EP2531654B1 - Betonflächenfertiger - Google Patents

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Publication number
EP2531654B1
EP2531654B1 EP11702937.1A EP11702937A EP2531654B1 EP 2531654 B1 EP2531654 B1 EP 2531654B1 EP 11702937 A EP11702937 A EP 11702937A EP 2531654 B1 EP2531654 B1 EP 2531654B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
segment
concrete surface
segments
smoothing
connection
Prior art date
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Active
Application number
EP11702937.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2531654A1 (de
Inventor
Stefan Mooser
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.)
Mooser Handelsagentur GmbH
Original Assignee
Mooser Handelsagentur GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Mooser Handelsagentur GmbH filed Critical Mooser Handelsagentur GmbH
Publication of EP2531654A1 publication Critical patent/EP2531654A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2531654B1 publication Critical patent/EP2531654B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/22—Machines, 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
    • E01C19/30—Tamping or vibrating apparatus other than rollers ; Devices for ramming individual paving elements
    • E01C19/34—Power-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
    • E01C19/40—Power-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

Definitions

  • the invention relates to a segment for a concrete surface paver and a concrete surface paver.
  • the invention relates to a segment for a concrete surface finisher having a single or multiple smoothing surface for processing a concrete surface to be finished by drawing the segment across the concrete surface transversely to its longitudinal extent.
  • the segment has at both longitudinal ends in the region of the smoothing surface arranged connecting means for connection to further segments, which are adjustable twisted about a horizontal transverse axis to the longitudinal extent, and above the smoothing surface is a frame structure which means at both longitudinal ends for a length adjustable connection with further segments to define the angle of the connection to the other segments.
  • Concrete surface finishers are known in which a two-sided rails, which are arranged along a concrete surface to be smoothed, a one-piece or consisting of two parallel surfaces smoothing surface is performed.
  • the smoothing surface is connected to a vibrator and pulled over a concrete surface to be created.
  • concrete surface finishers which can be pulled by laterally arranged two frame members with a respective winch of these winches on the concrete surface to be processed without guide rails.
  • the concrete surface paver is constructed in cross-section of a front and rear smoothing surface in the pulling direction, which rest on the concrete surface to be machined and are connected by a cross-sectionally triangular open frame structure.
  • several segments miteinender connected.
  • a desired working width can be achieved.
  • the concrete surfaces to be created in profile have a profile and are not flat. Around To be able to create such surfaces, it is possible to bend the individual segments to each other by a vertical angle relative to each other.
  • a tube or box section whose end is connected to the corresponding tube or box section of the adjacent segment via two threaded rods and a clamping nut.
  • the clamping nut By the clamping nut, the distance between the upper part of the segments can be adjusted and thus a bending angle of the hinged at the bottom of the smoothing surfaces segments are set relative to each other.
  • the articulated connection of the segments takes place on the two sides of the segments in the longitudinal direction of the smoothing surface at the end of the segment arranged and adjustable in an angular range vertical plate plates, which can be connected via a latch with the tab plates of the next segment.
  • each a connecting point bridging connecting element which is mounted on both segments each adjustable by an angle in a horizontal transverse axis, so that the two segments to each other can set in the angle set by the clamping screw.
  • the latches are, for example, screwed laterally with a first screw to a vertical side surface of the smoothing surface.
  • a second spaced screw passes through a vertical slot of the tab plate and thus provides an angular adjustability about a horizontal transverse axis.
  • a combustion or electric motor which drives unbalance weights arranged on the shaft via a shaft passing through all the segments.
  • the shaft is connected at joints of the segments by joints, in particular universal joints.
  • the unbalance weights are all arranged on the shaft in the same relative rotational angle of the shaft and the shaft is mounted in each segment in at least two storage chairs.
  • the storage chairs are suspended from transverse connecting elements between the front and rear smoothing surface and close to the concrete surface to be worked. If the imbalance weights are driven by the motor and the shaft, vibrations are transferred to the smoothing surfaces in order to compact the concrete, whose surface is simultaneously smoothed by the smoothing surfaces.
  • the unbalance weights must be in the same phase in relation to the rotation of the shaft can be arranged in order to avoid opposing forces at the connection points of the segments.
  • a disadvantage of this prior art is that the laterally arranged combustion or electric motor is poorly adaptable to different performance requirements. If, in addition to the concrete surface paver on the working width of the concrete surface paver in front of this more processing equipment, such as Viburnum, to be used, so in the area before the concrete surface paver or on this additional power lines or compressed air hoses must be carried. This leads to a variety of cables that are laid freely, and in which there is a risk that the mobility of the processing equipment is hampered by line entanglements. Also, cables can get under the smoothing surface and cause defects in the concrete surface to be created.
  • the shaft in each segment must be designed so that it can transmit the required drive power over the entire length. Due to the arrangement of the bearing blocks of the shaft down there is a risk of contamination of the bearing, arranged on the shaft imbalance weights and the shaft itself by concrete. These contaminants lead to a high rotational resistance of the shaft and in particular to problems when starting the shaft. If the rotational movement of the drive motor e.g. is transmitted via a V-belt drive on the shaft, so wear this V-belt prematurely by the overload during start-up until solidified concrete residues have dissolved. Often it is even necessary to first turn the shaft by hand and break free. This, however, makes it necessary to make the shaft accessible so that it can be turned by hand or a tool can be attached for this purpose. When operating in winter, there is the additional problem that the arrangement of the shaft and its bearings immediately above the concrete surface water on the shaft, the bearings and the imbalance weights that can freeze. This also leads to a serious start or a blocking of the shaft.
  • the articulated connection of the segments is exposed to the loads due to the vibrations and thereby stresses the lateral screw connections of the lashing plates with the segments.
