Vorrichtung zum Bearbeiten von Fahrbahnen
Die Erfindung betrifft eine selbstfahrende Vorrichtung zum Bearbeiten von Fahrbahnen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Straßenbaumaschinen weisen einen an dem Maschi- nenrahmen befestigten Vorratsbehälter für Streugut auf, dessen Austrag mit einer Dosier- und Austrageinrichtung gekoppelt sein kann. Mit Hilfe des Vorratsbehälters und der Dosier- und Austrageinrichtung kann Streugut, nämlich beispielsweise Granulate, Splitte, pulverförmigeε Streugut, Bindemittel, Kalk oder Zement auf der Fahrbahn verteilt werden.
Austrageinrichtungen für Streugut werden auch bei Baumaschinen für die Materialaufbereitung (Recycler) , nämlich z.B.. für das Stabilisieren ungenügend tragfähiger Böden, für das Pulverisieren von harten Asphaltdecken bis hin zum Recyclen von gebundenen oder ungebundenen Fahrbahnoberflächen benötigt.
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Bekannte Straßenbaumaschinen (WO 96/24725) weisen meistens eine in einer Arbeitskammer umlaufende Arbeitswalze, die zur Anpassung an die zu bearbeitende Oberfläche in der Regel höhen- und neigungsverstellbar angeordnet ist .
In dieser Arbeitskammer finden, angepaßt an die jeweilige Anwendung, die notwendigen Prozesse statt, wie z.B. Ablösen und Zerkleinern des abgefrästen Fahrbahnmaterialε, Zugabe von Bindemitteln, Vermischen und Verteilen von zugesetzten Materialien usw.
Solche Maschinen werden häufig zur Bodenstabilisierung und/oder -vermörtelung, d.h. zur Erhöhung der Tragfähigkeit wenig tragfähiger Böden bzw. zur Erstellung einer hydraulisch gebundene Tragschicht eingesetzt. Das Verfahren beruht darauf, das Erdreich mit hydraulischen Bindemitteln (Kalk, Zement (Suspension) , Emulsion o.a.) zu vermischen, wodurch die Feuchtigkeit gebunden wird. Anschließend kann der Untergrund mittels Grader eingeebnet und mittels Walze verdichtet werden.
Das Auffräsen des Bodens und gleichzeitige Vermischen mit dem Bindemittel erfolgt üblicherweise mit einem sogenannten Bodenstabilisierer, der dafür über einen Fräs-/Misch- rotor verfügt . In der Regel wird das Bindemittel zuvor mit einem separaten Streufahrzeug auf den Boden aufgebracht . Dies ist aber nur auf relativ ebenem, gut befahrbarem Untergrund möglich, da die Streufahrzeuge meist auf der Basrε eines drei-Achs-LKW' s aufgebaut und dementsprechend wenig geländegängig sind. Außerdem ist bei diesem Verfahren die Zeitdauer zwischen dem Aufstreuen und dem Einfrä- sen relativ lang, was ein mögliches Wegwehen des Bindemittels und eine starke Staubentwicklung begünstigt.
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Zement kann zur staubfreien Zugabe außerdem als Suspension (in Wasser gelöst) zugegeben werden. Dieses Verfahren ist aber nur dann anwendbar, wenn zusätzliches Wasser in den Boden eingebracht werden soll. Für Böden mit bereits zu hohem Wassergehalt eignet sich dieses Verfahren nicht. Zudem muß der Suspensionsmischer vor oder hinter der Maschine hergeschoben bzw. -gezogen werden, was wiederum nur in relativ ebenem Gelände möglich ist.
Bei Straßenbaumaschinen besteht häufig das Problem, das Streugut gleichmäßig über die gesamte Arbeitsbreite der Maschine zu verteilen. Häufig ist es aber auch erwünscht, das Streugut nur in einem bestimmten Abschnitt der Arbeitsbreite vorzusehen. Hierzu ist es erforderlich, der Straßenbaumaschine ein Streufahrzeug vorauszuschicken, was insbesondere bei pulverförmigem Streugut nachteilig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß das Verteilen von Streugut in einer wählbaren Streubreite ermöglicht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Anspruchs 1.
