DE19809435A1 - Fertigerkombination zum Einbauen und Vorverdichten von Asphaltschichten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fertigerkombination zum Einbauen und Vorver­ dichten von zweilagigen Asphaltschichten, bestehend aus einem ersten Ferti­ ger zum Einbau einer Tragschicht und einem zweiten Fertiger zum Einbau einer Deckschicht, die jeweils einen Materialaufnahmekübel, ein Tranportsy­ stem zum Transport des heißen Mischgutes und ein Verteiler- und Verdich­ tungssystem aufweisen.

Im Stand der Technik ist es bekannt zweischichtige Asphaltbeläge mit einer Maschine einzubauen und zu verdichten.

In DE 43 42 997 A1 ist ein Großfertiger angegeben, der die Aggregate von zwei Fertigern in einer Baueinheit beinhaltet. Dies wird dort durch eine Rahmenverlängerung und Erhöhung der Grundmaschine erreicht.

Nachteilig ist dabei, daß dieser Fertiger nur speziell für den zweischichtigen Einbau von Heißasphalt geeignet ist, also für eine allgemeine Anwendung, die auch den einlagigen Einbau erfordert nicht geeignet ist.

Es sind auch schon zweilagige Asphaltschichten hergestellt worden, die von zwei nacheinander laufenden konventionellen Fertigern verlegt wurden Durch die getrennte Steuerung der einzelnen Fertiger ist ein erhöhter perso­ neller Aufwand notwendig. Weiterhin verursacht der nachlaufende zweite Fertiger Einsenkungen in der unteren heißen Asphaltschicht, da das Raupen­ fahrwerk für den konventionellen Einbau, nämlich für den Einbau einer heiß Asphaltschicht auf einem kalten Untergrund, konzipiert ist. Diese Einsen­ kungen führen zu Schichtdickenunterschieden über die gesamte Einbaubreite sowie in Längsrichtung, insbesondere bei Stillstand und sehr unterschiedli­ cher Einbaugeschwindigkeit.

Bei den bekannten Verfahren zum Einbau von mehrschichtigen Asphaltbelä­ gen wird eine Kontrolle der Deckschichtdicke auf der heißen Unterlage manuell durchgeführt. Diese Methode ist sehr ungenau, da die Schichtgrenze zwischen der heißen unteren Asphaltschicht und der direkt darüber verlegten oberen Schicht, die in der Regel die Deckschicht darstellt, mit den üblichen Methoden nicht bestimmbar ist, weil beide Asphaltschichten noch plastisch sind.

In DE 38 23 917 A1 ist ein Fertiger für große Arbeitsbreiten und hohe Einbauleistungen für den Asphalt- und Betonstraßenbau beschrieben, bei dem zur Erhöhung der Materialaufgabe mindestens zwei Einfüllschütten im Einfüllbereich angeordnet sind. Diese Ausgestaltung des Einfüllbereiches ermöglicht die gleichzeitige Materialaufgabe von zwei, drei oder mehr Lkws, wodurch die Verteilarbeit erheblich reduziert wird.

Weiterhin wird die Einbaudicke durch eine Nivelliersteuerung mit außerhalb der Einbaubreite angeordneten Nivellierdrähten überwacht. Bei dieser Nivel­ liersteuerung wird die Einbaudicke der Gesamtschichtstärke geregelt. Die Bestimmung der Dicke der oben aufgetragenen heißen Asphaltdeckschicht ist nicht möglich.

Nachteilig ist hierbei, daß der sehr leistungsfähige Fertiger nur ein einheitlich zusammengesetztes Asphaltmischgut aufnehmen und einbauen kann. Die direkte Verlegung von zwei unterschiedlichen Asphalten übereinander ist nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschinenkombination bestehend aus zwei beweglich veränderten direkt hintereinander fahrenden Straßenfertigern anzugeben, die die unmittelbare Verlegung von zwei unter­ schiedlichen Asphalten im Heißverfahren über die gesamte Fertigerbreite ermöglicht. Beide Asphalte werden an einer stationären Mischanlage herge­ stellt.

