DE10208988B4

DE10208988B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufrauhen von Straßenbelag

Info

Publication number: DE10208988B4
Application number: DE10208988A
Authority: DE
Inventors: Elk Prof. Dr.-Ing. Richter
Original assignee: BAULABOR DR ING RICHTER; Baulabor Dr-Ing Richter
Current assignee: BAULABOR DR ING RICHTER; Baulabor Dr-Ing Richter
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2010-04-01
Anticipated expiration: 2022-03-01
Also published as: DE10208988A1

Abstract

Verfahren zum Aufrauen von Straßenbelag, bei dem der Straßenbelag durch Aufrauwerkzeuge (1), die an einem fahrbaren Aufraugerät an Halter (2) angebracht sind, teilweise abgetragen wird, wobei die Aufrauwerkzeuge (1) horizontal entlang einer ersten Richtung und horizontal entlang zweier Richtungen quer zu der ersten Richtung über der Belagsoberfläche (29) bewegt werden und sich durch eine vertikale Bewegungsmöglichkeit in der Höhe an die Belagsoberfläche (29) anpassen, wobei die Aufrauwerkzeuge (1) dabei eine Drehbewegung um eine von der Werkzeugachse beabstandete, vertikale Achse ausführen und die Aufrauwerkzeuge (1) in Werkzeugaufnahmen (2) angeordnet sind, die in Führungsteilen gleiten, dadurch gekennzeichnet, dass
– die Werkzeugaufnahmen (2) mit unteren Druckfedern (3) und oberen Druckfedern (4) unter Vorspannung in einer Mittelstellung gehalten werden und jeweils zwei Druckfedern (3, 4) auf eine Werkzeugaufnahme (2) einander entgegen gesetzte Drücke ausüben,
– die Aufrauwerkzeuge (1) pulsierende und/oder vibrierende vertikale und/oder horizontale Zusatzbewegungen ausführen und
– die Anpresskraft der...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufrauen von Straßenbelag, bei dem der Straßenbelag durch Aufrauwerkzeuge, die an einem fahrbaren Aufraugerät an Haltern angebracht sind, teilweise abgetragen wird, wobei die Aufrauwerkzeuge horizontal entlang einer ersten Richtung und horizontal entlang zweier Richtungen quer zu der ersten Richtung über der Belagsoberfläche bewegt werden und sich durch eine vertikale Bewegungsmöglichkeit in der Höhe an die Belagsoberfläche anpassen, wobei die Aufrauwerkzeuge dabei eine Drehbewegung um eine von der Werkzeugachse beabstandete, vertikale Achse ausführen und die Aufrauwerkzeuge in Werkzeugaufnahmen angeordnet sind, die in Führungsteilen gleiten, sowie eine Vorrichtung mit Aufrauwerkzeug, die an einem fahrbaren Aufraugerät an Haltern angebracht und vertikal bewegbar sind und die horizontal entlang einer ersten Richtung und horizontal entlang zweier Richtungen quer zu der ersten Richtung auf und/oder in der Belagsoberfläche bewegbar sind.
Zur Erhöhung der Griffigkeit von unter Verkehr stehenden Straßenbelägen sind verschiedene Methoden von Aufrautechniken bekannt. Dabei werden vertikal schlagende und vibrierende oder rotierende Aufrauwerkzeuge, die mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch angetrieben sind, angewendet.
Nach US 17 45 100 A , FR 8 50 477 A , und US 36 33 973 A sind Vorrichtungen zum Aufrauen von Straßenbelägen bekannt, die mit einer Vielzahl von schlagenden Aufrauwerkzeugen, die als Meißel ausgeführt sind und sich vertikal auf und ab bewegen um sukzessiv die Straßenoberfläche aufzurauen. Nachteilig bei diesen mechanisch angetriebenen Arbeitswerkzeugen ist die schlechte Anpassung und Einstellbarkeit der Maschinenparameter wie Schlagfrequenz, Schlagamplitude, Aufrauprofil und Aufraubreite an die aufzurauende Belagsfläche.
Nach GB 21 18 599 A ist eine Einrichtung bekannt, bei der die vertikalen Auf- und Abwärtsbewegung der Aufraumeißel mittels eines pneumatischen Antriebes erreicht wird.
