DE1902773A1

DE1902773A1 - Tester for measuring the surface properties of road building materials

Info

Publication number: DE1902773A1
Application number: DE19691902773
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Fritz Gragger
Original assignee: GRAGGER DIPL ING DR FRITZ
Current assignee: GRAGGER DIPL ING DR FRITZ
Priority date: 1969-01-21
Filing date: 1969-01-21
Publication date: 1970-12-10
Also published as: DE1902773B2

Description

"Prüfgerät zum Messen der Oberflächeneigenschaften von Straßenbaustoffen" Die Erfindung betrifft ein Prüfgerät zum Messen der Oberflächeneigenschaften von Straßenbaustoffen."Test device for measuring the surface properties of road building materials" The invention relates to a test device for measuring the surface properties of Road building materials.

Für die Beurteilung der Brauchbarkeit von Straßenbaustoffen ist es erforderlich, die Griffigkeit der Oberfläche sowie die Verschleißfestigkeit zu prüfen. Von der Griffigkeit einer Fahrbahnoberfläche ist die Länge des Bremsweges eines Kraftfahrzeuges sowie auch Bodenhaftung der Räder des Fahrzeuges bein> Durchfahren von Kurven abhängig. Die Verschleißfestigkeit bestimmt die Lebensdauer einer Fahrbahndecke.For assessing the usefulness of road building materials it is It is necessary to check the grip of the surface as well as the wear resistance. The length of the braking distance depends on the grip of a road surface Motor vehicle as well as the grip of the vehicle's wheels when driving through it dependent on curves. The wear resistance determines the service life of a road surface.

Im allgemeinen verhalten sich Straßenbaustoffe so, daß eine hohe Griffigkeit mit einer vergleichsweise geringen Verschleißfestigkeit einhergeht und umgekehrt. Daraus resultiert für die Praxis die Notwendigkeit, das Verhältnis dieser beiden Größen zueinander von Pall zu Fall und in Abhängigkeit von den gegebenen Voraussetzungen zu wählen.In general, road building materials behave in such a way that they have a good grip is associated with a comparatively low wear resistance and vice versa. This results in the need for the relationship between these two in practice Sizes to each other from Pall to case and depending on the given conditions to choose.

Die Prüfung der Oberflächeneigenschaften von Straßenbaustoffen ist bisher mit einem hohen Arbeits- und Zeitaufwand verbunden. Außerdem lassen die auf diese Weise gewonnenen Meßwerte nur bedingt Rückschlüsse darauf zu, welche Bodengriffigkeit und Verschleißfestigkeit die Oberfläche eines Strassenbaustoffes bei Belastung durch Kraftfahrzeugverkehr aufweist.The examination of the surface properties of road building materials is previously associated with a high expenditure of work and time. Besides, they let up Measured values obtained in this way only limited conclusions about the grip on the ground and wear resistance the surface of a road building material when subjected to stress Has motor vehicle traffic.

Bei fast allen bekannten Geräten und Anlagen zur Prüfung der Eigenschaften der Oberfläche von Straßenbauwerkstoffen werden Laufräder verwendet. Zur Messung der Griffigkeit wird dieses Laufrad entweder mit schräg zur Fahrtrichtung verlaufender Achse oder in gebremste Zustande über eine Fahrbahn geschleppt. Die Abbremsung deß Rades bzw. der zwischen dem Rad und der Straßenoberfläche und dem Rad eintretende Reibwiderstand wird durch Messung des auf das Rad ausgeübten Druckes, aufgewendeten Brems- oder Widerstandsdrehmomentes oder dgl. bestimmt und erlaubt Rückschlüsse auf die Griffigkeit der Pahrbahnoberfläche. Andere Geräte arbeiten in der Weise, daß Messungen des Bremsvorganges von Fahrzeugen durchgeführt werden, die die zu prüfende Fahrbahn befahren.With almost all known devices and systems for testing the properties Impellers are used on the surface of road construction materials. For measurement the grip of this wheel is either inclined to the direction of travel Axis or dragged in the braked state over a lane. The deceleration of this Wheel or that entering between the wheel and the road surface and the wheel Frictional resistance is applied by measuring the pressure exerted on the wheel Braking or resistance torque or the like. Determines and allows conclusions on the grip of the road surface. Other devices work in the way that measurements of the braking process of vehicles are carried out, which to Drive on the testing lane.

Derartige Versuche können nur an fertigen Fahrbahndecken, d.h. also stets nur dann ausgeführt werden, wenn eine Beeinflussung der Größe der Griffigkeit oder der Verschleißfestigkeit nicht mehr möglich ist. Darüber hinaus vermitteln Messung gen dieser Art nur statistische Mittelwerte; denn,um die Messungen durchzuführen, iet ein Befahren der Fahrbahn erforderlich und der jeweilige Bremsvorgang erstreckt sich über eine mehr oder weniger große Strecke bzw. Fläche der Fahrbahn. Es ist nicht möglich, die Griffigkeit einer relativ kleinen definierten Oberfläche individuell zu bestimmen. Da die allgemeine Verkehrssituation in der Regel Beschränkungen der Höchstgeschwindigkeit fahrbarer Prüfgeräte erzwingt, lassen sich mit den genannten Geräten nur Griffigkeitsmessungen bis zu etwa 60 km/h ohne Absperrmaßnahmen des laufenden Verkehrs durchführen. Das bedeutet, daß die Oberflächeneigenschaften von Straßenbaustoffen mit diesen Geräten nicht unter den heute üblichen hohen Fahrgeschwindigkeiten gemessen werden können.Such tests can only be carried out on finished road surfaces, i.e. always only be carried out if there is an influence on the size of the grip or the wear resistance is no longer possible. In addition, convey Measurement of this type only statistical mean values; because in order to carry out the measurements, It is necessary to drive on the road and the respective braking process extends over a more or less large distance or area of the roadway. It is not possible to get the grip of a relatively small defined surface to be determined individually. As the general traffic situation usually restrictions the maximum speed of mobile testing devices can be achieved with the above Devices only take grip measurements up to about 60 km / h without any barriers carry out ongoing traffic. This means that the surface properties of Road building materials with these devices are not subject to the high driving speeds that are usual today can be measured.

