DE1092945B - Fahrbare Maschine zum Verdichten einer Schicht aus geloestem und gegebenenfalls mit einem Bindemittel gemischtem Boden - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine fahrbare Maschine zum Verdichten einer Schicht aus gelöstem und gegebenenfalls mit einem Bindemittel gemischtem Boden, deren Verdichtungsvorrichtung hinter einer mit Mischarmen versehenen, am Fahrgestell gelagerten Welle und einem in der Höhe einstellbaren Streichbrett angeordnet ist. Derartige Maschinen werden dazu verwendet, um eine tragfähige Schicht, z. B. eine Straßendecke oder eine Unterlage für eine solche, herzustellen. Es sind Maschinen der genannten Art bekannt, bei denen zum Verdichten des durch eine umlaufende, mit Mischarmen versehene und am Fahrgestell der Maschine angeordnete Welle gelösten und gegebenenfalls mit einem Bindemittel gemischten Bodens Walzen oder Stampfbohlen verwendet werden. Diese Stampfbohlen sind als Einfach- oder als Zwillings- oder Drillingsstampfbohlen ausgeführt und sind entweder über die ganze Arbeitsbreite starr ausgebildet oder bestehen zur Anpassung an das gewünschte Straßenprofil aus gelenkig miteinander verbundenen Teilen. Da jede Bohle zwangläufig als Ganzes angetrieben und bewegt wird, erhält demzufolge der zu verdichtende Boden einen jeweils die ganze Arbeitsbreite der Bohle erfassenden Verdichtungsschlag. Der Antrieb der Stampfbohle als Ganzes beschränkt aus Leistungsund Festigkeitsgründen aber deren Gewicht, d. h. daß bei gegebener Arbeitsbreite und geforderter mittlerer Flächenbelastung des beaufschlagten Bodens die Bohlenlänge in der Bewegungsrichtung der Maschine nur gering sein kann. Eine Überdeckung der Stampfschläge, die aus bautechnischen Gründen gefordert wird, kann dann nur entweder durch sehr geringe Vorschubgeschwindigkeit der Maschine oder durch die Verwendung mehrerer Stampfbohlen nacheinander erreicht werden. Außerdem ist bei Ausführung der Stampfbohle als starre oder nahezu starre, sich über die ganze Arbeitsbreite erstreckende Bohle die auf die Flächeneinheit bezogene Schlagwirkung nicht einheitlich, denn es kann z. B. der Fall eintreten, daß eine in der Mitte unter der Stampfbohle befindliche harte Bodenstelle nahezu die gesamte Schlagarbeit aufnimmt und die daneben befindlichen, von der Bohle bei diesem Schlag auch zu verdichtenden Bodenteile davon fast nicht erfaßt werden.

Diese Nachteile werden bei der Maschine nach der Erfindung dadurch beseitigt, daß die Verdichtungsvorrichtung aus einer Reihe quer zur Maschine dicht hinter dem Streichbrett angeordneter senkrecht geführter Hämmer besteht, die mittels der im Winkel gegeneinander versetzten Nocken einer Nockenwelle gehoben werden und dann frei fallen und deren Stampfflächen in Arbeitsrichtung länger sind als der Fahrweg der Maschine je Hub, so daß sich die Verdichtungsschläge überdecken.

Fahrbare Maschine

zum Verdichten einer Schicht

aus gelöstem und gegebenenfalls

mit einem Bindemittel gemischtem Boden

Anmelder:

Rotary Hoes Limited,
East Horndon, Essex (Großbritannien)

Vertreter: Dr. W. Müller-Bore und Dipl.-Ing. H. Gralfs, Patentanwälte, Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 2. Mai 1953

Arthur Clifford Howard, East Horndon, Essex

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

Die Verdichtung durch einzelne voneinander unabhängige Hämmer hat den Vorteil, daß die von den Hämmern ausgeübte Schlagwirkung viel gleichmäßiger ist und daß sich durch die daraus ergebende gleichmäßigere Verdichtung der Bodenschicht eine wesentlich höhere Druckfestigkeit der so hergestellten Fahrbahn ergibt als bei einer als Ganzes bewegten starren oder aus nur in beschränktem Maß gegeneinander beweglichen Teilen bestehenden Stampfbohle oder einer vollkommen starren Walze.

