CN105088924B - 对新铺设的混凝土层进行后续处理的纹理固化机和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对新铺设的混凝土层进行后续处理的纹理固化机和方法，纹理固化机(1)包括由地面接合单元(4)支撑的机架(2)，该纹理固化机具有不少于一个纹理化装置(3，5)，其能够横向于工作方向(50)运动，以便通过多个纹理化工具(30)将纹理施加到混凝土层(10)的尚未硬化的表面内；并且具有控制器单元(24)，其用于调节在行进方向(50)上的行进速度，其设置成实现以下特征：控制器单元(24)获取行进速度和/或纹理化装置(3，5)的横移速度，并且在向前或向后行进期间，根据指定的纹理化角度来控制该行进速度和/或纹理化装置(3，5)在横向方向(40)上的横移速度，其中由上述速度的关系确定纹理化角度。

Description

对新铺设的混凝土层进行后续处理的纹理固化机和方法
技术领域
本发明涉及纹理固化机(texture curing machine)，以及用于对预定宽度的新铺设的混凝土层进行后续处理的方法。
背景技术
这种结构的建筑机械例如从US 2007/0286679或DE 102011003271 A的纹理固化机的实施例中已知，所述纹理固化机可通过例如刷具组合件对路面新铺设的混凝土道路施加纹理并随后通过喷洒组合件用液体固化剂对所述的混凝土道路进行喷洒(EP 1841637A)。
在铺设混凝土表面的过程中，特别是在混凝土路面的构建过程中，混凝土通常通过滑模摊铺机摊铺成所需的形状以及摊铺到所需的位置，并且为此目的通过平整装置(诸如横向平整机)进行平整。在某些情况下，附加地使用纵向平整机。
在由纹理固化机施加固化剂之前，必须对表面进行表面整修处理使其具有符合预期用途的表面纹理。因此其目的在于提高防滑性和行驶舒适性，以及在于减少轮胎和道路之间的噪声。
关于混凝土表面的纹理化，客户在所施加的纹理类型方面具有不同的要求。
其结果是，纹理固化机可能需要以耗时的过程进行转换，以便根据客户的特定要求来获得特定的纹理。另一缺点由下述事实导致，即转换套件(conversion kits)必须单独地保持在手边。
DE 10 2011 003 271 A描述了用于通过切割滚筒来产生沟槽纹理的装置和方法，所述切割滚筒以相对于工作方向成特定角度的方式从滑动装置悬吊，所述滑动装置在横向方向上可自由地滑动。这种设计使得切割滚筒能够在机械的向前或向后行进期间产生相对于道路倾斜延伸的沟槽。
通过使得切割滚筒的工作方向转向以及使得纹理固化机反向，可产生第二沟槽纹理，所述第二沟槽纹理的沟槽与第一沟槽纹理相交。
如果使得纹理固化机反向，或者如果将要把切割滚筒调节到相对于工作方向的不同角度下，则需要升高切割滚筒。
不要求速度上的协调。
从US 7,517,171已知的纹理固化机使得纹理能够相对于道路倾斜地延伸，在所述纹理固化机中，纹理化装置布置于可横向于道路运动的滑动装置上，并且纹理化装置可在工作方向上往复运动。在该过程中纹理固化机不运动。控制器将滑动装置在机器横向方向上的运动与纹理化元件在工作方向上的运动进行协调。该现有技术还需要与设备相关(equipment-related)的大量精力花费来执行特定的纹理化操作。这种设计的缺陷是纹理化角度只可以改变到有限的程度。
发明内容
因此，本发明的目的是要创建一种对新铺设的混凝土层进行后续处理的纹理固化机和方法，其能够容易地执行不同的纹理化操作而无需费时的转换时间，并且不需要与设备相关的大量精力花费。
上述目的通过如下方式来实现：
