CN102803072A - 用颗粒材料填充细长袋的可移动设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于用颗粒材料填充细长袋(2)的可移动设备(1)。该可移动设备(1)适于以受控制的速度沿一表面移动，并包括用于容纳将被填充到细长袋(2)中的容纳装置(5)。该可移动设备(1)包括在填充期间中基本水平延伸到所述细长袋(2)中的管形构件(7)，和从所述容纳装置(5)至少部分延伸到所述管形构件(7)中的旋转螺旋推进器(6)。

Description

用颗粒材料填充细长袋的可移动设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用颗粒材料填充细长袋的可移动设备，更具体地说涉及一种用颗粒材料填充细长袋的可移动设备，其中所述可移动设备适于沿着表面以受控制的速度移动，其中所述可移动设备包括容纳装置，该容纳装置容纳将被填充到细长袋中的颗粒材料，并且其中所述可移动设备包括管形构件，该管形构件适于在填充期间基本上水平延伸到所述细长袋中，以及所述可移动设备包括旋转螺旋推进器，所述旋转螺旋推进器从容纳装置至少部分地延伸到管形构件中。本发明还涉及一种用颗粒材料填充细长袋的方法，所述方法包括以下步骤：将颗粒材料提供给容纳装置；使用螺旋推进器将颗粒材料通过大致水平管形构件输送到所述细长袋中。

背景技术

用诸如砂的颗粒材料填充袋用于在前缘区域和河成区域中制造防止从高水位渗水的临时障碍物是一种老式且良好的测试技术。

传统地，砂被填充到相对较短的袋子中，该袋子具有允许由人搬运袋子的长宽比，具有例如允许袋被手动堆叠以形成防水的障碍物的长宽比。这种袋子可以具有例如2∶1到5∶1的区间内的长宽比。堆叠这种袋子以形成障碍物包括每一个袋子的单独搬运，这是非常强烈的劳动。除了由人进行劳动所派生出的花费之外，还需要考虑安全性，这是因为在其中受到洪水威胁的情况下，人不仅会受到洪水本身的危害，还会受到诸如飓风的天气条件的危害。此外，越快地建立障碍物，则人被水淹和受到危险的风险就越小。

因此，需要一种利用低劳动强度建造这种障碍物的快速方法。

在这方面，US-A-5425403和US-A-5901762都攻来了利用螺旋推进器将颗粒材料填充到袋中的设备。然而，这两种设备仅建议了诸如上述中的具有例如2∶1到5∶1的长宽比的短袋的填充并且仅适于填充这种短袋。此外，这些设备还依靠重力填充这些短袋，且因此滑槽必须是垂直的。螺旋推进器仅将颗粒材料输送到垂直的滑槽中，其中，如在US-A-6085810中所述，颗粒材料在重力的影响下落下。在本发明的意义上，不存在有颗粒材料的成型或者袋的填充度的任何控制。

此外，US-A-6085810揭露了用颗粒材料填充细长袋的现有技术的可移动设备，其中所述可移动设备适于以受控制的速度沿一表面移动，并且所述可移动设备包括用于容纳将被填充到细长袋中的容纳装置。更具体地说，该文献建议使用填砂水泥卡车经由开口滑槽填充细长袋。

虽然该设备允许填充细长袋，但是其具有一些缺陷。主要缺陷是：当砂滑下滑槽并滑到细长袋中时，该设备依赖重力。这使其很难控制填充速率和填充度，并因此很难控制填充后的细长袋的均匀紧密度和高度，并且导致很难控制最终的障碍物。此外，在不需要必须首先拆除滑槽布置的情况下，其很难再用砂填充水泥卡车。

US-A-2006/0151057和DE-A-102004009662两者都建议了使用螺旋推进器填充用作障碍物的细长袋的螺旋推进器的使用。虽然这些袋比上述袋更长，但是这些袋仍具有限的长度。

基于现有技术，本发明的目标是克服以上缺陷。

发明内容

根据本发明的第一方面，利用根据开始段落的可移动设备解决该目标，其特征在于该可移动设备包括装置，该装置适于由至少一个连续片材绕所述管形构件的外侧通过连接所述至少一个连续片材的边缘来连续形成所述细长袋。