Die Verdichtungswirkung kann dadurch weiter verbessert werden, daß zum Vorverdichten des gelösten Bodens an der in Fahrtrichtung vorn liegenden Seite jedes Hammers ein in der Stampf richtung federnd gelagerter Hilfshammer angeordnet ist, der nach dem Auftreffen des Hammers auf den zu verdichtenden Boden infolge seiner Bewegungsenergie sich weiter nach unten bewegt und den Boden vorverdichtet. Zweckmäßig sind die Hämmer in der Draufsicht rechteckförmig ausgebildet und weisen in ihren Seitenflächen senkrechte Nuten auf, in die Flansche senkrecht am Fahrgestell angeordneter Führungen eingreifen, und sind in zwischen den Nuten und den Stirnflächen der Hämmer angeordneten Ausnehmungen zur Führung der Flansche dienende Rollen gelagert. Auch kann jeder Hammer mit einer abnehmbaren Sohlplatte versehen sein. Vorteilhaft sind die

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Füße der Hammer oder die Sohlplatten an ihren Seitenflächen hinten mit Ansätzen versehen, die in entsprechenden Nuten in der angrenzenden Seite des benachbarten Hammers geführt sind. Hierdurch wird eine Gratbildung auf dem zu verdichtenden Boden verhindert.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 6 bis 10.

Die Höhenverstellbarkeit des Streichbrettes, das auch gegen die Waagerechte geneigt werden kann, hat gegenüber der bekannten Ausführung, bei der das Streichbrett fest an dem an einer am hinteren Fahrgestellende angeordneten Verdichtungswalze höhenverstellbar abgestützten Fahrgestellrahmen angeordnet ist, den Vorteil, daß das Streichbrett unabhängig vom Fahrgestell verstellt werden kann, das seinerseits höhenverstellbar auf Rädern oder Gleisketten laufen kann. Durch diese zweifache Einstellbarkeit ist der Tiefeneingriff der Mischarme unabhängig von der Streichbrettstellung und ermöglicht somit eine freizügige Anpassung an die jeweilige Bodenbeschaffenheit.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die Maschine in der Seitenansicht,

Fig. 2 einen Längsschnitt,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Nockenwelle für die Hammer,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Tragarm für einen mit der Gleiskette versehenen Rahmen, zum Teil im Schnitt,

Fig. 5 die Einrichtung zum Höhenverstellen des Streichbrettes,

Fig. 6 einen Schnitt in der Ebene 8-8 der Fig. 5,

Fig. 7 die Draufsicht zu Fig. 5,

Fig. 8 eine Seitenansicht eines Hammers mit einem Hilfshammer,

Fig. 9 eine Stirnansicht des Hammers mit dem Hilfshammer und

Fig. 10 eine Draufsicht auf eine Sohlplatte für einen Hammer.

Nach den Fig. 2 und 3 weist die Maschine einen nach unten offenen Behälter auf, der von den Seitenwänden 20, 21, der Rückwand 22, einer Quertrennwand mit einem Dachteil 23 und einer nach vorn abfallenden Wand 24 gebildet wird. Die Seitenwände sind vorn und hinten durch Querträger 25 und 26 miteinander verbunden.

Vorn an der Maschine ist eine Zugstange 27 angeordnet, die zu einer nicht gezeigten Maschine zum Lösen und zum Mischen des Bodens mit Zement und Wasser führt. Die Wand 24 des Behälters endet hoch genug über dem Boden, wie Fig. 2 zeigt, um den Eintritt des Mischgutes zu gestatten.

