DE102012021421A1

DE102012021421A1 - Arbeitszug mit einer fahrbaren Siloeinheit für Schüttgut und einem Fräsfahrzeug zum Einbringen von Schüttgut in den Bodenuntergrund, Fräsfahrzeug und Verfahren zum Überladen von Schüttgut von der fahrbaren Siloeinheit zum Fräsfahrzeug

Info

Publication number: DE102012021421A1
Application number: DE201210021421
Authority: DE
Inventors: Sinan Sezgin
Original assignee: Bomag GmbH and Co OHG
Current assignee: Bomag GmbH and Co OHG
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2014-04-30

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Arbeitszug, umfassend eine fahrbare Siloeinheit für Schüttgut mit einem Vorratsbehälter für Schüttgut und mit einer pneumatischen Fördereinrichtung, die zur Schüttgutförderung mittels eines Förderluftstroms ausgebildet ist, und ein Fräsfahrzeug zum Einbringen von Schüttgut in den Bodenuntergrund mit einer Fräswalze zum Eingriff in den Boden, wobei das Fräsfahrzeug eine Austrageinrichtung aufweist, über die Schüttgut zum Boden austritt. Die Erfindung betrifft weiter ein Fräsfahrzeug für einen solchen Arbeitszug und ein Verfahren zum Überladen von Schüttgut von einer Siloeinheit zu einem Fräsfahrzeug. Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung liegt darin, dass der für den Schüttguttransport genutzte Förderluftstrom zur Siloeinheit zurückgeführt wird, so dass die Staubentwicklung am Fräsfahrzeug reduziert wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Arbeitszug mit einer fahrbaren Siloeineinheit für Schüttgut und einem Fräsfahrzeug zum Einbringen von Schüttgut in den Bodenuntergrund, ein Fräsfahrzeug, insbesondere für einen solchen Arbeitszug, und ein Verfahren zum Überladen von Schüttgut von der fahrbaren Siloeinheit zum Fräsfahrzeug.
Im Baubetrieb, insbesondere im Straßen- und Wegebau, ist häufig eine Bodenuntergrundbearbeitung gewünscht, bei dem Schüttgut mit dem Bodenuntergrundmaterial vermischt wird, beispielsweise zu Stabilisierungszwecken. Dazu wird das Schüttgut häufig auf dem Bodenuntergrund abgelegt und anschließend mit Hilfe einer geeigneten Baumaschine, beispielsweise einer Bodenfräsmaschine, wie insbesondere einem Stabilisierer, mit dem Bodenuntergrund vermischt. Dies ist beispielsweise bei Bodenstabilisierungsprozessen der Fall, wenn unter anderem konkret Zement in den Bodenuntergrund eingemischt wird. Insbesondere bei großflächigen Arbeiten erfolgt dieser Prozess mit Hilfe geeigneter Baumaschinen, beispielsweise einem Arbeitszug, umfassend ein Silofahrzeug und ein Fräsfahrzeug, wie unter anderem in der DE 20 2008 012 104 U1 offenbart, oder durch Fräsfahrzeuge mit integriertem Silo, wie beispielsweise in der EP 1 012 396 B1 angegeben. Auf diese beiden Schriften wird hinsichtlich des Anwendungsgebiets und des grundsätzlichen Prozessablaufs sowie des Aufbaus des Fräsfahrzeugs Bezug genommen.
Aufgrund geringer Speicherkapazitäten am Fräsfahrzeug mitgeführter Silobehälter ist es verbreitet, dass ein Streufahrzeug der Bodenfräsmaschine vorweg fährt und das Schüttgut auf dem Boden ablegt. Dieses Verfahren ist allerdings insofern nachteilig, da beispielsweise erhebliche Schüttgutverluste aufgrund von Verwehungen auftreten können. Zur Verlängerung der Arbeitsintervalle ist es daher vorteilhaft, wenn das Silofahrzeug im Arbeitsprozess zusammen mit dem Fräsfahrzeug bewegt wird und über den Arbeitsprozess hinweg eine Überladung von Schüttgut zum Fräsfahrzeug hin ermöglicht, so dass das Zeitintervall zwischen Bodenablage und Vermischung möglichst kurz ist. Die DE 20 2008 012 104 U1 schlägt hierzu die Verwendung eines Hauptsilos am Silofahrzeug und eines Puffersilos am Fräsfahrzeug vor, wobei das Schüttgut auf den Boden letztendlich aus dem Puffersilo ausgetragen wird. Der dort offenbarte Arbeitszug umfasst somit zwei wesentliche Elemente. Einerseits ist eine Siloeinheit, insbesondere ein selbstfahrendes Silofahrzeug oder ein Siloanhänger, vorhanden mit einem Vorratsbehälter für Schüttgut und mit einer pneumatischen Fördereinrichtung, die zur Schüttgutförderung mittels eines Förderluftstroms ausgebildet ist. Aus dem Vorratsbehälter wird das Schüttgut zunächst in eine Schleusenkammer, die Teil der pneumatischen Fördereinrichtung ist, mittels einer mechanischen Transporteinrichtung, insbesondere einem Kratzboden, gefördert, um den Vorratsbehälter der fahrbaren Siloeinheit druckfrei, d. h. bei einem Innenraumdruck, der im Wesentlichen dem Umgebungsdruck der Siloeinheit entspricht, betreiben zu können. Die wesentliche Aufgabe der fahrbaren Siloeinheit liegt dabei darin, ein verhältnismäßig großes Schüttgutvolumen zu bevorraten und im Bedarfsfall an das Fräsfahrzeug transportieren zu können. Andererseits erfolgt der Schüttgutaustrag im Wesentlichen unmittelbar vor der Bodenbearbeitung durch die Arbeitseinrichtung des nachstehend noch näher beschriebenen Fräsfahrzeugs, so dass der Zeitraum, in dem das Schüttgut anfällig für Verwehungen ist, sehr kurz ist.
Das zum Einbringen von Schüttgut in den Bodenuntergrund ausgebildete Fräsfahrzeug, insbesondere ein sogenannter Recycler oder Stabilisierer, umfasst grundsätzlich einen Maschinenrahmen, an dem eine Fräswalze bzw. ein Mischrotor angeordnet ist. Der Mischrotor ist ein im Wesentlichen hohlzylindrischer Körper, auf dessen Außenmantelfläche Bearbeitungswerkzeuge, beispielsweise in Form von Bodenmeißeln, angeordnet sind. Die Fräswalze ist mit ihrer Rotationsachse in der Horizontalebene und quer zur Arbeitsrichtung liegend am Fräsfahrzeug angeordnet und gegenüber dem Bodenuntergrund höhenverstellbar, sei es durch eine Verschwenkung gegenüber dem Fräsfahrzeug oder eine Höhenverstellung von Hubsäulen zwischen dem Maschinenrahmen und den Fahreinrichtungen des Fräsfahrzeugs. Im Arbeitsbetrieb greift die innerhalb eines Arbeitsraums, beispielsweise von einer Rotorhaube umgeben, angeordnete Fräswalze in den Boden ein und fräst diesen auf, wobei es dabei zu einer Durchmischung mit Schüttgut kommt. Dazu ist am Fräsfahrzeug ferner eine Austrag- und Dosiereinrichtung vorhanden, über die das Schüttgut zum Boden hin austritt. Diese Austrag- und Dosiereinrichtung kann beispielsweise eine Verteilerschnecke und eine nachgeschaltete Zellenradschleuse umfassen.
