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Vorrichtung zum Aufrauhen von Straßendecken
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Die Landstraßen und Autobahnen,die üblicherweise entweder aus Beton
gefertigt sind oder eine bitumenhaltige Deckschicht aufweisen, unterliegen infolge
des darüberrollenden Verkehrs einem ständigen Verschleiß.
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Die Oberflächenschicht wird an den stark befahrenen Stellen abgetragen,
so daß sich Spurrinnen bilden, andererseits verliert die Oberflächenschicht in ihrer
Gesamtheit an der erforderlichen Rauhigkeit und Griffigkeit, die für die Haftung
der darüberrollenden Fahrzeugreifen erforderlich ist.
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Während die gebildeten Spurrinnen nur durch gleichmäßiges
Abfräsen
der Straßenoberfläche zu beseitigen sind, kann man die erforderllche Rauhigkeit
und Griff;gkeit der Oberfläche durch in gewissen Zeitabständen erfolgendes Aufrauhen
der Oberfläche wieder herstellen.
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Für diesen Zweck wird in der britischen Patentschrift 1 030 110 aus
dem Jahre 1966 vorgeschlagen Rillen von konstanter Tiefe in die Oberflächendeckschwcht
einæuschneiden, wodurch eine rutschfeste Oberfläche für Autobahnen, Flugplätze und
dergleichen erhalten wir.
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Ein solches Verfahren erfordert indessen eine außerordentlich komplizierte
und mit großer Genauigkeit arbeitende Maschine, bei der beispielsweise Diamantschleifscheiben
mit hoher Drehgeschwindigkeit über die Straßendecke aeführt werden, die diese Rilien
in die Straßendecke einschneiden. Die Kosten für die Herstellung einer solchen aufgerauhten
Straßendecke sind daher außerordentlich hoch.
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Es ist weiterhin bekannt, beispielsweise aus der US-Patentschrift
3 072 391, die Oberfläche von Straßendecken mit einer Walze zu bearbeiten, die auf
ihrem Umfang verteilt einseitig angelenkte Schlagarme aufweist, welche sich infolge
der Zentrifugalkraft durch die mit hoher eschwindigkeit rotierende Walze radial
nach außen stellen und hammerartig auf die Straßenoberfläche einwirken und dieselbe
in einer gewissen Tiefe zertrümmern und abtragen.
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Der Verschleiß ist bei einer solchen Maschine außerordentlich hoch
und führt ebenfalls zu sehr hohen Arbeitskosten.
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Ein weiterer Nachteil ist bei beiden vorstehend abgehandelten Verfahren
die Tatsache, daß eine teure Spezialmaschine verwendet werden muß.
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Es sind andererseits zur Beseitigung der einganges erwähnten Spurrinnen
und ähnlicher Beschadigungen Straßenfräsmaschinen im Einsatz, mit denen eine großflächige
Abtragung der Straßenoberfläche um einen bestimmten Betrag ohne Schwierigkeiten
erreicht werden kann. Diese Straßenfräsmaschinen wesen eine auf einem Fahrwerk höhenverstellbar
und quer zur Fahrtrichtung angeordnete, von einem Motor angetriebene und mit Fräsmeißeln
bestückte Walze auf.
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Die Fräswalze, die einen Durchmesser in der Größenordnung von 40 cm
bis ca. 1,20 m aufweist, dreht relativ langsam im Vergleich zu den eingangs beschriebenen
Aufrauhmaschinen. Die Drehzahl liegt beispielsweise im Bereich von 50 Umdrehungen
pro Minute bis 200 Umdrehungen pro Minute, vorzugsweise 100 oder 140 Umdrehungen
pro Minute.
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Mit einer solchen Maschine läßt sich eine Aufrauhung der Straßendecke
praktisch nicht durchführen, weil der ganze Aufbau darauf ausgerichtet ist, daß
die Fräswalze starr in gleichbleibender Höhe über die Straßendecke geführt wird
und somit dieselbe in gleichbleibender Höhe abträgt.
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In der eigenen älteren Patentanmeldung P 32 32 985.7 wird ausgehend
von einer solchen bekannten Fräsmaschine eine Vorrichtung zum Aufrauhen von Straßendecken
vorgeschlagen, mit der der Straßenoberfläche in gewissen Zeitabständen eine neue
Rauhigkeit und Griffigkeit für die darüberrollenden Reifen des Fahrzeugverkehrs
verliehen werden kann, Diese Vorrichtung zum Aufrauhen von Straßendecken besteht
aus einer auf einem Fahrwerk höhenverstellbar und quer zur Fahrtrichtung angeordneten,
von einem Motor angetriebenen und mit Fräsmeißeln bestückten Walze, bei der die
Fräsmeißeln federnd auf der Walze befestigt sind.