Die Maschine läuft auf Gleisketten 28, die an einem Rahmen 29 angeordnet sind. Der Rahmen selbst ist durch Stäbe 30 verstärkt. In seiner Mitte ist er mittels einer Achse 31 gelenkig mit dem hinteren Ende eines nach hinten und unten weisenden Armes 32 verbunden. Dieser Arm ist schwenkbar an dem vorderen Querträger 25 angelenkt.

Wie Fig. 4 zeigt, besteht jeder Arm 32 aus zwei parallelen länglichen Platten 32a, die durch Schweißnähte 33 mit einem Rohr 34 verbunden sind, das auf einem Gelenkzapfen 35 zwischen einem Bund 36 und einer Mutter und Scheibe 37 gegen Axialbewegung gesichert gelagert ist. Der Bund und der Gelenkzapfen 35 sind an einem Flansch 38 angeschweißt, durch den sie an der Seitenwand 20 oder 21 gleichachsig mit einem Endflansch 39 des Querträgers 25 angeschlossen sind. An ihrem hinteren Ende sind die Platten 32 a durch ein Rohr 40 miteinander verbunden, das auf die Achse 31 gesteckt ist. Die Gleiskette 28 ist zwischen den beiden Platten 32a angeordnet.
Mit jeder der Platten 32a ist eine Verstärkungswange 41 verbunden. An den beiden Wangen ist das untere Ende 42 einer mit einem Schraubenantrieb versehene Teleskopstütze 43 gelenkig angeschlossen, deren mit einer Handkurbel 44 versehener Kopf im Punkt

ίο 45 an dem äußeren Ende eines Armes 46 schwenkbar gelagert ist. Dieser Arm und ein mit ihm durch einen Steg 48 starr verbundener Arm 47 sind auf einer Achse 49 am Kopf eines Ständers 50 gelagert, der mit der Maschine fest verbunden ist. An dem äußeren Ende des Armes 47 ist der Kolben einer hydraulisch betätigten Hubvorrichtung 51 gelenkig angeschlossen.

Durch Ausfahren des Kolbens wird die zugehörige

Gleiskette nach unten gedrückt und die zugeordnete Seite der Maschine gehoben; eine Feineinstellung der Höhe kann dann durch Betätigen der Teleskopstütze 43 vorgenommen werden. Da jede der beiden Gleisketten in derselben Weise abgestützt ist, so kann man die Maschine als Ganzes anheben oder in der Querrichtung ausrichten. Jede Verstärkungswange 41 weist einen Finger 52 auf (Fig. 4), der hinter einen Flansch einer Winkelschiene 53 faßt. Diese ist an Haltern 54, die an der Seitenwand 20 bzw. 21 angeordnet sind, befestigt und dient als Führung für die zugehörige Gleiskette 28 während der Höhenverstellung. Der untere Teil der Schiene 53 ist um die den Krümmungsmittelpunkt bildende Schwenkachse des Armes 32 gebogen, während ihr oberer Teil gerade ist.

Die Maschine ist mit einer Brennkraftmaschine 55 ausgerüstet. Diese treibt über ein Getriebe 56 (Fig. 3) eine Kreuzgelenkwelle 57 an, die ihrerseits die Eingangswelle 58 eines zweiten Getriebekastens 59 antreibt, der an der Seitenwand 20 angebaut ist.

Der Getriebekasten 59 hat eine Ausgangswelle 61, die von der Welle 58 über ein Übersetzungsgetriebe angetrieben wird und eine rohrförmige Quersteife 66 durchsetzt, die zusätzlich zur Versteifung der Seitenwände 20 und 21 dient. An ihrem dem Getriebekasten 59 gegenüberliegenden Ende treibt die Welle 61 über ein Kettengetriebe 63 eine Nockenwelle 62 an, während sie am anderen Ende über ein zweites Kettengetriebe 65 eine mit Mischarmen versehene Welle 64 antreibt. Die Kettengetriebe 63 und 65 sind von Kettenkasten 67 und 68 umschlossen, die an den Seitenwänden 20 und 21 befestigt sind.

