CN104514194A - 用于处理地面或道路的装置以及方法 - Google Patents
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Abstract
在一种用于处理地面或道路的装置中，其包括机架(1)以及布置在所述机架(1)处的在鼓壳体(8)内的工作鼓(4)，其中在鼓壳体(8)处布置至少一个喷淋装置(10)，所述喷淋装置(10)平行于所述工作鼓延伸并具有用于喷淋剂的多个出口喷嘴(12)，出口喷嘴(12)各自包括一个具有关闭元件(22)的可驱动的关闭机构(18)，所述关闭元件(22)在打开位置下完全打开出口喷嘴(12)的喷嘴通道(26)，而在关闭位置下关闭所述喷嘴通道(26)，控制器(11)驱动关闭机构(18)，其中出口喷嘴(12)和相关的关闭元件(18)彼此适配以至于出口喷嘴(12)中的通流横截面根据在指定路径上的关闭元件(22)在打开位置和关闭位置之间的位置而变化。
Description
技术领域
本发明涉及用于处理地面或道路的装置以及方法。
背景技术
前序部分采用现有技术，因为其例如从欧洲专利EP 960 239 B1或EP 1396 581 A2中已知。
用于处理地面或道路的已知装置(诸如土壤路拌机或再生机)设有工作鼓，其用于对地面或道路进行破碎和混合。在由沥青或混凝土构成的坚硬路面的情况下，对这些坚硬路面进行铣刨。工作鼓由钟形鼓壳体包围，该壳体围出工作鼓的工作腔室，其中所述工作腔室用作用于将所去除的地面材料与喷淋剂混合的混合腔室，所述喷淋剂诸如水硬性粘结剂或沥青粘结剂(泡沫沥青、乳液，或浆料)，或水。备选地，粘结剂(诸如水泥或石灰)也可被释放/散布在土壤路拌机/再生机前方的地面上。
在其它处理地面的机器中，诸如道路铣刨机或露天采矿机中，可以提供喷淋装置来冷却切割刀具。
喷淋剂通过附接在鼓壳体处的喷淋装置喷淋到工作腔室内，喷淋装置的多个出口喷嘴布置在鼓壳体处且指向工作腔室内。
对于已知的喷淋装置，出现下述问题，即喷淋剂会以不均匀的方式在工作鼓的工作宽度上引入到工作腔室内，特别是在只需要仅仅少量的喷淋剂和/或具有喷淋装置的工作鼓呈现出相对于水平面的横向坡度的那些情况下。在横向坡度的情况下，导致沿着喷淋装置的压力梯度，这样导致在各个出口喷嘴处的不同流率的问题。
已知的出口喷嘴可仅仅经由挺杆状关闭元件接通或关断，或者可通过关闭元件执行清洁功能。清洁功能是有用的，因为即使在高的喷淋压力下，与粘结剂或水混合的所去除的材料也会被压到出口喷嘴内，或会积聚在出口喷嘴前面的区域中。特别是在机器停工之后，存在出口喷嘴被来自工作腔室的固化或硬化或干燥的所去除的材料污染和堵塞的风险，这将导致喷淋性能降低或甚至完全抑制喷淋性能。
已经考虑到通过球阀、节流滑阀或膜片(iris diaphragm)来影响出口喷嘴处的流率，以确保粘结剂和/或水的均匀释放。但是，这些系统由于它们对例如由固化沥青造成的运动部件热膨胀和结壳敏感而不能提供足够的可靠性。此外，由增加的空间需求导致许多问题，且由于随附的驱动机构以及由于上面所提出解决方案的复杂的自动化而导致困难。
发明内容
因此，本发明的目的是要通过下述方式改进用于处理地面和道路的装置和方法，即，将喷淋装置的出口喷嘴引入到工作腔室内以便经由可选择的工作宽度获得针对不同的体积流率、不同的喷淋剂和装置的不同横向坡度而言使得喷淋剂可均匀释放的效果。
上述目的通过如下特征来实现。