本发明有利地提供一种纹理固化机，用于对预定宽度的新铺设的混凝土层进行后续处理，所述纹理固化机包括由地面接合单元支撑的机架，所述纹理固化机具有：不少于一个纹理化装置，其能够横向于工作方向运动，以便通过多个纹理化工具将纹理施加到混凝土层的尚未硬化的表面内；并且具有控制器单元，其用于调节在行进方向上的行进速度；其中，所述控制器单元在向前或向后行进期间获取行进速度和纹理化装置的横移速度，并且根据指定的纹理化角度来控制所述行进速度和/或所述纹理化装置在横向方向上的横移速度，其中由纹理化角度确定所述行进速度和所述横移速度的关系；或者，所述控制器单元在向前或向后行进期间获取行进速度，并且根据指定的纹理化角度来控制所述纹理化装置在横向方向上的横移速度，或者根据指定的纹理化角度来控制所述行进速度和所述纹理化装置在横向方向上的横移速度，其中由纹理化角度确定所述行进速度和所述横移速度的关系；或者，所述控制器单元在向前或向后行进期间获取纹理化装置的横移速度，并且根据指定的纹理化角度来控制行进速度，或者根据指定的纹理化角度来控制所述行进速度和所述纹理化装置在横向方向上的横移速度，其中由纹理化角度确定所述行进速度和所述横移速度的关系。因此，控制器可以测量行进速度，并根据指定的纹理化角度来在向前或向后行进期间控制纹理化装置在横向方向上的横移速度，或获取纹理化装置的横移速度并控制行进速度。此外，还能够根据指定的纹理化角度来控制这两个速度。
控制器单元可在纹理化工具具有预定横移速度的情况下控制行进速度，或者可在预定行进速度的情况下控制纹理化工具的横移速度。
控制器单元可以包括用于输入指定的纹理化角度的器件。
检测器可以测量机架在纵向方向上的行进速度和纹理化装置在横向方向上的横移速度，并且将所测得的信号传送到控制器。
纹理化装置可以是横向纹理化装置，并且优选具有在行进方向上延伸的固定长度。
纹理化装置还可以具有在行进方向上延伸的可变长度，所述可变长度例如通过可附接的延伸构件来实现。
纹理化装置也可以是纵向纹理化装置，其纹理化工具能够以可预定的速度在横向方向上运动。
纹理化工具优选是可更换的，在该设计中纹理化工具的间隔也可以是可变的。
纵向纹理化装置的纹理化工具可横向于行进方向连续地旋转。
如果纹理化工具连续地被引导在其持久地与混凝土层接合的水平平面内，则在行进方向上所看到的前部纹理化工具以相对于行进方向成预定的正(positive)角度的方式创建纹理，并且在行进方向上所看到的后部纹理化工具以相对于行进方向成相同的负(negative)角度的方式创建纹理。
如果返回的纹理化工具在升高的状态下返回或连续地被引导在垂直平面内或在相对于混凝土层的表面倾斜的平面(在所述倾斜的平面内所述返回的纹理化工具在返回运动期间不与混凝土层接触)内，则可以执行纯粹倾斜的纹理化操作。
取决于服务合同，纹理固化机从而可完全基于控制操作来进行控制而无需转换，以便使得能够灵活地施加任何所需的纹理化图案。
可在横向方向上运动以便施加纹理的工作装置可优选是横向纹理装化置，其可运动到停放位置，其中在停放位置下横向纹理化装置与混凝土层脱离接合。
横向纹理化装置优选可在导轨上横向于工作方向往复运动，所述导轨在超过混凝土层宽度的不少于一个横向端部处具有高度偏移，所述高度偏移在所述端部处将横向纹理化装置升高到停放位置下。在升高的位置下，确保横向纹理化装置既不与混凝土层接触也不与任何其它模块相接触。
在一个优选的实施例中，机架预期包括平行于工作方向延伸的纵向构件和横向于工作方向延伸的横向构件，其中横向于工作方向延伸的横向构件是可伸缩的以便可变地调节地面接合单元的履带宽度(crawler width)以及以便调节适应于混凝土层的宽度。
工作装置优选预期包括可跨过混凝土道路工作宽度往复运动的纵向喷洒装置和/或横向喷洒装置。
处于操作位置下的横向喷洒装置预期在横向纹理化装置的延伸轴线上布置，优选在工作方向上以滞后的方式布置，或布置在靠近横向纹理化装置的一侧或两侧上，且可与横向纹理化装置一起移动。
机架可由分别横向布置的两个独立且较长的地面接合单元支撑，或由总共四个地面接合单元支撑，在该设计中一前一后运行的两个地面接合单元可布置于机架的每一侧上。地面接合单元经由升降柱连接到机架，所述升降柱使得能够相对于地面表面调节机架的高度。