Nach DE 22 46 749 A ist eine Fahrbahn-Nivelliermaschine bekannt, die in einem fahrbaren Chassis, einen querverfahrbaren Wagen mit vertikal arbeitenden Meißeln aufweist. Der Antrieb der Arbeitselemente geschieht pneumatisch. Die Arbeitswerkzeuge werden durch einen pneumatischen Druckimpuls beschleunigt, beim Aufschlagen ist der pneumatische Druck nicht mehr wirksam, da die Kolben schon vorher druckentlastet werden. Die Schlagfrequenz resultiert aus der Masse, den pneumatischen Druck, der Höheneinstellung des Arbeitswerkzeuges sowie hauptsächlich aus der Elastizität und/oder Dämpfungseigenschaft der Fahrbahndecke. Da die von den Arbeitswerkzeugen für jeden Schlag gespeicherte Energie begrenzt ist, muss sie, um Wirkung zu erzielen, möglichst schlagartig erfolgen. Durch das Hämmern kommt es aber zur Kornzertrümmerung und zum Herauslösen von Bestandteilen der Fahrbahndecke.
Nach DE 23 01 653 A ist ein Vorrichtung bekannt, die das Zertrümmern oder Herauslösen von körnigen Zuschlagsstoffen aus dem Straßenbelag beim Aufrauen dadurch vermeidet, dass die Aufrauwerkzeuge als federnde Drahtabschnitte ausgebildet sind, welche bei Auf- und Abbewegung der Aufraueinrichtung mit ihren Enden gegen den Straßenbelag schlagen. Die Höhe der Aufraukräfte wird durch die Einstellung der wirksamen Federsteifigkeit der Drahtabschnitte erreicht.
Nachteilig bei dieser Art des Aufrauen ist die aufwendige mechanische Verstellung der Maschinenparameter, die nicht veränderbare Arbeitsbreite sowie die streifenartige Aufraustruktur der Straßenoberfläche.
Aus DE 40 24 711 A1 ist eine Einrichtung bekannt, bei der auf die Fahrbahndecke aufsetzbare Arbeitselemente entlang dieser bewegt und periodisch zumindest nach unten kraftbeaufschlagt werden. Dabei werden auf die Fahrbahndecke aufgesetzte, als Aufrauelemente ausgebildete Arbeitswerkzeuge mittels pulsierender, zwischen den Aufrauelementen und einer darüber liegenden großen Masse erzeugter nach unten gerichteter und an der großen Masse abgestützter Schwellkräfte zum Aufrauen der Fahrbahndecke durch schlagfreies Ritzen in die Belagsoberfläche eingedrückt. Der Antrieb der pulsierenden Arbeitswerkzeuge geschieht mittels hydraulischer Druckimpulse, dessen Pulsfrequenz und Pulsintensität über ein hydraulisches Stromregel- und Druckbegrenzungsventil eingestellt werden können. Ein hydraulisch angetriebener mechanischer Exzenter bewegt den gesamten Aufnehmerrahmen der Arbeitswerkzeuge mit einer harmonischen Bewegung quer zur Fahrtrichtung, um eine rillenfreie Fahrbahnoberflächenstruktur zu erzeugen.
Nachteilig bei dieser Aufraueinrichtung ist die schwierige Abstimmung zwischen statisch und dynamisch wirkenden vertikalen Aufraukräften und die damit erzielte Fahrbahnoberflächenstruktur. Auch sind die Standzeiten der Arbeitswerkzeuge und der Antriebselemente, die dynamisch vertikalen und horizontalen Kräfte ausgesetzt sind, zu gering.
Eine weitere Gruppe von Einrichtungen zum Aufrauen von Fahrbahnoberflächen sind die Aufraumaschinen mit rotierenden Arbeitswerkzeugen.
Nach FR 7 64 454 A ist eine Vorrichtung bekannt, auf deren rotierenden Trägerscheiben je zwei Aufreißzinken angeordnet und über eine mitgeführte Antriebseinheit angetrieben wird.
Aus DE 30 26 748 A1 ist eine Einrichtung bekannt, bei der Schlagwerkzeuge flexibel, d. h. durch Seile, Bänder, Federn oder Knickgelenke an einer in horizontaler Lage rotierenden Welle befestigt sind und damit unter Einwirkung der Fliehkraft nach Masse und Geschwindigkeit so auf die Straßenoberfläche hämmern, dass die getroffenen Belagsbestandteile weitgehend nur angeschlagen, nicht aber aus ihrem Verbund herausgelöst werden.
In DE 24 17 752 A1 und DE 71 39 016 U sind Einrichtungen bekannt, die einen in einem Fahrgestell gelagerten Rotor mit zwei angetriebenen Seitenscheiben, zwischen denen sich ein Kranz von Lagerachsen, die starr oder mittels gummielastischen Elementen befestigt sind, und auf denen eckige oder zackige Lamellen unter Zwischenfügung von Distanzringen oder -Scheiben nebeneinander, lose aufgereiht sind, die eine zentrale Bohrung aufweisen, die größer ist als der Durchmesser der Lagerachsen und deren Ecken oder Zacken gegenüber den Seitenscheiben vorstehen.
