Die Erfindung betrifft eine Nachbehandlungsmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.

Derartige Baumaschinen sind beispielsweise aus der US 2007/0286679 oder der DE 102011003271 A bekannt, und zwar in Form einer Nachbehandlungsmaschine, mit der eine neu erstellte Betonfahrbahn einer Straßenoberfläche mit Hilfe z.B. eines Bürstenaggregates texturiert werden kann und mit Hilfe eines Sprühaggregates anschließend mit einem flüssigen Nachbehandlungsmittel besprüht werden kann (EP 1841637 A).

Bei der Herstellung einer Betondecke, insbesondere beim Bau von Betonfahrbahndecken, wird der Beton in der Regel von einem Gleitschaltungsfertiger form- und lagegerecht eingebaut und dazu mit einer Glätteinrichtung, z. B. einem Querglätter, geglättet. In einigen Fällen wird zusätzlich ein Längsglätter eingesetzt.

Vor dem Aufbringen des Nachbehandlungsmittels durch die Nachbehandlungsmaschine muss die Decke noch eine abschließende Oberflächenbearbeitung mit einer dem Verwendungszweck entsprechenden Oberflächentextur erhalten. Dadurch soll die Griffigkeit und der Fahrkomfort erhöht, sowie das Reifen-Fahrbahn-Geräusch vermindert werden.

Hinsichtlich der Texturierung der Betonoberflächen bestehen bei den Auftraggebern unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich der Art der aufzubringenden Textur.

Dadurch kann es erforderlich sein, dass die Nachbehandlungsmaschinen zeitaufwändig umgerüstet werden müssen, um je nach Wunsch des Auftraggebers eine gewünschte Texturierung zu erzielen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Umbausätze separat bereitgehalten werden müssen.

Die DE 10 2011 003 271 A beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen einer Rillenstruktur mit einer Schneidwalze, die unter einem bestimmten Winkel zur Arbeitsrichtung an einem frei in Querrichtung verschieblichen Schlitten aufgehangen ist. Die Schneidwalze kann damit bei Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt der Maschine schräg zur Fahrbahn verlaufende Rillen erzeugen. Durch Drehung der Arbeitsrichtung der Schneidwalze und Zurückfahren der Nachbehandlungsmaschine kann eine zweite Rillenstruktur erzeugt werden, deren Rillen die erste Rillenstruktur schneiden.

Wird die Maschine zurückgefahren oder soll ein anderer Winkel der Schneidwalze zur Arbeitsrichtung eingestellt werden, muss die Schneidwalze angehoben werden.

Eine Koordination von Geschwindigkeiten ist nicht erforderlich.

Aus der US 2007/0286679 ist eine Nachbehandlungsmaschine bekannt, die eine schräg zur Fahrbahn verlaufende Texturierung ermöglicht, bei der die Texturiereinrichtung auf einem quer zur Fahrbahn verfahrbaren Schlitten angeordnet ist und die Texturiereinrichtung in Arbeitsrichtung hin- und zurückbewegt werden kann. Die Nachbehandlungsmaschine wird dabei nicht bewegt. Eine Steuerung koordiniert die Schlittenbewegung in Querrichtung der Maschine mit der Bewegung des Texturierelementes in Arbeitsrichtung. Auch bei diesem Stand der Technik ist ein erheblicher apparativer Aufwand notwendig, um gewünschte Texturieraufgaben zu erfüllen. Nachteilig ist dabei, dass der Texturierwinkel nur in geringem Umfang verändert werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Nachbehandlungsmaschine sowie ein Verfahren zum nachträglichen Bearbeiten von frisch gefertigten Betonschichten zu schaffen, die in einfacher Weise unterschiedliche Texturieraufgaben ohne zeitaufwändige Umrüstzeiten und ohne großen apparativen Aufwand ausführen können.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 8.

