DE7912382U1

DE7912382U1 - Walzentrommel fuer eine strassenwalze

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Publication number: DE7912382U1
Application number: DE19797912382U
Authority: DE
Original assignee: Sakai Jukogyo Kk Tokyo Jp
Current assignee: Sakai Jukogyo Kk Tokyo Jp
Priority date: 1978-04-28
Filing date: 1979-04-27
Publication date: 1982-10-21
Also published as: JPS54142807A; IT1112716B; FR2424362A1; AU4524579A; GB2019795A; AU511911B2; IT7922122A0; DE2917199A1; FR2424362B1

Description

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f BESCHREIBUNG

I^ Die Neuerung betrifft eine\Walzentrommel für eine Straßenwalze.^

I Wie in der Technik wohl bekannt ist, wird beim Ausführen von

i Verdichtungsarbeiten im Straßenbau die geeignetste Roilwalze

Β ausgewählt, d.h. eine, die ihre mechanischen Eigenschaffen im

I Einklang mit den verschiedenen Verdichtungsbedingungen wie etwa

'■■ Erdreich, Topographie, Verdi eh tungsvorgang, usw. im höchsten

I Maße beweisen kann. Im wesentlichen liegen die Ziele der WaIz-I arbeit im Erhöhen der:

1. Verdichtungsdichte;

\ 2. Tragfähigkeit;

j 3. Stabilität;

4. Witterungsbeständigkeit;

5. Flachheit usw.

I zum Beispiel einer Schicht Straßenbaumaterial.

] Die herkömmlichen Rollwalzen, die, um die oben angeführten Ziele

! zu erreichen, an einer Straßenwalze angebracht werden, werden ₍ im wesentlichen in zwei Arten unterschieden, d.h. zum einen Stahl-] walzen und zum anderen Luftreifenwalzen. Ihre wesentlichen Verdichtungseigenschaften sind die folgenden:

'■ A. Die Verdichtungseigenschaften der Stahlwalze:

1. Es ist möglich, den Verdichtungseffekt wegen des konzentrierten statischen Drucks, der unmittelbar unterhalb

f| der Walze auf das Straßenbelagsmateriäl ausgeübt wird,

;*; zu steigern;

2. sie ergibt gute Flachheit;

3. sie erleichtert es, zusätzliche Verdichtung auf das
Material auszuüben;

4. sie besitzt wenig Knetwirkung, so daß die Wasserdichtheit der Oberfläche des Materials niedrig ist;
usw.

B. Die Verdichtungseigenschaften des Luftreifens

1. Er erhöht die Wasserdichtigkeit der Oberfläche des |_: Straßenbelagsmaterials wegen der Kne wirkung? %

2. er erhöht die Dichte der Oberflächenschicht des Ma- I₁ terials durch Erhöhen des Luftdruckes in dein Luftreifen; ί

3. er erhöht die Verdichtungsdichte in der Unterschicht '

des Straßenbelagsmaterials durch Erhöhen der Belastung l

t des Luftreifens; usw. |

In Anbetracht dieser verschiedenen Eigenschaften der zwei Arten ί" von Rollwalzen, wurde das folgende Verfahren üblicherweise als I Verfahren für die Verdichtung von Straßenbelagsmaterialien im y

üblichen Straßenbau eingeführt: jj

1. Zuerst wird die Verdichtungsdichte der Schicht nahe der Ober- I fläche der Straßenbelagsreaterialien durch die Verwendung von Stahl- ^E walzen erhöht (als anfängliches Walzen), so daß der nachfolgende \ Einsatz schwerer Rollwalzen (als zusätzliches Walzen) erleichtert

2. als nächstes wird die Verdichtungsdichte der Unterschicht der
Materialien durch die Verwendung von Luftreifen erhöht, und gleichzeitig die Wasserdichtigkeit der Oberfläche, die einem Knetvorgang
durch die Reifen unterworfen wird (als zweites Walzen), verbessert; , und

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3. schließlich wird die Flachheit der Oberfläche durch die Verwendung von Stahlwalzen (als abschließendes Walzen) verbessert.

Das eben angeführte Verfahren ist ein allgemeines Verdichtungsverfahren, das vom Straßenbau in großem Ausmaß, der unter Verwendung von schweren Straßenwalzen wie etwa bei Autobahnen oder Bundesstraßen durchgeführt wird, bis hin zum Straßenbau im kleinen Maße, der un_er Verwendung leichter Straßenwalzen wie etwa bei Landstraßen oder Nebenstraßen ausgeführt wird, weit verbreitet ist.