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Durch diese federnd aufgehängten Fräsmeißel wird erreicht, daß dieselben
bei der für das Abfräsen von Straßendecken üblichen Drehzahl der Fräswalze, die,wie
vorstehend bereits erwähnt, einen Durchmesser von ca. 40 bis 120 cm, vorzugsweise
einen Meter aufweist, nur mit einem (Tanz bestimmten Anpreßdruck über die Straßendecke
geführt werden und entsprechend diesem Anpreßdruck die Oberf:läche nur aufrauhen,
keineswegs jedoch in einer ganz bestimmten Tiefe völlig abtragen.
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Es låßt sich somit mit dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Schwierigkeiten
ein Aufrauhen der Straßendecken und eine Erhöhung der Griffigkeit derselben für
die Fahrzeugreifen erreichen.
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Die Vorrichtung entspricht dabei weitgehend der üblicherweise für
das vollständige Abtragen der Straßendecken gebräuchlichen Straßenfräsmaschine,
die lediglich durch eine einfache Umrüstung für diesen Zweck verwendet werden kann.
Die Umrüstung besteht dabei darin, daß an Stelle der starr auf dem Außenumfang der
Fräswalze aufgeschraubten Fräsmeißel, andere, federnd ausgebildete Fräsmeißel aufgeschraubt
werden, wobei zweckmäßigerweise die gleichen Befestigungsvorrichtungen Anwendung
finden können.
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Auf diese Weise wird das Anwendungsspektrum der im Einsatz befindlichen
Straßenfräsmaschinen ganz wesentlich erweitert und so ohne wesentlichen zusätzlichen
apparativen Aufwand eine Wiederherstellung der erforderlichen Oberflächenbeschaffenheit
von Straßendecken erreicht.
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Die Fräsmeißel sind beispielsweise mittels Blattfedern auf der Walze
befestigt. Die Blattfedern werden zweckmäßig mit ihrem einen Ende auf der Walze
festgeschraubt, wobei z.B.
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die gleichen Schrauben und die in die Walze eingelassenen
Gewindeöffnungen
Verwendung finden können, die auch für die Befestigung der starren Fräsmeißelhalter
benutzt werden. Die Blattfedern erstrecken sich dann tangential zum Walzenumfang,
und zwar unter Berücksichtigung der Drehrichtung der Walze nach rückwärts und an
ihrem anderen Ende ist jeweils ein Fräsmeißel befestigt.
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Es hat sich indessen gezeigt, daß die solchermaßen befestigten Fräsmeißel
beim Betrieb der Maschine leicht in Schwingungen geraten, die infolge der starken
Vibration oft unkontrollierbar werden und zu einer Beschädigung von Maschinerteilen
in der Nähe der Fräswalze führen.
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Außerdem ist die Herstellung dieser Halter für die Fräsmeißel aus
federndem Stahl relativ zeit- und materialaufwendig und somit kostspielig.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
der vorstehend beschriebenen Art zu schaffen, bei der die Fräsmeißel auf einfache
und billige Weise befestigt sind und bei der die vorerwähnten Schwingungen der Meißel
und die dadurch bedingten Beschädigungen der Maschine weitgehend vermieden werden.
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Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Fräsmeißel
mittels elastischer Halter auf der Walze befestigt sind. Diese elastischen Halter,
die beispielsweise aus Hartgummiplatten bestehen können, übertragen aufgrund ihrer
elastischen Eigenschaften die Vibrationen und Schwingungen der Maschine nicht oder
nur in geringem Umfange auf die Fräsmeißel, so daß die unkontrollierten Schwingungen
derselben weitgehend vermieden werden. Andererseits gestatten sie jedoch einen federnden
Andruck der Fräsmeißel auf die Straßenoberfläche, so daß das Aufrauhen der Straßenoberfläche
in idealer Weise durchgeführt werden kann.
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Die elastischen Halter lassen sich beispielsweise äußerst preiswert
un einfach aus abgenutzten Autoreifen ausstanzen, wobei sich Platten mit den Abmessungen
von 15x15 cm oder 20x20 cm als besonders zweckmäßig erwiesen haben.
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Mit Hilfe des Stanzverfahrens lassen sich yleichzeitig auch die Löcher
für die Befestigung auf der Walze sowie für die Befestigung der Fräsmeißel in diesen
Gummiplatten anbringen.