Aus DE 14 59 702 A , DE 27 10 140 A1 , DE 21 53 544 A und DE 29 48 540 A1 sind Einrichtungen zur Aufrauung von Belagsflächen bekannt, bei denen rotierende oder rotierende und schlagende Aufrauwerkzeuge, die starr oder elastisch an einem Fräskörper befestigt sind, verwendet werden.
Ferner ist in JP 09 217 316 A eine Anordnung zum Aufrauen von Straßenbelag mit Aufrauwerkzeugen beschrieben, bei der die Aufrauwerkzeuge an einem fahrbaren Gerät an Haltern angebracht sind und horizontal entlang einer ersten Richtung und horizontal entlang einer zweiten Richtung bewegt werden und sich durch eine vertikale Bewegungsmöglichkeit in der Höhe an die Belagoberfläche anpassen. Dabei führen die Aufrauwerkzeuge eine Drehbewegung um eine beabstandete, vertikale Achse aus. Sie sind hierzu in einer Werkzeugaufnahme angeordnet, die in Führungsteilen gleitet, wobei Druckfedern den Trägern und die darin angeordneten Aufrauwerkzeuge auf die Belagoberfläche drücken.
Eine weitere Aufrauvorrichtung ist aus DE 32 32 985 A1 bekannt. Diese Vorrichtung enthält eine motorgetriebene, mit Fräsmeißeln bestückte Wal ze, die am Fahrwerk höhenverstellbar und quer zur Fahrtrichtung angeordnet ist.
Nachteilig bei allen hier aufgezeigten maschinentechnischen Entwicklungen von vertikal schlagenden und/oder vibrierenden oder quer zur Belagsoberfläche rotierenden Aufraueinrichtungen ist, dass die Belagsoberfläche komplett oder zu mindestens teilweise zerschlagen und Kornmaterial aus dem Bindemittel herausgelöst wird. Die erzeugten Oberflächenstrukturen der aufgerauten Straßenbeläge weisen durchgängig ausgeprägte gleichmäßige Streifenstrukturen auf, welche die Fahrsicherheit von Zweiradfahrzeugen stark beeinträchtigen. Des Weiteren kann bei so aufgerauten Belagsstrukturen das Oberflächenwasser nicht ausreichend von der Belagsfläche abfließen, so dass eine erhöhte Aquaplaninggefahr besteht.
Entwicklungen von horizontal arbeitenden Fräswerkzeugen, wie der Bohrmaster von der Firma Schälkopf MultiTec GmbH sind zum Ausfräsen von Schachteinbauten konzipiert worden, aber zum Aufrauen von Straßenoberflächen nicht geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufrauprozess mit hoher Effektivität und Gleichmäßigkeit auszuführen, um kostengünstig ein sauberes Abtragen der zu bearbeitenden Asphaltschicht zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe mit einem Verfahren, das die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist und mit einer Vorrichtung, welche die in Anspruch 4 angegebenen Merkmale aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Je nach Art der Oberflächenbeschaffenheit des aufzurauenden Belages lassen sich die Einstellparameter der Aufraumaschine durch geeignete Automatisierungseinrichtungen leicht der sich beim Aufrauen ergebenen Betriebszustände anpassen. Mit einer zuschaltbaren vibrierenden Auflast kann die Wirkung der Aufrauwerkzeuge erheblich gesteigert werden. Die Aufraumaschine ist kompakt und modulartig konzipiert und lässt sich durch geringfügige mechanische und hydraulische Änderungen an jeden Straßenfertiger leicht adaptieren. Je nach Art des aufzurauenden Belages sind Zusatzeinrichtungen zur messtechnischen Ermittlung der Belagskontur und der Belagsoberflächenstruktur adaptierbar.
Die erfindungsgemäß horizontal über der Fahrbahnoberfläche rotierenden Aufrauwerkzeugen sind in einer quer zur Fahrtrichtung verfahrbaren Aufnahmeeinrichtung befestigt und ermöglichen ein streifenfreies Aufrauen von Belagsflächen über der gesamten Fahrbahnbreite. Durch die elastische Anordnung der Aufnahmeeinrichtung und der Aufrauwerkzeuge ist es möglich, auch unebene Fahrbahnoberflächen mit hoher Qualität aufzurauen. Durch die Einstellung der Federvorspannung der elastischen Werkzeugaufnahme, der Einstellung des Anstellwinkels ±α der Aufrauwerkzeuge, der Positionierung der Werkzeugaufnahme über der aufzurauenden Belagsfläche und dessen Drehzahl sowie die Höhe der Vortriebsgeschwindigkeit des Aufraugerätes lassen sich für unterschiedliche Belagsarten und Belagszustände stets optimale Einstellungen der Maschinenparameter finden.
