EP0011692B1 - Mobile Aufreisservorrichtung zur Behandlung eines Baugrundes - Google Patents

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EP0011692B1
EP0011692B1 EP79103728A EP79103728A EP0011692B1 EP 0011692 B1 EP0011692 B1 EP 0011692B1 EP 79103728 A EP79103728 A EP 79103728A EP 79103728 A EP79103728 A EP 79103728A EP 0011692 B1 EP0011692 B1 EP 0011692B1
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/46—Dielectric heating
    • H05B6/62—Apparatus for specific applications
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
    • E01C23/14—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces for heating or drying foundation, paving, or materials thereon, e.g. paint

Definitions

  • the present invention relates to a mobile ripping device for treating a subsoil, with a heating device which heats the subsoil and with a plurality of ripping pins intended for penetration into the subsoil and functioning as a ripper when the ripping device is moved.
  • a ripping device of the type mentioned at the beginning for asphalt road surfaces which forms a work station of a road renewal machine.
  • the road surface is heated to a depth of about 5 cm or more and the road surface is dug in a central portion of the machine where the ripper is located.
  • a lot of new asphalt material is added to the amount of the now crushed old pavement to make a pavement of the original height.
  • the amount of new asphalt material added is just the amount of material required to fill potholes and the like that existed in the old pavement.
  • the machine leaves a renewed road surface.
  • the disadvantage of this arrangement is that for heating the surface layer of the street there is provided a radiant heating burner which is accommodated in a work station which is independent of the ripper device and which can lead to charring of the surface and thus to a reduction in the quality of the renewed street surface.
  • a large part of the heat is reflected from the street surface, so that the efficiency of the heating is relatively poor and the environment is burdened with the heat loss.
  • the relatively high heat loss has a negative impact on plants and surrounding objects.
  • the heating and ripping devices arranged one behind the other require a relatively long and therefore expensive machine. Overall, the road renewal machine described in DE-A-24 41 379 is economically disadvantageous both in operation and during manufacture.
  • the device known from DE-A-27 58 601 provides for the asphalt layer to be heated and dissolved in a first work station by means of microwave energy transmitted into the carriageway for the reprocessing of asphalt carriageways and in a locally separated from this heating device, however, as it moves Tear open the device with the following processing unit, work through it and compress it again.
  • this stretch is protected by a flexible concertina-like ceiling. This blanket is expensive and complicated.
  • the local separation of the heating device from the processing unit requires such overheating of the asphalt layer that when the processing unit passes through this layer, the asphalt layer is still sufficiently warm for processing.
  • DE-C-819 858 describes a method for carrying out construction and repair work on road surfaces, floor coverings and the like.
  • the like which thermoplastic materials, e.g. Asphalt, included, known
  • the method consists in exposing the parts of the road cover to be processed to a high-frequency electric field until they soften to a sufficient extent for processing. When parts of a road surface are removed, the part to be removed is softened and then mechanically removed. This document gives no information about the type of this mechanical removal.
  • a device for heating a surface layer by means of microwave energy is known. This device is intended for heating a wide variety of surface layers and is mobile.
  • the object of the present invention is to provide a mobile ripping device for treating a building ground, which is largely independent of climatic conditions, can be used universally and is economically advantageous both in production and in operation.
  • the task is solved in that some ripping pins are electrically insulated on the housing and attached to a Hochfre quenzgenerator are connected and serve as "hot" electrodes and the rest as grounded electrodes of the high-frequency heating device have earth potential and are electrically connected to the housing.
  • the use of the ripping mandrels as electrodes of the high-frequency heating device enables the construction of a relatively short ripping device, which is suitable for use on small and large surfaces, in which the building ground to be torn is heated directly without large heat losses.
  • the mandrels can be height and angle adjustable via adjustment devices. This measure allows the depth of penetration and the tear angle of the tear mandrels to be adapted to the soil to be worked.
  • the mobile tear-open device shown uses for the building area high-frequency heating in the HF or microwave frequency range 2.4 MHz and is designed as a trailer vehicle.
  • This mobile soil processing system works as a ripping device with a different number of steel or ripper 1 or 2 (rippers) suitable material of sufficient mechanical strength for the relevant soil.
  • the wear-resistant tear-open mandrels the design of which can be adapted to the respective intended use for tearing open, loosening the soil, structuring, drying wet material or removing foreign inclusions in the tar or bitumen ceilings or in the ground, can be adjusted geometrically in the depths using adjusting devices 3 and at different angles Soil 4 are lowered.