通过利用基本上水平的管形构件中的螺旋推进器，该设备能够压实例如砂的颗粒材料，同时所述可移动设备沿表面移动并展开作为障碍物的细长袋。这进而确保完成的填充袋具有受控制的填充度和颗粒材料的紧密度，并因此确保了所述障碍物的基本上均匀的厚度。在展开细长袋方面，应该注意的是本发明上下文中的细长袋是指比前述短袋具有更长的长宽比的袋，即，几十、或优选地几百或几千比1的比值。具体地，这允许能够在现场形成理论上具有任何期望长度的细长袋。

根据本发明的第二方面，所述目标通过根据开始段落的方法实现，其中细长袋通过连接至少一个片材构件的边缘绕所述管形构件连续形成，以及其中所述螺旋推进器将所述细长袋填充到预定程度以实现在现场形成的理论上具有任意期望长度的细长袋中的颗粒材料的预定紧密度。

在根据本发明第一方面的优选实施例中，管形构件的远端被定位成距离旋转螺旋推进器的远端一预定距离。优选地，所述预定距离在管形构件的内径的0.5到5倍的区间中，优选地在管形构件的内径的1到3倍的区间内。这防止或限制旋转螺旋推进器经由颗粒材料被传递给细长袋的任何旋转运动。

在根据本发明的第一方面的另一优选实施例中，所述可移动设备包括用于使受控制的速度和所述旋转螺旋推进器的转速相对于彼此被控制的控制装置。因此，可以更好地控制和确保细长袋的期望的填充度和紧密度。

因此，在根据本发明第一方面的又一优选实施例中，所述可移动设备包括用于监测用颗粒材料填充所述细长袋的程度的至少一个传感器。利用这种传感器允许直接监测细长袋中的颗粒材料的填充度和紧密度，并因此有助于实现细长袋的期望填充度在所述细长袋中的颗粒材料的紧密度。

根据本发明第一方面的特别优选的实施例，所述至少一个传感器被定位成与所述管形构件相连接。将所述至少一个传感器定位成与所述管形构件相连接，并且具体地与所述管形构件的远端相连接，提供了对所述细长袋的实际填充度和所述细长袋中的颗粒材料的紧密度的立即响应。

在根据本发明的第一方面的又一个优选的实施例中，可移动设备包括适于以适合于边缘相连接的速度和所述可移动设备的受控制的速度的速度沿着所述管形构件的外部输送所述细长袋的输送装置。因此，可以在没有张力的情况下连续形成细长袋，该张力由于细长袋以一定速率填充和/或展开而增加，从而可能会损坏接缝甚至连接装置。

根据本发明的第一方面的另一个优选的实施例，所述可移动设备包括用于连接所述至少一个连接连续片材的边缘的缝合设备。将所述边缘缝合在一起是一种有效方法，从而使得即使在恶劣的天气条件下也不难执行这种方法。

根据本发明的第二方面的优选的实施例，所述方法包括以下步骤：使用与管形构件连接的至少一个传感器监测所述填充度。因此，所述细长袋的填充度和所述细长袋中的颗粒材料的紧密度可以被连续监测并且所述填充率适于所述细长袋的展开率。

根据又一个优选的实施例，所述细长袋被形成为环形管，该环形管在填充之前在一个端部被夹断。例如通过拉链带简单地夹断环形管提供了一种提供细长袋的有效方法。

后面的两个实施例具体描述了本发明的第三方面，即，使用根据权利要求1到7中的任何一个可移动设备提供的细长袋作为防水的障碍物的用途。在此情况下，可以沿现有的岩脉或天然冲积堤的顶部快速连续地提供一长段临时障碍物。

