EP0102060B1 - Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung der Vorabstreiferhöhe eines Gleitschalungsfertigers - Google Patents

Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung der Vorabstreiferhöhe eines Gleitschalungsfertigers Download PDF

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EP0102060B1
EP0102060B1 EP83108353A EP83108353A EP0102060B1 EP 0102060 B1 EP0102060 B1 EP 0102060B1 EP 83108353 A EP83108353 A EP 83108353A EP 83108353 A EP83108353 A EP 83108353A EP 0102060 B1 EP0102060 B1 EP 0102060B1
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EP
European Patent Office
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sliding formwork
maker according
scraper
measuring rod
level
Prior art date
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EP83108353A
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English (en)
French (fr)
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EP0102060A3 (en
EP0102060A2 (de
Inventor
Gerd Sonntag
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heilit & Woerner Bau-Ag
Heilit und Woerner Bau AG
Original Assignee
Heilit & Woerner Bau-Ag
Heilit und Woerner Bau AG
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Publication date
Application filed by Heilit & Woerner Bau-Ag, Heilit und Woerner Bau AG filed Critical Heilit & Woerner Bau-Ag
Publication of EP0102060A2 publication Critical patent/EP0102060A2/de
Publication of EP0102060A3 publication Critical patent/EP0102060A3/de
Application granted granted Critical
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    • E01C19/22Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for consolidating or finishing laid-down unset materials
    • E01C19/42Machines for imparting a smooth finish to freshly-laid paving courses other than by rolling, tamping or vibrating
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    • E01C19/30Tamping or vibrating apparatus other than rollers ; Devices for ramming individual paving elements
    • E01C19/34Power-driven rammers or tampers, e.g. air-hammer impacted shoes for ramming stone-sett paving; Hand-actuated ramming or tamping machines, e.g. tampers with manually hoisted dropping weight
    • E01C19/40Power-driven rammers or tampers, e.g. air-hammer impacted shoes for ramming stone-sett paving; Hand-actuated ramming or tamping machines, e.g. tampers with manually hoisted dropping weight adapted to impart a smooth finish to the paving, e.g. tamping or vibrating finishers
    • E01C19/405Power-driven rammers or tampers, e.g. air-hammer impacted shoes for ramming stone-sett paving; Hand-actuated ramming or tamping machines, e.g. tampers with manually hoisted dropping weight adapted to impart a smooth finish to the paving, e.g. tamping or vibrating finishers with spreading-out, levelling or smoothing means other than the tamping or vibrating means for compacting or smoothing, e.g. with screws for spreading-out the previously dumped material, with non-vibratory lengthwise reciprocated smoothing beam
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    • E01C19/407Power-driven rammers or tampers, e.g. air-hammer impacted shoes for ramming stone-sett paving; Hand-actuated ramming or tamping machines, e.g. tampers with manually hoisted dropping weight adapted to impart a smooth finish to the paving, e.g. tamping or vibrating finishers with elements or parts partly or fully immersed in or penetrating into the material to act thereon, e.g. immersed vibrators or vibrating parts, kneading tampers, spaders
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    • E01C23/00Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
    • E01C23/04Devices for laying inserting or positioning reinforcing elements or dowel bars with or without joint bodies; Removable supports for reinforcing or load transfer elements; Devices, e.g. removable forms, for making essentially horizontal ducts in paving, e.g. for prestressed reinforcements

Definitions

  • the invention relates to a slipform paver with a pre-scraper mounted vertically adjustable on a frame, a pressure plate spaced from it and forming an upper slide formwork, and a vibrating device in the intermediate area.
  • a slipform paver of this type is known from DE-A-30 32495.
  • the level of paving material in the area between the scraper and the pressure plate must be kept within relatively narrow limits of, for example, ⁇ 2 cm around a target value of, for example, 5 cm above the underside of the pressure plate. If the level is too low, the pressure plate cuts into the liquid slurry area too much, so that accordingly less installation material gets under the pressure plate, which can result in corresponding imperfections, in particular holes, in the concrete ceiling. In addition, the top layer of the pavement produced in this way has lower strength and tends to dry out. If the level of the paving material in this area is too high, the pressure plate cuts into the concrete material too far below the approx.
  • Constant thick slurry layer given the concrete moisture The result is that the concrete material under the pressure plate is too dry, so that a flat, smooth road surface can no longer be achieved.
  • an upper concrete layer is placed on the lower concrete layer applied first. During the production of this upper concrete layer, a slurry layer of reduced thickness is created in the area between the preliminary scraper and the pressure plate due to the smaller concrete volume. The correspondingly more precise level regulation cannot always be achieved manually.
  • a slipform paver without a scraper in which the pressure plate following the vibrating device, which forms an upper slipform, is formed by a rubber apron which is supported on a height-adjustable crossbeam and on a sensor plate following the crossbeam .
  • This arrangement prevents that if the installation material pressure below the rubber apron is too high, it will boil up after the rubber apron has passed. If the installation material pressure is too high, the sensor plate hinged to the frame is pivoted upward from the apron, whereupon a control device is actuated which controls a height adjustment drive for the crossbar in the direction of a reduction in the excess pressure, that is to say by correspondingly lowering the crossbar.
  • the object of the invention is to provide a slipform paver of the type mentioned at the outset with improved manufacturing quality and simplified operation due to automatic regulation of the scraper height.
