DE2364028A1 - Maschine zur bearbeitung von strassenoberflaechen - Google Patents

Maschine zur bearbeitung von strassenoberflaechen

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DE2364028A1
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John Edward Gowler
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NON IMPACT SURFACES Ltd
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Description

Maschine zur Bearbeitung von Straßenoberflächen
Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Bearbeitung von Straßenoberflächen, bestehend aus einem Gestell mit Straßenrädern, das eine Schneidwalze trägt, die um eine Achse drehbar angeordnet ist,die sich quer zur Fahrtrichtung erstreckt und mit der Straßenoberfläche in Berührung gebracht werden kann, um eine Schicht der Oberfläche abzuheben, und mit einer ersten hydrostatischen Pumpe, die an einen Hydrostatikmotor zum Antrieb der Walze gangeschlossen ist, die sich gemäß der Erfindung dadurch auszeichnet, daß eine zweite hydror· statische Pumpe an einen Hydrostatikmotor zum Antrieb wenigstens eines der Straßenräder angeschlossen ist, daß eine Einrichtung zum Antrieb der Pumpen mit konstanter Geschwindig« keit vorhanden ist, daß die Pumpen unbegrenzt veränderbare Förderleistungen haben, und daß eine Einrichtung zur individuellen Änderung der Förderleistungen der Pumpen vorhanden ist, so daß jede Kombination von Walzen- und Straßenradgeschwindigkeiten erreicht werden kann.
Eine derartige Maschine hat gegenüber den bekannten Maschinen insbesondere deshalb große Vorteile, da die Steuermöglichkeit in dem Bereich der Arbeitsgeschwindigkeiten der Walze
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und der Straßenräder größer ist als bei den Maschinen mit üblichen mechanischen Antrieben. Es ist auch bekannt, die Walze durch eine hydrostatische Einrichtung anzutreiben, jedoch bietet diese Anordnung keine ausreichende Steuermöglichkeit der Leistung und der Geschwindigkeit der Maschine.
Vorzugsweise sind Ventile vorhanden, um die Pumpen mit den Motoren in einer Straßenbearbeitungsstellung zu verbinden, wobei die erste Pumpe an den Walzenmotor und die zweite Pumpe an den Motor für die Straßenräder angeschlossen und wobei eine Fahrtstellung möglich ist, in der die erste Pumpe mit den Straßenrädern verbunden ist.
Während der Bearbeitung ist eine relativ große Leistung zum Antrieb der Walze und eine relativ kleine Leistung zum Antrieb der Straßenräder notwendig, während die Straßenräder eine relativ große Leistung während der Fahrt von einer Arbeitsstelle zu einer anderen benötigen. Ein Vorteil der obigen Anordnung besteht darin, daß die Größe der zweiten Pumpe wesentlich verringert wird, da die erste Pumpe, die sehr viel größer sein kann, zum Antrieb der Straßenräder während der Fahrt verwendet werden kann.
Vorzugsweise sind die Pumpen Taumelscheibenpumpen, die von einer einzigen Maschine angetrieben werden, die mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben wird, und die Geschwindigkeiten, mit denen die Motoren angetrieben werden, sind durch Änderung des Winkels der Taumelscheiben veränderbar.
Der Hydrostatikmotor für die Walze kann wenigstens teilweise innerhalb der Walze angeordnet sein.
Vorzugsweise ist die Walze so ausgebildet, daß sie von zwei Hydrostatikmotoren angetrieben wird, deren Rotoren um die
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gleiche Achse drehbar sind, wobei die Walze an den beiden Rotoren befestigt ist.
Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist wenigstens ein Führungsrad zur Steuerung der Schnittiefe der Walze und wenigstens ein doppelt wirkender hydraulischer Druckzylinder zur Steuerung der Lage des Führungsrades sowie eine Pumpe zur Betätigung des Druckzylinders vorhanden. In der hydraulischen Verbindung zwischen der Pumpe und dem Druckzylinder ist ein hydraulischer Druckspeicher angeordnet, um Stoßbelastungen des Führungsrades zu dämpfen.
