DD143282A1 - Bitumenspritzgeraet - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine komplexe mobile Einrichtung zum Aufbringen von Bitumen bzw. Bitumenprodukten auf eins Straßendecke, die bei der Herstellung und/oder Ausbesserung von sogenannten Schwarzdeckenbelägen eingesetzt wird. Durch die Erfindung wird unter Berücksichtigung der vorhandenen Bedingungen ein gleichmäßiger Auftrag des Bindemittels und damit eine hohe Qualität der Straßendecke bei gleichzeitiger Steigerung der Arbeitsproduktivität und einer wesentlichen Arbeitserleichterung erreicht. Das Wesen der Erfindung besteht in einer verbesserten Einrichtung, in der von der Bedienperson alle erforderlichen technologischen Parameter wie Druck des Bitumens, Geschwindigkeit des TransportfahrZeuges, Abstand der Spritzbrücke, zur Straßenoberfläche etc, eingestellt und dann während des Arbeitsprozesses durch die Einrichtung automatisch überwacht bzw. den jeweiligen Bedingungen entsprechend verändert bzw. konstant gehalten werden.

Description

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Biturnenspritzgerät

Anwendungsgebiet der Erfindung:

.Die Erfindung bezieht sich auf ein Bitumenspritzgerät, mit dem die beim Straßenbau verwendeten, verschiedenen Bitumenprodukte in der genau vorgeschriebenen Menge vollkommen gleichmäßig auf die Straßenoberfläche aufgebracht werden können,»

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Bei der Herstellung von Schwarzdecken wird eine Überzugsschicht aus mit Bindemittel vermischten oder durchtränkten mineralischen Zusatzstoffen aufgebracht* Das Bindemittel besteht überwiegend aus Bitumen bzw_e aus verschiedenen Bitumenprodukten, an das sehr hohe Anforderungen gestellt werden. Das verwendete Bitumen darf seine Haftfähigkeit bei extrem tiefen Temperaturen nicht verlieren und auch bei hohen Temperaturen nicht so weit erv/eichen, daß die Straßendecke den Belastungen nicht mehr standhält. Gleichzeitig muß das Bindemittel auch.bei großer Kälte elastisch

bleiben und darf nicht spröde werden« Zur Erfüllung dieser hohen Forderungen sind im Straßenbau hinsichtlich der Qualität und der Einsatzmenge "an Bitumen sehr strenge Gütevorschriften in Kraft₀

Die zum Straßenbau verwendeten Bitumenarten kommen in un- · terschiedlichen Formen zum Einsatz. Die am häufigsten verwendeten Bitumenprodukte sind destilliertes bzw. geblasenes Bitumen, Verschnittbitumen, Bitumenemulsionen und bitumenhaltige Schutzüberzüge bzw. Lösungen.

Bei'der Herstellung der durch Spritzen zu fertigenden Schwarzdecken wird nach Aufbringen der mineralischen Zu- satzstoffe das Bindemittel in einem gesonderten Arbeitsgang auf die Straßenoberfläche verspritzt* Dieser Arbeitsgang wird mit Hilfe von Bitumenspritzgeräten durchgeführte Bitumenapritzgeräte werden ebenfalls bei der Fertigung von

. rauhen Überzügen für feste Straßendecken eingesetzt, wobei das Bitumenprodukt mit Hilfe des Spritzgerätes auf diue Straßenoberfläche aufgetragen und mit diesem die aufgestreute Splitschicht gebunden wird.

Die seit Jahrzehnten verbreitet verwendeten und auch zur Zeit noch benutzten Bitumenspritzgeräte sind auf einem Lastkraftfahrzeug angeordnet und bestehen im wesentlichen aus einem Behälter, einer Pumpe,- einer Erwärmungseinrichtung und einer Spritzbrücke» Die Bitumenspritzgeräte enthalten außerdem verschiedene Betätigungselemente, wie Rohrleitungen, Ventile und bestimmte Regeleinrichtungen.

Die Spritzbrücken sind in der Regel mit dem Behälter starr verbünde perforierte. Metallteile, die nötigenfalls durch feste Ansätze erw.eitert werden können. Bei den neuesten Ausführungen gelangen bereits Spritzbrücken zum Einsatz, deren Breite kontinuierlich veränderbar ist₀ Diese Spritzbrücken bestehen aus zwei nebeneinander angeordneten Rohr-

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teilen, die gegenseitig waagerecht verschoben werden können. Die Spritzbrücken 3ind mit Spritzdüsen ausgestattet, die in der Regel durch Verschlußelemente geschlossen bzw. ausser Betrieb gesetzt werden. Bei Spritzbrücken mit veränderlicher Breite erfolgt das Öffnen bzw. Schließen der bei Veränderung der Spritzbrückenbreite in Betrieb tretenden bzw«· ausscheidenden Düsen automatisch mit Veränderung der Brückenbreite.