Die Erfindung sieht in vorteilhafter Weise vor, daß der Vorratsbehälter einen sich quer zur Fahrtrichtung des Maschinenrahmens erstreckenden Austrag aufweist, daß die Dosier- und Austrageinrichtung in oder unterhalb des Austrags angeordnet ist, und daß eine Streubreiteneinstelleinrichtung zwischen dem Vorratsbehälter und der Dosier- und Austrageinrichtung angeordnet ist.
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Die Anordnung einer Streubreiteneinstelleinrichtung zwischen dem Vorratsbehälter und der Dosier- und Austrageinrichtung hat den Vorteil, daß die Streubreite bzw. die Lage der Streuspur innerhalb der gesamten Arbeitsbreite der Vorrichtung variabel einstellbar ist und je nach Bedarf während des Arbeitsvorgangs unterschiedlich eingestellt werden kann.
Alle Sperrelemente der Streubreiteneinstelleinrichtung sind sowohl in der Öffnungsstellung als auch in der Schließstellung innerhalb des Austrags angeordnet und nach außen hin abgedichtet. Auf diese Weise wird die Störanfälligkeit der Streubreiteneinstelleinrichtung verringert, indem kein Verschmutzen und Verkleben der Sperrelemente auftreten kann.
Die Streubreiteneinstelleinrichtung besteht vorzugsweise aus mehreren separat ansteuerbaren, in Breitenrichtung nebeneinander angeordneten Sperrsegmenten. Auf diese Weise kann die Streubreiteneinstelleinrichtung segmentweise bedient werden.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß die Sperrsegmente aus mindestens einer schwenkbaren Klappe bestehen. Die schwenkbaren Klappen können den Aus- trag des Vorratsbehälters in Richtung der Arbeitsbreite der Vorrichtung teilweise verschließen, wobei die Klappen in der Öffnungsstellung in eine vertikale Position und in Schließstellung in eine nahezu horizontale Position verschwenkt werden. Bei einem Verschwenken der Klappen um eine" parallel zur Arbeitεrichtung verlaufenden Achse können die freien Enden der Klappen sich teilweise überlappen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß mehrere Klappen miteinander gekoppelt sind und gemeinsam verschwenkbar sind. Die gemeinsam verschwenkbaren Klappen bilden ein Sperrsegment, das beispielsweise über eine einzige Versteileinrichtung ansteuerbar ist.
Mehrere Sperrsegmente können auch gemeinsam verstellbar sein.
Die Regelung der Dosierung erfolgt rein volumetrisch oder zusätzlich unter Einbeziehung der tatsächlich ausgetragenen Masse. Die rein volumetrische Dosierung regelt hierbei die Drehzahl der Zellradschleuεe in Abhängigkeit der momentanen Fahrgeschwindigkeit . Eine Umdrehung der Zellradschleuse entspricht dabei einem genau definierten, unveränderlichen Volumenstrom in Liter/Umdrehung. Zusätzlich kann der Vorratsbehälter für das Streugut an Wägezellen aufgehangen werden. Dann erfolgt die Regelung der Drehzahl anhand der tatsächlich ausgetragenen Masse des Streuguts in kg.
Das Befüllen des Vorratsbehälters kann bei pulverförmigen Streugut pneumatisch erfolgen, wobei das Streugut z.B. Bindemittel, in den Behälter eingeblasen wird. Die zwangsweise anfallende Abluft wird vor ihrem Austritt in die Umgebung in einem Abluftfilter gereinigt .
Mehrere Füllstandssenεoren überprüfen die Füllmenge kontinuierlich. Bei Unterschreitung einer gewissen Füllstandε- menge werden im Vorratεbehälter befindliche Vibrationsrüttler eingeschaltet, die das noch an den Wänden festsitzende pulverförmige Streugut lösen und zum Abrutschen veranlassen. Bei Unterschreitung des untersten Füllstands schaltet sich ein Warnsignal ein.
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Bei einer Straßenbaumaschine zum Stabilisieren und/oder Recyclen von wenig tragfähigen Boden ist eine komplette Dosier- und Auεtrageinrichtung für pulverförmigeε Bindemittel mit Vorratsbehälter und Streubreiteneinstelleinrichtung integriert. Damit kann überall dort, wo ein Bodenstabilisierer arbeiten kann, auch das Bindemittel aufgetragen werden. Um die Gefahr der Verwehung bzw. Staubbildung zu minimieren, sind Vorratsbehälter und Austrageinrichtung in Arbeitsrichtung unmittelbar vor der Fräswalze angeordnet. Damit ist die Verweildauer des Bindemittels auf der Bodenoberfläche, bevor es von der Fräs- walze erfaßt wird, auf wenige Sekunden begrenzt. Zudem iεt die Doεier- und Auεtrageinheit außer zur Haube der Fräs- walze hin gegenüber dem Boden mit flexiblen Wänden abgedichtet .