附图说明

将参照示意图利用非限制示例性实施例更具体地说明本发明，其中：

图1是根据本发明的第一实施例的适于连续形成细长袋的可移动设备的立体图；

图2是图1的可移动设备的顶部平面图；

图3是图1的可移动设备的侧视图；

图4是根据本发明的第二实施例的适于连续形成细长袋的可移动设备的部分切除的立体图；

图5是图4的可移动设备的顶部平面图；

图6是图4的可移动设备的侧视图；

图7是图4的其中正在形成细长袋的可移动设备的立体图；以及

图8是根据图4的其中正在形成细长袋的可移动设备的顶部平面图。

具体实施方式

首先参照图1-3，显示有根据本发明的用于用颗粒材料填充和展开细长袋2的可移动设备1。具体地，当所述可移动设备1用于展开防水的临时障碍物时，所述颗粒材料通常是砂。

所述可移动设备包括具有轮4以便实现期望的运动的底架3。由于可以基于选择和用途采取多种形式，所以底架3仅被示意性地示出。该底架可适于由牵引机或卡车或诸如独立单元的自推进式单元牵引或利用卡车等等作为所述底架。在独立单元的情况下，所述可移动设备1优选地包括柴油机或奥托发动机形式的主发动机，该主发动机为辅助装置提供动力装置和驱动发电机和/或液压泵用于。此外，该可移动设备可包括代替轮4或与轮4结合的履带。所述移动装置1优选地包括计算机或类似控制装置(未示出)，以便控制可移动装置1的随后所述的各种功能。

所述可移动设备1包括用于容纳颗粒材料的容纳装置5。优选地，所述容纳装置是如图所示的料斗。从图2可更好地看到，旋转螺旋推进器基本上沿所述料斗的底部延伸。旋转螺旋推进器延伸到管形构件7中，其中旋转螺旋推进器的远端13位于所述管形构件的内部。所述管形构件7基本上水平延伸远离所述容纳装置并在开口远端8中终止，可以看到，开口远端8在填充期间位于细长袋2的内部。只要倾斜不会导致材料由于其自身的重力影响而滑动从而失去对细长袋2的紧密度和填充度的控制，就可以从水平方向稍微倾斜。优选地，可从图4-6更清楚地看到，旋转螺旋推进器6不是一直从容纳装置5延伸到管形构件7的远端8。这在填充和形成细长袋2时是至关重要的。如果螺旋推进器6一直延伸到管形构件7的远端8，则旋转螺旋推进器的旋转运动将经由颗粒材料被传递给细长袋2。这进而将导致细长袋2在旋转螺旋推进器6的旋转方向上发生不希望的翘曲和扭曲。因此，旋转螺旋推进器6的远端13距离其远端8预定远离定位在管形构件7的内部。实验表明，如果在管形构件7的内径的0.5到5倍的区间内、优选地在管形构件7的内径的1到3倍的区间内选择该预定距离，则可以有效地防止旋转螺旋推进器6经由颗粒材料传递给细长袋2的任何旋转运动或者将这种旋转运动限制成微小运动。

为了确保将颗粒材料连续供应到所述旋转螺旋推进器6，容纳装置向上开口，使得当旋转螺旋推进器6时该容纳装置可以被补充有颗粒材料，从而经由管形构件7的远端8处的开口将颗粒材料推进到管形构件中和细长袋2中。此外，为了保证具体材料不在容纳装置5中被塞满并被卡住，容纳装置5优选地包括用于使颗粒材料保持运动的流动装置。在优选的实施例中，流动装置包括具有多个径向突起部10的两个旋转轴20。另外，可以代替使用例如用于使容纳装置5振动的装置的其它流动装置。在一些实施例中，基于例如颗粒材料的特性，甚至可以省略流动装置。旋转轴20和旋转螺旋推进器6优选地由未示出的电和/或液压发动机驱动。同样地，应该认识的是可移动设备可以包括用于为容纳装置5供应颗粒材料而不是必须依靠外部挖掘机等的其自带的装置。也就是说，可移动设备可以包括用于直接从例如沙滩收集砂并将其填充到料斗中、或甚至直接将砂直接供应到管形构件7和旋转螺旋推进器6的装置。

图4-6显示根据本发明的用于用颗粒材料填充和展开细长袋2的可移动设备1的第二实施例的可选的实施例。然而，为了进行说明，外部部件已经被切除以便更好地观察旋转螺旋推进器6。旋转螺旋推进器6和多个其它部件与已经结合图1-3描述和说明的那些基本没有不同。为帮助对相同和不同之处的了解，在不同实施例中的诸如旋转螺旋推进器6的相对应的部件在所有附图中具有相同的附图标记。此外，为避免类似部件的不必要的重复描述，通常不重复具有相同功能的部件。考虑到实施例的不同这一点，应该注意的是多个实施例之间的特征可以互换。也就是说，即使图4-8的可移动设备没有示出与容纳装置结合的任何流动装置，也能够使用上面描述的包括两个具有多个径向突起10的旋转轴20的流动装置或用于使所述容纳装置5振动的装置。