Sowohl bei den herkömmlichen festen Spritzbrücken als auch bei den neuartigen, mit veränderlicher Breite ausgeführten Spritzbrücken führt ein Verstopfen der Düsen zu ernsthaften und langwierigen Betriebsstörungen. Aus den Eigenschaften des Bitumens resultierend, kommt es infolge des V/ärmeentzugs bei jeder Abstellung des Betriebes zu einem Verstopfen der Düse. Im Intersse eines ununterbrochenen Spritzprozesses ist dann eine Erwärmung bzw. Reinigung der Düsen mittels harter rohrartiger Elemente erforderlich. Weitere Probleme entstehen, wenn während des Betriebes Bitumenklumpen in die Düsen gelangen,, Dies hat ebenfalls ein Verstopfen der Düse zur Folge, wobei eine Reinigung erst nach Beendigung des Spritzprozesses vorgenommen werden kann. Die mit den Verstopfungen der Düsen verbundenen Probleme brach- ten bisher stets bedeutende Zeitausfälle, Verschwendung von Bitumen und gegebenenfalls auch technologische Probleme mit sich. Zur Sauberhaltung der Düsen bzw. ihrer Reinigung während des Betriebes konnte bisher keine geeignete Lösung gefunden werden. . -

Das zu verspritzende 3itumen wird bei den bisher bekannten Einrichtungen durch eine Pumpe aus dem Behälter zur Spritzbrücke gefördert* Der Antrieb der Pumpe erfolgt im allgemeinen mittels eines eigenen Verbrennungsmotors über ein mechanisches Getriebe. Bekannt sind auch Einrichtungen, bei denen die Pumpe vom Wechselgetriebe des Trägerfahrzeuges über ein Zusatzgetriebe mittels einer mechanischen .

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Kraftübertragung angetrieben wird. Diese Einrichtungen enthalten ebenfalls ein mechanisches Wechselgetriebe. Wechselgetriebe ermöglichen jedoch, keine stufenlose Änderung der Übersetzung.

Zur Sicherung der gleichmäßigen Spritzgutmenge ist die vorstehend beschriebene Lösung nicht geeignet. Die durch die Düse austretende Bitumenmenge ist in starkem Maße vom Druck abhängige Infolge der Änderung der im Behälter befindlichen Bitumenmenge, des Breitenabmessungen der Spritzbrücke und des hieraus resultierenden Gesamtquerschnittes der Düsen, der Verstopfung in den einzelnen Düsen und der damit verbundenen Änderung der Strömungsquerschnitte der-selben, tritt eine ständige Änderung des Bitumendruckes wahrend des Betriebes auf.

Die vorgenannte lösung bietet in dieser Hinsicht keine Möglichkeit zu einer stufenlosen Einstellung zwischen der durch die Technologie bedingten minimalen und maximalen Spritzleistung. Diese Probleme können zwar durch eine Pumpe mit separatem Antrieb durch einen Verbrennungsmotor gelöst werden, jedoch besitzt diese lösung wesentlich grössere Abmessungen und ist ziemlich kostspielige Darüber hinaus ist zur Betätigung des eigenen Motors zusätzlicher Kraftstoff erforderlich' und die Zahl der Fehlerquellen erhöht sich in Abhängigkeit von der Art des. Verbrennungsmotors und des dazu gehörenden Wechselgetriebes«, Außerdem ist auch die Regelung der Einrichtung komplizierter und kann nur innerhalb gewisser Grenzen durchgeführt werden.

Die Konstanthaltung der pro Flächeneinheit aufgetragenen Spritzmenge wird außerdem in starkem Maße durch die Änderung der Fahrgeschwindigkeit des den Bitumenbehälter tragenden Kraftfahrzeuges bzw«, der Drehzahl -des Motors beeinflußt.

Bei den zur Zeit im Einsatz befindlichen Bitumenspritzgeräten ist zur Einhaltung einer gleichmäßigen Fahrgeschwindigkeit ein sogenannter Handfahrhebel vorgesehen«. Mit Hilfe . desselben kann die Kraftstoffzufuhr auf einen konstanten Wert gehalten und nötigenfalls von Hand korrigiert werden» Zur Kontrolle der Fahrgeschwindigkeit bzw» der genauen Geschwindigkeitsmessung ist bei einigen neuen Bitumenspritzgeräten ein sogenanntes 5· Rad vorgesehen, das mit einem besonderen Drehzahlmesser ausgestattet isto

Bei einer Regelung der Fahrgeschwindigkeit mittels Handfahrhebel werden die durch Steigungen bzw» Gefälle des Geländes bedingten Geschwindigkeitsänderungen und hiermit die Änderung der aufgetragenen Spritzgutmenge im allgemeinen nicht berücksichtigt. Sollen diese Änderungen mit Hilfe des Handfahrhebels erfaßt werden, ist während der ganzen Betriebsdauer eine besondere intensive Aufmerksamkeit des Kraftfahrers erforderlich. Dies ist jedoch unter normalen Betriebsbedingungen nicht erreichbar. Aus diesem Grunde weicht man im allgemeinen von der einmal eingestellten Kraftstoff zufuhr nicht abβ

Bekannt ist auch eine Ausführung (DE-OS 1 658 422) bei der ein gleichmäßiger Spritzauftrag mit Hilfe eines 5· Rades in der V/eise gelöst wird, das an dem 5. Rad eine Zahnradpumpe angeschlossen ist,- die ein zur Fahrzeuggeschwindigkeit proportionales Signal an einen Hydraulikmotor abgibt. Durch den Hydraulikmotor wird dann der Druck des Bitumens in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit verändert. Die pro Flächeneinheit aufgetragene Spritzmenge kann aufwiese Weise auf einen verhältnismäßig konstanten Wert gehalten werden. Ein Nachteil dieser Lösung besteht Jedoch darin, daß ein kompliziertes Hydrauliksystem erforderlich ist. Ein noch größerer Nachteil ist, daß das Verspritzen des Bitumens nicht mit einem unter konstanten Druck stehenden Bitumen erfolgt, wodurch mehrere Schwierigkeiten verursacht

werden» Infolge des nicht stabilen Bitumendruckes wird die Einstellung und Bedienung der Einrichtung ziemlich komplizierte Die Menge des pro Flächeneinheit aufzuspritzenden Bitumens muß nämlich in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und des Bitumen-· druckes aus einem System mit mehreren Variablen bestimmt werden. Dementsprechend sind auch die Spritztabellen ausserordentlich kompliziert.

