DE3209989A1

DE3209989A1 - Deckenfertiger

Info

Publication number: DE3209989A1
Application number: DE19823209989
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Joseph Voegele AG
Current assignee: Joseph Voegele AG
Priority date: 1981-04-07
Filing date: 1982-03-18
Publication date: 1983-09-29
Also published as: YU75882A; YU45109B

Description

Deckenfertiger
Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf einen Deckenfertiger nach Patent...(Patentanmeldung P 31 14 049.1) der im Oberbegriff von Anspruch 1 erläuterten Art.
Der im Patent... (Patentanmeldung P 31 14 049.1) beschriebene Deckenfertiger weist in Fahrtrichtung hinter einer Stampferleiste und einer Vorverdichtungs- bzw.
ersten Glättbohle im Bohlenrahmen eine schmale und quer zur Fahrtrichtung liegende Preßleiste auf. Mit dieser Preßleiste, auf die linear nach unten gerichtete und am Bohlenrahmen bzw. der Glättbohle abgestützte Schwellkräfte ausgeübt werden,kann die Deckenschicht direkt auf einen Endverdichtungsgrad verdichtet werden, bei dem ein nachträgliches Walzen entfällt. In Fahrtrichtung hinter der Preßleiste ist die zweite Glättbohle angeordnet, die mit einem Vibrationsantrieb eventuell von der Preßleiste hervorgerufene Unebenheiten oder Rauhigkeiten ausgleicht. Infolge der Abstützung der Reaktionskräfte am Bohlenrahmen bzw.
der Glättbohle lassen sich außerordentlich hohe Schwellkräfte an der Preßleiste erreichen, die zusammen mit der kleinen Auflagefläche der Preßleiste zu der hohen Verdichtung führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Deckenfertiger nach Patent ... (Patentanmeldung P 31 14 049.1) zu auszugestalten, daß die von der Preßleiste in die Deckenschicht eingeleiteten Schwellkräfte ihrem Wert nach wesentlich größer sind, als das Gewicht der vom System aus Bohlenrahmen mit den darin angeordneten Komponenten repräsentierten Masse.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebene Merkmale gelöst.
Bei dieser Ausbildung und Abstimmung der Frequenzen wird eine Arbeitsdynamik erreicht, bei der die Trägheit der Systemmasse im Zusammenwirken mit der Federkomponente an der Preßleiste wirksame Schwellkräfte erzeugen läßt, die ihrem Vert nach größer sind, als das Gewicht der Masse in diesem System-. Wenn die Schwellkräfte-Frequenz annähernd der Eigenfrequenz des Systems gleich ist, wird eine Resonanzwirkung erzielt, aus der sich die außerordentlich hohen Verdichtungskräfte der Preßleiste ableiten lassen.Aber auch bei oberhalb der Eigenfrequenz liegender Schwellkräftefrequenz werden die Verdichtungskräfte -der- Preßleiste wesentlich höher, als dies zu erwarten wäre, da die Trägheit des Systems und sein Schwingungsverhalten. an der Erzeugung der Verdichtungskräfte maßgeblich" beteiligt sind. Die erreichten Verdichtungskräfte sind so hoch, daß sie als statische Bräfte- das System aus Bohlenrahmen und den darin enthaltenen Komponenten ohne weiteres von der zu verdichtenden Deckenschicht abheben könnten. Sobald jedoch die Schwellkraftimpulse mit einer Frequenz aufgebracht werden, die der Eigenfrequenz des Systems gleich ist oder sogar höher liegt, bleibt sowohl das System aus Bohlenrahmen und den Komponenten als auch die Preßleiste selbst unbeweglich auf der Oberfläche, während die Schwellkräfte für die Verdichtung sorgen.
Von besonderer Bedeutung ist dabei eine Ausführungs form des Erfindungsgegenstandes, wie sie aus Anspruch 2 hervorgeht. Bei einer derartigen Auslegung der für die Erzeugung der Schwelikraftimpulse verantwortlichen Elemente des fertigers ist die Verdichtungswirkung besonders gut. Die schmalen und spitzen und die Schwellkraft impulse darstellenden Kurven führen nämlich zu dem Vorteil, daß die Schwellkraftimpulse sozusagen schlagartig zur Wirkung kommen und ebenso schlagartig wieder abgebaut werden, ohne daß sie das ganze System zum Schwingen anregen. Die Schwellkraftimpulse wirken dann zudem wünschenswert bis in eine vorherbestimmbare, große Tiefe der zu verdichtenden Deckenschicht.
