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Verfahren - zur Ermittlung der Schubsicherheit von plastisch verformbaren
Werkstoffen, insbesondere von Asphaltbelägen für Stahifahrbahnen von Brücken
Ein
Asphaltbelag für Stahifahrbahnen von Brücken darf weder zu. hart noch zu weich sein.
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Ein zu harter Belag bricht bei niedrigen Tempert turen; bei zu weichem
Belag besteht, wenn er höheren Temperaturen ausgesetzt ist, die Gefahr des Schiebens.
Der Asphaltbelag muß daher so be 50 schaffen sein, daß er genügend weich ist, aber
trotzdem nicht schiebt. Um den Belag zu prüfen, ob er diese Eigenschaften aufweist
ist eine Einrichtung erforderlich, welche die Schubsicherheit des Belages erkennen
läßt.
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Es ist eineVorrichtung zur PrüfungvonStraßendecken bekannt, bei der
eine kreisförmigeVersuchsbahn verwendet wird, auf der belastete und zwang läuifig
geführte Räder oder Fahrgestelle mit einer den Verkehrsverhältnis sen entsprechenden
Geschwindigkeit bewegt werden. Mit einer solchen Vorrichtung können nur allgemeine
Prüfungen durchgeführt werden, ohne daß dabei. besondere Eigenschaften der Versnchsbahn
erfaßt werden.
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Die aufzuwendenden mechanlischen Mittel sind sehr umfangreich. Die
Versuche selbst müssen sich über
mehrere Tage bzw. Wochen erstrecken
und sind daher teuer. Weiter ist eine Einrichtung zur gleichzeitigen Prüfung von
Fahrbahnen und darauf laufenden Rädern schon vorgeschlagen worden, bei der Mittel
vorgesehen sind, um dem Rad gegenüber der Fahrbahn zwangsweise eine Gleitbewe gung
zu erteilen. Mit dieser Einrichtung soll die Abnutzung sowohl der Fahrbahn wie auch
der Räder festgestellt werden.
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Zur Ermittlung der Schubsicherheit von plastisch verformbaren Werkstoffen,
insbesondere von Asphaltbelägen für Stahifahrbahnen von Brücken, sind die bekannten
Vorrichtungen nicht geeignet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein für diesen Zweck verwendbares
Verfahren mit Hilfe einer hin und her bewegten, belasteten Walze, die eine plattenförmige
Probe überrollt, zu schaffen.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß das Überrollen
stets nur in einer Richtung erfolgt. Die Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens
wird vorteilhaft in der Weise ausgeführt, daß die Walze mittels Führungsschienen
in einer geschlossenen Bahn geführt wird, wobei die Führungsschienen an den beiden
Umkehrstellen durch Eigengewicht bzw. Federdruck betätigte Weichen besitzen und
im unteren Teil auf der Länge des Rollvorganges unterbrochen sind. Eine solche Vorrichtung
ist einfach aufgebaut und leicht zu bedienen. Die plattenförmigen Proben können
klein sein. Jeder Versuch ist in ganz kurzer Zeit (in wenigen Minuten) durchführbar
und daher sehr billig. Das Verfahren gemäß der Erfindung gestattet durch Veränderung
der Hubzahl der Walze und ihrer Belastung in einfacher Weise eine weitgehende Anpassung
an die gegebenen Verhältnisse.
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Die Prüfung der Probeplatten ist mit der genormten Stempelprobe oder
der Mieglschen Kugelprobe zur Bestimmung der Weichheit eines Belages zu vergleichen.
Die Spurtiefe der Walze gestattet außerdem einen Rückschluß auf dile Härte des Belages.
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Um die Walkwirkung der Walze noch zu erhöhen, kann die Vorrichtung
milt einer Bremse ausgestattet sein, die das Drehen der Walze mehr oder weniger
verhindert und im äußersten Falle das Abrollen zu einem Schieben werden läßt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt. Es zeigt Fig. I die Vorrichtung gemäß der Erfindung in Seitenansicht
und Fig. 2 in. Rückansicht.
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Die in den Figuren gezeigte Walzvorrichtung ist zum Prüfen von Asphaltbelägen
für Stahlfahrbahnen von Brücken bestimmt. Die plattenförmige Asphaltprobe I ist
auf den Boden 2 eines an den Schmalseiten offenen Kastens 3 gelegt, dessen Seitenwände
4 zur Führung des durch einen An trieb in der Länge des - Kastens 3 hin und her
bewegten Walzenwagens 5 dienen.
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Im Walzenwagen 5 ist dieWalze 6 in Lagerung7 gelagert. Durch ein
Joch 8 wird die Walze 6 mit gleich schweren, veränderlichen Gewichten 9 symmetrisch
belastet.
