DE4342803C1 - Stampfvibrationsbohle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stampfvibrationsbohle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Straßenfertiger umfassen üblicherweise eine Einbaubohle insbe­ sondere mit einem zur Einstellung eines Dachprofils geteilten Grundboh­ lenkörper, der gewöhnlich nach jeder Seite durch eine Ausfahrbohle und gegebenenfalls zusätzlich durch manuell anstückelbare Bohlenteile ver­ breiterbar ist. Die Einbaubohle kann aber auch als sogenannte "starre" Konstruktion ausgeführt sein, d. h. die verschiedenen Einbaubreiten wer­ den erreicht durch Anbau von Bohlenverlängerungsteilen an beiden Seiten der Grundbohle. Die Einbaubohle ist über zwei Zugarme am Straßenfertiger angelenkt, so daß sie auf dem einzubauenden Material schwimmen kann. Die Stampfvibrationsbohle umfaßt eine Kombination aus einer Stampfer- und einer Vibrationseinrichtung, deren Stampfer- und Vibrationsele­ mente in Fahrtrichtung hintereinander angeordnet sind.

Eine derartige Einbaubohle ist aus der EP 0 115 567 A1 bekannt, die mit mindestens zwei von einer Exzenterwelle angetriebenen Stampfern versehen ist, die in Fahrtrichtung hintereinander angeordnet sind und an die sich ein eine Sohlenplatte umfassendes Vibrationselement anschließt. Da der Vibrationsantrieb über die großflächige Sohlenplatte nur eine ge­ ringe spezifische Flächenpressung auf das Einbaumaterial ausübt, ist die verdichtende Wirkung der Vibration gegenüber der Stampfverdichtung ein­ geschränkt. Insbesondere bei der Herstellung sehr dünner Einbauschich­ ten kann es wegen der für diesen Einbaufall zu hohen Verdichtungswirkung des in Fahrtrichtung hinteren Stampfers zu einem Ausheben der Einbauboh­ le im hinteren Bereich kommen, wodurch deren verdichtende Wirkung beein­ trächtigt wird.

Desweiteren sind Einbaubohlen bekannt, bei denen sich minde­ stens eine mit einer Einlaufschräge versehene Vibrationsleiste in Fahrt­ richtung hinter der Sohlenplatte der Einbaubohle befindet. Die verdich­ tende Wirkung der Vibrationsleisten ist insbesondere auf unebenem Unter­ grund wie z. B. beim Überbauen von Spurrillen eingeschränkt, da der Vi­ brationsleiste kein frisches Einbaumaterial zugeführt werden kann. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Verdichtung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stampfvibrationsbohle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die eine sehr hohe Verdich­ tung des Einbaumaterials bewirkt, ohne daß ein Ausheben der Einbaubohle im hinteren Bereich, insbesondere bei der Herstellung dünner Einbau­ schichten auftritt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch Anordnung einer Vibrationsleiste zwischen dem in Fahrt­ richtung vorn angeordneten Einfach- oder Doppelstampfer und dem eine Sohlenplatte umfassenden Vibrationselement wird dem oder den Stampfern zunächst ein Element mit höherer spezifischer Flächenpressung nachgeord­ net, das zu einer Verdichtungssteigerung des durch das Stampfaggregat vorverdichteten Einbaumaterials führt. Die entsprechend geringere Ampli­ tude der Vibrationsleiste (im allgemeinen kleiner als 1 mm) bei einer Vibrationsfrequenz in der Größenordnung von 50 bis 70 Hz im Vergleich zum Hub einer Stampfleiste (Hub im allgemeinen zwischen 3 und 12 mm) bei einer Stampffrequenz in der Größenordnung von 25 Hz führt zu einer Fein­ dosierung des Einbaumaterials und vermeidet auch bei sehr hoher Verdich­ tung des Einbaumaterials ein Ausheben der Einbaubohle. Durch Verwendung einer Einlaufschräge an der Vibrationsleiste wird sowohl die Verdich­ tungssteigerung als auch die Dosierung des stampferseitig vorgelegten Materials gewährleistet.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, welches eine Stampfvibrationsbohle in Seitenansicht zeigt, näher erläutert.