  • the connection in her Angle adjustment stabilized by the clamping force of the screw in the slot and consequently a large part of the vibration forces is transmitted via this screw. There is therefore a risk that the bearings of the fulcrums wear out and the clamping connection in the slot can be solved.
  • the transmission of the vibrations to the segments without their own imbalance weight is degraded and the overall rigidity of the concrete surface paver deteriorates. But if the concrete surface paver does not have sufficient rigidity overall, it becomes more difficult to pull the concrete surface paver over the concrete surface to be created and the quality of the concrete surface produced deteriorates.
  • the concrete surface paver is constructed without segments and is guided on rails on elastic rollers.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a concrete surface finisher which is easy and simple to adapt to the profile of the concrete surface to be manufactured and the width of the profile of the concrete surface to be produced.
  • a segment for a concrete surface paver with a one or more parts smoothing surface to edit a concrete surface to be produced by the segment is pulled transversely to its longitudinal extent on the concrete surface, the segment at both longitudinal ends in the Smoothing arranged arranged connecting means for connection to further segments, which are rotatable about a horizontal transverse axis to the longitudinal extent adjustable, and above the smoothing surface, a frame structure is arranged, which has at both longitudinal ends means for a length adjustable connection with further segments by the angle of the connection to determine the other segments.
  • a supply channel for power supply lines for vibration elements provided in the area of the frame structure .
  • the smoothing surface can consist of a left-hand smoothing surface extending in the longitudinal extent of the segment and a right-hand smoothing surface, which are connected by an open frame structure arranged above the latter, and the frame structure can have a triangular cross-section.
  • This structure is particularly stiff when it is pulled transversely and vibrations are to be transmitted.
  • this structure allows this structure with an open frame structure, which may be formed, for example, as a grid pipe frame, a lightweight design, so that an existing of the segments concrete surface paver does not sink into the soft fresh concrete.
  • the supply channel is arranged in the apex of the triangular cross-section and consists of a frame profile, in particular a hollow box profile, on which the length-adjustable connection can be articulated at both longitudinal ends.
  • Such a length-adjustable connection consists for example of two threaded rods with oppositely oriented threads, which are each secured with an eyelet on the frame profiles of two adjacent segments and with a common Clamping nut are connected.
  • the clamping nut which has a right as well as a left-hand thread
  • the adjustable-length connection can be adjusted tensile and shear resistant and thereby the angle by which a segment is bent upwards or downwards relative to its adjacent segment in the vertical.
  • the arrangement of the length-adjustable connection to the supply channel in the apex of the triangle results in a favorable force introduction and an advantageous lever arm for this determination of the angle.
  • the supply channel permanently installed power supply lines, in particular for electricity and / or compressed air, and are provided at both longitudinal ends of the segment connections for flexible power supply lines.
  • a plug of a power line and at the other longitudinal end of the segment of the supply channel may be arranged a coupling of a power line.
  • the supply channel may have further couplings of the power line.
  • the connecting means for connection to further segments consist of one over half the width of the segment extending tubular sleeve.
  • Such a tube sleeve may extend over one half of the width at one longitudinal end and over the other half of the segment at the other longitudinal end. If two such segments are joined together, a tube sleeve over the entire width results, which forms the connection by means of a common connecting pin inserted into it.
  • this compound has a large guided length in the respective tube sleeves and is therefore very stiff and well suited to transmit vibrations to a neighboring segment.
  • a concrete surface finisher which consists of a plurality of the previously described segments and in which a vibration element is arranged in more than one segment.
  • the vibrating elements may be rotary unbalance weights driven by electric motors and the power supply lines may be electrical lines.
  • the relative phase position of the imbalance weights is synchronized by a position control of the electric motors.
  • the imbalance weights preferably work aligned in the same phase, so that the forces between the vibrating elements of two segments do not work against each other and unnecessarily burden the connecting elements between the segments.
  • the electric motors are connected by a coupling having at the junctions of the segments shaft which ensures the same phase position of the imbalance weights.
  • the shaft is mounted in each segment in at least two bearings, wherein the smoothing surfaces of the segments consists of a left in the longitudinal extension of the respective segment left smoothing surface and a right smoothing surface, which are connected by an open frame structure arranged on this and the bearings on the Top of connecting elements between the left smoothing surface and the right smoothing surface are arranged.
  • the bearings of the shaft are in a protected area in which they are contaminated to a small extent by concrete, as between the bearings of the shaft and the concrete surface, the connecting elements are, which are preferably formed as connecting plates and thereby the bearings of the shaft shield.
  • the power supply lines comprise a power line for the electric motors and a second power line for auxiliary equipment, in particular vibrating bottles.
  • the electric motors that drive the imbalance weights are supplied with variable frequency power through an inverter to control the speed.
  • the inverter can be arranged separately from the concrete surface paver to protect it from the vibrations.
  • a second power supply can additionally be provided which provides, for example, a 220 V, 50 Hz, AC voltage.
  • a connection to the segment connections can again be provided via a connecting line, which is connected to couplings and plugs permanently installed on the supply channel.
  • the Fig. 1 shows a perspective schematic view of a segment according to the invention.
  • a left-hand smoothing surface 1 with respect to the longitudinal direction and a right-hand smoothing surface 2 together form a two-part smoothing surface 3 of the segment, which rests on a concrete surface to be created.
  • a supply channel 4 for fixed power supply lines, here in the present example of a power line, not shown, is designed as a hollow box section 5.
  • the hollow box section 5 has a plug 6 and a coupling 7 for the power line and forms with arranged at the longitudinal ends of the segment triangular frame 8 an open frame structure 9, which connects the left smoothing surface 1 and the right smoothing surface 2 and a slight due to the open multiple openings Construction represents.