Als weitere Einrichtung zur Wiederherstellung der Straßengriffigkeit dienen Walzkörper mit am Umfang bestückten einstellbaren Aufrauwerkzeugen die horizontal über die Fahrbahnoberfläche rotierend bewegt werden.
Werden die rotierenden Aufrauwerkzeuge während des Aufrauprozesses quer und längs zur Fahrtrichtung verstellt, so lassen sich damit achssymmetrische und asymmetrische Arbeitsbreiten, bezogen auf die Fahrzeuglängsachse des Aufraufahrzeuges, einstellen sowie Konturen in der Belagschicht die nicht aufgeraut werden sollen, wie z. B. Kanaldeckel aussparen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sehen vor, die Oberfläche des Straßenbelags zusätzlich mit einem Sandstrahlgebläse und/oder mit Wasser zu behandeln. Durch eine Wasserbehandlung kann die Staubentwicklung verhindert werden. Gleichzeitig dient das Wasser zur Abkühlung der Asphaltoberfläche und leitet die Reibungsenergie der Aufrauwerkzeuge ab.
Es ist möglich die horizontal arbeitende Aufraumaschine als selbstfahrende Arbeitsmaschine oder als Anbau-, Anhänge- oder Aufsattelgerät an verschiedene Zugfahrzeuge vor, hinter oder seitlich anzuordnen, wobei die Anzahl der rotierenden Werkzeugaufnahmeeinrichtungen je nach Größe des Chassis des Aufraugerätes beliebig sein kann.
Je nach Art der Oberflächenbeschaffenheit des aufzurauenden Belages lassen sich die Einstellparameter der Aufraumaschine durch geeignete Automatisierungseinrichtungen leicht durch Handverstellung oder Vollautomatisch der sich beim Aufrauen ergebenden Betriebszustände anpassen. Hierzu notwendige Zusatzeinrichtungen zur messtechnischen Ermittlung der Belagskontur und/oder der Belagsoberflächenstruktur lassen sich leicht an das Aufraugerät adaptieren.
Des Weiteren ist im hinteren Bereich der Aufraumaschine eine Reinigungseinrichtung installiert, die das abgearbeitete Belagsmaterial aufnimmt und in einem Behälter speichert. Eine flexible Abdichtung des Arbeitsraumes der Aufrauwerkzeuge mit integrierter Staubabsaugung sorgt für ein staubfreies arbeiten mit dem Aufraugerät.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1 einen Schnitt durch eine Anordnung mit horizontal zur Belagsoberfläche rotierenden Aufrauwerkzeugen,
2 eine Ausführung mit elastischer Anordnung der Werkzeugaufnahme,
3 die Anordnung einer Werkzeugaufnahme mit mechanischer Einstellung der Federvorspannung und zusätzlicher vertikaler Auflast,
4 die hydraulische Einstellung der Federvorspannung einer Werkzeugaufnahme,
5 die Anordnung eines Aufrauwerkzeuges mit Anstellwinkel,
6 eine Anordnung mit um eine horizontale Achse rotierenden Aufrauwerkzeugen,
7 eine Anordnung bei der die rotierenden Aufrauwerkzeuge in drei Aufraueinheiten angeordnet von, von denen zwei in einer Koordinate verstellbar sind,
8 eine Anordnung mit drei Aufraueinheiten, von denen zwei in einer Koordinate verstellbar sind und eine in zwei Koordinaten verstellbar ist,
9 die Ankopplung eines horizontal arbeitenden Aufraugerätes als Frontgerät an einem Straßenfahrzeug
10 ein horizontal arbeitendes Aufraugerät, ausgeführt als Anhängegerät mit eigenem Antriebsaggregart und
11 eine Anordnung mit überlagerter horizontaler Schwingbewegung der Aufrauwerkzeuge.
