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Bodenstabilisierungsgerät
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Die Erfindung betrifft ein von einem Fahrzeug mitgeführtes Gerät
zur Bodenstabilisierung, mit einer mit radial abstehenden Werkzeugen besetzten angetriebenen
Mischerwelle, welche den Boden durcharbeitet und dabei vorher aufgebrachte Zuschläge
in den Boden einarbeitet und damit vermischt und mit einem die Mischerwelle abdeckenden
Mischergehäuse.
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Ein Bodenstabilisierungsgerät der vorbezeichneten Art ist in der
US-Patentschrift 3 907 038 beschrieben. Bei dem bekannten Gerät ist am Heck eines
Fahrzeugs ein Ausleger schwenkbar angeordnet, der an seinem freien Ende die Mischerwelle
trägt. Mit Hilfe eines Arbeitszylinders kann der Ausleger um seinen Anlenkpunkt
am Fahrzeug geschwenkt werden, so daß die von der Mischerwelle abstehenden Werkzeuge
bei Rotation mehr oder weniger tief in den zu bearbeitenden Boden eindringen können.
Das Mischergehäuse ist als die Mischerwelle abdeckender Kasten ausgebildet, der
auf dem Boden aufliegt und vom Fahrzeug lediglich mitgeschleppt wird.
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Die Einhaltung einer bestimmten Eindringtiefe der Werkzeuge der Mischerwelle
in den Boden ist somit stark abhängig von der Ebenflächigkeit des zu bearbeitenden
Bodens, weil die kischerwelle über den vom Einstellzylinder starr gehaltenen Ausleger
alle Nickbewegungen des Fahrzeugs mitmacht.
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Der Erfindung liegt die Auf gabe zugrunde, die qualität der Tiefenhaltung
der I.iischerwelle bei Bodenstabilisierungsgeräten zu verbessern.
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Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß die Mischerwelle
mit mindestens einem im wesentlichen lotrecht zur zu bearbeitenden Bodenoberfläche
wirkenden Verstellelement an dem E.ischergehäuse abgestützt ist, daß das ilischergehäuse
wenigstens ein Stützelement für seine Stützführung auf der Bodenoberfläche aufweist,
und daß das Mischergehäuse am freien Ende eines an dem Fahrzeug angelenkten Zugarms
befestigt ist.
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Das mit seinen Stützelementen auf der Bodenoberfläche ge-.
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führte Kischergehäuse benutzt somit die Bodenoberfläche als Ausgangsniveau
für die Bemessung der Eindringtiefe der Eischerwelle, die somit über die am Mischergehäuse
abgestdtzen Verstellelemente, je nach gewunschter Eindringtiefe, mehr oder weniger
aus dem Mischergehäuse herausgefahren werden kann. Da das kischergehäuse selbst
am freien Ende eines am Fahrzeug angelenkte Zugarms befestigt ist, laufen die Lischerwelle
und das Mischergehäuse
als eine Geräteeinheit während des Betriebs
frei dem Fahrzeug nach, so daß sich die einwandfreie Höhenhaltung der ttischerwelle
beeinflussende Nickb ewe gungen des Fahrzeugs selbst nicht mehr auf die Mischerwelle
übertragen können.
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Eine bevorzugte ausführung des Bodenstabilisierungsgeräts zeichnet
sich dadurch aus, daß als Verstellelement wenigstens ein am Mischergehäuse abgestützter
Arbeitszylinder vorgesehen ist, dessen Kolben an einem die Mischerwelle lagernden
Tragelement angreift. Das Tragelement ist vorzugsweise ein am Fahrzeug schwenkbar
angelenkter Auslegerrahmen. Es ist jedoch auch möglich in seitlichen Wänden des
Mischergehäuses Füh rungen für die Achslager der Mischerwelle anzuordnen. Bei Betätigung
des Arbeitszylinders schwenkt dann die Mischerwelle nicht mehr um den Anlenkpunkt
des Auslegerrahmens am Fahrzeug, sondern bewegt sich entlang der Führungen relativ
zur Dodenoberfläche. Selbstverständlich brauchen die Führungen nicht lotrecht zur
Bodenoberfläche zu verlaufen. Es ist auch möglich die Führungen schräg anzuordnen
oder als Abschnitt einer Kreisbahn auszubilden.
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Das Stützelement ist vorzugsweise eine an der Rückseite des iischergehäuses
angelenkte Gleitplatte, die sich über die Breite des Mischergehäuses erstreckt.
Die Gleitplatte verhindert, daß das Mischergehäuse bei verhältnismäßig weichem Boden
darin versinkt oder Spuren hinterläßt. Außerdem bewirkt die Gleitplatte eine Verdichtung
des von der Mischerwelle durchgearbeiteten Bodens als Abschluß der Bearbeitung,
die für eine
Bodenstabilisierung von Vorteil ist. Als Stützelement
können aber auch breitflächige Rollelemente, z.B. eine 'walze, verwendet werden.
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Die Anlenkung der Gleitplatte ist zwecks Änderungsmöglich keit des
Abstands zwischen Bodenoberfläche und Unterkante des Mischergehäuses mit einem Einstellelement
ausgerüstet.