本发明的一方面在于提供一种用于处理地面或道路的装置，其包括机架以及布置在所述机架处的鼓壳体内的工作鼓，其中在鼓壳体处布置至少一个喷淋装置，所述喷淋装置平行于所述工作鼓延伸并具有用于喷淋剂的多个出口喷嘴，所述出口喷嘴邻近彼此布置并朝向工作鼓指向，其中所述出口喷嘴各自包括一个具有关闭元件的能够驱动的关闭机构，所述关闭元件在打开位置下完全没有覆盖出口喷嘴的喷嘴通道，而在关闭位置下关闭所述喷嘴通道，控制器驱动关闭机构，其中出口喷嘴和相关的关闭元件以如下方式彼此适配，出口喷嘴中的通流横截面根据关闭元件在打开位置和关闭位置之间的指定路径上的位置而变化。
本发明的另一方面在于提供用于通过一种装置处理地面或道路的方法，所述装置具有工作鼓以及至少一个喷淋装置，所述喷淋装置平行于工作鼓延伸且具有用于喷淋剂的多个出口喷嘴，所述出口喷嘴邻近彼此布置并朝向工作鼓指向，其中当处理地面或道路时所述出口喷嘴的喷嘴通道在打开位置下完全没有被关闭装置覆盖，并在处理操作终止或为了调节到工作鼓的有效宽度时在关闭位置下关闭，在处理操作的过程中驱动关闭机构，其中出口喷嘴的关闭元件在打开位置和关闭位置之间能够定位在相同的或不同的中间位置，以及其中关闭元件在相应中间位置下与相应喷嘴横截面相互作用，以使得根据关闭元件的位置来调节每一出口喷嘴的能够变化地选择的通流横截面。
本发明有利地提供用于驱动关闭机构的控制器，其中出口喷嘴和相关的关闭元件以如下方式彼此适配，出口喷嘴中的通流横截面根据关闭元件在打开位置和关闭位置之间的指定路径上的位置而变化。所提出的解决方案的优势在于，仅仅通过关闭元件和/或出口喷嘴的几何形状相互适配和设计而无需附加元件，就使得当前的通流横截面能够根据关闭元件的位置来改变。关闭元件的可变调节提供在低流率的情况下在各个出口喷嘴处保持压力的优势。当使用粘结剂时可变通流横截面的一个特别优势在于，由于出口喷嘴和/或关闭元件的设计，出口喷嘴不会由粘结剂堵塞而影响关闭元件的功能。
在这种布置中，所有的出口喷嘴可单独地驱动，以及也可以单独的方式或联合的方式进行控制。
从根据EP1 396 581 A2的现有技术已知的清洁功能以及选择性地关断特定出口喷嘴的可能性得以维持。进一步的优势是该解决方案不产生增加的空间需求，符合计量精度方面的高要求，以及例如可适用于在几乎为0至高达1000升/分钟之间的宽范围的流率。该解决方案可用于适于泡沫沥青、以及适于水、乳液和浆料的喷淋装置。最后，该解决方案提供对温度波动不敏感的优势，其使用范围扩展至高达200℃。
优选地，控制器用于将各个出口喷嘴的关闭元件定位在相同或各不相同的中间位置。从而控制器可自动地平衡在各个出口喷嘴处的不同压力状态，或者可以选择性地关断特定的出口喷嘴。
在这种布置中，例如可根据体积流量，或根据喷淋装置内的压力或者根据横向坡度来执行对喷嘴的控制。
关闭元件的与出口喷嘴相互作用的部分和/或所述出口喷嘴可在关闭元件朝向关闭位置的渐增定位运动的方向上形成在关闭元件和出口喷嘴之间的渐减的通流横截面。从而可仅仅通过关闭元件的位置和出口喷嘴和/或关闭元件的几何形状之间的相互作用来控制流率。
关闭元件优选能够同轴于出口喷嘴的喷嘴通道移动和定位。
关闭元件例如可通过与位移测量装置联接的驱动装置的活塞杆来驱动，所述驱动装置例如活塞缸单元或线性马达、电动马达、主轴驱动器等，该位移测量装置的所测得的位移信号可被提供给控制器以便经由用于活塞缸单元的致动信号来控制关闭元件的当前位置。
在一个优选实施例中，出口喷嘴可以具有喷嘴几何形状，该喷嘴几何形状根据关闭元件的位置通过关闭元件在打开位置和关闭位置之间的渐增定位运动而通过关闭元件的中间位置产生在关闭元件和出口喷嘴之间的渐减的通流横截面，其中在打开位置下喷嘴横截面完全打开，而在关闭位置下喷嘴横截面完全关闭。