  • a sludge level sensor in the area between the scraper and pressure plate for the installation material, a height adjustment drive for the scraper and a control device which compares a determined actual sludge level with a desired sludge level and in the direction a reduction in the level difference that controls the height adjustment drive are provided.
  • control device comprises a three-point switch which can be actuated by the level sensor, with the switch positions "neutral position”, "raise the preliminary scraper” and “lower the preliminary scraper”.
  • a follow-up control is preferably provided with different target level values that can be entered manually.
  • a float arrangement which directly indicates the sludge level is preferably used as the level sensor.
  • the floating body arrangement comprises a floating body and a connecting link carrying the floating body at one end and articulated at the other end to the scraper, and that the connecting link between the articulation point and the floating body is connected to a measuring rod which is connected to the three-point switch attached to the frame is coupled.
  • a sludge level change immediately leads to a lifting or lowering of the floating body and subsequently to a pivoting movement of the connecting link, which is transmitted directly via the measuring rod to the three-point switch.
  • the pre-scraper height can be adjusted accordingly quickly and precisely. Since the level sensor is now articulated on the scraper, the height adjustment of the articulation point is not necessary when the target level of the scraper is changed.
  • connection point between the connecting link and the measuring rod a distance from the articulation point between 1/4 and 1/3, better 1/3 to 2/3, ideally about half the distance between the articulation point and the center of buoyancy of the preferably spherical or cylindrical float.
  • the floating body is preferably spherical or cylindrical, with the advantage of simple manufacture and mechanical robustness.
  • a switch actuating element for the three-point switch which can be optionally attached to the measuring rod in various positions along the measuring rod, is provided, which enables simple and quick adjustment or readjustment of the desired level.
  • the switch actuating element is articulated to a switching lever of the three-point switch, and that the switch actuating element engages around the measuring rod and can be fixed on the measuring rod by means of a locking screw.
  • the height adjustment drive comprises at least one preferably double-acting hydraulic cylinder.
  • the hydraulic cylinder preferably engages the pre-scraper via a double-arm lever articulated on the pressure plate.
  • the optimal height difference between the preliminary scraper and the pressure plate is essentially independent of the height of the pressure plate.
  • the permissible swivel range of the double-arm lever articulated on the pressure plate can therefore be in a constant small range even with widely differing pressure plate heights.
  • the three-point switch directly controls a corresponding hydraulic device for the at least one hydraulic cylinder.
  • an electrical control circuit is preferably provided, which is connected to the electromechanical three-point switch and controls a hydraulic device connected to the at least one hydraulic cylinder. Such a control circuit can be changed more easily if it functions reliably, in particular with regard to its control properties.
  • the formation is designated 10.
  • a one- or two-layer concrete pavement 12 is to be erected on this level.
  • auxiliary banquets 14 are first built on both sides of the longitudinal edges thereof, as indicated in FIG. 1.
  • slipform paver can also run in a conventional manner on rails which rest directly on the formation.
  • the slipform paver 16 comprises two crawler tracks 18 on the side for driving on the auxiliary banquets 14 or on stationary formwork and running rails 44 placed thereon.
  • the crawler tracks 18 are equipped with rubber studs 20.
  • a distributor 22 for the paving material 24 is arranged at the front end of the slipform paver 16, this distributor 22 executing a reciprocating movement perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 1.
  • the slipform paver 16 comprises a slipform consisting of a horizontal pressure plate 26 and vertical side formwork, which can also be omitted when using the formwork and running rails 44.
  • vibrating elements in the form of so-called vibrating bottles 30 are distributed over the width of the resulting roadway surface 12 and are immersed in the installation material 24 distributed by the distributor 22.
  • a preliminary scraper 32 is arranged between the scraper bottles 30 and the distributor 22, a preliminary scraper 32 is arranged. As will be explained in more detail below, the height of the preliminary scraper 32 is regulated automatically.
  • the preliminary scraper 32 is rigidly attached to one end of a bent double-arm lever 49, which is articulated on the vertical front wall 26a of the pressure plate 26 in the kink area and can be pivoted about a horizontal pivot axis 54 via a hydraulic cylinder 50, the piston rod 52a of which engages the other lever end.
  • a dowel setting device 34 is arranged at the rear end, which can be moved up and down in the vertical direction and is intended for inserting dowels 36 into the road surface 12. In the area of these dowels 36, a parting line is cut as a predetermined breaking point in a subsequent operation.
  • FIG. 2 shows the basic structure of the device according to the invention for the automatic control of the pre-scraper height.
  • the distributor 22 is omitted here.
  • the scraper 32 in the form of an elongated plate with a lower horizontal longitudinal edge and a slightly inclined upper edge towards the pressure plate 26 pushes a mountain of paving material 24 in front of it.
  • the slipform paver according to the invention is suitable both for a single-layer ceiling structure (FIG. 1) and for a two-layer structure (FIG. 2). In the latter case, a second layer 12b of wear-resistant split concrete is applied to the prefabricated first layer 12a made of less expensive round-grain concrete, which is shown in FIG. 2.
  • a particularly water-rich slurry or slurry layer 57 is formed on the surface of the material 24.
  • the thickness of this slurry layer 57 is approximately constant for a given moisture level of the supplied installation material 24.
  • the horizontal underside of the pressure plate 26 is approximately at the level of the bottom of the slurry layer 57.