Die Erfindung sieht in vorteilhafter Weise vor, dass eine Steuerungseinheit die Fahrgeschwindigkeit und/oder die Verfahrgeschwindigkeit der Texturiereinrichtung während einer Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt erfasst und die Fahrgeschwindigkeit und/oder die Verfahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit eines gewünschten Texturierwinkels steuert, wobei sich der Texturierwinkel aus dem Verhältnis der Geschwindigkeiten ergibt. Die Steuerung kann demzufolge die Fahrgeschwindigkeit messen und in Abhängigkeit eines gewünschten Texturierwinkels die Verfahrgeschwindigkeit der Texturiereinrichtung während der Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt in Querrichtung steuern oder die Verfahrgeschwindigkeit der Texturiereinrichtung erfassen und die Fahrgeschwindigkeit steuern. Außerdem besteht die Möglichkeit, beide Geschwindigkeiten in Abhängigkeit des gewünschten Texturierwinkels zu steuern.

Die Steuerungseinheit kann bei vorgegebener Verfahrgeschwindigkeit der Texturierungswerkzeuge die Fahrgeschwindigkeit steuern oder bei vorgegebener Fahrgeschwindigkeit die Verfahrgeschwindigkeit der Texturierungswerkzeuge steuern.

Die Steuerungseinheit kann Mittel zur Eingabe eines gewünschten Texturierungswinkels aufweisen.

Detektoren können die Fahrgeschwindigkeit des Maschinenrahmens in Längsrichtung und die Verfahrgeschwindigkeit der Texturiereinrichtung in Querrichtung messen und die Messignale an die Steuerung übertragen.

Die Texturiereinrichtung kann eine Quertexturiereinrichtung sein und weist vorzugsweise eine feste, sich in Fahrtrichtung erstreckende Länge auf.

Die Texturiereinrichtung kann auch eine sich in Fahrtrichtung erstreckende veränderliche Länge aufweisen, indem z.B. Verlängerungselemente anbringbar sind.

Die Texturiereinrichtung kann auch eine Längstexturiereinrichtung sein, bei der die Texturierwerkzeuge in Querrichtung mit einer vorgebbaren Geschwindigkeit verfahrbar sind.

Die Texturierwerkzeuge sind vorzugsweise auswechselbar, wobei auch der Abstand der Texturierwerkzeuge variabel sein kann.

Die Texturierwerkzeuge einer Längstexturiereinrichtung können quer zur Fahrtrichtung endlos umlaufen.

Werden die Texturierwerkzeuge in einer horizontalen Ebene endlos geführt, in der sie ständig mit der Betonschicht im Eingriff sind, erzeugen die in Fahrtrichtung vorderen Texturierwerkzeuge eine Texturierung unter einem vorgegebenen, relativ zu der Fahrtrichtung positiven Winkel und die in Fahrtrichtung hinteren Texturierwerkzeuge eine Texturierung unter dem gleichen, relativ zu der Fahrtrichtung negativen Winkel.

Werden die rücklaufenden Texturierwerkzeuge angehoben zurückgeführt oder in einer vertikalen oder in einer zur Oberfläche der Betonschicht schrägen Ebene endlos geführt, in der sie während des Rücklaufs nicht die Betonschicht berühren, kann eine reine Schrägtexturierung ausgeführt werden.

Je nach Dienstleistungsauftrag kann demzufolge die Nachbehandlungsmaschine allein aufgrund der Steuerung ohne Umrüstung so gesteuert werden, dass flexibel beliebige Texturierungsmuster aufgebracht werden können.

Eine zur Aufbringung einer Texturierung quer verfahrbare Arbeitseinrichtung kann vorzugsweise eine Quertexturiereinrichtung sein, die in eine Ruheposition verfahrbar ist, in der die Quertexturiereinrichtung außer Eingriff mit der Betonschicht ist.

