mini|Asphaltfertiger vor dem Einbau mini|Asphaltfertiger beim Einbau von Asphaltmischgut
Ein Asphalt- oder Straßenfertiger ist eine Maschine, mit der sich ungebundene und gebundene Schichten wie zum Beispiel Sand, Schotter, Asphalt und Beton herstellen lassen. Neben den herkömmlichen Maschinen wurden auch Sonderformen entwickelt, die auf eine bestimmte Einbauweise zugeschnitten sind (wie etwa der Kompaktasphaltfertiger). Grundsätzlich wird unterschieden zwischen dem Raupen- und dem Radfertiger. Im allgemeinen Sprachgebrauch hat sich für diesen Maschinentyp auch die Bezeichnung Schwarzdeckenfertiger oder kurz Fertiger durchgesetzt. Landläufig wird fälschlicherweise auch der Begriff Teermaschine verwendet.
Einen wichtigen Entwicklungsschritt bei den Asphaltfertigern stellte die Einführung der hydraulischen Ausziehbohlen in den 1970er Jahren dar. So konnten erstmals Gesamteinbaubreiten von bis zu 12 Metern realisiert werden. Bedeutend war zudem in den 1980er Jahren das Aufkommen der Hochverdichtungsbohle. Diese beiden Komponenten wurden in den folgenden Jahrzehnten stetig weiterentwickelt und sind Bestandteil in allen modernen Asphaltfertigern. Arbeitsumfeld mini|Drei Asphaltfertiger beim sogenannten Heiß an Heiß-Einbau am Mainzer Ring im Juli 2008. Mit diesem Verfahren lassen sich Nähte, die meist eine Schwachstelle sind, vermeiden. Fertiger werden von der Bauwirtschaft in allen Bereichen eingesetzt und sind im Straßen- und Wegebau, Böschungs- und Deponiebau und vereinzelt auch im Garten- und Landschaftsbau, im Sportplatzbau oder Gleisbau zu finden. Neben der Hauptaufgabe, dem Einbau von Walzasphalt, können mit der Maschine zudem Sand, Schotter, hydraulisch gebundene Tragschichten und Beton profilgerecht eingebaut werden. Der maschinelle Einbau von Gussasphalt ist nur mit einer Gussasphaltbohle möglich.
Beim klassischen Einbauverfahren, dem Horizontaleinbau, wird das einzubauende Material durch einen LKW-Kipper ohne eingelegten Gang zugeführt, der in einer speziellen, vorn angebrachten Halterung (Abdrückbalken) von der Maschine geschoben wird. Beim Einbau an Steigungen, wie sie beim Deponiebau und Wasserbau vorkommen können, stehen herkömmliche Varianten oder Umbauten in Form eines Hangfertigers für den Einsatz zur Verfügung. Weitere Einsatzprofile sind Einbau in Schräglage oder das Herstellen von Spurbahnen und Profilbau im Gleis- und Landschaftsbau.
In aller Regel wird das hinter der Maschine vorverdichtete Material durch Walzen weiter verdichtet und geglättet. Je nach Bauausschreibungen und Verfahren kann der Einsatz eines Beschickers notwendig sein. Die ursprünglich für den Kompaktasphaltfertiger entwickelte Maschine wird als berührungsloses Verbindungselement zu den Mischguttransportfahrzeugen eingesetzt und nutzt ein Förderband zur Materialübergabe.
Aufbau mini|Frontansicht. Abdrückbalken, Kratzerbänder und Tunnel sind gut sichtbar. Der Materialbehälter ist eingeklappt. Die Komponenten eines Fertigers bestehen aus dem Fahrantrieb, dem Materialbehälter (Aufnahmebehälter), den Kratzerbändern, Verteilerschnecke, Einbaubohle, Heizung und Nivellierautomatik. Der Materialtransport und Verteilung in der Maschine ist dabei automatisiert und kann bei Bedarf per Hand übersteuert werden. Der grundlegende Aufbau der Maschinen ist dabei immer gleich, kann aber je nach Hersteller in Details wie Bedienbarkeit und Ausführung der verschiedenen Komponenten abweichen.
Die Einbauqualität der Fertiger ist immer abhängig vom Zustand des Planum beziehungsweise des Untergrundes, dem einzubauenden Material, der Einbaustärke, der Einbaubreite, der Einbaugeschwindigkeit, dem Verschleißgrad der Bohle und beim Asphalteinbau zusätzlich der Mischguttemperatur sowie den Wetterverhältnissen und der Materialvorlage vor der Bohle.
