DE2019342A1 - Vorrichtung zum Verstellen der Dosiereinrichtung einer Vibrationsbohle eines Strassenfertigers - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Verstellen der Dosiereinrichtung einer Vibrationsbohle eines Straßenfertigers Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verstellen einer Dosiereinrichtung einer Vibrationsbohle eines Straßenfertigers.
• Die heute üblichen Straßenfertiger sind allgemein mit Verdichtungsbohlen ausgerüstet, die das Straßenbaumaterial nicht mehr wie früher nur abziehen und glätten, sondern gleichzeitig eine verhältnismäßig hohe Vorverdichtung bewirken. So ist es bekannt, Verdichtungsbohlen mit Stumpfmessern auszurüsten, die mit verstellbarer Frequenz und verstellbarem Hub auf und ab bewegt werden. Die Verdichtung, d.h., das Herunterstampfen des Materials durch die abgeschrägten Stampfmesser ist jedoch in ihrer Tiefenwirkung begrenzt. Bei Uberschreiten einer gewissen Verdichtung durch das Stampfmesser wird das restliche Material nach vorn gedrückt, wodurch gleichzeitig eine Dosierung des Straßenbaumaterials erreicht wird. Je flacher die Schräge der Stampfmesser, um so höher ist die erreichbare Verdichtung des Materials, wobei die Dosierwirkung und damit die horizontale Führung und somit die Niveauhaltung der Verdichtungsbohle aber entsprechend schlechter ist.
• Eine bestimmte Schräge des Stampfmessers kann also nicht unterschritten werden, demzufolge ist immer eine anteilige nach vorn gerichtete Komponente der Verdichtungswirkung vorhanden, die wiederum bei steigender Verdichtung die Bildung von Schubrissen bewirkt. Die erreichbare Verdichtung wird also erstens durch die Entstehung von Schubrissen begrenzt und zweitens wird der Druck durch die Stampfmesser nur auf einen sehr schmalen Streifen der Oberfläche des Straßenbaumaterials ausgeübt und nimmt in seiner Wirkung nach unten umgekehrt proportional zur Fläche des entstehenden Druckkegels sehr rasch ab. Auch durch Schrägstellung der Stampfmesser ist eine Schubrißbildung und verbesserte Verdichtung nicht erreicht worden.
• Eine größere Tiefenwirkung der Verdichtung wird erreicht, wenn das Stampfen durch eine größere Fläche, z.B. durch eine ganze Auflagefläche der Bohle erfolgt, besonders wenn dabei Frequenzen und Amplituden eingestellt werden, die sich besonders gut in das Baumaterial übertragen. Bei dieser Ausbildung werden durch regelbare Vibratoren die Bohlenkörper in Schwingung versetzt, so daß die Stampfmesser hauptsächlich nur noch zur Dosierung und Oberflächenverdichtung benutzt werden, und die Tiefenverdichtung durch die Zusatzvibratoren erfolgt.
• Daneben gibt es reine Vibrationsbohlen, die eine sehr gute Verdichtung erreichen, zum anderen aber den Nachteil haben, daß die dosierende Wirkung der Stampfmesser fehlt.
• Zum besseren Verständnis für die Bedeutung der Dosierung wird im folgenden die Wirkungsweise der Höhensteuerung der Verdichtungsbohlen näher beschrieben.
• Die Verdichtungsbohlen sind mit dem Straßenfertiger an denjenigen Punkten verbunden, die durch die im Boden vorhandenen Unebenheiten am wenigsten beeinflußt werden, d.h., um Beispiel die Mitte der Länge des Raupenlaufwerkes oder mitten zwischen Vorder- und Hinterachse.
• Daneben sind Ausführungen bekannt, bei denen die Bohlen nicht direkt mit dem Fahrgestell verbunden sind, sondern nur von diesen gezogen werden. Diese Bohlen werden höhenmäßig auf Stützkufen geführt, die zum Teil als Ski oder als Wagen mit mehreren an Wippen gelagerten Rädern ausgebildet sind. Die Führung erfolgt direkt oder unter Zwischenschaltung ton elektrischen und hydraulischen Elementen. Auch in diesen Fällen erfolgt die Verbindung der Verdichtungsbohle mit dem Fahrgestell über möglichst lange Zugarme.
