[0001] Die Erfindung betrifft eine motorgetriebene mobile Vorrichtung zum Kalt-Asphaltieren
von Fahrbahnoberflächen, zum Beseitigen von Schadstellen im Bereich der Deckschicht
einer Fahrbahn.
[0002] Kalt-Asphaltierungs-Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden im Stand der
Technik unter anderem verwendet, um Schadstellen in Fahrbahnoberflächen auszubessern.
Dabei wird im Wesentlichen aus Bitumen, Sand und/oder Kies zusammengesetzter Roh-Kalt-Asphalt
durch Zugabe von Wasser zu einer zähflüssigen Masse verarbeitet, die in den Schadstellenbereich
einer Fahrbahn eingebracht und anschließend durch Wasseraustreibung mittels periodischer
Druckausübung in Form einer Durchrüttelung mit Hilfe einer Pressluft-Vorrichtung verfestigt
wird, um die Schadstelle mit ausgehärtetem Kalt-Asphalt abzudecken.
[0003] Nachteilig ist dabei, dass zur Bildung von Roh-Kalt-Asphalt neben dem Bitumen größere
Mengen an Sand/Kies benötigt werden, die zu diesem Zweck zu der Schadstelle zu transportieren
sind.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Kalt-Asphaltierungs-Vorrichtung zu schaffen,
bei der die Menge an zur Bildung von Roh-Kalt-Asphalt benötigtem Sand/Kies gegenüber
den bekannten Vorrichtungen deutlich reduziert ist.
[0005] Für eine Asphaltierungs-Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe
erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein auf Rädern gelagertes Basis-Chassis mit einem
Vorratsbehälter zum Speichern von Bitumen in Form einer Emulsion vorgesehen ist, wobei
das Basis-Chassis mit einer Fräseinrichtung zum Entfernen und Zerkleinern zu einem
Granulat von Deckschichtteilen aus der Nachbarschaft einer Schadstelle einer Fahrbahn
sowie einer Fördereinrichtung zum Fördern des Granulats in eine Mischzone versehen
ist, in der ein Vermischen des Granulats mit wenigstens der Bitumenemulsion zum Bilden
einer aushärtbaren Masse erfolgt.
[0006] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0007] Bei der erfindungsgemäßen Asphaltierungs-Vorrichtung wird durch die Merkmalskombination,
dass ein auf Rädern gelagertes Basis-Chassis mit einem Vorratsbehälter zum Speichern
von Bitumen in Form einer Emulsion vorgesehen ist, wobei das Basis-Chassis mit einer
Fräseinrichtung zum Entfernen und Zerkleinern zu einem Granulat von Deckschichtteilen
aus der Nachbarschaft einer Schadstelle einer Fahrbahn sowie einer Fördereinrichtung
zum Fördern des Granulats in eine Mischzone versehen ist, erreicht, dass zumindest
ein Teil des zur Bildung von Roh-Kalt-Asphalt benötigtem Sand/Kies durch im Wege des
Ausfräsens der Deckschicht der Fahrbahnoberfläche bereitgestelltes Asphalt-Granulat
ersetzbar ist, so dass die Menge an benötigtem Sand/Kies gegenüber einer herkömmlichen
Schadstellenbeseitigung entweder stark reduziert ist oder aber zusätzlicher Sand/Kies
je nach Gegebenheit auch vollständig entbehrlich ist.
[0008] Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist vorgesehen, dass die aushärtbare Masse mittels mindestens einer steuerbaren Auslassöffnung
dosiert in eine mittels der Fräseinrichtung geschaffene Aussparung in der Deckschicht
der Fahrbahn einbringbar ist.
[0009] Die Fräseinrichtung ist vorzugsweise von einer rotierbaren zylindrischen Trommel
gebildet, deren Oberfläche mit einer Mehrzahl von Asphalt abtragenden Fräselementen
versehen ist. Insbesondere ist die Frästrommel dabei vorzugsweise in Fahrtrichtung
vor dem Basis-Chassis angeordnet derart, dass die Achse der Frästrommel senkrecht
zur Fahrtrichtung orientiert ist, um bei Rotation der Trommel eine hohlquaderförmige
Aussparung in der Deckschicht auszubilden.
[0010] Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist vorgesehen, dass die Frästrommel gegenläufig zur Drehrichtung der Antriebsräder
betrieben ist.