Es kann eine Einrichtung zur Ermittlung der Lage des Führungsrades und eine Einrichtung zur Betätigung des Druckzylinders in einer Richtung vorhanden sein, in der das Führungsrad in eine vorbestimmte Lage zurückgebracht wird, wenn die Ermittlungseinrichtung die Bewegung des Führungsrades aus der vorbestimmten Lage ermittelt.
Vorzugsweise weist die Ermittlungseinrichtung Mikroschalter auf, die in einer der gewünschten Schnittiefe entsprechenden Lage einstellbar sind.
Durch die Erfindung wird auch ein Verfahren zur Bearbeitung einer Straßenoberfläche unter Verwendung einer derartigen Maschine geschaffen, die ein Gestell mit Straßenrädern aufweist und eine Schneidwalze trägt, die um eine Achse drehbar ist, die quer zur Laufrichtung verläuft, und die Mittel hat, die an der Straßenoberfläche angreifen, um die Schnittiefe der Walze zu begrenzen, wobei während des Schneidvorgangs die Schneidwalze an der Maschine frei aufgehängt ist und der Schneiddruck nur von dem Gewicht der Schneidwalze geliefert wird.
Es sind viele Maschinen bekannt, die eine Schneidwalze aufweisen, die an dem Gestell befestigt ist, jedoch wird bei
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allen Maschinen auf die Walze Druck ausgeübt, z.B. durch einen hydraulischen Druckzylinder zwischen dem Gestell der Maschine und der Walze, um den Schneiddruck für die Walze zu erzeugen. Es wurde überraschenderweise festgestellt, daß dies bei der erfindungsgemäßen Maschine nicht notwendig ist, und daß außerdem, wenn das Gewicht der Walze den Schneiddruck liefert, keine Erschütterungen und Stoßbelastungen von der Walze auf das Maschinengestell zurückübertragen werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 7 beispielsweise erläutert. Es zeigt:
Figur 1 eine Seitenansicht der Maschine, Figur 2 eine Aufsicht von Teilen der Maschine,
Figur 3 einen Teilschnitt, aus der die Anordnung und Konstruktion der Schneidwalze hervorgeht, wobei der Druckzylinder der Klarheit halber weggelassen ist,
Figur 4 eine vergrößerte Seitenansicht der Schneidwalze und ihrer zugehörigen Teile,
Figur 5 einen Schnitt durch ein hinteres Straßenrad, aus dem der Antriebsmotor hervorgeht,
Figur 6 ein Schaltbild des hydrostatischen Kreises, und
Figur 7 ein Schaltbild des hydraulischen Kreises für den hydraulischen Druckzylinder der Tiefensteuerungseinrichtung.
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, hat die Maschine ein Gestell 10, das allgemein aus Walzstahlteilen besteht, die in geeigneter Weise verstärkt sind, wenn dies nötig ist» An dem
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Gestell sind zwei hintere Straßenräder 11, 12, zwei einzeln steuerbare vordere Straßenräder 13, 14, eine Steuerkabine 15, eine Dieselmaschine 16, eine Brenneranordnung IS und eine drehbare Schneidwalze 19 angeordnet. Die beiden Vorderräder 13, 14 sind von der Kabine 15 aus über einen Mechanismus (nicht gezeigt) steuerbar. Gegebenenfalls können Abweisschaufeln vorgesehen werden, um das abgehobene Material aus der Bahn der Hinterräder zu halten.
Jedes Hinterrad wird von einem einzigen hydrostatischen Motor 21 angetrieben. Fig. 5 zeigt das Rad 12 und den zugehörigen Motor 21, der an dem Gestell durch eine Platte 50 befestigt und teilweise in der Radnabe untergebracht ist.