Es sind zwar bereits Laborprufgeräte bekannt, bei denen die Griffigkeit der Oberfläche eines Straßenbaustoffes auch an einem Probekörper, und zwar durch die Abbremsung der Fallgeschwindigkeit eines Pendels, bestimmt wird. Diese bekannten Geräte unterscheiden sich von den fahrbaren Geräten außerdem auch dadurch, daß die Möglichkeit besteht, einen relativ kleinen Flächenbereich individuell zu prüfen. Der Nachteil dieser Geräte besteht jedoch darin, daß die höchstmögliche Fallgeschwindigkeit des Pendels Werte von 10 bis 12 km/h nicht überschreitet. Außerdem kann das Pendel auch nicht mit so hohen Druckwerten gegen die zu prüfende Oberfläche gedrückt werden, daß Bedingungen geschaffen werden könnten, die mit denen vergleichbar sind, die beim Befahren einer Straße mit einem Kraftfahrzeug eintreten.There are already laboratory test equipment known in which the grip the surface of a road building material also on a test specimen, namely through the deceleration of the falling speed of a pendulum is determined. These well-known Devices also differ from mobile devices in that the It is possible to examine a relatively small area individually. The disadvantage of these devices, however, is that the highest possible fall speed of the pendulum does not exceed values of 10 to 12 km / h. In addition, the pendulum can are not pressed against the surface to be tested with such high pressure values, that conditions could be created comparable to those who occur when driving a road with a motor vehicle.

Der zweite interessierende Wert, nämlich die Verschleißfestigkeit eines Straßenbauwerkstoffes, kann mit den bisher beschriebenen bekannten Geräten, welche die Griffigkeit der Oberfläche des Straßenbaustoffes messen, nicht ermittelt werden. Verschleißmessungen sind bisher ausschließlich in relativ aufwendigen und zeitraubenden Feldversuchen möglich.The second value of interest, namely wear resistance a road construction material, can with the previously described known devices, which measure the grip of the surface of the road building material, not determined will. Wear measurements have so far only been relatively complex and time-consuming field tests are possible.

Hierzu werden aus fertiggestellten Straßen Probekörper in Form von Bohrkernen entnommen und in Prüfatrecken eingebaut, die dann unter Einhaltung bestimmter Belastungen befahren werden. Der nach Ablauf einer gewissen Zeit eintretende Verschleiß wird mittels eines Rauhtiefmeßgerätes bestimmt, Auf diese Weise können jedoch nur vergleichsweise grobe Näherungswerte gewonnen werden.For this purpose, test specimens in the form of Drill cores are removed and installed in test sections, which are then carried out in compliance with certain Loads are driven. The wear and tear that occurs after a certain period of time is determined by means of a roughness depth measuring device. In this way, however, only comparatively rough approximate values can be obtained.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen und ein universell verwendbares einfach aufgebautes Prüfgerät zum Messen der Oberflächeneigenschaften von Strassenbaustoffen zu schaffen, welches in der Lage ist, Messungen auch unter Bedingungen eines Hochgeschwindigkeitsverkehrs sowie auch an Probekörpern durchzuführen und Meßergebnisse zu liefern, welche nicht nur genau und reproduzierbar sind, sondern auch exakte Rückschlüsse auf das Verhalten der Oberfläche bei Belastung durch den Straßenverkehr zulassen.The invention is based on the object of remedying this and a universally usable, simply constructed test device for measuring surface properties of road building materials, which is able to take measurements even under To carry out conditions of high-speed traffic as well as on test specimens and to deliver measurement results that are not only accurate and reproducible, but also exact conclusions about the behavior of the surface when exposed to the Allow road traffic.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe kennzeichnet sich das einleitend genannte Prüfgerät erfindungsgemäß dadurch, daß zur Beaufscblagung der zu prüfenden Oberflächen ein Kraftfahrzeugrad vorgesehen ist, welches auf einer drehbar gelagerten und gesteuert antreibbaren Welle befestigt ist, die in einem gegen Bewegungen in bezug auf die zu prüfende Oberfläche festhaltbaren Gestell in Fallrichtung mittels hydraulischer oder pneumatischer Arbeitsglieder in Richtung auf die zu prüfende Oberfläche verschiebbar ist, und daß mit den Arbeitsgliedern sowie der Welle und deren Antriebseinrichtung schreibende Meß- und/oder Registriergeräte verbunden sind, um den Anpreßdruck des Kraftfahrzeugrades gegen die zu prüfende Oberfläche sowie die dabei auf das Rad ausgeübte Bremskraft und die Abbremszeit zu messen.To solve the above-mentioned problem, this is indicated in the introduction said test device according to the invention characterized in that to act on the to be tested Surfaces a motor vehicle wheel is provided, which on a rotatably mounted and controlled drivable shaft is fixed in one against movements in relation to the surface to be tested in a fixable frame Direction of fall by means of hydraulic or pneumatic working links in the direction is displaceable on the surface to be tested, and that with the working members and measuring and / or recording devices that write to the shaft and its drive device are connected to the contact pressure of the vehicle wheel against the test Surface as well as the braking force exerted on the wheel and the braking time to eat.