  • a double flange 10 is arranged with eyes on which a length-adjustable connection can be attached to another segment.
  • connecting plates 11 On the top of formed at the respective longitudinal ends of the segment as connecting plates 11 connecting elements 12 bearings 13 are arranged in which a segment passing through the shaft 14 is mounted, which is not shown here at the transition points to other segments Couplings has.
  • the Fig. 2 shows a schematic front view of another segment according to the invention with an electric vibrating element 15, which consists of a driven by an electric motor 16 imbalance weight.
  • the smoothing surface 3 is connected via triangular frame 8 with the Holkastenprofil 5, in which the electrical supply lines are installed and in which a plug 6 and two couplings 7 are arranged for power cables.
  • a power supply cable 18 of the electric motor 16 is connected to a clutch 7 via a coupling 7.
  • the shaft 14 allows synchronization of the relative angular position of the imbalance weight with that of further imbalance weights in segments which can be connected via the tubular sleeve 17 and the double flanges 10 at both longitudinal ends.
  • the Fig. 3 shows a schematic view of a concrete surface paver, which is composed of previously described segments.
  • the concrete surface paver consists of three segments and a lateral frame element 19, which serves to pull the concrete surface paver over a concrete surface 20 to be created.
  • a winch not shown here is attached to the frame member 19, with which the tensile force is applied.
  • the concrete surface paver is usually pulled by winches at both ends when a straight track of a concrete surface to be created.
  • the surface of the concrete surface to be created is processed by the smoothing surfaces 3 of the segments.
  • the first segment Since the concrete surface should not be flat, the first segment has a kinking angle compared to the other segments, since a length-adjustable connection 21, consisting of a left-hand threaded rod and a right-hand threaded rod, which are respectively secured in the double flanges of the Holkastenprofile 5 of the segments, and a clamping nut , Is set so that in the connection of the segments through the tube sleeves 17 creates a bending angle. The remaining two segments are set by a corresponding length adjustable connection 21 to a transition without kink angle.
  • the hollow box sections 5 have plugs 6 and couplings 7, over which power connection cables 22 bridge the segment connections. Power supply cables 18 connect two electric vibrating elements 15, each of which is driven by an imbalance weight driven by an electric motor 16 consist. At the edge of the concrete surface paver one of the plugs 6 is connected to a power connection cable 23.
  • the concrete surface paver also has a compressed air supply 24 which is laid through the hollow box profiles 5 and supplies compressed air vibrating element 25 with compressed air.
  • the compressed air supply 24 can be constructed so that in the hollow box profiles 5 fixed compressed air lines and 5 connections for connecting hoses are present at the longitudinal ends of the hollow box profiles to bridge the segment transitions with connecting hoses.
  • the shaft 14 serves only to synchronize the electric motors 16 and can be attached by the supply lines in the hollow box sections 5 in a simple manner if necessary, additional vibration elements 15,25.
  • the shaft 14 and in particular the bearings 13 of the shaft are protected against contamination, since the bearings 13 are arranged in the segments above the connecting elements 11 formed as connecting elements 12.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
  • Road Paving Machines (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Segment für einen Betonflächenfertiger und einen Betonflächenfertiger. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Segment für einen Betonflächenfertiger mit einer ein oder mehrteiligen Glättfläche, um eine zu fertigende Betonoberfläche zu bearbeiten, indem das Segment quer zu seiner Längserstreckung über die Betonoberfläche gezogen wird. Dabei weist das Segment an beiden Längsenden im Bereich der Glättfläche angeordnete Verbindungsmittel zur Verbindung mit weiteren Segmenten auf, die um eine horizontale Querachse zu der Längserstreckung verdreht einstellbar sind, und oberhalb der Glättfläche ist eine Rahmenstruktur, die an beiden Längsenden Mittel für eine längeneinstellbare Verbindung mit weiteren Segmenten aufweist, um den Winkel der Verbindung zu den weiteren Segmenten festzulegen.
  • Bekannt sind Betonflächenfertiger, bei denen an zwei seitlichen Schienen, die entlang einer zu glättenden Betonoberfläche angeordnet sind, eine einteilige oder aus zwei parallelen Flächen bestehende Glättfläche geführt wird. Dabei ist die Glättfläche mit einem Vibrator verbunden und wird über eine zu erstellende Betonoberfläche gezogen.
  • Nachteilig hieran ist jedoch, dass die entlang der zu glättenden Betonoberfläche angeordneten Schienen zunächst aufwendig an beiden Seiten längs der zu betonierenden Fläche montiert und ausgerichtet werden müssen und erst danach der Betonflächenfertiger auf diesen Schienen geführt über die Fläche gezogen werden kann.