Die Quertexturiereinrichtung ist vorzugsweise auf einer Schienenführung quer zur Arbeitsrichtung hin und her verfahrbar, die an mindestens einem seitlichen Ende jenseits der Breite der Betonschicht einen Höhenversatz aufweist, der die Quertexturiereinrichtung an diesem Ende in die Ruheposition anhebt. In der angehobenen Position ist sichergestellt, dass die Quertexturiereinrichtung weder mit der Betonschicht noch mit anderen Aggregaten in Berührung kommt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Maschinenrahmen parallel zur Arbeitsrichtung verlaufende Längsträger und quer zur Arbeitsrichtung verlaufende Querträger aufweist, wobei die quer zur Arbeitsrichtung verlaufenden Querträger zur variablen Einstellung der Spurweite der Laufwerke und zur Anpassung an die Breite der Betonschicht teleskopierbar sind.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Arbeitseinrichtungen eine Längssprüheinrichtung und/oder eine über die Arbeitsbreite der Betonfahrbahn hin und her verfahrbare Quersprüheinrichtung aufweisen.

Es kann vorgesehen sein, dass die Quersprüheinrichtung in der Betriebsposition in Verlängerung der Quertexturiereinrichtung vorzugsweise in Arbeitsrichtung nacheilend oder einseitig oder beidseitig neben der Quertexturiereinrichtung angeordnet und mit der Quertexturiereinrichtung gemeinsam bewegbar ist.

Der Maschinenrahmen kann von zwei einzelnen jeweils seitlich angeordneten längeren Laufwerken getragen werden, oder von insgesamt vier Laufwerken, wobei auf jeder Seite des Maschinenrahmens zwei hintereinander fahrende Laufwerke angeordnet sein können. Die Laufwerke sind über Hubsäulen mit dem Maschinenrahmen verbunden über die eine Höhenverstellung des Maschinenrahmens relativ zum Boden erfolgen kann.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Quer- oder Längstexturiereinrichtungen Werkzeuge aufweisen, die mit einem Schnellwechselsystem befestigt sind. Auf diese Weise ist es möglich, die Werkzeuge ohne lange Rüstzeiten auszuwechseln, oder defekte Werkzeuge ohne nennenswerten Zeitverlust auszuwechseln.

Die Erfindung sieht gemäß einem Verfahren zum nachträglichen Bearbeiten von frisch gefertigten Betonschichten in vorteilhafter Weise vor, dass in Abhängigkeit eines gewünschten Texturierwinkels die Fahrgeschwindigkeit und/oder die Verfahrgeschwindigkeit der Texturiereinrichtung erfasst und während einer Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt die Fahrgeschwindigkeit und/oder die Verfahrgeschwindigkeit der Texturiereinrichtung in Querrichtung gesteuert wird, wobei sich der Texturierwinkel aus dem Verhältnis der Geschwindigkeiten ergibt.

Vorzugsweise wird bei vorgegebener Verfahrgeschwindigkeit der Texturierungswerkzeuge die Fahrgeschwindigkeit gesteuert oder bei vorgegebener Fahrgeschwindigkeit die Verfahrgeschwindigkeit der Texturierungswerkzeuge in einem von dem eingestellten Texturierwinkel vorgegebenen Verhältnis gesteuert.

Durch das Einbringen einer Quertexturierung über eine Strecke vorgegebener Länge in einer Fahrtrichtung und anschließend über eine sich anschließende weitere Strecke gleicher Länge in einer entgegengesetzten Fahrtrichtung können aufeinanderfolgende Texturierungen unter einem Texturierwinkel in gleicher Richtung in die Betonschicht eingebracht werden.

Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1

eine Nachbehandlungsmaschine nach dem Stand der Technik,

Fig. 2

eine perspektivische Ansicht der Nachbehandlungsmaschine gemäß Fig. 1,

Fig. 3

eine quer verfahrbare Quertexturiereinrichtung mit koordinierten Geschwindigkeiten der Nachbehandlungsmaschine und der Quertexturiereinrichtung,

Fig. 4

das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 nach Abschluss der Querbewegung der Quertexturiereinrichtung,

Fig. 5

das Vorfahren der Nachbehandlungsmaschine nach Abschluss des unter Vorwärtsfahrt erstellten ersten Texturierabschnitts,

Fig. 6

das Fertigen des zweiten Texturierabschnitts unter Rückwärtsfahrt der Nachbehandlungsmaschine,

Fig. 7

den Abschluss des zweiten Texturierabschnitts,

Fig. 8

das Vorfahren der Nachbehandlungsmaschine nach Abschluß des zweiten Texturierabschnitts, und

Fig. 9

ein Ausführungsbeispiel einer Längstexturiereinrichtung mit in Querrichtung verfahrbaren Texturierwerkzeugen.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Nachbehandlungsmaschine 1 in Form einer Bürstensprühmaschine wie sie aus der EP 1 841 637 A bekannt ist. Die Nachbehandlungsmaschine 1 kann eine neu gefertigte Betonschicht 10, z. B. eine Straßenoberfläche mit Hilfe eines Quertexturiereinrichtung 3, z. B. einem Bürstenaggregat, texturieren und mit Hilfe eines Sprühaggregats anschließend mit einem flüssigen Nachbehandlungsmittel besprühen.

Der Maschinenrahmen 2 weist eine für einen Transport auf einem Transportfahrzeug geeignete Tiefe auf, so dass die Maschine auf dem Transportfahrzeug auf einer Straße zum Einsatzort transportiert werden kann. Der Maschinenrahmen mit Quer- und Längsträgern 18,28 weist im Vergleich zur Tiefe ein Vielfaches der Breite auf, wobei zur Anpassung an eine bestimmte Fahrbahnbreite beispielsweise Verbreiterungselemente einsetzbar sind oder der Maschinenrahmen 2 teleskopierbar ist. Dabei kann in der in Fig. 1 gezeigten Arbeitsstellung eine Fahrbahnbreite von beispielsweise bis zu 18 m überbrückt werden. Die Arbeitsrichtung ist in den jeweiligen Zeichnungen durch einen Pfeil 50 angedeutet.

Die Nachbehandlungsmaschine 1 weist ein Fahrwerk mit mehreren Rädern und/oder Kettenlaufwerken 4 auf, die den Maschinenrahmen 2 über Hubsäulen 8 höhenverstellbar tragen.

Die Verwendung von insgesamt vier Laufwerken 4 an den seitlichen Enden der Nachbehandlungsmaschine 1 hat den Vorteil einer höheren Stabilität, wobei die

Anordnung der Arbeitseinrichtungen, insbesondere der Texturiereinrichtungen 3 in Fahrtrichtung 50 mittig zwischen den Laufwerken 4 den Vorteil hat, dass der Einfluss von Massenträgheitskräften auf den Maschinenrahmen 2 beim Anfahren oder Abbremsen der Nachbehandlungsmaschine 1 minimiert werden. Darüber hinaus wirken sich dennoch stattfindende leichte Nickbewegungen weniger stark auf die Position der Texturierungseinrichtung relativ zur Betonfläche aus.

Die Räder oder Kettenlaufwerke 4 können insbesondere im Falle von vier Kettenlaufwerken 4 von einer in Fig. 1 gezeigten Arbeitsstellung in eine Transportstellung mit Hilfe eines Schwenkgetriebes überführt werden. In der Arbeitsstellung, wie in Fig. 1 gezeigt, verlaufen die Kettenlaufwerke 4 parallel zu Längsträgern 28 des Maschinenrahmens 2. In der Transportstellung verlaufen die Kettenlaufwerke 4 parallel zur Längserstreckung des Maschinenrahmens 2, also um 90° verschwenkt und quer zu den Längsträgern 28.

Die Kettenlaufwerke 4 sind hydraulisch angetrieben, lenkbar und höhenverstellbar.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Nachbehandlungsmaschine 1. Auf der in Fahrtrichtung 50 linken Seite befindet sich die Antriebseinheit 22 mit einem Bedienpult mit einer Steuereinheit 24. Beide sind auf einer Plattform 20 des Maschinenrahmens 2 angeordnet, die begehbar ist und auf ihrer der Antriebseinheit 22 gegenüberliegenden Seite einen Sprühmitteltank 26 aufweist.