Die eben angeführten herkömmlichen leichten Straßenwalzen sind diejenigen, die durch eine bloße Reduzierung der Größe und des Gewichts einer schweren Straßenwalze hergestellt werden, um so eine leichte und kleine Straßenwalze zu realisieren. Insbesondere kann mit einer klein bemessenen Reifenwalze, deren Luftreifen zum Tragen einer leichten Belastung hergestellt sind, einer der wichtigsten Effekte oder Ziele der Luftreifen-Verdichtung, d.h. "die Verdichtungsdichte der Unterschicht der Straßenbaumaterialien durch zusätzliches Walzen zu erhöhen" kaum realisiert werden. Damit eine solche Straßenwalze mit klein bemessenen Luftreifen diesen Effekt mit mehr oder weniger Aufwand aufweisen kann, wurde | ein Maß eingeführt, wie der Luftdruck im Reifen zu erhöhen ist, um die Fläche zu vermindern, die in Kontakt mit dem Boden kommt, so daß der Druck, der auf den Boden wirkt, erhöht wird, aber dessen Wirkung ist wegen der Kleinheit der Reifenbelastung selbst begrenzt. Ferner bewirkt die Erhöhung des Luftdruckes im Reifen, da dies die Abnahme der Reifenweite, die in Kontakt mit dem Boden kommt, bedeutet, andere Defekte, wie die Verschlechterung der Flachheit oder die Abnahme der Arbeitsleistung, da viele Teile der Bodenober·- flache ungewalzt bleiben, usw.. Da die Umstände so sind, ist es

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uci üuaLua <juu/ uau uuvcimexuxiuu Zuiu Duuaucu ciuci un. »iwn-iyatcii Wirkungen einer Straßenwalze mit Luftreifen, d.h. "die Verdichtungsdichte der Unterschicht zu erhöhen", auf die Realisierung einer anderen Wirkung, d.h. "die Wasserdichtigkeit durch die Knetwirkung zu erhöhen", oder anders ausgedrückt, die Endbehandlungswirkungen

zu erhöhen, abgezielt wird.

Aufgabe der Neuerung ist es, eine Walzentrommel für eine Straßenwalze zu schaffen, die sowohl die Wirkungen der konzentrierten Verdichtung als auch der Flachheit, wie sie von einer Stahlwalzen-Straßenwalze realisiert werden, und die Wirkungen der Erhöhung der Wasserdichtigkeit durch die Knetwirkung, wie sie von einer Luftreifenstraßenwalze realisiert werden, aufweist.

Ferner soll eine Walzentrommel für eine Straßenwalze geschaffen werden, die verdichten und gleichzeitig die Flachheit ebenso wie die Wasserdichtigkeit einer Schicht von mit Asphalt vermengten Straßenbelagsmaterialien erhöhen kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Walzentrommel für eine Straßenwalze gelöst, die gemäß der Neuerung gekennzeichnet ist durch einen Walzenkranz aus Metall und einen auf der äußeren Mantelfläche des Walzenkranzes befestigten elastischen Oberflächenbelag bestimmter Dicke und Härte.

Walzentrommeln einer Ausführung gemäß der Neuerung haben in Experimenten zufriedenstellend bewiesen, daß sie die oben angeführten ursprünglichen Ziele erfüllen.

Im weiteren wird die Neuerung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Frontansicht einer Ausführungsform gemäß der Neuerung in einer etwas schematischen Darstellung;

Fig. 2 einen teilweisen Schnitt, um die Arbeitsweise einer

Walzentrommel gemäß der Neuerung zu erläutern, in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 ein Beispiel einer Straßenwalze, die mit Rollwalzen gemäß der Erfindung als vordere und hintere Walzen versehen ist, in einer Seitenansicht (oben) und einer Draufsicht (unten) in schematischer Darstellung; und

Fig. 4 ein Beispiel einer Reifenwalze, die mit Rollwalzen

gemäß der Erfindung als Vorderräder versehen ist, in Ansichten ähnlich denen in Fig. 3.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 der Zeichnungen, in der eine Ausführungsform der Erfindung in einer Frontansicht gezeigt ist, wird eine Rollwalze bzw.Walzenkörper gezeigt, in der die Walze einen } metallischen Rand, bzw.Walzenkranz 1 umfaßt, und dereren äußere r Außenfläche (2) mit einem elastischen Oberflächenbelag 3 , der is eine wesentliche Stärke aufweist, durch geeignete Mittel bedeckt ist, z.B. durch die Verwendung von Klebstoffen. Als Material

.p " für den elastischen Oberflächenbelag 3 kann jedes bekannte

Material, wie etwa Gummi, synthetisches Harz, usw. ausgewählt werden.