Da sich das die Oberfläche beaufschlagende Kraftfahrzeugrad beim Meßvorgang nicht von der Stelle bewegt, wird die Möglichkeit geschaffen, individuelle Meßwerte zu gewinnen, welche Auskunft über die Oberflächeneigenschaften relativ kleiner Flächenelemente von Straßenbaustoffen geben. Es besteht aber nunmehr auch die Möglichkeit, das Rad mit sehr hohen Drehzahlen anzutreiben, so daß die Messungen unter Bedingungen durchgeführt werden können, die sehr hohen Fahrgeschwindigkeiten von Kraftfahrzeugen entsprechen. Die Möglichkeit, die Welle, die das Rad trägt, mittels hydraulischer oder pneumatischer Arbeitsglieder gegen die zu prüfende Oberfläche zu drücken, erlaubt es, auch sehr hohe Anpreßdriicke zu erreil.an und auf diese Weise nunmehr auch die durch hohe Achslasten von Fahrzeugen verursachten Beanspruchungen der Oberfläche mit zu berücksichtigen und in die Messungen einzubeziehen. Die Verwendung schreibender Meß- bzw. Registriergeräte erlaubt es beispielsweise, die beim Prüfvorgang allmählich bis zu 0 abnehmende Drehzahl des Kraftfahrzeugrades als Ordinate und die Zeit als Abszisse aufzutragen und so eine Kurve zu gewinnen, aus der der Reibwiderstandswert der betreffenden Oberfläche bei einer bestimmten Geschwindigkeit durch Bestimmung des Neigungswinkels der Tangente an diese Kurve sehr leicht ermittelt werden kann. Es besteht somit erstmalig die Möglichkeit, die Änderungen dieses Reibwiderstandswertes einer Straßenbaustoffoberfläche bei sich verändernden Geschwindigkeiten sowie auch während des zeitlichen Ablaufs eines Bremsvorganges zu ermitteln.Since the motor vehicle wheel acting on the surface moves during the measuring process not moved from the spot, the possibility is created of individual measured values to gain what information about the surface properties of relatively small surface elements of road building materials. However, there is now also the option of using the wheel to drive at very high speeds, so that the measurements are carried out under conditions can be that correspond to very high speeds of motor vehicles. The possibility of the shaft that carries the wheel, by means of hydraulic or pneumatic Pressing working members against the surface to be tested allows it, too, a great deal high contact pressure to be reached and in this way now also the high pressure Axle loads of vehicles caused stresses on the surface to be taken into account and included in the measurements. The use of writing Measuring or recording devices allow, for example, the gradual during the testing process up to 0 decreasing speed of the motor vehicle wheel as ordinate and the time as Plot the abscissa and thus obtain a curve from which the frictional resistance value the surface in question at a certain speed by determination the angle of inclination of the tangent to this curve can be determined very easily. It is therefore possible for the first time to change this frictional resistance value a road construction material surface at changing speeds as well to be determined during the timing of a braking process.

Ein wesentlicher Vorzug des neuen Prüfgerätes besteht darin, daß es universell verwendbar ist. Wenn es beispielsweise zur Prüfung von Oberflächen bereits fertiggestellter Fahrbahndecken verwendet werden 8011, dann braucht lediglich das die Welle mit den Kraftfahrzeugrad aufnehmende Gestell an einem geeigneten Fahrgestell, beispielsweise einem LKW-Anhänger, befestigt zu werden. Mittels dieses Fahrgestelles kann dann das Prüfgerät an den Ort des Versuches gefahren werden.A major advantage of the new tester is that it is universally applicable. If, for example, it is already used to test surfaces of completed road pavements are used 8011, then only that is required the shaft with the vehicle wheel receiving frame on a suitable chassis, for example a truck trailer. By means of this chassis the test device can then be driven to the location of the test.

Voraussetzung dafür, daß auf diese Weise gearbeitet werden kann, ist lediglich, daß sich das Fahrgestell bzw. der LKi{-Anhänger zur Durchführung des Meßvorganges fest in bezug auf die Fahrbahn blockieren läßt. Außerdem ist dafür zu sorgen, daß das Eigengewicht des Fahrgestelles oder LKW-Anhängers so groß ist, daß dieser nicht durch den beim Andrücken des Kraftfahrzeugrades gegen die Fahrbahndecke auftretende Reaktionsdruck abgehoben wird.A prerequisite for working in this way is only that the chassis or the LKi {trailer to carry out the Can block measuring process firmly with respect to the road. Besides, for it to ensure that the dead weight of the chassis or truck trailer is so great, that this is not caused by the pressure on the Motor vehicle wheel reaction pressure occurring against the road surface is lifted.