  • the thickness of the slurry layer on the paving material below the pressure plate 26 depends on the level c of the paving material removed from the scraper 32 in front of the pressure plate 26, this thickness can be readjusted by changing the slurry level in front of the pressure plate 26.
  • the readjustment can be based on the level h of the slurry surface, since the slurry layer 57 in front of the pressure plate 26 has an essentially constant thickness d with the concrete consistency remaining the same. It can be seen that the level can be raised by lifting the pre-stripper 32. Accordingly, the pre-stripper 32 is lowered to lower the level.
  • a cylindrical float 56 with a horizontal cylinder axis 56a, which extends transversely to the direction of movement A, is used to determine the actual level, which is immersed in the slurry layer 57 in the region above the bottles 30.
  • the floating body 56 is articulated on the inside of the preliminary scraper 32 by means of an approximately horizontally extending connecting link 58 (pivot pin 60).
  • An approximately vertical measuring rod 62 is in turn articulated on the connecting link 58, specifically at a point (reference point 64) which lies approximately halfway between the distance a from the cylinder axis 56 and the pivot pin 60.
  • the upper end of the measuring rod 62 passes through a corresponding bore of a switch actuating element 66; a locking screw 66a that is radial with respect to the measuring rod axis allows the switch actuating element 66 to be fixed in different height positions on the measuring rod 62.
  • An electromechanical three-point switch 68 is attached to the frame 16a of the slipform paver 16 in the area of the upper measuring rod end, the switch lever 68a of which extends horizontally in a central or neutral position and from this position in a vertical plane upwards to an upper end position and downwards in a lower end position is pivotable (dashed or dotted lines in FIG. 2). 2, a movable contact 68b following the lever movement is indicated, which is exposed in the central position of the lever 68a, touches the fixed contact 70a in the upper end position of the lever and the fixed contact 70b in the lower end position of the lever. Similar to the thermostat controls, the switchover from the middle position to the upper contact position and back can be provided with a switching hysteresis. The same can also be provided for the transition to the lower switching position and back.
  • the two fixed contacts 70a and 70b are connected to a control circuit 74 via corresponding electrical lines 72a and 72b, indicated by dash-dotted lines.
  • the circuit 74 controls a four / three-way valve 76 via a control line 78.
  • the two upper connections of the valve 76 are on the one hand to one Hydraulic line 80a connected, which leads to the pressure connection of a hydraulic pump 82 and the other to a return line 80b, which opens into a hydraulic oil reservoir 84.
  • the pump 82 is supplied with pressure fluid from the reservoir 84 via a line 80c.
  • the two lower connections of the valve 76 in FIG. 2 are connected to the two connections 50a and 50b of the double-acting cylinder 50 via hydraulic lines 80d and 80e.
  • a working piston 52b provided on the piston rod 52a in the interior of the cylinder divides the cylinder interior into two working spaces, the working space surrounding the piston rod 52a planarly being connected to the connection 50b and the other to the connection 50a.
  • valve 76 In the central position of valve 76 shown in FIG. 2, line 80a is connected to line 80b; the lines 80d and 80e, on the other hand, are shut off by the valve 76.
  • the piston 52b can therefore not move in the axial direction within the cylinder 50, so that accordingly the preliminary scraper 32 is immovable relative to the pressure plate 26 via the blocked piston rod 52a and the double arm lever. If for some reason the level of the paving material 24 including the slurry layer 57 rises relative to the pressure plate 26, the float 56 is raised and with it the measuring rod 62, but by half the way.
  • the switching lever 68a of the switch 68 Since the free end of the switching lever 68a of the switch 68 is articulated on the switch actuating element 66, the switching lever 68a pivots in accordance with the movement of the measuring rod. As soon as the upper end position of the lever 68a is reached, the switch 68 switches over, which results in the contacts 68b and 70a closing. A corresponding signal is fed to the control circuit 74 via the line 72a, which then controls the hydraulic device formed from the pump 82 and the valve 76 in such a way that the pre-stripper 32 is lowered. For this purpose, the valve body of valve 76 in FIG. 2 is shifted to the left into the corresponding switching position, in which line 80a is connected to line 80d and line 80b is connected to line 80e.
  • the pump 82 If the pump 82 is not running continuously, it is started by the circuit 74 via a line 74a, whereupon the corresponding hydraulic pressure causes the piston rod 52a to extend and the lowering of the preliminary scraper 32. Since the level h only changes after a relatively large time delay after When the lowering of the preliminary scraper 32 changes accordingly, the cylinder axis 56a forms a momentarily spatially constant pivot axis with respect to the connecting link 58 when the preliminary scraper 32 is lowered. As a result, the measuring rod 62 lowers by half the distance covered vertically downward by the preliminary scraper 32 until finally the switch 68 switches back to its neutral middle position. The control circuit 74 then switches the valve 76 back into the central position shown in FIG. 2, in which the preliminary scraper 32 is stationary relative to the pressure plate 26.
  • the control circuit 74 switches the valve 76 into the third switching position in which the lines 80a and 80e and the lines 80b and 80d are connected to one another.
  • the piston rod 52a is consequently pushed into the cylinder 50 and the preliminary scraper is raised accordingly until finally the switch 68 is moved into its central position via the moving switching rod 62. is switched.