横向纹理化装置或纵向纹理化装置优选预期包括通过快速更换系统附接的工具。因此，可以在无需延长的装配时间的情况下更换工具，或在不会导致显著时间损失的情况下更换出现问题的工具。
本发明有利地提供一种用于对预定宽度的新铺设的混凝土层进行后续处理的方法，该方法包括自推进式的纹理固化机，所述纹理固化机具有不少于一个能够横向于工作方向运动的纹理化装置，所述纹理化装置包括作用于混凝土层的纹理化工具，其中所述纹理固化机以能够调节的行进速度运动；其中，获取行进速度和纹理化装置的横移速度，并且在向前或向后行进期间根据指定的纹理化角度来控制所述行进速度和/或所述纹理化装置在横向方向上的横移速度，其中由纹理化角度确定所述行进速度和所述横移速度的关系；或者，获取行进速度，并且在向前或向后行进期间根据指定的纹理化角度来控制所述纹理化装置在横向方向上的横移速度，或者根据指定的纹理化角度来控制所述行进速度和所述纹理化装置在横向方向上的横移速度，其中由纹理化角度确定所述行进速度和所述横移速度的关系；或者，获取纹理化装置的横移速度，并且在向前或向后行进期间根据指定的纹理化角度来控制行进速度，或者根据指定的纹理化角度来控制所述行进速度和所述纹理化装置在横向方向上的横移速度，其中由纹理化角度确定所述行进速度和所述横移速度的关系。
优选地，预期在纹理化工具具有预定横移速度的情况下对行进速度进行控制，或者优选地预期在具有预定行进速度的情况下以由所调节的纹理化角度所预定的关系来控制纹理化工具的横移速度。
在一个行进方向上跨过预定长度的区段以及随后在相反的行进方向上跨过相同长度的相继的另一区段施加横向纹理，使得连续的纹理能够在相同方向上以纹理化角度施加到混凝土层中。
附图说明
在下文中，参照附图对本发明的实施例进行更详细的解释说明。
示出下述：
图1示出根据现有技术的纹理固化机；
图2是根据图1的纹理固化机的透视图；
图3示出横向纹理化装置，其可在横向方向上运动且纹理固化机和横向纹理化装置的速度相协调；
图4示出在横向纹理化装置的横向运动完成之后的图3所示的实施例；
图5示出纹理固化机在向前行进期间完成第一纹理化区段之后的前进运动；
图6示出在纹理固化机的向后行进期间产生第二纹理化区段；
图7示出第二纹理化区段的完成；
图8示出纹理固化机在第二纹理化区段完成之后的前进运动；以及
图9示出纵向纹理化装置的实施例，其具有可在横向方向上运动的纹理化工具。
具体实施方式
图1以示意图示出在刷式喷洒机(brush spraying machine)实施例中的纹理固化机1，如其从EP 1 841 637 A已知的那样。纹理固化机1可通过横向纹理化装置3例如刷具组合件对新铺设的混凝土层10(诸如路面)进行纹理化，并且随后通过喷洒组合件用液体固化剂对所述混凝土层进行喷洒。
机架2设有适于在运输车辆上运输的深度，使得机器可在运输车辆上通过道路进行运输而运输到操作现场。机架设有横向构件18和纵向构件28，并且机架的宽度为深度的多倍，例如，可插入加宽元件或使得机架2是可伸缩的以便调节到指定的道路宽度。在这种布置中，例如宽度最多为18米的道路可在图1中所示的工作位置下桥接。在各幅附图中工作方向由箭头50指示。
纹理固化机1包括具有多个轮子和/或履带单元4的底盘，所述多个轮子和/或履带单元4经由升降柱8以高度可调的方式支撑机架2。
在纹理固化机1的侧向端部处使用总共四个地面接合单元4具有稳定性较高的优点，其中工作装置、尤其是纹理化装置3(在行进方向50上所看到的那样)居中地布置在地面接合单元4之间提供下述优点，即当启动或制动纹理固化机1时，作用于机架2上的质量惯性力的影响被最小化。此外，即使仍然发生小幅的俯仰运动(pitching movement)，其对纹理化装置相对于混凝土表面的位置具有较不显著的影响。