Der Begriff Arbeitszug umfasst erfindungsgemäß allgemein somit eine Gesamtheit aus den funktionalen Einheiten „Siloeinheit” und „Fräsfahrzeug”, wobei selbstverständlich beide Einheiten jeweils als selbstfahrende Fahrzeuge ausgebildet sein können, wovon auch Anhängeversionen an Zugmaschinen mit umfasst sind. Auch ist eine wie auch immer geartete Ankopplung beider Einheiten aneinander möglich, aber nicht zwingend erforderlich. Auch die Anordnung der beiden Einheiten im Arbeitsbetrieb kann variieren. So können sich beide Einheiten nebeneinander aber beispielsweise auch hintereinander im Arbeitsbetrieb bewegen.
Ausgehend von dem in der DE 20 2008 012 104 U1 offenbarten Arbeitszug ist es die Aufgabe der Erfindung, bei einer Überladung von Schüttgut von der Siloeinheit zum Fräsfahrzeug im Arbeitsbetrieb die Staubentwicklung möglichst gering zu halten, insbesondere im Bereich des Fräsfahrzeugs und ganz besonders im Bereich des Fahrstandes des Maschinenführers, um die Staubbelastung für die mit der Bedienung des Arbeitszuges und insbesondere des Fräsfahrzeugs befassten Maschinenbediener zu reduzieren und auch eine Sichtbeeinträchtigung durch Staub zu verhindern oder zumindest zu minimieren. Gleichzeitig soll aber eine Überladung von Schüttgut von der Siloeinheit zum Fräsfahrzeug im Fahrbetrieb des Arbeitszuges und insbesondere während des Arbeitsbetriebs des Fräsfahrzeugs möglich sein.
Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einem Arbeitszug, einem Fräsfahrzeug und einem Verfahren zum Überladen von Schüttgut von einer fahrbaren Siloeinheit zu einem Fräsfahrzeug gemäß einem der unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein wesentlicher Grundgedanke der Erfindung liegt darin, dass der beim Schüttguttransport von der Siloeinheit zum Fräsfahrzeug entstehende Staub zur Siloeinheit zurückgeführt wird und dort den nachstehend noch näher beschriebenen Maßnahmen unterzogen wird. Konkret gelingt dies dadurch, dass der Arbeitszug eine Zufuhrleitung zur Förderung des Schüttguts von der fahrbaren Siloeinheit zum Fräsfahrzeug durch die pneumatische Fördereinrichtung aufweist, das die Zufuhrleitung in eine Schüttgutabtrenneinrichtung am Fräsfahrzeug mündet, über die das Schüttgut aus dem Förderluftstrom abgetrennt und anschließend am Fräsfahrzeug zum Austrag auf den Bodenuntergrund zur Verfügung steht, und dass eine Rückführleitung vorhanden ist, die den staubbelasteten Förderstrom zur Siloeinheit zurückführt, wobei die Siloeinheit eine Ausblasöffnung aufweist, über die der Förderluftstrom in die Außenumgebung abgelassen wird. Insgesamt wird durch die Zufuhrleitung und die Rückführleitung somit eine Art Ringleitungssystem für den Förderluftstrom erhalten, der von der Siloeinheit ausgeht und über das Fräsfahrzeug wieder zurück zur Siloeinheit geleitet wird. Bevorzugt weist die Siloeinheit dazu eine Einrichtung zur Erzeugung eines Förderluftstroms auf, insbesondere einen Kompressor, sodass die mit dem Kompressor als Teil der pneumatischen Fördereinrichtung erzeugte Druckluft Schüttgut mitreißt und durch die Zufuhrleitung zum Fräsfahrzeug fördert. Bei der Zufuhrleitung und bei der Rückführleitung handelt es sich besonders bevorzugt, zumindest teilweise um flexible Schlauchelemente. Die wesentliche Aufgabe der Schüttgutabtrenneinrichtung liegt darin, dass im von der Siloeinheit kommenden Förderluftstrom enthaltene Schüttgut vom Förderluftstrom beim Fräsfahrzeug abzutrennen. Die Schüttgutabtrenneinrichtung stellt funktional somit eine Art Separator dar, mit dem eine Abtrennung des Schüttguts vom Förderluftstrom gelingt. Das Schüttgut kann anschließend vom Fräsfahrzeug ausgetragen und mit der Fräswalze in den Bodenuntergrund eingemischt werden. In Strömungsrichtung hinter der Schüttgutabtrenneinrichtung ist der Förderluftstrom allerdings häufig noch zu einem hohen Anteil staubbelastet, beispielsweise mit sehr kleinen Schüttgutpartikeln. Ein direktes Ausblasen dieser staubbelasteten Förderluft auf Höhe des Fräsfahrzeugs würde zu einer erheblichen Sichtbeeinträchtigung und einer Gesundheitsgefährdung, beispielsweise des Maschinenführers des Fräsfahrzeugs, führen. Es ist erfindungsgemäß daher vorgesehen, dass der staubbelastete Förderluftstrom von der Schüttgutabtrenneinrichtung über die Rückführleitung wieder zurück zur Siloeinheit geführt wird. An der Siloeinheit selbst ist nun eine Ausblasöffnung vorhanden, über die der Förderluftstrom in die Außenumgebung abgelassen wird. Die Ausblasöffnung ist dabei ganz besonders bevorzugt im Vorratsbehälter ausgebildet, insbesondere als Teil einer nachstehend noch näher beschriebenen Filtereinrichtung, sodass der staubbelastete Förderluftstrom nicht unmittelbar aus der Rückführleitung heraus in die Außenumgebung austritt. Der wesentliche Vorteil dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform liegt darin, dass der gesamte Arbeitszug durch die mitgeführte Siloeinheit eine vergleichsweise hohe Schüttgutkapazität hat und damit lange Arbeitsintervalle durchgeführt werden. Gleichzeitig kann das Schüttgut nahezu staubfrei in den Bodenuntergrund eingearbeitet werden, da staubbelasteter Förderluftstrom wieder zurück zur Siloeinheit geführt wird, und dort, wie nachstehend noch näher beschrieben, gegebenenfalls weiter aufbereitet wird. Optimalerweise kann zur Rückführung von Staub dabei allein die durch die pneumatische Fördereinrichtung vorhandene Förderluftströmung genutzt werden, so dass beispielsweise eine aktive Staubabsaugung vom Fräsfahrzeug zur Siloeinheit nicht zusätzlich erforderlich ist, auch wenn diese Weiterbildung von der Erfindung mit umfasst ist. Ergänzend oder alternativ zur Rückführung zur Siloeinheit ist auch eine Einleitung des staubbelasteten Förderluftstroms unmittelbar in den Innenraum einer die Fräswalze umgebenden Rotorhaube möglich und von der Erfindung mit umfasst. Hierbei erfolgt ein direktes Einarbeiten des staubbelasteten Förderluftstroms in das Bodenmaterial, wodurch letztendlich wesentliche Staubanteile im Bodenuntergrund verbleiben, bevor der Förderluftstrom insbesondere im Bereich der Unterkante der Rotorhaube nach außen austritt.