  • the target level can be changed in a simple manner by loosening the locking screw 66a, displacing the switch actuating element 66 accordingly and again with the locking screw 66a on the measuring rod 62 specifies.
  • the switch actuating element 66 must be attached to the measuring rod 62 at a comparatively lower point on the latter; to lower the desired level, the switch actuating element 66 must be moved upwards.
  • the nominal height h can be reliably kept in a range of 11 ⁇ 2 cm with little mechanical effort, with a thickness of the top layer 12b of 6 to 7 cm.
  • the thickness of the lower layer 12a is approximately 15 cm.
  • the height control is based on the height h 'of the reference point 64 as the actual value. Accordingly, the sum of the sludge level setpoint and the distance b of the cylinder axis 56 forming the center of buoyancy of the floating body 56 from the sludge surface results as the desired value.
  • the height h in turn is composed of the thickness c of the actual concrete layer and the thickness d of the liquid slurry layer 57.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Gleitschalungsfertiger mit einem an einem Rahmen höhenverstellbar angebrachten Vorabstreifer, einer von diesem beabstandeten, eine obere Gleitschalung bildenden Druckplatte und einer Rütteleinrichtung im Zwischenbereich.
  • Ein Gleitschalungsfertiger dieser Art ist aus der DE-A-30 32495 bekannt. Bei der Herstellung von Beton-Fahrbahndecken mittels derartiger Gleitschalungsfertiger muß das Einbaumaterialniveau im Bereich zwischen Vorabstreifer und Druckplatte innerhalb relativ enger Grenzen von beispielsweise ± 2 cm um einen Sollwert von beispielsweise 5 cm oberhalb der Druckplattenunterseite gehalten werden. Bei zu tiefem Niveau schneidet die Druckplatte zu stark in den flüssigen Schlämmebereich ein, so daß dementsprechend weniger Einbaumaterial unter die Druckplatte gelangt, was entsprechende Fehlstellen, insbesondere Löcher, in der Betondecke zur Folge haben kann. Hinzu kommt, daß die oberste Schicht der auf diese Weise hergestellten Fahrbahndecke geringere Festigkeit aufweist und zu Trockenschwund neigt. Ist das Niveau des Einbaumaterials in diesem Bereich zu hoch, so schneidet die Druckplatte zu weit unterhalb der bei gegebener Betonfeuchtigkeit angenähert gleichbleibend dicken Schlämmeschicht in das Betonmaterial ein. Die Folge ist, daß das unter die Druckplatte gelangende Betonmaterial zu trocken ist, so daß eine ebene glatte Fahrbahnoberfläche nicht mehr erzielt werden kann. Eine Regelung des Einbaumaterialniveaus von Hand durch ständige Beobachtung des Niveaus, Absenken des Vorabstreifers bei zu hohem Niveau und Anheben bei zu niedrigem Niveau, erfordert erfahrene Fachkräfte. Als besonders problematisch erweist sich die manuelle Nachregelung im Falle einer Fahrbahndeckenfertigung in zwei Schichten. Bei dieser kostensparenden Bauweise wird auf die zuerst aufgetragene Unterbetonschicht eine Oberbetonschicht gelegt. Bei der Fertigung dieser Oberbetonschicht entsteht im Bereich zwischen Vorabstreifer und Druckplatte aufgrund des geringeren Betonvolumens eine Schlämmeschicht geringerer Dicke. Die entsprechend genauere Niveau-Regulierung ist manuell nicht immer erreichbar.
  • Aus der US-A-3 354 801 ist ein Gleitschalungsfertiger ohne Vorabstreifer bekannt, bei welchem die auf die Rütteleinrichtung folgende, eine obere Gleitschalung bildende Druckplatte von einer Gummischürze gebildet ist, die sich an einem höhenverstellbaren Querbalken sowie an einer auf den Querbalken folgenden Sensorplatte abstützt. Durch diese Anordnung wird verhindert, daß bei zu hohem Einbaumaterial-Druck unterhalb der Gummischürze diese nach dem Vorbeigang der Gummischürze aufwallt (boil up). Bei zu hohem Einbaumaterial-Druck wird nämlich die am Rahmen angelenkte Sensorplatte von der Schürze nach oben geschwenkt, woraufhin eine Regeleinrichtung betätigt wird, die einen Höhenverstellantrieb für den Querbalken in Richtung einer Verringerung des Überdrucks steuert, also durch entsprechendes Absenken des Querbalkens. Bei zu niedrigem Einbaumaterial-Druck unterhalb der Gummischürze wird dementsprechend der Querbalken selbsttätig angehoben. Bei dieser bekannten Anordnung ohne Vorabstreifer bildet der Raum vor der Druckplattenschürze einen Vorratsraum für das Einbaumaterial, so daß sich ein mehr oder weniger großer Einbaumaterialberg an der in die Schürze übergehenden rahmenfesten vertikalen Querwand anstaut. Eine bis etwa in den Bereich der Druckplattenunterseite reichende Schlämmeschicht, die wesentlich zur Erzielung einer glatten, ebenen Plattenfahrbahnoberfläche beiträgt, ergibt sich hier, im Gegensatz zur Erfindung, nicht. Auch sei angemerkt, daß die zwangsläufig auftretenden Schwenkbewegungen der Sensorplatte ein ungleichmäßiges Fertigungsniveau zur Folge haben. Bei der bekannten Einrichtung gemäß der US-A-3 354 801 ist demzufolge auch anschließend an die von der Gummischürze gebildete Gleitschalung eine aus zwei in Querrichtung orientierten Förderschnecken sowie einem Abförderband bestehende Einrichtung vorgesehen zur genauen Einstellung der Dicke der Fahrbahnschicht. Da diese Einrichtung die Schichtoberfläche aufrauht, folgt eine Glättwalze sowie eine Glättbohle. Bei der Erfindung dagegen erfolgt die Regelung der Vorabstreiferhöhe unabhängig von der nachfolgenden Druckplatte, so daß man konstante Schichtdicke erhält.
  • Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Gleitschalungsfertiger der eingangs genannten Art mit verbesserter Fertigungsqualität und vereinfachtem Betrieb aufgrund selbsttätiger Regelung der Vorabstreiferhöhe bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Schlämme-Niveausensor im Bereich zwischen Vorabstreifer und Druckplatte für das Einbaumaterial, ein Höhenverstellantrieb für den Vorabstreifer und eine Regeleinrichtung, welche ein ermitteltes Schlämme-Ist-Niveau mit einem Schlämme-Soll-Niveau vergleicht und, in Richtung einer Verringerung der Niveaudifferenz, den Höhenverstellantrieb steuert,vorgesehen sind.
  • Besonders einfacher Aufbau ergibt sich dann, wenn die Regeleinrichtung einen vom Niveausensor betätigbaren Drei-Punkt-Schalter - umfaßt, mit den Schaltstellungen "Neutralstellung", "Vorabstreifer anheben" und "Vorabstreifer absenken".
  • Es kann sich als notwendig erweisen, von Hand das Soll-Niveau abzuändern, insbesondere zur Anpassung an wechselnde Betonqualitäten. Hierzu ist vorzugsweise eine Folgeregelung mit von Hand eingebbaren, unterschiedlichen Soll-Niveauwerten vorgesehen.
  • Als Niveausensor kommt bevorzugt eine Schwimmkörperanordnung in Betracht, welche das Schlämmeniveau unmittelbar anzeigt.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist Vorgesehen, daß die Schwimmkörperanordnung einen Schwimmkörper und einen an einem Ende den Schwimmkörper tragenden und am anderen Ende am Vorabstreifer angelenkten Verbindungslenker umfaßt, und daß der Verbindungslenker zwischen dem Anlenkpunkt und dem Schwimmkörper mit einer Meßstange verbunden ist, die mit dem am Rahmen angebrachten Drei-Punkt-Schalter verkoppelt ist.
  • Hierdurch wird bei vereinfachtem, mechanisch robustem Aufbau besonders zuverlässige Funktion sichergestellt. Eine Schlämme-Niveauänderung führt sogleich zu einem Anheben bzw. Absenken des Schwimmkörpers und in der Folge zu einer Schwenkbewegung des Verbindungslenkers, die über die Meßstange auf den Drei-Punkt-Schalter unmittelbar übertragen wird. Entsprechend schnell und feinstufig kann die Nachregelung der Vorabstreiferhöhe erfolgen. Da der Niveausensor nunmehr am Vorabstreifer angelenkt ist, erübrigt sich die Höhenverstellung des Anlenkpunkts bei einer Veränderung des Soll-Niveaus des Vorabstreifers.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Verbindungspunkt zwischen dem Verbindungslenker und der Meßstange einen Abstand vom Anlenkpunkt zwischen 1/4 und 1/3, besser 1/3 bis 2/3, am besten etwa der Hälfte des Abstandes zwischen dem Anlenkpunkt und dem Auftriebsmittelpunkt des vorzugsweise sphärischen oder zylindrischen Schwimmkörpers aufweist. Bevorzugt ist hierbei der Schwimmkörper sphärisch oder zylindrisch ausgebildet mit dem Vorteil einfacher Herstellung und mechanischer Robustheit.
  • Vorzugsweise ist ein an der Meßstange in verschiedenen Positionen längs der Meßstange wahlweise anbringbares Schalterbetätigungselement für den Drei-Punkt-Schalter vorgesehen, welches ein einfaches und schnelles Einstellen bzw. Nachstellen des Soll-Niveaus ermöglicht.
  • Hierbei kann vorgesehen sein, daß das Schalterbetätigungselement mit einem Schalthebel des Drei-Punkt-Schalters gelenkig verbunden ist, und daß das Schalterbetätigungselement die Meßstange umgreift und mittels einer Feststellschraube an der Meßstange festlegbar ist.
  • Ferner wird vorgeschlagen, daß der Höhenverstellantrieb wenigstens einen vorzugsweise doppelt wirkenden Hydraulikzylinder umfaßt. Vorzugsweise greift dabei der Hydraulikzylinder über einen an der Druckplatte angelenkten Doppelarmhebel an den Vorabstreifer an. Die optimale Höhendifferenz zwischen Vorabstreifer und Druckplatte ist im wesentlichen unabhängig von der Höhe der Druckplatte. Der zulässige Schwenkbereich des an der Druckplatte angelenkten Doppelarmhebels kann demnach auch bei stark unterschiedlichen Druckplattenhöhen in einem konstanten kleinen Bereich liegen.
