Vorrichtung zum Verdichten von Straßenbaustoffen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten von Straßenbaustoffen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt aus DE 26 00 108 A1. An dem Straßenfertiger ist danach eine Glättbohle befestigt, der ein Stampfer zur Vorverdichtung des Einbaumaterials vorgeordnet ist. Beim Beginn eines Einbauvorganges kommt es nun vor, dass das bituminöse, in warmem Zustand befindliche Mischgut an der kalten Stampferleiste kleben bleibt. Das an der Stampferleiste klebende Mischgut hinterlässt jedoch Rillen in dem Belag, die von der nachfolgenden Glättbohle nicht mehr beseitigt werden können und daher auf der Oberfläche der Fahrbahndecke verbleiben. Zur Vermeidung dieser Rillen beim Beginn eines Einbauvorganges ist es bekannt, die Stampferleiste zu beheizen. Die Verwendung eines Gasbrenners wurde dabei ersetzt durch eine elektrische Heizung, die in ein offenes oder geschlossenes

Hohlprofil, das die Stampferleiste bildet, eingesetzt ist. Die elektrische Heizung befindet sich dann im Inneren der Stampferleiste.

Aus EP 0 641 887 B1 ist ein Deckenfertiger und Werkzeug als Stampferleiste für eine Einbaubohle bekannt. Die Stampferleiste bildet zwischen einem Trägerteil und einem Verschleißteil einen Kanal, in dem ein Heizelement, insbesondere ein Heizstab, vorgesehen ist. Das Heizelement ist ein elektrischer Flachrohrheizkörper, der durch eine Beilage nach oben abgeschirmt ist. Die Beilage stellt dabei sicher, dass das Heizelement festgeklemmt ist, so dass sich eine möglichst große Kontaktfläche für die Wärmeleitung ergibt. Nachteilig hierbei ist, dass das Heizelement häufig bricht. Der Austausch eines defekten Heizelementes führt zu unerwünschten Stillstandszeiten des Straßenfertigers. Der Wartungsaufwand ist erhöht. Das Heizvermögen wird ferner durch die Kontaktwärme bestimmt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Verdichten von Straßenbaustoffen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, dessen Heizelement wartungsarm ist und ein gutes Heizvermögen besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Hierdurch wird eine Stampferleiste mit einem elektrischen Heizelement geschaffen, dessen Heizelement als Rundrohrheizkörper besonders robust und durch den Anschluss an einen Anschlussblock einfach handhabbar ist. Die Wärmeverteilung wird durch die Anordnung der Stäbe verbessert. Der Rundrohrheizkörper liefert aufgrund seiner Länge und Verformbarkeit ein besseres Bild als ein Flachrohrheizkörper. Mit einem Rundrohrheizkörper kann schließlich die Ausnehmung in der Stampferleiste kleiner dimensioniert werden, so dass die Wärmeverluste durch Konvektion gering gehalten werden können.

Die Befestigung des Rundrohrheizkörpers kann mittels Klemmung durch eine Haltplatte oder durch eine elastische Verformung erfolgen. Bei Klemmung durch

elastische Verformung kann ein statisch wirkender Energiespeicher unter Ausnutzung der elastischen Formänderung angewendet werden. Die beispielsweise von menschlicher Muskelkraft herrührende Energie beim Einsetzen des Heizelementes in die Ausnehmung der Stampferleiste wird so in geeigneter Weise gespeichert. Das Energiespeicherelement wirkt dabei vorzugsweise in Richtung der schlagenden Auf- und Abwärtsbewegung zum Lagern des Heizelementes. Das Heizelement wird so innerhalb der Stampferleiste auf der Länge gestützt und befestigt. In einem schlagenden Stampfer muss das Heizelement aus rein mechanischen Gründen gegen Schwingungen gesichert werden. Das Heizelement ist deshalb vor Vibration geschützt.

Vorzugsweise ist der Rundrohrheizkörper als Heizstab in gewellter Form bzw. zickzackartiger Form ausgeführt. Zur Befestigung wird die federnde Eigenschaft des Heizstabes ausgenutzt. Dieser kann sich durch belastete Wellung in dem Stampfer selbstständig klemmen.

Alternativ ist die Verformung eines im unbelasteten Zustand geraden Rundrohrheizkörpers durch geeignete Widerlage, wie beispielsweise eine gewellte Beilage, möglich, um die nötige Klemmkraft aufzubringen.