Auf diesen erfindungsgemäßen Grundgedanken fußend sind eine Vielzahl von weiterführenden Optimierungen an der Siloeinheit möglich und von der Erfindung mit umfasst. Idealist es, wenn der im Vorratsbehälter herrschende Luftdruck im Wesentlichen dem Umgebungsdruck außerhalb des Silofahrzeugs entspricht. Das Innere des Vorratsbehälters ist in diesem Fall mit anderen Worten somit nahezu drucklos beziehungsweise druckdifferenzfrei gegenüber der Außenumgebung, wodurch beispielsweise weniger sicherheitsrelevante Auflagen von der Siloeinheit als von einer Siloeinheit mit druckbeaufschlagten Vorratsbehälter erfüllt werden müssen. Ergänzend oder alternativ umfasst die Siloeinheit ferner eine mechanische Fördereinrichtung im Vorratsbehälter, die zum Transport des Schüttguts aus dem Vorratsbehälter zur pneumatischen Fördereinrichtung ausgebildet ist. Auf diese Weise kann einerseits ein zuverlässiger und steter Abtransport von Schüttgut aus dem Vorratsbehälter hin zum Fräsfahrzeug gewährleistet werden. Gleichzeitig kann der druckbeaufschlagte Teil der Siloeinheit auf einen kleinen Bereich der pneumatischen Fördereinrichtung beschränkt werden, was ebenfalls aus Sicherheitsgründen bevorzugt ist. Idealerweise umfasst die pneumatische Fördereinrichtung einen Kompressor, der Umgebungsluft ansaugt und Druckluft zur Förderung des Schüttguts über die Zufuhrleitung zur Verfügung stellt. Besonders bevorzugt ist dazu eine Materialschleuse zwischen dem Vorratsbehälter und der pneumatischen Fördereinrichtung vorhanden, die eine Übergabe von Schüttgut vom bevorzugt nahezu überdruckfreien Innenraum des Vorratsbehälters in den druckbeaufschlagten Teil der pneumatischen Fördereinrichtung ermöglicht. Weitere Variationsmöglichkeiten betreffen die konkrete Ausbildung der Siloeinheit, die bevorzugt ein selbstfahrendes Silofahrzeug mit einer eigenen Antriebseinrichtung ist. Selbstverständlich sind hier jedoch auch Anhängervarianten, beispielsweise mit Zugmaschinen, mit oder ohne eigenen Kompressor, von der Erfindung mit umfasst.
Die Siloeinheit dient erfindungsgemäß somit nicht nur zur Bevorratung von Schüttgut, sondern bevorzugt auch zumindest teilweise zur Aufnahme des vom Fräsfahrzeug zurückgeleiteten staubbelasteten Förderluftstroms. Eine optimale Materialausnutzung gelingt dabei dann, wenn der Schüttgutstaub vor dem Ausblasen des Förderluftstroms noch möglichst vollständig aus diesem abgetrennt wird. Dies gelingt vorzugsweise mit einer Filtereinrichtung an beziehungsweise in der Siloeinheit, die vor dem Ausblasen des Förderluftstroms von dem Förderungsstrom passiert wird. Die Filtereinrichtung kann dazu beispielsweise einen Zyklonfilter umfassen, der eine besonders effiziente Feststoffabtrennung aus dem Förderluftstrom ermöglicht. Optimal ist es dabei, wenn die Rückführleitung in einen Teilbereich des Vorratsbehälters der Siloeinheit mündet und die vom Fräsfahrzeug rückgeführte Förderluft nicht unmittelbar in die Außenumgebung abbläst. Die Ausblasöffnung bzw. die Filtereinrichtung ist bei dieser Ausführungsform bevorzugt am Vorratsbehälter der Siloeinheit angeordnet, sodass die Rückführleitung nicht unmittelbar in die Filtereinrichtung mündet. Bevor der rückgeführte Förderluftstrom somit aus der Rückführleitung in die Außenumgebung gelangt, wird er somit durch wenigstens einen Teil des Vorratsbehälters zur Filtereinrichtung geführt. Dies hat bei Verwendung eines Zyklonfilters beispielsweise den Vorteil, dass vom Zyklonfilter abgetrenntes Schüttgut gleich wieder in den Schüttgutvorrat im Vorratsbehälter der Siloeinheit zurückfällt und somit zur weiteren Verwendung zur Verfügung steht.
Grundsätzlich ist es möglich, das Fräsfahrzeug so auszubilden, dass das über die Zufuhrleitung herangeführte Schüttgut von der Abtrenneinrichtung abgetrennt und danach nahezu übergangslos auf den Bodenuntergrund aufgebracht wird. Zur Gewährleistung eines kontinuierlichen Austragprozesses ist es allerdings von Vorteil, wenn das Fräsfahrzeug ein Puffersilo mit einer Dosier- und Auftragseinrichtung aufweist, wobei der Puffersilo über die Zufuhrleitung mit Schüttgut aus dem Vorratsbehälter befällt wird. Der Vorratsbehälter der Siloeinheit stellt somit einen Hauptsilo dar, dessen Aufnahmekapazität für Schüttgut erheblich größer ist als die Aufnahmekapazität des Puffersilos am Fräsfahrzeug. Die Kernaufgabe des Puffersilos liegt im Wesentlichen darin, einen gleichmäßigen Schüttgutaustrag über die Dosier- und Auftragseinrichtung zu ermöglichen und beispielsweise gegebenenfalls auftretende Förderschwankungen der pneumatischen Transporteinrichtung in Bezug auf den Schüttgutanteil auszugleichen.
Die Dosier- und Auftragseinrichtung kann dabei so ausgebildet sein, dass das Schüttgut in Arbeitsrichtung unmittelbar vor der Fräswalze auf den Bodenuntergrund ausgetragen wird. Damit ist die Zeit, die das Schüttgut frei auf dem Bodenuntergrund aufliegt und beispielsweise Verwehungserscheinungen ausgesetzt ist, sehr gering, was ebenfalls zu einer weiteren Staubverminderung beiträgt. Alternativ ist auch ein Austragen des Schüttguts unmittelbar in das Innere eines die Fräswalze beherbergenden Mischraums möglich.