• Höhenabweichungen im Gelände und somit auf die Zugpunkte bewirken eine Winkeländerung an der Bohlenunterfläche, die um so geringer ist, je länger die Zugarme sind. Beim Vorwärtsbewegen der Bohle erfolgt durch die Winkeländerung ein allmähliches Steigen oder Fallen, also eine Niveauänderung, die jedoch eine längere Vorwärtsbewegung der Bohle zur Voraussetzung hat. Es erfordert darum einen Weg von mehreren Metern um eine Änderung der Höhenlage der Zugpunkte auf die neu gelegte Straßendecke zu übertragen. Kleinere Bodenunebenheiten, die nur kurzzeitige Abweichungen der Zugpunkte zur Folge haben, werden dadurch selbsttätig so gut wie völlig ausgeglichen.
• Die jeweilige Einbaustärke wird durch Höhenverstellung der Zugpunkte oder bei einigen Ausführungsformen mit feststehenden Zugpunkten durch Winkeländerung der Bohle zu den Holmen eingestellt. Voraussetzung für die genaue Niveauhaltung ist ein stets gleichbleibender Anstellwinkel der Bohle, d.h., die Bohle muß immer mit dem gleichen Winkel bezüglich der Horizontalen vorwärtsschwimmen.
• Diese Voraussetzung ist bei der einfachen Stampfbohle am besten gegeben, da die Grundfläche der Bohle nur wenig vibriert und deshalb unter dieser kaum noch eine Verdichtung stattfindet. Darum ist ganz unabhängig von der jeweils erreichten Verdichtung die Hinterkante der Bohle immer auf gleicher Höhe wie die-Vorderkante, d.h., daß der Anstellwinkel mit fast 0° immer gleichbleibend ist. Nachteilig bei dieser Ausführung ist der große Stampfmesserverschleiß.
• Wird diese Bohle mit zusätzlichen Vibratoren ausgerüstet, liegt ihre Grundfläche nicht mehr parallel zur Fortbewegungsrichtung, sondern hängt auf grund der unter der Bohle noch stattfindenden Verdichtung hinten etwas tiefer. Der sich einstellende Anstellwinkel der Bohle ist abhängig von der Verdichtbarkeit des Baumaterials, der Vibrationsstärke, der Vorschubgeschwindigkeit und der Einbaustärke. Vibration und Vorschub lassen sich konstant halten, jedoch ändert sich durch unterschiedliche Einbaustärke der Anstellwinkel der Bohle und damit ihre Höhenlage im Verhältnis zu den Zugpunkten. Diese Fehler liegen bei der vorbeschriebenen Konstruktion aber noch in erträglichen Grenzen, da der größte Teil der Verdichtung durch die Stampfmesser ausgeführt werden.
• Bei der reinen Vibrationsbohle erfolgt die Verdichtung auf der ganzen Länge zwischen Vorderkante und Hinterkante der Bohle. Deshalb ergeben sich bei dieser Bohle bei wechselnden Einbaustärken größere Höhenabweichungen von denen an den Skalen abgelesenen Werten.
• Ein Zahlenbeispiel verdeutlicht den Sachverhalt: Bei einer Verdichtungsbohle von 0,6 m Länge, die an 3 m langen Zugarmen geführt ist, beträgt die Schüttstärke des Straßenbaumaterials (unter Vorderkante Bohle) bei einer Einbaustärke von 10 cm und einer 10%igen Verdichtung des Materials ca. 11 cm. Bei einer angenommenen unteren Zugpunkthöhe von 10 cm über der Bohlenunterfläche beträgt die Höhe der Zugpunkte bei dem vorgenannten Beispiel 11 + 1 . 3 + 10 = 26 cm.