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Dadurch kann das Mischergehäuse aufeinfachste Weise so eingespt,tellt
werden, daß es möglichst dicht mit der zu bearbeiwenden Bodenoberfläche abschließt
ohne Schleifspuren zu hinterlassen. Da diese höhenmäßige Einstellung von der Verdichtungsneigung
des Bodens abhängig ist und diese Verdichtungsneigung wieder von der Arbeitstiefe
der Mischerwelle abhängt, ist das mit der Anlenkung der Gleitplatte in Wirkverbindung
stehende Einstellelement vorzugsweise ein Arbeitszylinder, der eine laufende Ein-
und Nachstellung auch während des Betriebs des Bodenstabilisierungsgeräts ermöglicht
Die Gleitplatte ist zusätzlich noch mit einem zweiten Einstellelemet für ihren Anstellwinkel
gegenüber der Bodenoberfläche ausgerüstet. Da auch der Anstellwinkel der Gleitplatte
abhängig von der Verdichtungsfä:lgkeit des bearbeiteraen Bodens ist, kann be einfache
Einstellung auf die gegebenen Betriebsverhältnissse vorgenommen werden. Bei größeren
Arbeitstiefen der Mischerwelle ist das Verdichtungsmaß des Bodens auch
höher,
so daß durch Einstellung des Anstel-winkels bzw. der Neigung der Gleitplatte eine
gewiinschte Verdichtung des Bodens erreicht werden kann. Das Einstellelement fir
den Anstellwinkel der Gleitplatte kann ebenfalls ein Arbeitszylinder sein. Vorzugsweise
wird jedoch eine Schraubspindel verwendet, da sich die Einstellung eines Anstellwinkels
nach der Einstellung der vorgewählten Arbeitstiefe der Mischerwelle nicht mehr oder
nicht mehr erheblich ändert.
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Es ist auch möglich,die Gleitplatte als Rüttelbonle auszubilden,
um eine höhere Verdichtung und damit auch eine verbesserte Bodenstabilisät zusätzlich
zur Stabilisierung durch die von der Mischerwelle eingearbeiteten Zuschlagstoffe
wie Kalk oder Zement oder andere hydraulisch härtende Stoffe zu erreichen. Bei einer
solchen Ausbildung können zum Beispiel an sich bekannte Vibratoren auf der Gleitplatte
angeordnet werden. Die mit vibrierenden oder rüttelnden Gleitplatten erzielbare
höhere Verdichtung kann wieder durch die Einstellelemente entsprechend ausgleichend
berücksichtigt werden.
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Da Mischergehäuse und Mischerwelle als Einheit am Zugarm frei schwimmend
hinter dem Fahrzeug gezogen werden,kann das Mischergehäuse bei wenig tragfähigem
doden einsinken bzw.
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bei zu hartem Boden kommt die Mischerwelle nicht auf die gewünschte
Eindringtiefe, weil der Arbeitszylinder zwischen
Mischerwelle und
Nischergehäuse lediglich eine Andrückkraft auf die Nischerwelle ausüben kann, die
maximal gleich dem Gewicht des Mischergehäuses selbst ist. Zur Beseitigung dieses
Nachteils ist bei dem erfindungsgemäßen Gerät am Fahrzeug ein Arbeitszylinder abgestützt,
dessen Kolben am Mischergehäuse angreifen kann Vorzugsweise greift der Kolben des
Arbeitszylinders jedoch am Zugarm des Mischergehäuses an, was die gonstruktion vereinfacht
und die Baulänge des Zylinders vermindert.
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Durch diesen vorzugsweise doppelt wirkenden Arbeitszylinder kann das
Mischergehäuse zusammen mit der Mischerwelle bei wenig tragfähigem Boden angehoben
werden oder, bei zu hartem Boden kann ein zusätzlicher Druck auf die aus Mischergehäuse
und Mischerwelle bestehende Geräteeinheit ausgeübt werden, so daß in jeder Betriebssituation
eine Einhaltung der vorbestimmten Tiefenhaltung der Hischerwelle gewährleistet ist.
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In der Regel wird der Arbeitszylinder jedoch während des Betriebs
des Bodenstabilisierungsgeräts drucklos gehalten, damit die aus Mischerwelle und
Mischergehäuse bestehende Geräteeinheit freischwimmend hinter dem Fahrzeug hergezogen
wird, wobei sie sich über die am Mischergehäuse angeordnete Gleitplatte auf der
zu bearbeitenden Bodenoberfläche abstützt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische
Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt.
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Die Zeichnung zeigt eine schematische Seitenansicht des Bodenstabilisierungsgeräts
in Verbindung mit einem Zugfahrzeug
1. Im Gelenkpunkt 2 ist ein
Auslegerrahmen 3 abgehängt, der um den Gelenkpunkt 2 in lotrechter Ebene frei schwenkbar
ist. Am freien Ende der beiden paralleler Holme des Auslegerrahmens ist eine Nischerwelle
4 gelagert, die gich quer zur Fahrtrichtung des Zugfahrzeugs 1 zwischen den beiden
Holmen des Auslegerrahmens erstreckt. Die Nischerwelle ist mit mehreren Frasscheiben
5 besetzt, deren radial a-tenence Arme mit Werkzeugen 6 besetzt sind. Der antrieb
der Nischerwelle er -folgt vom Zugfahrzeug aus über die Gelenkwelle 7.