  • Ebenfalls sind Betonflächenfertiger bekannt, die durch seitlich angeordnete zwei Rahmenelemente mit einer jeweiligen Seilwinde von diesen Seilwinden über die zu bearbeitende Betonoberfläche ohne Führungsschienen gezogen werden können. Der Betonflächenfertiger ist dabei im Querschnitt aus einer in der Zugrichtung vorderen und hinteren Glättfläche aufgebaut, die auf der zu bearbeitenden Betonoberfläche aufliegen und durch eine im Querschnitt dreieckige offene Rahmenstruktur verbunden sind. Dabei werden, um die gewünschte Länge des Betonflächenfertigers in Querrichtung zu der Zugrichtung zu erreichen, mehrere Segmente miteinender verbunden. Dadurch kann eine gewünschte Arbeitsbreite erreicht werden. Oftmals weisen die zu erstellenden Betonoberflächen im Querschnitt ein Profil auf und sind nicht eben. Um solche Flächen erstellen zu können, ist es möglich, die einzelnen Segmente zueinander um jeweils einen vertikalen Winkel relativ zueinander abzuknicken. Dabei befindet sich im oberen Bereich des Dreiecks der Rahmenstruktur ein Rohr oder Kastenprofil, dessen Ende mit dem entsprechenden Rohr oder Kastenprofil des benachbarten Segments über zwei Gewindestangen und eine Spannmutter verbunden ist. Durch die Spannmutter kann der Abstand zwischen dem oberen Teil der Segmente eingestellt und somit ein Knickwinkel der im unteren Bereich der Glättflächen gelenkig verbundenen Segmente relativ zueinander festegelegt werden. Die gelenkige Verbindung der Segmente erfolgt dabei über an den beiden Seiten der Segmente in Längsrichtung der Glättfläche am Ende des Segments angeordnete und in einem Winkelbereich verstellbare senkrechte Laschenbleche, die über eine Verriegelung mit den Laschenblechen des nächsten Segments verbunden werden können. Dadurch bildet sich aus den zwei Laschenblechen an der in Zugrichtung Vorder- und Hinterseite an der Verbindungsstelle zweier Segmente jeweils ein die Verbindungsstelle überbrückendes Verbindungselement, das an beiden Segmenten jeweils um einen Winkel in einer horizontalen Querachse verstellbar gelagert ist, so dass die beiden Segmente sich zueinander in dem durch die Spannschraube festgelegten Winkel einstellen können. Die Laschenbleche sind hierzu beispielsweise mit einer ersten Schrauben seitlich an eine senkrechte Seitenfläche der Glättfläche angeschraubt. eine zweite mit Abstand angeordnete Schraube führt durch ein senkrechtes Langloch des Laschenbleches und ergibt somit eine Winkeleinstellbarkeit um eine horizontale Querachse. An einer Stelle, zumeist seitlich des aus mehreren Segmenten gebildeten Betonflächenfertigers ist ein Verbrennungs- oder Elektromotor angeordnet, der über eine durch alle Segmente durchlaufende Welle auf der Welle angeordnete Unwuchtgewichte antreibt. Dabei ist die Welle an den Verbindungsstellen der Segmente durch Gelenke, insbesondere Kardangelenke verbunden. Die Unwuchtgewichte sind auf der Welle alle im selben relativen Drehwinkel der Welle angeordnet und die Welle ist in jedem Segment in mindestens zwei Lagerstühlen gelagert. Die Lagerstühle sind an Querverbindungselementen zwischen der vorderen und hinteren Glättfläche nach unten hängend und nahe der zu bearbeitenden Betonoberfläche angeordnet. Werden über den Motor und die Welle die Unwuchtgewichte angetrieben, so werden auf die Glättflächen Vibrationen übertragen, um den Beton zu verdichten, dessen Oberfläche durch die Glättflächen zugleich geglättet wird. Dabei müssen die Unwuchtgewichte in der gleichen Phase in Bezug auf die Drehung der Welle angeordnet sein, um gegeneinander wirkende Kräfte an den Verbindungsstellen der Segmente zu vermeiden.
  • Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass der seitlich angeordnete Verbrennungs- oder Elektromotor nur schlecht an unterschiedliche Leistungsanforderungen anpassbar ist. Wenn zusätzlich zu dem Betonflächenfertiger über die Arbeitsbreite des Betonflächenfertigers vor diesem weitere Bearbeitungsgeräte, beispielsweise Rüttelfalschen, eingesetzt werden sollen, so müssen im Bereich vor dem Betonflächenfertiger oder auf diesem zusätzliche Stromleitungen oder Druckluftschläuche mitgeführt werden. Dies führt zu einer Vielzahl von Leitungen, die frei verlegt sind, und bei denen die Gefahr besteht, dass die Beweglichkeit der Bearbeitungsgeräte durch Leitungsverschlingungen behindert ist. Auch können Leitungen unter die Glättfläche gelangen und Fehlstellen in der zu erstellenden Betonoberfläche verursachen.
  • Weiterhin muss die Welle in jedem Segment so ausgelegt werden, dass diese die erforderliche Antriebsleistung über die gesamte Länge übertragen kann. Durch die Anordnung der Lagerstühle der Welle nach unten besteht die Gefahr der Verschmutzung der Lager, der auf der Welle angeordneten Unwuchtgewichte und der Welle selbst durch Beton. Diese Verschmutzungen führen zu einem hohen Drehwiderstand der Welle und insbesondere zu Problemen beim Anlaufen der Welle. Wenn die Drehbewegung des Antriebsmotors z.B. über einen Keilriementrieb auf die Welle übertragen wird, so verschleißt dieser Keilriemen vorzeitig durch die Überlastung beim Anlaufen, bis sich erstarrte Betonreste gelöst haben. Oftmals ist es sogar erforderlich, die Welle zunächst von Hand durchzudrehen und loszubrechen. Dadurch wird es aber erforderlich, die Welle so zugänglich zu machen, dass diese von Hand durchgedreht werden kann bzw. ein Werkzeug hierfür ansetzbar ist. Bei einem Betrieb im Winter tritt zusätzlich das Problem auf, dass durch die Anordnung der Welle und deren Lager unmittelbar über der Betonoberfläche Wasser auf die Welle, die Lager und die Unwuchtgewichte gelangt, das einfrieren kann. Auch dadurch kommt es zu einem schweren Anlauf bzw. einer Blockierung der Welle.