为此目的，所述出口喷嘴的喷嘴通道可在入口侧上包括延伸直达关闭元件关闭位置的第一部段，该第一部段的喷嘴横截面优选在出口喷嘴的流动方向上以锥形变窄。
作为一个替代方案，出口喷嘴可在入口侧上包括延伸直达关闭元件关闭位置的第一部段，该第一部段的外壁具有适于应用粘结剂的至少一个切除部。
切除部的宽度可以改变，并且优选在所述关闭元件的关闭方向上减小。
关闭元件在面向出口喷嘴的端部处优选具有恒定的喷嘴横截面，关闭元件可替代性地具有第一部段，该第一部段优选以锥形或以阶梯的方式逐渐变细，所述第一部段之后是适配于喷嘴横截面的第二部段。
所述控制器可根据当前指定的流率和/或当前所使用的喷淋剂和/或喷淋装置的横向坡度和/或喷淋管中的压力来控制或调节所有出口喷嘴或每个单独出口喷嘴的通流横截面。
在根据本发明的用于通过一种装置处理地面或道路的方法中，所述装置包括工作鼓以及至少一个喷淋装置，所述喷淋装置平行于工作鼓延伸且以具有用于喷淋剂的多个出口喷嘴，所述喷淋剂诸如粘结剂、水、乳液、浆料或泡沫沥青，所述出口喷嘴邻近彼此布置并朝向工作鼓指向，其中当处理地面或道路时所述出口喷嘴的喷嘴通道在打开位置下打开，并在处理操作终止或为了调节到工作鼓的有效宽度时在关闭位置下关闭，设置成使得出口喷嘴的关闭机构在处理操作的过程中是可驱动的，其中各个出口喷嘴的关闭元件在打开位置和关闭位置之间定位在相同的或不同的中间位置内，以及其中关闭元件在相应中间位置下与相应喷嘴横截面相互作用，以使得根据关闭元件的位置来调节出口喷嘴的能够变化地选择的通流横截面。
在这种布置下，各个出口喷嘴或多个出口喷嘴的通流横截面可根据当前指定的流率和/或当前所使用的喷淋剂和/或喷淋装置的横向坡度和/或喷淋装置内的压力来进行控制或调节。
可通过出口喷嘴几何形状与关闭元件位置的相互作用来产生关闭元件和出口喷嘴之间的可变的通流横截面。
控制器可触发关闭元件的超过关闭位置的附加运动，这使得能够将积聚在出口喷嘴内和/或在出口喷嘴前方的材料移除。
具体地，出口喷嘴可以布置于管道处或注入腔室处，在该布置中，可横向于出口喷嘴供给水硬性粘结剂或沥青粘结剂或水。关闭元件横过管道或注入腔室以用于关闭或清洁出口喷嘴的目的，以及以同轴于出口喷嘴的方式引导该关闭元件。
附图说明
在下文中，将参照附图对本发明的实施例进行更详细地解释说明：
示出以下：
图1是道路建筑机械的视图；
图2是在具有注入装置的工作鼓壳体下方的工作鼓工作腔室的视图；
图3a至图3c是关闭元件的一般的开关位置的视图；
图4a和图4b是具有初始锥形喷嘴通道的出口喷嘴的视图；
图5a至图5c是在三个不同的实施例中具有以恒定横截面的喷嘴通道的出口喷嘴的视图；
图6是具有改变的末端几何形状的关闭元件的视图；以及
图7是用于泡沫沥青的出口喷嘴实施例的视图。
具体实施方式
图1示出用于处理道路的机动装置，特别是冷再生机或土壤路拌机，其具有由车轮2承载的机架1，以及操作人员的平台，该平台包括驾驶室3。车轮2可独立地被驱动，且可备选地还由履带代替。
工作鼓4在机架1的下方布置于鼓壳体8内，鼓壳体8形成工作鼓4的工作腔室6的朝向顶部和到达侧面的边界。在图1中所示的道路建筑机械1的详细描述可从WO-A96/24725得出。
鼓壳体8具有在其上部部分中的喷淋装置10，所述喷淋装置10通过优选彼此邻近设置的多个出口喷嘴12用于将例如粘结剂或水注入到工作腔室6内和工作鼓4上。
粘结剂可包括水硬性粘结剂或沥青粘结剂，并且在水硬性粘结剂和水混合物的情况下，粘结剂可包括浆料，诸如水和水泥的浆料，或在沥青粘结剂和水的混合物的情况下，粘结剂可包括乳液。此外，泡沫沥青可经由出口喷嘴12注入，其中为了制备泡沫沥青，将经加热的液体沥青与冷水进行混合。这会导致沥青发泡，成分的原始体积增加约20倍。