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Mittels großkopfiger Schrauben oder unter Verwendung entsprechender
Unterlagscheiben lassen sich dann diese summielastischen Halter direkt auf der Walze
festschrauben, wobei die gleichen mit Innengewinde versehenen Bohrungen Verwendung
finden können, die normalerweise für die Befestigung der Fräsmeißel für das Abfräsen
von Straßendecken dienen.
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Am gegenüberliegenden Rand der elastischen Platte werden die Halter
für die Fräsmeißel ebenfalls in den dafür ausgestanzten Löchern festgeschraubt,
in die dann die eigentlichen Fräsmeißel, zweckmäßig Rundschaftmeißel mit Hartmetallbestückung
eingesetzt werden. Die solchermaßen befestigten Halter mit den daran befestigten
Fräsmeißeln stehen dann tangential von der Fräswalze ab und werden beim Betrieb
entgegen der Elastizität des Halters auf die Straßenoberfläche gedrückt.
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Ein gleichfalls sehr geeignetes Ausgangsmaterial für die Herstellung
der gummielastischen Halter sind Förderbänder, zweckmäßig ausgediente Förderbänder,
die ähnlich wie die Altautoreifen zu entsprechenden Gummiplatten ausgestanzt werden
können.
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In ähnlicher Weise wie die Autoreifen besitzen diese aus Förderbändern
gewonnenen Gummiplatten wegen der Gewebeeinlagen die erforderliche Festigkeit und
Elastizität.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Pusführungsform der vorliegenden
Erfindung bestehen die elastischen Halter aus Kunststoff. Sie werden beispielsweise
im Spritzgußverfahren gleich mit den erforderlichen Befestigungsöffnungen zur Befestigung
auf der Walze und zur Befestigung der Halter für die Fräsmeißel ausgeformt und weisen
einmal die notwendige Festigkeit zum anderen auch die erforderliche Elastizität
für den Andruck der Fräsmeißel auf der Straßenoberfläche auf.
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Durch die Verwendung von verstärkenden Füllstoffen wie beispielsweise
Glasfasern, Gewebefasern und ähnlichen Stoffen läßt sich die Festigkeit solcher
Halter noch weiter steigern. Als Kunststoffmaterial eignen sich besonders gut Polyamidkunststoffe
oder aber gummielastische Kunststoffe wie Kautschuk, Butadienkautschuk usw. Die
letztgenannten werden dann zweckmäßig durch entsprechende Vulkanisationsverfahren
zu den gewünschten Haltern ausqeformt, wobei Textil- oder Stahlgewebeeinlagen gegebenenfalls
für die erforderliche Festigkeitseigenschaften sorgen.
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Es hat sich als sehr zweckmäßig erwiesen, wenn die elastischen Halter
unter Zwischenlage eines Abstandhalters auf der Walze befestigt sind. Auf diese
Weise wird der Abstand der Fräsmeißel von der Walze vergrößert, so daß in Arbeitsstellung
ein wesentlich größerer Federweg zur Verfügung steht und so die Andruckkraft der
Fräsmeißel auf die Straßenoberfläche durch Veränderung der Höheneinstellung der
Fräswalze in Bezug auf das Fahrwerk besser reguliert werden kann.
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Die Fräsmeißel selbst sind zweckmäßig unter einem Winkel von weniger
als 900 in Bezug auf die Halterlängsachse auf denselben befestigt. Auf diese Weise
wird die sich beim Andruck der Fräsmeißel ergebende Richtungsänderung derselben
ausgeglichen,
so daß die Fräsmeißel auch in Betriebsstellung weitgehend in senkrechter Richtung
auf die Straßenoberfläche einwirken.
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Wie eingangs bereits erwähnt hat es sich als zweckmäßig erwiesen,
den Haltern eine solche Breite zu geben, daß zwei oder mehr Fräsmeißel darauf befestigbar
sind. Eine Breite der Halter von 15 bis 20 cm erweist sich hierfür als sehr vorteilhaft.
Die Länge der Halter kann an sich variieren, sie wird indessen dadurch begrenzt,
daß eine zu große Länge dazu führt, daß sich infolge der Zentrifugalkraft bei rotierender
Walze die Fräsmeißel radial nach außen stellen was dazu führt, daß die Fräsmeißel
hammerartig auf die Straßenoberfläche einwirken, was dann zu einer nicht gewollten
Zerstörung der Straßen oberfläche führt. Es hat sich somit als zweckmäßig erwiesen,
wenn die Länge der Halter in der Größenordnung von ca. 20 cm liegt Hierbei ist allerdings
auch die Stärke der Halter und die dadurch bedingte Steifigkeit zu berücksichtigen,
d.h. wenn besonders starke Halter verwendet werden kann auch die Länge derselben
größer sein, weil bei solchen stärker ausgebildeten Haltern der vorerwähnte Zentrifugaleffekt
nicht so leicht eintritt.