Die Quersprüheinrichtung 6 ist wie beim Stand der Technik an einem quer über die Betonschicht 10 bzw. die Fahrbahnbreite verfahrbaren Querantrieb befestigt. Desweiteren ist an dem Querantrieb die Quertexturiereinrichtung 3, z. B. aus einem Bürstenaggregat, befestigt. Die Quertexturiereinrichtung 3 ist dabei, wie am besten aus Fig. 3a ersichtlich, in einem schienengeführten mit einem Querantrieb versehenen Schlitten über die Breite der Betonschicht 10 geführt.

Die Schienenführung des Schlittens ist zu diesem Zweck in einem Bereich seitlich neben der Betonschicht 10 um einen vorgegebenen Betrag angehoben, so dass die Quertexturiereinrichtung 3 neben der Betonschicht 10 bzw. Fahrbahn in einen angehobenen Zustand in eine Ruheposition überführt werden kann.

Die Quersprüheinrichtung 6, wie sie in der Fig. 2 dargestellt ist, ist abnehmbar an dem Querantrieb befestigt. Sie kann demzufolge bei Umstellung auf eine Längssprüheinrichtung 7 von dem Querantrieb gelöst werden. In Fig. 2 ist eine Längssprüheirichtung 7 in einem hochgeklappten deaktivierten Zustand gezeigt.

Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem sich die Quertexturiereinrichtung 3 parallel zur Fahrtrichtung 50 erstreckt und beispielsweise aus einem Bürstenaggregat oder aus einer anderen Quertexturiereinrichtung mit vertikal nach unten abstehenden Texturierwerkzeugen 30, z.B. starren Stiften, besteht. Die Quertexturiereinrichtung 3 ist in etwa mittig zwischen den vorderen und hinteren Kettenlaufwerken 4 angeordnet und zwischen zwei Endpositionen quer zur Fahrtrichtung verfahrbar. Bei dieser Querbewegung behält die Quertexturiereinrichtung ihre Orientierung parallel zur Arbeitsrichtung 50 bei. Die Querbewegungsrichtung 40 ist orthogonal zu der Fahrtrichtung 50, wobei die Nachbehandlungsmaschine 1 während der Texturierung vorwärts oder rückwärts verfahren werden kann. Fig. 3 zeigt demzufolge eine Texturierung, bei der die Quertexturiereinrichtung 3 während der Vorwärtsfahrt der Nachbehandlungsmaschine 1 nach rechts bewegt wird. Mit Hilfe der Steuereinheit 24 kann die Vorwärtsgeschwindigkeit in Fahrtrichtung 50 und die Querantriebsgeschwindigkeit der Quertexturiereinrichtung koordiniert werden, so dass sich aus dem Verhältnis der Geschwindigkeiten ein einstellbarer Texturierwinkel ergibt.

Ist ein gleichbleibender Texturierwinkel für die gesamte Breite der Betonschicht 10 erwünscht, wird ein bestimmtes Verhältnis zwischen Fahrgeschwindigkeit der Nachbehandlungsmaschine 1 und die Querbewegungsgeschwindigkeit der Quertexturiereinrichtung in der Steuereinheit 24 eingestellt. Es versteht sich, dass die Querbewegungsgeschwindigkeit der Quertexturiereinrichtung 3 in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit der Nachbehandlungsmaschine 1 eingestellt werden kann, oder auch umgekehrt.

Beispielsweise kann die Fahrgeschwindigkeit des Querantriebs für die Quertexturiereinrichtung 3 in einfacher Weise durch Anschläge für die Quertexturiereinrichtung 3 auf der linken und rechten Seite der Nachbehandlungsmaschine 1 erfasst werden, indem die Zeitdauer für die Querbewegung über die Breite der Betonschicht 10 gemessen wird.