  • Es ist denkbar, daß der Drei-Punkt-Schalter unmittelbar eine entsprechende Hydraulikeinrichtung für den wenigstens einen Hydraulikzylinder steuert. Bevorzugt ist jedoch eine elektrische Regelschaltung vorgesehen, welche mit dem elektromechanischen Drei-Punkt-Schalter verbunden ist und eine mit dem wenigstens einen Hydraulikzylinder verbundene Hydraulikeinrichtung steuert. Eine derartige Regelschaltung läßt sich bei zuverlässiger Funktion im Bedarfsfalle einfacher abändern, insbesondere in bezug auf ihre Regeleigenschaften.
  • Die Erfindung wird im folgenden an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung erläutert.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1 eine schematische Seitenansicht teilweise im Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Gleitschalungsfertigers; und
    • Fig. 2 das Detail 11 der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab mit einem vereinfachten Hydraulik-Schaltschema.
  • Die beiden Figuren sind rein schematischer Art.
  • In den Fig. 1 und 2 ist das Planum mit 10 bezeichnet. Auf diesem Planum soll eine ein-oder zweischichtige Betonfahrbahndecke 12 errichtet werden. Zur Errichtung dieser Betonfahrbahndecke 12 werden zunächst beidseits von deren Längsrändern Hilfsbankette 14 errichtet, wie in Fig. 1 angedeutet. Nach der Fertigstellung der Hilfsbankette 14 gemäß DE-A-30 32 495 werden diese von einem Gleitschalungsfertiger befahren, der ganz allgemein mit 16 bezeichnet ist. Der Gleitschalungsfertiger kann jedoch auch in herkömmlicher Weise auf Schienen laufen, welche unmittelbar auf dem Planum ruhen. Im dargestellten Beispiel umfaßt der Gleitschalungsfertiger 16 zwei seitliche Raupenfahrwerke 18 zum Befahren der Hilfsbankette 14 oder von auf diese aufgelegten stationären Schalungs- und Laufschienen 44. Die Raupenfahrwerke 18 sind mit Gummistollen 20 bestückt. Am vorderen Ende des Gleitschalungsfertigers 16 ist ein Verteiler 22 für das Einbaumaterial 24 angeordnet, wobei dieser Verteiler 22 eine senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 hin- und hergehende Bewegung ausführt. Weiter umfaßt der Gleitschalungsfertiger 16 eine Gleitschalung, welche aus einer horizontalen Druckplatte 26 und vertikalen Seitenschalungen besteht, welche bei Verwendung der Schalungsund Laufschienen 44 auch weggelassen werden können. In Fahrtrichtung vor der Druckplatte 26 sind über die Breite der entstehenden Fahrbahndecke 12 verteilt, Rüttlerelemente in Form sog. Rüttlerflaschen 30 angeordnet, welche in das von dem Verteiler 22 verteilte Einbaumaterial 24 eintauchen. Zwischen den Rüttlerflaschen 30 und dem Verteiler 22 ist ein Vorabstreifer 32 angeordnet. Wie im nachfolgenden noch näher erläutert werden wird, wird die Höhe des Vorabstreifers 32 selbsttätig geregelt. Hierzu ist der Vorabstreifer 32 starr an einem Ende eines abgeknickten Doppelarmhebels 49 befestigt, welcher an der vertikalen Vorderwand 26a der Druckplatte 26 im Knickbereich angelenkt ist und über einen Hydraulikzylinder 50, dessen Kolbenstange 52a am anderen Hebelende angreift, um eine horizontale Schwenkachse 54 verschwenkbar ist.
  • Auf dem Gleitschalungsfertiger 16 ist am rückwärtigen Ende ein Dübelsetzgerät 34 angeordnet, welches in vertikaler Richtung auf-und abbeweglich ist und dazu bestimmt ist, Dübel 36 in die Fahrbahndecke 12 einzusetzen. Im Bereich dieser Dübel 36 wird in einem nachfolgenden Arbeitsgang eine Trennfuge als Sollbruchstelle eingeschnitten.
  • In Fig. 2 ist der prinzipielle Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung derVorabstreiferhöhe dargestellt. Zur Vereinfachung ist hierbei der Verteiler 22 weggelassen. Der Vorabstreifer 32 in Form einer länglichen Platte mit unterer horizontaler Längskante und leicht in Richtung zur Druckplatte 26 geneigter Oberkante schiebt einen Berg Einbaumaterial 24 vor sich her. Der erfindungsgemäße Gleitschalungsfertiger eignet sich sowohl für einschichtigen Deckenaufbau (Fig. 1) als auch für zweischichtigen Aufbau (Fig. 2). In letzterem Falle wird auf die vorgefertigte erste Schicht 12a aus kostengünstigerem Rundkorn-Beton eine zweite Schicht 12b aus verschleißfestem Splitbeton in einem zweiten Arbeitsschritt aufgetragen, der in Fig. 2 dargestellt ist.
