar ist und welches sich neben der Oberfläche (6) des Straßenbelagmaterials abstützt, wobei der erste Walzenkörper (2) und der zweite Walzenkörper (3) und die Spannwalze (4) so angeordnet sind, dass das Schablonenband (5) zwischen dem ersten Walzenkörper (2) und der Spannwalze (4) auf der Oberfläche (6) des Straßenbelagmaterials liegt, während der Teil des Schablonenbandes (5) zwischen Spannwalze (4) und dem zweiten Walzenkörper (3) durch eine höhere Lagerung des zweiten Walzenkörpers (3) gegenüber dem ersten Walzenkörper (2) bezogen auf die Oberfläche (6) unter einem flachen Winkel von 0 < α <= 15° von der Oberfläche (6) abgehoben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerk (11) ein Radfahrwerk ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerk (11) ein Raupenfahrwerk ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Walzenkörper (2) und der zweite Walzenkörper (3) den gleichen Durchmesser aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Walzenkörper (2) eine Vertikalverstelleinrichtung (7) zur Einstellung der Position des ersten Walzenkörpers (2) relativ zur Oberfläche (6) des Straßenbelagmaterials aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalverstelleinrichtung (7) ein Kraftregulierungselement (8) zur Regulierung der von dem ersten Walzenkörper (2) auf die Oberfläche (6) des Straßenbelags ausgeübten Druck aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannwalze (4) ein Kraftregulierungselement (9) zur Regulierung der von der Spannwalze (4) auf das Schablonenband (5) ausgeübten Kraft aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftregulierungselement (8, 9) eine Feder oder ein Hydraulikzylinder ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder/und der zweite Walzenkörper (2, 3) eine Horizontalverstelleinrichtung (10) zum Ausgleich unterschiedlicher Schablonenbandlängen aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Randschalung aufweist, die seitlich flächig am Frischbetonkörper gleitet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der Antriebseinheit stufenlos steuerbar oder regelbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Walzenkörper (2) durch die Antriebseinheit antreibbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerk (11) durch die Antriebseinheit antreibbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Walzenkörper (2) durch die Antriebseinheit und über ein Kraftübertragungsglied (12) antreibbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungsglied (12) eine Kette, ein Riemen oder eine Welle ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Rahmen (1) Vorrats-, Misch-, Verarbeitungs- und Dosiereinrichtungen für Zusatz- und Hilfsstoffe, insbesondere für Färbe- und Trennmittel angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrats-, Misch-, Verarbeitungs- und Dosiereinrichtungen von der Antriebseinheit antreibbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrats-, Misch-, Verarbeitungs- und Dosiereinrichtungen einzeln und unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit der Vorrichtung steuerbar oder regelbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellwinkel α zwischen Oberfläche des Straßenbelagmaterials und Unterseite des umlaufenden Schablonenbandes veränderbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellwinkel α zwischen Oberfläche des Straßenbelagmaterials und Unterseite des umlaufenden Schablonenbandes 0 < α <= 5° beträgt.