Die Lösung der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einer Anordnung, die die in den Patentansprüchen angegebenen kennzeichnenden Merkmale aufweist.

Der erste Fertiger enthält zwei Materialaufnahmekübel oder einen unterteilt­ en Mischgutaufnahmekübel, die in den Abmessungen, insbesondere in der Breite so veränderlich sind, daß sie gleichzeitig von zwei Lkws mit unter­ schiedlich zusammengesetzte Asphaltmischgut beschickt werden können.

Dabei dient ein Mischgutaufnahmekübel in bekannter Weise zur Lagerung des vom ersten Fertiger einzubauenden Mischgutes, während die Aufgabe des zweiten Mischgutaufnahmekübels bzw. des zweiten -teiles nur in der Zwischenlagerung des Deckschichtasphaltes besteht, der über ein Transport­ system in der Mischgutaufnahmekübel des zweiten nachlaufenden Fertigers gefördert wird. Der zweite Fertiger ist ein Raupenfertiger und führt auf der heißen, nur vorverdichteten unteren Asphaltschicht. Um ein Einsinken zu verhindern, ist dessen Kettenfahrwerk so verändert, daß die Bodenpressung vermindert wird und vorzugsweise unter 1,8 kg/cm² liegt.

Weiterhin beinhaltet der zweite Fertiger zusätzliche Sensoren, die die genaue Einhaltung der vorgegebenen Schichtstärke der Deckschicht gewährleisten.

Das Deckschichtmischgut wird direkt auf die nur vorverdichtete heiße Unterlage verlegt und mit dem Verdichtungselement des zweiten Fertigers vorverdichtet. Anschließend werden beide Asphaltschichten gemeinsam mittels Walzen verdichtet.

Zur Steuerung der Arbeitsabläufe sind beide Fertiger mit einer speicher-pro­ grammierbare Steuerung (SPS) und/oder einen Industriecomputer (IPC) ausgerüstet. Die Steuereinheiten der Maschinenkombination sind mittels Funksignale, Kabel oder Infrarotsender miteinander verbunden, so daß für den Einbauzug nur ein Maschinist benötigt wird.

Der erfindungsgemäße Einbauzug ermöglicht das Einbauen und Vorverdich­ ten von zwei unterschiedlich zusammengesetzten Asphalten im Heißverfah­ ren direkt übereinander, die an stationären Asphaltanlagen produziert werden. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß die Maschinenkombination in einfacher Weise durch bauliche Veränderungen aus zwei handelsüblichen Straßenfertigern hergestellt werden kann.

Beide Straßenfertiger müssen nur soweit baulich verändert werden, daß auch ein getrennter Einsatz jeden einzelnen Fertigers unabhängig voneinander möglich ist, insofern nur einlagige Asphaltschichten (heiß auf kalt) eingebaut werden.

Durch die Verbreiterung der Mischgutaufnahmekübel oder Teile ist die gleichzeitige Aufnahme und Zwischenlagerung von zwei unterschiedlich zusammengesetzten Asphalten möglich. Der eine Mischgutaufnahmekübel oder der Kübelteil nimmt den Asphalt für die untere Asphaltschicht auf und dieses Material wird direkt vom ersten Fertiger höhen- und profilgerecht verlegt und mit einer üblichen Verdichtungseinheit (Einbaubohle mit Normal- oder Hochverdichtung) vorverdichtet.

Durch das gleichzeitige Beschicken beider Mischgutaufnahmekübel werden Gleichgewichtsschwankungen des ersten Fertigers vermieden und ein gleich­ mäßiges Fahren des ersten Fertigers gewährleistet. Dadurch wird die Quali­ tät der verlegten Schichten erhöht.