由于可移动设备1沿其展开而移动，所以图1-3和图4-8的可移动设备都适于连续形成细长袋2。如此方式连续形成细长袋不是新的方式，并且，其特别公开在WO-A-2006/072233。

更具体地说，可移动设备1包括用于由一批片材9形成细长袋2的装置。在图4-8中所示的实施例中，该批片材9在所述底架3的上表面21上被储存成扇状折叠层堆的片材9。可选地，如图1-3所示，该批片材9可以例如在未示出的适当的悬挂装置中被存储为卷状物。然而，由于材料需要靠近两端，从而在该材料用于形成细长袋2时允许几个长度(理论上无限量长度)的材料9相连接，因此扇状折叠片材9是当前优选。

在两个实施例中，片材9通过垂直半圆筒形导向装置11被取出，该垂直半圆筒形导向装置11延伸到开口锥形导向装置12中，从而终止于包围所述管形构件7的大致圆形开口，其中边缘14，15相连以形成细长袋2。边缘14，15可以通过本领域技术人员已知的任何适当的诸如缝、焊接或粘结的连接方式连接，这具体地取决于片材9的特性。

为了用作防水的砂填充障碍物，具有织物片形式的片材9由聚丙烯组成，例如当前优选的是具有100cm或以上的宽度和100gr/m²+2x25gr/m²(双pp涂层)的织物质量并被紫外线稳定的织物片材。

如图1-3所示，用于此织物片材的当前优选的连接方法是利用缝纫机16缝纫，更具体地说，由日本精工株式会社缝纫机有限公司(2-13-6，Sakaecho，Funabashi-shi，Chiba Perfecture，273-0018，Japan)制造的SeikoDN-8E-AP高速双链形缝结合边缘缝纫机缝纫。

可选地，如图4-7所示，细长袋2可以通过利用热密封装置17加热相对重叠边缘14，15而连接塑料片材的边缘14，15而形成。

将可以了解到，制造产物实际上可以不全是细长袋，也可以是环形管。因此，为了开始所述过程，环形管必须首先在一端处闭合。用于此的当前优选的方法是简单地使用拉链带以夹断环形管。

可移动设备1在细长袋2展开的过程中的典型速度大约为1公里/小时，但是例如如果颗粒材料到容纳装置5的供应不足，这显然可以改变甚至停止。因为当可移动装置1在填充和展开当前填充砂的细长袋2时移动时形成细长袋2，所以必须注意设定可移动设备1移动的速度与旋转螺旋推进器的旋转速度的预定关系，以及与边缘14，15相连的整体速度相匹配。

如果可移动装置1的速度比边缘14，15相连的速度高，则会在边缘14，15正在连接的位置处出现张力，并且接合处的质量可能会不好。如果使用缝合，该张力甚至会损坏诸如缝纫机针(未示出)的缝纫机16。如果出现类似的损坏，则如上所述，细长袋2在旋转螺旋推进器6的影响下被扭曲，这是因为这种扭曲运动将从管形构件7的远端8向后扩展到缝纫机16。

因此可移动设备1包括控制片材9从供应装置中被取出并连接的速率的输送装置18。然而，作为片材9，具体地如果片材是织物片材，则可以在填充期间改变所述片材的尺寸，还需要控制填充速率，即，旋转螺旋推进器6的转速。如果转速太高，螺旋推进器将迫使大量颗粒材料进入到细长袋2中，所述细长带将会膨胀以形成所需的更厚的细长袋2。更厚的细长袋2则将必须以不同的速度被展开。

为了相对于可移动设备1的速度控制旋转螺旋推进器6的转速，诸如传感器探头19的至少一个传感器被定为成与管形构件7连接，具体地，定为在管形构件7的远端8的外部和附近。传感器探头19向外偏压杆，所述杆将与细长袋的内表面相接触并发出与例如相对于管形构件7的偏转角度相对应的输出信号。利用传感器探头19的输出允许计算机控制检测细长袋2是否被充分填充，以获得期望的径向膨胀程度，并相对于可移动设备1的速度控制螺旋推进器6的转速，或反之亦然。也就是说，如果检测的压力下降，则形成细长袋2的速度降低，或者螺旋推进器6的转速增加。在此应该注意的是，理想地，形成和展开细长袋2的速度以及可移动装置1的速度基本上相同，并且还可以通过计算机控制等被控制以相互匹配。