Die Wirkungsweise der Rollwalze gemäß der Erfindung, die in der Ausführung sehr einfach ist, wird in Verbindung mit Fig. 2 erklärt, die den Zustand der Rollwalze während ihres Vorwärtsbewegens in der durch den Pfeil A gezeigten Richtung über ein mit Asphalt vermischtes Straßenbelagsmaterial A, daß auf einem Straßenbett R aufliegt, als Ergebnis ihrer Rotation um ihre eigene Achse in der durch den Pfeil B gezeigten Richtung, zeigt. Die Verteilung des Drucks bzw. der Kraft, die in der Oberflächenschicht des Materials A erzeugt wird, wenn der elastische Oberflächenbelag 3 der Rollwalze fortschreitend in Kontakt mit der Oberflächenschicht im Bereich 3¹ kommt und eine dynamische Kraft auf die Oberfläche ausübt, wird durch die Gruppe der Pfeile, die in dünnen, kurzen durchgezogenen Linien in Fig. 2 eingetragen sind, gezeigt, wobei der Druck effektiv eine Knetwirkung auf das mit Asphalt vermischte Straßenbelagsmaterial A ausübt. Ferner wird in Fig. 2 ein plötzlicher, hoher, konzentrierter linearer statischer Druck, der von dem sich vorwärts

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bewegenden Walzenkranz 1 am Angriffspunkt seiner Belastung des _tf

Straßenbelagsmaterials A erzeugt wird ebenfalls durch eine Gruppe dicker, langer durchgezogener Pfeile dargestellt. Es wird dadurch ; erreicht, daß die Knetwirkung, die auf die Oberflächenschicht des : Materials A durch den dynamischen Druck, der in ihr durch den Kontakt des elastischen Oberflächenbelags 3 der Walze mit der Oberfläche im Bereich 3¹ verteilt wird, einwirkt, und die zusätzliche Verdichtungswirkung, die in die Unterschicht des Materials A durch den von dem Walzenkranz 1 ausgeübten plötzlichen, hohen, konzentrierten linearen Drucks durchdringt, effektiv auf dem mit Asphalt vermengten Straßenbelagsmaterial A zusammenwirken, und so die Ziele der Erfindung erfüllen.

In diesem Fall kann, wenn die Rollwalze durch den Zusatz einer Vibrationseinrichtung als Vibrationswalze ausgeführt ist, die konzentrierte Verdichtungswirkung weiter erhöht werden.

Deshalb kann, wenn die Rollwalze gemäß der Erfindung an eine Straßenwalze beliebiger herkömmlicher Ausführung einzig oder in Verbindung mit Stahlwalzen oder Luftreifen angebracht wird, zum Beispiel Verwendung herkömmlicher Rollwalzen als hintere Walzen und Rollwalzen gemäß der Erfindung als vordere Walzen, eine Verdichtung und Verbesserungen in der Flachheit ebenso wie der Wasserdichtigkeit einer mic Asphalt vermischten Straßenbelagsmaterialsschicht realisiert -werden, wie sie niemals mit herkömmlichen leichten Straßenwalzen möglich sind, so daß das Arbeitsverfahren der Verdichtung bemerkenswert vereinfacht und trotzdem ein Straßenbelag hoher Qualität und Vielseitigkeit erzielt wird.

Einige solcher kombinierter Straßenwalzen werden schematisch in den Fig. 3 und 4 dargestellt, in denen 11 und 12 die Rollwalzen gemäß der Erfindung in der Verwendung als Vorder- bzw. Hinterräder in einer Straßenwalze zeigen (Fig. 3) und 13 und 14 zeigen ent- ||

sprechend eine vordere Rollwalze gemäß der Erfindung und hintere |l

Luftreifen in einer Reifenwalze (Fig. 4). H;