轮子或履带单元4(特别是在四个履带单元4的情况下)通过回转机构能够从图1中所示的工作位置转换到运输位置下。在工作位置下，如图1中所示，履带单元4平行于机架2的纵向构件28延伸。在运输位置下，履带单元4平行于机架2的纵向延伸部延伸，即，枢转约90°，并垂直于纵向构件28。
履带单元4被液压驱动、可转向且在高度上可调节。
图2示出了纹理固化机1的透视图。具有带有控制器单元24的控制面板的驱动单元22布置在左侧上，如在行进方向50上所看到的那样。两者都布置在机架2上的平台20上，所述平台20上可通行，并且平台20在其与驱动单元22相对的一侧上包括喷洒剂罐26。
如在现有技术中的那样，横向喷洒装置6附接在横向驱动器处，其可相应地横向移动经过整个混凝土层10或道路宽度。此外，例如包括刷具组合件的横向纹理化装置3也附接在横向驱动器处。在这种布置中，如可从图3a最佳得出的那样，横向纹理化装置3通过设置于横向驱动器处的导轨引导的滑动装置(rail-guided slide)被引导跨过混凝土层10的宽度。
为了实现该效果，滑动装置的导轨在侧向靠近混凝土层10的区段内升高预定的幅度，以使得横向纹理化装置3可转换到分别靠近混凝土层10或靠近道路的的升高状态下或停放位置下。
如图2中所示，横向喷洒装置6以可移除的方式附接在横向驱动器处。从而当转换到纵向喷洒装置7时，横向喷洒装置6可从横向驱动器松开。图2中示出纵向喷洒装置7处于折叠收起的停用状态下。
图3示出本发明的第一实施例，其中横向纹理化装置3平行于行进方向50延伸，并包括例如刷具组合件或不同的横向纹理化装置，所述横向纹理化装置包括垂直向下伸出的纹理化工具30，诸如刚性销。横向纹理化装置3大致居中地布置于前部和后部的履带单元4之间，且可横向于行进方向在两个端部位置之间运动。在所述横向运动期间，横向纹理化装置保持其与工作方向50平行对准。横向运动方向40正交于行进方向50，其中纹理固化机1在纹理化操作期间可向前或向后运动。因此图3示出这样的纹理化操作，其中在纹理固化机1的向前行进期间横向纹理化设备3向右侧移动。在行进方向50上的向前前进速度和横向纹理化装置的横向驱动速度可通过控制器单元24进行协调，以使得纹理化角度由上述速度之间的关系而确定。
如果针对混凝土层10的整个宽度指定恒定的纹理化角度，则行进速度和纹理固化机1的横向纹理化装置的横向运动速度之间的指定关系在控制器单元24内进行调节。应当理解的是，横向纹理化装置3的横向运动速度可根据纹理固化机1的行进速度来调节，或反之亦然。
例如可简单地通过获得横向纹理化装置3位于纹理固化机1的左侧和右侧上的的停止点(stops)，通过测量横向运动跨过混凝土层10的宽度的持续时间，来获取横向纹理化装置3的横向驱动器的行进速度。
不言而喻的是，来自横向驱动器的数据也可用来确定在横向运动方向40上的速度。
最后，还可根据所调节的纹理化角度共同地控制行进速度和横向纹理化装置的横移速度两者。
因为在横向纹理化操作期间，速度的关系是可变的，最后还可以将纹理化图案以不同的纹理化角度施加到混凝土层10内。
图4示出在横向纹理化装置3已完全跨过混凝土层10之后完成的第一纹理化区段。
因此，纹理固化机可前进达到横向纹理化装置3的长度的距离(图5)，并且如可从图6中得出的那样，为了在反向行进期间产生下一个纹理化区段，所述第二纹理化区段平行于先前完成的第一纹理化区段延伸。
在该设计中，控制器单元可配置成使得在纹理化区段完成之后，机器被自动地向前行驶通过与纹理化装置长度对应的行进距离。
图7示出第二纹理化区段已经完成时的情况，以及图8示出下述情况，其中纹理固化机1再一次向前行驶通过横向纹理化装置3的长度的距离，以创建下一个纹理化区段。应当理解的是，纹理也可被叠加，因为在纹理化区段上方机器可被反复地驱动，即以不同的纹理化角度驱动，例如使得可以创建菱形图案。