关于传感器，本领域技术人员将认识到可以具有传感器探头19的多种可选形式，例如可以使用布置管形构件7内部或外部上的压力传感器。此外，可以使用与细长袋的外表面接触的向内偏压的传感器探头。这种传感器探头可以方便地被布置成与用于将填充后的细长袋2输送远离可移动设备1的另外的装置相连接，如以下所述。

类似地，输送装置18的速度适于通过计算机控制以避免在连接位置处的任何张力。

虽然已经参照以上的具体实施例说明了本发明，但是本领域技术人员将认识到可以在不背离由权利要求限定的本发明的保护范围的情况下做出不同的改变和修改。

具体地，能够使用另外的装置用于以较小的角度输送填充细长袋2远离可移动设备1，该角度允许在相同路径的几个通道中布置多个细长袋2。这种另外的装置还可以用于放置多个细长袋。

此外，可以设置用于迅速适应用于展开不同尺寸的障碍物的设备的装置。在这种情况下，管形构件7的近端可以被焊接到栓接在料斗5上的凸缘(未示出)。这允许管形构件7、螺旋推进器6和用于形成细长袋的装置易于被除去并由另一套具有完全不同尺寸的管形构件、螺旋推进器和用于形成细长袋的装置替换。

Claims (12)

1.一种用于用颗粒材料填充细长袋的可移动设备，所述可移动设备适于以受控制的速度沿一表面移动，所述可移动设备包括：

容纳装置，所述容纳装置用于容纳将被填充到所述细长袋中的颗粒材料；

管形构件，所述管形构件适于在填充期间中基本上水平延伸到所述细长袋中；和

旋转螺旋推进器，所述旋转螺旋推进器从所述容纳装置至少部分地延伸到所述管形构件中，

其特征在于，所述可移动设备包括适于由至少一个连续片材绕所述管形构件的外侧通过连接所述至少一个连续片材的边缘来连续形成所述细长袋。

2.根据权利要求1所述的可移动设备，其特征在于，所述管形构件的远端被定为成距离所述旋转螺旋推进器的远端一预定距离。

3.根据权利要求2所述的可移动设备，其特征在于，所述预定距离在所述管形构件的内径的0.5到5倍的区间内，优选地在所述管形构件的内径的1到3倍的区间内。

4.根据前述权利要求中任一项所述的可移动设备，其特征在于，所述可移动设备包括控制装置，所述控制装置用于使所述受控制的速度和所述旋转螺旋推进器的转速相对于彼此被控制。

5.根据前述权利要求中任一项所述的可移动设备，其特征在于，所述可移动设备包括至少一个传感器，所述至少一个传感器用于监测用所述颗粒材料填充所述细长袋的程度。

6.根据权利要求5所述的可移动设备，其特征在于，所述至少一个传感器被定为成与所述管形构件相连接。

7.根据权利要求1所述的可移动设备，其特征在于，所述可移动设备包括输送装置，所述输送装置适于以适合于边缘相连接的速度和所述可移动设备的受控制的速度的速度沿着所述管形构件的外部输送所述细长袋。

8.根据权利要求1或7所述的可移动设备，其特征在于，所述可移动设备包括缝合设备，所述缝合设备用于连接所述至少一个连续片材的边缘。

9.一种用颗粒材料填充细长袋的方法，所述方法包括以下步骤：

将颗粒材料提供给容纳装置；

使用螺旋推进器将所述颗粒材料通过大致水平管形构件输送到细长袋中，其特征在于：

所述细长袋通过连接至少一个片材构件的边缘绕所述管形构件连续形成；以及

所述螺旋推进器将所述管形构件填充到预定程度以实现所述颗粒材料的预定紧密度。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：使用与所述管形构件连接的至少一个传感器监测所述填充度。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述细长袋被形成为环形管，所述环形管在填充之前在一端处被夹断。

12.一种利用根据权利要求1到9中任一项所述的可移动设备提供的细长袋作为防水障碍物的用途。

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