  • Die gelenkige Verbindung der Segmente ist den Belastungen durch die Vibrationen ausgesetzt und belastet dadurch die seitlichen Schraubverbindungen der Laschenbleche mit den Segmenten. Dabei wird die Verbindung in ihrer Winkeleinstellung durch die Klemmkraft der Schraube in dem Langloch stabilisiert und folglich wird über diese Schraube ein Großteil der Vibrationskräfte übertragen. Es besteht daher die Gefahr, dass die Lagerungen der Drehpunkte verschleißen und die Klemmverbindung in dem Langloch sich lösen kann. Dadurch wird die Übertragung der Vibrationen auf die Segmente ohne eigenes Unwuchtgewicht verschlechtert und die Gesamtsteifigkeit des Betonflächenfertigers verschlechtert sich. Wenn aber der Betonflächenfertiger nicht insgesamt eine ausreichende Steifigkeit aufweist, so wird es schwieriger, den Betonflächenfertiger über die zu erstellende Betonoberfläche zu ziehen und die Qualität der erzeugten Betonoberfläche verschlechtert sich.
  • Aus der DE 2 220 371 ist ein Betonflächenfertiger mit einem auf einer Schienenbahn laufenden Ausleger zum Transport eines Vibrators über die herzustellende Betonoberfläche bekannt. Der Betonflächenfertiger ist ohne Segmente aufgebaut und wird auf elastischen Rollen auf Schienen geführt.
  • Aus der US 4261694 ist ein aus Segmenten bestehender Betonflächenfertiger bekannt, der über Seilwinden gezogen wird und über luftdruckbetriebene Vibratoren verfügt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Betonflächenfertiger zur Verfügung zu stellen, der leicht und einfach an das zu fertigende Profil der Betonoberfläche und die Breite des zu fertigenden Profils der Betonoberfläche anzupassen ist.
  • Die Aufgabe wird durch ein Segment für einen Betonflächenfertiger mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie einen Betonflächenfertiger mit den Merkmalen des Anspruchs 8, bestehend aus einer Mehrzahl von Segmenten nach Anspruch 1, gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen werden durch die Unteransprüche angegeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Segment für einen Betonflächenfertiger mit einer ein oder mehrteiligen Glättfläche, um eine zu fertigende Betonoberfläche zu bearbeiten, indem das Segment quer zu seiner Längserstreckung über die Betonoberfläche gezogen wird, das Segment an beiden Längsenden im Bereich der Glättfläche angeordnete Verbindungsmittel zur Verbindung mit weiteren Segmenten aufweist, die um eine horizontale Querachse zu der Längserstreckung verdreht einstellbar sind, und oberhalb der Glättfläche eine Rahmenstruktur angeordnet ist, die an beiden Längsenden Mittel für eine längeneinstellbare Verbindung mit weiteren Segmenten aufweist, um den Winkel der Verbindung zu den weiteren Segmenten festzulegen. Erfindungsgemäß ist im Bereich der Rahmenstruktur ein Versorgungskanal für Energieversorgungsleitungen für Vibrationselemente vorgesehen.
  • Dadurch ist es möglich, die Breite eines aus solchen Segmenten zusammengestellten Betonflächenfertigers leicht anzupassen, da verteilt über die gesamte Länge des Betonflächenfertigers Vibrationselemente angeordnet werden können. Da die Energieversorgungsleitungen für die Vibrationselemente innerhalb eines Versorgungskanal angeordnet werden können, ist es möglich, eine Verschmutzung, wie auch ungeordnet auf oder in einer Rahmenstruktur des Betonflächenfertigers liegende Energieversorgungsleitungen zu vermeiden. Der Betonflächenfertiger wird im Regelfall durch per Hand oder über Motoren angetriebene Seilwinden an den Enden des Betonflächenfertigers, die in seitlichen Rahmenteilen angeordnet sind, quer über die zu bearbeitende bzw. zu verdichtende Betonoberfläche gezogen. Dabei ist ein seitliches Rahmenteil mit denselben Verbindungselementen und Anschlüssen versehen wie ein Segment und kann daher wie ein Segment am Rand in den Betonflächenfertiger integriert werden.
  • In vorteilhafter Ausführungsform kann die Glättfläche aus einer in Längserstreckung des Segments linken Glättfläche und einer rechten Glättfläche bestehen, die durch eine über diesen angeordnete offenen Rahmenstruktur verbunden sind und die Rahmenstruktur kann einen Dreiecksquerschnitt aufweisen.
  • Dieser Aufbau ist besonders steif, wenn er quer gezogen wird und Vibrationen übertragen werden sollen. Zugleich ermöglicht dieser Aufbau mit einer offenen Rahmenstruktur, die beispielsweise als Gitterrohrrahmen ausgebildet sein kann, eine leichte Bauweise, so dass ein aus den Segmenten bestehender Betonflächenfertiger nicht in den weichen Frischbeton einsinkt.
  • Vorteilhaft ist der Versorgungskanal in der Spitze des Dreiecksquerschnitts angeordnet und besteht aus einem Rahmenprofil, insbesondere einem Hohlkastenprofil, an dem an beiden Längsenden die längeneinstellbare Verbindung anlenkbar ist.
  • Eine solche längeneinstellbare Verbindung besteht z.B. aus zwei Gewindestangen mit gegensinnig orientierten Gewinden, die jeweils mit einer Öse an dem Rahmenprofilen zweier benachbarter Segmente befestigt sind und mit einer gemeinsamen Spannmutter verbunden sind. Durch Verdrehen der Spannmutter, die ein Rechtssowie ein Linksgewinde aufweist, kann die längeneinstellbare Verbindung zug- und schubfest eingestellt werden und dadurch der Winkel, um den ein Segment gegenüber seinem Nachbarsegment in der Vertikalen nach oben oder unten geknickt ist, festgelegt werden. Durch die Anordnung der längeneinstellbaren Verbindung an dem Versorgungskanal in der Spitze des Dreiecks ergibt sich für diese Festlegung des Winkels eine günstige Krafteinleitung und ein vorteilhafter Hebelarm.
