CN103510455A - 地面翻松机的刮除装置、地面翻松机和控制所述刮除装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于地面翻松机的刮除装置，所述地面翻松机具有翻松辊，刮除装置在地面翻松机的作业方向上设置在翻松辊的后面，所述刮除装置包括刮板，所述刮板具有能回转的上板（15）和能移动地支承在上板上的下板。本发明还涉及一种带有这种刮除装置的地面翻松机，特别是路面翻松机或表层采矿机，和一种用于控制地面翻松机的这种刮除装置的方法。

Description

地面翻松机的刮除装置、地面翻松机和控制所述刮除装置的方法

技术领域

本发明涉及根据各独立权利要求所述的一种用于地面翻松机的刮除装置、一种带有这种刮除装置的地面翻松机和一种用于控制地面翻松机的刮除装置的方法。有利的改进方案在各从属权利要求中给出。

背景技术

这种地面翻松机具有一个例如由机架承载的翻松辊，在作业工作时，翻松辊横向于作业方向没入待处理的地面中并对地面进行翻松。此类地面翻松机的常见应用领域例如包括，沥青路面的冷翻松、地面下层的加固和/或回收或者借助露天采矿机开采地下资源。在这种地面翻松机的作业过程中，翻松料的处理，例如翻松料从翻松辊区域的运出是特别重要的。为了获得可控的翻松料的材料流，通常将翻松辊布置在翻松辊箱内，翻松辊箱包括两个侧壁、一个前壁（即沿作业方向在翻松辊前面）和一个后壁（沿作业方向在翻松辊后面）以及向上的封闭件。由此形成一个受限定的内部空间，在作业工作时翻松辊在该内部空间内旋转并引导被翻松的翻松料。此时翻松料通常是输送到地面上，或被输送到合适的传送装置上，例如传送带，从而将物料从翻松位置运走。为了获得尽可能干净的翻松面，在例如路面的维修作业时或使用这种地面翻松机开采原料时尤其希望的是，通常将沿作业方向位于翻松辊后面的后壁的至少一部分构造成刮除装置。刮除装置以横跨翻松面延伸的并在翻松工作时贴靠翻松面的下缘带走并刮除翻松面上松动的物料。补充或可选地，还可以借助这种刮除装置实现例如平整翻松面和/或调整翻松面上存留的物料量。这种刮除装置例如由DE102007038677B4和DE35280038C2已知，对于这类刮除装置的应用参考上述文献。

刮除装置的一个主要的元件是包括上板和下板的刮板。因此所述刮板包括两个板状的元件，其中下板高度可调地在上板上被引导，并能在其相对于上板的位置上沿竖直方向在高位的“升高位置”和下降的“伸出位置”之间调节。由此例如可以调节刮板的下缘与不同的翻松深度和/或在翻松过程后还应存留在翻松面上的翻松料量的适配。这样下板例如可以下降这样的距离（有时甚至主动地压到翻松面上），使其下缘在翻松面上刮擦，向后形成对于翻松料近乎密封的封闭部。

由于材料载荷比较高，翻松辊的作业工具（例如圆柄凿）受到强烈的磨损严重，在作业运行时必须经常更换。为此要求能从翻松辊箱外部接近翻松辊。翻松辊箱的内部经常还布置其他装置，例如用于水和/或泡沫沥青的喷射装置等，这些装置为了维护目的必须能够接近。因此，刮板在上板区域内，尤其是在上板的上端区域内，以能绕水平的回转轴线在回转升高位置和回转降低位置之间回转的方式支承。回转升高位置指的是刮板绕回转轴线向上摆动或向上回转的位置。在该位置中，上板和下板一起处在向上回转升高的位置，这样，例如为了维护目的，能从外部够到翻松辊。刮板可以从回转升高位置回转到回转降低位置，为此，上板和下板绕回转轴线一同向下回转，直到至少上板向后建立空间上的封闭，例如贴靠在翻松辊箱的侧壁内或侧壁上。根据下板在上板上的高度调节的设置，下板的下缘此时与翻松面之间会形成间隙或没有间隙。

为了对刮板的回转运动和下板的高度调节加以驱动，通常采用单独的调节装置，如DE102007038677B4中的调节装置。但已经证实的是，在该文献中公开的刮除装置的结构较为复杂并因此较为昂贵。