• 0,6 Bei 20 cm Sinbanstarke und gleicher Verdichtung ist die erforderliche Schütthöhe 22 cm und die Höhe der Zugpunkte ist dann 22 + 2 . 3 + 10 = 42 cm anstatt, 0,6 wie zu erwarten,36 cm. Das ist bei 10 cm Höhenunterschied eine Fehlanzeige der Skala lm 6 cm.
• Wäre ein immer gleicbbleibendes Verhältnis der Schüttstärke zur erreichten Einbaustärke gewährleistet, so könnte man die Skala entsprechend einteilen. Das ist aber nicht möglich, da sich dieses Verhältnis wie schon zuvor erwähnt, in Abhangigkeit von mehreren Faktoren ändert.
• Eine Verbesserung zur Behebung dieses Mißstandes wurde bei bekannten Vibrationsbohlen dadurch erreicht, daß die Vorderkante der Bohle mit einer Anschrägung oder einer Rundung versehen wurde, unter der ein wesentlicher Anteil der Verdichtung stattfindet, während die hintere Fläche wieder mehr die Aufgabe der Führung übernimmt.
• Vor dieser Schräge oder Rundung wird eine höhenverstellbare Leiste angebracht, die die Aufgabe der Dosierung übernimmt. Dieses Dosierschild wird soweit angehoben, daß der Anstellwinkel der Bohle sich bei der gerade noch erreichbaren Verdichtung dem Wert 0 soweit wie möglich nähert. Dabei wird unter der Abstreifkante des Dosierschildes der vorderen Schräge oder Rundung der Bohle gerade so viel Material zugeführt, daß diese das Material noch verdichten kann, ohne die Bohle anzuheben. In diesem Zustand hat die Bohle die größte Einbaugenauigkeit und spricht am besten auf Höhenkorrekturen an.
• Die Materialzugabe muß bei dünneren Schichten größer sein als bei dickeren, denn das Material liegt bei dunneren Schichten nicht so kompakt, da es beim Abstreifen durch das Dosierschild von der Oberfläche her aufgelokkert wird.
• Daraus folgt, daß das Dosierschild gleichzeitig mit der Höhenverstellung der Bohle um einen dazu im Verhältnis stehenden Betrag in seiner Höhe zur Bohlenunterfläche verstellt werden muß, daß dieses Verhältnis aber mit größer werdender Einbaustärke kleiner werden muß.
• Bei den bekannten Vibrationsbohlen muß bei Einbaustärkenkorrekturen das Dosierschild zusätzlich zur üblichen Höhenverstellung von Hand verstellt werden. Da dies mit einigem Arbeitsaufwand verbunden ist, werden diese Verstellungen meist nur bei größeren Höhenunterschieden durchgeführt. Bei stark wechselnder Einbaustärke ist jedoch eine ständige Verstellung des Dosierschildes unbedingt erforderlich und auch bei kleineren Unterschieden wünschenswert.
• der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verstellen der Dosiereinrichtung einer Vibrationsbohle eines Straßenfertigers zu schaffen, die das Dosierschild gleichzeitig mit der Höhenverstellung der Bohle um einen dazu im Verhältnis stehenden Betrag in seiner Höhe zur Bohlenunterfläche verstellt.
• Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß die Dosiereinrichtung eine Verstelleinrichtung aufweist und daß die Verstelleinrichtung mit der Höheneinrichtung für die Einbaustärke des Straßenbelagmaterials gekoppelt ist.
• Vorteilhaft bei dieser Ausbildung ist, daß die Verstellung des Dosierschildes im Verhältnis zur Höhenverstellung der Bohle gleichzeitig erfolgt und somit eine erhebliche Erleichterung des Arbeitsganges erfolgt. Außerdem wird dadurch die Einbaustärke und somit die Niveauhaltung des Straßenbelages erhöht-.
• Die aus Sostengründen vorzugsweise als Hebelmechanik ausgebildete Verstelleinrichtung kann ebenso über hydraulische, pneumatische, elektrische oder eine Kombination vorgenannter Elemente erfolgen.