Gemäß der Abbildung ist die Stampfvibrationsbohle 1 an Zugar­ men 2 eines Straßenfertigers befestigt, die die Stampfvibrationsbohle 1 gelenkig und höhenverstellbar mit dem Straßenfertiger verbinden. Die Stampfvibrationsbohle 1 umfaßt ein Stampfaggregat 3 und ein Vibrations­ aggregat 4.

Das Stampfaggregat 3 umfaßt einen Stampferantrieb 5, der einen Stampfer 6 und damit eine an dessen unterem Ende befestigte Stampfleiste 7 über eine Exzenterwelle 8 zu einer vertikalen Hubbewegung antreibt. Die Stampfleiste 7 ist an ihrer Vorderkante mit einer Einlaufschräge 9 versehen.

Die Stampfvibrationsbohle 1 weist zu einer das Einbaumaterial zuführenden Verteilerschnecke 10 des Straßenfertigers hin eine Vorder­ wand 11 mit einem Führungsblech 12 auf, das etwa im gleichen Winkel wie die Einlaufschräge 9 der Stampfleiste 7 abwärts und nach hinten geneigt ist und mit der Stampfleiste 7 bündig abschließt. Die Stampfleiste 7 do­ siert das von der Verteilerschnecke 10 zugeführte Einbaumaterial und verdichtet es vor.

Das Vibrationsaggregat 4 umfaßt ein mit den Zugarmen 2 verbun­ denes Gehäuse 13. Eine Vorderwand 14 des Gehäuses dient zur Befestigung des Stampfaggregats 3. Eine Unterseite 15 des Gehäuses 13 ist mit einer Sohlenplatte 16 derart verbunden, daß ein Vibrationselement 17 und ein Heizraum 18 ausgebildet werden. Ein Vibrationsantrieb 19, der eine Welle 20 umfaßt, befindet sich oberhalb des Heizraumes 18 in einem die Verwin­ dungssteifigkeit erhöhenden Rohr 21, das mindestens zwei winkelhebelar­ tige Tragarme 22 verbindet, die in der Zeichenebene hintereinander lie­ gen. Die in Fahrtrichtung vordere Seite der Tragarme 22 greift durch ei­ ne Öffnung 23 in der Vorderwand 14 des Gehäuses 13. Eine Vibrationslei­ ste 24 ist über einen Steg 25 mit den Tragarmen 22 an der in Fahrtrich­ tung vorderen Seite verbunden. Der Vibrationsantrieb 19 wirkt über die Tragarme 22 einerseits auf das die Sohlenplatte 16 umfassende Vibra­ tionselement 17 und andererseits auf die Vibrationsleiste 24.

Die Vibrationsleiste 24 weist an ihrer Vorderkante eine Ein­ laufschräge 26 auf und befindet sich in Fahrtrichtung des Straßenferti­ gers hinter der Stampfleiste 7. Die Höhendifferenz Z der Vibrationslei­ ste 24 und der Stampfleiste 7 ist stufenlos einstellbar. Darüber hinaus ist zweckmäßigerweise die Einlaufschräge 9 der Stampfleiste 7 wesentlich steiler als diejenige der Vibrationsleiste 24. Der Winkel der Einlauf­ schräge 9 der Stampfleiste 7 liegt vorteilhafterweise zwischen 30° und 70°, während der Winkel der Einlaufschräge 26 der Vibrationsleiste 24 vorteilhafterweise zwischen 10° und 30° liegt. Eine solche Ausbildung der Winkel der sich über einem vorderen Abschnitt der Stampfleiste 7 bzw. der Vibrationsleiste 24 erstreckenden Einlaufschrägen 9, 26 gewähr­ leistet daher eine optimale Weiterverarbeitung des vorverdichteten Ein­ baumaterials durch das Vibrationsaggregat 4. Durch den Stampfvorgang des Stampfers 6 wird vor dem Stampfer 6 angehäuftes, unverdichtetes Einbau­ material dosiert und vorverdichtet sowie durch die nachfolgende Vibra­ tionsleiste 24 dosierend weiterverdichtet.