Falls die Einbaubreite das Nebeneinanderfahren zweier Lkws nicht ermög­ licht, ist es auch möglich, daß durch das Verkleinern eines Mischgutaufnah­ mekübels oder eines Kübelteiles den jeweils anderen Mischgutaufnahmekübel oder der Kübelteil befüllt werden kann. Bei vermin­ derter Einbaubreite ist durch die Nacheinanderbefüllung mit unterschiedli­ chen Asphalten somit auch ein kontinuierlicher Einbau von zwei übereinanderliegenden Heißasphaltschichten möglich, da das Deckschicht­ mischgut direkt in den Mischgutaufnahmekübel des zweiten Fertigers geför­ dert wird und in der Regel mengenmäßig wesentlich geringer gegenüber der Einbaumenge des ersten Fertigers ist. Damit gelingt es, die Lkw-Wechselzeit durch Bevorratung in den Mischgutaufnahmekübel zu überbrücken. Das Transportsystem für das Deckenmischgut besteht vorzugsweise aus zwei Einzelbändern. Es ist aber auch möglich Schnecken, Lattenroste, Kratzförderer oder Kombinationen dieser Transportsysteme einzusetzen. Die Transportsysteme sind beheizbar, um einen erheblichen Temperaturver­ lust und ein Ankleben des Asphaltes zu verhindern.

Der erfindungsgemäße umgebaute erste Straßenfertiger vereinigt somit die Aufgaben eines konventionellen Straßenfertigers, mit dem die untere Asphaltschicht verlegt und vorverdichtet wird, mit der Aufgabe eines Übergabegerätes zum Befördern von Asphaltmischgut in den nachlaufenden zweiten Fertiger. Mit der Erfindung wird deshalb auch der Vorteil erzielt, daß kein selbstfahrendes Übergabegerät für das Deckenmischgut des zweiten Fertigers benötigt wird.

Der zweite Fertiger fährt direkt hinter dem ersten Fertiger und verlegt die Deckschicht unmittelbar auf die heiße untere Asphaltschicht, so daß dessen Wärmepotential optimal für die Verdichtung genutzt werden kann. Der Abstand der beiden Fertiger ist deshalb so gering wie möglich zu halten. Der Abstand wird durch die Länge des Fördersystemes des Deckenasphaltes begrenzt und sollte möglichst weniger als 4 m betragen.

Der zweite Fertiger ist ein Raupenfertiger und fährt auf der vorverdichteten heißen unteren Asphaltschicht. Um ein Einsinken zu verhindern, ist dessen Kettenfahrwerk so verändert, daß die Bodenpressung vermindert und vorzugsweise unter 1,8 kg/cm² liegt. Dieses erfolgt z. B. durch eine Verbrei­ terung des Fahrwerks um 200 mm gegenüber den üblichen Breiten und/oder der Verlängerung des Fahrwerks.

Ferner ist es möglich, den zweiten Fertiger zusätzlich zur Nivellierautomatik vorn und hinten beidseitig mit Sensoren zu versehen, die die Höhen der heißen nur vorverdichteten ersten und zweiten Asphaltschichten abtasten.

Als Sensoren können übliche Laser-, Infrarot- oder Ultraschallsensoren eingesetzt werden. Der Einsatz von mechanischen Meßfühlern ist wegen der Gefahr von Beschädigungen der empfindlichen noch heißen Schicht ungenau. Die Einbaustärke der Deckschicht wird auf einem Display im Fahrerstand ständig angezeigt. Beim Überschreiten der vorgegeben Toleran­ zen wird automatisch eine Korrektur vorgenommen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf den ersten Fertiger der Fertigerkombina­ tion,

Fig. 2 die Vorderansicht des ersten Fertigers der Fertiger­ kombination,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Kombination und

Fig. 4 die Vorderansicht einer Ausführungsform des ersten Ferti­ gers, bei dem das Deckschichtmischgut seitlich vorbeigeführt wird.