Ein weiterer, wichtiger. Gedanke der Erfindung geht aus Anspruch 3 hervor. In diesem zeitlichen Abstand zwischen jeweils zwei auftretenden Schwellkraftimpulsen kommt das System zur Ruhe bzw. rückt die Preßleiste auf der Oberfläche der zu verdichtenden Schicht um einen bestimmten Wegabschnitt vorwärts.
Wichtig sind dabei auch die in Anspruch 4 angegebenen Merkmale. Die Schwellkraftimpulse treten in gezielter, abgehackter Form auf und wirken deshalb besonders gut im Gefüge der Deckenschicht. Der vorgegebene, zeitliche Abstand zwischen jeweils zwei Schwellkraftimpulsen gestattet der Preßleiste das Vorrucken auf der Deckenschicht, so daß eine oberflächliche Kornzertrümmerung infolge zu vieler Schwellkraftimpulse in einem lokalen Bereich der Deckenschicht genauso vermieden werden, wie zu wenige Schwellkraftimpulse. Nur ein Teil der Breite der Unterseite der Preßleiste verdichtet einen neu&i Längsabschnitt der vorverdichteten Deckenschicht, während der andere Teil der Unterseite der Preßleiste in einem bereits verdichteten Teil der Deckenschicht wirkt.
Der zeitliche Abstand zwischen den Schwellkraftimpulsen darf nicht zu lange sein, da sonst bei der Vorschubbewegung der Preßleiste auf der Deckenschicht die schräge Druckfläche an der Vorderseite der Preßleiste ein Hochdrücken der Preßleiste verursachen könnte, was unerwunscht ist, da sich ja die Preßleiste nicht von der Oberfläche abheben darf.
Eine weitere,zweckmäßige Ausführungform des Erfindungsgegenstandes, bei dem eine hydraulische Antriebsvorrichtung für diePreßleiste vorgesehen ist, geht aus Anspruch 5 hervor. Obwohl Hydraulikmedium theoretisch inkompressibel ist, bildet die Hydraulikmediumsäule für die Beaufschlagung der Preßleiste in der Praxis eine zusammendrückbare Feder, die verhältnismäßig hart ist und deshalb zusammen mit der Masse des Systems zu einer relativ hochliegenden Eigenfrequenz des Systems beiträgt, die in der Praxis bei etwa 20 bis 22 Hertz liegt.
Bei einer mechanischen Antriebsvorrichtung der Preßleiste, wie sie bei einer Ausführungsform der Hauptanmeldung vorgesehen ist, führen die vorgespannten Druckfedern zusammen mit der Masse des Bohlenrahmens und seinen Komponenten zu einer Eigenfrequenz, die in etwa zwischen 8 und 10 Hertz liegt. Bei der Bestimmung der Eigenfrequenz des Systems ist allerdings auch zu berücksichtigen, daß der Bohlenrahmen und die Glättbohle keine vollkommen starren Körper sind, sondern konstruktionsbedingt auch federnde Eigenschaften haben, die sich auf die Eigenfrequenz auswirken und damit auch dazu beitragen, daß bei Abstimmung der Schwellkraftimpulsfrequenz auf die Bigen-frequenz derart hohe Verdichtungskräfte mit der Preßleiste erzeugt werden.
Eine weitere, zweckmäßige Ausführungsform des erfindungsgegenstandes, bei dem am Bohlenrahmen bzw.
einer Glättbohle mindestens ein Hydrauli.ozylinder abgestützt ist, in dem ein mit der Preßleiste gekoppelter Kolben beaufschlagbar ist, geht aus Anspruch 6 hervor.
Mit der Abstützung wird auf diese Weise die gewünschte Federkonstante in das System integriert, die für die Bestimmung der Eigenfrequenz eine Rolle spielt.