Die Welle 64 trägt mit axialem Abstand angeordnete und im Winkel gegeneinander versetzte Mischarme 69, 70 mit Werkzeugen an ihren äußeren Enden, die das lose Material entgegen der Fahrtrichtung und seitlich zur Maschine bewegen, um es durchzumischen und nach hinten gegen ein Streichbrett zu fördern. Die Rückwand 22 des Behälters (Fig. 5 bis 7) besteht aus einem kastenförmigen Querstück 76, einem Winkelträger 77 und zwei flachen Steifen 78 und 79 (Fig. 6). Diese sind an ihren zusammenstoßenden Kanten miteinander verschweißt und an der Außenseite durch eine Reihe senkrechter Führungsstücke 80, 81 miteinander verbunden. An jedem Ende ist die Wand 22 mit Winkeln 82 versehen, die mit den Seiten wänden 20 und 21 verschraubt sind.

Ein Streichbrett 84 ist in dem Raum zwischen den einander zugekehrten Flächen der Steife 79 und der Führungsstücke 80, 81 geführt; seine Enden, an denen Augen 86 mit Gewinde angeordnet sind, ragen durch Schlitze 85 in den Winkeln 83 nach außen. In jedes

7ⁿ der Gewinde ist eine Schraubenspindel 87 einge-

schraubt, die mit einem Handrad 89 versehen und axial in einer Platte 88 gehalten ist, die an dem Maschinengestell befestigt ist. Die Schraubenspindel 87 ist von einem Rohr 90 umschlossen, das ebenfalls am Gestell befestigt ist. Durch Drehen beider Handräder 89 kann man die Bodenhöhe des Streichbrettes 84 verstellen. Durch verschiedene Betätigung der beiden Spindeln läßt sich das Streichbrett dabei auch schräg stellen.

Die Führungen 80 haben einen U-förmigen Querschnitt; sie liegen an den Enden der Rückwand22, und ihre Flansche 91 sind einander zugekehrt. Die Führungen 81 sind zwischen den Führungen 80 gleichmäßig verteilt angeordnet und haben I-Querschnitt. Ihre Flansche 92 liegen mit den Flanschen 91 in derselben Ebene. Die Flansche 91 und 92 dienen zur Führung der Hammer 93.

Die Hämmer 93 sind im Grundriß rechteckig und haben senkrechte Nuten 94 (Fig. 8) in ihren Seitenwänden, in welche die Flansche 91 und 92 der Führungen 80 bzw. 81 eingreifen. Auch ist jede der Seitenwände zwischen den Nuten und ihren Vorderkanten mit einer Ausnehmung 95 versehen, in der eine Rolle 96 auf einem Achsstummel 97 gelagert ist, der in einer Bohrung des Hammers durch ein Paar Stellschrauben 98 festgehalten ist. An den Rollen sind die inneren Flächen der Flansche 91 und 99 bzw. 92 und 100 der Führungen 80 und 81 geführt, die über die Flansche 99 und 100 an der Hinterwand 22 befestigt sind.

Jeder der Hämmer hat einen Stiel 101, der mit seinem Oberteil, wie Fig. 8 und 9 zeigt, durch Schrauben 102 verbunden ist, die durch einen Flansch 103 in den Hammerkörper geschraubt sind. Die Flansche sind mit den Stielen durch Rippen 104 starr verbunden. Jeder Stiel ist oben mit einem Gewinde versehen. Ein mit einem Gewinde entgegengesetzter Steigung versehenes Augenstück 105 wird mit dem Stiel durch eine Gewindemuffe 106 verbunden, durch welche die Länge des Stiels einstellbar ist. Gegenmuttern 107 an den Enden der Gewindemuffe dienen zum Verriegeln der auf die gewünschte Gesamtlänge eingestellten Teile.