In 1 ist eine Anordnung von vier Aufrauwerkzeugen 1a bis 1d dargestellt, die in dem um eine vertikale Achse, parallel zur Belagsoberfläche rotierenden Werkzeugträger 9 angeordnet sind. Die Aufrauwerkzeugen 1 sind auswechselbar und senkrecht zur Belagsoberfläche beweglich angebracht. Hierzu befinden sich die Aufrauwerkzeuge 1 in der Werkzeugaufnahme 2, die in dem Druckfederhalter 5 beweglich ist. Die definierte Auf- und Abbewegung der Werkzeugaufnahme 2 wird von einer Gleitführung, die von dem Führungskolben 7 und dem in der Werkzeugaufnahme 2 angebrachten Innenzylinder 2.1 gebildet wird, ermöglicht. Im Druckfederhalter 5 befinden sich eine untere Druckfeder 3 und eine obere Druckfeder 4, mit denen die Werkzeugaufnahme 2 unter Vorspannung in einer Mittelstellung gehalten wird und die ein vertikales Ausweichen der Aufrauwerkzeuge 1 ermöglichen. Der Druckfederhalter 5 ist über eine Distanzscheibe 6 und Befestigungsscheiben 8 mit dem Werkzeugträger 9 verbunden. Der Antrieb erfolgt über die mit dem Werkzeugträger 9 verbundene Antriebswelle 10, die in der Aufnahme 12 in Kegelrollenlagern 16 gelagert ist und mit einer einstellbaren Rutschkupplung 11. versehen ist. Das Antriebsmoment wird über Keilriemen 14 von der Keilriemenscheibe 13 des Antriebsmotors auf die Antriebswellenkeilriemenscheibe 15 übertragen.
In 2 ist eine Ausführung dargestellt, bei der die Antriebswelle 10 über elastische Verbindungselemente 19a bis 19d mit dem Werkzeugträger 9 verbunden ist, die sich zwischen einer unteren Mitnehmerscheibe 17 und einer oberen Mitnehmerscheibe 18 befinden. Hierdurch wird eine bessere Anpassung der Aufrauwerkzeuge an das Profil der aufzurauenden Belagsfläche erreicht.
3 zeigt eine Aufraueinrichtung, mit der eine Verbesserung des Abtrags dadurch ermöglicht wird, dass auf das Aufrauwerkzeug 1 eine zusätzliche vertikale Auflast aufgebracht wird. Die Auflast kann statisch oder dynamisch aufgebracht werden. Eine statische Auflast erfolgt durch Auflegen von Zusatzgewichten 20 oder mittels einer zusätzliche Druckfeder. Es ist auch möglich, die Auflast pulsierend und/oder vibrierend aufzubringen. In diesem Fall wird der in der Führungsscheibe 22 geführte Kolben 21 mit einer derartigen Zusatzbewegung beaufschlagt.
4 zeigt eine Ausführungsform mit hydraulischer Einstellung der Federvorspannung für die Auflagekraft des Aufrauwerkzeugs 1. Hierbei wird über die Anschlussleitung 28 und die Düse 27 Hydrauliköl oder Luft in den Druckraum 23 gepresst. Die Dichtelemente 25 und 26 gewährleisten das Abdichten des Druckraumes 23 im Zylinderteil 24. Mit dieser Ausführung kann die Federvorspannung der elastischen Elemente aller Aufrauwerkzeuge der Aufraueinrichtung gleichzeitig und schnell verstellt werden sowie eine zusätzliche Auflast pulsierend und/oder vibrierend aufgebracht werden.
5 zeigt eine Einrichtung, bei der der Anstellwinkel α des Aufrauwerkzeugs 1 gegenüber der aufzurauenden Belagsfläche verändert werden kann. Erreicht wird die Schrägstellung durch eine entsprechend gefertigte, mit einer schrägen Auflagefläche versehene Distanzscheibe 6a. Mit einer weiteren Distanzscheibe 6b ist es möglich, den Anstellwinkel des Aufrauwerkzeuges zwischen –α und +α kontinuierlich einzustellen.
6 zeigt eine um eine vertikale Achse rotierende Aufraueinrichtung, bei der die Aufrauwerkzeugen 1 an zwei Walzenkörpern 30 und 31 in schraubenförmiger oder achsparalleler Anordnung befestigt sind. Der Antrieb der Walzkörper 30 und 31 erfolgt über die Antriebswelle 10, die gelenkig angeordneten Mitnehmerstangen 32a und 32b und die Achsen 36a und 36b. Die Walzenkörper 30, 31 sind über die inneren Kegelrollenlager 34a und 34b sowie die äußeren Kegelrollenlager 35a und 35b mit den Achsen 36a und 36b verbunden. Die Verbindungsbolzen 33a, 33b, 33c und 33d werden in Gummilagerungen 37a, 37b, 37c und 37d gehalten, so dass die vertikalen Achsbewegungen gedämpft übertragen werden. Zur besseren Einleitung von vertikalen statischen Auflasten auf die Walzenkörper 30 und 31 ist eine Anordnung der Achsen 36a und 36b unterhalb des drehenden Werkzeugträgers 9 möglich.