• In einer Weiterbildung der Erfindung zeichnet sie sich dadurch aus, daß das mit dem Straßenfertiger verbundene Ende des Zugarmes höhenverstellbar ist, daß ein Hebel am Zugarm drehbar gelagert ist, wobei ein Ende des Hebels am Straßenfertiger angelenkt und das andere Ende mit einer längenverstellbaren Verbindungsstange verbunden ist, daß eine Lasche im Drehpunkt am rückwärtigen Ende des Zugarmes verbunden ist und daß die Lasche zwei Anlenkpunkte aufweist, wobei'ion einem Anlenkpunkt das freie Ende der Verbindungsstange und im anderen Anlenkpunkt eine zweite, ebenfalls längenverstellbare Verbindungsstange angelenkt ist, die mit ihrem freien Ende mit der Dosiereinrichtung verbunden ist.
• Wird bei dieser Ausbildung der Zugpunkt der Zugarme in der Höhe verstellt, so schwenkt der mit seinem einen Ende am Fahrgestell befestigten Hebel um seine Drehachse auf dem Zugarm, wobei das Verbindungsgestänge gezogen oder gedrückt wird und sich somit die am hinteren Ende befindliche Lasche verstellt und über das an der Lasche angeordnete zweite Verbindungsgestänge die Dosiereinrichtung entsprechend einstellt.
• Durch das Verhältnis der einzelnen Hebellängen und die Lage der Winkelwege läßt sich das Verhältnis von Zugpunktverstellung und Dosierverstellung beliebig variieren. Die Verstellung der Dosiereinrichtung kann auch über Zahnräder oder Zahnstangen oder Seilsysteme erfolgen.
• Ausführungsbeispiele, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 die Seitenansicht der Vorrichtung, Fig. 2 die Veränderung in der Höhenverstellung des Dosierschildes durch Verstellung des Winkelweges der Lasche 13, Big. 3 eine andere SXusbildang der Vorrichtung mit abknickbarem Zugarm, Fig. 4 die Verstellmöglichkeit der Dosiereinrichtung durch eine Kulissenführung und Fig. 5 eine Verstellmöglichkeit der Dosiereinrichtung durch eine verstellbare Kulissenführung.
• Der Zugarm 1 der Vibrationsbohle 9 ist an den nicht gezeichneten Straßenfertiger mit einer Höhenverstelleindem/ richtung 10 angehängt. An dem StraßeDfertiger zugekehrten Ende des Zugarmes ist im Drehpunkt 8 ein Hebel 7 angeordnet, der als Winkelhebel ausgebildet ist. Der längere Schenkel des Hebels 7 ist im Gelenkpunkt 6 ebenfalls am Straßenfertiger befestigt. Die Befestigung dieses Hebelendes ist in einer Gleitführung angeordnet (nicht gezeichnet). Das freie Ende des Hebels 7 ist mit einer Verbindungsstange 11, die ein Teil der Verstelleinrichtung 2 darstellt, verbunden. Am rückwärtigen Ende des Zugarmes 1 ist im Drehpunkt 16 ein zweiter Winkelhebel gelagert, der als dreieckige Lasche 13 ausgebildet ist, Die Basiswinkel der Lasche 13 weisen jeweils einen Anlenkpunkt 14, 15 auf. Im Anlenkpunkt 14 ist das freie Ende der längenverstellbaren Verbindungsstange 11 angelenkt. Das hintere Ende des Zugarmes 1 ist senkrecht nach unten abgewinkelt und mit der Vibrationsbohle 9 verbunden. Die Vibration der Bohle wird durch einen gegenläufigen Unwuchtvibrator erzeugt. An dem senkrecht abgewinkelten Teil des Zugarmes 1 ist die horizontale Führung der Dosiereinrichtung 3 angeordnet. Zwischen der Dosiereinrichtung 3 und dem Anlenkpunkt 15 der Lasche 13 ist eine ebenfalls längenverstellbare Verbindungsstange 12 angelenkt.