Um die Spritzgutmenge gleichmäßig auf die zu überziehende Fläche verteilen zu können, ist es wichtig, daß die Spritzbrücke stets in einer konstanten Höhe über der gegebenen Straßenoberfläche bleibt. Dies kann mit den herkömmlichen' Ausführungen offensichtlich nicht erreicht werden, da die Höhenlage der an den Behälter befestigten Spritzbrücke von der im Behälter befindlichen Bitumenmenge, der Belastung des Kraftfahrzeuges, des Druckes in den Reifen und weiteren zahlreichen Faktoren abhängt. Bei den neueren Einrichtungen ist die Höhe der Spritzbrücke bereits einstellbar* Durch das 5» Rad wird jede Änderung der Höhe registriert und das Senken bzw» Anheben des Rades durch eine Lampe angezeigt₀ Die Veränderung der Höheneinstellung der Spritzbrücke wird dann von Hand 'vorgenommene

Die mittels des 5<> Rades erfolgende Regelung unterliegt jedoch Verzerrungen, da die Fahrbahn nur entlang einer linie abgetastet- wird und die in die Bewegungsrichtung des Rades fallenden hervorstehenden Steine oder sonstige Unebenheiten bewirken eine ungegründete Regelung. Die Betätigung von Hand ist außerdem ziemlich umständlich und erfordert von der Bedienungsperson eine große Aufmerksamkeit. Berücksichtigt man außerdem noch die Tatsache, daß parallel dazu die Konstanthaltung der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges zum Aufgabengebiet der Bedienungsperson gehört, so ist offensichtlich, daß eine genaue Regelung auf diese Weise nicht verwirklicht werden kann.

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Eine wichtige Baugruppe der Bitumenspritzgeräte ist auch der zur Erwärmung des im Behälter befindlichen Bitumens dienende Brenner. Dieser ist bei allen bekannten Einrichtungen ein Ölbrenner, der aus einem auf dem Kraftwagen befindlichen Ölbehälter durch Druckluft mit Brennstoff versorgt wirdo Im Brennerkopf wird, das Heizöl mit der'vom Druckluftsystem des Fahrzeuges zugeführten oder durch einen eigenen Kompressoer gelieferten Druckluft gemischt, zerstäubt und verbrannt. Die zur Verbrennung erforderliche Sekundärluft wird aus der Umgebungsluft entnommen.

Die in den Bitumenspritzgeräten zum Einsatz kommenden Öl-' brenner sind weder mit einem Flammenwächter noch mit einer Automatik versehen. Der Umstand, daß bei diesen Einrichtungen noch keine modernen, automatischen Blockbrenner eingesetzt wurden, erklärt sich daraus, daß bei den Bitumenspritzgeräten nur die Spannung des Kraftfahrzeugakkumulators zur Verfugung steht, und diese 12 V beträgt. Yon einer derartigen Spannungsquelle kann ein automatischer Blockbrenner nicht betrieben werden. Die eingesetzten Einzelölbrenner erfordern jedoch eine ununterbrochene Aufsicht und sind für eine automatische Regelung in Abhängigkeit von der Jeweiligen Bitumenternperatur nicht geeignet.

Die Bitumenspritzgeräte sind neben den hier beschriebenen Grundeinheiten noch mit zahlreichen Rohrleitungen und Hähnen bzw. Ventilen versehen, Die Hähne bzw. Ventile müssen mehrwertig ausgeführt sein, um die verschiedenen Leitungswege in der Einrichtung miteinander zu verbinden, und um den jeweiligen Stellungen der Spritzbrücke Rechnung zu tragen. So sind bei den einzelnen Einrichtungen entsprechend den technologischen Möglichkeiten und Betriebsarten 5 bis und sogar auch mehr als 10 Hähne bzw« Ventile vorgesehen. Da diese für mehrere Stellungen ausgelegt sind, ist ihre Bedienung außerordentlich kompliziert und eine falsche

Einstellung derselben sogar mit einer Unfallgefahr verbunden»

Aus Darlegungen gehr hervor, daß die an das Verspritzen von Bitumen gestellten grundlegenden Forderungen, d.ho ein gleichmäßiges Auftragen einer vorgegebenen Spritzgutmenge bei kontinuierlichem Betrieb, mit den zur Zeit verwendeten Einrichtungen praktisch nicht verwirklicht werden kann.

Um ein gleichmäßiges Auftragen zu erreichen, muß der Druck des'in die Spritzbrücke strömenden Spritzgutes, der Abstand der Spritzbrücke zur Straßenoberfläche und die Fahrgeschwindigkeit des Kraftwagens möglichst konstant gehalten werden. Zur Sicherung eines ununterbrochenen Betriebes müssen Verstopfungen weitgehend ausgeschlossen bzw. Lösungen zur schnellen Beseitigung derselben während des Betriebes vorhanden sein.