Dadurch, daß nicht nur die Austrageinheit, sondern auch der Vorratsbehälter zwischen den Fahrwerksachsen unmittelbar vor der Walze angeordnet ist, werden keine zusätzlichen Fördereinrichtungen (Schnecken etc.) benötigt. Außerdem begünstigt diese Anordnung die Gewichtsverteilung und die auf die Fräswalze wirkende Auflast.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Austrag des Vorrats- behälters mit einer Streubreiteneinstelleinrichtung und einer Dosier- und Austrageinrichtung,
Fig. 3 die Klappenverstellung für die Streubreiteneinstelleinrichtung,
Fig. 4 eine Seitenansicht der mit einer Streubreiteneinstelleinrichtung kombinierten Dosier- und Austrageinrichtung, und
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Streubreiteneinstelleinrichtung.
Fig. 1 zeigt einen Recycler zum Bearbeiten von Fahrbahnen mit einem von zwei Fahrwerken getragenen Maschinenrahmen 1 und einem aus einer Fahrerkabine 23 bestehenden Fahrstand. Die Fahrerkabine 23 ist auf dem Maschinenrahmen 1 quer zur Fahrtrichtung verschiebbar.
Die Fahrwerke weisen am vorderen und hinteren Ende des Maschinenrahmens 1 zwei gemeinsam oder wahlweise einzeln lenkbare Fahrwerksachsen 4 auf, bei der jedes Rad 6 mit einem eigenen hydraulischen Antrieb in Form eines Hydromotors verεehen ist und ggf . separat angesteuert werden kann. Jedes Rad 6 ist mit einer Höhenverstelleinrichtung 25 versehen, so daß die Höhe des Maschinenrahmens 1 und ggf. dessen Neigung exakt auf Arbeits- oder Transporthöhe einstellbar ist. Das gesamte Maschinengewj cht konzentriert sich somit auf den Bereich zwischen den Fahrwerksachsen 4, wobei unterhalb der Fahrerkabine zur Maschinenmitte versetzt eine Haube 7 ortεfeεt befestigt ist, die einen als Mischraum dienenden Arbeitsraum einer relativ zu dem Maschinenrahmen 1 höhenverstellbaren, rotierenden Arbeits-
walze 8, z.B. einer Fräswalze begrenzt.
Der Recycler weist einen an dem Maschinenrahmen 1 befestigten Vorratsbehälter 14 für das Streugut 5, z.B. Bindemittel, sowie eine mit einer Streubreiteneinstelleinrichtung 30 versehene Dosier- und Austrageinrichtung 10 auf, die in Form einer Zellradschleuse 11 gestaltet ist. Der Vorratεbehälter 14 erstreckt sich zwischen Fahrerkabine 23 und der Haube 7 der Arbeitswalze 8 und ist am Maschinenrahmen 1 befestigt. Pulverförmiges Streugut 5 kann pneumatisch in den Vorratsbehälter 14 eingefüllt werden. Am oberen Ende ist der Vorratsbehälter 14 mit einem Abluftfilter 26 versehen, so daß beim pneumatischen Befüllen des Vorratsbehälterε 14 kein Staub nach außen- dringen kann. Die Wände 20 deε Vorratsbehälterε 14 können trichterförmig verlaufen. Am unteren Ende des Vorratsbehälterε 14 befindet sich in einem Austrag 15 die Zellrad- εchleuεe 11, mit der daε Streugut 5 dosiert abgegeben weren kann. Das Austragen des Streuguts 5 bzw. Binde- mittelε erfolgt in Abhängigkeit der Vortriebsgeschwindigkeit der Maschine mit Hilfe einer Computersteuerung. Die Zellradschleuse 11 ist über ein Getriebe 16 an einen Hydraulikmotor 12 angeschlossen. Unterhalb der Zellradschleuse 11 sind flexible Abdichtungswände 18, z.B. aus Gummimatten, vorgesehen, die den Austrag 15, der sich vorzugεweise über die gesamte Breite der Maεchine erstreckt, gegenüber dem Boden 2 abdichtet. Zur Haube 7 hin sind die Abdichtungswände 18 offen, so daß das aus dem Auεtrag 15 dosiert abgegebene Streugut/Bindemittel 5 innerhalb der von den Abdichtungswänden 18 umschlossenen Bode flache auf den Boden 2 abgelegt wird. Das Streugut/ Bindemittel 5 wird dann unmittelbar nach der Verteilung von der Arbeitswalze 8 überfahren und mit dem abgefräεten Boden 2 vermischt. Auf diese Weise kann kein Zement oder
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Kalkstaub nach außen treten, wodurch das Bindemittel 5 pulverförmig, d.h. ohne Wasser eingebunden werden kann.