Für Labormessungen kann das Gestell des neuen Prüfgerätes an einem an Fundamenten verankerten Rahmen befestigt werden, der eine Spannvorrichtung für Probekörper von Straßenbaustoffen aufweist.For laboratory measurements, the frame of the new test device can be attached to a frame anchored to foundations, which is a jig for Has specimens of road building materials.

Wenn mit Probekörpern gearbeitet wird, dann lassen sich nicht nur Griffigkeitsmessungen, sondern auch Verschleißmessungen durchführen, indem das Kraftfahrzeugrad mit einer geeigneten Drehzahl angetrieben und einem geeigneten Druck gegen die Oberfläche des Probekörpers gedrückt wird. Nach Ablauf einer gewissen Versuchszeit wird dann der Probekörper entnommen und der Gewichtsverlust, der während des Versuches eingetreten ist, durch Wägung bestimmt. Diese Art der Bestimmung der Verschleißfestigkeit von Straßenbaustoffen erlaubt erstmals die ermittlung präziser Werte, die einen genauen Riickschluß auf die Abnutzung-einer Fahrbahnoberfläche unter bestimmten Belastungen gewährleisten. Im Vergleich zu den bisher durchgeführten Feldversuchen ist die Versucbszeit außerdem bei Verwendung des neuen Prüfgerätes um ein Vielfaches kleiner; denn bei Feldversuchefl wird der in die Versuchsstrecke eingebaute Probekörper nur in mehr oder weniger großen zeitlichen Abständen vom Rad des Versuchsfahrzeuges oder dgl. berührt, so daß sehr lange Zeiträume vergeben, bis ein meßbarer Verschleiß eintritt.When working with test specimens, then not only can Skid resistance measurements, but also carry out wear measurements by the vehicle wheel driven at a suitable speed and a suitable pressure against the surface of the specimen is pressed. After a certain trial period has elapsed, the specimen taken and the weight loss that occurred during the test is determined by weighing. This way of determining the wear resistance of For the first time, road building materials allow precise values to be determined that provide an exact Conclusion on the wear and tear of a road surface under certain loads guarantee. The test time is compared to the field tests carried out so far also many times smaller when using the new test device; because at The test specimen built into the test track is only used in field tests or less long time intervals from the wheel of the test vehicle or the like. touches, so that very long periods are given until a measurable wear occurs.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des neuen Prüfgerätes ist die Spannvorrichtung zum Durchführen von Verschleißmessungen um eine lotrecht verlaufende Achse drehbar und durch seitliches Verschieben in Lagen einstellbar, in denen die Drehachse außermittig zum Kraftfahrzeugrad verläuft.In a particularly advantageous development of the new test device is the jig for performing wear measurements around a perpendicular running axis rotatable and adjustable in positions by moving it sideways, in which the axis of rotation is eccentric to the vehicle wheel.

Um Meßergebnisse in einem sehr weiten Geschwindigkeitsbereich erzielen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Welle des neuen Prüfgerätes mit einem Elektromotor getrieblich verbunden ist und wenn dieser entweder drehzahlregelbar ausgebildet oder mit einem Regelgetriebe ausgerüstet ist.To achieve measurement results in a very wide speed range to be able to, it is advantageous if the shaft of the new test device with an electric motor is geared and if this is either designed to be speed controllable or is equipped with a variable speed gearbox.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Elektromotor mit einem die Stromaufnahme beim Abbremsvorgang registrierenden Gerät verbunden ist.It is advantageous if the electric motor has a power consumption connected to the device registering the braking process.

Bei einer anderen Ausbildung des neuen Prüfgerätes ist die Welle, die das Kraftfahrzeugrad trägt, getrieblich mit einem Drehzahlmeß- und/oder -schreibgerät verbunden.With a different design of the new test device, the shaft is which carries the motor vehicle wheel, geared with a speed measuring and / or writing device tied together.

Besonders geeignet für die Durchführung von Griffigkeitsmessungen ist eine weitere Ausbildung des neuen Prüfgerätes, bei der der Antriebsmotor über eine Schaltkupplung mit der Welle verbunden ist. Bei dieser Ausführung wird das Kraftfahreeugrad vom Antriebsmotor auf eine bestimmte Drehzahl beschleunigt. Der Prüfvorgang beginnt damit, daß die Schaltkupplung zwischen dem Antriebsmotor und der Welle ausgerückt wird und die Welle mit dem Rad in Richtung auf den Prüfkörper verschoben wird. Die Zeit, welche vergeht, bis das Rad bei einem bestimmten Anpreßdruck bis zum Stillstand abgebremst wird, gibt dann Aufschluß über die Griffigkeit der Oberfläche des betreffenden Straßenbaustoffes.Particularly suitable for carrying out grip measurements is a further training of the new test device, in which the drive motor over a clutch is connected to the shaft. In this version, the Degree of motor driving from the drive motor to a certain speed accelerated. The test process begins with the clutch between the drive motor and the shaft is disengaged and the shaft with the wheel in the direction of the test body is moved. The time it takes for the wheel to reach a certain contact pressure is braked to a standstill, then provides information about the grip of the Surface of the road building material in question.