发明内容

本发明的目的是，给出一种用于地面翻松机的刮除装置，这种刮除装置能经济地制造并且同时具有非常膏的功能可靠性。

所述目的利用根据各独立权利要求所述的刮除装置、地面翻松机和用于控制地面翻松机的刮除装置的方法来实现。优选的实施方案在各从属权利要求中给出。

本发明的一个主要方面在于，刮除装置具有带形锁合装置的锁定装置，该锁定装置构造成用于形锁合地在上板上的升高的位置中将下板固定在上板上。由此相对于上板能移动地支承的下板在其高度可调节性方面便能通过锁定装置锁定在升高的位置中，其中，锁定装置尤其是构造成，至少要避免下板从下板在上板上升高的位置中不可控地下降。锁定装置的形锁合装置因此至少能够在锁定位置和释放位置之间调节，在锁定位置中升高的下板在上板上保持在其位置中，在释放位置中释放在上板上升高的下板，以便下降。因此，锁定装置的形锁合装置为了下板在上板上固定在其升高的位置中只是具有这样的机构，借助该机构能够通过形锁合将下板在上板上固定其处于锁定位置中的升高位置中。在锁定装置从带有已存在的形锁合的锁定位置切换到释放位置时，通过锁定装置实现的形锁合相应地松开，并相对于上板释放下板，从而下板能够在上板上下降。锁定装置至少在刮板从回转升高位置回转到回转降低位置期间将下板固定在上板上，由此保证了，在带有上板和升高的下板的刮板在从回转升高位置回转到回转降低位置时，下板不会相对于上板移出。因此，根据本发明锁定装置构造成，锁定装置在刮板的回转降低位置中才释放下板，以使其下降。通过锁定装置这样释放下板可以通过对锁定装置的形锁合的单独控制的解锁或释放来实现，例如利用相应的开关装置实现，所述开关装置主动地将锁定装置的形锁合装置从锁定位置切换到释放位置。可选地，切换也可以被动地实现，例如通过在从回转升高位置到达回转降低位置之后在调节装置继续调节运动时自动释放形锁合。这个方案的细节会在后面还将详细说明。总体上，本发明的一个重要的要素在于具有带有形锁合装置的锁定装置的刮除装置的结构，该锁定装置实现并确保了根据刮板的回转位置将下板固定在上板上。由此可以实现在刮板的从回转升高位置到回转降低位置的回转调节与接下来才进行的下板在上板上从升高位置到降低位置的移动运动之间的确定的运动过程，在此理想的是，两个运动共用由调节装置驱动。由此总体上不再需要独立的仅用于刮板的回转运动的调节装置和独立于它的另一个用于下板在上板上的移动的调节装置。

锁定装置的具体构造可以是多样的。这样，特别是锁定装置作为对形锁合的保持还优选构造成用于力锁合将下板固定在上板上。因此在这种实施形式中，除了形锁合装置外，锁定装置还具有力锁合装置，力锁合装置同样构造成用于将下板固定在上板上的升高位置中，或者形锁合装置同时以形锁合和力锁合的方式起作用。当然，为了调节形锁合和力锁合的固定以释放上板上的下板，这种锁定装置构造成可松开的。理想的例如是，形锁合装置和力锁合装置能够共同在其锁定位置和释放位置之间切换。

为了建立形锁合，具体而言，锁定装置的形锁合装置包括例如至少一个保持元件和至少一个形锁合元件（配合元件），所述形锁合元件构造成用于在锁定位置与保持元件形锁合，在刮板到达其回转下降位置时，保持元件释放，以便使下板在上板上下降。这里形锁合元件构造成，使得它至少以形锁合地、优选形锁合以及力锁合地保持或锁定保持元件。优选地，所述至少一个形锁合元件设置在上板上，而所述至少一个保持元件设置在下板上，当然这些元件也可以互换地布置。换而言之，所述至少一个形锁合元件优选设计成，它与保持元件一起使得能够实现至少下板在上板上的升高位置中下板在上板上的形锁合以及沿下板下降的方向释放下板。

通过锁定装置在锁定位置固定在上板上的下板的释放同样也可以通过不同的替代方式来实现。为此，锁定装置例如可以包括控制装置，所述控制装置构造成用于根据刮板的回转位置和下板相对于上板的相对位置来控制形锁合装置的状态。因此，锁定装置包括可通过控制装置主动控制的元件，这些元件能够在例如释放位置和锁定位置之间移动。这例如可以是用于控制作为用于锁定的形锁合元件的液压销或回转钩的控制装置。形锁合装置的所述至少一个形锁合元件优选构造成弹簧加载的，尤其是构造成，使弹簧加载向形锁合元件的锁定位置作用。弹簧加载相应地构造成，将锁定装置的形锁合元件压入其保持位置，因此为了释放上板上的下板，必须相应地尤其是通过合适的调节装置克服由弹簧加载引起的保持力。弹簧加载的优点一方面是，可较为简单地实现。此外，弹簧加载具有高度的功能可靠性。即使考虑到弹簧加载可以有多种多样的具体设计方式，这里特别是例如按照自动防故障原理可液压切换的弹簧蓄能元件的使用是得到验证的。

原则上，锁定装置的形锁合装置的保持元件和形锁合元件的具体构造可以按各种不同的方式和方法实现。重要的是，形锁合元件要能够这样保持或锁定保持元件，即只要希望锁定，就能使下板在上板上保持在升高的位置；且在下板应在上板上从其升高的位置下降时，也能够释放下板。因此，对于形锁合元件和保持元件的具体设计，原则上可以使用所有至少按以下方式设计的形锁合元件，所述形锁合元件至少构造成，使得在锁定位置形锁合元件和保持元件之间的形锁合能阻止下板在上板上移出。对此特别已经得到验证的是，构造成例如钩子的形式、尤其是回转钩的形锁合元件，所述形锁合元件至少部分地包围构造成凸起的保持元件，例如形式为保持环或保持销。补充或可选地，形锁合元件还可运动地支承尤其是在上板上，以形成或释放形锁合，而尤其是布置在下板上的保持元件则优选构造成固定在相应的紧固件上。

这里特别已经得到验证的是，所述至少一个形锁合元件包括例如沿保持方向由弹簧加载的卡锁元件、尤其是抓钩或保持钩，所述卡锁元件与设计成锁止销或定位销的保持元件互相作用并且在锁定位置中从后面接合保持元件。可选地，这种卡锁元件也可以例如直接通过相应地构成的弹簧元件、例如板簧获得，在板簧的侧腿上存在用于从后面接合保持元件（例如定位销）的包围元件。原则上可以考虑采用保持元件和配合元件的所有能够将下板可靠地、尤其是通过形锁合的并且优选还通过力锁合的机构锁定在上板上的构成方案。这当然也涉及一种同样优选的这样的改进方案，即存在多个保持元件和/或多个配合元件。