Füllstandssensoren 24 an den Wänden 20 des Vorratsbehälters 14 geben Signale an die Steuerung, wobei diese Signale auch dazu benutzt werden können, Vibrationsrüttler 22, die ebenfalls an den Wänden 20 deε Vorratεbehälters 14 angeordnet sind, zu steuern.
Die Steuerung der Zellradschleuεe 11 kann auch zusätzlich zu der Steuerung in Abhängigkeit von der Vortriebsgeschwindigkeit eine Feinsteuerung dahingehend erfahren, daß eine im einzelnen nicht dargestellte Wiegeeinrichtung die auεgetragene Streugutmenge erfaßt und entεprechend die- Drehzahl der Zellradschleuse 11 korrigiert. Die Wiegeeinrichtung kann beispielsweise aus unterhalb des Vorratsbehälters 14 angeordneten Wägezellen bestehen.
Die bisherige Beschreibung bezog sich auf einen Recycler mit einem integrierten Vorratsbehälter 14 für Streugut 5 mit einer Streubreiteneinstelleinrichtung 30 und einer Dosier- und Auεtrageinrichtung 10. Eε versteht sich, daß auch andere Straßenbaumaschinen mit einem Vorratsbehälter 14, einer Streubreiteneinstelleinrichtung 30 und einer Dosier- und Auεtrageinrichtung 10 versehen sein können, ohne eine Arbeitεwalze 8 aufweisen. Die nachfolgende detaillierte Beschreibung der Streubreiteneinstelleinrichtung bezieht sich somit auch auf die Anwendung der Streubreiteneinstellung bei Straßenbaumaschinen, die nicht Recyclingmaschinen sind.
Die in den Fig . 2. bis 5 dargestellte Streubreiteneinstelleinrichtung 30 ist zwischen der Dosier-' und Austrageinrichtung 10 und dem Vorratsbehälter 14 vorzugsweise in
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dern Austrag 15 des Vorratsbehälters 14 angeordnet.
Fig. 2 zeigt nur den trichterförmigen Austrag 15 deε Vorratsbehälterε, in dem die aus einer Zellradschleuse 11 bestehende Dosier- und Austrageinrichtung 10 am unteren Ende angeordnet iεt. Die Zellradschleuse 11 ist zwischen zwei sich quer zur Fahrtrichtung erstreckenden, zueinander parallelen vertikalen Wänden 17 des Austrags 15 angeordnet und erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Arbeitsbreite des Maschinenrahmens 1. Oberhalb der Zellradschleuse 11 ist die Streubreiteneinstelleinrichtung 30 ebenfalls zwischen den vertikalen Wänden 17 angeordnet . Die Streubreiteneinstelleinrichtung 30 iεt, wie am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist, aus mehreren Sperrsegmenten 32 gebildet. Wie aus den Fign. 4 und 5 erkennbar ist, sind die Sperrεegmente 32 nicht über die gesamte Breite der Zell- radschleuse 11 angeordnet. In der Mitte der Zellradschleuse 11 kann ein Bereich ohne Sperrsegmente vorgesehen sein. Die Breite des nicht absperrbaren Bereiches kann beispielsweise 500 mm betragen. Beiderseits deε nicht absperrbaren Bereiches sind in den Ausführungsbeispielen der Fign. 4 und 5 jeweils vier Sperrsegmente 32 vorgesehen, wobei jedes Sperrsegment 32 mit Hilfe einer Kolben- Zylindereinheit 35,36 verstellt werden kann. Die Breite eines Sperrsegmenteε 32 kann beispielsweiεe 250 mm betragen.