Selbstverständlich können auch Daten aus dem Querantrieb zur Bestimmung der Geschwindigkeit in Querbewegungsrichtung 40 verwendet werden.

Schließlich ist es auch möglich, sowohl die Fahrgeschwindigkeit als auch die Quergeschwindigkeit der Quertexturiereinrichtung gemeinsam in Abhängigkeit vom eingestellten Texturierwinkel zu steuern.

Dadurch, dass das Geschwindigkeitsverhältnis während der Quertexturierung auch verändert werden kann, ist es schließlich auch möglich, ein Texturiermuster mit unterschiedlichen Texturierwinkeln in die Betonschicht 10 einzubringen.

Fig. 4 zeigt den Abschluss eines ersten Texturierabschnittes, nachdem die Quertexturiereinrichtung 3 die Betonschicht 10 vollständig überquert hat.

Dann besteht die Möglichkeit, dass die Nachbehandlungsmaschine um die Länge der Quertexturiereinrichtung 3 vorfährt (Fig. 5) und wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, unter Rückwärtsfahrt den nächsten Texturierabschnitt erzeugt, der parallel zu dem ersten bereits gefertigten Texturierabschnitt verläuft.

Die Steuereinheit kann hierbei so konfiguriert sein, dass die Maschine nach Abschluss eines Texturierabschnitts automatisch um einen Fahrweg, der der Länge der Texturierungseinrichtung entspricht nach vorne gefahren wird.

Fig. 7 zeigt die Situation, in der der zweite Texturierabschnitt abgeschlossen ist und Fig. 8 die Situation, in der die Nachbehandlungsmaschine 1 um die Länge der Quertexturiereinrichtung 3 erneut vorfährt, um den nächsten Texturierabschnitt zu erzeugen. Es versteht sich, dass die Texturierung auch überlagert werden kann, indem die Texturierabschnitte wiederholt überfahren werden, und zwar unter einem anderen Texturierwinkel, so dass beispielsweise Rautenmuster erzeugt werden können.

Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einer Längstexturiereinrichtung, bei der die in Richtung Betonschicht 10 vorstehenden Texturierwerkzeuge 30 kontinuierlich in Querbewegungsrichtung 40 bewegt werden. Dabei erstreckt sich die Längstexturiereinrichtung 5 über die gesamte Breite der Betonschicht 10 quer zur Fahrtrichtung 50. Seitlich außerhalb der Betonschicht 10 können die Texturierwerkzeuge 30 zurückgeführt werden. Die Texturierwerkzeuge 30 können beispielsweise auch in einer anderen, in Fig. 9 nicht ersichtlichen Ausführungsform in einer vertikalen Ebene umlaufen, so dass die rücklaufenden Texturierwerkzeuge 30 außer Eingriff mit der Betonschicht 10 sind.

Im Falle der Bewegung der Texturierwerkzeuge 30 in einer horizontalen Ebene durchlaufen die rücklaufenden Texturierwerkzeuge 30 erneut die Betonschicht 10 in entgegengesetzter Richtung, so dass bei kontinuierlicher Vorwärtsfahrt der Nachbehandlungsmaschine 1 mit der Längstexturiereinrichtung ein Rautenmuster erzeugt werden kann.

Laufen die Texturierwerkzeuge 30 in einer zur Oberfläche der Betonschicht 10 schrägverlaufenden Ebene, besteht die Möglichkeit, nur die in eine Querrichtung bewegten Texturierwerkzeuge 30 in Eingriff mit der Betonschicht 10 zu bringen, während die in Gegenrichtung rücklaufenden Texturierwerkzeuge 30 außer Eingriff mit der Betonschicht 10 sein können.

Die Texturiereinrichtungen können eine Schnellwechseleinrichtung für Werkzeuge aufweisen, so dass in kurzer Zeit unterschiedliche Bürsten oder Werkzeuge, z. B. Stahlzinken oder Kunststoffbürsten zum Einsatz kommen können.