图9示出包括纵向纹理化装置的实施例，其中在混凝土层10的方向上伸出的纹理化工具30连续地在横向运动方向40上运动。在这种布置中，纵向纹理化装置5横向于行进方向50延伸过混凝土层10的整个宽度。纹理化工具30可在侧向上返回到混凝土层10的外部。例如，纹理化工具30可在图9中未示出的不同实施例中在垂直平面内旋转，以使返回的纹理化工具30与混凝土层10脱离接合。
在纹理化工具30在水平平面内运动的情况下，返回的纹理化工具30再一次在相反方向上通过混凝土层10，使得在纹理固化机1连续地向前行进的情况下，可通过纵向纹理化装置来创建菱形图案。
如果纹理化工具30在相对于混凝土层10的表面倾斜地延伸的平面内运行，则有可能使得在横向方向上运动的纹理化工具30只与混凝土层10接合，同时使得在相反方向上返回的纹理化工具30可以与混凝土层10脱离接合。
该纹理化装置可包括适于工具的快速更换装置，使得可在短的时间段内使用不同的刷具或工具(诸如钢耙齿或合成材料刷具)。

Claims (17)

1.一种纹理固化机(1)，用于对预定宽度的新铺设的混凝土层(10)进行后续处理，所述纹理固化机(1)包括由地面接合单元(4)支撑的机架(2)，所述纹理固化机(1)具有：
-不少于一个纹理化装置(3，5)，其能够横向于工作方向运动，以便通过多个纹理化工具(30)将纹理施加到混凝土层(10)的尚未硬化的表面内；并且具有
-控制器单元(24)，其用于调节在行进方向(50)上的行进速度；
其特征在于：
所述控制器单元(24)在向前或向后行进期间获取行进速度和纹理化装置(3，5)的横移速度，并且根据指定的纹理化角度来控制所述行进速度和/或所述纹理化装置(3，5)在横向方向(40)上的横移速度，其中由纹理化角度确定所述行进速度和所述横移速度的关系，
或者，所述控制器单元(24)在向前或向后行进期间获取行进速度，并且根据指定的纹理化角度来控制所述纹理化装置(3，5)在横向方向(40)上的横移速度，或者根据指定的纹理化角度来控制所述行进速度和所述纹理化装置(3，5)在横向方向(40)上的横移速度，其中由纹理化角度确定所述行进速度和所述横移速度的关系，
或者，所述控制器单元(24)在向前或向后行进期间获取纹理化装置(3，5)的横移速度，并且根据指定的纹理化角度来控制行进速度，或者根据指定的纹理化角度来控制所述行进速度和所述纹理化装置(3，5)在横向方向(40)上的横移速度，其中由纹理化角度确定所述行进速度和所述横移速度的关系。
2.根据权利要求1所述的纹理固化机(1)，其特征在于，控制器单元(24)在纹理化工具(30)具有预定横移速度的情况下控制行进速度，或者在预定行进速度的情况下控制纹理化工具(30)的横移速度。
3.根据权利要求1或2所述的纹理固化机(1)，其特征在于，控制器单元(24)包括用于输入指定的纹理化角度的器件。
4.根据权利要求1或2所述的纹理固化机(1)，其特征在于，检测器测量机架(2)在行进方向(50)上的行进速度和纹理化装置(3，5)在横向方向上的横移速度，并且将所测得的信号传送到控制器单元(24)。
5.根据权利要求1所述的纹理固化机(1)，其特征在于，纹理化装置是横向纹理化装置或纵向纹理化装置(3，5)，并且其纹理化工具(30)能够以预定速度在横向方向上运动。
6.根据权利要求5所述的纹理固化机(1)，其特征在于，纵向纹理化装置(5)的纹理化工具(30)横向于行进方向(50)连续地旋转。
7.根据权利要求6所述的纹理固化机(1)，其特征在于，纵向纹理化装置(5)的纹理化工具(30)连续地在水平平面内旋转，且在行进方向(50)上所看到的前部纹理化工具以预定的相对于行进方向(50)成正角度的方式创建纹理，并且在行进方向上所看到的后部纹理化工具以相对于行进方向(50)成相同的负角度的方式创建纹理。
8.根据权利要求1所述的纹理固化机(1)，其特征在于，所述预定宽度的新铺设的混凝土层(10)是在行进方向(50)上纵向延伸的混凝土路面。