Bei einer Weiterbildung des neuen Prüfgerätes wird die Abbremszeit dadurch auf besonders zweckmäßige Weise gemessen, daß zur Zeitmessung die Antriebseinrichtung für den Schreibstreifen des irehzahlschreibgerätes oder Stromaufnahmeschreibgerätes verwendet wird und zur Inbetriebnahme eine Auslöseeinrichtung vorgesehen ist, welche wahlweise entweder beim Ausrücken der Schaltkupplung oder bei einem bestimmten Druck der Arbeitsglieder, die die Anpressung des Kraftfahrzeugrades bewirken, betätigbar ist.In a further development of the new test device, the deceleration time thereby measured in a particularly expedient manner that the drive device for time measurement for the writing strip of the number writer or current consumption writer is used and a release device is provided for commissioning, which either when the clutch is disengaged or at a certain pressure the working members, which cause the vehicle wheel to be pressed on, can be actuated is.

Ein Ausführungsbeispiel des neuen Prüfgerätes ist in den Zeichnungen dargestellt.An embodiment of the new testing device is shown in the drawings shown.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht des Prüfgerätes in einem zur Durchführung von Labormessungen geeigneten Zustand.Fig. 1 shows a side view of the testing device in one for implementation condition suitable for laboratory measurements.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht des Gerätes gemäß Fig.1 in einem Zustand, bei welchem der zur Durchführung von Labormessungen an Probekörpern dienende Rahmen mit der Spannvorrichtung abgetrennt und das Gestell, welches die Welle mit dem Kraftfabrzeugrad aufnimmt, zum Anbau an ein Fahrgestell oder einen Lkw.-Anhänger bereit ist.FIG. 2 shows a sectional view of the device according to FIG. 1 in one State in which the one used to carry out laboratory measurements on test specimens Frame with the jig separated and the frame, which the shaft with the motor vehicle wheel, for mounting on a chassis or a truck trailer is ready.

Fig. 3 zeigt das Prüfgerät gemäß Fig. 1 in einer Schnittansicht bei längs der Linie III-III in Fig. 2 verlaufender Schnittebene.FIG. 3 shows the testing device according to FIG. 1 in a sectional view along the line III-III in Fig. 2 extending sectional plane.

Fig. 4 zeigt die schreibenden Meß- und/oder Registriergeräte des Früfgerätes gemäß Fig. 1 bis 3.Fig. 4 shows the writing measuring and / or recording devices of the breakfast device according to FIGS. 1 to 3.

In der Fig. 1 ist das neue Prüfgerät zum Messen der Oberflächeneigenschaften von Straßenbaustoffen in einer Seitenansicht gezeigt. Zur Beaufschlagung der zu prüfenden Oberfläche dient ein normales Kraftfahrzeugrad 1 (s.auch Fig. 2 und 3), das auf einer Welle 2 befestigt ist. Diese kelle 2 ist über geeignete Lager in Gleitblöcken 3 aufgenommen, welche in einem Gestell 4 höhenverschieblich geführt sind. Die Gleitblöcke 3 stützen sich auf Rückstellfedern 5 ab, sind jedoch gegen die Wirkung dieser Federn mittels hydraulischer oder auch pneumatischer Arbeitaglieder 6 in Fallrichtung verschiebbar.In Fig. 1 is the new test device for measuring the surface properties of road building materials shown in a side view. To act on the to a normal motor vehicle wheel 1 (see also Figs. 2 and 3) is used to test the surface, which is attached to a shaft 2. This trowel 2 is on suitable bearings in sliding blocks 3 recorded, which are guided in a frame 4 so that they can be displaced in height. The sliding blocks 3 are based on return springs 5, but are against the action of these springs by means of hydraulic or pneumatic working members 6 displaceable in the direction of fall.

Bei dem im Beispiel gezeigten Prüfgerät ist die Welle 2 (s.Fig. 2 und Fig.3) an einem Ende mit einer elektromagnetisch betätigbaren Schaltkupplung 7 ausgerüstet und über diese Kupplung 7 über Treibriemen 8 mit einem drehzahlregelbaren Elektromotor 9 getrieblich verbunden. Bei dem Motor 9 handelt es sich um einen Getriebemotor mit vorzugsweise stufenlos regelbarer Abtriebadrebzahl.In the test device shown in the example, shaft 2 (see Fig. 2 and Fig. 3) at one end with an electromagnetically actuated clutch 7 equipped and via this clutch 7 via drive belt 8 with a speed controllable Electric motor 9 connected in a geared manner. The motor 9 is a geared motor with preferably infinitely variable output gear number.

Wie die Figuren erkennen lassen, ist das Gestell 4 sowie der Getriebemotor 9 auf einem gemeinsamen Grundrahmen 10 angeordnet, wobei der Getriebemotor auf einer Konsole 11 befestigt ist, die gelenkig mit dem Grundrahmen 10 verbunden ist und von einer Feder 12 beaufachlagt wird, welche dafür sorgt, daß die gewünschte Spannung der Treibriemen 8 während der Höhenbewegungen der Welle 2 konstant gehalten werden kann.As the figures show, the frame 4 and the gear motor 9 arranged on a common base frame 10, the gear motor on a Console 11 is attached, which is articulated to the base frame 10 and is acted upon by a spring 12, which ensures that the desired tension the drive belt 8 can be kept constant during the vertical movements of the shaft 2 can.