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Zum Vergleich der Rollwalze gemäß der Erfindung mit einer herkömmlichen Rollwalze wurde ein Test durchgeführt, bei dem eine Reifenwalze ähnlich der in Fig. 4 gezeigten mit einem Gesamtgewicht von 3.500 kg {Hinterradgewicht 1.050 kg plus Vorderradgewicht 2.450 kg) verwendet und mit drei Luftreifen als ein Hinterrad und einer herkömmlichen Stahlwalze oder einer Rollwalze gemäß der Erfindung als ein Vorderrad versehen wurde. Der Radstand der Reifenwalze war 1.880 mm, die Gesamtlänge 2.915 mm und die Gesamtbreite 1.395 mm. Die herkömmliche vordere Stahlwalze hatte einen Durchmesser von 950 mm und eine Breite von 1.140 mm, wobei die vordere Rollwalze gemäß der Erfindung den gleichen Durchmesser ebenso wie die Breite der herkömmlichen Stahlwalze hatte, aber die äußere Außenfläche mit einem Gummibelag einer Dicke von 35 mm bedeckt war und eine Shore-Härte von H_g = 75 hatte. Ferner war sowohl in der herkömmlichen Stahlwalze und der Rollwalze gemäß der Erfindung ein Vibrationsgenerator angebracht.

Beim Ausführen des Tests wurde die Reifenwalze zwei- bis zehnmal über eine Schicht mit Asphaltbeimischung einer Dicke von 50 mm und einer beträchtlichen Länge und Breite bewegt, die auf einen bestehenden Straßenbelag aufgebracht war, wobei das Verhältnis der Mischung wie folgt war:

Schotter Schotter Kiessand Feinsand mineral. Asphalt

Material (13 bis (5 bis Füllstoff

5 mm) 2,5 mm)

Anteil 13,9 11,2 36,3 25,1 6,5 7,0

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Die Ergebnisse:

1. Verdichtungstest:

Nach zehn Durchgängen wurde die Trockendichte (g/cm ) und der Grad der Verdichtung (%) der Asphaltmischung für beide Walzen gemessen. Für die herkömmliche Walze war die Trockendichte und der Grad der Verdichtung 2,31 bzw. 97,4, während sie für die vorliegende Erfindung 2,30 bzw. 97,1 waren. Aus diesen Ergebnissen kann ersehen werden, daß zwischen den beiden keine wesentliche Differenz in der Verdichtung besteht.

2. Durchlässigkeitstest:

Nach zehn Durchgängen zeigte die von der herkömmlichen Stahlwalze gewalzte Asphaltmischung eine Durchlässigkeit von 2 χ cm/sec, während die von der Rollwalze gemäß der Erfindung gewalzte Mischung keinerlei Durchlässigkeit zeigte, obwohl sie zwei

2 Stunden lang Wasser mit einem Druck von 3 kg/cm ausgesetzt war. Aus diesem Ergebnis kann ersehen werden, daß die Knetwirkung der letzteren bemerkenswert ist.

3. Anti-Rutsch bzw. Gleitsicherheitstest:

Nach zehn Durchgängen wurde der Gleitwiderstand gemessen. Als Ergebnis wurde erhalten, daß kein wesentlicher Unterschied im Gleitwiderstand bei nassem Zustand bestand, bei trockenem Zustand jedoch die von der Rollwalze gemäß der Erfindung gewalzte Asphaltmischung einen höheren Wert (96) als den (88) von der herkömmlichen Walze erreichte.

4. Auswertung durch Beobachtung:

Es wurde während des Walzvorganges beobachtet, daß die Rollwalze gemäß der Erfindung durch den Gummibelag einen Mischungs-Ableit-Effekt ebenso wie eine Knetwirkung aufzeigte, und daß kein Haarriß an der Oberfläche beobachtet wurde.

Claims

• a · β ■ · · PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER - D-8OOO MÜNCHEN ST 7-1209 P/K/ro Sakai Jukogyo Kabuchiki Kaisha, Tokyo/Japan Walzentrommel für eine Straßenwalze SCHUTZANSPRÜCHE

1. Walzentrcmmel für eine Straßenwalze, gekennzeichnet durch einen Walzenkranz (1) aus Metall und einen auf der äußeren Mantelfläche (2) des Walzenkranzes (1) befestigten elastischen Oberflächenbelag (3) bestimmter Dicke und Härte.

2. Walzentrommel für eine Straßenwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Shore-Härte und die Dicke des elastischen Oberflächenbelages etwa 75 bzw. 35 mm betragen.

3. Walzentrommel für eine Straßenwalze nach Anspruch

1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieser elastische Oberflächenbelag aus Gummi oder synthetischem Harz hergestellt ist.

4. Walzentrommel für eine Straßenwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Walzentroiinmel ein Vibrationsgenerator angebracht ist.

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-8000 MÜNCHEN 9O . WILLROIDERSTR. 8 · TEL. (089)640640