Besonders einfach wird das vorerwähnte Ziel bei einer Ausführungsform erreicht, wie sie schließlich aus Anspruch 7 hervorgeht. Mit einer derartigen abstützung läßt sich eine für diesen Zweck besonders günstige Eigenfrequenz des Systems in einem Frequenzbereich zwischen 15 und 20 Hertz erreichen. Dabei ist der Träger nur in der Richtung nachgiebig, in der die Schwellkräfte wirken, während er ansonsten für eine starre Festlegung des Zylinders sorgt. Bei diesen Eigenfrequenzen und im Zusammenspiel mit der Form der Schwellkraftimpulse und den zeitlichen Abständen konnten überraschend hohe Verdichtungsgrade mühelos erreicht wes den, wobei die jeweilige Abstimmung zwischen der Frequenz der Schwellkräfte, der Eigenfrequenz des Systems, der Werte der Schwellkräfte und der Fahrgeschwindigkeit sich besonders einfach gestaltet. Zusätzliche Parameter für diese Abstimmung sind auch die Konsistenz der zu verlegenden Deckenschicht, ihre Dicke, die Temperatur und ähnliche physikalische genngrößen. Die Form der Schwellkraftimpulse bei einer mechanischen Antriebsvorrichtung für die Preßleiste läßt sich beispielsweise durch einen Nockenantrieb erreichen, in dem scharfe Nockenkonturen für die schlagartige Erzeugung der Schwellkraftimpulse eingesetzt werden, an welche sich gleichförmige Nockenflächenabschnitte anschließen, die für die Zeitabstände zwischen den Schwellkraftimpulsen sorgen. Bei einer hydraulischen Antriebsvorrichtung, wie sie bei- spielsweise aus dem Hauptpatent hervorgeht, und bei der ein Drehschieber für die Steuerung der Beaufschlagung eingesetzt wird, läßt sich die Schwellkraftimpulsform durch eine spezielle Ausbildung der Steuerschlitze des Drehschiebers schmal und spitz gestalten, wobei der Drehweg des Drehschiebers bis zum nächsten öffnen der Steuerschlitze dann für den Zeitabstand bis zum nächsten Schwellkraftimpuls sorgt. Die Schwellkraftwerte werden hierbei durch den Eingangsdruck in den Drehschieber eingestellt. Die Frequenz der Schwellkraftimpulse läßt sich in besonders einfacher Weise durch die Drehzahl des Drehschiebers bzw. durch die Drehzahl des Drehschiebers in Verbindung mit einer jeweils vorgewählten Anzahl von Steuerschlitzen regulieren, bei deren Freigabe dann jeweils ein schlagartig zurWirkung kommender und ebenso schlagartig abklingender Schweikraftimpuls erzeugt wird.
Nachstehend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert.
Es zeigen Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines fahrbaren Fertigers beim Legen einer Schwarzdeckenschicht, Fig. 2 einen vergörßerten Ausschnitt aus Fig 1, im Schnitt, Fig. 3 eine erste Ausführungsform einer schwellkrafterzeugenden Antriebsvorrichtung für eine PreEsleiste, die im Fertiger gemäß Fig. 1 vorgesehen ist, Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht der Antriebsvorrichtung von Fig. 3, Fig. 5 eine zweite Ausführungsform einer Antriebsvorrichtung für die Preßleiste im Schnitt, Fig. 6 eine Vorderansicht der in Fig. 5 gezeigten Antriebsvorrichtung mit einem zugehörigen hydraulischen Steuerkreis, Fig. 7 ein schematisches Detail der Ausfünrungsfors von Fig.51 Fig. 8 eine weitere Ausführungsform als Schema, Pig. 9 ein Schaubild zur Form und Frequenz der Schwellkraftimpulse, die die Preßleiste in die Deckenschicht einbringt, Ein fahrbarer Fertiger 1 zum Herstellen einer Straßendeckenschicht aus bituminösem Mischgut, einer sogenannten Schwarzdecke, besteht aus einem Fahrgestell 2 mit daran befestigten Rädern und einem aufgesetzten Führerstand 3 und ist in Richtung eines Pfeiles F verfahrbar. Am hinteren Ende des Fertigers 1 ist ein Bohlenrahmen 5 mit Komponenten zum Vor- und Endverdichten der Schwarzdeckenschicht über Schwenkausleger 6 und eine An- und Abhebevorrichtung 7 angebracht. Im Fertiger sind nicht dargestellte Aufnahmebehälter für das Mischgut enthalten, aus denen dieses zu einer Verteilereinrichtung 8, z.B. einer Querschnecke, gelangt, die es auf die darunter liegende Bodenfläche verteilt aufgibt. Es entsteht auf diese Gleise vor einel.
Abstreifblech 10 eine Vorlage 9. Dahinter befindet sich vor einer ersten Glättbohle 12 eine vertikal bewegliche Stampferleiste 15. In diesem Bereich wird die Deckenschicht 9a auf einen Verdichtungsgrad von annähernd 92 bis 94 % vorverdichtet.