卡锁元件、特别是抓钩优选具有至少一个滑动导入斜坡和/或一个滑动导出斜坡。尤其是在卡锁元件是弹簧加载结构的情况下，滑动导入斜坡和滑动导出斜坡使得在克服由弹簧加载而产生的保持力的情况下引导保持元件，尤其是锁定销从旁边经过。因此，滑动导入斜坡的特征在于，在下板在上板上升高时，它斜向于锁止销进入卡锁元件的导入方向延伸。相反，当下板从上板移出时，滑动导出斜坡斜向于锁止销离开卡锁元件的导出方向延伸。滑动导入斜坡和/或滑动导出斜坡的优点分别为：它们在施加调节力的情况下使配合元件并且尤其是锁止销自动转入或离开保持位置，因此不再需要用于主动将锁定装置切换到锁定和释放状态的附加的控制装置。因此相应构成的锁定装置仅通过调节装置便自动工作。

补充或可选地，形锁合装置还可以包括例如液压操纵的闭锁件。具体说来，例如可以设有液压缸或也可以设有其他的例如能电操作的元件，利用该元件能够在锁定位置和释放位置之间调节形锁合元件相对于保持元件的位置。

原则上，锁定装置优选具有在下板的元件和在上板上的元件，然而也可以例如将锁定装置布置在这两个元件的其中之一上，并部分地设置在机架上。在实际使用中已经证明特别优选的是，形锁合元件支承在上板上，而保持元件支承在下板上。此外，为了获得特别稳固的锁定，也可以保持元件和/或形锁合元件的数量加倍。锁定装置在这里是指所有用于将下板在上板上锁定在升高的位置中的结构。

根据本发明，设有并相应地设置调节装置，以便实现用于刮板的回转运动并同时用于下板在上板上的高度调节的驱动。对此，调节装置可以是例如直线调节器，尤其是缸活塞单元，它在其一端布置在机架上，而在另一端则布置在下板上。由调节装置提供的调节力必须一方面用于回转运动，另一方面用于下板在上板上的高度调节。对此，例如可以通过相应的传感元件监控刮板的回转位置和/或下板在上板上的移动位置，以及通过合适的控制单元根据所获得的传感器值自动改变调节装置的调节力。

但优选的是，锁定装置能自动控制下板在上板上的锁定和松开锁定，而无需控制单元的专门的控制命令。特别是当在锁定位置由锁定装置施加的保持力大于使刮板从回转升高位置回转下降到回转降低位置所必需的调节力时，可以实现这一点。在此，保持力是指，锁定装置在其锁定状态下、即当下板在上板上已升高并锁定时所施加的力。而调节力则是指当回转升高并下板在上板上移入时在调节装置激活时所获得的力。由于锁定装置的保持力大于调节装置用于使刮板回转降低的调节力，刮板的回转降低运动应优于下板在上板上的移出运动并相对于它优先进行。由此可以实现，刮板首先可靠地到达其回转降低位置，然后锁定装置松开并且下板在上板上降低。

刮板的回转升高运动应尽可能地在下板在上板上到达其升高的终端位置时才进行，由此例如使刮板回转升高所需的回转空间最小化。因此，锁定装置优选包括止挡，所述止挡限制对下板在上板上沿升高方向的最大位移。由此还确定了在升高时下板在上板上的明确的终端位置，从而尤其是使得来自调节装置用于使下部在上板上升高的调节力切换到用于使刮板从回转降低位置回转升高。

为了在运动过程上更加明确地使刮板的回转过程与下板在上板上的移动过程分开，补充或可选地，可以设有至少一个导向装置，用于协调下板在上板上的高度调节和刮板的回转运动，至少在刮板回转降低时通过该导向装置引导下板在上板上的移动。通过导向装置实现了，使下板相对于上板遵循确定的移动路径。导向装置同时还优选构造成回转锁定装置。回转锁定装置在下板相对于上板的确定的调节区域中会防止刮板回转离开其回转降低位置。在此，回转锁定装置优选当刮板处于回转降低位置时在这样的区域内起作用，在所述区域内下板在上板上至少部分地下降，且不处于其最大的升高位置。相反，在下板处于其最大升高位置时，回转锁定装置相对于上板优选构造成，即它能够从该位置出发在其“锁定”和“释放”状态之间切换，并且刮板例如能从回转锁定装置中穿出（回转升高时）或穿入回转锁定装置（回转降低时）。

此外，回转锁定装置在理想情况下构造成自动起作用的装置，除了下板在上板上的移动控制外，该装置不需要额外的控制。具体说来，带有回转锁定装置的导向装置例如可以具有在下板上侧向（即在刮板回转轴线的轴向上）突出于下板的边缘的凸起，例如滑块，所述凸起例如嵌接到直线导向部、例如翻松箱侧壁上的滑槽中，以便使在下板在上板上从向上移动最大的位置中下降。滑槽对于穿入滑槽内的滑块以及由下板和上板组成的刮板单元构成回转障碍。带回转锁定装置的导向装置的具体构型当然采用各种不同的变型，这些变型同样包括在本发明中。