Die Fertigerkombination besteht aus zwei unabhängig von einander operie­ renden Fertigern, wobei der erste Fertiger einen geteilten Mischgutaufnahmekübel aufweist, die beidseitig zur Verbreiterung nach rechts und nach links teleskopartig ausziehbar und/oder geknickt ist. Damit wird eine Befüllung durch zwei Mischgutarten ermöglicht. Um die Stabilität zu erhöhen sind außerdem beidseitig ausfahrbare Stützräder angebaut. Das Unterlagsmischgut (Binder, Asphalttragschicht) wird direkt auf die Unter­ lage verlegt und mit bekannten Vorverdichtungseinrichtungen verdichtet. Das Mischgut in dem anderen Mischgutaufnahmekübel wird über ein Band oder über Schnecken in die Mischgutaufnahmekübel des unmittelbar nachlaufenden zweiten Fertigers transportiert. Um ein Eindrücken durch das Befahren der heißen vorverdichteten Unterlage zu minimieren wird die Kettenbreite des nachlaufenden Fertigers von 300 mm auf 500 mm verbrei­ tert. Das Deckschichtmischgut wird vorverdichtet und anschließend werden beide Schichten nochmals gemeinsam mittels Walzen verdichtet.

Der in Fig. 1 dargestellte erste Fertiger enthält zwei in der Breite veränder­ liche Fertigerkübelteile M1 und M2. Die einklappbaren Seitenwände werden auf vorzugsweise 6200 mm ausgefahren, so daß das gleichzeitige Abkippen von zwei unterschiedlichen Asphaltgemischen aus zwei Lkw möglich ist. Der Fertigerkübelteil für die untere Asphaltschicht beinhaltet zwei Trans­ portsysteme 1 und 2, die das Mischgut zu den beiden getrennten und gegen­ läufig arbeitenden Verteilerschnecken 3 und 4 befördern. Für jede Einbaubohlenhälfte 5 und 6 ist durch die beiden Transportsysteme 1 und 2 eine getrennte Regelung der Mischgutmenge möglich. Die Einbaubohlen 5 und 6 des ersten Fertigers sind als hochverdichtende Bohlen mit zwei Stampfern versehen.

Der Aufnahmekübel M2 für das obere Mischgut enthält nur ein Transport­ band 7, das durch den Fertiger geführt wird. Um das mittige Befüllen des nachlaufenden Fertigers zu gewährleisten, ist dieses entweder schwenkbar angeordnet oder mit einem zusätzlichen Querverteiler 8 gekoppelt. Um das Abkühlen des Deckenmischgutes bei Regen oder kalter Witterung auf dem Transportweg gering zu halten, ist an der Oberseite der Transportbänder eine Abdeckung angebracht, die mit einer indirekten Beheizung versehen ist. Dadurch wird gleichzeitig das Ankleben des Asphaltmischgutes vermindert. Das Transportsystem für das Deckenmischgut besteht im dargestellten Beispiel aus den beiden hintereinander angeordneten Einzelbändern 7 und 8. Es ist aber auch möglich andere Transportsysteme z. B. Schnecken, Latten­ roste, Kratzförderer oder Kombinationen davon zu verwenden. Beide Ferti­ gekübelteile sind seitlich kippbar, um das außerhalb des Abzugsbandes liegende Asphaltmischgut auf das Transportsystem zu leiten.

Der in Fig. 2 dargestellte zweite Fertiger ist an der Einfüllseite mit einem aufgesteckten, vorzugsweite 400 mm hohen, Abtrennblech 9 versehen, um ein Herausfallen des Deckschichtmischgutes vor die Ketten des Raupenferti­ gers zu verhindern, was zu starken Unebenheiten der heißen Unterlage führen würde. Zusätzlich zur Nivellierautomatik sind an den zweiten Fertiger beidseitig vorn und hinten Sensoren 10 angebracht, die die Oberflächen der beiden Schichten abtasten und damit eine Bestimmung der Einbaudicke der Deckschicht ermöglichen. Die Schichtstärke wird dem Maschinisten auf einem Display im Fahrerstand ständig angezeigt. Die Meßdaten werden außerdem der Nivelliersteuerung zugeführt. Bei Überschreiten der vorgege­ benen Toleranz wird die Höheneinstellung der Verdichtungsbohle entspre­ chend korrigiert.