[0011] Ein Vorratsbehälter für Zusatz-Granulat ist vorzugsweise oberhalb und in Fahrtrichtung
hinter der Frästrommel (130) angeordnet, wobei zuzugebendes Granulat aus dem Vorratsbehälter
über eine drehbar gelagerte Dosier-Welle förderbar ist, um eine homogene Verteilung
des Granulats über die gesamte Breite einer auszufüllenden Höhlung einer Fahrbahnoberfläche
sicherzustellen. Die Rotations-Geschwindigkeit der Dosier-Welle ist dabei einstellbar,
um die Menge an Zusatz-Granulat vorzugeben.
[0012] Ein Vorratsbehälter für Emulsion ist vorzugsweise ebenfalls oberhalb und in Fahrtrichtung
hinter der Frästrommel angeordnet, wobei an dem Rahmen eine Mehrzahl von Düsen zum
Versprühen von Emulsion angebracht sind, um ein Gemisch aus zerkleinertem gebrochenem
Asphalt (Gestein plus Bitumen) und zugesetztem Granulat während eines Einbringens
in eine auszufüllende Höhlung einer Fahrbahnoberfläche kontinuierlich und homogen
mit Emulsion zu besprühen.
[0013] Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Frästrommel in einem Rahmen drehbar gelagert
ist, der eine rotative Elemente enthaltende mechanische Einheit bildet.
[0014] Der Rahmen ist dabei vorzugsweise gelagert, um ein erstes Ende der Achse der Frästrommel
gegenüber einem zweiten Ende der Achse der Frästrommel anzuheben oder abzusenken.
Des Weiteren ist der Rahmen vorzugsweise quer zur Fahrtrichtung horizontal verschieblich
gelagert, um eine seitliche Verschiebung der Frästrommel zu bewirken, und über eine
Trapez-Gewindespindel vertikal verschiebbar gelagert, um eine Frästiefe der Frästrommel
vorzugeben.
[0015] Der Vorratsbehälter kann ausgelegt sein, um ein Sand/Kies-Gemisch zu enthalten, das
gegebenenfalls einem zur Bildung eines ausgehärteten Kalt-Asphalts benötigten Roh-Kalt-Asphalt
beizumischen ist.
[0016] Die Fördereinrichtung kann ausgelegt sein, um das von der Fräseinrichtung gefräste
Asphalt-Granulat in die Speichereinrichtung zu fördern. Alternativ kann die Fördereinrichtung
ausgelegt sein, um das von der Fräseinrichtung gefräste Asphalt-Granulat in die Mischzone
zu fördern.
[0017] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist eine Zerkleinerungseinrichtung vorgesehen, mittels derer das von der Fräseinrichtung
gelieferte Asphalt-Granulat weiter zerkleinerbar ist.
[0018] Die Zerkleinerungseinrichtung kann zwei in vorgegebenem Abstand parallel angeordnete
und dabei einen Zwischenraum bildende rotierbare Trommeln enthalten, die in Fahrtrichtung
hinter der Fräseinrichtung angeordnet sind und deren Achsen senkrecht zur Fahrtrichtung
orientiert sind, wobei der Zwischenraum zwischen den Trommeln als Zerkleinerungszone
für Asphalt-Granulat vorgesehen ist.
[0019] Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist an dem Basis-Chassis ein Anpresselement ausgebildet, mittels dessen
ein vorgebbarer Druck auf eine in eine Aussparung einer Fahrbahn-Deckschicht eingebrachte
aushärtbare Masse aufbringbar ist, um für ein Aushärten Wasser aus der Bitumen-Emulsion
der aushärtbaren Masse auszutragen.
[0020] Das Anpresselement ist vorzugsweise von einer Bohle gebildet, die ausgelegt ist,
um eine Anpressdruck im Bereich von 1 bar bis 100 bar auf die aushärtbare Masse auszuüben.
[0021] Grundsätzlich besteht zum einen die Möglichkeit des Vermischens der recycelten Asphaltschicht
mit den Zusatzstoffen und Bindemitteln direkt am Boden, indem mittels einer rotierenden
Einrichtung eine Vermischung der einzelnen Stoffe stattfindet.