Das Vibrationselement 17 ist an den winkelhebelartigen Tragar­ men 22 im in Fahrtrichtung hinteren Bereich 27 drehbar angelenkt. Die Tragarme 22 weisen einen Fortsatz 28, der mit einer Verstelleinrichtung 29 verbunden ist, auf.

Die Verstelleinrichtung 29 umfaßt eine erste Druckfeder 30, die von einem mit dem Gehäuse 13 verbundenen Zapfen 31 geführt ist. Die Druckfeder 30 stützt sich gegenüber von dem Zapfen 31 an einer fest mit einem Gewindestab 33 verbundenen Druckplatte 32 ab. Der Gewindestab 33 ist in der Gewindebohrung des Fortsatzes 28 verstellbar geführt und wird mittels einer Kontermutter 34 fixiert.

Zur Federzentrierung des Fortsatzes 28 und damit der Vibra­ tionsleiste 24 ist eine zweite gleichgroße Druckfeder 36 zwischen einer Verstellmutter 37 und einer Druckplatte 38 angeordnet. Die Verstellmut­ ter 37 sitzt auf dem Gewindestab 33. Die Druckplatte 38 sitzt fest auf einem Ende eines weiteren Gewindestabes 39. Die Drehsymmetrieachse der Gewindestäbe 33, 39, der Druckfedern 30, 36, der Verstellmutter 37, der Druckplatten 32, 38 und der Kontermuttern 34, 35 schließt in Fahrtrich­ tung einen Winkel mit der Horizontalen ein, der sich aus der Tangente zum Drehpunkt 27 ergibt. Die Verstelleinrichtung 29 ist an der dem Zap­ fen 31 gegenüberliegenden Seite durch eine weitere Halterung 40 mit dem Gehäuse 13 des Vibrationsaggregats 4 verbunden. Durch geeignete Drehung der Verstellmutter 37 und des Gewindestabes 33 können die Federspannun­ gen der Druckfedern 30 und 36 unabhängig voneinander verstellt und somit die Nullage der Vibrationsleiste 24 eingestellt werden.

Durch Drehen des Gewindestabes 39 - über einen weiteren Zapfen 41 am freien Ende des Gewindestabes 39 mittels Spindeln oder Hydraulik­ zylindern - kann die Vorspannung auf die Druckfedern 30, 36 und damit die über die Tragarme 22 auf die Sohlenplatte 16, das Vibrationselement 17 und die Vibrationsleiste 24 wirkende Kraft variiert werden.

Die wirkenden Kräfte sind mittels der Verstelleinrichtung zu­ sätzlich aufteilbar. Die Aufteilbarkeit der Kräfte wird in Kombination mit der beschriebenen Auslenkung des Vibrationselements 17 im hinteren Bereich 27 der Tragarme 22 ermöglicht. Die Kontermutter 34 weist gegen­ über der Druckplatte 32 einen Abstand X auf, der durch Drehung des Ge­ windestabes 33 bei gelöster Kontermutter 34 variierbar ist. Insbesondere führt eine Verkleinerung des Abstandes X zu einer Aufteilung der von den Tragarmen 22 vermittelten Kräfte zu Gunsten der Vibrationsleiste 24 im Vergleich zu dem Vibrationselement 17 inklusive der Sohlenplatte 16.

Die mit Spindeln oder Hydraulikzylinder variierbare Vorspan­ nung führt zur Einstellbarkeit der auf die Vibrationsleiste 24 und das Vibrationselement 17 insgesamt zu verteilenden Kraft und damit der maxi­ mal auf das Einbaumaterial einwirkenden spezifischen Flächenpressung. Hierdurch kann letztere an die Beschaffenheit des Einbaumaterials ange­ paßt werden. Die unabhängige Einstellbarkeit der jeweiligen Federspan­ nungen dient bei einer bestimmten Betriebsfrequenz des Vibrationsaggre­ gats 4 der Vermeidung von Resonanzen unter Beibehaltung der erwähnten Federzentrierung.