喷淋装置10经由可为环路管道的管道14获得粘结剂或水。粘结剂或水横向于出口喷嘴12流动。附接到管道14的出口喷嘴12指向工作腔室6内且布置在与出口喷嘴12适配的鼓壳体8的切除部内。工作鼓的刀具16具有切割圆，其可具有到鼓壳体8的相对较小的距离，例如，约50mm。对于每个出口喷嘴12而言，预期具有关闭机构18，该关闭机构包括活塞缸单元20，其活塞杆形成或驱动用于出口喷嘴12的关闭元件22。例如可由控制器驱动的关闭机构18能够以可变的方式调节。在关闭元件22的打开位置下(图3a)，所述出口喷嘴被完全打开。在关闭位置下(图3b)，所述出口喷嘴12被关闭，使得没有粘结剂或水可以在所述出口喷嘴12处离开。此外，所去除的并与粘结剂或水混合的材料24不会从工作腔室6渗入到出口喷嘴12的喷嘴通道26内。在打开位置和关闭位置之间，控制器可调节任何中间位置，以便可变地将通过出口喷嘴的通流横截面与当前处理状态适配。在特殊功能中，关闭元件22可进一步被移动到超过关闭位置的清洁位置内。
关闭元件22的面向工作腔室6的末端终止于喷嘴通道26的面向工作腔室6的那一端部处，且优选相对于鼓壳体8的面向工作腔室6的壳表面9凹入以便避免在处理操作过程中对关闭元件22造成损坏。
图4示出出口喷嘴12的一个实施例，在其喷嘴入口开口28处包括第一部段27以及第二部段29，第一部段27在流动方向上以锥形方式变窄，第二部段29在流动方向上在第一部段27之后，第二部段29包括具有恒定横截面的喷嘴通道26。
当关闭元件22在出口喷嘴12的区域内时，取决于圆柱形关闭元件22的位置，导致随关闭元件22可变位置变化的不同通流横截面。
应当理解的是，在图4中的实施例的变型中，第一部段27的不同的变窄横截面形状也是可能的，其中喷嘴通道的喷嘴横截面不连续地变窄。
图5a至图5c示出出口喷嘴22的另一实施例，其中喷嘴通道26优选具有不变的横截面，并且另外优选是圆柱形的。
总体上，图5a至图5c中所示的实施例涉及其中出口喷嘴12的第一部段27包括至少一个具有不同设计的切除部31的实施例。
在图5a中所示的实施例中，第一部段27包括具有基本上圆柱形中空横截面的壁，其中图5a实施例中的切除部31形成中空圆柱体的大约一半。应当理解的是，切除部31也可具有更小或更大的周长，或多个切除部31也可以布置在基本上圆柱形的中空第一部段27内。
图5b的实施例示出出口喷嘴12的第一部段27，其中切除部31在出口喷嘴12的流动方向上逐渐变细。在该实施例中，可能的是多个这样的V形切除部31分布在第一部段的圆周上。
在图5c的实施例，出口喷嘴12的第一部段27具有最初基本上圆柱形的中空形状，在该布置中，一个或多个圆柱形切除部31可布置在形成所述部段27的中空圆柱体内。
最后，具有不同设计的切除部也可用于图4至图5c的所有实施例。
应当理解的是，出口喷嘴12的第一部段27以如此的方式安装以至于切除部由喷淋剂的流体压力从外侧加压。
从原则上而言，还可以将根据图4的第一部段27的设计与图5a至图5c中所示实施例的设计相结合。
因此在所有实施例中，喷嘴的横截面可根据关闭元件22的位置来改变。
图6示出了出口喷嘴12的实施例，其中关闭元件22包括面向出口喷嘴12的第一部段21，所述第一部段21具有比喷嘴通道26的横截面面积更小的横截面面积，同时如在出口喷嘴12的流动方向上所看到的，在第一部段21之后的第二部段23精确地适配于喷嘴通道26的横截面以便能够关闭喷嘴通道26。