[0022] Dazu muss das abgetragene und recycelte Asphaltmaterial in eine definierte Lage (Länge
und Höhe) gebracht werden. Entsprechend der Fahrgeschwindigkeit und der Fehlmenge
zum kompletten Verfüllen der Schadstelle sind dann in einer Steuer- und Regelungseinheit
die entsprechenden Zusatzstoffe und Bindemittel in berechneter Menge dem Granulat
der abgetragenen Asphaltschicht zuzuführen und mittels einer geeigneten Förder-Einrichtung
wie Wendel, Förderschnecke o.ä. in definierter Höhe der Einbaubohle zuzuführen.
[0023] Eine andere Möglichkeit besteht in einem Einfüllen der abgetragenen und zerkleinerten
Asphaltschicht in einen oben liegenden Speicherbehälter, in dem dann ein definiertes
Vermischen des Asphalt-Granulats mit den Zusatzstoffen und dem Bindemittel erfolgt.
[0024] Vor der Einbaubohle ist das vermischte Material in der berechneter definierter Menge
in die Schadstelle einzubringen, damit die Schadstelle vor einem Druckbeaufschlagen
und Glätten gleichmäßig befüllt wird.
[0025] Beispielsweise kann eine in Querrichtung zur Fahrtrichtung verfahrbare mechanische
Einrichtung unterhalb der Vermischungseinrichtung mit einer feststehenden Öffnung
als Auslassöffnung Verwendung finden, damit immer eine definierte Materialmenge an
der richtigen Stelle vor der Einbaubohle zur Verfügung steht.
[0026] Alternativ können auch eine Mehrzahl von Auslassöffnungen mit einzelnen ansteuerbaren
Auslasselementen unterhalb der Vermischungseinheit Verwendung finden, welche über
eine Steuer- und Regelungseinrichtung so lange geöffnet werden, um Material an der
richtigen Menge und Lage in eine Schadstelle einzubringen.
[0027] Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist eine hydrostatische Lenkung vorgesehen, mit einer Verbrennungsmotor-Einrichtung
für eine Energieerzeugung zum Betreiben zweier separater Axialkolben-Pumpen, die jeweils
für einen Betrieb eines jeweils zugeordneten, hydraulisch betriebenen Radialkolben-Motors
ausgelegt sind.
[0028] Die hydrostatische Lenkung enthält vorzugsweise jeweils geschlossenes Kreislaufsystem
für jeweils eine Axialkolben-Pumpe und einem Radialkolben-Motor. Dabei ist vorzugsweise
über eine variabel einstellbare Fördermenge des Hydrauliköls einer Axialkolben-Pumpe
die Drehzahl eines Radialkolben-Motors einstellbar.
[0029] Des Weiteren ist eine Axialkolben-Pumpe vorzugsweise mit einer elektrisch verstellbar
gelagerten Taumelscheibe versehen, über die das Volumen und damit die Fördermenge
der Axialkolben-Pumpe einstellbar ist. Auf diese weise ist eine sehr effektive Seitenlenkung
gegeben, die sogar eine Drehung auf der Stelle ermöglicht.
[0030] Eine Axialkolben-Pumpe ist vorzugsweise ausgelegt, um einen maximalen Druck von etwa
400 Bar zu erzeugen.
[0031] Des Weiteren ist ein Hydraulikmotor vorzugsweise im Bereich der Mitte eines Fahrzeuges
angeordnet, wobei eine Kette ein jeweils vorderes und hinteres Rad der betreffenden
Seite des Fahrzeuges antreibt.
[0032] Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform
erläutert, die in der Figur der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigt:
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kalt-Asphaltier-Vorrichtung
in einer Seitenansicht.
[0033] Die in Figur 1 schematisch dargestellte erfindungsgemäße mobile Vorrichtung 100 zum
Kalt-Asphaltieren von Fahrbahnoberflächen ist zum Beseitigen von Schadstellen im Bereich
der Deckschicht einer Fahrbahn ausgelegt und enthält ein motorisiertes, auf Rädern
gelagertes Basis-Chassis 110.
[0034] Das Basis-Chassis 110 ist mit einem Vorratsspeicher 120 zum Speichern von Bitumen
in Form einer Emulsion sowie erstelltem Granulat sowie Zusatz-Granulat versehen. Das
Basis-Chassis 110 weist des Weiteren eine Fräseinrichtung 130 zum Entfernen und Zerkleinern
von Deckschichtteilen aus der Nachbarschaft einer Schadstelle einer Fahrbahn auf,
wobei im Wege der Zerkleinerung die Herstellung eines Granulats erfolgt. Der Vorratsspeicher
120 ist ausgelegt, um neben der Bitumenemulsion auch ein Sand/Kies-Gemisch zu enthalten.