• wird also bei 10 der Zugarm 1 in der Höhe verstellt, verstellt sich zwangsläufig auch die Höhe der Dosiereinrichtung 3 bezüglich der Unterkante der Vibrationsbohle 9, so daß eine geänderte Straßenbelagsmaterialmenge 4 der abgerundeten Vorderkante der Vibrationsbohle 9 zugeführt wird.
• Fig. 2 zeigt eine Möglichkeit zur Verstellung des Verhältnisses von Zugunktverstellung zur Dosierverstellung auf. Dadurch, daß der Winkelweg bei einem oder mehreren Hebeln so gelegt wird, daß der Punkt, an dem das Verbindungsgestänge gelagert ist, sich beim Heben dem höchsten vom Verbindungsgestänge 11, 12 abgewandten Punkt des Kreises nähert, wird der Hubanteil der Dosiereinrichtung 3 verändert. Das gleiche kann erreicht werden, indem ein oder mehrere Hebel in der Länge verstellt werden.
• Fig. 3 zeigt die Ausbildung der Verstelleinrichtung 2a bei einer Vorrichtung mit abknickbaren Zugarmen. Der Zugarm besteht aus den Zugarmteilen 1a und 1b, wobei das Zugarmteil Ib im Gelenkpunkt 6a mit dem Straßenfertiger verbunden ist. Die Zugarmteile 1a und 1b sind im Drehpunkt 18 miteinander verbunden. Über diesen Drehpunkt hinaus sind die Zugarmteile hebelartig verlängert. Das Zugarmteil 1b weist einen rechtwinklig abgeknickten abschnitt auf, der an seinem Ende im Drehpunkt 17 eine längenverstellbare Verbindungsstange 11a aufnimmt. Das Zugarmteil 1a ist ohne Winkeländerung in Richtung des Straßenfertigers verlängert, und weist an seinem Ende eine gelenkig bzw. verschiebbar angeordnete Spindelmutter 20 auf, die die Verstellspindel 10a zur Höhenverstellung der Einbaustärke aufnimmt und mit ihrem freien Ende im Anlenkpunkt 19 am Zugarmteil 1b befestigt ist. Die Verstellung der Dosiereinrichtung erfolgt analog der Verstellung der vorbeschriebenen Vorrichtung, wobei eine Lasche 13a im Drehpunkt 16a auf dem Zugarmteil 1a befestigt ist und die Verbindungsstangen 11a, 12a in den entsprechenden Anlenkpunkten 14a, 15a gelagert sind, so daß die Dosiereinrichtung 3a wiederum zwangsläufig mit verstellt wird, sobald sich die Höhenlage des Zugarmteiles 1a verändert.
• Die Fig. 4 und 5 zeigen eine weitere Möglichkeit der Verstellung der Dosiereinrichtung 3, 3a. Der Kulissenstein 21a der Kulissenführung 21 weist eine sich in vorzugsweise horizontaler Richtung erstreckende Kurvenausnehmung 21b auf, in die die Verbindungsstange zur Dosiereinrichtung eingehängt ist. Die seitlich am Kulissenstein 21a angeordnete Lasche nimmt die Verbindungsstange auf, die mit der Höhenverstellung für die Einbaustärke verbunden ist. Eine zusätzliche Möglichkeit zur Anderung des Verhältnisses von Zugpunktverstellung und Dosierverstellung ist in Fig. 5 aufgezeigt und zwar in der um einen gewissen Winkelweg verstellbaren Lage des Kulissensteins 22a und somit einer Verstellung der Kurvensteigung 22b.

Claims (8)

Ansprüche:

1. Vorrichtung zum Verstellen der Dosiereinrichtung einer Vibrationsbohle eines Straßenfertigers, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung (3) eine Verstelleinrichtung (2) aufweist,und daß die Verstelleinrichtung (2) mit der Höheneinrichtung für die Einbaustärke des Straßenbelagmaterials (4) gekoppelt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (2) als Hebelmechanik ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel zur Verstellung der Dosiereinrichtung (3) an den Zugarmen (1) der Vibrationsbohle (9) angeordnetsind.