Ist der erfindungsgemäße Arbeitszug im Arbeitsbetrieb, wird zumindest zeitweise bei laufendem Fahrbetrieb der Siloeinheit und des Fräsfahrzeugs gleichzeitig Schüttgut auf den Boden aufgebracht und durch den Fräsrotor in den Bodenuntergrund eingearbeitet, Schüttgut von der Siloeinheit zum Fräsfahrzeug gefördert und der staubbelastete Förderluftstrom vom Fräsfahrzeug zur Siloeinheit zurückgeführt und/oder in den Innenraum der Rotorhaube abgeführt werden. Es ist daher von Vorteil, insbesondere um auch eine übermäßige Förderung von Schüttgut zum Fräsfahrzeug zu vermeiden, die Förderung von Schüttgut von der Siloeinheit zum Fräsfahrzeug koordiniert bzw. bis zumindest einem gewissen Grad automatisiert und gerade nicht manuell gesteuert ablaufen zu lassen. Besonders bevorzugt ist daher eine Steuereinheit vorhanden, die in der Weise ausgebildet ist, dass sie die pneumatische Fördereinrichtung in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebszustand beziehungsweise in Abhängigkeit wenigstens einer für den Arbeitsprozess relevanten Betriebsgröße des Fräsfahrzeugs steuert, und dass am Fräsfahrzeug eine Überwachungseinrichtung vorhanden ist, die zur Überwachung des wenigstens einen Betriebszustandes beziehungsweise der wenigstens einen Betriebsgröße des Fräsfahrzeuges ausgebildet ist. Diese Ausführungsform sieht somit einerseits vor, dass die pneumatische Fördereinrichtung, insbesondere hinsichtlich ihrer Aktivierung, ihrer Förderleistung etc. in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Fräsfahrzeugs gesteuert wird. Wesentlich ist hierbei der Betriebszustand des Fräsfahrzeugs, wobei der Begriff „Betriebszustand” erfindungsgemäß nahezu jede für den Arbeitsprozess relevante Betriebsgröße umfassen kann. Damit die Steuereinheit berücksichtigen kann, in welchem Betriebszustand hinsichtlich wenigstens einer für den Arbeitsprozess relevanten Größe das Fräsfahrzeug gerade ist, ist am Fräsfahrzeug eine Überwachungseinrichtung vorhanden, die den wenigstens einen Betriebszustand des Fräsfahrzeugs überwacht. Hierbei handelt es sich üblicherweise um wenigstens einen geeigneten Sensor, der zur Erfassung des jeweils relevanten Betriebszustandes ausgebildet ist. Es versteht sich von selbst, dass dieser Grundgedanke erfindungsgemäß soweit zu verstehen ist, dass auch mehrere Betriebszustände von der Steuereinheit berücksichtigt werden können. Die Steuereinheit wertet die von der Überwachungseinrichtung übermittelten Signale in geeigneter Weise aus und steuert anhand der erhaltenen Ergebnisse die Siloeinheit und insbesondere die pneumatische Fördereinrichtung und, soweit vorhanden, gegebenenfalls auch eine mechanische Fördereinrichtung, wie beispielsweise einen Kratzboden, mit dem das Schüttgut zur pneumatischen Fördereinrichtung gefördert wird.
Die Überwachungseinrichtung kann in mannigfaltiger Weise ausgebildet sein. Bevorzugt weist sie wenigstens einen Füllstandsensor zur Überwachung des Schüttgutfüllstandes im Puffersilo auf. Besonders ideal ist es dabei, wenn die Überwachungseinrichtung wenigstens zwei Füllstandssensoren aufweist, wobei der eine Füllstandssensor einen Maximalfüllstand im Puffersilo und der andere Füllstandssensor einen Minimalfüllstand im Puffersilo überwacht. Bei dieser Ausführungsform wird der Füllzustand des Puffersilos somit schwankend zwischen dem Maximalfüllstand, bei dessen Erreichen die Steuereinheit eine Fortsetzung der Förderung von Schüttgut von der Siloeinheit zum Fräsfahrzeug einstellt, und dem Mimimalfüllstand, bei dessen Erreichen bzw. Unterschreiten die Steuereinheit eine Aktivierung der pneumatischen Fördereinrichtung auslöst bis der Maximalfüllstand wieder erreicht ist, gehalten. Diese Ausführungsform ist insofern besonders vorteilhaft, als dass der Schüttgutaustrag vom Fräsfahrzeug häufig geringer ist als der Schüttgutübertrag von der Siloeinheit zum Puffersilo des Fräsfahrzeugs bzw. als die Förderkapazität der pneumatischen Transporteinrichtung und somit eine Überladung des Puffersilos verhindert wird. Darüber hinaus muss damit die pneumatische Transporteinrichtung lediglich zwischen einer Aktivierung und einer Inaktivierung gesteuert werden, was die gesamte Ausbildung der Steuereinheit vereinfacht.
Ergänzend oder alternativ kann die Überwachungseinrichtung aber auch andere Sensoren aufweisen oder umfassen. Hierbei hat sich insbesondere auch die Verwendung wenigstens eines zur Überwachung der einwandfreien Funktionsweise der Zufuhrleitung, der Rückführleitung und/oder der nachstehend noch weiter beschriebenen Umgehungsleitung als besonders vorteilhaft erwiesen. Bei diesen Leitungen, die häufig wenigstens teilweise Schlauchabschnitte aufweisen, besteht die Gefahr eines Schlauchrisses oder auch einer Leitungsverstopfung. Es ist dann wünschenswert, dass der Kompressor der pneumatischen Fördereinrichtung die Drucklufterzeugung einstellt, um beispielsweise das Entstehen unerwünschter Druckspitzen zu verhindern. Hierzu kann beispielsweise ein Drucksensor verwendet werden, der beispielsweise den Leitungsinnendruck überwacht. Sprunghafte Druckabfälle aufgrund eines Schlauchrisses oder Druckanstiege aufgrund einer Leitungsverstopfung können dann detektiert und über die Steuereinheit, beispielsweise zur Abschaltung des Kompressors, genutzt werden.
Wie vorstehend bereits erwähnt, ist die Druckbeaufschlagung von Vorratsbehältern unter Sicherheitsaspekten nicht unkritisch. Dies gilt auch für den Puffersilo. Bevorzugt ist im Puffersilo daher wenigstens ein Druckausgleichsventil, optional mit ergänzendem Luftfilter, vorgesehen, sodass gegebenenfalls im Puffersilo auftretender Überdruck nach außen abgeleitet bzw. auf ein akzeptables Minimum gesenkt werden kann. Besonders bevorzugt ist es allerdings, wenn der Puffersilo eine Umgehungsleitung aufweist, die den Innenraum des Puffersilos mit der Rückführleitung in der Weise verbindet, dass der Förderluftstrom wenigstens teilweise aus dem Innenraum des Puffersilos in die Rückführleitung ableitbar ist. Die Umgehungsleitung funktioniert somit wie eine Bypass-Leitung, die sicherstellt, dass auch eine Förderluftstromableitung aus dem Innenraum des Puffersilos möglich ist, was beispielsweise insbesondere dann relevant ist, wenn die Materialabtrenneinrichtung nicht mehr einwandfrei funktioniert bzw. verstopft ist und somit keine vollständige Förderluftstromableitung über diese Route mehr möglich ist. Diese Ausführungsform ist dabei insofern besonders effizient, als dass sie die bereits vorhandene Rückführleitung somit auch zur Ableitung des die Umgehungsleitung passierenden Förderluftstroms nutzt, obwohl auch eine vollständig isolierte Rückführung der Umgehungsleitung zur Siloeinheit denkbar ist. Über die Umgehungsleitung wird somit eine Art Förderluft-Bypass erhalten. Ergänzend oder alternativ ist es auch möglich, die Umgehungsleitung vom Puffersilo in den Innenraum der Rotorhaube zu führen.