部段21也可以具有连续变化的横截面面积，例如，关闭元件22的以锥形逐渐变细的末端。
在该设计中，关闭元件22也由控制器11以可调节改变的喷嘴横截面的这样一种方式驱动到在打开位置和关闭位置之间的中间位置。
其中关闭元件22朝向末端逐渐变细的图6的实施例与也可与图4和图5的实施例相结合。
图4至图6中所示的所有实施例的共同之处在于控制器11可以如此的方式驱动关闭元件22以至于出口喷嘴12的通流横截面根据关闭元件22的位置可变。
在该布置中，多个出口喷嘴可由控制器以相同的方式或以单独的方式驱动。
在图3c中所示的另一开关位置下，其中关闭元件22经由该关闭元件22的附加的行程移动而移动超过关闭位置，关闭元件22可移除在出口喷嘴12内和/或其前面的所去除材料24的材料积聚。
图7示出用于泡沫沥青的具有混合装置36的喷淋装置10。混合装置36包括膨胀腔室38，其中经由沥青注入喷嘴40所供应的热沥青可与水混合或与水和空气混合以便制备泡沫沥青。图7中所示的膨胀腔室38包括混合腔室42和连接到混合腔室42的注入腔室44，其中出口喷嘴12和相关的关闭机构18布置在注入腔室44处。热沥青经由环路管道15供应，其中通过可驱动的驱动装置致动的阀挺杆46能够关闭或打开沥青注入喷嘴40的喷嘴入口开口。水，或水和空气可经由混合腔室42的一个或两个连接41供应。
混合装置36可由加热装置48包围，其防止在处理操作期间沥青的硬化。关闭机构18的关闭元件22横过注入腔室44以用于关闭或清洁出口喷嘴12的目的。
应当理解的是，也可以使用可由控制器驱动的其它驱动装置，诸如电动马达、线性驱动器等。
Claims (15)
1.一种用于处理地面或道路的装置，其包括机架(1)以及布置在所述机架(1)处的鼓壳体(8)内的工作鼓(4)，其中在鼓壳体(8)处布置至少一个喷淋装置(10)，所述喷淋装置(10)平行于所述工作鼓延伸并具有用于喷淋剂的多个出口喷嘴(12)，所述出口喷嘴(12)邻近彼此布置并朝向工作鼓指向，其中所述出口喷嘴(12)各自包括一个具有关闭元件(22)的能够驱动的关闭机构(18)，所述关闭元件(22)在打开位置下完全没有覆盖出口喷嘴(12)的喷嘴通道(26)，而在关闭位置下关闭所述喷嘴通道(26)，
其特征在于，
控制器(11)驱动关闭机构(18)，其中出口喷嘴(12)和相关的关闭元件(22)以如下方式彼此适配，出口喷嘴(12)中的通流横截面根据关闭元件(22)在打开位置和关闭位置之间的指定路径上的位置而变化。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，各个出口喷嘴的关闭元件(22)能够由控制器(11)定位在相同或各不相同的中间位置。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在关闭元件(22)朝向关闭位置的渐增定位运动的方向上，关闭元件(22)的与出口喷嘴(12)相互作用的部分和/或所述出口喷嘴(12)形成在关闭元件(22)和出口喷嘴(12)之间的渐减通流横截面。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，关闭元件(22)能够同轴于出口喷嘴(12)的喷嘴通道移动和定位。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，出口喷嘴(12)具有喷嘴几何形状，该喷嘴几何形状根据关闭元件(22)的位置随着关闭元件在打开位置和关闭位置之间的渐增定位运动而产生在关闭元件和出口喷嘴之间的渐减的通流横截面。