Zur Durchführung von Labormessungen wird das Prüfgerät mit dem Grundrahmen 10 an einem Rahmen 13 befestigt, der an geeigneten Fundamenten 14 verankert ist. Dieser Rahmen 13 ist mit einer Spannvorrichtung 15 für Probekörper 16 aus dem zu prüfenden Straßenbauwerkstoff ausgerüstet. Die Spannvorrichtung ist mit dem Probekörper 16 mittels eines Zapfens 17 drehbar gelagert. Die Drehachse verläuft lotrecht. Die Spannvorrichtung 15 kann außerdem in Richtung der Pfeile 18 in Fig. 2 seitlich verschoben werden, bis die Drehachse in bezug auf das Kraftfahrzeugrad 1 außermittig verläuft.The test device with the base frame is used to carry out laboratory measurements 10 attached to a frame 13 which is anchored to suitable foundations 14. This frame 13 is with a clamping device 15 for specimen 16 from the testing road construction material. The jig is with the specimen 16 rotatably mounted by means of a pin 17. The axis of rotation is perpendicular. the Clamping device 15 can also be moved laterally in the direction of arrows 18 in FIG. 2 until the axis of rotation is eccentric with respect to the motor vehicle wheel 1.

Auf dem Grundrahmen 10 ist eine Wasserpumpe 19 und ein Wasserbehälter 20 angeordnet, welche eine Wasserausspritzdüse 21 speisen, die zur Benetzung der Oberfläche des Probekörpers 16 oder einer anderen zu prüfenden Oberfläche dient.On the base frame 10 is a water pump 19 and a water container 20 arranged, which feed a water spray nozzle 21, which is used to wet the Surface of the test specimen 16 or another surface to be tested is used.

'Wenn das Prüfgerät nicht zu Labormessungen eingesetzt wird, dann wird lediglich der in Fig. 2 vom Rahmen 13 sichtbar getrennt dargestellte obere Teil an einem nicht gezeigten Fahrgestell bzw. Lkw.-Anhänger befestigt. Dieser Lkw.-Anhänger muß zur Durchführung von Messungen während des Meßvorganges fest in bezug auf die Oberfläche der zu prüfenden Fahrbahn oder dgl. blockierbar sein.'' If the test device is not used for laboratory measurements, then only that of the frame 13 in FIG. 2 is visible shown separately upper part attached to a not shown chassis or truck trailer. This The truck trailer must be firmly in the Can be blocked with respect to the surface of the roadway to be tested or the like.

Zur Messung derjenigen Größen, welche die Bestimmung der Oberflächeneigenschaften des Straßenbaustoffes ermöglichen, dient eine Reihe von Meß- und Registriergeräten. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Drehzahl der Welle 2 mittels eines an einem Ende angebauten Drehzahlmeßgerätes 22 in Form eines Tachogenerators gemessen. Die Rückstellfedern 5 für die Gleitblöcke 3 ruhen auf Druckmeßdosen 23, die sich im Grundrahmen 10 abstützen. Auf diese Weise wird der Druck gemessen, mit welchem das Rad 1 in Richtung auf die Fahrbahnoberfläche bzw. den Probekörper 16 gedrückt wird.To measure those variables which determine the surface properties of the road building material, a number of measuring and recording devices are used. In the embodiment shown, the speed of the shaft 2 by means of a one end attached tachometer 22 measured in the form of a tachometer generator. The return springs 5 for the slide blocks 3 rest on pressure cells 23, which Support in the base frame 10. In this way the pressure is measured, with which the wheel 1 is pressed in the direction of the road surface or the specimen 16 will.

In der Fig. 4 ist ein Steuerkasten 24 gezeigt, welcher zwei registrierende Schreibgeräte 25 und 26 aufweist, von denen das eine ein Papier- oder Schreibband mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 60 xm/sek und das andere ein mit einer Geschwindigkeit von 1.200 mm/sek-bewegtes Schreib- oder Registrierband aufweisen. Die vom Tachogenerator gemessene Drehzahl der Welle 2 wird einem Schreibwerk des Registriergerätes 25 und dem einzigen Schreibwerk des Registriergerätes 26 eingespeist. Das Registriergerät 25 zeichnet aber außerdem auch noch die von einem nicht gezeigten Meßgerät festgestellte Stromaufnahme des Antriebsmotors 9 sowie auch den von den Druckmeßdosen 23 gemessenen Anpreßdruck auf.In Fig. 4, a control box 24 is shown, which two registering Has writing implements 25 and 26, one of which is a paper or writing tape with a feed speed of 60 xm / sec and the other one with a speed have writing or recording tape moved at a speed of 1,200 mm / sec. The one from the tachometer generator measured speed of the shaft 2 is a writing mechanism of the recorder 25 and fed into the only writing unit of the recorder 26. The recorder 25 also draws the data from a measuring device (not shown) noted Current consumption of the drive motor 9 as well as that measured by the pressure cells 23 Contact pressure on.

Der Steuerkasten weist schließlich noch einen irehzahlanzeiger 26, einen Drehzahlwählschalter 27 sowie weitere elektrische Schalter 28 auf, die zum Einschalten des Antriebsmotores 9 der Wasserpumpe 19 bzw. Betätigen der Schaltkupplung 7 dienen.The control box finally has a number indicator 26, a speed selector switch 27 and other electrical switches 28 that are used for Switching on the drive motor 9 of the water pump 19 or actuating the clutch 7 serve.

Auf dem Steuerkasten 24 ist eine Hydraulik-Pumpeneinheit 29 angeordnet, welche die beiden Hydraulikzylinder 6 gesteuert mit Druckmittel speist.A hydraulic pump unit 29 is arranged on the control box 24, which feeds the two hydraulic cylinders 6 controlled with pressure medium.