4. Vorrichtung nach einem der vahergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Straßenfertiger verbundene Ende (10) des Zugarmes (1) höhenverstellbar ist, daß ein Hebel (7) am Zugarm (1) drehbar gelagert ist, wobei ein Ende (6) des Hebels (7) am Straßenfertiger angelenkt und das andere Ende mit einer längenverstellbaren Verbindungsstange (11) verbunden ist, daß eine Lasche (13) im Drehpunkt (16) am rückwärtigen Ende des Zugarmes (1) verbunden ist, und daß die Lasche (13) zwei Anlenkpunkte (14, 15) aufweist, wobei in einem Anlenkpunkt (14) das freie Ende der Verbindungsstange (11) und im anderen Anlenkpunkt (15) eine zweite, ebenfalls längenverstellbare Verbindungsstange (12) angelenkt ist, die mit ihrem freien Ende mit der Dosiereinrichtung (3) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der am Zugarm (1) gelagerte Hebel (?) der Verstelleinrichtung (2) mit seinem einen Ende (6) am Fahrgestell des Straß-enfertigers gelenkig bzw. in einer verschiebbaren Führung verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen geknikten Zugarm aufweist, wobei die Zugarmteile (la, 7b) im Drehpunkt (18) schwenkbar verbunden sind, daß das Zugarmteil (1a) über den Drehpunkt (18) hinaus in Richtung des Straßenfertigers verlängert ist, daß das Zugarmteil (1b) mit dem Straßenfertiger im Drehpunkt (6a) verbunden ist, daß das Zugarmteil (7b) über den Drehpunkt (18) hinaus im rechten Winkel verlängert ist, daß das verlängerte Ende des Zugarmteils (1b) einen Anlenkpunkt (17) aufweist, daß der Anlenkpunkt (17) mit einer längenverstellbaren Verbindungsstange (11a) verbunden ist, daß das andere Ende der Verbindungsstange (11a) im Anlenkpunkt (14a) mit der am Zugarmteil (1a) im Drehpunkt (16a) verbundenen Lasche (13a) verbunden ist, daß die Lasche (13a) einen zweiten Anlenkpunkt (15a) aufweist, daß zwischen dem Anlenkpunkt (15a) und der Dosiereinrichtung (3a) eine längenverstellbare Verbindungsstange (12a) angeordnet ist, daß eine Verstellspindel (10a) zur Einbaustärkenverstellung in einem zwischen Drehpunkt (18) und Drehpunkt (6a) befindlichem Drehpunkt (19) des Zugarmteiles (1b) angeordnet ist, und daß das über den Drehpunkt (18) hinausragende Ende des Zugarmteils (1a) eine gelenkig angeordnete Spindelmutter (20) aufweist, die die Verstellspindel (10a) aufnimmt.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Verstellung der Dosiereinrichtung (3, 3a) zur Höhenverstellung der Vibrationsbohle (9) durch Veränderung der Lage des Winkelweges mindestens eines Hebels der Verstelleinrichtung (2, 2a) variabel ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Verstellung der Dosiereinrichtung (3, 3a) zur Höhenverstellung der Vibrationsbohle (9) durch Veränderung der Hebellänge mindestens eines Hebels der Verstelleinrichtung (2, 2a) variabel ist.

5 Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung der Dosiereinrichtung entsprechend der jeweils eingestellten Einbaustärke durch eine Eulissenführung (21) bestimmbar ist, wobei der Kulissenstein (21a) eine sich vorzugsweise in horizontaler Richtung erstreckende Kurve (21b) aufweist, in der die Dosiereinrichtung (3) höhenverstellbar geführt ist0 10, Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Verstellung der Dosiereinrichtung zur Höhenverstellung der Vibrationsbohle durch Verstellung der Kurve (22b) des Eulissensteins (22a) variabel ist.

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