Die wesentliche Aufgabe der Materialabtrenneinrichtung des Fräsfahrzeugs liegt darin, eine Abtrennung des Schüttguts aus dem Förderluftstrom zu ermöglichen. Es hat sich dabei gezeigt, dass hier die Verwendung einer Rohrweiche zur Materialabtrennung aus dem Förderluftstrom besonders geeignet ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt in einem Fräsfahrzeug, insbesondere wie vorstehend beschrieben, mit einem zum Eingriff in den Bodenuntergrund ausgebildeten Mischrotor. Wesentlich ist, dass das Fräsfahrzeug erfindungsgemäß zur vorstehend beschriebenen Kooperation mit der Siloeinheit ausgebildet sein muss. Es ist daher vorgesehen, dass es Anschlüsse für eine Zufuhrleitung für Schüttgut von einer pneumatischen Fördereinrichtung einer Siloeinrichtung und für eine Rückführleitung zur Rückführung staubbelasteter Luft zu der Siloeinheit und/oder in den Innenraum der Rotorhaube aufweist. Die Anschlüsse können dabei direkt am Fräsfahrzeug angeordnet sein oder aber auch von mit dem Fräsfahrzeug verbundenen Schlauchabschnitten gebildet werden, die vom Fräsfahrzeug fix mitgeführt werden. Über die Anschlüsse ist es möglich, die Ringleitung des Förderluftstroms von der Siloeinheit über das Fräsfahrzeug zurück zur Siloeinheit und/oder in die Rotorhaube zu ermöglichen. In Bezug auf die Strömungsrichtung des Förderluftstroms ist die Materialabtrenneinrichtung am Fräsfahrzeug dabei zwischen den beiden Anschlüssen, konkret hinter dem Anschluss für die Zufuhrleitung und vor dem Anschluss für die Rückführleitung, angeordnet.
Grundsätzlich ist es möglich, die Anschlüsse direkt an einem Puffersilo am Fräsfahrzeug anzuordnen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Puffersilo Teil einer Nachrüsteinheit ist, sodass mit dem Anbau des Puffersilos gleich die erforderlichen Anschlussmöglichkeiten zur Verbindung mit der Siloeinheit erhalten werden.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst das Fräsfahrzeug erfindungsgemäß eine Umgehungsleitung, die am Innenraum des Puffersilos angeschlossen ist und an ihrem Ende in Strömungsrichtung der Förderluft zur Einleitung von Förderstromluft aus dem Innenraum des Puffersilos in die Rückführleitung und/oder in den Innenraum der Rotorhaube ausgebildet ist. Damit gelingt es beispielsweise, den Aufbau eines Überdrucks im Innenraum des Puffersilos, selbst bei defekter Materialabtrenneinrichtung, sicher zu vermeiden. Die Umgehungsleitung kann dabei in der Weise ausgebildet sein, dass sie unmittelbar in einen am Fräsfahrzeug angeordneten Rückführleitungsabschnitt mündet, sodass insgesamt nur ein Anschluss einer Rückführleitung vom Fräsfahrzeug zur Siloeinheit erforderlich ist.
Wie vorstehend bereits erwähnt, erfolgt das Zusammenspiel zwischen der Siloeinheit und dem Fräsfahrzeug bevorzugt in koordinierter Weise, um im laufenden Arbeitsbetrieb bzw. bei fahrender Fräsfahrzeug und fahrender Siloeinheit einen zuverlässigen und in gewünschter Weise ablaufenden Schüttgutaustrag auf den Bodenuntergrund zu gewährleisten. Hierzu ist bevorzugt eine Steuereinheit vorgesehen, die den Arbeitsbetrieb der pneumatischen Transporteinrichtung und optional auch einer in Förderrichtung des Schüttguts vorgelagerten mechanischen Transporteinrichtung steuert. Die Steuereinheit kann grundsätzlich insbesondere auch am Fräsfahrzeug angeordnet sein. Um den Schüttguttransport zum Fräsfahrzeug im Arbeitsbetrieb des Fräsfahrzeugs zu koordinieren beziehungsweise wenigstens teilweise koordiniert ablaufen zu lassen, ist daher am Fräsfahrzeug bevorzugt eine Überwachungseinrichtung zur Erfassung und Überwachung wenigstens eines der folgenden Betriebszustände mit wenigstens einem geeigneten Sensor vorhanden. Wesentliche Betriebszustände, die zur Steuerung des Schüttgutstransports von der Siloeinheit zum Fräsfahrzeug und insbesondere zur Steuerung der pneumatischen Transporteinrichtung herangezogen werden können, sind beispielsweise das Unterschreiten eines minimalen Füllstandes in einem Puffersilo (Schüttguttransport von der Siloeinheit zum Fräsfahrzeug wird aktiviert), das Überschreiten eines maximalen Füllzustandes in einem Puffersilo (der Schütttransport von der Siloeinheit zum Fräsfahrzeug wird gestoppt, um eine Überfüllung des Puffersilos zu verhindern), das Anfahren und Anhalten des Fräsfahrzeugs (um sicherzustellen, dass ein Schüttgutübertrag von der Siloeinheit zum Fräsfahrzeug nur im Fahrbetrieb des Fräsfahrzeugs beziehungsweise bei laufendem Schüttgutaustrag stattfindet), die Fahrgeschwindigkeit des Fräsfahrzeugs im Arbeitsbetrieb (um gegebenenfalls die Fördermenge des Schüttguts pro Zeiteinheit variieren zu können), das Anfahren und Anhalten des Rotationsbetriebs eines in den Bodenuntergrund eingreifenden Mischrotors (um sicherzustellen, dass ein Schüttgutaustrag nur bei aktiviertem Mischrotor erfolgt), das Hochfahren und Absenken des Mischrotors relativ zum Bodenuntergrund (um sicherzustellen, dass abgelegtes Schüttgut sofort in den Bodenuntergrund eingearbeitet wird), das Detektieren eines sprunghaften Druckanstiegs oder Druckabfalls in den Leitungen zur Führung des Förderluftstroms (als Indiz für eine Leitungsverstopfung oder einen Schlauchriss) und das Auslösen einer Not-Aus-Schaltung (die auch zur sofortigen Inaktivierung der Siloeinheit, gesteuert durch die Steuereinheit, führt). Es versteht sich von selbst, dass die Steuereinheit auch so ausgebildet sein kann, dass mehrere und insbesondere auch alle der vorstehenden Betriebszustände zur Steuerung des Schüttguttransports von der Siloeinheit zum Fräsfahrzeug, insbesondere zur Steuerung der pneumatischen Fördereinrichtung, genutzt werden können.