Vorzugsweise ist die Stampferleiste eine horizontal geteilte Konstruktion, die eine Trag- und eine Schlagleiste aufweist. Vorzugsweise innerhalb der Tragleiste ist eine Nut vorgesehen, in der sich das Heizelement befindet. Nach Verschleißen der Schlagleiste kann so die Tragleiste an der Maschine verbleiben und weiter verwendet werden. Die Nut befindet sich somit nicht im verschleißenden Teil. Durch diese Wahl können die Schlagleisten kostengünstig gehalten werden. Die Schlagleisten können dabei mehrteilig ausgebildet und mittels eines Deckblechs überbrückt sein. Die Anschlussflächen werden hierdurch abgedichtet.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1a zeigt eine schematische Seitenansicht eines Deckenfertigers,

Fig. 1 b zeigt schematisch eine Schnittdarstellung einer Glättbohle,

Fig. 2 zeigt schematisch im Schnitt eine Stampferleiste gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 zeigt schematisch im Schnitt eine Stampferleiste gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 zeigt schematisch im Schnitt eine Stampferleiste gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 zeigt schematisch einen Schnitt A-A gemäß Fig. 4,

Fig. 6 zeigt schematisch einen Schnitt gemäß Fig. 4 beim Einsetzen des Heizelementes,

Fig. 7 zeigt schematisch im Schnitt eine Stampferleiste gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 zeigt schematisch einen Schnitt G-G gemäß Fig. 7.

Der Straßenfertiger 1 gemäß Fig. 1a umfasst ein Fahrwerk 2, ein Antriebsaggregat 3, einen in Fahrtrichtung vorne liegenden Gutbunker 4 und eine hinten liegende Verteilerschnecke 5. Mit seitlichen Auslegern 6 wird eine Glättbohle 7 geschleppt, die aus dem Gutbunker 4 nach hinten transportiertes, von der Verteilerschnecke 5 verteiltes Einbaugut einbaut. Die Glättbohle 7 ist vorzugsweise eine Vibrationsbohle, die glättet und verdichtet. An der in Fahrtrichtung F vorne liegenden Seite der Einbaubohle 7 ist mindestens ein Stampfer 8 angeordnet, wie in Fig. 1 b dargestellt ist. Nach Fig. 1b sind zwei Stampfer 8 hintereinander angeordnet. Es handelt sich demnach um eine Doppelstampfer-Bohle. Ein Stampfer 8 kann ferner auch der Glättbohle 7 nachgeordnet sein. Die Glättbohle 7 kann mit fester Arbeitsbreite oder für größere Arbeitsbreiten als Auszieh-Bohle seitlich verlängerbar sein. Der in Fahrtrichtung F vor der Glättbohle 7 angeordnete Stampfer 8 arbeitet als Vorverdichtungselement.

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Die Fig. 1a und 1 b zeigen somit eine Vorrichtung zum Verdichten von Straßenbaustoffen mit einer an einem Straßenfertiger 1 befestigten, quer zur Arbeitsrichtung des Fertigers 1 verlaufenden Glättbohle 7 und einem derselben vorgeordneten Stampfer 8. Der nachfolgend beschriebene Stampfer 8 kann vorzugsweise zusätzlich oder alternativ der Glättbohle 7 nachgeordnet sein.

Der Stampfer 8 weist eine für eine schlagende Auf- und Abwärtsbewegung antreibbare Stampferleiste 9 auf. Für den Antrieb der Stampferleiste 9 ist ein Antrieb

10 vorgesehen.

Wie Fig. 2 und 3 zeigen, ist das Innere der Stampferleiste 9 mit einer elektrischen Heizung in Form eines stabförmigen, in einer Ausnehmung 11 der Stampferleiste 9 klemmbaren Heizelementes 12 ausgerüstet. Die Ausnehmung 11 bildet einen umschlossenen Raum für das Heizelement 12. Das Heizelement 12 wird von einem Rundrohrheizkörper gebildet, dessen Heizwendel 20 an einem freien Ende des Rundrohrheizkörpers mindestens einmal umgelegt ist unter Ausbildung zweier benachbart zueinander angeordneter Stäbe 33, 34. Gemäß Fig. 2 liegen die beiden Stäbe 33, 34 nebeneinander. Gemäß Fig. 3 liegen die beiden Stäbe 33, 34 übereinander.

Gemäß Fig. 2 ist zum Klemmen des Heizelementes 12 eine Halteleiste 31 vorgesehen, die mittels Schrauben 32 das Heizelement 12 auf einen Boden 26 der Ausnehmung 11 drückt, damit dieses spielfrei in der Ausnehmung 11 liegt.