In 7 ist eine Anordnung dargestellt, bei der an einem Chassis 47 drei Werkzeugträger 9 in Form von Werkzeugaufnahmescheiben 38, 39 und 40 ausgeführt sind. Die Werkzeugaufnahmescheiben 38 und 39 sind quer zur Fahrtrichtung verstellbar. Sie können hierzu in einer Parallelführung 41a und 41b in x-Richtung mit Hilfe der Verstelleinrichtungen 42 und 43 kontinuierlich positioniert werden. Damit ist es bei einem Scheibendurchmesser von 1,25 m möglich, Belagbreiten von 2,5 m bis 3,75 m in einen Übergang aufzurauen.
In 8 ist eine Anordnung mit drei Werkzeugaufnahmescheiben 38, 39 und 40 dargestellt mit der es möglich ist, Konturen wie Kanaldeckel 48 oder andere Wasserabfluss-Schächte vom Aufrauprozess auszusparen um dann die Randbereiche mit der in x- und y-Richtung verfahrbaren Werkzeugaufnahmescheibe 40 aufzurauen. Erreicht wird dies durch die Verstelleinrichtungen 44 und 46 und die Führungseinrichtungen 45a und 45b.
9 zeigt den Anbau eines Aufraugerätes 49 an die Koppelelemente 50 eines Straßenfahrzeuges 51 die über Hydraulikzylinder 52 mit dem Straßenfahrzeug 51 gekoppelt sind. Je nach Art und Zustand des Belags ist es über die Funktion der Hydraulikzylinder 52 möglich, das Aufraugerät 49 parallel über die Belagsfläche mittels Handsteuerung oder mit einer Nivellierautomatik zu führen. Das Aufraugerät 49 kann auch mit dem höheneinstellbaren Stützrades 54 verwenden werden, wenn sich die Hydraulikzylinder 53 in Schwimmstellung befinden.
Das Aufraugerät (49) kann vor, in der Fahrzeugmitte, hinter oder seitlich am Straßenfahrzeug (51) angeordnet sein. Auch eine Kombination von Anordnungen mit mehreren Aufraugeräten an ein Straßenfahrzeug ist möglich.
In 10 ist ein Aufraugerät in Form eines Anhängegeräts dargestellt, das mit einer Anhängevorrichtung 57 an ein Fahrzeug angekoppelt werden kann. Es verfügt über Antriebsaggregate 55 und 56 die dieselelektrische, diesel-hydraulische und/oder diesel-pneumatische Antriebsleistungen zur Verfügung stellen. Über verstellbare Hubzylinder 58 werden die Position der Aufrauwerkzeuge und die vertikal wirkenden statischen Aufraukräfte eingestellt. Eine Absaugeinrichtung 60 mit Staubabdeckung 59 ermöglicht ein staubfreies Arbeiten. Ferner verfügt das Gerät über eine Zusatzeinrichtung mit einer Reinigungsvorrichtung 61 und einer Aufnahmevorrichtung 62 für das abgetragene Material, die für eine saubere Belagsoberfläche hinter dem Aufraugerät nach den aufgerauten Belag sorgen. Mit einer Wassersprüheinrichtung 87 kann bei zu warmer Asphaltoberfläche eine Kühlwirkung und damit ein verbessertes Aufrauergebnis erzielt werden.
In 11 ist eine Ausführung dargestellt, bei der die Aufrauwerkzeuge 1 gelenkig angeordnet sind. Die Aufrauwerkzeuge 1 sind in Werkzeugaufnahmegehäusen 73 angebracht und über Verbindungsgelenke 77 und vertikale Schwingarme 76 mit dem rotierenden Werkzeugträger 9 verbunden. Druckfedern 3 und 4 dienen zur elastischen Aufnahme der Aufrauwerkzeuge 1. Der Antrieb des Werkzeugträgers 9 erfolgt über die Keilriemenscheibe 13, den Keilriemen 14 und die Antriebsriemenscheibe 15 und wird in einer mechanischen Aufnahme 12 mittels Kegelrollenlagern gehalten. Die Antriebswelle 86 ist als Hohlwelle ausgeführt, in der eine Exzenterwelle 81 über Kegelrollenlager 82 angeordnet und über einen Riemenantrieb mit der Riemenscheibe 83 für den Exzenterantrieb, dem Antriebsriemen 84 und der Antriebsriemenscheibe 85 angetrieben wird.
Ein mit einer Einstelleinrichtung 80 versehener Exzenter 78 leitet über die Exzenterbuchse 79 horizontale Schwingbewegungen in x-Richtung über die horizontal angeordneten Verbindungsstangen 74 und die Verbindungsgelenke 75 in die Werkzeugaufnahmegehäuse 73 ein.