6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，关闭元件能够由与位移测量装置连接的驱动装置来驱动，所述位移测量装置的所测得的位移信号能够被提供给控制器以便经由驱动装置的致动信号来控制关闭元件的当前位置。
7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，控制器能够触发关闭元件(22)的超过关闭位置的附加运动，该附加运动使得能够将积聚在出口喷嘴(12)内和/或在出口喷嘴(12)前方的材料移除。
8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述出口喷嘴(12)的喷嘴通道(26)在入口侧上包括延伸直达关闭元件(22)关闭位置的第一部段(27)，该第一部段的喷嘴横截面优选在出口喷嘴(12)的流动方向上以锥形变窄，或者关闭元件(22)在面向出口喷嘴(12)的端部处包括优选以锥形逐渐变细的部段(21)，适配于喷嘴横截面以便关闭出口喷嘴(12)的部段(23)在部段(21)之后。
9.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，出口喷嘴(12)在入口侧上包括延伸直达关闭元件(22)关闭位置的第一部段(27)，该第一部段的外壁具有设有适于应用喷淋剂的至少一个切除部(31)。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，切除部(31)的宽度在所述关闭元件(22)的关闭方向上变化。
11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，出口喷嘴(12)的喷嘴通道具有恒定的喷嘴横截面。
12.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述控制器根据当前指定的流率和/或当前所使用的喷淋剂和/或喷淋装置的横向坡度和/或喷淋装置中的压力来控制或调节每个单独的出口喷嘴或共同地控制或调节多个出口喷嘴的通流横截面。
13.用于通过一种装置处理地面或道路的方法，所述装置具有工作鼓(4)以及至少一个喷淋装置(10)，所述喷淋装置(10)平行于工作鼓延伸且具有用于喷淋剂的多个出口喷嘴(12)，所述出口喷嘴(12)邻近彼此布置并朝向工作鼓指向，其中当处理地面或道路时所述出口喷嘴(12)的喷嘴通道在打开位置下完全没有被关闭装置(18)覆盖，并在处理操作终止或为了调节到工作鼓的有效宽度时在关闭位置下关闭，
其特征在于，
在处理操作的过程中驱动关闭机构(18)，其中出口喷嘴的关闭元件(22)在打开位置和关闭位置之间能够定位在相同的或不同的中间位置，以及其中关闭元件在相应中间位置下与相应喷嘴横截面相互作用，以使得根据关闭元件的位置来调节每一出口喷嘴的能够变化地选择的通流横截面。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，根据当前指定的流率和/或当前所使用的喷淋剂和/或喷淋装置的横向坡度和/或喷淋装置内的压力来控制或调节多个出口喷嘴或每个单独的出口喷嘴的通流横截面。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，通过出口喷嘴几何形状与关闭元件位置的相互作用来产生在关闭元件和出口喷嘴之间的可变的通流横截面。
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