  • In günstiger Ausführungsform weist der Versorgungskanal fest installierte Energieversorgungsleitungen, insbesondere für Strom und/oder Druckluft, auf und sind an beiden Längsenden des Segments Verbindungen für flexible Energieversorgungsleitungen vorgesehen.
  • Dadurch können nach Bedarf in dem Segment elektrische und/oder druckluftbetriebene Vibrationselemente eingesetzt werden, da die Energieversorgung mithilfe weiterer flexibler Energieversorgungsleitungen von Segment zu Segment weiter geleitet und sicher gestellt werden kann.
  • An dem einen Längsende des Versorgungskanals kann ein Stecker einer Stromleitung und an dem anderen Längsende des Segments des Versorgungskanals kann eine Kupplung einer Stromleitung angeordnet sein. Der Versorgungskanal kann weitere Kupplungen der Stromleitung aufweisen.
  • Durch weitere kurze Verlängenrngskabel an den Verbindungsstellen der Segmente kann durch einen aus diesen Segmenten gebildeten Betonflächenfertiger eine Stromversorgung für die Vibrationselemente, aber auch andere Stromverbraucher, gelegt werden, ohne dass ungeordnet liegende Kabel die Verwendung des Betonflächenfertigers behindern. Zugleich kann durch weitere Kupplungen auch eine Verteilungsfunktion für auf einem Segment angeordnete Verbraucher, wie elektrische Vibrationselemente erfüllt werden. Eine solche Verteilung durch weitere Anschlüsse ist auch bei anderen Energieversorgungen möglich, etwa bei Druckluft durch weitere Druckluftanschlüsse.
  • In günstiger Ausführungsform bestehen die Verbindungsmittel zur Verbindung mit weiteren Segmenten aus einer sich über die Hälfte der Breite des Segments erstreckenden Rohrhülse.
  • Eine solche Rohrhülse kann sich an einem Längsende über die eine Hälfte der Breite und an dem anderen Längsende über die andere Hälfte des Segments erstrecken. Wenn zwei solche Segmente aneinander gefügt werden, ergibt sich eine Rohrhülse über die gesamte Breite, die mittels eines gemeinsamen in diese eingesetzten Verbindungsbolzens die Verbindung bildet. Vorteilhaft weist diese Verbindung eine große geführte Länge in den jeweiligen Rohrhülsen auf und ist daher sehr steif und gut geeignet, Vibrationen auch auf ein Nachbarsegment zu übertragen.
  • Die Aufgabe wird auch durch einen Betonflächenfertiger gelöst, der aus einer Mehrzahl der zuvor beschriebenen Segmente besteht und bei dem in mehr als einem Segment ein Vibrationselement angeordnet ist.
  • Aus den zuvor schon genannten Gründen ist es möglich, die Vibrationselemente frei anzuordnen und an Stellen, an denen ein zusätzliches Vibrationselement benötigt wird, dieses leicht anzubringen.
  • Die Vibrationselemente können von Elektromotoren angetriebene drehende Unwuchtgewichte und die Energieversorgungsleitungen Elektroleitungen sein.
  • In günstiger Ausführungsform wird die relative Phasenlage der Unwuchtgewichte durch eine Lageregelung der Elektromotoren synchronisiert.
  • Die Unwuchtgewichte arbeiten bevorzugt in gleicher Phase ausgerichtet, damit die Kräfte zwischen den Vibrationselementen von zwei Segmenten nicht gegeneinander arbeiten und die Verbindungselemente zwischen den Segmenten unnötig belasten.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Elektromotoren durch eine an den Verbindungsstellen der Segmente Kupplungen aufweisende Welle verbunden, die die gleiche Phasenlage der Unwuchtgewichte sicherstellt.
  • Diese Möglichkeit ist gegenüber einer elektronischen Regelung der Phasenlage sehr kostengünstig. Insbesondere können kostengünstigere Elektromotoren eingesetzt werden. Da die Welle keine großen Drehmomente übertragen muss, kann diese entsprechend kleiner dimensioniert werden. Auch besteht mehr Freiheit, die Welle anzuordnen, da bei einer nur ein geringes Drehmoment übertragenden Welle an den Verbindungskupplungen zwischen den Segmenten Kupplungen eingesetzt werden können, die eine größere Toleranz gegenüber Längenversatz und Fluchtungsabweichungen haben.
  • In günstiger Ausführungsform ist die Welle in jedem Segment in mindestens zwei Lagern gelagert, wobei die Glättflächen der Segmente aus einer in Längserstreckung des jeweiligen Segments linken Glättfläche und einer rechten Glättfläche besteht, die durch eine über diesen angeordnete offenen Rahmenstruktur verbunden sind und die Lager auf der Oberseite von Verbindungselementen zwischen der linken Glättfläche und der rechten Glättfläche angeordnet sind.
  • Dadurch befinden sich die Lagerungen der Welle in einem geschützten Bereich, in dem diese in nur geringem Maße von Beton verschmutzt werden, da zwischen den Lagern der Welle und der Betonoberfläche die Verbindungselemente sich befinden, die bevorzugt als Verbindungsbleche ausgebildet sind und dadurch die Lager der Welle abschirmen.
  • Vorteilhaft umfassen die Energieversorgungsleitungen eine Stromleitungen für die Elektromotoren und eine zweite Stromleitung für Zusatzgeräte, insbesondere Rüttelflaschen.