In Fahrtrichtung F hinter der ersten Glättbohle 12 ist eine schmale und quer zur Fahrtrichtung liegende Preßleiste 13 angeordnet, die die vorverdichtete Deckenschicht auf einen -Endverdichtungsgrad von annähernd 98 % verdichtet(9b). Dahinter befindet sich eine zweite Glättbohle 14, die 7gf. von der Preßleiste 13 hervorgerufene Unebenheiten ausgleicht In Fig. 2 ist der Aufbau des Bohlenrahmens 5 deutlicher erkennbar. Die Stampferleiste 15 besitzt eine vordere schräge Druckfläche 16 und steht über pleuelartige .ontriebsglieder 17 mit einem Exzenterantrieb 18 in Arbeitsverbindung, der in stationären Lagern 19 gelagert und durch einen nicht -dargestellten Antrieb in Bewegung setzbar ist. Die Stampferleiste 15 wird zweckmäßigerweise an der Vorderseite der ersten Glättbohle 12 vertikal geführt. Die Glättbohle 12 trägt unterseitig ein Glättblech 21, das auf der Oberfläche aufliegt und die von der Stampferleiste 15 herrührenden Unebenheiten egalisiert.
Die Glättbohle 12 kann ebenfalls mit einer nicht dargestellten Vibrationseinrichtung ausgestattet sein.
Zwischen der ersten Glättbohle 12- und der zweiten Glättbohle 14 ist die quer über die Fertigerbreite verlaufende Preßleiste 13 in Vertikalführungen 24 an den Glättbohlen verschieblich geführt. Die Preßleiste 13 besitzt eine ebene, schmale Unterseite 23 sowie eine vordere, schräg ansteigende Druckfläche 22, die den Höhenunterschied zwischen der Unterseite des Glättblechs 21 und eines an der Unterseite der zweiten Glattbohle 14 angebrachten Glättblechs 29 ausgleicht. Die Preßleiste 13 steht über Führungsstangen 26 mit einer Schwellkraft-Antriebsvorrichtung 25 in Verbindung.
Die zweite Glättbohle bestzt beispielsweise ebenfalls einen Vibrationsantrieb 27, der über eine Hydraulileitg 28 versorgt wird.
Aus den Figuren 3 und 4 ist eine Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 25 für die Preßleiste 13 erkennbar.
Eine Kurbel- oder Nockenantriebswelle 30 ist über exzentrische Antriebsglieder 31 in einer festen Abstützung drehbar gelagert oder trägt exzentrische Antriebsglieder. Folgekörper 32 sitzen hier auf der Welle 30 und stehen über Druckstangen 33 mit einem darunter liegenden Druckbalken 34 in Verbindung, der von den Führungsstangen 26 durchsetzt wird, an denen die Preßleiste 13 hänt. Die in den Vertikalführungen 24 geführte Preßleiste ist auch über die Führungsstangen 26 in Vertikaführungen 35 geführt, die über Konsolen 38 beispielsweise am Bohlenrahmen 5 oder auch an der vorderen Glättbohle festgelegt sind. Zwischen dem Druckbalken 34 und der Oberseite der Preßleiste 13 sind mehrere vorzugsweise vorgespannte Schraubendruckfedern 37 eingefügt, die vom Antrieb abgeleitete Hubbewegungen des Druckbalkens in vertikal und linear gerichtete Schwellkräfteimpulse umwandeln, ohne daß sich dabei die Preßleiste 13 auf-und abbewegt. Die Führungsstangen 26 gleiten dabei im Druckbalken 34 in nicht näher dargestellten Lagerungen.
Die Preßleiste 13 ist an einem festen Widerlager, beispielsweise der an der vorderen Glättbohle 12 vorgesehenen Vertikalführung 24, über eine oder mehrere Zugfedern 39 so aufgehängt, daß die Druckfedern 37 geringfügig vorgespannt werden und die Preßleiste 13 nicht durchsackt, damit sie z.B. bei der Transportfahrt nicht hindert.
Die Figuren 5 und 6 zeigen eine zweite Ausführungsform einer Antriebsvorrichtung 25' für die Preßleiste 13. Die Preleiste 13 ist zunächst wiederum über Zugfedern 39 hängend abgestützt.