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Anhand der in den anliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
wird nachfolgend die Erfindung im einzelnen näher erläutert.
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In den Zeichnungen zeigt: Figur 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Maschine zum Aufrauhen von Straßendecken; Figur 2 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Walze
im schnitt mit den verschiedenartiqen Wcrlichkelten für die
Anordnung der Fräsmeißel und Figur 3 eine Draufsicht auf einen elastischen Halter
gemäß der vorliegenden Erfindung mit zwei darauf angeordneten Fräsmeißeln.
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Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung zum Aufrauhen von Straßndecke
ähnelt weitgehend den üblichen Vorrichtungen zum großflächigen Abfräsen von Straßendecken.
Sie besteht aus einem Fahrwerk 1 mit einem lenkbaren Vorderräderpaar 2 und von einem
Motor 3 angetriebenen Raupenfahrwerk 4. Zur Bedienung ist ein Führerstand 5 mit
Fahrersitz 6, Steuerrad 7 und Bedienungshebel 8 vorgesehen. Auf diesem Fahrwerk
1 ist mittels hydraulischer Hubzylinder 9 höhenverstellbar eine Fräswalze 10 angeordnet,
die durch Hydraulikmotore 11 angetrieben wird, welche auf beiden Seiten der Halterung
12 angeordnet sind. Die für das Aufrauhen verwendeten Meißel 13 sind in entsprechenden
Halteqehäusen 14 mittels elastischer Halterungen 15,16,17 und 18 auf dem Außenmantel
19 der Fräswalze 10 befestigt. Dabei sind in der dargestellten Figur 2 zur Demonstration
unterschiedliche Ausführungsformen von elastischen Haltern dargestellt. Bei dem
Halter 15 handelt es sich um einen normalen elastischen Halter, der beispielsweise
aus Förderbandmaterial ausgestanzt ist und mittels Schrauben auf dem Außenmantel
19 der Fräswalze 10 aufgeschraubt ist. An seinem freien Ende ist das Haltegehäuse
14 für den Fräsmeißel 13 aufgeschraubt.
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Bei dem elastischen Halter 16 handelt es sich um einen solchen, der
aus qualitativ hochwertigem Kunststoffmaterial mit verstärkenden Füllstoffen hergestellt
ist und demzufolge trotz seiner dünneren Ausbildung die erforderliche Festigkeit
aufweist. Bei dem elastischen Halter 17 handelt
es sich wiederum
um einen aus verstärktem gummielastischen Material gefertigten Halter, der beispielsweise
aus den Laufdecken von Autoreifen ausgestanzt ist. An seinem Ende ist ein Haltegehäuse
14 für den Fräsmeißel 13 aufgeschraubt, welches unter einem Winkel von weniger als
900 in Bezug auf die Halterlängsachse auf demselben befestigt ist.
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Der Halter 18 ist unter Zwischenlage eines Abstandhalters 20 auf dem
Außenmantel 19 der Fräswalze 10 aufgeschraubt.
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Dadurch wird der Federweg für den am Ende des Halters 18 befestigten
Fräsmeißel vergrößert.
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Bei dem in Figur 3 in Draufsicht dargestellten elastischen Halter
handelt es sich um einen solchen, der eine ausreichende Breite aufweist, um zwei
Haltegehäuse 14 für die Fräsmeißel 13 aufzunehmen. Die Breite dieser elastischen
Halter kann indessen auch noch weiter vergrößert werden, so daß auch drei und mehr
Haltegehäuse für die Fräsmeißel 13 darauf angeordnet werden können.
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Die Dicke der Halter kann beispielsweise 1 bis 3 cm betragen.
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Bei Verwendung von aus Altreifen ausgestanzten Haltern entspricht
sie zweckmäßig der Dicke der Lauffläche der Reifen oder bei Haltern aus Förderbandmaterial
der Dicke des Förderbandes. Bei Haltern aus Kunststoff ist sie üblicherweise geringer.
Die Dicke des Halters hängt darüberhinaus von der gewünschten Andruckkraft mit der
der Fräsmeißel auf die Straßenoberfläche aufdrücken soll. Man wird daher die Dicke
des Halters zweckmäßig entsprechend den jeweiligen Bedürfnissen wählen.
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