  • Die Elektromotoren, die die Unwuchtgewichte antreiben, werden über einen Umrichter mit Strom von variabler Frequenz versorgt, um die Drehzahl zu regeln. Dabei kann der Umrichter getrennt von dem Betonflächenfertiger angeordnet werden, um ihn vor den Vibrationen zu schützen. Für weitere Bearbeitungsgeräte, wie etwa Rüttelflaschen, kann zusätzlich eine zweite Stromversorgung vorgesehen werden, die z.B. eine 220 V, 50 Hz, Wechselspannung zur Verfügung stellt. Dadurch können Leitungsverschlingungen vermieden werden, insbesondere, wenn auch diese zweite Stromleitung fest in dem Versorgungskanal installiert ist und nicht nur als Anschlusskabel der Geräte in diesen Versorgungskanal hinein gelegt wird. Dabei kann wieder eine Verbindung an den Segmentverbindungen über eine Verbindungsleitung vorgesehen werden, die mit fest an dem Versorgungskanal installierten Kupplungen und Steckern verbunden wird. Durch weitere Kupplungen in den einzelnen Segmenten kann diese zweite Stromleitung zusätzlich die Funktion von Verteilern übernehmen und die Anzahl von erforderlichen Anschlusskabeln für zusätzliche Bearbeitungsgeräte, beispielsweise weitere Rüttelflaschen verringern.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
    • Fig. 1
    eine perspektivische schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Segments,
    Fig. 2
    eine schematische Frontansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Segments mit einem elektrischen Vibrationselement und
    Fig. 3
    eine schematische Ansicht eines Betonflächenfertigers mit erfindungsgemäßen Segmenten,
  • Die Fig. 1 zeigt eine perspektivische schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Segments. Eine in Bezug auf die Längsrichtung linke Glättfläche 1 und eine rechte Glättfläche 2 bilden zusammen eine zweiteilige Glättfläche 3 des Segments, die auf einer zu erstellenden Betonoberfläche aufliegt. Ein Versorgungskanal 4 für fest installierte Energieversorgungsleitungen, hier im vorliegenden Beispiel einer nicht dargestellten Stromleitung, ist als Hohlkastenprofil 5 ausgebildet. Das Hohlkastenprofil 5 weist einen Stecker 6 und eine Kupplung 7 für die Stromleitung auf und bildet mit an den Längsenden des Segments angeordneten Dreiecksrahmen 8 eine offene Rahmenstruktur 9, die die linke Glättfläche 1 und die rechte Glättfläche 2 verbindet und aufgrund der offenen vielfachen Durchbrüche eine leichte Konstruktion darstellt. Zur weiteren Reduzierung des Gewichts kann das Segment ganz oder zu einem großen Teil aus Aluminium oder einem anderen geeigneten Leichtmetall bestehen. An beiden Längsenden des Holkastenprofils 5 ,ist jeweils ein Doppelflansch 10 mit Augen angeordnet, an dem eine längenverstellbare Verbindung zu einem weiteren Segment befestigt werden kann. Auf der Oberseite von an den jeweiligen Längsenden des Segments als Verbindungsbleche 11 ausgebildeten Verbindungselementen 12 sind Lager 13 angeordnet, in denen eine das Segment durchlaufende Welle 14 gelagert ist, die an den Übergangsstellen zu weiteren Segmenten hier nicht dargestellte Kupplungen aufweist. Eine Rohrhülse 17, die sich über die halbe Breite des Segments erstreckt, ermöglicht eine Verbindung mit weiteren Segmenten.
  • Die Fig. 2 zeigt eine schematische Frontansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Segments mit einem elektrischen Vibrationselement 15, das aus einem von einem Elektromotor 16 angetriebenen Unwuchtgewicht besteht. Die Glättfläche 3 ist über Dreiecksrahmen 8 mit dem Holkastenprofil 5 verbunden, in dem die elektrischen Versorgungsleitungen installiert sind und in dem ein Stecker 6 und zwei Kupplungen 7 für Stromkabel angeordnet sind. Über eine Kupplung 7 ist ein Stromversorgungskabel 18 des Elektromotors 16 mit einer Kupplung 7 verbunden. Die Welle 14 ermöglicht eine Synchronisierung der relativen Winkellage-des Unwuchtgewichtes mit derjenigen von weiteren Unwuchtgewichten in Segmenten, die über die Rohrhülse 17 und die Doppelflansche 10 an beiden Längsenden angebunden werden können.
  • Die Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht eines Betonflächenfertigers, der aus zuvor beschriebenen Segmenten zusammengesetzt ist. Dabei besteht der Betonflächenfertiger aus drei Segmenten und einem seitlichen Rahmenelement 19, das dazu dient, den Betonflächenfertiger über eine zu erstellende Betonoberfläche 20 zu ziehen. Dabei wird eine hier nicht dargestellte Seilwinde an dem Rahmenelement 19 angebracht, mit der die Zugkraft ausgeübt wird. In der Darstellung der Figur 3 ist nur ein Rahmenelement 19 eingezeichnet, jedoch wird der Betonflächenfertiger im Regelfall, wenn eine gerade Bahn einer Betonoberfläche erstellt werden soll, von Seilwinden an beiden Enden gezogen. Die Oberfläche der zu erstellenden Betonoberfläche wird durch die Glättflächen 3 der Segmente bearbeitet. Da die Betonoberfläche nicht eben sein soll, weist das erste Segment gegenüber den übrigen Segmenten einen Knickwinkel auf, da eine längeneinstellbare Verbindung 21, bestehend aus einer Linksgewindestange und einer Rechtsgewindestange, die jeweils in den Doppelflanschen der Holkastenprofile 5 der Segmente befestigt sind, sowie einer Spannmutter, so eingestellt ist, dass in der Verbindung der Segmente durch die Rohrhülsen 17 ein Knickwinkel entsteht. Die verbleibenden zwei Segmente sind durch eine entsprechende längeneinstellbare Verbindung 21 auf einen Übergang ohne Knickwinkel eingestellt. Die Hohlkastenprofile 5 weisen Stecker 6 und Kupplungen 7 auf, über die Stromverbindungskabel 22 die Segmentverbindungen überbrücken. Stromversorgungskabel 18 schließen zwei elektrische Vibrationselemente 15 an, die jeweils aus einem von einem Elektromotor 16 angetriebenen Unwuchtgewicht bestehen. Am Rand des Betonflächenfertigers ist einer der Stecker 6 mit einem Stromanschlusskabei 23 verbunden.