Der zweite Fertiger ist mit normalverdichtenen Bohlen, die einen Stampfer enthalten, ausgerüstet.

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Fertigerkombination. Aus der Abbildung ist ersichtlich, daß das Transportsystem für den Transport des Deckschicht­ mischgutes durch den ersten Fertiger hindurchgeht. Das Förderband kann dabei geneigt ausgeführt oder aus einem ebenen teil mit anschließend anstei­ genden Bereich ausgebildet sein.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der das Mischgut für den zweiten Fertiger seitlich am ersten Fertiger vorbeigeführt wird. Der Fertiger verfügt über den ausziehbaren Mischgutaufnahmekübel M2 für den Deckschichtasphalt. An diesem ist ein Einfüllstutzen 13 für den Deckschicht­ asphalt angebracht, durch den das Material auf den Seitenförderer 7' gelangt. Dort wird es bis zum Querförderer 8' transportiert, an dem sich ebenfalls ein Abfüllstutzen befindet, durch den dann das Mischgut auf das Verteilersystem gelangt. Als Antriebsaggregat 14 für den Seitenförderer wird vorzugsweise ein Dieselmotor eingesetzt.

Claims (9)

1. Fertigerkombination zum Einbauen und Vorverdichten von zweilagigen Asphaltschichten, bestehend aus einem ersten Fertiger zum Einbau einer Tragschicht und einem zweiten Fertiger zum Einbau einer Deckschicht, die jeweils einen Materialaufnahmekübel, ein Tranportsystem zum Transport des heißen Mischgutes und ein Verteiler- und Verdichtungssystem aufweisen, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der erste Fertiger zwei in den Abmessungen (Breite und/oder Länge) veränderbare Materialaufnahmekübel enthält, in die gleichzeitig unterschied­ liches Asphaltmischgut befördert werden kann,
• - daß am ersten Fertiger ein Beschicker angeordnet ist, mit dem aus einem der beiden Materialaufnahmekübel, weiches zur Zwischenlagerung des Deckschichtmaterials dient, das Mischgut zum zweiten Fertiger transportiert wird, wobei ein vom Materialaufnahmekübel ein zusätzliches Transportsy­ stem ausgeht, welches das Deckschichtmaterial in den Materialaufnahmekü­ bel des direkt nachlaufenden zweiten Fertigers transportiert.

2. Fertigerkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderbaren Materialaufnahmekübel ausziehbare Seitenteile enthalten.

3. Fertigerkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den veränderbaren Materialaufnahmekübel an den Außenseiten schwenkbare Seitenteile angebracht sind.

4. Fertigerkombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den ausziehbaren Seitenteilen der verän­ derbaren Materialaufnahmekübel Stützräder angebracht sind.

5. Fertigerkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportsystem für den Transport des Deckschichtmaterials ein Transportband für den Längstransport sowie ein Transportband zur Querförderung enthält.

6. Fertigerkombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportsystem für den Transport des Deckschichtmaterials schwenkbar am ersten Fertiger angeordnet ist.

7. Fertigerkombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim zweiten Fertiger die Auflagefläche des auf dem heißen vorverdichteten Mischgut laufenden Fahrwerks gegenüber dem 1. Fertiger vergrößert ist, indem die Ketten um mindestens 10% verbreitert sind.

8. Fertigerkombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrwerk des zweiten Fertigers beheiz­ bar ist.

9. Fertigerkombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Seiten des zweiten Fertigers jeweils vom und hinten Sensoren zur Überwachung der Deckschichtstärke angebracht sind.