9.一种用于对预定宽度的新铺设的混凝土层(10)进行后续处理的方法，该方法包括自推进式的纹理固化机(1)，所述纹理固化机(1)具有不少于一个能够横向于工作方向运动的纹理化装置(3，5)，所述纹理化装置(3，5)包括作用于混凝土层(10)的纹理化工具(30)，其中所述纹理固化机(1)以能够调节的行进速度运动；
其特征在于：
获取行进速度和纹理化装置的横移速度，并且在向前或向后行进期间根据指定的纹理化角度来控制所述行进速度和/或所述纹理化装置在横向方向上的横移速度，其中由纹理化角度确定所述行进速度和所述横移速度的关系，
或者，获取行进速度，并且在向前或向后行进期间根据指定的纹理化角度来控制所述纹理化装置在横向方向上的横移速度，或者根据指定的纹理化角度来控制所述行进速度和所述纹理化装置在横向方向上的横移速度，其中由纹理化角度确定所述行进速度和所述横移速度的关系，
或者，获取纹理化装置的横移速度，并且在向前或向后行进期间根据指定的纹理化角度来控制行进速度，或者根据指定的纹理化角度来控制所述行进速度和所述纹理化装置在横向方向上的横移速度，其中由纹理化角度确定所述行进速度和所述横移速度的关系。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在纹理化工具(30)具有预定横移速度的情况下控制行进速度，或者在预定行进速度的情况下以由预设的纹理化角度所预定的关系来控制纹理化工具(30)的横移速度。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，通过在一个行进方向(50)上跨过预定长度的区段施加横向纹理以及随后在相反的行进方向上跨过相同长度的相继的另一区段施加横向纹理，使得连续的纹理以相同的纹理化角度施加到混凝土层(10)中。
12.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，使用横向纹理化装置的所述纹理固化机(1)连续地在行进方向(50)上运动，并且在横向纹理化装置(3)的连续往复运动期间以两个不同的纹理化角度创建纹理。
13.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，使用横向纹理化装置(3)的所述纹理固化机(1)连续地在行进方向(50)上运动，并且横向纹理化装置(3)的长度和纹理固化机(1)的行进速度之间的关系使得在横向纹理化装置(3)的连续往复运动期间纹理对称地叠加。
14.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，使用纵向纹理化装置(5)来创建纹理，所述纵向纹理化装置(5)具有能够在横向方向上连续地运动的纹理化工具(30)。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述纹理化工具(30)连续地基本上横向于行进方向(50)以无限的循环旋转，其中返回的纹理化工具(30)与混凝土层(10)脱离接合。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述纹理化工具(30)连续地基本上横向于行进方向(50)以无限的循环在水平平面内旋转，并且通过在行进方向(50)上所看到的前部纹理化工具以预定的相对于行进方向(50)成预定的正角度的方式创建纹理，并且通过在行进方向(50)上所看到的后部纹理化工具在与前部纹理化工具相反的方向上运动以相对于行进方向(50)成相同的负角度的方式创建纹理。
17.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述预定宽度的新铺设的混凝土层(10)是在行进方向(50)上纵向延伸的混凝土路面。
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