  • the mandrels 1 form the "hot" electrode of the radiating RF transmitter or microwave transmitter 5.
  • the mandrels 2 are separated from the mandrels 1 by the insulating arrangements 6.
  • the electrodes 2 are at grounded potential. Due to this geometric capacitor constellation, electromagnetic fields are formed between the mandrel electrodes, which in a known manner heat the material in between more or less strongly as a dielectric.
  • Several ripper mandrels can be arranged so that electrical parallel or series connections or a mixture of both are created.
  • the high-frequency energy can be optimally adjusted with control devices for treating the surface layer of the building ground 4 or the building surfaces to be irradiated.
  • the high-frequency or microwave source is supplied with an electrical cable 7 via a coupling device, the high-frequency oscillator part and a high-voltage rectifier.
  • the electrical energy for supplying the entire system can be obtained from any power generation unit on the vehicle or directly from the electrical network via a three-phase trailing cable.
  • various flexible, electrically conductive meshes or similar protective devices 9 and 10 are attached to the vehicle housing 8 in order to prevent harmful high-frequency energy from escaping.
  • the mobile construction processing unit can be rigidly coupled to the towing or pushing vehicle, or pulled or pushed as a single, double or multi-axle trailer with a bogie on the wheels (wheels 11 and 12 in the example) from the mother vehicle.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Aufreisservorrichtung zur Behandlung eines Baugrundes, mit einer den Baugrund erwärmenden Heizvorrichtung und mit mehreren für das Eindringen in den Baugrund bestimmten und bei bewegter Aufreisservorrichtung als Aufreisser funktionierenden Aufreissdornen.
  • Aus der DE-A-2441 379 ist eine Aufreisservorrichtung der eingangs erwähnten Art für aus Asphalt bestehende Strassenbeläge bekannt, die eine Arbeitsstation einer Strassenemeuerungsmaschine bildet. Während die Strassenemeuerungsmaschine sich über einen alten Strassenbelag hinweg bewegt, wird am Vorderende der Maschine die Strassenoberfläche bis zu einer Tiefe von etwa 5 cm oder mehr aufgeheizt und in einem Mittelabschnitt der Maschine, wo sich die Aufreisservorrichtung befindet, der Strassenbelag aufgegraben. Der Menge des jetzt zerkleinerten alten Strassenbelages wird eine Menge neuen Asphalt-Materials zugesetzt, um einen Strassenbelag von ursprünglicher Höhe herzustellen. Die Menge des zugesetzten neuen Asphalt-Materials entspricht gerade der Materialmenge, die erforderlich ist, um Schlaglöcher und dergleichen, die im alten Strassenbelag vohanden waren, zu füllen. Die Maschine hinterlässt eine erneuerte Strassenoberläche. Nachteil dieser Anordnung ist, dass für die Aufheizung der Oberflächenschicht der Strasse ein in einer von der Aufreisservorrichtung unabhängigen Arbeitsstation untergebrachter mit Pentan betriebener Strahlungsheizbrenner vorgesehen ist, der zu Verkohlung der Oberfläche und dadurch zur Qualitätsverminderung der emeuerten Strassenoberfläche führen kann. Anderseits wird bei dieser Heizanordnung ein grosser Teil der Wärme von der Strassenoberfläche reflektiert, wodurch der Wirkungsgrad der Heizung relativ schlecht ist und die Umwelt mit der Verlustwärme belastet wird. Die relativ hohe Verlustwärme wirkt auf Pflanzen und Gegenstände der Umgebung negativ aus. Die hintereinander angeordneten Heiz- und Aufreisservorrichtungen erfordern eine relativ lange und daher kostenaufwändige Maschine. Gesamthaft gesehen ist die in der DE-A-24 41 379 beschriebene Strassenerneuerungsmaschine sowohl in Betrieb als auch bei der Herstellung wirtschaftlich nachteilig.