Die Fig. 3 und 4 zeigen die Schneidwalze und ihre zugehörige Befestigungsanordnung und einen ihrer beiden Antriebsmotoren 22t Der andere Motor (nicht gezeigt) ist innerhalb des anderen Endes der Walze angeordnet. Jeder Motor 22 ist an einem inneren radialen Flansch 23 an der Walze angeschraubt. Die Motoren sind mit dem Gestell 10 durch ein schwenkbares Rohr 40 (Fig. 3) verbunden, das es ermöglicht, die Neigung der Walzenachse aus der Horizontalen für die Planierung einer gewölbten Straßenoberfläche oder zum Abheben einer Schicht unterschiedlicher Tiefe zu ändern.
Ein Träger 51 ist an dem Gestell 10 und zwei Flansche 52, 53, sind an dem Träger 51 befestigt. Das Rohr 40 ist an den Flanschen 52, 53 durch zwei weitere Flansche 54, 55 zur Drehung um eine vordere und hintere Achse schwenkbar befestigt. Am Rohr 40 ist an jedem Ende um eine Querachse ein Halteteil 42 schwenkbar angeordnet. Die Walze ist an den Halteteilen 42 mittels der hydrostatischen Motoren 22 befestigt, wobei einer in jedem Ende der Walze angeordnet ist. Das Halteteil 42 kann zusammen mit der
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Walze 19 durch einen hydraulischen Druckzylinder 43 gehoben und gesenkt werden, der an dem Gestell und an einer sich zwischen den Halteteilen 42 erstreckenden Stange 56 schwenkbar befestigt ist. An den Halteteilen 42 sind außerdem Stützen 57 befestigt, von denen jede eine Rolle 45 trägt, die sich innerhalb der Breite der Schneidwalze befindet. Die Rollen 45 sind in der Höhe relativ zu der Trommel mittels hydraulischer Druckzylinder innerhalb der Stützen 57 einstellbar.
Ein Schneidzahn 24 ist als an dem Umfang der Stahlwalze 19 angeschweißt gezeigt. Es sind jedoch mehrere solche Zähne über die volle Breite der Walze längs einer Linie angeordnet, die in abgewickelter Form die Form eines Chevrons oder eines V haben können,.so daß eine einzige Umdrehung der Walze eine Schicht der Straßenoberfläche entfernt, die die volle Breite der Walze hat. Die Schneidwalze-dieses Beispiels hat eine Breite von etwa 2,29 m. Die Längsachse der Walze verläuft unter 90 zu der Längsachse der Maschine.
Die Höhe der Walze relativ zu der Straßenoberfläche ist durch Einstellung der beiden Räder 45 veränderbar und die Walze kann mittels des Druckzylinders 43 von der Straßenoberfläche abgehoben werden.
Jeder Schneidzahn 24 hat einen Η-Querschnitt und eine wechselbare Carbidspitze, die wieder geschliffen werden kann, wie z.B. in der GB-PS 1 284 539 gezeigt ist.
Die Brenneranordnung 18 hat Propangasheizvorrichtungen 85, ist vor der Walze 1-9 angeordnet und hat die gleiche Breite wie die Walze. Die Anordnung hat zwei Halteteile 82a, die in Führungen 82 vertikal verschiebbar sind und die Höhe der Anordnung über der Straße ist mittels eines Druckzylinders 60 und zweier an den Halteteilen 82a: befestigter Kabel einstellbar. Die Anordnung hat ein hydraulisch angetriebenes
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Gebläse, Leitungen, Steuereinrichtungen, ein Rohrsystem und Meßinstrumente, die alle nicht gezeigt sind.
Fig. 6 zeigt den hydrostatischen Hauptkreis für die Maschine. Eine Pumpe 62 wird von der Dieselmaschine 16 angetrieben und hat eine veränderbare Förderleistung. Die Pumpe ist an einen Behälter 61 angeschlossen. Die Walzenmotoren 22 sind mit dem Pumpenkreis mittels Ventilen 64 und 65 verbunden und arbeiten nur in einer Richtung. Jeder angetriebene Motor ist mit einem Querleitungsrückschlagventil 66 versehen, um eine Druckentspannung durchzuführen, wenn Stoßbelastungen auftreten (z.B. wenn die Walze auf ein hartes Material trifft) und die Hauptzufuhrleitungen sind nahe der Pumpe mit Querleitungsrückschlagventilen 63 versehen, die den Druck des Kreises steuern. Die Pumpe 62 und der Kreis können mittels der Ventile 67, 81 abwechselnd mit dem Radantriebsmotor 21 verbunden werden.