Die zur Zeit bekannten Einrichtungen entsprechen - wie bereits beschrieben - diesen Anforderungen nicht. Die auf diesem Gebiet durchgeführten Untersuchungen zeigten, daß mit den zur Zeit zur Verfügung stehenden Einrichtungen eine genaue Regelung der aufzutragenden Spritzgutmenge . und auch ihre Messung nicht möglich ist» Nach den vorliegenden Untersuchungen weicht die beim Straßenbau als Bindemittel ausgebrachte Bitumenmenge von der vorgeschriebenen manchmal sogar um mehrere Größenordnungen je Oberflächeneinheit ab. Dies hat nicht nur den wesentlichen Nachteil, daß sich die an schon bedeutenden Kosten des Straßenbaues weiter erhöhen, sondern daß auch die gefertigte Straßendecke von niedriger Qualität ist. Es kommt zu Ausschmelzungen und Zerstörungen der fertigen Straßendecke und bei rauhen Überzügen zu einem Herauslösen des Gestein-Splittes ο Bei der Instandsetzung der zerstörten Straßen treten die gleichen Probleme easjieut auf, da ein gleich-

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mäßiger Bitumenauftrag nicht gesichert werden kann_o Ziel der Erfindung:

Ziel der Erfindung ist es, die vorstehend aufgeführten Nachteile zu beseitigen und ein vollkommen gleichmäßiges Auftragen einer genau festgelegten Spritzgutmenge bei kontinuierlichem Betrieb zu erreichen.

Darlegung des V/es ens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde» eine insgesamt verbesserte Einrichtung zu schaffen, die eine automatische' Konstanthaltung der wichtigsten Betriebsparameter gewährleistet, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf die Reduzierung der Hähne bzw_o Ventile und auf den Einsatz eines automatischen Blockbrenners gelegt wird_ö

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Rohrleitung zwischen dem Bitumenbehälter und der Spritzbrücke ein Druckmesser angeordnet und der Druckmesser über ein 'Potentiometer und eine Reglereinheit mit der Pumpe verbunden ist. Die an Arbeitszylindern befestigte Spritzbrücke ist mit Schaltelementen versehen und an der Hinterachse des Kraftfahrzeuges Endschalter angeordnet, die mit den Schaltelementen zusammenwirken,. Das als Geber fungierende, mit einem Drehzahlmesser versehene 5. Rad des Kraftfahrzeuges ist über eine Steuereinheit und ein Betätigungselement an die Einspritzpumpe (den Vergaser) angeschlossen, und die Verschlußelemente der in der Spritzbrücke angeordn eten Düsen mit in die Düsenöffnungen hineinreichenden Reinigungsnadeln ausgestattet.

In der erfindungsgemäßen Einrichtung ist außerdem eine kombinierte Vierwege-Hahnba,tterie vorgesehen, deren zentraler Anschlußstutzen mit der Pumpe verbunden ist. Im Hahnküken

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der kombinierten Hanbatterie sind zwei Leitungsgänge vorgesehen» Der eine Gang schließt zwei der vier Anschlußstutzen der kombinierten Hahnbatterie kurz, während der andere Gang die Verbindung zwischen dem zentralen Eintrittsstutzen und dem jeweils gewünschten Stutzen sicherte Die Einrichtung enthält ferner einen in die Rohrleitung zwischen der Pumpe und dem Bitumenbehälter eingebauten Umstellhahn. Durch Verstellen der kombinierten Hahnbatterie und des Umstellhahnes können insgesamt 8 verschiedene· Betriebsarten verwirklicht werden. Hierdurch kann die Bitumenspritzeinrichtung maximal ausgenutzt und die Bedienung mit Hilfe von insgesamt 2 Hähnen auf einfache Weise vorgenommen werden«.

Das erfindungsgemäße Bitumenspritzgerät ist mit einem, den 12 V Gleichstrom des Kraftfahrzeugs-Akkumulators in 220 V Y/echselstrom umformenden Inverter versehen, wodurch sämtliche elektrischen Punktionsgruppen der Einrichtung mit einer Spannung von 220 V betrieben werden können_o Dies ermöglicht gleichzeitig den Einsatz von modernen automatischen Blockbrennern zum Aufwärmen des im Bitumenbehälter befindlichen Spritzgutes„ Die Verwendung des automatisch gesteuerten Blockbrenners gestattet einen wirtschaftlichen Betrieb und im Falle von Reparaturen den Ersatz durch einfache Serienbauteile« Die Blockbrenner sind mit einem Flammenwächter und einer elektrischen Zündung versehen, wobei ihre Leistung in Abhängigkeit von der Temperatur des zu erwärmenden Bitumens automatisch geregelt werden kann«.

Die weiteren Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe von Zeichnungen beschrieben. Es zeigenj

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Figo 1: das Schema der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Pig· 2: einen Teil der Spritzbrücke mit Düsen

und Reinigungsnadeln im Schnitt, . \

. Figo 3a; die Seitenansicht des Spritzbildes des Bitumenspritzgerätes,

Pig. 3b: die Draufsicht des Spritzbildes„

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist auf ein mit Zusatzgetriebe ausgestattetes Kraftfahrzeug entsprechender Tragkraft angeordnet oder als selbstfahrende Einheit aufgebaut bzwo in Form einer Zuladung auf einem Lastkraftwagen montierte

Im herkömmlich -.wärmeisolierten Biturnenbehälter 12 ist ein Saugrohr 1 vorhanden, das über einen Umstellhahn 2 an eine Pumpe 4 angeschlossen ist₀ An den dritten Anschlußstutzen des Umstellhahn3 2 ist eins äußere Rohrleitung 3 angeschlossen. Die Pumpe 4 ist über eine Rohrleitung 9 mit der Spritzbrücke 8 verbundene In die Rohrleitung 9 ist eine kombinierte Hahnbatterie 5 in der Weise eingebaut, daß ihr zentraler Stutzen V über eine Rohrleitung mit der Pumpe 4 verbunden istv Die Stutzen I-IV der kombinierten Hahnbatterie 5 sind an verschiedene Rohrleitungen 6, 7, 9» 10 angeschlossen.