1: Aufrauwerkzeug
2: Werkzeugaufnahme
3: untere Druckfedern
4: obere Druckfedern
5: Druckfederhaler
6: Distanzscheiben
7: Führungskolben
8: Befestigungsscheibe
9: Werkzeugträger
10: Antriebswelle
11: Einstellbare Rutschkupplung
12: Aufnahme
13: Keilriemenscheibe des Antriebsmotors
14: Keilriemen
15: Keilriemenscheibe der Antriebswelle
16: Kegelrollenlager
17: untere Mitnehmerscheibe
18: obere Mitnehmerscheibe
19: elastische Verbindungselemente
20: Zusatzgewicht
21: Kolben
22: Führungsscheibe
23: Druckraum
24: Zylinderteil
25, 26: Dichtelement
27: Düse
28: Anschlussleitung
29: Belagsoberfläche
30: Walzenkörper links
31: Walzenkörper rechts
32: Mitnehmerstangen
33: Verbindungsbolzen
34: innere Kegelrollenlager
35: äußere Kegelrollenlager
36: Achse der Walzenkörper
37: Gummilagerungen
38: Werkzeugaufnahmescheibe vorne rechts
39: Werkzeugaufnahmescheibe vorne links
40: Werkzeugaufnahmescheibe hinten
41: Parallelführung
42: Verstelleinrichtung für Werkzeugaufnahme vorne rechts, x-Richtung
43: Verstelleinrichtung für Werkzeugaufnahme vorne links, x-Richtung
44: Verstelleinrichtung für Werkzeugaufnahme hinten, x-Richtung
45: Parallelführung hinten
46: Verstelleinrichtung für Werkzeugaufnahme hinten, y-Richtung
47: Chassis der Aufraueinrichtung
48: Kanaldeckel
49: Aufraugerät
50: Koppelelemente
51: Straßenfahrzeug
52, 53: Hubzylinder
54: höheneinstellbares Nachlaufrad
55: Antriebsaggregat, Dieselmotor
56: Antriebsaggregat, Hydraulik, Pneumatisch oder Elektrisch
57: Anhängevorrichtung
58: Radhubzylinder
59: Staubabdeckung
60: Absaugeinrichtung
61: Reinigungsvorrichtung
62: Aufnahme- und Speichereinrichtung für Belagsmaterial
73: Werkzeugaufnahmegehäuse
74: horizontale Verbindungsstange
75: horizontales Verbindungsgelenk
76: vertikaler Schwingarm
77: vertikales Verbindungsgelenk
78: Exzenter
79: Exzenterbuchse
80: Exzenterverstelleinrichtung
81: Antriebswelle für horizontale Schwingbewegung
82: Lager des Exzenterantriebs
83: Riemenscheibe für Exzenterantrieb
84: Antriebsriemen für Exzenterantrieb
85: Antriebsriemenscheibe
86: Antriebshohlwelle
87: Wassersprüheinrichtung

Claims

Verfahren zum Aufrauen von Straßenbelag, bei dem der Straßenbelag durch Aufrauwerkzeuge (1), die an einem fahrbaren Aufraugerät an Halter (2) angebracht sind, teilweise abgetragen wird, wobei die Aufrauwerkzeuge (1) horizontal entlang einer ersten Richtung und horizontal entlang zweier Richtungen quer zu der ersten Richtung über der Belagsoberfläche (29) bewegt werden und sich durch eine vertikale Bewegungsmöglichkeit in der Höhe an die Belagsoberfläche (29) anpassen, wobei die Aufrauwerkzeuge (1) dabei eine Drehbewegung um eine von der Werkzeugachse beabstandete, vertikale Achse ausführen und die Aufrauwerkzeuge (1) in Werkzeugaufnahmen (2) angeordnet sind, die in Führungsteilen gleiten, dadurch gekennzeichnet, dass – die Werkzeugaufnahmen (2) mit unteren Druckfedern (3) und oberen Druckfedern (4) unter Vorspannung in einer Mittelstellung gehalten werden und jeweils zwei Druckfedern (3, 4) auf eine Werkzeugaufnahme (2) einander entgegen gesetzte Drücke ausüben, – die Aufrauwerkzeuge (1) pulsierende und/oder vibrierende vertikale und/oder horizontale Zusatzbewegungen ausführen und – die Anpresskraft der Aufrauwerkzeuge (1) auf den Straßenbelag einstellbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufrauwerkzeuge (1) um einen Anstellwinkel (α) kontinuierlich gegenüber der Vertikalen verstellbar sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrag der Aufrauwerkzeuge (1) durch ein zusätzliches Sandstrahlgebläse unterstützt wird.