[0035] Des Weiteren enthält das Basis-Chassis 110 eine Fördereinrichtung zum Fördern des
Granulats in eine Mischzone 140, in der ein Vermischen des Granulats mit wenigstens
der Bitumenemulsion zum Bilden einer aushärtbaren Masse erfolgt.
[0036] Die aushärtbare Masse ist dann mittels einer steuerbaren Auslassöffnung 150 dosiert
in eine mittels der Fräseinrichtung 130 geschaffene Aussparung in der Deckschicht
der Fahrbahn einbringbar.
[0037] Die Fräseinrichtung 130 ist von einer rotierbaren zylindrischen Trommel gebildet,
deren Oberfläche mit einer Mehrzahl von Asphalt abtragenden Fräselementen 131 versehen
ist. Die Trommel ist dabei in Fahrtrichtung vor dem Basis-Chassis 110 angeordnet,
und die Achse der Trommel ist senkrecht zur Fahrtrichtung orientiert, um bei Rotation
der Trommel eine hohlquaderförmige Aussparung in der Deckschicht auszubilden.
[0038] Die Fördereinrichtung ist ausgelegt, um das von der Fräseinrichtung 130 gefräste
Asphalt-Granulat in den Vorratsspeicher 120 zu fördern.
[0039] Des weiteren ist unterhalb der Mischzone 140 an dem Basis-Chassis 110 eine Zerkleinerungseinrichtung
160 vorgesehen, mittels derer das von der Fräseinrichtung 130 gelieferte Asphalt-Granulat
weiter zerkleinerbar ist.
[0040] Die Zerkleinerungseinrichtung 160 enthält zwei in vorgegebenem Abstand parallel angeordnete
und dabei einen Zwischenraum bildende rotierbare Trommeln, die in Fahrtrichtung hinter
der Fräseinrichtung 130 angeordnet sind und deren Achsen senkrecht zur Fahrtrichtung
orientiert sind, wobei der Zwischenraum zwischen den Trommeln als Zerkleinerungszone
für Asphalt-Granulat vorgesehen ist.
[0041] Im in Fahrtrichtung hinteren Bereich des Basis-Chassis 110 ist ein Anpresselement
ausgebildet, mittels dessen ein vorgebbarer Druck auf eine in eine Aussparung einer
Fahrbahn-Deckschicht eingebrachte aushärtbare Masse aufbringbar ist, um für ein Aushärten
Wasser aus der Bitumen-Emulsion der aushärtbaren Masse auszutragen.
[0042] Das Anpresselement 170 ist von einer Bohle gebildet, die ausgelegt ist, um eine Anpressdruck
im Bereich von 1 bar bis 100 bar auf die aushärtbare Masse auszuüben.
[0043] Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines
besseren Verständnisses der durch die Ansprüche vorgegebenen erfindungsgemäßen Lehre,
die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.
1. Motorgetriebene mobile Vorrichtung (100) zum Kalt-Asphaltieren von Fahrbahnoberflächen,
zum Beseitigen von Schadstellen im Bereich der Deckschicht einer Fahrbahn, dadurch gekennzeichnet dass ein auf Rädern gelagertes Basis-Chassis (110) mit einem Vorratsbehälter (120) zum
Speichern von Bitumen in Form einer Emulsion vorgesehen ist, wobei das Basis-Chassis
(110) mit einer Fräseinrichtung (130) zum Entfernen und Zerkleinern zu einem Granulat
von Deckschichtteilen aus der Nachbarschaft einer Schadstelle einer Fahrbahn sowie
einer Fördereinrichtung zum Fördern des Granulats in eine Mischzone (140) versehen
ist, in der ein Vermischen des Granulats mit wenigstens der Bitumenemulsion zum Bilden
einer aushärtbaren Masse erfolgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aushärtbare Masse mittels mindestens einer steuerbaren Auslassöffnung (150) dosiert
in eine mittels der Fräseinrichtung (130) geschaffene Aussparung in der Deckschicht
der Fahrbahn einbringbar ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräseinrichtung (130) von einer rotierbaren zylindrischen Trommel gebildet ist,
deren Oberfläche mit einer Mehrzahl von Asphalt abtragenden Fräselementen (131) versehen
ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Frästrommel (130) in Fahrtrichtung vor dem Basis-Chassis (110) angeordnet ist
und die Achse der Trommel senkrecht zur Fahrtrichtung orientiert ist, um bei Rotation
der Trommel eine hohlquaderförmige Aussparung in der Deckschicht auszubilden.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Frästrommel (130) gegenläufig zur Drehrichtung der Antriebsräder betrieben ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorratsbehälter für Zusatz-Granulat oberhalb und in Fahrtrichtung hinter der