按照本发明，调节装置的一个重要的任务是，为刮板的回转运动以及下板在上板上的移动提供必要的调节力。为此，调节装置例如可以包括电机式的驱动元件。然而特别优选的是，调节装置包括液压缸并连接在翻松机的液压系统上。液压缸在刮板上具体的铰接优选分别通过机架上和下板上的转动铰链实现，此时这两个转动铰链的回转轴线与刮板在机架上的回转轴线一起在刮板的回转平面中构成一个铰接三角。这三个铰链在铰接三角中的布置确保了，刮板由液压缸实现的回转运动在调节范围内不会通过死点。此时，铰接三角特别优选地布置成：液压缸在机架上的铰链轴线在刮板的回转平面内位于刮板的外侧，特别是相对于刮板的回转轴线与工程机械的行驶方向相反地错开。因此，液压缸优选以其铰链轴线位于在刮板的回转轴线的后面。通过这种布置方式，可以在液压缸的结构型式较小时实现较大的回转角度，因此刮板可以打开非常大的距离，而不必采用较大结构型式的液压缸。刮板在回转升高位置和回转降低位置之间的回转运动相应地需要较小的调节行程，尤其是当液压缸在机架上的回转轴线尽可能靠近刮板回转轴线地布设在回转平面中时。表述方式“在机架上”尤其是指这样的铰接位置，该铰接位置是工程机械的支承框架的一部分，或设置在与支承框架固定连接的元件上，在常见的实施形式中例如是翻松辊箱的上壁和/或翻松辊箱侧壁的固定的上部区域。

当今的工程机械通常已经具有液压系统。因此刮除装置的锁定装置优选是能液压控制的，例如借助液压缸来控制形锁合元件的位置。在另一个优选实施形式中，这包括可以液压松开的弹簧蓄能制动器。弹簧蓄能制动器可以为此包括例如相对于上板锁止和/或锁定下板的元件，例如弹簧加载的摩擦面等。为了松开下板在上板上的锁定而设定，用压力加载弹簧蓄能制动器的弹簧蓄能元件。这可以例如通过中间接入压力顺序阀来实现，所述压力顺序阀确保只有在刮板处于回转降低位置时才能实现弹簧蓄能制动器的释放，以便使下板下降，因为只有此时，液压压力才会由于刮板在回转降低位置中例如贴靠在翻松辊箱的侧壁上而急剧升高。

原则上，按照本发明的刮除装置适于所有具有高度可调的刮板并且同时需要能够方便接近布置在翻松辊箱中的翻松辊的地面翻松机。这尤其是涉及用于除去沥青街道的覆盖层的街道翻松机和在采矿企业中用于开采地下资源的表层采矿机。此时刮板是的一部分，翻松辊设置在翻松辊箱的内腔中。翻松辊箱与工程机械的支承框架固定连接，除了翻松辊端侧上的两个侧壁外，通常还包括沿行驶方向在翻松辊前面的前壁、向上遮盖翻松辊的翻松辊箱盖和沿作业方向布置在翻松辊后面的刮板。根据本发明设定，地面翻松机的刮板按照前面所述的构型构成。

本发明的另一方面涉及一种用控制地面翻松机的刮除装置的方法，所述地面翻松机具有带有上板和下板的刮板。有关刮除装置的结构和各个元件之间的相互作用参阅前面的说明。

为了使下板的升高和使刮板的向上回转，以下步骤对于按本发明的方法是重要的：“下板相对于上板升高”、“当下板在上板上达到其升高位置时，借助形锁合装置将下板固定在上板上”或者“利用锁定装置将下板形锁合地锁定在其在上板上的升高位置中”和“使刮板向上回转到回转升高位置”。其中，术语“升高”包括下板在上板上至少部分沿竖直方向进行的位移。表述“借助形锁合装置将下板固定在上板上”是指锁定过程本身。这并不表示在方法上强制性地要求主动操纵单独的调节器来切换形锁合装置。这还包括了在下板到达了上板上的升高位置时进行的自动完成的过程，例如保持销移入弹簧加载的保持元件的至少一个保持侧腿或者保持钩的回转。此外，为了使刮板从回转升高位置回转降低到回转降低位置和为了使下板在上板上下降，按照本发明还设定以下步骤：“随着下板的移入且通过锁定装置的固定使刮板从回转升高位置回转降低到回转降低位置”、“刮板在下板已缩回且通过锁定装置固定的状态下”、”在刮板回转降低到达回转降低位置后释放通过锁定装置形锁合地固定的下板”（或形“锁合装置从锁定位置切换到释放位置”）和“在到达回转降低位置后，下板移出”。对于这两个运动过程重要的都是两个阶段的进程，包括刮板的回转运动和下板在上板上的移动运动。两个的运动阶段的分离根据本发明通过借助锁定装置在上板上锁定或释放下板实现的，各阶段的边界完全可能是重叠的。这样，当下板在上板上开始移出运动时，刮板仍可以例如极小地回转。然而这两个运动过程基本上是分开进行的。

因此优选设定，通过锁定装置实现调节装置在降刮板从回转升高位置调节到回转降低位置时产生的调节力有利于回转运动地绕过下板在上板上的移动运动，只有在到达回转降低位置后，调节力才促成下板的移出。此外，调节力特别优选地还用于从上板上松开下板，或克服锁定装置的形锁合装置的保持力，从而锁定装置能够自动工作，无需额外的方法措施。

如果在刮板从回转升高位置回转降低到回转降低位置只有接着进行激活（回转锁定装置），例如穿入回转锁定装置，而在刮板朝回转升高位置的方向回转升高之前，在下板在上板上升高之后接着进行禁用步骤，例如从回转锁定装置中穿出，按照本发明的方法可以特别好地执行。回转锁定装置实现导向功能，特别是确保，当下板在上板上调节时，刮板不会回转离开其回转降低位置，只有当下板在上板上的升高运动接近结束时才可能。在下板在上板上的调节过程之前或之后，需要进行回转锁定装置的激活和禁用，例如穿入和穿出，主要是为了使刮板能够回转。按本发明当然可以设定，当下板在上板区域的升高运动即将结束时可以至少部分地开始回转运动。重点在于，在开始回转运动前，下板已由锁定装置固定，或者相反，在下板在上板上下降之前，回转运动已经这样结束，即在锁定装置释放下板前，刮板已经穿入回转锁定装置。