  • Die aus der DE-A-27 58 601 bekannte Emnchtung sieht es vor, für die Wiederaufbereitung von Asphaltfahrbahnen die Asphaltschicht in einer ersten Arbeitsstation mittels in die Fahrbahn übertragener Mikrowellenenergie zu erwärmen und aufzulösen und in einer von dieser Heizvorrichtung örtlich getrennten aber sie bei Fortbewegung der Einrichtung mit Abstand folgenden Bearbeitungseinheit aufzureissen, durchzuarbeiten und wieder zu verdichten. Um die Abkühlung der Asphaltschicht zwischen der Heizvorrichtung und der davon beabstandeten Bearbeitungseinheit zu verhindern ist diese Strecke durch eine schmiegsame ziehharmonikaartige Decke geschützt. Diese Decke ist kostspielig und kompliziert. Die örtliche Trennung der Heizvorrichtung von der Bearbeitungseinheit erfordert eine so starke Uebererwärmung der Asphaltschicht, dass wenn die Bearbeitungseinheit über diese Schicht gelangt die Asphaltschicht für die Bearbeitung noch ausreichend warm ist. Insbesondere im Winter oder unter ungünstigen klimatischen Verhältnissen muss die Fahrt der Heizvorrichtung verlangsamt werden um die Schicht ausreichend durchwärmen zu können. Bei langsamerer Fahrt ist aber auch der Wärmeverlust der Schicht grösser bis die Bearbeitungseinheit sie erreicht. Bei dieser Einrichtung sind die die Umwelt belastenden und wirtschaftliche Nachteile bedeutenden Wärmeverluste relativ gross. Im weiteren ist diese Einrichtung für die Wiederaufbereitung relativ kleiner Plätze, wie Parkplätze, kleine Strassen kompliziert, weil man gezwungen ist sowohl die Heizvorrichtung als auch die Bearbeitungseinheit über jede Stelle der zu behandelnden Fläche zu bringen.
  • Aus der DE-C-819 858 ist ein Verfahren zur Durchführung von Bau- und Ausbesserungsarbeiten an Strassendecken, Bodenbelagen u. dgl., welche thermoplastische Stoffe, z.B. Asphalt, enthalten, bekannt Das Verfahren besteht darin, dass die zu bearbeitenden Teile der Strassendekce einem hochfrequenten elektrischen Feld so lange ausgesetzt werden, bis sie in einem zur Bearbeitung ausreichenden Masse erweichen. Beim Abtragen von Teilen einer Strassendecke wird der abzutragende Teil erweicht und an-chliessend mechanisch entfernt. Ueber die Art dieser mechanischen Entfernung gibt diese Druckschrift keine Auskunft.
  • Aus der GB-A-12 16 654 ist eine Einrichtung zur Erwärmung einer Oberflächenschicht mittels Mikrowellenenergie bekannt. Diese Einrichtung ist für die Erwärmung der verschiedensten Oberflächenschichten vorgesehen und ist mobil.
  • Aus der DE-A-15 15 227 ist es bekannt mehrere Kondensatorelektroden einer Mikrowellenenergie-Heizvorrichtung über das zu erwärmende gut rasterförmig zu verteilen. Mit dieser Heizvorrichtung lassen sich örtlich unterschiedliche Erwärmungen im Gut vermeiden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine mobile Aufreisservorrichtung zur Behandlung eines Baugrundes zu schaffen, die von klimatischen Gegebenheiten weitgehend unabhängig, universell anwendbar und sowohl in der Herstellung als auch im Betrieb wirtschaftlich vorteilhaft ist.
  • Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass einige Aufreissdorne am Gehäuse elektrisch isoliert befestigt und an einem Hochfrequenzgenerator angeschlossen sind und als "heisse" Elektroden dienen und die übrigen als geerdete Elektroden der Hochfrequenzheizvorrichtung Erdpotential aufweisen und mit dem Gehäuse in.elektrischer Verbindung stehen. Die Verwendung der Aufreissdorne als Elektroden der Hochfrequenzheizvorrichtung ermöglicht den Bau einer relativ kurzen, für die Anwendung bei kleinen und grossen Oberflächen geeigneten Aufreisservorrichtung, in welcher der aufzureissende Baugrund unmittelbar ohne grosse Wärmeverluste erwärmt wird.
  • Die Aufreissdorne können über Einstellvorrichtungen höhe und winkelverstellbar sein. Durch diese Massnahme kann die Eindringtiefe und der Aufreisswinkel der Aufreissdorne dem zu bearbeitenden- Baugrund angepasst werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben, wobei deren einzige Figur einen schematischen Schnitt durch eine mobile Aufreisservorrichtung zeigt.