  • Zusätzlich weist der Betonflächenfertiger auch eine Druckluftversorgung 24 auf, die durch die Hohlkastenprofile 5 gelegt ist und ein Druckluftvibrationselement 25 mit Druckluft versorgt. Auch die Druckluftversorgung 24 kann so aufgebaut werden, dass in den Hohlkastenprofilen 5 feste Druckluftleitungen liegen und an den Längsenden der Hohlkastenprofile 5 Anschlüsse für Verbindungsschläuche vorhanden sind, um die Segmentübergänge mit Verbindungsschläuchen zu überbrücken.
  • Vorteilhaft dient die Welle 14 nur zur Synchronisation der Elektromotoren 16 und können durch die Versorgungsleitungen in den Hohlkastenprofilen 5 auf einfache Weise bei Bedarf zusätzliche Vibrationselemente 15,25 angebracht werden. Die Welle 14 und insbesondere die Lager 13 der Welle sind vor Verschmutzung geschützt, da die Lager 13 in den Segmenten oberhalb der als Verbindungsbleche 11 ausgebildeten Verbindungselemente 12 angeordnet sind.

Claims (13)

  1. Segment für einen Betonflächenfertiger mit einer ein oder mehrteiligen Glättfläche (3), um eine zu fertigende Betonoberfläche (20) zu bearbeiten, indem das Segment quer zu seiner Längserstreckung über die Betonoberfläche (20) gezogen wird, wobei das Segment an beiden Längsenden im Bereich der Glättfläche (3) angeordnete Verbindungsmittel zur Verbindung mit weiteren Segmenten aufweist, die um eine horizontale Querachse zu der Längserstreckung verdreht einstellbar sind, und oberhalb der Glättfläche eine Rahmenstruktur (9) angeordnet ist, die an beiden Längsenden Mittel für eine längeneinstellbare Verbindung (21) mit weiteren Segmenten aufweist, um den Winkel der Verbindung zu den weiteren Segmenten festzulegen,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass im Bereich der Rahmenstruktur (9) ein Versorgungskanal (4) für Energieversorgungsleitungen für Vibrationselemente (15,25) vorgesehen ist.
  2. Segment für einen Betonflächenfertiger nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Glättfläche (3) aus einer in Längserstreckung des Segments linken Glättfläche (1) und einer rechten Glättfläche (2) besteht, die durch die über diesen angeordnete Rahmenstruktur (9) verbunden sind und die Rahmenstruktur (9) einen Dreiecksquerschnitt aufweist.
  3. Segment für einen Betonflächenfertiger nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Versorgungskanal (4) in der Spitze des Dreiecksquerschnitts angeordnet ist und aus einem Rahmenprofil, insbesondere einem Hohlkastenprofil (5), besteht, an dem an beiden Längsenden die längeneinstellbare Verbindung anlenkbar ist.
  4. Segment für einen Betonflächenfertiger nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Versorgungskanal (4) fest installierte Energieversorgungsleitungen, insbesondere für Strom und/oder Druckluft, aufweist und an beiden Längsenden des Segments Verbindungen für flexible Energieversorgungsleitungen (22) vorgesehen sind.
  5. Segment für einen Betonflächenfertiger nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an dem einen Längsende des Versorgungskanals ein Stecker (6) einer Stromleitung und an dem anderen Längsende des Versorgungskanals eine Kupplung (7) einer Stromleitung angeordnet ist.
  6. Segment für einen Betonflächenfertiger nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Versorgungskanal (4) weitere Kupplungen (7) der Stromleitung aufweist.
  7. Segment für einen Betonflächenfertiger nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verbindungsmittel zur Verbindung mit weiteren Segmenten aus einer sich über die Hälfte der Breite des Segments erstreckenden Rohrhülse (17) bestehen.
  8. Betonflächenfertiger bestehend aus einer Mehrzahl von Segmenten nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem in mehr als einem Segment ein Vibrationselement (15) angeordnet ist.
  9. Betonflächenfertiger nach Anspruch 8 mit Segmenten nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass. die Vibrationselemente (15) von Elektromotoren (16) angetriebene drehende Unwuchtgewichte sind und die Energieversorgungsleitungen Stromleitungen sind.
  10. Betonflächenfertiger nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die relative Phasenlage der Unwuchtgewichte durch eine Lageregelung der Elektromotoren synchronisiert wird..
  11. Betonflächenfertiger nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Elektromotoren durch eine an den Verbindungsstellen der Segmente Kupplungen aufweisende Welle (14) verbunden sind, die die gleiche Phasenlage der Unwuchtgewichte sicherstellt.
  12. Betonflächenfertiger nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Welle (14) in jedem Segment in mindestens zwei Lagern (13) gelagert ist, wobei die Glättflächen (3) der Segmente aus einer in Längserstreckung des jeweiligen Segments linken Glättfläche (1) und einer rechten Glättfläche (2) besteht, die durch eine über diesen angeordnete Rahmenstruktur (9) verbunden sind und die Lager (13) auf der Oberseite von Verbindungselementen (12) zwischen der linken Glättfläche (1) und einer rechten Glättfläche (2) angeordnet sind.
  13. Betonflächenfertiger nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Energieversorgungsleitungen eine Stromleitung für die Elektromotoren und eine zweite Stromleitung für Zusatzgeräte, insbesondere Rüttelflaschen umfasst.
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