这里按照本发明的方法特别适用于控制根据本发明构成的地面翻松机、尤其是路面翻松机或表层采矿机中的上面所述的刮除装置。

附图说明

在下面各附图的实施例中详细说明本发明。图中：

图1示出地面翻松机的侧视图；

图2a至2c示出说明刮板的工作原理的侧视图；

图3a和3b示出带有处于回转降低和移出位置中的刮板的翻松辊箱从右后方观察的斜向透视图（图3a）和后侧的俯视图（图3b）；

图4a和4b示出带有处于回转降低位置中的刮板和升高的下板的翻松辊箱从右后方观察的斜向透视图（图4a）和后视图（图4b）；

图5示出图3a至4b中的翻松辊箱从右后方观察的斜向透视图，其中刮板已回转升高；

图6a和6b示出图3a（图6b）和图4a（图6a）的局部放大图；

图7a和7b示出锁定装置的另一个实施例的俯视图；

图8示出带有锁定装置的另一个实施例的翻松辊箱从右后方观察的斜向透视图；以及

图9a和9b示出图8中的形锁合装置的细节的细部视图。

具体实施方式

结构相同的构件在附图中用相同的附图标记表示，为了清楚起见，在图中重复出现的部件不是一定在每个附图中都重新示出。

图1示出地面翻松机1（具体为路面翻松机）的侧视图。作业方向（前进方向）用箭头a表示。该工程机械1主要的元件为：翻松辊箱2、驾驶台4的机架3和通过升降柱支承在机架3上的履带式行走机构5。地面翻松机1还包括在没有详细示出的驱动马达，除沿作业方向a的推进功率外，所述驱动马达尤其还为翻松辊（在图1中未详细画出）提供驱动能量。翻松辊布置在翻松辊箱2的内部，并具有水平且横向于作业方向a延伸的旋转轴线。因此在作业工作时，工程机械1沿作业方向a在待翻松的地面上运动，此时翻松辊与地表6嵌接。翻松出的翻松物料被收集在翻松辊箱2中，并通过特别是包括输送带7的输送装置向前或倾斜地向侧面抛出，例如抛送至相应的运输车辆上。翻松辊箱2的主要用途在于：收集翻松料和向外屏蔽翻松辊。翻松辊箱2的结构首先在图3a所示的实施例中作详细举例说明。

翻松辊箱2具有基本上箱式的并且向下敞开的结构。在翻松辊9的端侧分别在固定的侧壁元件11上设置一个高度可调的侧板10。翻松辊箱2向上由顶壁元件12封闭。翻松辊箱沿作业方向a具有未详细示出的前板，所述前板特别是具有能可选地关闭的通过口，用于从翻松辊箱2的内部输出翻松料。翻松辊箱2向后由刮板13限定，刮板包括下板14和上板15。由下板14和上板15组成的单元因此总体上称为刮板13。此外，刮板13还可以具有能够通过抛料翻板13'封闭的通过口（图8），通过所述通过口能够选择将翻松出的材料从翻松辊箱2内导出，并例如放置到传送带或地面上。

刮板13实现多种目的。一方面，在放下下板14时，下板14的下缘16在翻松辊9后方对翻松面的已翻松的表面进行刮擦，从而在贴靠翻松面定位时将翻松料刮入翻松辊箱2内。此外，刮板13也可以调整为以其下缘调节与翻松面隔开间距，在翻松过程中被携带行进。此时在翻松运行中例如在翻松面上留下确定量的翻松料。另一方面，通过刮板也可以够到支承在翻松辊箱2内部的翻松辊9，例如用于维护目的，以便更换磨损的翻松凿。为了实现这两种功能，刮板13一方面能绕回转轴线b回转地支承在翻松辊箱2上，另一方面，下板14可以在上板15升高和降低或直线调节，以便能相对于翻松面调整刮板13的下缘16的高度位置。

刮板13对于工程机械1的运行重要的定位例如由图2a、2b和2c得出，这些附图涉及工程机械的刮板13周围区域的示意性侧视图。在图2a中，下板14相对于上板15处于其最大的下降位置，并以其下缘16贴靠在翻松面的表面6（虚线）上。因此在翻松工作中，刮板13将在翻松辊9后面的材料从翻松面刮入翻松辊箱2的内腔中，并确保材料不会从翻松辊箱2的内腔向后溢出。下板14相对于上板15的该位置也称为移出位置。在图2b中，下板14在上板15上向上调节高度，并在上板15上的升高的位置中示出。该位置也被称为升高位置。在升高位置（例如也在附图4a、4b和6a中），下板14借助锁定装置17固定在上板15上。锁定装置17的主要元件在附图3a、3b、4a和4b中用虚线和标号为17的框突出显示。在图2c中示出处于回转升高的位置的刮板13，在该位置，它从图2a和2b中所示的回转降低位置绕回转轴线b沿箭头方向c回转升高到其回转升高位置，从而可以从翻松辊箱2的外面接近翻松辊9。

用于刮板13在回转升高位置（图2c和5）和回转降低位置（例如图2b、4a和4b）之间的回转运动和下板14在上板15上在移出位置（图2a、3a和3b）和升高位置（图2b、4a和4b）之间的调节的驱动是通过调节装置20（具体为液压缸活塞单元）实现的，调节装置通过铰链连接件d铰接在翻松辊箱2上，在其另一端通过铰链连接件e铰接在下板14上。铰链连接件d和e能绕横向于作业方向a并平行于翻松辊9的旋转轴线的回转轴线d'和e'回转地构成（在图3a中，相应的转轴线d1和e'用虚线表示），它们和回转轴b一起平行于翻松辊9的旋转轴线f延伸。此时，回转轴b、d'和e'互相平行并平行于翻松辊9的旋转轴线f延伸。在一个垂直于这些回转轴线（旋转平面）的平面中，回转轴线b、d'和e'始终彼此位于一个三角形中，与是否位于回转升高位置、回转降低位置或下板14是否在下降位置无关。这样就避免了出现死点位置，确保通过调节装置20实现明确的运动过程。