Die Erfindung betrifft schließlich auch ein Verfahren zum Überladen von Schüttgut von einer fahrbaren Siloeinheit zu einem Fräsfahrzeug, insbesondere wie es vorstehend beschrieben worden ist. Wesentliche Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens sind das pneumatische Fördern von Schüttgut von der Siloeinheit zum Fräsfahrzeug in einem Förderluftstrom durch eine Zufuhrleitung, das anschließende Abtrennen des Schüttguts aus dem Förderluftstrom mit einer Schüttgutabtrenneinrichtung am Fräsfahrzeug, das Rückführen des staubbelasteten Förderluftstroms zur Siloeinheit und das Ausblasen des Förderluftstroms an der Siloeinheit oder das Rückführen des staubbelasteten Förderluftstroms in den Innenraum einer Rotorhaube. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht damit einen kontinuierlichen Schüttgutübertrag von der Siloeinheit zum Fräsfahrzeug, wobei gleichzeitig die Staubentwicklung am Fräsfahrzeug durch die Rückführung des staubbelasteten Förderluftstroms zur Siloeinheit oder die unmittelbare Einarbeitung und Vermischung mit dem Bodenmaterial erheblich gemindert werden kann.
Dieser Effekt lässt sich zudem noch dadurch verstärken, wenn der Förderluftstrom an der Siloeinheit vor dem Aufblasen in die Außenumgebung gefiltert wird bzw. eine Filterstufe, wie insbesondere einen am Vorratsbehälter der Siloeinheit angeordneten Zyklonfilter, passiert.
Die Vorteile der Erfindung treten dann besonders deutlich hervor, wenn das Überladen von Schüttgut im Arbeitsbetrieb des Fräsfahrzeugs und bei fahrendem Arbeitszug erfolgt, wobei dies nicht zwangsläufig bedeutet, dass insbesondere die Siloeinheit kontinuierlich fahren muss; auch ein intervallartiges Bewegen im Sinne von „stop and go” ist mit umfasst. Damit sind sehr lange Arbeitsintervalle des Fräsfahrzeugs bei kontinuierlichem Schüttgutaustrag möglich, die Staubbelastung ist gering und dadurch, dass der Vorratsbehälter der Siloeinheit bevorzugt im Wesentlichen über- und unterdruckfrei gegenüber der Außenumgebung ist, ist zudem ein besonders sicherer Arbeitsbetrieb möglich.
Verfahrensmäßig ist es erfindungsgemäß schließlich auch bevorzugt, wenn das Überladen bzw. das Fördern von Schüttgut von der Siloeinheit zum Fräsfahrzeug von einer Steuereinheit gesteuert wird, wobei die Steuereinheit die pneumatische Fördereinrichtung dann aktiviert, wenn ein minimaler Füllzustand eines Puffersilos am Fräsfahrzeug unterschritten wird, und stoppt, wenn ein maximaler Füllstand eines Puffersilos erreicht wird. Selbstverständlich kann die Steuereinheit verfahrensmäßig ergänzend oder alternativ zur pneumatischen Fördereinrichtung auch eine mechanische Transporteinrichtung steuern, insbesondere eine mechanische Transporteinrichtung, die Schüttgut aus dem Vorratsbehälter der Siloeinheit in eine Durchblasschleuse der pneumatischen Fördereinrichtung transportiert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren weiter beschrieben. Es zeigen schematisch:
1 einen Arbeitszug mit einem Fräsfahrzeug und einer Siloeinheit in Seitenansicht;
2 eine schematische Ansicht des Zusammenwirkens der Siloeinheit mit dem Fräsfahrzeug; und
3 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Gleiche Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, wobei nicht jedes sich wiederholende Bauteil in jeder Figur separat bezeichnet ist.
1 veranschaulicht den Aufbau eines Arbeitszuges 1, umfassend die beiden jeweils selbstfahrend ausgebildeten und im Arbeitsbetrieb in Arbeitsrichtung a nebeneinander herfahrenden Baumaschinen Fräsfahrzeug 2, konkret einen Bodenstabilisierer, und Siloeinheit 3, konkret ein Silofahrzeug. Wesentliche Elemente des Fräsfahrzeugs 2 sind ein knickgelenkter Maschinenrahmen 4, eine Antriebseinheit 5, die das Fräsfahrzeug 2 mit Antriebsenergie versorgt, eine höhenverstellbar am Maschinenrahmen 4 gelagerte Fahrerkabine 6 und eine Arbeitseinrichtung 7, umfassend einen Mischrotor beziehungsweise eine Fräswalze 8, eine Mischrotorhaube 9 und eine Schwenkeinrichtung 10. Der Mischrotor 8 ist eine zylinderförmige Arbeitseinrichtung, auf deren Außenseite eine Vielzahl nach außen vorstehender Fräsmeißel in einer im Stand der Technik bekannten Weise angeordnet sind. Der Mischrotor 8 ist mit seiner Rotorachse R in der Horizontalebene und quer zur Arbeitsrichtung a verlaufend angeordnet und rotiert im Arbeitsbetrieb angetrieben von der Antriebseinheit 5 um die Rotationsachse R. Dabei greift er in den Bodenuntergrund U ein und fräst diesen auf. Der Mischrotor 8 ist im Innenraum einer nach außen abschirmenden Rotorhaube 9 angeordnet, die einen Bearbeitungsraum nach außen abgrenzt. Der Mischrotor 8 ist über die Höhenverstelleinrichtung 10 schwenkbar am Maschinenrahmen 4 gelagert und kann, beispielsweise zu Transportzwecken, hochgeschwenkt werden. Auch die Mischrotorhaube ist höhenverstellbar. Das Fräsfahrzeug 2 umfasst ferner einen Puffersilo 11, dessen Aufbau und Funktionsweise nachstehend noch näher beschrieben werden wird. Im Fahrstand 6 ist ferner eine Anzeigeeinrichtung 44 vorhanden, mit der dem Maschinenbediener der Betriebsstatus einer nachstehend noch näher beschriebenen Steuereinheit zur Überwachung und Steuerung des automatischen Überladeprozesses vom Silofahrzeug 3 zum Fräsfahrzeug 2 angezeigt wird. Ergänzend oder alternativ kann die Anzeigeeinrichtung 44 auch von außerhalb sichtbar und/oder akustisch signalisierend ausgebildet sein.