Die Spritzbrücke 8 besteht aus zwei Teilen, die gegeneinander stufenlos verstellt werden können. Dadurch kann die Spritzbreite in beliebiger Weise kontinuierlich verändert werdeno Muß das Spritzgut auf eine besonders breite Fahrbahn aufgetragen werden, so sind an die Spritzbrücke 8 feste Ansätze anschließbar, mit denen zusammen die Spritzbrücke 8 auch weiterhin stufenlos verstellt werden kann.

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Die Einstellung kann auf hydraulischem, pneumatischem oder mechanischem Wege erfolgen»

Die in der Spritzbrücke 8 angebrachten Düsen 11 sind in Pig. 2 dargestellte Die eigentliche Düse 11 ist in Form . einer Bohrung in der Düsenbuchse 42 ausgeführt. Der obere Plansch der Düsenbuchse 42 ist zugleich der Ventilsitz, auf dem in geschlossener Stellung das kalottenförmige Ende des Verschlußelementes 43 aufliegt* Das Verschlußelement 43 ist mit einer Reinigungsnadel 33-versehen, die in die Düse 11 hineinreichte So kann die Düse 11 auch nach vollständigem Erstarren des Bitumens nie ganz verstopfen. Nach Anheben der Reinigungsnadel kann wieder heißes.Bitumen durch die freigegebene Öffnung hindurchströmen, wodurch die teilweise verstopfte Düse innerhalb weniger Sekunden freigespült wird_o Das Verschlußelement 43 wird durch die Hubgabel 45 gegen die Peder 44 bewegt« In geschlossener Stellung reicht die Reinigungsnadel 43 vollständig in die Düsenbuchse 42 hinein und entfernt von dort alle Verunreinigungen» Das Öffnen der Düse 11 wird, mit Hilfe des Betätigungselementes 34 und des Steuer- " schalters 35 vorgenommen. Tritt während des Betriebes eine Verstopfung der Düse 11 auf, so kann diese durch kurzzeitiges Schließen und Öffnen beseitigt werden. Dieser Reinigungsvorgang kann einzeln je Düse oder gleichzeitig bei sämtlichen Düsen durchgeführt werden. Die Betätigung der Hubgabel 45 erfolgt pneumatisch oder hydraulisch. Das zur Reinigung dienende kurzzeitige Schließen und Öffnen der Düse kann auch ohne Unterbrechung des stetigen Betriebes vorgenommen werden, so daß die Einhaltung der technologischen Parameter gesichert ist₀

Beim Ausfahren der Spritzbrücke '8 auf eine größere Breite öffaen sich die über die Grundbreite hinausreichenden Düsen 11 in bekannter Weise automatisch,- so daß die Ausbringung des Bitumens unabhängig von der Breite der Spritz-

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brücke vollkommen gleichmäßig erfolgt«

Das Spritzgut wird durch die Pumpe 4.aus dem Bitumenbehälter 12 zur Spritzbrücke 8 gefördert, wobei die Pumpe über das Zusatzgetriebe 17 des Kraftfahrzeuges angetrieben wirdo Das an den Motor 25 des Kraftfahrzeuges angeschlossene Zusatzgetriebe 17 treibt eine Pumpe 18 an, die aus dem Flüssigkeitsbehälter 22 01 zum hydraulischen Motor l6 fördert. Dieser Hydraulikmotor l6 treibt die Pumpe 4 mit stufenlos veränderbarer Geschwindigkeit an.

Die Änderung der -Leistung der Pumpe 4 erfolgt mit Hilfe des Strömungsreglers 19· Der Strömungsregler 19 bestimmt die Menge der durch die Rohrleitung 21 in den Hydraulikmotor l6 fließenden Flüssigkeit«, Auf diese Weise kann eine stufenlose Änderung der Leistung der Pumpe 4 vorgenommen werden. -

Wie bereits dargelegt, ist die Änderung der Umlaufgeschwindigkeit bzw. die Leistung der Pumpe 4 zur Konstanthaltung des Druckes des der Spritzbrücke 8 zugeführten Bitumens unbedingt erforderlich. Die Änderung des Bitumendruckes wird durch den in die Rohrleitung 7 eingebauten Fühler 13 erfaßt, der bei einer Druckänderung die Stellung des Potentiometers 14 verändert«. Das Potentiometer 14 ist mit der Regeleinheit 15 verbunden, die den eingestellten'Druckwert mit dem durch das Poteniometer 14 abgegebene Signal vergleicht und in Abhängigkeit davon den Arbeitszylinder 23 mit Hilfe des elektromagnetischen Umsteuerventils 24 betätigt.

Anstelle des Druckmessers 13 kann auch ein Kontaktfühler verwendet werden, an dem der gewünschte Druckbereich voreingestellt und so der Strömungsregler 19 direkt vom Kontaktfühler gesteuert wird.

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Überschreitet der Druck des in der Rohrleitung 7 strömenden Bitumens den eingestellten Wert, so vermindert die Regeleinheit 15 die Menge der durch den Strömuungsregler 19 strömenden Flüssigkeit, worauf sich die -Drehzahl des Hydraulikmotors 1β verringert. Demzufolge fördert die Pum™ pe 4 weniger Bitumen und der Druck geht auf den gewünschten· -Wert zurück«

Liegt der Spritzdruck unter dem eingestellten Wert, läuft der vorstehend beschriebene Vorgang in entgegengesetzter Weise ab„

Mit Hilfe der beschriebenen Regeleinrichtung kann der Druck des Bitumens während der gesamten Betriebsdauer ohne jede manuelle Tätigkeit auf einen nahezu konstanten Wert gehalten werden.