Die Führungsstangen 26 sind am oberen Ende jrtzieils zu einem Hydraulikkolben 40 geformt oder mit einem so1hen verbunden, der in einer Arbeitskammer 41 eines HydrauliZzylinders 42 verschiebbar und abgedichtet geführt ist, wobei jeder Zylinder 42 in einem Auflager 35' am Bohlenrahmen 5 bzw. an der Glättbohle 12 festgelegt ist. über hydraulische Versorgungsleitungen 43 sind alle Arbeitskammern 41 an ein Steuerele.nt 45 angeschlossen, das einen Drehschieber 46 enthält. Der Drehschieber 46- ist über einen Ölmotor 47 mit einer jeweils einstellbaren Drehzahl zur Drehung antreibbar, wobei er die Druckbeaufschlagung der Arbeitskammern 41 entsprechend reguliert. Hydraulikflüssigkeit wird dem Steuerorgan 45 durch eine Leitung 50 zugeführt, die am Ausgang eines Abzweigventils 48 angeschlossen ist und zu einem Druckspeicher 49 führt. Das Abzweigventil 48 wird über einen Anschluß 47 mit einer nicht dargestellten Druckquelle verbunden. Der andere Ausgang des Abzweigventils 48 steht über eine Leitung 53 mit dem Eingang des Ölmotors 47 in-Verbindung, wobei sich über eine regelbare Drossel 44 die Drehzahl des blmotors 47 und damit die Drehzahl des Drehschiabers 46 und die Frequenz der Schwellkraftimpulse regulierten läßt. Vom Steuerorgan 45 führt eine Rücklaufleitung 51 zu einem Tankanschluß 52, an den auch der ölmotor 47 ausgangsseitig angeschlossen ist.
Eine Leckölleitung ist mit 60 bezeichnet' und ebenfalls an das Steuerorgan 45 angeschlossen.
In Fig. 7 sind in schematischer Weise die in Fig. 3 im Detail erläuterten Einzelheiten des Fertigers angedeutet. Der Bohlenrahmen 5 bzw. die erste Glättbohle 12 ist als eine kastenförmige Masse m dargestellt, die eine Eigenfrequenz fe in bestimmter Höhe hat. Die Eigenfrequenz f der Masse m des Bohlenrahmens bzw. der Glättbohle bestimmt sich nicht nur durch die Masse, sondern auch durch eine zusätzliche Federkomponente C, die in diesem System vorgesehen ist. Die Federkomponente C wird bei dieser Ausführungsform, bei der der Hydraulikzylinder 42 relativ starr an der Masse m abgestützt ist (siehe auch Fig. 5),durch die in der Arbeitskammer 41 und der Versorgungsleitung 43 zum in Fig.6 dargestellten Steuerorgan 45 vorliegende flydraulikmediumsäule gebildet. Theoretisch ist zwar Hydraulikmedium inkompressibel; in der Praxis weist hydraulisches Medium jedoch eine bestimmte Kompressibilität auf, durch welches es als Puder wirkt. Dazu kornmt auch, daß die Versorgungsleitung 43, die eine normale Hochdruck-Hydraulikleitung ist, eine bestimmte Elastizität aufweist. Die Hydraulikmediumdrucksäule bildet mit der elastischen Versorgungsleitung hier eine Feder, die die Eigenfrequenz des Systems der Masse m im Bohlenrahmen 5 beeinflußt, vorausgesetzt, daß diese Masse m über die Antriebsvorrichtung 41, 42, 40, die die Schwellkraftimpilse für die Preßleiste 13 zu erzeugen hat, zu Schwingungen angeregt wird. In der Praxis besitzt das System eine Eigenfrequenz im Bereich zwischen 20 und 22 Hertz.