Die Lage der Vibrationsleiste 24 zur vorderen Kante der Soh­ lenplatte 16 ist in der oberen Stellung durch einen elastischen Anschlag 42, der in seiner Stellung einstellbar sein kann, begrenzt. Dadurch wird verhindert, daß die Unterkante der Vibrationslei­ ste 24 eine höhere Stellung als die Unterkante der Sohlenplatte 16 ein­ nehmen kann. Eine derartige Stellung der Vibrationsleiste 24 würde näm­ lich die Oberflächenstruktur der eingebauten Schicht nachteilig beein­ flussen. Für die elastischen Anschläge 42 kommen beispielsweise entspre­ chende Gummipuffer oder Gummi-Schwingmetall-Elemente in Frage.

Anstelle der Schraubenfedern oder Blattfederpakete umfassenden Druckfederzentrierung der Tragarme 22 läßt sich beispielsweise auch eine Gummi-Schwingmetall-Zentrierung verwenden.

Claims (15)

1. Stampfvibrationsbohle für einen Straßenfertiger mit einem wenigstens eine Stampfleiste (7) sowie einen Stampferantrieb (5) aufwei­ senden Stampfaggregat (3) und einem in Fahrtrichtung des Straßenferti­ gers dahinter angeordneten Vibrationsaggregat (4), das ein eine großflä­ chige Sohlenplatte (16) aufweisendes, mit einem Vibrationsantrieb (19) gekoppeltes Vibrationselement (17) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das Stampfaggregat (3) und die Sohlen­ platte (16) des Vibrationsaggregats (4) eine von dem Vibrationsantrieb (19) angetriebene, mit einer Einlaufschräge (26) versehene Vibrationslei­ ste (24) zwischengeschaltet ist.

2. Stampfvibrationsbohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Vibrationsantrieb (19) über Tragarme (22) mit der Vibra­ tionsleiste (24) und dem Vibrationselement (17) gekoppelt ist, wobei sich an den Enden der Tragarme (22) die Vibrationsleiste und das Vibrations­ element befinden.

3. Stampfvibrationsbohle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Vibrationselement (17) im in Fahrtrichtung hinteren Bereich (27) drehbar an den Tragarmen (22) angelenkt ist.

4. Stampfvibrationsbohle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Stellung der Vibrationsleiste (24) ela­ stisch zentriert ist.

5. Stampfvibrationsbohle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kräfte der Zentrierung variierbar sind.

6. Stampfvibrationsbohle nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zentrierung eine Federzentrierung ist.

7. Stampfvibrationsbohle nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zentrierung eine Gummi-Schwingelemente-Zentrierung ist.

8. Stampfvibrationsbohle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Aufteilung der vom Vibrationsantrieb (19) der Vibrationsleiste (24) und dem Vibrationselement (17) zugeführten Kräfte einstellbar ist.

9. Stampfvibrationsbohle nach einem der Ansprüche 2 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Tragarme (22) doppelhebelartig ausgebildet sind.

10. Stampfvibrationsbohle nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragarme (22) jeweils einen Fortsatz (28) besitzen, die federzentriert und/oder zur Aufteilung der vom Vibra­ tionsantrieb (19) der Vibrationsleiste (24) und dem Vibrationselement (17) zugeführten Kräfte verschwenkbar sind.

11. Stampfvibrationsbohle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Stampfleiste (7) und Vibrationsleiste (24) relativ zueinander höhenverstellbar sind.

12. Stampfvibrationsbohle nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaufschräge (26) der Vibrationsleiste (24) wesentlich flacher als eine an der Vorderkante der Stampfleiste (7) befindliche Einlaufschräge (9) ist.

13. Stampfvibrationsbohle nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaufschräge (26) der Vibrationsleiste (24) einen Winkel von etwa 10° bis 30° und die der Stampfleiste (7) von etwa 30° bis 70° aufweist.

14. Stampfvibrationsbohle nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragarme (22) durch elastische Anschläge (42) in der obersten Stellung begrenzt werden.

15. Stampfvibrationsbohle nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elastischen Anschläge (42) in ihrer Stellung einstell­ bar sind.