  • Bei der Verdichtung des Einbaumaterials mit Hilfe der Rüttler 30 bildet sich eine besonders wasserreiche Schlämmeoder Schlempe-Schicht 57 an der Oberfläche des Materials 24 aus. Die Dicke dieser Schlämmeschicht 57 ist bei vorgegebener Feuchtigkeit des zugelieferten Einbaumaterials 24 angenähert konstant. Wie in Fig. 2 angedeutet, liegt die horizontale Unterseite der Druckplatte 26 annähernd in Höhe des Bodens der Schlämmeschicht 57. Bei der kontinuierlichen Vorwärtsbewegung des Gleitschalungsfertigers 16 in Richtung A gelangt ein gewisser Anteil der Schlämmeschicht 57 unter die abgerundete Vorderkante 26b der Druckplatte 26 und damit mit dem sonstigen Einbaumaterial 24 unter die Druckplatte 26. Dieser Anteil ist wesentlich für einen glatten oberen Deckenabschluß. Bei zu niedrigem Schlämmeanteil ist das Einbaumaterial unterhalb der Druckplatte 26 zu trocken, so daß sich Löcher, Poren oder dergl. in der Fahrbahndecke ergeben. Bei zu hohem Schlämmeanteil bildet sich eine Deckschicht feinen Betons, die nicht die erforderliche Festigkeit aufweist und dazu neigt, beim Trocknen zu schrumpfen, was Unebenheiten und Risse zur Folge hat. Da, wie sich aus vorstehendem ergibt, die Dicke der Schlämmeschicht auf dem Einbaumaterial unterhalb der Druckplatte 26 vom Niveau c des vom Vorabstreifer 32 abgezogenen Einbaumaterials vor der Druckplatte 26 abhängt, kann man diese Dicke durch Änderung des Schlämmeniveaus vor der Druckplatte 26 nachregulieren. Der Nachregelung kann das Niveau h der Schlämmeoberfläche zugrunde gelegt werden, da die Schlämmeschicht 57 vor der Druckplatte 26 bei gleichbleibender Betonkonsistenz im wesentlichen konstante Dicke d aufweist. Es ist ersichtlich, daß man das Niveau dadurch anheben kann, daß man den Vorabstreifer 32 anhebt. Zum Erniedrigen des Niveaus senkt man dementsprechend den Vorabstreifer 32 ab. Zur Feststellung des Niveau-Istwertes dient ein zylindrischer Schwimmkörper 56 mit horizontaler, quer zur Bewegungsrichtung A verlaufender Zylinderachse 56a, welcher in die Schlämmeschicht 57 im Bereich oberhalb der Flaschen 30 eintaucht. Der Schwimmkörper 56 ist über einen angenähert horizontal verlaufenden Verbindungslenker 58 an der Innenseite des Vorabstreifers 32 an diesem angelenkt (Gelenkbolzen 60). Am Verbindungslenker 58 ist wiederum eine angenähert vertikale Meßstange 62 angelenkt und zwar in einem Punkt (Bezugspunkt 64), der etwa auf halbem Wege des Abstands a Zylinderachse 56 und Gelenkbolzen 60 liegt. Das obere Ende der Meßstange 62 durchsetzt eine entsprechende Bohrung eines Schalterbetätigungselementes 66; eine im Bezug auf die Meßstangenachse radiale Feststellschraube 66a erlaubt eine Festlegung des Schalterbetätigungselements 66 in verschiedenen Höhenpositionen an der Meßstange 62.
  • Am Rahmen 16a des Gleitschalungsfertigers 16 ist im Bereich des oberen Meßstangenendes ein elektromechanischer Drei-Punkt-Schalter 68 befestigt, dessen Schalthebel 68a in einer Mittel-oder Neutralstellung horizontal verläuft und aus dieser Stellung in vertikaler Ebene nach oben in eine obere Endstellung und nach unten in eine untere Endstellung verschwenkbar ist (in Fig. 2 strichliert bzw. punktiert angedeutet). In Fig. 2 ist ein der Hebelbewegung folgender beweglicher Kontakt 68b angedeutet, welcher in der Mittelstellung des Hebels 68a frei liegt, in der oberen Endstellung des Hebels den festen Kontakt 70a berührt und in der unteren Endstellung des Hebels den festen Kontakt 70b. Ähnlich der Thermostatregelungen kann die Umschaltung aus der Mittelstellung in die obere Kontaktstellung und zurück mit einer Schalthysterese versehen sein. Gleiches kann auch beim Übergang in die untere Schaltstellung und zurück vorgesehen sein.
  • Die beiden festen Kontakte 70a und 70b sind über entsprechende strichpunktiert angedeutete elektrische Leitungen 72a und 72b mit einer Regelschaltung 74 verbunden. Die Schaltung 74 steuert ein Vier/Drei-Wegeventil 76 über eine Steuerleitung 78. Die beiden oberen Anschlüsse des Ventils 76 sind zum einen an eine Hydraulikleitung 80a angeschlossen, welche zum Druckanschluß einer Hydraulikpumpe 82 führt und zum anderen an eine Rückführleitung 80b, welche in einem Hydrauliköl-Vorratsbehälter 84 mündet. Die Pumpe 82 wird über eine Leitung 80c mit Druckfluid aus dem Vorratsbehälter 84 versorgt. Die beiden in Fig. 2 unteren Anschlüsse des Ventils 76 sind über Hydraulikleitungen 80d und 80e mit den beiden Anschlüssen 50a und 50b des doppelt wirkenden Zylinders 50 verbunden. Ein an der Kolbenstange 52a im Zylinderinnenraum vorgesehener Arbeitskolben 52b teilt den Zylinderinnenraum in zwei Arbeitsräume, wobei der die Kolbenstange 52a planar umgebende Arbeitsraum mit dem Anschluß 50b und der andere mit dem Anschluß 50a verbunden ist.