Eine Ventilsteuereinrichtung 44 ermöglicht die individuelle oder kombinierte Ansteuerung der Sperrsegmente 32 über die Kolben-Zylindereinheiten 35,36.
Fig. 3 zeigt zwei nebeneinander angeordnete Sperrsegmente 32 in unterschiedlichen Schwenkstellungen. Durch Betätigung der Kolben-Zylindereinheit 35,36 wird ein zweiarmiger
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Schwenkhebel 38 verschwenkt, mit dessen Hilfe gleichzeitig und synchron drei Klappen 34 um ca. 90° verschwenkt werden können. Bei den in den Fign. 3 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispielen befinden sich die Schenkachsen der Klappen 34 parallel zur Arbeitsrichtung der Maschine. Die Unterteilung eines Sperrsegmenteε 32 auf mehrere εchwenkbare Klappen 34 hat den Vorteil, nur eine geringe Bauhöhe und Bautiefe zu erfordern, so daß die Streubreiteneinstelleinrichtung 30 ohne Schwierigkeiten mit einer Dosier- und Austrageinrichtung 10 kombiniert werden kann, ohne die Länge und/oder Breite der Maschine zu vergrößern. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich können die Klappen in der nahezu horizontalen Schließposition einander teilweise überlappen. Dabei kann die drehfest mit der Klappe 34 verbundene Achswelle 50 unsymmetrisch relativ zur Klappe 34 angeordnet sein, d.h. daß die Klappe 34 zu beiden Seiten der Achswelle 50 ungleich weit absteht.
Der von dem Kolben 35 betätigte zweiarmige Schwenkhebel 38 verschwenkt zunächst die mittlere Klappe 34 eines Sperrsegmentes 32 und verlagert darüber hinaus ein Koppelglied 40, das an dem freien Arm des zweiarmigen Schwenkhebels 38 angelenkt ist. Das Koppelglied 40 ist an seinen Enden mit zwei weiteren Schwenkhebeln 42 gekoppelt, die zum Verschwenken der äußeren Klappen 34 über deren Achswellen 50 dienen.
Es versteht sich, daß das Koppelglied auch mit mehr als zwei Schwenkhebeln 42 verbunden sein kann, um beispielsweise je Sperrsegment 32 fünf Klappen 34 gleichzeitig und parallel zueinander zu verschwenken.
Das Koppelglied 40 ermöglicht demzufolge das synchrone und parallele Verschwenken aller Klappen 34 eines Sperrsegmen-
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tes 32 .
Auf der rechten Seite der Fig. 3 ist das benachbarte Sperrsegment 32 in der Öffnungsεtellung gezeigt, in der die Klappen 34 vertikal εtehen und dadurch den Durchlaßquerschnitt des Auεtragε 15 freigeben.
Die Fign. 4 und 5 zeigen insgesamt acht Sperrsegmente 32, wovon lediglich das am linken Rand befindliche Sperrsegment 32 in die Sperrstellung verschwenkt ist. Die Klappen 34 erstrecken sich über den gesamten Öffnungsquerεchnitt des Austrags 15 zwischen den Wänden 17. Der Austrag 15 ist über den Flansch 19 mit dem Vorratsbehälter 14 verbunden. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, verlaufen die durch die Achswellen 50 und die Achsεtümpfe 48 definierten Schwenkachsen der Klappen 34 parallel zur Arbeitsrichtung der Maschine. Die Achswellen 50 und die Achsstümpfe 48 sind in Lagerungen 46 auf der Außenseite der Wände 17 gehalten, wobei die Achswellen 50 durch die Wand 17 hindurch nach außen geführt und drehfest mit den Schwenkhebeln 38 verbunden sind. Desweiteren sind auch die Kolben-Zylindereinheiten 35,36 an der Außenseite des Austragε 15 befeεtigt.
Im Bereich deε trichterförmigen Abschnitts des Austrags 15 ist ein Füllstandssensor 24 angeordnet.
Am unteren Ende deε Austrags 15 ist unterhalb der Zellrad- schleuse 11 die bereits beschriebene flexible Wand 18 angeflanscht, die beispielsweise aus einem Gummimaterial bestehen kann und in Arbeitsrichtung und εeitlich den Austrag abdichtet .