Die Pumpe 71 hat ebenfalls eine veränderbare Förderleistung und wird von einem Behälter 70 aus versorgt. Die Pumpe 71 hat jedoch eine geringere Leistung als die Pumpe 62.
Der Kreis für die Pumpe 71 hat zwei Hauptleitungen, die zu einem Ventil 74 führen, das zwei Stellungen hat, eine erste Stellung, in der die Leitungen mit den Zuführleitungen und den Rückleitungen des Motors 21 verbunden sind, und eine zweite Stellung, in der die beiden Hauptleitungen miteinander verbunden sind und die Pumpe 71 leerläuft.
Die Hauptleitungen sind durch Querleitungsrückschlagventile 72 verbunden, um den Druck in den Leitungen zu regulieren.
Von dem Ventil 74 aus ist die Hauptleitung mit dem Ventil 75 verbunden.
Die Motoren 21 haben je drei Anschlußstellen A, B und C. In der einen Stellung des.Ventils 75 fließt Strömungsmittel in
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die Anschlußstelle A und aus den Anschlußstellen B und C. Dadurch arbeiten die Motoren mit halber Förderleistung bei niedrigem Drehmoment und hoher Geschwindigkeit.
In einer zweiten Stellung des Ventils 75 fließt das Strömungsmittel in die Anschlußstellen A und B und aus der Anschlußstelle C. Dadurch arbeiten die Motoren mit voller Förderleistung und mit hohem Drehmoment und niedriger Geschwindigkeit.
Ausfallsichere Bremszylinder 77 sind für die Hinterräder 11 und 12 vorgesehen und die Bremsen werden freigegeben, wenn sich in den Einlaßleitungen Druck aufbaut, die zu den Anschlußstellen A oder A und B führen.
Ein Ventil 78 ist vorgesehen, um die Eingangs- und Ausgangsleitungen zu den Motoren 21 zu verbinden, damit das Fahrzeug bei einem Ausfall abgeschleppt werden kann.
Die Ventile 64, 65, 67, 81 und 74 werden alle gleichzeitig von einem Druckzylinder 68 gesteuert, der von einem Ventil 69 gesteuert und von einer Hydraulikpumpe 80 versorgt wird. Die Ventile bewegen sich zwischen einer Planierstellung der Maschine, wenn die Ventile 64, 65 die Walzenmotoren 22 in den Kreis der Pumpe 62 schalten, die Ventile 67, 81 geschlossen sind und das Ventil 74 in seiner ersten Stellung ist, in der es die Radmotoren 21 mit dem Kreis der Pumpe 71 verbindet, und einer Fahrtstellung, in der die Ventile 67, 81 die Radmotoren 21 in den Kreis der größeren Pumpe 62 schalten, die Ventile 64, 65 geschlossen sind und das" Ventil 74 in seiner zweiten Stellung ist, in der die Pumpe 71 frei laufen kann.
Die Richtung der Drehung der Räder kann durch Umkehrung des Taumelscheibenwinkels an der Pumpe umgekehrt werden,
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die in dieser Zeit mit den Straßenradmotoren 21 verbunden ist. Die Drehzahl der Walze und der Straßenräder wird in ähnlicher Weise durch Änderung der Taumelscheibenwinkel in den Pumpen geändert, während die Geschwindigkeit der Maschine 16 konstant gehalten wird. Der Hydraulikkreis zu den verschiedenen Druckzylindern ist in üblicher Weise ausgebildet. Der einzige Teil des Kreises, der einer Erläuterung bedarf, ist in Fig. gezeigt, aus der der Kreis zu den Kolben 9O hervorgeht, die die Rollenhöhensteuerräder 45 steuern.