Zur Erreichung eines gleichmäßiger Streubildes bzw· für einen gleichmäßigen Auftrag ist jedoch ein konstanter Bitumendruck allein nicht ausreichend. Um ein richtiges Streubild, wie es in Fig₀ 3a und 3b dargestellt ist, zu erhalten, muß die Spritzbrücke 8 in einer festgelegten konstanten Höhe gehalten v/erden. Bei richtig eingestellter Höhe der Spritzbrücke 8 entsteht eine gleichmäßige Verteilung des Spritzgutes entsprechend der Linie 0 in Figo 3a. Kommt es zu einem Anheben oder Absenken der Höhenlage der Spritzbrücke 8, so hat dies ein Auseinanderziehen (siehe, unterbrochene Linie in Fig. 3a) bzw₀ Einengen (punktierte Linie) der Streukegel zur Folge und es entsteht ein streifenförmiges Streubild - Fig. 3b₀ Daraus ergibt sich das eine einmal getroffene Einstellung der Spritzbrücke 8, beispielsweise vor Betriebsbeginn, nicht genügt, und eine Regelung entsprechend einem eingestellten Sollwert gegeben sein muß.

Um die Höheneinstellung der Spritzbrücke 8 während des Be-

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triebes .auf einen konstanten Wert zu halten, sind an der Spritzbrücke 8 Schaltelemente 37 befestigt, die sich zusammen mit der SpritzbrUcke 8 bewegen. An der Hinterachse des Transportfahrzeuges sind Endschalter 36 angeordnet, die mit den Schaltelementen 37 zusammenwirken,, Die Endschalter befinden sich in einer verhältnismäßig stets gleichbleibenden Höhenlage, da ihr vom Boden genossener Abstand lediglich durch den Reifendruck der Kraftfahrzeugreifen beeinflußt wird. Mit dieser Lösung kann die Bewegung der Spritzbrücke 8 in festgelegten Grenzen gehalten werden. Sobald die Spritzbrücke 8 tiefer als zulässig herabsinkt, erreichen die Schaltelemente 37 die unteren Endschalter 36 und lösen durch Betätigung derselben ein Regelsignal an die elektromagnetischen Ventile 38 aus. Die durch die Ventile 38 betätigten Arbeitszylinder 39 heben hiernach die Spritzbrücke soweit an, bis. der Kontakt der Schaltelemente 37 mit dem unteren.Endschalter 36 wieder getrennt ist.

Beim Anheben der Spritzbrücke 38 läuft der gleiche Vorgang in umgekehrter Richtung ab. Die Schaltelemente 37 erreichen die oberen Endschalter 36, worauf die Arbeitszylinder 39 die Spritzbrücke 8 wieder absenken. So kann automatisch die vorschriftsmäßige Höheneinstellung während des Betriebes innerhalb der angegebenen Toleranzgrenzen eingehalten werden.

Der Bewegungsbereich der Spritzbrücke 8 wird durch die Abstände der Endschalter 36 und durch die Abmessungen der Schaltelemente 37 bestimmt» Über die elektromagnetischen Ventile 38 wird solange Arbeitsflüssigkeit zu den Arbeitszylindern 39 geleitet, bis der Spannungskontakt zwischen Endschalter 36 und den Schaltelementen 37 aufgehoben ist.

Da die Spritzbrücke 8 gelenkig an den beiden Arbeitszylindern 39 aufgehängt ist und sowohl die Schaltelemente

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als auch- die Endschalter 36 auf beiden Seiten angeordnet sind, kann auch eine Schräglage der Spritzbrücke 8 mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lösung automatisch berichtigt werden. . .

Zur Sicherung einer konstanten Geschwindigkeit des Transportfahrzeuges wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung in an sich bekannter Weise ein sogenanntes 5o Rad 32 verwendet. Das 5* Rad 32 ist mit einem Geber und einem Drehzahlmesser 30 versehene Mittels des an den Drehzahlmesser 30 angeschlossenen Potentiometers wird die gewünschte Ge- . schwindigkeit eingestellt und nach Ingangsetzen des Fahrzeuges die Kraftstoffzufuhr automatisch bis zum Erreichen der entsprechenden Geschwindigkeit erhöht. Hierzu sind an den Drehzahlmesser 30 der Geber 29 und die Steuereinheit 28 angeschlossen, die über das Betätigungselement 27 die Stellung des Fahrhebels 26 verändern,, Der Drehzahlmesser kann auch ein Voltmeter, das mit dem im 5o Rad 32 als Geber 31 angeordneten Generator verbunden ist, seinv

Die Geschwindigkeitsregelung kann auch so gelöst werdenj daß der im 5_O Rad 32 verwendete Geber 31 eine Zahnradpumpe und der Drehzahlmesser 30 ein auf die Drehzahl kalibrierter Kontaktdruckmesser ist, in den die Pumpe in Abhängigkeit von der Drehzahl des 5„ Rades 32 eine Flüssigkeit mit unterschiedlichem Druck fördert. In diesem Falle erübrigt sich der Geber 29 und die Steuereinheit 28 kann, unmittelbar vom Kontaktdruckmesser gesteuert werden.