Gemäß Fig. 3 ist zum Klemmen des Heizelementes 12 ein das Heizelement 12 in Richtung der schlagenden Auf- und Abwärtsbewegung S lagernder Federspeicher vorgesehen. Der Federspeicher bewirkt eine Klemmung durch elastische Verformung. Der Federspeicher klemmt das Heizelement 12 längs der Ausnehmung

11 derart, dass das Heizelement 12 stabilisiert bzw. spielfrei in der Ausnehmung 11 liegt. Die Wärmeausdehnung des Heizelementes 12 in Richtung eines freien Endes 13 ist gegeben.

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Die Ausnehmung 11 kann einen runden oder kantigen Querschnitt aufweisen, sie kann von einer Kernbohrung gebildet sein oder sie kann als verschlossene Nut ausgebildet sein.

Wie Fig. 2 und Fig. 3 zeigen, ist ein Austausch des Heizelementes 12 außerdem merklich einfacher, wenn dieses nur an der Stirnseite des Stampfers 8 über einen Anschlussblock 14 befestigt ist. Das Heizelement 12 ist über den Anschlussblock 14 elektrisch angeschlossen an eine Stromquelle, wofür ein Anschlusskabel 19 vorgesehen ist. Der Anschlussblock 14 ist an der Stampferleiste 9 befestigt.

Gemäß dem in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel ist das Heizelement 12 vorzugsweise als gewellter, geknickter oder zickzackförmiger Heizstab ausgebildet, dessen elastische Formänderung den Federspeicher bildet. Das Heizelement 12 sitzt elastisch vorgespannt in der Ausnehmung 11 der Stampferleiste 9. Die Ausnehmung 11 , die sich längs der Stampferleiste 9 erstreckt, besitzt somit Abmessungen, insbesondere in der Höhe und in der Breite, die die elastische Verformung des Heizelementes 12 und damit die Vorspannung bestimmt (vgl. Fig. 6). Die elastische Formänderung des Heizelementes 12 wird ausgenutzt, wozu die Stärke der Wellung oder der Zickzackform des Heizstabes in Bezug auf die Ausnehmung 11 gewählt wird. Fig. 6 zeigt beispielsweise die von der menschlichen Muskelkraft herrührende Energie (beim Einsetzen des Heizelementes 12) zum Aufbau des statisch wirkenden Federspeichers unter Ausnutzung der elastischen Formänderung. Das eigenständige Klemmen von Heizstäben als Heizelemente 12 ist unabhängig von der Rohrform.

Die Anzahl Wellen der Knickstellen 15, 16, 17, 18 kann variieren. Mindestens eine Knickstelle ist jedoch erforderlich. Die Achse der Knickung kann variieren. Gemäß Fig. 3 befinden sich die Knickstellen in einer Ebene. Dies ist aber nicht zwingend erforderlich.

Fig. 6 zeigt das Einsetzen eines Heizelementes 12 gemäß Fig. 3 in die Ausnehmung 11 der Stampferleiste 9. Die federnde Klemmwirkung kann schließlich auch von dem

eigentlichen Heizelement 12 getrennt sein. Dabei wird eine zusätzliche, nicht beheizte Beilage in Wellen- oder Knickform genutzt, um das Heizelement 12 zu klemmen, wie in Fig. 7, 8 dargestellt ist.

Wie Fig. 3 zeigt, ist das Heizelement 12 als Rundrohrheizstab ausgebildet. Dieser Rundrohrheizstab weist nur eine Heizwendel 20 auf, deren freies Ende 13 umgelegt und zurückgeführt ist. Anfang 21 und Ende 22 der einen Heizwendel 20 sind an den einen Anschlussblock 14 angeschlossen und befestigt. Durch die Verwendung eines Rundrohrheizstabes mit umgelegter Heizwendel 20 ist die Ausnehmung 11 klein ausbildbar. Die dadurch verminderte Konvektion liefert ein großes Einsparpotential an Verlustwärme zugunsten von Wärmeleitung und Wärmestrahlung. Die Heizwendel 20 überträgt Wärme auf die Stampferleiste 9, wobei der Kontakt zur Stampferleiste 9 nicht mehr vorrangig ist wie bei Flachrohrheizkörpern. Die umgelegte Heizwendel 20 bildet ein Heizpaket mit zwei über- oder nebeneinander angeordneten Stäben 33, 34 der Heizwendel 20 eines Rundrohrheizkörpers, die in einem gemeinsamen Anschlussblock 14 mit einer elektrischen Zuleitung 19 verbunden sind.