Fahrantrieb Der Fahrantrieb der Maschine besteht entweder aus Ketten oder Rädern; in der Mehrzahl sind jedoch kettengetriebene Fertiger (Einbaugeschwindigkeit 0–29 m/min) zu sehen (auch empfohlen ab 6,50 m Arbeitsbreite). Die Kettenfertiger haben eine bessere Traktion und sind daher bestens auch für große Einbaubreiten (bis 16 m) geeignet. Radfertiger dagegen sind mobiler und erlauben eine höhere Einbaugeschwindigkeit (0–40 m/min); zudem sind sie durch den Radantrieb leichter von einer Baustelle auf die nächste umzusetzen (Selbstfahrer – kein Tieflader notwendig).
Fertiger in den USA sind vorwiegend mit Vibrationsbohlen ausgestattet. Kettenfertiger verfügen daher über schnelllaufende Kettenlaufwerke (Schnellläufer); sie unterscheiden sich wie auch der Radfertiger grundlegend von europäischen Modellen. Sie erreichen Einbaugeschwindigkeiten, die bis zu 76 m/min betragen können.voegele.info:
Als Motor dienen Dieseltriebwerke unterschiedlicher Hersteller mit einer Leistungsspanne von ca. 33 kW bis 259 kW.
Materialbehälter, Kratzerbänder und Verteilerschnecke mini|Starre Bohle mit insgesamt 13 m Breite. Der Schneckenkanal wird mit Leitblechen geführt. Eine Abstützung der Bohle ist dabei zwingend erforderlich um ein Verwinden oder Verbiegen zu vermeiden. Der Materialbehälter des Fertigers befindet sich an der Front und dient zur Aufnahme des einzubauenden Materials. Das Fassungsvermögen liegt je nach Größe der Maschine zwischen 5 t und 14 t, welches durch Materialbehältereinsätze im Durchschnitt auf 20 t vergrößert werden kann. Die Seitenwände sind hydraulisch einklappbar und erlauben ein vollständiges Entleeren.
Der Weitertransport wird durch bis zu zwei vor- und zurücklaufende Kratzerbänder übernommen, die sich auch unabhängig steuern lassen. Mit ihnen wird das Material durch die Maschine in den Schneckenraum hindurchtransportiert.
Die gleichmäßige Verteilung des Materials vor der Bohle wird durch zwei rotierende Förderschnecken erreicht. Die voneinander unabhängigen Schnecken können je nach Einbaubreite mit entsprechenden Teilen verlängert werden. Der Lagerbock ist in der Höhe verstellbar und kann auf die verschiedenen Einbaustärken angepasst werden. Wie auch das Kratzerband können die Schnecken reversiert werden.
Einbaubohle mini|Doppeltamper an einer ABG-Variobohle Typ VDT-V88 mit elektrischer Heizung. Am hinteren Tamper ist der Sockel des Heizstabes erkennbar. mini|Arbeitsweise eines Tamper beim Einbau. Zu sehen ist das linke Ausfahrteil einer Ausziehbohle. Davor läuft die Grundbohle. Die Fertiger unterscheiden sich gegenüber anderen Baumaschinen, wie Raupen oder Grader, durch ihre schwimmend gelagerte Bohle, mit der sich kleine Unebenheiten im Unterbau beim Überfahren ohne Eingriffe in die Steuerung verringern oder ausgleichen lassen. Sie hat die Aufgabe, das Mischgut über die gesamte Einbaubreite gleichmäßig zu verdichten und eine geschlossene, ebene Struktur zu erzeugen. Grundsätzlich wird dabei zwischen Starrer- und Ausziehbohle unterschieden. Alle Bohlen verfügen in der Mitte über eine mechanische oder hydraulische Dachprofilverstellung. Das Einbaumaß ohne Ausfahr- oder Anbauteile wird als Grundbreite beziehungsweise Grundbohle bezeichnet.
Das Eigengewicht und die Verdichtungsaggregate der Bohle sollen eine möglichst große Vorverdichtung erzeugen, damit unterschiedliche Einbaustärken einen geringen Einfluss auf das Walzmaß bei der Endverdichtung haben. Während des Einbaus ist die Bohle nur über zwei Zugpunkte mit der Maschine verbunden. Sie wird ausschließlich vom eingebauten Material getragen. Höhenänderungen werden durch das Verändern des Anstellwinkels erreicht. Der Zylinder zum Heben- und Senken ist ohne Funktion, kann jedoch bei einigen Hersteller gezielt angesteuert werden, um die Bohle bei nichttragendem Material zu entlasten und damit eine höhere Einbaustärke zu erreichen. Eine Bohlenblockierung ist dagegen Standard und erlaubt nach dem Halten mit Schwimmstellung ein Anfahren, ohne dass die Bohle ihre Höhe verändert.