下面借助附图详细说明刮除装置21（是刮板13连同调节装置20、锁定装置17以及当前实施例中下面还应详细说明的导向装置的统称）的工作原理。

刮除装置21的对于本发明重要的元件是锁定装置17。锁定装置17使得下板14在上板15上固定在下板14在上板15上的升高位置，如例如由图2b、4a和4b可见，或者防止处于升高位置的下板在刮板到达回转降低位置在上板上下降。下板在升高位置“固定”或“锁定”在上板上因此主要是指，下板在刮板的回转升高位置中和在刮板的回转降低过程中不会从上板上移出。刮板13的回转运动，尤其是与箭头方向C相反的回转降低运动在下板14在上板15上锁定在该位置的同时进行，例如如图2c和5中可见。图3a至6b这里首先示出刮除装置的结构及其功能流程。

锁定装置17的核心功能元件为形锁合装置17'，它具有至少一个形锁合元件和一个保持元件，它们在形锁合中实现下板在上板上的固定。在图3a至6b中，作为形锁合装置的部件设有两个向外突出并布置在下板下部区域的保持销22（保持元件）和一个在上板15上的卡锁元件23（形锁合元件）。卡锁元件23包括拉簧24，所述拉簧将两个相对布置的并可绕一个旋转点25回转地支承的双侧腿式的保持臂28牵拉地彼此连接。保持臂28构造为双臂式的，带有包括钩形件的卡锁元件或抓臂27和弹簧臂26，弹簧臂的末端通过拉簧24彼此连接。此外，对于每个保持臂26设有一个旋转止挡29，旋转止挡限制对由于拉簧24的牵拉运动而导致的弹簧臂28彼此相向摆动或抓臂27彼此离开的摆动。保持臂26的布置方式为，当下板14在上板15上升高时，抓臂27克服拉簧24的拉力作用分别与一个保持销22嵌接。此时，升高运动是通过调节装置20实现的，它在当前的实施例中为双重的缸活塞单元，其中，各有一个缸活塞在翻松辊箱2后侧的附近铰接地支承在下板14的下部区域（铰链连接件e）和间隔框31之间，间隔框向后相对于刮板13的回转轴线b从翻松辊箱2突出。

在调节装置20的缸活塞单元从下板14的移出位置和刮板13的回转降低位置出发回缩运动时，如图3a和3b中所示，得到如下工作过程：通过调节装置20的缸活塞单元的回缩移动，上板15上的下板14直线式地升高。为了确保均匀的运动过程，为此需要导向装置32（如图3b中举例示出的那样），主要包括上板15中的两个在竖直方向上延伸的长孔33，朝后突出于下板14的外表面的导向插入部（Durchgriff）34穿过长孔并在各个长孔33的纵向侧边上滑动。保持销22通过升高运动接近抓臂27。在即将到达锁定位置之前，保持销22在抓臂27上在导入斜坡35（图3b和4b）上滑动。在此，导入斜坡35倾斜于升高方向（大约以45°角）延伸，这样，保持销22将抓臂27压合，由此进一步张紧拉簧24。如果保持销22越过导入斜坡35的终点，如图4a和4b中所示，抓臂27在拉簧24的拉力的驱动下重新朝外弹起并部分包围保持销22，以形成形锁合。由此，下板14朝下的调整行程由卡入抓臂27中的保持销22形锁合地锁定。为了使下板14在上板15上重新朝下降低，必须相应地松开形锁合，这在当前情况下是通过调节装置20的缸活塞单元克服由拉簧24施加的保持力来实现的。

如果调节装置20的缸活塞单元从图4a和4b出发继续合拢，下板14在上板15上的升高运动不再继续。这通过防止导向插入部34的升高运动的长孔止挡36来实现（例如按照图4a的情形）。取而代之，刮板13在翻松辊箱2上绕其回转轴线b回转升高至图5中所示的情形。通过由此在翻松辊箱2中获得的开口，例如为了维护目的，现在可以从外部接近翻松辊9。补充或可选地，例如也可以对布置在翻松辊箱2内部的喷淋设备进行维护。

如果现在要从图5出发重新开始作业运行，重要的是，刮板13应该首先从其回转升高位置到达回转降低位置，接着才使下板14在上板15上移出。下面说明这个过程：通过调节装置20的缸活塞单元的伸出，刮板13首先从回转升高位置回转到回转降低位置，接着在上板15上的下板14下降。尤其是作为初始状态的图5与示出回转降低位置的图4a和4b之间的比较表明了刮板13的第一个运动阶段。到此为止通过锁定装置17确保了上板15上的下板14不会不希望地移出，该锁定装置通过抓臂27和保持销22形锁合地固定保持在上板15上升高的下板14。所需的保持力主要是通过拉簧24的拉力来获取的。当然，通过拉簧24获得的拉力相应地设计得比刮板13从图5中的回转升高位置回转降低到图4a和4b中的回转降低位置所需的调节力还大。这并不存在问题，因为刮板13的回转降低运动主要是通过重力驱动实现的。如图4a和4b中所示，刮板的回转降低运动进行至贴靠在翻松辊箱2上。为此，设有回转限制件37，它防止刮板13越过图4a和4b中所示的状态继续回转。