Zur Durchführung von Verschleißmessungen kann das Prüfgerät ausschließlich in dem in Fig. 1 und 3 gezeigten Zustand verwendet werden; denn der Verschleiß soll, wie schon erwähnt wurde, durch Bestimmung des Gewichtsverlustes eines Probekörpers aus dem Straßenbaustoff ermittelt werden,und derartige Wägungen sind an geschlossenen Fahrbahndecken nicht möglich. Zur Durchführung von Verschleißmessungen werden daher Probekörper benutzt, die entweder aus den zu untersuchenden Fahrbahnen als Bohrkerne entnommen werden oder aber auch labormäßig hergestellt wurden. Diese Bohrkerne bzw.The testing device can only perform wear measurements can be used in the state shown in Figs. 1 and 3; because wear and tear should as already mentioned, by determining the weight loss of a test specimen can be determined from the road building material, and such weighings are closed Road surface not possible. To carry out wear measurements are therefore Test specimens used, either from the roadways to be examined, as drill cores are taken or have been produced in a laboratory. These drill cores resp.

Probekörper 16 werden dann gemäß Fig. 2 in die Spannvorrichtung 15 eingespannt. Nunmehr wird das Kraftfahrzeugrad 1 auf den Probekörper 16 bzw. dessen Oberfläche abgesenkt und durch den Antriebsmotor 9 in Rotation versetzt. Der Druck, der dabei in dem Hydraulikzylinder 6 herrscht, kann durch entsprechende Einstellung der Hydraulik-Pumpeneinheit 29 vorgewählt werden. Durch die Druckbeaufschlagung des Rades 1 werden Prüfverhältnisse geschaffen, die mit den in der Praxis auftretenden Beanspruchungen der StraBenbaustoffe übereinstimmen. Aus der Düse 21 kann zusätzlich Wasser auf die zu prüfende Oberfläche ausgestoßen bzw. aufgesprüht werden. Während des Versuches, der sich als Verachleißversuch über einen längeren Zeitraum von mehreren Stunden erstreckt, kann durch Messung der Stromaufnahme des Antriebsmotors 9 ständig Aufschluß darüber gewonnen werden, ob die Griffigkeit des betreffenden Straßenbaustoffes bzw. seiner Oberfläche im Verlaufe des Versuches Änderungen unterliegt oder nicht.Test specimens 16 are then placed in clamping device 15 as shown in FIG. 2 clamped. The motor vehicle wheel 1 is now placed on the test specimen 16 or its Surface lowered and set in rotation by the drive motor 9. The pressure, which prevails in the hydraulic cylinder 6 can be adjusted accordingly the hydraulic pump unit 29 can be preselected. By applying pressure of Wheel 1, test conditions are created that are compatible with the in the stresses of the road building materials that occur in practice. the end the nozzle 21 can also expel water onto the surface to be tested or be sprayed on. During the test, which turned out to be a wear test over a Longer periods of several hours can be measured by measuring the current consumption of the drive motor 9 information about whether the grip of the relevant road building material or its surface in the course of the experiment Subject to change or not.

Wenn die Drehachse der Spannvorrichtung 15 für den Probekörper 16 mittig zum Kraftfahrzeugrad 1 eingestellt ist, dann werden bei dem Verschleißversuch Belastungsbedingungen simuliert, die denen entsprechen, die beim Anfahren bzw.When the axis of rotation of the clamping device 15 for the specimen 16 is set in the middle of the motor vehicle wheel 1, then during the wear test Load conditions are simulated that correspond to those that occur during start-up or start-up.

Abbremsen von Kraftfahrzeugen auf Fahrbahnen herrschen. Es ist aber, wie schon einleitend erwähnt wurde, möglich, das Spannfutter 15 mit dem Probekörper 16 seitlich zu verstellen, bis die Drehachse des Spannfutters bzw. Zapfens 17 seitlich außermittig in bezug auf das Kraftfahrzeugrad steht. Wenn der Verschleißversuch auf diese Weise durchgeführt wird, dann werden Beanspruchungen der Oberfläche des Straßenbaustoffes simuliert, die in der Praxis dann auftreten, wenn Kraftfahrzeuge Kurven durchfahren. Es ist möglich, derartige Verschleißversucbe so durchzuführen, daß der Anpreßdruck des Kraftfahrzeugrades 5 to beträgt und die Drehzahl des Rades so groß ist, daß sie Fahrgeschwindigkeiten in der Größe von 120 km/h entspricht.Braking of motor vehicles on lanes prevail. But it is, As already mentioned in the introduction, it is possible to use the chuck 15 with the test specimen 16 to be adjusted laterally until the axis of rotation of the chuck or pin 17 laterally is off-center with respect to the vehicle wheel. When the wear test is done in this way, then stresses the surface of the Simulated road construction material that occurs in practice when motor vehicles Drive through curves. It is possible to carry out such wear tests that the contact pressure of the motor vehicle wheel is 5 to and the rotational speed of the wheel is so large that it corresponds to driving speeds of the order of 120 km / h.