Wird Asphalt eingebaut, haben Temperatur und Zusammensetzung des Materials zusätzlich Einfluss auf das Verhalten der Bohle. So bewirkt eine hohe Temperatur ein Aufsteigen, während kälteres Material die Bohle absinken lässt. Die verschiedenen Asphaltsorten und die Zugabe von Recyclingmaterial beeinflussen ebenfalls die Tragfähigkeit und somit die Einbaustärke. Um ein Ankleben des Asphaltes zu verhindern, kann die Bohle je nach Hersteller elektrisch oder mit Gas beheizt werden.
Wird die Bohle durch Anbauteile verbreitert, stehen Vorabstreifer und Kanalleitbleche zur Verfügung. Diese sind notwendig, um auch bei großen Einbaubreiten eine gleichmäßige Mischgutvorlage zu erreichen und einer Entmischung des Materials vorzubeugen.
Zur Verdichtung stehen je nach Bohlentyp unterschiedliche Aggregate zur Verfügung:
Stampfer mit Vibration Der Stampfer wird von einer Exzenterwelle in eine vertikale Bewegung versetzt. Er verdichtet (stopft) das jeweilige Material in die vorhandenen Hohlräume, die Vibration sorgt für eine geschlossene Oberflächenstruktur.
Doppelstampfer (nur ABG (Volvo-ABG) = Weltpatent) Patentierte Hochverdichtungsbohle mit Doppelstampfer und Vibration zum optimalen Einbau von jeglichen Materialien (Asphalt und Walz- und Magerbeton).
Stampfer Der Stampfer wird von einer Exzenterwelle in eine vertikale Bewegung versetzt. Er verdichtet (stopft) das jeweilige Material in die vorhandene Hohlräume.
Vibration Die Vibration wird durch eine Unwuchtwelle quer zur Fahrtrichtung auf dem Glättblech erzeugt.
Pressleiste (ausschließlich VÖGELE) Zusätzlich zu Stampfer und Vibration können die Fertiger des Unternehmens Vögele mit maximal zwei Pressleisten ausgestattet werden. Diese werden hydraulisch mit einer Frequenz von ~68 Hz und einem Druck vom max. 130 bar auf das Mischgut gedrückt (keine wirkliche Verdichtung - Duplizierung der Grundverdichtung). Die Pressleisten sind nach dem Glättblech angeordnet.
Nivellierautomatik mini|Schema der Big Sonic-Ski Variante von MOBA Mobile Automation AG Grundsätzlich können Fertiger ohne Hilfe Material in bestimmten Schichtstärken einbauen. Das Fahren nach „Stärke“ wird meist dann angewendet, wenn der Untergrund ein gleichmäßiges Einbauen zulässt. Um größere Unebenheiten auszugleichen oder einem vorher festgelegten Profil zu folgen, stehen unterschiedliche Methoden zur Verfügung. Die Bezeichnung und eingesetzte Technik variiert hier je nach Hersteller.
Im Normalfall wird die vorgegebene Höhe von einem Draht links und rechts abgenommen und durch das Ansteuern der Nivellierzylinder in Höhe und Querneigung umgesetzt. Bei einseitiger Abtastung verfügt die Automatik über einen kapazitiv wirkenden Flüssigkeitsneigungssensor auf der Bohle, mit der sich Querneigungen einstellen lassen. MEMS Sensoren haben in dieser Applikation einen Drift, Offset und sind den Vibrationen und Schocks der Einbaubohle ausgesetzt, Flüssigkeitssensoren sind toleranter und haben eine implizite Dämpfung im Messsystem, welche bei MEMS nur durch die Gasfüllung erreicht werden kann und weit aus schwieriger zu realisieren ist. Des Weiteren können mit den Höhenfühlern auch von Bordsteinen, Rinnen oder direkt vom Boden abgenommen werden. Während in den 1990er Jahren noch mechanische Höhenfühler im Einsatz waren, bieten die Hersteller im 21. Jahrhundert Ultraschallabtaster an, die durch einen internen Filter Unebenheiten im Boden ausgleichen.
Verfahren mit Rotationslaser, Laserabtastung des Untergrundes, 3D-Steuerung und Kombination von mehreren Ultraschallsensoren (Big-MultiPlex-Ski, Vögele bzw. Big Sonic-Ski von MOBA) haben die Genauigkeit weiter erhöht.
Sonderformen mini|Dynapac Kompaktasphaltfertiger mit Beschicker des Bauunternehmens Bunte beim Einbau der Binder- und Deckschicht auf der Bundesautobahn 7 zwischen den Anschlussstellen Kassel Nord und Lutterberg. mini|Einbaubohlen des Dynapackonzepts. Die Höhe wird mittels Schleppbalken, auf dem ein Leitdraht montiert ist, in Kombination mit einem Ultraschallabtaster von der bestehenden Fläche abgenommen Im Laufe der Zeit wurden mehrere Sonderformen des Asphaltfertigers entwickelt, die gezielt für neue Einbauverfahren gebaut wurden.
Kompaktasphaltfertiger