回转限制件37的细节特别是由图6a得出，它是图4a中用虚线框起来的区域的局部放大图。回转限制件包括位于翻松辊箱2的侧壁11上的回转止挡38，它在刮板13的回转降低位置与配合止挡39（具体为一个滑动块）贴靠。配合止挡39设计成，它朝外突出于下板14的外侧并使下板14的侧面边缘区域与翻松辊箱2的侧壁11相重叠，由此在摆入方向（与c相反）上通过回转止挡38和配合止挡39形成回转障碍。

如果调节装置20的缸活塞单元从图4a、4b和6a中的回转降低位置出发继续移出运动，通过回转限制件37防止了刮板的进一步摆入。所以，通过调节装置20伸出的缸活塞单元获得的调节力现在作用在锁定装置17上，在超过锁定装置17的保持力时通过保持销22最终自动将抓臂27在越过导出斜坡47时从上板15上的下板14的移动路径中压出来，并由此松开保持销22和抓臂27之间的形锁合。在此，配合止挡39在该下降运动过程中穿入导向槽40中，该导向槽在刮板13的摆入和回转降低方向上与配合止挡39重叠，并在该导向槽40中滑动至如图3a和3b中所示的移出位置。其他细节特别是由图6b得到，它是图3a中用虚线框起来的区域h的局部放大图。相应地，回转降低阶段和移出阶段之间的过渡是自动进行的，在无需激活单独的解锁装置等的情况下可以自动松开锁定装置17。

此外，槽40与配合止挡39形成回转锁定装置41，它防止刮板13在下板14从低位（图3a和3b）出发到达其在上板15上的升高位置（图4a、4b和6a）之前回转升高。只有此时配合止挡39才能通过配有导入斜坡43的锁定导入口/导出口42离开槽40。

图7a和7b示出锁定装置17的保持装置的替代方案。这里，图3a至5中的由“保持元件23，拉簧24，旋转点25，保持臂26，抓臂27，弹簧臂28和旋转止挡29”组成的总体由板簧结构44所替代。板簧结构44例如与图3a至5中的保持元件23类似地设置在上板15上。板簧结构44的主要元件为两个相互对置的保持侧腿45，它们相互朝向地具有两个包围拱起部46，所述包围拱起部相互朝向的尖端范围的距离小于保持销22横向于移出方向i的宽度。在此，图7a对应于按照图3a至4b中的锁定装置17的这样的状态，此时，下板14在上板15上已经升高并锁定。相反，图7b涉及到直接在通过锁定装置17释放下板14后在下板14在上板15上下降时的状态，例如为了从移入位置到达移出位置（根据图3a和3b）。在此，只有当由调节装置20产生的调节力克服了由两个带有包围拱起部46的保持侧腿44作用在保持销22上的保持力并在箭头方向j上将两个保持侧腿45压开时，才能从板簧结构44中把销钉22推出来。为此，保持侧腿46具有导出斜坡47。为了便于将保持销22卡入板簧结构44中，这里在包围拱起部46上还设有导入斜坡35。

图8涉及锁定装置17的另一个可选实施形式，主要是从图3a中给出的实施形式中导出的，这里可以参考该实施形式。下面将就所存在的区别来说明该实施形式。在该实施形式中，刮板13在上板15范围内含有抛料翻板13'，通过它即使在刮板13被放下时也能将翻松的地面物料从翻松辊箱2的内部输送出来。为此，抛料翻板13'通过铰链50能向外摆动地支承在上板15上。如果不希望通过抛料翻板13'输送物料，可以通过回转插销51将其锁定在关闭位置（如图8中所示）。

图8中的实施形式的另一个主要区别在于锁定装置17的具体结构。保持臂28在其上端区域构造成相互朝向地弯曲的。此外，该实施形式中保持臂28的旋转位置是通过液压缸活塞单元51来控制，该单元具有活塞52和缸53。如果缸活塞单元51展开，保持臂28移动到其释放位置，相反，如果缸活塞单元51合拢，保持臂28移动到图8中所示的固定位置。一个保持臂28铰接在缸53上的，另一个保持臂28铰接在活塞53上的。由此，在该实施形式中，形锁合装置17'由缸活塞单元51的移动位置来控制。锁定装置17的缸活塞单元51与下板14在上板15上的移动位置相协调地运行，例如以便确保只有当刮板13位于回转降低位置时才能通过锁定装置松开上板15上的下板14的固定，这一点对于形锁合装置17'的顺利运行来讲很重要。为此，设有限位传感器54，它确定刮板13在翻松辊箱2上的止挡位置。在此，在图8中没有详细示出的控制装置处理由限位传感器54获得的状态并相应地这样控制锁定装置17的释放或锁定，使得只有当限位传感器54发出信号表示刮板13位于回转降低位置时，缸活塞单元51才能移出。

图9a和9b示出保持臂28（形锁合元件）和保持销22（保持元件）之间的相互作用，并是由图8中的在图8中左面的保持臂8导出的。图9a涉及下板在上板上升高的一个时刻，在该时刻保持销22碰到保持臂28的滑动导入斜坡35；图9b涉及这样的位置，在该位置中下板通过形锁合装置的形锁合在上板上保持在其升高的位置中。在升高运动继续进行时，保持销22在箭头方向k上在滑动导入斜坡35上滑动，这样，保持臂以其下部区域在箭头方向m上以及以其上部区域在箭头方向n上绕旋转点25摆动。一旦保持销22越过滑动导入斜坡35，保持臂28又重新往回摆动，这样，保持销22（和下板）在箭头方向k和与其相反方向上（下板在上板上的移动方向）形锁合地固定。为了释放在上板上的下板，保持臂28通过图8中的缸活塞单元51的伸出与箭头方向m和n相反地摆动，由此松开保持销22和保持臂28的抓臂27之间的形锁合，从而使下板可以与箭头方向k相反地在上板上下降。