Gemäß Fig. 7 wird über den Kolben 40 und die Führungsstange 25' die Preßleiste 13 mit linearen Schwellkraftimpulsen belastet, so daß sie die Deckenschicht im Bereich 9a bis auf die Dicke 9b verdichtet. Die vordere, schräge Druckfläche 22 gleicht dabei den Unterschied zwischen den beiden Glättbohlen 12 und 14 aus, während die ebene und schmale Unterseite 23 der Preßleiste die nach unten gerichteten Verdichtungskräfte erzeugt. Damit die Verdichtungskräfte zum Erreichen eines geforderten, hohen Verdichtungsgrades ausreichen, wird die Frequenz f mit der die Arbeitskammer 41 druckbeaufschlagt wird, gleich oder höher gewählt, wie die Eigenfrequenz des Systems. Wenn die Schwerkraftimpulsfrequenz im Bereich der Eigenfrequenz liegt, treten Resonanzerscheinungen auf, die infolge der Dynamik zu wesentlich höheren in die Deckenschicht eingeleiteten Verdichtungskräften führen, als dies bei dem bekannten Gewicht der Masse m zu erwarten wäre. Bei einem rein statischen Zustand würde eine Verdichtungskraft, die geringfügig größer ist, als das Gewicht der Masse m diese Masse anheben. Infolge der Dynamik und der Abstimmung der Frequenzen wird aber die Masse m nicht mehr angehoben, sondern verharrt praktisch unbeweglich, genau so wie auch die Preßleiste selbst. Das gleich tritt auf, wenn die Schwellkraftimpulsfrequenz höher ist, als die Eigenfrequenz des Systems, da dann die Trägheit der schwingenden Masse m mit dem Einfluß der Federkonstanten C cj groß -it, daß uresentlich höhere Verdichtungskräfte erzeugt und abgestützt werden können, als dies beim bekannten Gewicht der Masse zu erwarten ist.
Fig. 8 verdeutlicht eine weitere Ausführungsform, die der von Fig. 7 bzw. Fig. 5 ähnlich ist. Allerdings ist an der Masse m der Arbeitszylinder 42 über einen senkrecht zur Richtung der erzeugten Schwellkraftimpulse auskragenden, federnden Träger 35'' abgestützt, der an der Masse-m befestigt ist. Die Abstützung 35 " wirkt hier als. Feder, deren Wirkung sich mit der federnden Wirkung des Hydraulikmediums in der Arbeitskammer 41 und der Versorgungsleitung 43 überlagert. Die-Abstützung 35'' bildet eine Federkomponente C1, während die Hydraulikmediumsäule eine zweite Federkomponente C2 darstellt, die bei einer Schwingungserregung der Masse m über den Arbeitszylinder 42 zu einer Eigenfrequenz f des Systems führt, die geringfügig niedrige e liegt, als bei der Ausführungsform von Fig. 7, und zwar in etwa zwischen 15 und 20 Hz. Es liegt auf der Hand, daß bei diesem Frequenzbereich die Schwellkraftimpulsfrequenz niedriger sein kann, als bei der Ausfüh-rungsform von Fig. 7, falls in einem Resonanzbereich-gearbeitet werden soll Auf der anderen Seite braucht die Schwellkraftimp-ulsfrequenz -bei dieser Ausführungs form nicht so hoch gewählt zu werden, wie bei der Ausführungsform von Fig. 7, wenn sie oberhalb-der Eigenfrequenz des Systems liegen soll. Auch beim Arbeiten dieser Ausführungsform gemäß Fig. 8 zeigt sich, daß infolge der Dynamik, der schwingenden Hydraulikmediumsäule und der Reaktionskräfte aus den Schwellkraftimpulsen die tatsächlich erreichbaren Verdichtungskräfte der Preßleiste 13 wesentlich höher sind, als dies bei dem bekannten Gewicht der Masse m unter statischen Bedingungen zu erwarten ist. Aber-erst mit derart hohen Verdichtungskräften läßt sich der gewünschte hohe Verdichtungsgrad der Deckenschicht erreichen.
Figur 9 verdeutlicht die Form und die zeitliche Folge der Schwellkraftimpulse in Form eines Schaubildes, in dem der Zusammenhang zwischen dem in vertikaler Richtung aufgetragenen Wert der Schwellkraft und der in horizontaler Richtung aufgetragenen Zeitdauer zu erkennen ist. Eine hor.zarltale Linie in einem Abstand p oberhalb der horizontale Achse versinnbildlicht die Vorspannung der Preßleiste 13, beisDìelsweise durch die Zugfeder 39 gemäß Fig. 4. Mit den strichlierten Linien ist ein sinuswellenförmiger Verlauf gezeichnet, der sich ergäbe, wenn die Preßleiste ungedämpft schwingen könnte. Da die Deckenschicht jedoch als nahezu idealer Dämpfer wirkt, werden die unterhalb der horizontalen Achse liegenden Teile der Schwingungswellen abgedämpft. Der Verlauf der Schwellkraftimpulse, von denen zwei mit S1 und S2 angedeutet sind, ist jedoch gegenüber dem sinuswellenförmigen Verlauf der oberhalb der Horizontalachse liegenden Halbwellen wesentlich schmaler und spitzer ausgebildet. Bei dem strichliert angedeuteten sinuswellenförmigen Verlauf betrüge die Impulsbreite B, während durch die schmale Ausbildung der Impulse S1 und S2 die Impulsbreite nur mehr B beträgt, was einer kürzeren Einwirkzeit des Schwellkraftimpulses entspricht.