  • In der in Fig. 2 dargestellten Mittelstellung des Ventils 76 ist die Leitung 80a mit der Leitung 80b verbunden; die Leitungen 80d und 80e dagegen werden durch das Ventil 76 abgesperrt. Der Kolben 52b kann sich demnach innerhalb des Zylinders 50 nicht in axialer Richtung bewegen, so daß dementsprechend der Vorabstreifer 32 über die blockierte Kolbenstange 52a und den Doppelarmhebel gegenüber der Druckplatte 26 unbeweglich ist. Steigt nun aus irgendwelchen Gründen das Niveau des Einbaumaterials 24 einschließlich Schlämmeschicht 57 relativ zur Druckplatte 26, so wird der Schwimmkörper 56 angehoben und mit diesem die Meßstange 62, jedoch um die Hälfte des Weges.
  • Da das freie Ende des Schalthebels 68a des Schalters 68 am Schalterbetätigungselement 66 angelenkt ist, verschwenkt der Schalthebel 68a entsprechend der Meßstangenbewegung. Sobald die obere Endstellung des Hebels 68a erreicht wird, schaltet der Schalter 68 um, was zu einem Schließen der Kontakte 68b und 70a führt. Ein dementsprechendes Signal wird der Regelschaltung 74 über die Leitung 72a zugeführt, die daraufhin die aus der Pumpe 82 und dem Ventil 76 gebildete Hydraulikeinrichtung derart steuert, daß der Vorabstreifer 32 gesenkt wird. Hierzu wird der Ventilkörper des Ventils 76 in Fig. 2 nach links in die entsprechende Schaltstellung verschoben, in der die Leitung 80a mit der Leitung 80d und die Leitung 80b mit der Leitung 80e verbunden sind. Falls die Pumpe 82 nicht ständig läuft, wird diese über eine Leitung 74a von der Schaltung 74 angeworfen, woraufhin der entsprechende Hydraulikdruck ein Ausfahren der Kolbenstange 52a veranlaßt und damit ein Senken des Vorabstreifers 32. Da sich das Niveau h erst mit relativ großer Zeitverzögerung nach dem Beginn des Absenkens des Vorabstreifers 32 entsprechend ändert, bildet die Zylinderachse 56a bezüglich des Verbindungslenkers 58 eine momentan räumlich konstante Schwenkachse beim Absenken des Vorabstreifers 32. Demzufolge senkt sich die Meßstange 62 um die Hälfte des vom Vorabstreifers 32 vertikal nach unten zurückgelegten Weges nach unten bis schließlich der Schalter 68 wieder in seine neutrale Mittelstellung umschaltet. Daraufhin schaltet die Regelschaltung 74 das Ventil 76 wieder in die in Fig. 2 dargestellte Mittelstellung, in der der Vorabstreifer 32 relativ zur Druckplatte 26 stillsteht.
  • Bei zu niedrigem Niveau h und entsprechender Umschaltung des Schalters 68 in dessen untere Endstellung schaltet die Regelschaltung 74 das Ventil 76 in die dritte Schaltstellung, in der die Leitungen 80a und 80e sowie die Leitungen 80b und 80d miteinander verbunden sind. Bei laufender Pumpe 82 wird demzufolge die Kolbenstange 52a in den Zylinder 50 eingeschoben und dementsprechend der Vorabstreifer angehoben bis schließlich über die sich mitbewegende Schaltstange 62 der Schalter 68 in seine Mittelstellung. umgeschaltet wird.
  • Falls es sich ergibt, daß das gewählte Soll-Niveau nicht dem optimalen Niveau entspricht, kann man das Soll-Niveau in einfacher Weise dadurch ändern, daß man die Feststellschraube 66a lockert, das Schalterbetätigungselement 66 entsprechend verschiebt und mit der Feststellschraube 66a erneut an der Meßstange 62 festlegt. Zur Erhöhung des Soll-Niveaus muß man das Schalterbetätigungselement 66 an einen vergleichsweise tieferen Punkt der Meßstange 62 an dieser befestigen; zur Erniedrigung des Soll-Niveaus muß das Schalterbetätigungselement 66 nach oben verschoben werden.
  • Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen selbsttätigen Regeleinrichtung für die Vorabstreiferhöhe h läßt sich unter geringem mechanischen Aufwand zuverlässig die Sollhöhe h in einem Bereich von 11 ± 2 cm halten, bei einer Dicke der Oberschicht 12b von 6 bis 7 cm.
  • Die Dicke der Unterschicht 12a beträgt hierbei etwa 15 cm. Wie aus vorstehendem hervorgeht, wird der Höhenregelung die Höhe h' des Bezugspunktes 64 als Istwert zugrundegelegt. Dementsprechend ergibt sich als Sollwert die Summe aus dem Schlämmeniveau-Sollwert und dem Abstand b der den Auftriebsmittelpunkt des Schwimmkörpers 56 bildenden Zylinderachse 56 von der Schlämmeoberfläche. Die Höhe h setzt sich ihrerseits zusammen aus der Dicke c der eigentlichen Betonschicht und der Dicke d der flüssigen Schlämmeschicht 57.
  • Bei größeren Fahrbahnbreiten besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, den Vorabstreifer in horizontaler Richtung in mehrere Vorabstreiferteile zu unterteilen, die jeweils gesondert mittels einer Regelvorrichtung gemäß Fig. 2 in ihrer Höhe selbsttätig regelbar sind.
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