Über die Augenstücke 105 sind die Hämmer mit dem hinteren Ende von Hebeln 108 verbunden, wie +5 Fig. 1 und 2 zeigt. Diese Hebel sind mit ihrem anderen Ende an Böcken 109 schwenkbar gelagert, die auf der Quersteife 66 befestigt sind. An jedem Hebel 108 ist in seiner Mitte ein Bock 110 angeordnet, in dem eine Rolle 111 gelagert ist. Die Rollen laufen auf Spiralnocken 112, die mit Abständen, in axialer Richtung und im Winkel gegeneinander versetzt, auf der Nockenwelle 62 befestigt sind, um die Hammer zu heben und nacheinander fallen zu lassen. Wie Fig. 3 zeigt, ist jeder Hebel 108 doppelt ausgeführt.

An der Vorderseite jedes Hammers 93, befindet sich ein Hilfshammer 114, der eine auf dem Kopf stehende T-Form hat; er ist mit seinem Steg 113 in einer mittleren Nut des Hammers 93 geführt. Der Fuß des Hilfshammers hat senkrechte Nuten 115, in welche die Flansche 91 bzw. 92 der Führungen 80, 81 eingreifen. Oben ist mit dem Steg 113 ein Paar Stiele 116 fest verbunden, die in Löchern eines Quersteges 117 geführt sind. Der Quersteg 117 ist am Hammer 93. durch zwei Schraubbolzen 118 befestigt und an diesen durch Muttern 119 und 120 verriegelt.

Jeder Stiel 116 ist oben mit Gewinde versehen. Auf diesem ist ein Paar Gegenmuttern 121 und zwischen den Gegenmuttern und dem Quersteg 117 je eine Druckfeder 122 angeordnet, um den Hilfshammer in einer Höhe zu halten, in der seine Unterseite über der Unterseite einer auswechselbaren Sohlplatte 123 am Fuß des zugehörigen Hammers 93 liegt'.

Die Sohlplatte besteht aus dauerhafterem Werkstoff als die Hammer 93; sie kann an ihrer Unterseite verchromt oder anderartig behandelt sein, um ein Anhaften des zu verdichtenden Materials an der Unterfläche der Hammer möglichst zu vermeiden.

Die Sohlplatte 123 hat quer über ihre Rückseite einen aufrecht stehenden Flansch 124, mit dem sie durch einen Bolzen 125 an die Rückseite des Hammers 93 angeschraubt ist. Der Flansch hat eine nach vorn gerichtete Abkröpfung 126 mit einer waagerechten Oberseite und einer nach vorn sich verjüngenden Unterseite. Die Abkröpfung greift in eine entsprechende Quernut an der Rückseite des Hammers ein. Dadurch wird die Sohlplatte in fester Verbindung mit der Unterfläche des Hammers gehalten.

Wie Fig. 7 und 10 zeigt, haben die Sohlplatten gegeneinander versetzte Ansätze 127, 128, die sich mit entsprechenden Ansätzen an der benachbarten Sohlplatte übergreifen. Auf diese Weise werden Gratbildungen, die sich zwischen den Hämmern in der zu verdichtenden Fläche einstellen könnten, ausgeglichen und geglättet. Eine Versteifungsrippe 129 verbindet die Platte jeder Sohlplatte mit dem aufrecht stehenden Flansch 124.