Für die Bestimmung der tatsächlichen Breite und damit auch dem Kraftwert jedes Schwellkraftimpulses ergibt sich eine rechnerische Frequenz f2, die durch den Zeitabstand zwischen dem positiven und dem negativen Umkehrpunkt einer Halbwelle der Schwellkraftimpulskurve vorgegeben ist. Es liegt auf der Hand, daß die Schwellkraftimpulse S1 und S2 umso schmaler und spitzer und auch höher ausfallen, je höher diese rechnerische Frequenz f2 ist.
In der Praxis wirken die Schwellkraftimpulse S1 und S2 jedoch mit einer Frequenz f1 in die Deckenschicht ein bzw. regen sie das System zum Schwingungen mit dieser niedrigeren Frequenz f1 an, die durch den Zeitabstand T bestimmt wird, der zwischen dem Abbau des einen Schwellkraftimpulses S1 und dem Aufbau des nächstfolgenden Schwellkraftimpulses S2 bestimmt ist. Über diese Zeitdauer T kommt nicht nur das System wieder zur Ruhe, sondern es bewegt sich die Preßleiste 13 in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Fertigers um einen bestimmten Vorschubweg weiter. Diese Impulscharakteristik wird bewußt gewählt, um einerseits in Abbängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Fertiger bei kurzer Zeitdauer T eine Kornzer'trü eruag in der Deckenschicht bzw. bei zu langer Zeitdauer T eine ungenügende Verdichtung der Deckenschicht auszuschließen.
Die Steuerung der Zeitdauer T läßt sich beispielsweise bei der hydraulischen Antriebsvorrichtung gemäß Fig. 5 und 5 in einfacher Weise durch eine spezielle Ausbildung des Drehschiebers 46 im Steuerorgan 45 vornehmen, indem dem Drehschieber 45 speziell geformte Auslaßschlitze gegeben werden, die bei seiner Drehbewegung zu einem schlagartigen Freigeben des Durchströmquerschnitts und zu einem schlagartigen Versperren des Durchströmquerschnitts führen, worauf sich die der Zeitdauer T entsprechende Ruhephase anschließt. Über die Drehzahl des Drehschiebers 45 kann beispielsweise die Frequenz f2 eingestellt werden, während durch den Abstand der Steuerschlitze ud deren Ausbildung die gewünschte Form der Schwellkraftimpulse S1, S2 bestimmt wird Die Höhe bzw. der Kraftwert der Schwellkraftimpulse wird in einfacher Weise durch den Eingangsdrucs in den Drehschieber eingestellt. Die Zeitdauer bis zum nächsten Schwellkraftimpuls kann z.B. durch Anordnen nur eines oder mehrerer Steuerschlitze des Drehschiebers bestimmt werden. Insgesamt sind also Vorkehrungen getroffen, mit denen sowohl die schmale und spitze Form der Schwellkraftimpulse und damit die rechnerische Frequenz f2 als auch unabhängig davon die Zeitdauer T zwischen den Schwellkraftimpulsen S1 und S2 und danit die tatsächlich vorliegende, erregende Frequenz f1 einstellbar sind. Wie gesagt, wird dabei die Frequenz f1 in Abhängigkeit zur Eigenfrequenz fe (siehe Fig. 7 und 8) des Systems gesetzt.
Bei der mechanischen Antriebsvorrichtung gem den Fig. 3 und 4 läßt sich die Schwellkraftimpulsform z.B durch Verwendung scharfer Nockensteuerflächen vorher bestimmen, wobei dann zur Festlegung der Zeitdauer bis zum nächsten Schwellkraftimpuls an diese scharfe Nockensteuerfläche eine passive bzw ebene Nockensteuerfläche angeschlossen wird. Hier ist es wiederum möglich, über die Form der scharfen Nockensteuerfläche und die Länge der ebenen (bzw. der erhebungslosen) Nockensteuerfläche die Impulsform unabhängig von der Zeitdauer zwischen den Impulsen einzustellen.