Eine Pumpe 91, die von einem Behälter 92 aus versorgt wird, ist an zwei Umkehrmagnetventile 93 und damit an die beiden doppelt wirkenden Druckzylinder 90 angeschlossen. Die Umkehrventile sind auch mit dem Behälter 92 verbunden. Jedes Ventil wird von zwei Solenoiden 95, 96 gesteuert und die Solenoide werden automatisch von Mikroschaltern gesteuert, die an den Radaufhängungen befestigt sind. Die Mikroschalter sind entsprechend der erforderlichen Schnittiefe in der Lage einstellbar. Somit wird die Höhe des Rades 45 nach einer Anfangseinstellung automatisch eingestellt und die Schnittiefe wird selbst dann konstant gehalten, wenn z.B. Strömungsmittel nach längerem Gebrauch an den Kolben der Druckzylinder 90 vorbei austritt.
Hydraulikdruckspeicher 97 sind in den Kreisen vorgesehen, die zu den vertikalen oberen Enden der Druckzylinder 9O führen, um auf die Räder 45 wirkende Stoßbelastungen zu dämpfen.
Zur Durchführung eines Bearbeitungsvorgangs werden die Räder 45 von dem Kreis der Fig. 7 automatisch in der Höhe eingestellt. Wenn eine andere als die durch die Mikroschal ter eingestellte Schnittiefe erforderlich ist, kann der elektrische Kreis zu den Solenoiden 95 von der Kabine aus übersteuert werden. Wenn z.B. die Schnittiefe an einer Seite größer als an der anderen sein soll, dann wird das
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Rad 45 an dieser Seite relativ zu der Walze höher eingestellt, Der Druckzylinder 43 wird dann völlig freigegeben, so daß die Walze die Straßenoberfläche unter ihrem eigenen Gewicht berührt und die Maschine langsam längs der Oberfläche einer Straße in Vorwärtsrichtung angetrieben wird, wobei der Druckzylinder 68 (Fig. 6) den hydrostatischen Kreis in dem Planierzustand hält. Die Brenneranordnung 18 erhitzt und erweicht die Straßenoberfläche und die Walze 19 wird in der entgegengesetzten Richtung zu derjenigen der Straßenräder angetrieben, um eine Schicht der Straßenoberfläche abzuheben. Wenn die Straßenoberfläche gekrümmt ist, schwenken die Räder 45 die Walze automatisch, wobei das Rohr 40 um das Gestell schwenkt.
Wenn die Maschine von einer Arbeitsstelle zur anderen transportiert werden soll, wird der Druckzylinder 68 dazu benutzt, den hydrostatischen Kreis in den Fahrtzustand zu bringen.
Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten des vorangegangenen Beispiels beschränkt. Z.B. können die 2,29m breite Walze 19 und die Brenneranordnung 18 durch breitere Vorrichtungen ersetzt werden. Wenn die Breite der Vorrichtungen die Gesamtbreite der Maschine überschreitet, können die Brenneranordnung und die Walze an einer oder mehreren Dreh tisch vorrichtungen befestigt werden, so daß zum Transport der Maschine von einer Arbeitsstelle ,zu anderen die Vorrichtungen in eine horizontale Ebene gedreht werden können, um die vorstehenden Enden der Maschine nach innen zu schwenken, so daß sie innerhalb der Gesamtbreite der Maschine liegen.
Es können zwei oder mehr Chevrons oder Vs am Umfang um die Schneidwalze angeordneterZähne vorhanden sein.
Ein wesentlicher Vorteil der soeben beschriebenen Maschine besteht darin, daß der hydrostatische Antrieb der Walze
und der Straßenräder dem Antrieb und den Straßenräder einen unbegrenzten Geschwindigkeitsbereich verleiht. Diese Eigenschaft ist bei den bekannten mechanischen Vorrichtungen nicht erreichbar.