Beim Betrieb wird die Maschine über den zu bearbeitenden Boden mit angemessener Geschwindigkeit, z. B. 1,80 m/min, hinweggezogen, damit das zuvor hergestellte Gemisch aus Erde, Zement und Wasser unter dem unteren Rande der Wand 24 in den Behälter eintritt. Durch die Mischarme wird dann das Gemisch gründlich durchgemischt und unter dem Streichbrett 84 hindurchgefördert, damit es von den Hämmern verdichtet wird. Wenn der Hammer 93 seinen Verdichtungshub ausführt, setzt der zugehörige Hilfshammer infolge seiner Bewegungsenergie entgegen der Kraft der Druckfedern 122 seine Abwärtsbewegung fort. Dabei führt er einen leichteren Schlag aus und bewirkt damit eine Vorverdichtung des Materials. Durch Wahl einer passenden Antriebsdrehzahl für die Nockenwelle 62 wird erreicht, daß jeder Hammer 93 mehr als einen Schlag ausführt, während die Maschine um eine Strecke vorrückt, die der Länge der Stampffläche des Hammers in der Fahrtrichtung der Maschine entspricht.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Fahrbare Maschine zum Verdichten einer Schicht aus gelöstem und gegebenenfalls mit einem Bindemittel gemischtem Boden, deren Verdichtungsvorrichtung hinter einer mit Mischarmen versehenen, am Fahrgestell gelagerten umlaufenden Welle und einem in der Höhe einstellbaren Streichbrett angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungsvorrichtung aus einer Reihe quer zur Maschine dicht hinter dem Streichbrett (84) angeordneter senkrecht geführter Hämmer (93) besteht, die mittels der im Winkel gegeneinander versetzten Nocken (112) einer Nockenwelle (62) gehoben werden und dann frei fallen und deren Stampfflächen in Arbeitsrichtung länger sind als der Fahrweg der Maschine je Hub.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vorverdichten des gelösten Bodens an der in Fahrtrichtung vorn liegenden Seite jedes Hammers (93) ein in der Stampfrich-

tung federnd gelagerter Hilfshammer (114) angeordnet ist, der nach dem Auf treffen des Hammers (93) auf den zu verdichtenden Boden infolge seiner Bewegungsenergie sich weiter nach unten bewegt und den Boden vorverdichtet.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hämmer (93) in der Draufsicht rechteckförmig ausgebildet sind und in ihren Seitenflächen senkrechte Nuten (94) aufweisen, in die Flansche (91, 92) senkrecht am Fahrgestell angeordneter Führungen (80, 81) eingreifen, und daß in zwischen den Nuten (94) und den Stirnflächen der Hämmer (93) angeordneten Ausnehmungen (95) zur Führung der Flansche (91, 92) dienende Rollen (96) gelagert sind.

4. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hammer (93) mit einer abnehmbaren Sohlplatte (123) versehen ist.

5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Füße der Hämmer (93) oder die Sohlplatten (123) an ihren Seitenflächen hinten mit Ansätzen (127,128) versehen sind, die in entsprechenden Nuten in der angrenzenden Seite des benachbarten Hammers (93) geführt sind.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hilfshammer (114) eine auf dem Kopf stehende T-Form hat und daß sein lotrechter Steg (113) in einem am Hammer (93) befestigten waagerechten Quersteg (117) geführt und mit einer oder mehreren Druckfedern (122) versehen ist, die an einem Anschlag

(121) am oberen Ende des Steges (113) und an dem Quersteg (117) abgestützt sind.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hämmer (93) gelenkig an den in Fahrtrichtung hinten liegenden Enden von schwenkbaren Hebeln (108) angeschlossen sind, deren vordere Enden an einer quer zur Fahrtrichtung am Fahrgestell angeordneten Achse angelenkt sind und an denen etwa in ihrer Mitte Rollen (111) angeordnet sind, die durch Spiralnocken (112) der quer zur Fahrtrichtung auf dem Fahrgestell gelagerten Nockenwelle (62) gehoben werden.

8. Maschine nach einem der vorhergeheaden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Streichbrett (84) aus einer senkrecht verstellbaren Platte besteht, die quer zur Fahrtrichtung an der Rückseite des Fahrgestells angeordnet ist.

9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden des Streichbrettes (84) jeweils für sich höhenverstellbar gelagert sind, so daß das Streichbrett gegen die Waagerechte geneigt werden kann.

10. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Fahrgestell höhenverstellbar auf Gleisketten (28) oder Rädern gelagert ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 560 594;
USA.-Patentschrift Nr. 2 394 017;
»Straßen- und Tiefbau«, 1953, S. 69 bis 72;
»Teer und Bitumen«, 1942, S. 4 bis 8.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

© 009 648/101 11.60