Bei der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsform des Prüfgerätes werden Griffigkeitsmessungen in der Weise durchgeführt, daß das Kraftfahrzeugrad 1 vom Antriebsmotor 9 zunächst auf eine am Wahlschalter 27 vorgewählte Drehzahl hochgefahren wird. Nach Erreichen der gewünschten Drehzahl, welche vom Tachogenerator 22 gemessen wird und am Meßgerät 26 ablesbar ist, wird einer der Schalter 28 am Steuerkasten 24 betätigt und auf diese Weise zunächst die Schaltkupplung 7 ausgerückt, so daß das Kraftfahrzeugrad 1 antriebafrei weiter rotiert. Nunmehr wird die Druckmittelzufuhr zu den Hydraulikzylindern 6 durch Betätigung entsprechender Magnetventile freigegeben und es stellt aich der vorgewählte Anpreßdruck ein. Dabei kann ggfs. die Wasserpumpe 19 in Betrieb genommen werden, so daß aus der Düse 21 Wasser auf die Oberfläche des Probekörpers 16 oder einer Fahrbahn ausgesprüht wird. Zu einem geeigneten Zeitpunkt, der beispielsweise mit dem Ausrücken der Schaltkupplung 7 oder dem Erreichen des gewünschten Anpreßdruckes des Eraftfahrzeugrades 1 zusammenfallen kann, werden die Registriergeräte 25 und 26 bzw. deren Maufwerke für den Vorschub des Registrier- oder Schreibbandes eingeschaltet, so daß der Anstieg des Anpreßdruckes des Kraftfahrzeugrades 1,das Absinken der Drehzahl dieses Rades und andere Werte graphisch aufgezeichnet werden. Wenn diese Griffigkeitsmessungen an Probekörpern 16 ausgeführt werden, dann ist die Spannvorrichtung 15 mittig zum Kraftfahrzeugrad 1 einen stellen.In the embodiment of the test device shown in FIGS grip measurements are carried out in such a way that the vehicle wheel 1 from the drive motor 9 initially to a speed preselected on the selector switch 27 is booted up. After reaching the desired speed, which is determined by the tachometer generator 22 is measured and can be read on the measuring device 26, one of the switches 28 is on Control box 24 is actuated and in this way first the clutch 7 is disengaged, so that the motor vehicle wheel 1 continues to rotate without a drive. The pressure medium is now supplied released to the hydraulic cylinders 6 by actuating appropriate solenoid valves and it also sets the preselected contact pressure. If necessary, the water pump 19 are put into operation, so that from the nozzle 21 water on the surface of the test specimen 16 or a roadway is sprayed. At an appropriate time, for example, when the clutch 7 is disengaged or when the desired contact pressure of the Eraftfahrzeugrades 1 can coincide, the Registration devices 25 and 26 or their drives for the advance of the registration or writing tape switched on, so that the increase in the contact pressure of the vehicle wheel 1, the drop in the speed of rotation of this wheel and other values are plotted on a graph will. If these grip measurements carried out on test specimens 16 then the tensioning device 15 is centered on the motor vehicle wheel 1.

Claims

Patent claims

¼) Testing device for measuring the surface properties of road building materials, d a d u r c h e k e n n n z e i c hn e t that to act on the to be examined Surface a motor vehicle wheel (l) is provided, which can be drilled on a mounted and controlled drivable shaft (2) is fixed in a counter Movements with respect to the surface to be tested in the fixable frame (4) Direction of fall by means of hydraulic or pneumatic working links (6) in the direction is displaceable on the surface to be tested, and that with the working members (6) and the shaft (2) and its drive device (8,9) writing measuring and / or Registration devices (22,22,25,26) are connected to the contact pressure of the vehicle wheel against the surface to be tested and the braking force exerted on the wheel and measure the deceleration time.

2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the shaft (2) with the frame receiving the motor vehicle wheel (1) (4) for testing road surfaces on a chassis, preferably one Truck-A trailer can be attached.

3. Apparatus according to claim 1 and / or 2, d a d u r c h g e 0 o n n z o i c h n e t that the frame (4) to carry out from laboratory measurements on test bodies (16) made of road building materials anchored to a foundation (14) Watlmen (13) can be fastened, which has a clamping device (15) for test specimens (16) having.

Device according to one or more of Ausprücfie 1 to 3, d a d u r c h e k e n n n z e i n e t, daX the Spaunvorricbtung (16) for carrying out Wear measurements around a perpendicular axis (17) rotatable and through the side Shift is adjustable in positions in which the axis of rotation is off-center to the motor vehicle wheel (1) runs.

5. Device according to one or more of claims 1 to 4, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t, ddw the shaft (2) with an electric motor (9) geared is connected and this is either designed to be adjustable in speed or with a variable speed transmission is equipped.

o. Device according to one or more of claims 1 to 5, a a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the electric motor (9) with a current consumption the device (25) registering during the braking process is connected.

7. Device according to one or more of claims 1 to 6, since you r c h e k e n n n z e i c h n e t that the shaft (2) is geared with a speed measuring and / or writing instrument (22,25,26) is connected.

a. Gelüt according to one or more of claims 1 to 7, u a à u r c Ij g e k e n n z e i c n e t that the drive motor (9) via a clutch (7) is connected with the while (2).

9. Apparatus according to one or more of claims 1 to 8, d a d u r c h e k e n n n r e i c h n e t that the device used to measure the deceleration time as a drive device for the writing strip of the speed recorder (26) or Stromaufnabmeschreibgerätes (25) is linked and for commissioning a Has release device, which either when disengaging the clutch (7) or at a certain pressure of the working members (6) can be actuated.