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Claims (12)

  1. Ansprüche
    1J Maschine zur Bearbeitung von Straßenoberflächen, bestehend aus einem Gestell mit Straßenrädern, das eine Schneidwalze trägt, die um eine Achse drehbar angeordnet ist, die sich quer zur Fahrtrichtung erstreckt und mit der Straßenoberfläche in Berührung gebracht werden kann, um eine Schicht der Oberfläche abzuheben, und mit einer ersten hydrostatischen Pumpe, die an einen Hydrostatikmotor zum Antrieb der Walze angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite hydrostatische Pumpe (71) an einen Hydrostatikmotor (21) zum Antrieb wenigstens eines der Straßenräder (11 bis 14) angeschlossen ist, daß eine Einrichtung zum Antrieb der Pumpen (62, 71) mit konstanter Geschwindigkeit vorhanden ist, daß die Pumpen unbegrenzt veränderbare Förderleistungen haben, und daß eine Einrichtung zur individuellen Änderung der Förderleistungen der Pumpen vorhanden ist, so daß jede Kombination von Walzen- und Straßenradgeschwindigkeiten erreicht werden können.
  2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ventile (64, 65, 67, 74, 81) vorhanden sind, um die Pumpen (62, 71) mit den Motoren (21, 22) in einer Straßenbearbeitungsstellung zu verbinden, wobei die erste Pumpe
    (62) an den Walzenmotor (22) und die zweite Pumpe (71) an den Motor (21) für die Straßenräder angeschlossen ist, und daß in einer \ Fahrtstellung die erste Pumpe mit den Straßenrädern verbunden ist.
  3. 3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen Taumelscheibenpumpen sind, die von einer einzigen Maschine angetrieben werden, die mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben wird, und daß die Geschwindigkeit, mit der die Motoren angetrieben werden, durch Änderung des Winkels der Taumelscheiben veränderbar ist.
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  4. 4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hydrostatikmotor (22) für die Walze (19) wenigstens teilweise innerhalb der Walze angeordnet ist.
  5. 5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (19) von zwei Hydrostatikmotoren angetrieben wird, deren Rotoren um die gleiche Achse drehbar sind, wobei die Walze an den beiden Rotoren befestigt ist.
  6. 6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (19) in einer Drehrichtung angetrieben wird, die zu der der Straßenräder (11 bis 14) entgegengesetzt ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (18) zur Erhitzung der Straßenoberfläche vor der Walze (19).
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Aufteilung des Strömungsmittelstroms zu dem Motor für die Straßenräder, um dessen Drehgeschwindigkeit zu ändern.
  9. 9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein Führungsrad (45) zur Steuerung der Schnitttiefe der Walze (19), in der wenigstens ein doppelt wirkender hydraulischer Druckzylinder zur Steuerung der Lage des Führungsrades und eine Pompe zur Betätigung des Druckzylinders vorhanden ist, und daß in der hydraulischen Verbindung zwischen der Pumpe und dem Druckzylinder ein hydraulischer Druckspeicher zur Dämpfung von Stoßbelastungen des Führungsrades vorhanden ist.
  10. 10. Maschine nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Ermittlung der Lage des Führungsrades und
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    eine Einrichtung zur Betätigung des Druckkolbens in einer Richtung, in der das Führungsrad in eine vorbestimmte Lage zurückgebracht wird, wenn die Ermittlungseinrichtung die Bewegung des Rades aus der vorbestimmten Lage ermittelt.
  11. 11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungseinrichtung zwei in der Lage entsprechend einer gewünschten Schnittiefe einstellbare.Mikroschalter aufweist.
  12. 12. Verfahren zur Bearbeitung einer Straßenoberflache unter Verwendung der Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die ein Gestell mit Straßenrädern aufweist, das eine Schneidwalze trägt, die um eine Achse drehbar ist, die quer zur Laufrichtung verläuft, und die Mittel hat, um an der Straßenoberfläche' anzugreifen und die Schnitttiefe der Walze zu begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Sehneidwalze während des Schneidvorgangs an der Maschine frei aufgehängt ist und der Schneiddruck nur von dem Gewicht der Schneidwalze hervorgerufen wird.
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