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rie Mischerwelle ist durch ein kastenförmiges Mischergehause 8 abgedeckt,
das bei diesem Ausführungsbeispiel auch den Gelenkpunkt 2 trägt. Die geschlossenen
Seitenwände des Nischergehäuses erstrecken sich nahezu bis auf die zu bearbeitende
Bodenoberfläche auf der das Zugfahrzeug 1 fährt.
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An jedem Holm des die Miscberwelle tragenden Auslegerrahmens ist
die Kolbenstange 9 eines Arbeitszylinders 10 Engelenkt, der an der im oberen Bereich
des Lischergehäuses 8 im Punkt 11 abgestützt ist. Bei Betätigung des Arbeitszylinders
10 wird der Auslegerrahmen 3 um seinen Anlenkpunkt 2 geschwenkt, wodurch die Mischerwelle
4 aus der offenen, der Bodenoherfläche zugekehrten Unterseite des Mischergehäuses
ausfährt oder bei einziehenden Kolben in das Mischergehäuse hereingezogen wird.
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Dadurch läßt sich die Eindringtiefe der Mischerwelle in den zu bearbeitencen
Boden einstellen.
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Am Mischergehäuse ist ein Zugarm 12 befestigt, der im Zugpunkt 13
mit dem Zugfahrzeug 1 frei schwenkbar verbunden ist.
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Der Gelenkpunkt 2 kann statt am Mischergehäuse auch am Zugarm angeordnet
werden. An der Rückseite des Nischergehäuses ist eine sich quer über die Breite
des ischergehäuses erstreckende Gleitplatte 14 angeordnet, mit der sich das Nischergeheuse
auf der Bodenoberfläche abstützt. Die Gleitplatte ist mit einem wrbeitszylinder
15 verbunden, der an dem Mischergehäuse im Funkt 16 angelenkt ist. Nit dem hrbeitszylinder
kann die Gleitplatte ,gegen den Boden gedrückt werden, wodurch sich der Abstand
zwischein der Unterkante 17 des Mischcrgehäuses und der zu bearbeitenden Bodenoberfläche
einstellen läßt. Zur Neigungsverstellung der Gleitplatte ist eine Schraubspindel
18 vorgesehen, die am hinteren Ende der Gleitplatte und an einer vcrstehenden Lasche
19 an der Rückseite des Mischergehäuses angreift. Der Arbeitszylinder 15 kann soweit
ausgefahren werden, daß die das Iischergehause abstützende Gleitplatte 14 das Mischergehäuse
von der Bodenoberfläche abhebt, so daß bei Vorwärtsfahrt des Zugfahrzeugs keine
Schleifspuren durch die Unterkante 17 des Mischergehäuses auf der Bodenouerfläche
verbleiben.
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Die aus Mischerwelle 4 und Mischergehäuse 8 gebildete Geräteeinheit
wird demzufolge während des Betriebs von der über den Boden gleitenden Gleitplatte
14 gehalten und vom Zugfahrzeug 1 nicht mehr getragen, sondern über den am Nischergehäuse
8 angreifenden Zugarm 12 als Einheit gezogen.
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uber den Arbeitszylinder 10 kann dabei die Arbeitstiefe der Mischerwelle
eingestellt werden.
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Da es bei verhältnismäßig weichen Böden vorkommen kann, daß die Gleitplatte
14 durch eine hohe Verdichtungsneigung des Bodens einsinkt, womit sich gleichzeitig
eine noch höhere Arbeitstiefe der Mischerwelle einstellt, oder daß bei zu harten
Böden die Mischerwelle nicht in den Boden eindringen kann und somit das Mischergehäuse
über den Arbeitszylinder 10 soweit angehoben wird, daß die Gleitplatte nicht mehr
die Bodenoberfläche berührt, ist am Zugfahrzeug noch ein weiterer Arbeitszylinder
18 im Punkt 19 abgestützt, dessen Kolbenstange 20 an einer am Zugarm 12 angebrachten
Lasche 21 angreift. Über diesen Arbeitszylinder kann der Zugarm um seinen Anlenkpunkt
13 geschwenkt werden, so daß entweder eine das Einsinken vermeidende Entlastung
der aus Mischerwelle und Mischergehäuse bestehenden Geräteeinheit erfolgt, oder
auf den Zugarm eine mittels des Arbeitszylinders dosierbare Druckkraft wirkt, durch
welche bei zu harten Böden die Mischerwelle auf eine vorbestimmte Arbeitstiefe gebracht
wird, welche durch den Arbeitszylinder 10 und die Gleitplatte 14 vorbestinmt ist.
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In normaler Betriebsstellung wird der Arbeitszylinder 18 drucklos
gehalten, so daß die aus Mischergehäuse und Mischerwelle bestehende Geräteeinheit
frei schwimmend über den Zugarm 12 mitgezogen wird.