Frästrommel (130) angeordnet ist und zuzugebendes Granulat aus dem Vorratsbehälter
über eine drehbar gelagerte Dosier-Welle förderbar ist, um eine homogene Verteilung
des Granulats über die gesamte Breite einer auszufüllenden Höhlung einer Fahrbahnoberfläche
sicherzustellen, wobei die Rotations-Geschwindigkeit der Dosier-Welle einstellbar
ist, um die Menge an Zusatz-Granulat vorzugeben.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorratsbehälter (120) für Emulsion ebenfalls oberhalb und in Fahrtrichtung hinter
der Frästrommel (130) angeordnet ist und an dem Rahmen eine Mehrzahl von Düsen zum
Versprühen von Emulsion angebracht sind, um ein Gemisch aus zerkleinertem gebrochenem
Asphalt (Gestein + Bitumen) und zugesetztem Granulat während eines Einbringens in
eine auszufüllende Höhlung einer Fahrbahnoberfläche kontinuierlich und homogen mit
Emulsion zu besprühen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Frästrommel (130) in einem Rahmen drehbar gelagert ist, der eine rotative Elemente
enthaltende mechanische Einheit bildet.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen gelagert ist, um ein erstes Ende der Achse der Frästrommel (130) gegenüber
einem zweiten Ende der Achse der Frästrommel (130) anzuheben oder abzusenken.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen quer zur Fahrtrichtung horizontal verschieblich gelagert ist, um eine
seitliche Verschiebung der Frästrommel (130) zu bewirken.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen über eine Trapez-Gewindespindel vertikal verschiebbar gelagert ist, um
eine Frästiefe der Frästrommel (130) vorzugeben.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung ausgelegt ist, um das von der Fräseinrichtung (130) gefräste
Asphalt-Granulat in den Vorratsspeicher (120) zu fördern.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung ausgelegt ist, um das von der Fräseinrichtung (130) gefräste
Asphalt-Granulat in die Mischzone zu fördern.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zerkleinerungseinrichtung (160) vorgesehen ist, mittels derer das von der Fräseinrichtung
(130) gelieferte Asphalt-Granulat weiter zerkleinerbar ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungseinrichtung (160) zwei in vorgegebenem Abstand parallel angeordnete
und dabei einen Zwischenraum bildende rotierbare Trommeln enthält, die in Fahrtrichtung
hinter der Fräseinrichtung (130) angeordnet sind und deren Achsen senkrecht zur Fahrtrichtung
orientiert sind, wobei der Zwischenraum zwischen den Trommeln als Zerkleinerungszone
für Asphalt-Granulat vorgesehen ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Basis-Chassis (110) ein Anpresselement (170) ausgebildet ist, mittels dessen
ein vorgebbarer Druck auf eine in eine Aussparung einer Fahrbahn-Deckschicht eingebrachte
aushärtbare Masse aufbringbar ist, um für ein Aushärten Wasser aus der Bitumen-Emulsion
der aushärtbaren Masse auszutragen.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpresselement (170) von einer Bohle gebildet ist, die ausgelegt ist, um einen
Anpressdruck im Bereich von 1 bar bis 100 bar auf die aushärtbare Masse auszuüben.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine hydrostatische Lenkung vorgesehen ist, mit einer Verbrennungsmotor-Einrichtung
für eine Energieerzeugung zum Betreiben zweier separater Axialkolben-Pumpen, die jeweils
für einen Betrieb eines jeweils zugeordneten, hydraulisch betriebenen Radialkolben-Motors
ausgelegt sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweils geschlossenes Kreislaufsystem für jeweils eine Axialkolben-Pumpe und
einem Radialkolben-Motor vorgesehen ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass über eine variabel einstellbare Fördermenge des Hydrauliköls einer Axialkolben-Pumpe
die Drehzahl eines Radialkolben-Motors einstellbar ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine Axialkolben-Pumpe mit einer elektrisch verstellbar gelagerten Taumelscheibe
versehen ist, über die das Volumen und damit die Fördermenge der Axialkolben-Pumpe
einstellbar ist.