Die gemäß Fig. 3 vorgesehenen vier Knickstellen 15, 16, 17, 18 sind so gewählt, dass das Heizelement 12 genug Federspannung aufbaut, um sich während des Betriebs des Stampfers 8 ausreichend in der Stampferleiste 9 festzuklemmen. Das Heizelement 12 als Rundrohrheizkörper hat eine gute Biegeeigenschaft.

Gemäß Fig. 3 umfasst die Stampferleiste 9 vorzugsweise eine Tragleiste 23 und eine Schlagleiste 24. Die Stampferleiste 9 ist damit horizontal geteilt. Zur Ausbildung der Ausnehmung 11 in einem umschlossenen Raum der Stampferleiste 9 ist vorzugsweise in der Tragleiste 23 eine Nut 25, in der sich das Heizelement 12 befindet. Die Nut 25 ist über eine Kopffläche 26 der Schlagleiste 24 geschlossen zur Ausbildung der Ausnehmung 11. Nach einem Verschleißen der Schlagleiste 24 kann die Tragleiste 23 am Fertiger 1 verbleiben und weiter verwendet werden. Die Nut 25 kann somit in einem nicht verschleißenden Teil angebracht werden.

Die Schlagleiste 24 kann aus mehreren Schlagleistensegmenten bestehen. Die Schlagleiste 24 kann beispielsweise mindestens zwei hintereinander angeordnete Schlagleistensegmente aufweisen. Die Schlagleistensegmente können durch ein Deckblech überbrückt sein. Das Deckblech kann dann die Kopffläche 26 zur Begrenzung der Ausnehmung 11 bilden.

Die Schlagleiste 24 ist ferner vorzugsweise als dünnwandiges Profil ausgebildet. Die Tragleiste 23 ist als Tragkörper an die Einsatzbedingungen anpassbar. Beispielsweise kann die Tragleiste 23 kopfseitig einen vorstehenden Sockel 30 zur Bauteilversteifung aufweisen. Die Befestigung des Stampfers 8 an dem Antrieb 10 erfolgt beispielsweise über Arme 28, 29 an der Stampferleiste 9.

Gemäß Fig. 2 ist die Ausnehmung 11 in einer Stampferleiste 9 ausgebildet, bei der die Tragleiste 23 einstückig ausgebildet ist mit der Schlagleiste 24. Die Ausnehmung 11 kann dann beispielsweise von einer Kernbohrung gebildet werden.

Fig. 4 und Fig. 5 zeigen die Stampferleiste 9 gemäß Fig. 3 mit zwei übereinander angeordneten Stäben der Heizwendel 20 eines Rundrohrheizkörpers. Die Ausnehmung 11 wird stirnseitig der Stampferleiste 9 durch den Anschlussblock 14 verschlossen. Wie Fig. 6 zeigt, ist vor dem Einbau das Heizelement 12 stärker geknickt als im montierten Zustand. Während der Montage, beispielsweise durch Anwendung menschlicher Muskelkraft, wird das Heizelement 12 seitlich in die Nut 25 zwischen Tragleiste 23 und Schlagleiste 24 geschoben. Währenddessen verformt sich das Heizelement 12 elastisch und gegebenenfalls anteilig plastisch soweit in eine vorgespannte Form, dass es die Nut 25 ausfüllt. Der Anteil der elastischen Verformung bewirkt die Klemmung. Die Länge der Ausnehmung 11 ist derart bemessen, dass sich das Heizelement 12 zum freien Ende durch gleitende Bewegung ausdehnen kann. Wie Fig. 5 zeigt, ist das Heizelement 12 im geschlossenen System der Ausnehmung 11 vollkommen von der Stampferleiste umhüllt. Kein direkter Kontakt zwischen Heizelement 12 als Rundrohrheizkörper und Schlagleiste 24 ist erforderlich. Die Oberflächentemperatur des Rundrohrheizkörpers

erhöht sich im Vergleich zu einem Flachrohrheizkörper mit Kontakt. Der Rundrohrheizkörper ist für diese höhere Temperatur geeignet. Der Anteil des Wärmestroms aus der verringerten Kontaktwärmeübertragung des Rundrohrheizkörpers verteilt sich folglich insbesondere auf die Wärmestrahlung und die Konvektion als Wärmeübertragungsarten.

Gemäß Fig. 7 und Fig. 8 ist als Federspeicher eine gewellte oder geknickte Beilage 27 vorgesehen, deren elastische Formänderung den Federspeicher bildet. Die federnde Klemmwirkung ist hier von dem eigentlichen Heizelement 12 getrennt. Die Beilage 27 ist ein zusätzliches, vorzugsweise nicht beheiztes Element in Wellenoder Knickform, das das Heizelement 12 klemmt.