Nach Erreichen der eingestellten Geschwindigkeit hält nunmehr das Kraftfahrzeug innerhalb der gegebenen Toleranzgrenzen seine Geschwindigkeit. Bei -einer zu hohen Geschwindigkeit des Fahrzeuges schlägt der Zeiger des Drehzahlmessers 30 stärker als vorgegeben aus, der Geber 29 betätigt die Steuereinheit 28 und diese bewirkt eine Zurückregelung der Einspritzpumpe 26, Vermindert sich hingegen die Ge-

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schwindigkeit des Fahrzeuges, so verstellen der Geber 29 und die Steuereinheit 28 die Einspritzpumpe 26 über das Betätigungselement (Kraftschalter) 27 in entgegengesetzter •Richtungo Bei normalen Transportfahrten wird natürlich das Geschwindigkeitsregelsystem nicht eingeschaltet«

Bei dem erfindungsgemäßen Bitumenspritzgerät werden anstelle der bei den herkömmlichen Einrichtungen verwendeten zahlreichen Hähne lediglich ein Umstellhahn und eine kombinierte Hahnbatterie verwendet. Mit Hilfe dieser können sämtliche erforderlichen Arbeitsgänge durchgeführt werden·

Vor Beginn des Bitumenspritzens sind die Armaturen und Ausrüstungen, das Rohrsystem und die Spritzbrücke bis zur Betriebstemperatur zu erwärmen. Hiernach wird der Umstellhahn 2 in Richtung zur Pumpe geöffnet und die kombinierte Hahnbatterie 5 so eingestellt, daß das Bitumen aus der Pumpe 4 durch den Z:eatralstutzen V in die kombinierte Hahnbatterie 5 eintritt und über den Stutzen I durch die Rohrleitung 9 in die Spritzbrücke 8 gelangt. Da die Düsen 11 der Spritzbrücke geschlossen sind, fließt das Bitumen durch die Rohrleitung 7 in die kombinierte Hahnbatterie

5 zurück«und tritt durch den kurzschließenden Leitungsgang über den Stutzen III wieder aus, um durch die Rohrleitung

6 in den Bitumenbehälter zurückzufließen»

Ist das im Bitumenbehälter 12 befindliche Bitumen bereits kalt, so muß es vor dem Umwälzen wieder erwärmt -werden. Hierzu wird das Bitumen durch die Pumpe 4 in die kombinierte Hahnbatterie 5 befördert und von dort durch die Rohrleitung 6 unmittelbar in den Bitumenbehälter 12 zurückgeführte

Während des Betriebs befindet sich die kombinierte Hahnbatterie 5 in der Stellung, in der das Bitumen über den Stutzen IV in die Rohrleitung 7 und von hier in die Spritz-

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brücke 8. gelangt«, Da in dieser Stellung der an die Rohrleitung 3 angeschlossene Stutzen I geschlossen ist, kann das Bitumen nicht in den Rücklauf fließen, d_oh_o die vollständige Bitumenmenge tritt durch die Düsen 11 aus.

Muß der Bitumenbehälter 12 mit Bitumen aufgefüllt werden, wird ein mobiler oder stationärer Tank an die Rohrleitung 3 der Einrichtung angeschlossen. Der· Umstellhahn 2 wird si eingestellt, daß die Rohrleitung 3 und die Pumpe 4 verbunden werdeno Das Bitumen gelangt aus der Pumpe 4 erneut in die kombinierte Hahnbatterie 5 und von dort durch das Rohr 6 in den Bitumenbehälter«

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Biturnenspritzgerätes kann auch Bitumen durch Umpumpen ein einen anderen Behälter umgeschlagen werden» Hierbei gelangt das Bitumen aus dem anliefernden Behälter über die Rohrleitung 3 und den Umstellhähn 2 in die Pumpe 4 und von hier über den Stutzen II der Hahnbatterie 5 und die Rohrleitung 10 in den aufzufüllenden Behälter«

Beabsichtigt man ein Entleeren des Bitumenbehälters 12, so ist das Saugrohr 1 über den Umstellhahn 2 und die Pumpe 4 erneut mit der kombinierten Hahnbatterie zu verbinden, wobei der Stutzen II derselben offen ist und das Bitumen durch diesen sowie durch die Rohrleitung 10 in einen äussersnBehälter abgelassen werden kann·

Das Auffüllen des Bitumenbehälters 12 kann auch mittels einer fremden (äußeren) Pumpe vorgenommen werden. In diesem Pail wird der Bitumenbehälter 12 durch die Rohrleitung 6, die kombinierte Hahnbatterie 5 und die Rohrleitung 10 unter Zwischenschaltung der fremden Pumpe an den äußeren Bitumenbehälter angeschlossen und das Bitumen auf diesem Wege in den Bitumenbehälter 12 gepumpt.

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Aus den Darlegungen geht hervor, daß mit den beiden Hahnbatterien sämtliche erforderlichen Arbeitsgänge verrichtet werden können und das dazu höchstens zwei Hähne verstellt werden, müssen. Während des Betriebes muß zur Durchführung de erforderlichen Arbeitsgänge nur die kombinierte Hahnbatterie 5 verstellt werden.

Die Rohrleitungen, Hahnbatterien und die Spritzbrücke de.s erfindungsgemäßen Bitumenspritzgerätes können nötigenfalls mit einem Reinigungs- bzw· !lösungsmittel gespült und anschließend mit Druckluft ausgeblasen werderu Die Reini-' gungsflüssigkeit kann in einem besonderen Behälter auf dem Spritzgerät bereitgestellt werden, zweckmäßiger ist es jedoch, die Reinigung mit einer aus einem fremden Behälter gelieferten Flüssigkeit durchzuführen. Die Druckluft wird vom Kompressor des' Fahrzeuges geliefert.