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Die Führung des Walzenwagens 5 erfolgt durch an den Seitenwänden
4 befestigte Führungsschienen IO, 11, I2, auf welchen die Welle 13 der Walze 6 aufliegt.
Mit Hilfe von Weichen I4, 15 führen diese Führungsschienen IO, II, I2 den Walzenwagen
bzw. die Walze 6 in einer geschlossenen Bahn, wie es die strichpunktierte Linie
in Fig. I erkennen läßt. Die Weichen I4, 15 sind an den Umkehrstellen der Bahn angeordnet
und an den oberen Teilen IO der Führungsschienen schwenkbar gelagert. Die rechten
Weichen 15 werden durch Eigengewicht und die linken Weichen 14 durch den Zug je
einer Feder I6 betätigt. Die Weichen I4, 15 liegen in geschlossener Stellung auf
den nach der Asphaltprobe I zu gerichteten Teilen 11, I2 der Führungsschienen auf,
die zwischen sich je eine Strecke 26 frei lassen, innerhalb der das Walten der Probe
erfolgt.
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Der Walzenwagen 5. kann in beliebiger Weise hin und her bewegt werden.
Am vorteilhaftesten ist ein Kurbelantrieb. In der Ruhestellung liegt der Wagen mit
der Welle I3 auf den' oberen Teilen IO der Führungsschienen auf (Fig. I): Bei seiner
Be wegung nach links gleitet die Welle 13 zunächst auf den Teilen IO der Führungsschienen
entlang und drückt dann die Weichen 14 entgegen der Spamaung der Federn 16 abwärts,
bis sie auf den Teilen 11 der Führungsschienen aufliegen. Dabei ist die Welle 13
auf den Weichen 14 abwärts geglitten und ruht am Ende der Bewegung auf den Teilen
ii auf. Dadurch werden die' Weichen 14 frei und öffnen sich, so daß nach der Umkehrung
der Bewegung des Walzentwagens 5 die Welle I3 auf den Teilen II nach -rechts unten
gleiten. kann, bis die Walze 6 auf der Asphaltprobe 1 aufliegt. Bei der weiteren
Bewegung des Walzenwagens 5 nach rechts erfolgt jetzt auf der Strecke 26 der Walzvorgang.
Am Ende desselben wird die Welle I3 an den Teilen 12 der Führungsschienen aufwärts
ge zogen, öffnet die Weichen 15 und wird nach der Umkehrung der Bewegung nach links
über die inzwischen wieder durch ihre Eigengewichte geschlossenen Weichen 15 zurück
auf die oberenTeile IO der Führungsschienen geschoben. Jetzt beginnt das Spiel von
neuem. Bei allen Arbeitsspielen wird die Asphaltprobe 1 von der Walze 6 stets nur
in einer Richtung überrollt.
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Die Walze 6 kann mit einer einstellbaren Bremse versehen werden,
um die Walkwirkung noch zu erhöhen. Eine solche Bremse ist in den Figuren gleichfalls
dargestellt. Zwei senkrechte Hebel I7, die im waagerechten Teil des Wagens 5 drehbar
gelagert sind, tragen an ihren unteren Enden Bremsbacken I8 aus Hartgummi. An ihren
oberen, über den Wagen hinausragenden Enden sind zwei Drudkhebel 19 ebenfalls drehbar
angel schlossen. Die Druckhebei 19 sind durch einen Bolzen 20, der in einer senkrechten
Führungsschiene 21 läuft, milteinander verbunden. Die Führungsschiene 2I ist mit
ihrem unteren Teil mit dem Wagen 5 fest verbunden; ihr oberer Teil ist zu einer
Spindel 22 ausgebildet, auf der eine Rändelmutter 23 durch Rechtsdrehen nach unten
bewegt
werden kann. Eine verhältnismäßig schwache Spiralfeder 24
zwischen dem waagerechten Teil des Wagens 5 und dem Bolzen 20 hält das aus Dregh-und
Druckhebel 17 und 19 bestehende Bremsgestänge hoch, so daß die Bremsbacken I8 nicht
anliegen. Eine weitere stärkere Spiralfeder 25 befindet sich zwischen Rändelmutter23
und Druckhebel 19. Beim Herunterdrehen der Rändelmutter 23 wird die obere starke
Feder 25 gespannt. Diese drückt die untere schwache Feder 24 zusammen und bewegt
die Druckhebel 19 nach unten Letztere wirken auf die Drehhebel I7, und die Bremsbacken
18 werden angepreßt. Je nach dem Spannen der Feder 25 kann ein stärkerer oder schwächerer
Bremsdruck erzielt werden.
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Wenn andere plastisch verformbare Werkstoffe geprüft werden, ist
die Arbeitsweise die gleiche.