Claims (15)

1.一种用于地面翻松机（1）的刮除装置（21），所述地面翻松机具有翻松辊（9），刮除装置（21）在地面翻松机（1）的作业方向上设置在翻松辊（9）的后面，

所述刮除装置包括

刮板（13），所述刮板具有上板（15）和能移动地支承在上板（15）上的下板（14），刮板（13）在上板（15）上能绕水平的回转轴线（b）在回转升高位置和回转降低位置之间可回转地支承，

调节装置（20），用于对刮板（13）的回转运动和下板（14）的调节进行驱动，以及

锁定装置（17），用于将下板（14）在上板（15）上固定在升高的位置中，锁定装置具有形锁合装置（17'），所述形锁合装置构造成，使得在刮板（13）从回转升高位置到回转降低位置的回转过程期间，所述形锁合装置通过形锁合将下板（14）固定在下板在上板（15）上的升高的位置中。

2.根据权利要求1所述的用于地面翻松机（1）的刮除装置（21），其特征在于，锁定装置（17）构造成，除了形锁合地固定以外，还通过力锁合将下板（14）固定在上板（15）上。

3.根据上述权利要求之一所述的用于地面翻松机（1）的刮除装置（21），其特征在于，形锁合装置（17'）包括至少一个在上板（15）上的保持元件和至少一个在下板（14）上的配合元件，所述配合元件由保持元件形锁合地保持在锁定位置中。

4.根据权利要求3所述的用于地面翻松机（3）的刮除装置（21），其特征在于，所述至少一个保持元件是在保持方向上受弹簧加载的卡锁元件（27），所述至少一个配合元件是锁定销（22），在此，卡锁元件（27）构造成至少部分地包围锁定销（22）。

5.根据权利要求4所述的用于地面翻松机（3）的刮除装置（21），其特征在于，卡锁元件（27）具有至少一个滑动导入斜坡（35）和滑动导出斜坡（47）。

6.根据上述权利要求之一所述的用于地面翻松机（1）的刮除装置（21），其特征在于，形锁合装置包括能液压操作的闭锁件。

7.根据上述权利要求之一所述的用于地面翻松机（1）的刮除装置（21），其特征在于，所述刮除装置构造成，使得锁定装置（17）的用于将下板（14）锁定在上板（15）上的保持力大于使刮板（13）从回转升高位置回转降低到回转降低位置所需的调节力。

8.根据上述权利要求之一所述的用于地面翻松机（1）的刮除装置（21），其特征在于，锁定装置（17）包括止挡（36），所述止挡限制下板（14）在上板（15）上的升高方向上的最大调节量。

9.根据上述权利要求之一所述的用于地面翻松机（1）的刮除装置（21），其特征在于，为了协调下板（14）在上板（15）上的移动位置与刮板（13）的回转运动，设有至少一个导向装置（32），至少在刮板（13）回转降低时，通过所述导向装置引导下板（14）在上板（15）上的移动运动，所述导向装置特别是同时还是回转锁定装置（41）。

10.根据上述权利要求之一所述的用于地面翻松机（1）的刮除装置（21），其特征在于，调节装置（20）包括液压缸，所述液压缸分别通过转动铰链（d、e）设置在机架（3）上和设置在下板（14）上，这些转动铰链（d、e）的回转轴线（d'、e'）与刮板（13）在机架（3）上的回转轴线（b）一起在垂直于这些回转轴线（b、d'、e'）的回转平面中形成一个铰链三角。

11.根据上述权利要求之一所述的用于地面翻松机（1）的刮除装置（21），其特征在于，锁定装置（17）受液压控制并通过一个压力顺序阀连接在调节装置（20）的液压系统上。

12.一种地面翻松机（1），尤其是路面翻松机或表层采矿机，带有根据上述权利要求之一所述的刮除装置（21），其中，刮板（13）是翻松辊箱（2）的一部分，翻松辊（9）设置在该翻松辊箱的内腔中。

13.用于控制根据权利要求11所述的地面翻松机（1）的刮除装置（21）的方法，所述刮除装置具有刮板，所述刮板包括上板（15）和下板（14），为了使下板（14）升高和使刮板（13）回转升高，所述方法包括以下步骤：

a）使下板（14）相对于上板（15）升高；

b）当下板（14）上板（15）上位于升高的位置中时，借助于锁定装置（17）的形锁合装置将下板（14）固定在上板（15）上，且

c）使刮板（13）回转升高到回转升高位置；

并且，为了使刮板（13）从回转升高位置回转降低到回转降低位置以及使下板（14）降低，所述方法包括以下步骤：

d）随着下板（14）的移入并通过锁定装置（17）的固定，使刮板（13）回转降低到回转降低位置；

e）在刮板（13）到达回转降低位置后，释放通过锁定装置（17）形锁合地固定的下板（14）；以及

f）在达到回转降低位置后，使下板（14）移出。

14.根据权利要求12所述的用于控制地面翻松机（3）的刮除装置（21）的方法，其特征在于，在刮板（13）从回转升高位置回转降低到回转降低位置之后，接着进行向回转锁定装置（41）中的穿入，而在下板（14）在上板（15）上升高之后，在刮板（13）朝回转升高位置的方向回转升高之前，接着进行从回转锁定装置（41）中的抽出。

15.根据权利要求13或14之一所述的用于控制地面翻松机（1）的刮除装置（21）的方法，其中，地面翻松机（1）根据权利要求12构成，并具有根据权利要求1至11之一所述的刮除装置（21）。

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