Das Anheizen des Behälters bzw. das Nachwärmen des Spritzgutes erfolgt durch einen automatischen Ölbrenner, der jedoch nur dann in Betrieb gesetzt wird, wenn die Bitumentemperatur, unter einen zulässigen Wert gesunken ist. Als Brenner wird ein automatischer Blockbrenner eingesetzt, der jedoch nur dann gezündet werden kann, wenn der Behälter bis zu einem vorgeschriebenen Mindeststand mit Bitumen aufgefüllt ist. Liegen nämlich die Heizrohre frei, besteht die Gefahr, daß sich die Bitumendämpfe entzünden. Die Verriegelung des Brenners erfolgt durch einen Endschalter. Der Endschalter schließt sofort, wenn im Bitumenbehälter der Mindestfüllstand vorhanden ist. Danach können die in Reihe geschalteten ölbrenner gezündet werden«

Der automatische. Blockbrenner arbeitet mit 220 V Wechselstrom, Der 220 V Wechselstrom wird vom Kraftfahrzeugakku^: nullator durch einen Stromformer erzeugt. Der bei der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendete Stromformer wurde eigens für diesen Zweck gebaut und liefert gleichzeitig

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auch den Strom für die Höhensteuerung der Spritzbrücke, für die Regelung des Bitumendruckes und zur Betätigung der automatischen Kraftstoffzufuhr«

Aus dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zu ersehen, daß mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ein gleichmäßiger Bitumenauftrag realisiert werden kann, da sämtliche dazu erforderlichen Bedingungen durch die erfindungsgemäße Einrichtung erfüllt werden. Der Bitumendruck, die Höhenlage der Spritzbrücke und die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges werden im Verlauf des Betriebes automatisch auf einen konstanten Wert gehalten» Mit den beschriebenen automatischen Einrichtungen werden der aufgrund der Spritztabelle zur angegebenen Menge gehörende Biturnendruck, der Geschwindigkeitswert und der von der Fahrbahnober fläche gemessene Abstand der Sprit.zbrücke durch die Bedienungsperson des Bitumenspritzgerätes im voraus einprogrammiert und die entsprechenden Hahnstellungen eingestellt. Während des Betriebes werden die eingestellten Werte durch die Automatik gesichert und innerhalb der gegebenen Toleranzgrenzen gehaltene

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Spritzeinrichtung können sämtliche Bitumensorten und Bitumenprodukte sowie auch · andere in erster Linie beim Straßenbau bzw. bei der Strassenunterhaltung verwendeten flüssigen Stoffe in der gewünschten Menge in vollkommen gleichmäßigen Schichten aufgetragen werden«

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Claims (2)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Bitumenspritzgerät, bestehend aus einem Bitumenbehälter, . einer Pumpe, einer in ihrer Höhenlage veränderlichen und in ihrer Breite stetig verstellbaren Spritzbrücke und einem zusätzlichen, als Signalgeber dienenden Bodenrad zur 'Regelung der Geschwindigkeit, wobei sämtliche Aggregate auf einem Transportfahrzeug angeordnet sind, und die Spritzbrücke mit verschließbaren Düsen versehen ist, gekennzeichnet dadurch, daß

   in der zwischen dem Bitumenbehälter (12) und der Spritzbrücke- (8) befindlichen Rohrleitung (7) ein Druckmesser (13) angeordnet ist, und der Druckmesser (13) über eine Reglereinheit (15) mit der Pumpe (4) verbunden ist; ·

   die an Arbeitszylindern (39) aufgehängte Spritzbrücke (8) mit Schaltelementen (37) versehen ist und an der Hinterachse des Kraftfahrzeuges mit den Schaltelementen (37) zum Anschlag kommende Endschalter (36) angeordnet sind;

   der an das 5. Rad (32) angeordnete Geber (29) über die Steuereinheit (28) und dem Betätigungselement (27) mit der Einspritzpumpe (2G) des Kraftfahrzeuges verbunden ist;

   die Verschlußelemente (43) der in der Spritzbrücke (8) vorgesehenen Düsen (11) mit in die Düsenöffnungen hineinreichenden Reinigungsnadeln (33) versehen sind_e

   Bitumenspritzgerät nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Pumpe (4) durch einen Hydraulikmotor (16) angetrieben wird und daß zur Flüssigkeitsversorgung des Hydraulikmotors (Ib) an den Kraftfahrzeugmotor (25) ein Zusatzgetriebe (17) eine Pumpe (18) angeschlossen ist.

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   Bitumens-pritzgerät nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß das an den Druckmesser (13) angeschlossene Potentiometer (14) und die Reglereinheit (15) mit einem Strömungsregler (19) verbunden ist, der in der Rohrleitung (21) zwischen der Pumpe (18) und dem Hydraulikmotor- (16) angeordnet ist· . -

   4« Bitumenspritzgerät' nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß es mit einer kombinierten Hahnbat- · terie (5) ausgestattet ist, deren zentraler Eintrittsstutzen (V) mit der Pumpe (4) verbunden ist, während die Anschlußstutzen (I-VI) mit den beiden Teilen der Spritzbrücke (8), dem Bitumenbehälter (12) und der äußeren Rohrleitung (10) verbunden sind, wobei mittels des einen der. beiden im Küken der kombinierten Hahnbatterie (5) vorge-. sehenen Leistungsgänge in heder Stellung der.zentrale
   Eintrittsstutzen (V) mit einem der Austrittsstutzen verbunden ist und mittels des anderen hingegen zwei Austrittsstutzen kurz geschlossen werden»
2. 5. Bitumenspritzgerät nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß in das Saugrohr (l) zwischen dem Bitumenbehälter (12) und der Pumpe (4) ein Umstellhahn mit zwei Stellungen (2) eingebaut ist, an dessen freien Anschlußstutzen eine fremde (äußere) Rohrleitung (3) angeschlossen werden kann» - . - ...

   6, Bitumenspritzgerät nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, d,aß an den Kraftfahrzeugakkumulator ein einen Strom von 220 V herstellender Stromformer angeschlossen ist«

   7ο Bitumenspritzgerät nach einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß es mit einem automatischen Ölbrenner versehen ist»

   ierzu_JÜ>eiten Nennungen . _ ₂₃