  • Die dargestellte mobile Aufreisservorrichtung verwendet für die Bauflächen-Hochfrequenz-Erwärmung im HF- oder Mikrowellen-Frequenzbereich 2,4 MHz und ist als Anhängerfahrzeug ausgebildet. Diese mobile Baugrund-Bearbeitungsanlage arbeitet als Aufreissvorrichtung mit einer verschiedenen Anzahl von Stahl- bzw. Aufreissem 1 bzw. 2 (Rippern) geeigneten Materials genügender mechanischer Festigkeit für den betreffenden Baugrund. Die verschleissfesten Aufreissdorne, deren Gestaltungsform dem jeweiligen Verwendungszweck zum Aufreissen, Bodenlockern, Strukturieren, Abtrocknen nassen Materials oder Beseitigen von Fremdeinschlüssen in den Teer- bzw. Bitumendecken oder im Erdreich angepasst werden kann, können über Einstellvorrichtungen 3 verschieden tief und unter verschiedenen Winkeln geometrisch in den Baugrund 4 abgesenkt werden. Die Dorne 1 bilden die "heisse" Elektrode des abstrahlenden HF-Sendeaggregates bzw. Mikrowellen-Senders 5. Die mit 2 bezeichneten Dorne sind von den mit 1 bezeichneten Dornen durch die Isolieranordnungen 6 getrennt. Die Elektroden 2 liegen auf geerdetem Potential. Zwischen den Dorn-Elektroden bilden sich aufgrund dieser geometrischen Kondensator-Konstellation elektromagnetische Felder aus, die in bekannter Weise die dazwischen liegende Materie als Dielektrikum mehr oder weniger stark erwärmen. Dabei lassen sich mehrere Aufreisser-Dorne so anordnen, dass elektrische Parallel- oder Reihenschaltungen oder ein Gemisch aus beiden entstehen. Durch geeignete, nicht dargestellte Reflektorvorrichtungen lässt sich die hochfrequente Energie mit Regeleinrichtungen zur Behandlung der Oberflächenschicht des Baugrundes 4 bzw. der zu bestrahlenden Bauflächen optimal einstellen.
  • Die Hochfrequenz- bzw. Mikrowellenquelle wird über eine Ankoppelvorrichtung, dem Hochfrequenz-Oszillatorteil und einem Hochspannungsgleichrichter mit einem elektrischen Kabel 7 versorgt. Die elektrische Energie zur Speisung der gesamten Anlage kann aus einem beliebigen Stromerzeugungsaggregat auf dem Fahrzeug oder über ein Drenstrom-Schleppkabel direkt aus dem elektrischen Netz bezogen werden. Zur Abschirmung der hochfrequenten Felder sind am Fahrzeuggehäuse 8 verschiedene flexible, elektrisch leitende Netzgeflechte oder ähnliche Schutzvorrichtungen 9 und 10 angebracht, um das Austreten von schädlicher Hochfrequenzenergie zu vermeiden.
  • Das mobile Baubearbeitungsaggregat kann starr an das Zugoder Schubfahrzeug angekuppelt werden, oder als ein-, zwei- oder mehrachsicher Anhänger mit Drehgestell auf den Rädern (im Beispiel Räder 11 und 12) vom Mutterfahrzeug gezogen oder geschoben werden.

Claims (2)

1. Mobile Aufreisservorrichtung zur Behandlung eines Baugrundes (4), mit einer den Baugrund (4) erwärmenden Heizvorrichtung und mit mehreren für das Eindringen in den Baugrund (4) bestimmten und bei bewegter Aufreisservorrichtung als Aufreisser funktionierenden Aufreissdornen (1, 2), dadurch gekennzeichnet, dass einige Aufreissdorne (1) am Gehäuse (8) elektrisch isoliert befestigt und an einem Hochfrequenzgenerator angeschlossen sind und als "heisse" Elektroden dienen und die übrigen (2) als geerdete Elektroden der Hochfrequenzheizvorrichtung Erdpotential aufweisen und mit dem Gehäuse (8) in elektrischer Verbindung stehen.
2. Mobile. Aufreisservorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Autreissdorne (1, 2) über Einstellvorrichtungen (3) höhen- und winkelverstellbar sind.
EP79103728A 1978-11-27 1979-10-01 Mobile Aufreisservorrichtung zur Behandlung eines Baugrundes Expired EP0011692B1 (de)

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