Bei der mechanischen Antriebsvorrichtung ist in übrigen die Eigenfrequenz des Systems niedriger, als bei der hydraulischen Antriebsvorrichtung, und liegt bei etwa 8 bis 10 Hertz.
Bei allen Ausführungsformen wird durch die Auslegung der Impulsform und der Abstimmung der Federkomponente und der Masse des Bohlenrahmens bzw. der Glättbohle hinsichtlioh der Eigenfrequenz die Trägheitskraft dieser Masse ausgenutzt, höhere Jeråichtungskräfte mit der Preßleiste zu erzeugen, als sie aus dem Eigengewicht der Masse und der Preßleiste resultieren könnten.
Bei der gewählten schmale und spitzen Impulsform treten im System und an der Preßleiste sehr hone Beschleunigungen auf, aus denen infolge der Massenkräfte außerordentlich hohe Kräfte an der Preßleiste resultieren. Es lassen sich durch diese Wechselwirkung Verdichtungskräfte erzeugen, die zu Verdichtungsgraden bis zu 100 % führen.

Claims

Zusatz zu P 31 14 049.1 Deckenfertiger PatentansDrüche 1. Fahrbarer Fertiger zur Herstellung einer Straßen deckenschicht aus bituminösem Mischgut, mit einer an einem Bohlenrahmen gelagerten, ersten Vorverdichtungs-und Glättbohle und gegebenenfalls einer zweiten Glättbohle mit Vibrationsantrieb, wobei in Fahrtrichtung nach der ersten Glättbohle eine gegenüber dieser wesentlich schmalere, quer zur Fahrtrichtung verlaufende, vertikal geführte Preßleiste vorgesehen ist, die auf der Oberfläche der vorverdichteten Deckenschicht st.indig auflegt und von einer sich mit ihren Heaktionskraften am Bohlenrahmen abstützenden Antriebsvorrichtung mit linear zwischen dem Bohlenrahmen und der Preßleiste wirksamen Schwellkräften beaufschlagbar ist, nach dem Patent ..(Patentanmeldung P 31 14 049.1), dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Schwellkräfte-Breauenz(f1) gleich oder höher ist, als die Eigenfrequenz (fe) des Systems aus der vom Bohlenrahmen mit den darin enthaltenen Komponenten reprästentierten Masse und einer zwischen der Preßleiste (13)und der Abstützung der Reaktionskräfte wirksamen Federkomponente(C, C1, C2).
2. Fertiger nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß in schaubildlicher Darstellung die Schwellkraftimpulse halbwellenförmige Kurven bilden, die im Vergleich zu einem sinuswellenförzigen Verlauf schmal er und spitzer sind.
3. Fertiger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g ek e n n z e i c h n e t , daß in schaubildlicher Darstellung zwischen jeweils zwei Schwellkraftimpulsen ein zeitlicher Abstand vorliegt, dessen Länge größer, insbesondere mehrfach größer als die Halbwellenlänge eines Schwellkraftimpulses ist.
4. Fertiger nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gek e n n z e i c h n e t , daß die Größe des zeitlichen Abstands (T) zwischen jeweils zwei Schwellkraftimpulsen in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Fertigers (1) derart gewählt ist, daß die Preßleiste (13) mit einem Schwellkraftimpuls jeweils nur einen Längsbereich der Deckenschicht verdichtet, der kürzer ist, als die in Fahrtrichtung gesehene Breite der Unterseite (23) der Preßleiste (13).
5. Fertiger nach den Ansprüchen 1 bis ;, mit einer hydraulischen Antriebsvorrichtung für die PreEleiste, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Federkomponente (C) die bei der Betätigung der Preßleiste (13) beaufschlagte Hydraulikmediumsäule im System ist.
6. Fertiger nach den Ansprüchen 1 bis 5, mit wenigstens einem am Bohlenrahmen bzw. einer Glättbohle abgestützten Hydraulikzylinder, in dem ein mit der Preßleiste gekoppelter Kolben beaufschlagbar ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abstützung (35") des Hydraulikzylinders (42) am Bohlenrahmen (5) bzw. der Glättbohe (14) federnd ausgebildet ist.
7. Fertiger nach Anspruch 6, d.adurch g e k e n nz e i c h n e t , daß die Abstiitzung (35") als senkrecht zur Richtung der linearen Schwellkraftimpulse auskragender, federnd biegbarer Träger ausgebildet ist.