Weiteres wesentliches Element des Arbeitszuges 1 ist die Siloeinheit 3, umfassend einen Vorratsbehälter 12, eine in Form eines Kratzbodens ausgebildete mechanische Transporteinrichtung 13, eine pneumatische Fördereinrichtung 14 mit einem Kompressor 15, einer Rohrverbindung 16 und einer Durchblasschleuse 17, und einer Fahrerkabine 18, wobei die Siloeinheit 3 selbstverständlich auch ein Anhängesilo, beispielsweise mit geeigneter Zugmaschine, sein kann. Um im Vorratsbehälter bevorratetes Schüttgut von der Siloeinheit 3 zum Fräsfahrzeug 2 fördern zu können, ist es vorgesehen, dass die mechanische Transporteinrichtung 13 zunächst Schüttgut vom Vorratsbehälter 12 in die Durchblasschleuse 17 transportiert. Dort wird mit über den Kompressor 15 erzeugter und der Durchblasschleuse 17 durch die Rohrleitung 16 zugeführter Druckluft eine Förderluftströmung erzeugt, die das Schüttgut erfasst und über die Zufuhrleitung 19 zum Puffersilo 11 des Fräsfahrzeugs 2 transportiert. Der Innenraum des Vorratsbehälters 12 weist dabei nahezu keine relevante Druckdifferenz gegenüber der Außenumgebung der Siloeinheit 3 auf. Das im Förderluftstrom 19 enthaltene Schüttgut wird am Puffersilo 11 durch eine Abtrenneinrichtung 20 aus dem Förderluftstrom abgetrennt und verbleibt im Puffersilo 11 des Fräsfahrzeugs 2. Die Schüttgutabtrennung erfolgt dabei häufig nicht vollständig, sodass der Förderluftstrom staubbelastet ist. Er wird über die Rückführleitung 21 zurück zum Vorratsbehälter 12 geführt und dort über die Ausblaseinrichtung 22 in die Außenumgebung abgelassen. Ergänzend oder alternativ kann auch eine Rückführleitung 21' vorgesehen sein, die den staubbelasteten Förderluftstrom in den Innenraum der Rotorhaube 9 ableitet, so dass im Innenraum der Rotorhaube 21' im Arbeitsprozess gleich eine Vermischung von Bodenmaterial mit staubbelastetem Förderluftstrom erfolgt, wodurch erhebliche Staubanteile aus dem Förderluftstrom vor dessen Austritt, insbesondere an der Unterkante der Rotorhaube 9, abgetrennt werden und damit im Bodenuntergrund verbleiben.
Dieses Arbeitsprinzip ist in 2 näher veranschaulicht, in der das Fräsfahrzeug 2 und die Siloeinheit 3 stark schematisiert durch die jeweils gestrichelten Kästen 2 und 3 angegeben sind. Mit gestrichelten Pfeilen ist dabei die Bewegung des Schüttguts dargestellt, gepunktete Pfeile geben den Förderluftstrom an und durchgezogene Pfeile stehen für ein Gemisch aus Schüttgut und Förderluft, strichpunktierte Pfeile geben staubbelastete Förderluft an. Insbesondere 2 verdeutlicht die Rückführung des staubbelasteten Förderluftstroms in der Rückführleitung 21 und die Abscheidung der Staubreste im Förderluftstrom durch die mit einem Zyklonfilter ausgestattete Filtereinheit 23 an der Ausblaseinrichtung 22. Das Überladen von Schüttgut erfolgt dabei im Fahr- beziehungsweise Arbeitsbetrieb bei sich in Arbeitsrichtung a bewegendem Fräsfahrzeug 2.
2 verdeutlicht ferner weitere Details zum Aufbau des Puffersilos 11, umfassend ein optionales Druckausgleichsventil 24, einen Füllstandssensor 25 zum Überwachen des Überschreitens eines maximalen Füllstandes F_max und einen Füllstandssensor 26 zum Überwachen eines Unterschreitens eines minimalen Füllstandes F_min, eine Verteilerschnecke 27 und eine Zellenradschleuse 28, wobei letztere Teil einer Dosier- und Austragseinrichtung für das Schüttgut sind. Ferner ist im Puffersilo 11 eine Umgehungsleitung 29 optional vorgesehen, über die Förderluft aus dem Puffersilo 11 in die Rückführleitung 21 unter Umgehung eines Teils der Materialabtrenneinrichtung 20 eingespeist werden kann. Diese Umgehungsleitung verhindert damit einen Druckaufbau im Puffersilo 11 für den Fall, dass Förderluft nicht von der Materialabtrenneinrichtung, beispielsweise aufgrund einer Leitungsverstopfung, in die Rückführleitung 21 weitergeleitet wird. Ergänzend oder alternativ kann ferner eine Umgehungsleitung 29' vorgesehen sein, die den Puffersilo 11 mit dem von der Rotorhaube 9 umgebenen Innenraum verbindet, so dass eine Ableitung in den Innenraum der Rotorhaube erfolgt. Dazu kann ein separater Anschluss am Puffersilo vorgesehen sein oder auch eine entsprechender Anschluss in der Umgehungsleitung 29. Weiter optional ist im Puffersilo ferner an das Druckausgleichsventil 24 ein Luftfilter 30 angeschlossen, der über diese Route austretende Luft filtern würde. Die Verteilerschnecke 27 dient der breiten Verteilung des Schüttguts quer zur Arbeitsrichtung a und die Zellenradschleuse 28 schließlich dient der Austragsdosierung des Schüttguts auf den Bodenuntergrund oder, je nach Ausführungsform, in den vor dem Mischrotor 8 liegenden Innenraum innerhalb der Mischrotorhaube 9.
Die Füllstandssensoren 25 und 26 sind Teil einer Überwachungseinrichtung 31 am Fräsfahrzeug 2, welches weitere Sensoren 32, beispielsweise zur Erfassung „Fahrgeschwindigkeit”, „Anfahren und Anhalten des Fräsfahrzeugs 3”, „Anfahren und Anhalten des Rotationsbetriebes des Mischrotors 8”, „Hochfahren und Absenken des Mischrotors 8” relativ zum Bodenuntergrund U” etc., umfassen kann. Insbesondere können die Sensoren 32 auch Drucksensoren zur Überwachung des Innendrucks in den Leitungen 19, 21, 21', 29 und/oder 29' sein, um beispielsweise eine Leitungsverstopfung und/oder ein Leitungsleck (beispielsweise Schlauchriss) detektieren zu können. Die Überwachungseinrichtung 31 übermittelt die empfangenen Sensordaten an eine Steuereinheit 33, die bevorzugt am Fräsfahrzeug 3 angeordnet ist. Dies kann insbesondere auch über Funk oder andere Funktionen zur drahtlosen Datenübermittlung erfolgen. Die Steuereinheit 33 steuert den Arbeitsbetrieb der pneumatischen Fördereinrichtung, insbesondere auch den Kompressor 15, und im vorliegenden Ausführungsbeispiel zusätzlich der mechanischen Fördereinrichtung 13. Ermittelt der Füllstandssensor 26 beispielsweise ein Unterschreiten des minimalen Füllstandes F_min im Puffersilo 11, leitet die Überwachungseinrichtung 31 an die Steuereinheit 33 diesen Status dieser Betriebsgröße weiter. Die Steuereinheit 33 aktiviert darauf hin die pneumatische Fördereinrichtung 14 und die mechanische Fördereinrichtung 13, sodass Schüttgut vom Vorratsbehälter 12 in den Puffersilo 11 gefördert wird. Wird nun der maximale Füllstand F_max des Puffersilos 11 erreicht, stellt dies der Füllstandssensor 25 fest und übermittelt es an die Überwachungseinrichtung 31. Nachdem die Steuereinheit 33 von der Überwachungseinrichtung 31 das Erreichen von F_max übermittelt bekommen hat, deaktiviert sie den Schüttguttransport von der Siloeinheit 3 zum Puffersilo 11, sodass eine ungewollte Überladung des Puffersilos verhindert wird. Insgesamt ergibt sich dadurch der Vorteil, dass das Fräsfahrzeug 2 über eine kontinuierliche Schüttgutversorgung auch über lange Arbeitsintervalle (abhängig vom Aufnahmevolumen des Vorratsbehälters 12 der Siloeinheit 3) verfügt. Tritt beispielsweise eine Leitungsaverstopfung oder ein Schlauchriss auf, kann über die Steuereinheit 33 der Kompressor 15 abgeschaltet werden. Diese Vorgänge werden dem Maschinenbediener über die Anzeigeeinrichtung 44 angezeigt.