Vorrichtung mit Aufrauwerkzeugen (1), die an einem fahrbaren Aufraugerät an Halter (2) angebracht und vertikal bewegbar sind und die horizontal entlang einer ersten Richtung und horizontal entlang zweier Richtungen quer zu der ersten Richtung auf und/oder in der Belagsoberfläche (29) bewegbar sind, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei am Chassis (47) eines Aufraugerätes (49) in einem um eine vertikale Achse drehbewegbaren Werkzeugträger (9) in Werkzeugaufnahmen (2) auswechselbare Aufrauwerkzeuge (1) angeordnet sind, die in Führungsteilen gleiten, wobei die Werkzeugaufnahmen (2) jeweils mit einer Vorspannung durch jeweils mindestens eine Druckfeder (3, 4) beaufschlagt sind, wobei am Werkzeugträger (9) hydraulische oder pneumatische Aktoren (22) angeordnet sind, mit denen pulsierende und/oder vibrierende vertikale dynamische Auflasten erzeugt werden und die Aufrauwerkzeuge (1) mit einer Werkzeugaufnahme (2) über einen Druckraum (23) und einer Anschlussleitung (28) mit einer hydraulisch oder pneumatisch zu betätigenden Einrichtung verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträger (9) über eine einstellbare Rutschkupplung (11) mit einer Antriebswelle (10) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Werkzeugträger (9) als Druckfederhalter (5) und Führungskolben (7) ausgebildete Führungsteile angeordnet sind, in denen die Werkzeugaufnahmen (2), welche die Aufrauwerkzeuge (1) tragen, gleitfähig geführt sind und dass der Druckfederhalter (5) über Distanzscheiben (6), Führungskolben (7) und Befestigungsscheibe (8) mit dem Werkzeugträger (9) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträger (9) zur Anpassung der Aufrauwerkzeuge an Unebenheiten der Straßenbelagschicht an elastischen Verbindungselemente (19) angeordnet ist, die über Mitnehmerscheiben (17, 18) mit der Antriebswelle (10) verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Werkzeugaufnahme (2) eine mechanisch veränderbare Druckeinstelleinrichtung zur Verstellung der Federvorspannung der Aufrauwerkzeuge (1) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, das zwischen Werkzeugträger (9) und Druckfederhalter (5) schräge Distanzscheiben (6a, 6b) angeordnet sind, mit denen eine Verstellung des Anstellwinkels (α) der Aufrauwerkzeuge (1) ermöglicht wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen oder mehrere Walzenkörper (30, 31) enthält, auf denen die Aufrauwerkzeuge (1) in schraubenförmiger oder achsparalleler Anordnung befestigt sind und die Walzenkörper (30, 31) über gelenkig angeordnete Mitnehmerstangen (32) an Achsen (36) angeordnet sind, die über die Kegelrollenlager (34, 35) mit den Walzenkörpern verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufrauwerkzeuge (1) an Werkzeugaufnahmescheiben (38, 39) angeordnet sind, die quer zur Fahrtrichtung innerhalb einer Parallelführung (41) mit Verstelleinrichtungen (42, 43) kontinuierlich verstellbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahmescheiben (38, 39, 40) kontinuierlich in Quer- und Längsrichtung zur Fahrtrichtung verstellbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufraugerät (49) an Koppelelementen (50) eines Straßenfahrzeuges (51) befestigt ist, die über Hydraulikzylinder (53) mit dem Straßenfahrzeug (51) verbunden sind und das Aufraugerät (49) mittels gesteuerter Hydraulikzylinder (52, 53) parallel über die Belagsfläche führbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufraugerät (49) vor, in der Fahrzeugmitte, hinter oder seitlich am Straßenfahrzeug (51) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufraugerät (49) als Anhängegerät mit Antriebsaggregaten (55, 56) die dieselelektrische, diesel-hydraulische und/oder dieselpneumatische Antriebsleistungen zur Verfügung stellen versehen ist und über verstellbare Hubzylinder (58) die Position der Aufrauwerkzeuge (1) sowie die vertikal wirkenden Aufraukräfte einstellbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass am Aufraugerät (49) eine Zusatzeinrichtung angebracht ist, die eine Reinigungsvorrichtung (61) und eine Aufnahmevorrichtung (62) für das abgetragene Material der Belagsoberfläche enthält.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass am Werkzeugträger (9) ein Sandstrahlgebläse und/oder eine Wasserspüheinrichtung (87) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass am Werkzeugträger (9) eine Zusatzeinrichtung zur Einleitung einer horizontalen Schwingbewegungen in die Aufrauwerkzeuge (1) angeordnet ist, die mittels Exzenter (78) kontinuierlich einstellbar ist und von einer Exzenterbuchse (79) auf Verbindungsstangen (74) übertragen werden und über vertikale Schwingarme (76) und Gelenke (77) oder über eine Federanordnung mit dem Werkzeugträger (9) verbunden sind.