Eine konkrete physische Verbindung des Fräsfahrzeug 2 mit der Siloeinheit 3 des Arbeitszuges 1 ist insbesondere über die im Wesentlichen aus flexiblen Schlauchelementen aufgebaute Zufuhrleitung 19 und Rückführleitung 21 gegeben. Diese sind über die Anschlüsse 43 am Fräsfahrzeug 2 angeschlossen.
Für den Betrieb des Arbeitszuges 1 wesentliche Verfahrensschritte sind gemäß 3 zunächst das pneumatische Fördern von Schüttgut von der Siloeinheit 3 zum Fräsfahrzeug 2 in einem Förderluftstrom durch die Zufuhrleitung 19 gemäß Schritt 34 und andererseits das in Schüttgutförderrichtung anschließend erfolgende Abtrennen des Schüttguts aus dem Förderluftstrom mit der Abtrenneinrichtung 20 am Fräsfahrzeug 2 gemäß Schritt 35. In Bezug auf die Strömung des Förderluftstroms ist es nun wesentlich, dass im Schritt 36 ein Rückführen des staubbelasteten Förderluftstroms zur Siloeinheit 3 erfolgt und anschließend im Schritt 37 ein Ausblasen des Förderluftstroms an der Siloeinheit 3 vorgesehen ist. Der Förderluftstrom wird somit vom Fräsfahrzeug 2 entfernt ausgeblasen, sodass eine gegebenenfalls auftretende Staubbelastung durch den Auslass staubbelasteter Förderluft vom Fräsfahrzeug weg verlagert ist. Um die Staubbelastung noch weiter zu senken, ist es in einem zwischengeschalteten Arbeitsschritt 38 bevorzugt, wenn der Förderluftstrom vor dem Ausblasen bzw. vor dem Auslassen an die Außenumgebung eine Filterstufe, insbesondere Zyklonfilterstufe, passiert, in der wesentliche Anteile des enthaltenen Staubs abgetrennt werden. Das Abtrennen erfolgt dabei zumindest teilweise bevorzugt im Vorratsbehälter 12, damit eine kontinuierliche Rückführung des abgetrennten Schüttguts in den Schüttgutvorrat im Vorratsbehälter 12 möglich ist. Ergänzend oder alternativ können die Schritte 36 und 37 auch das Rückführen des staubbelasteten Förderluftstroms in den Innenraum der Rotorhaube, das Vermischen im Innenraum mit Fräsegut und das anschließende Ausblasen der Förderluft über eine Öffnung in der Rotorhaube 9, beispielsweise deren zum Boden gerichtete Arbeitsöffnung, umfassen.
3 verdeutlicht ferner, dass das pneumatische Fördern von Schüttgut gemäß Schritt 34 idealerweise von einer Steuereinheit gemäß Schritt 39 so gesteuert wird, dass das Überladen bei einem Unterschreiten eines minimalen Füllzustandes eines Puffersilos gemäß Schritt 40 gestartet wird und beim Erreichen eines maximalen Füllzustandes F_max gemäß Schritt 41 gestoppt wird. Hierzu erfolgt ein Überwachen des Füllzustandes am Puffersilo 11 mit einer geeigneten Überwachungseinrichtung 31, deren Daten an die Steuereinheit 33 zur Steuerung gemäß dem Schritt 39 übermittelt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202008012104 U1 [0002, 0003, 0006]
EP 1012396 B1 [0002]

Claims

Arbeitszug (1) umfassend – eine fahrbare Siloeinheit (3) für Schüttgut, mit einem Vorratsbehälter (12) für Schüttgut und einer pneumatischen Fördereinrichtung (14), die zur Schüttgutförderung mittels eines Förderluftstroms ausgebildet ist ; – ein Fräsfahrzeug (2) zum Einbringen von Schüttgut in den Bodenuntergrund (U) mit einer Fräswalze (8) zum Eingriff in den Boden (U), wobei es eine Austrageinrichtung (27, 28) aufweist, über die Schüttgut zum Boden (U) austritt; dadurch gekennzeichnet, – dass eine Zufuhrleitung (19) zur Förderung des Schüttguts von der fahrbaren Siloeinheit (3) zum Fräsfahrzeug (2) durch die pneumatische Fördereinrichtung (14) vorhanden ist; – dass die Zufuhrleitung (19) in eine Schüttgutabtrenneinrichtung (20) am Fräsfahrzeug (2) mündet, über die das Schüttgut aus dem Förderluftstrom abgetrennt wird und anschließend am Fräsfahrzeug (2) zum Austrag zur Verfügung steht, und – dass eine Rückführleitung (21) vorhanden ist, die den staubbelasteten Förderluftstrom in eine Rotorhaube (9) am Fräsfahrzeug ableitet oder zur Siloeinheit (3) zurückführt, und wobei die Siloeinheit (3) eine Ausblaseinrichtung (22) aufweist, über die der Förderluftstrom in die Außenumgebung abgeblasen wird.
Arbeitszug (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Siloeinheit (3) wenigstens eines der folgenden Merkmale erfüllt: – der im Vorratsbehälter (12) herrschende Luftdruck entspricht im Wesentlichen dem Umgebungsdruck außerhalb der Siloeinheit (3); – es ist eine mechanische Fördereinrichtung (13) im Vorratsbehälter (12) vorhanden, die zum Transport des Schüttgutes aus dem Vorratsbehälter (12) zur pneumatischen Fördereinrichtung (14) ausgebildet ist; – die pneumatische Fördereinrichtung (14) umfasst einen Kompressor (15), der Umgebungsluft ansaugt und Druckluft zur Förderung des Schüttguts über die Zufuhrleitung (19) zur Verfügung stellt; – das Silofahrzeug (3) weist eine Antriebseinrichtung auf und ist selbstfahrend.
Arbeitszug (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Siloeinheit (3) eine Filtereinrichtung (23), insbesondere mit einem Zyklonfilter, aufweist, die der Förderluftstrom zur Ausblasöffnung (22) hin passiert.
Arbeitszug (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fräsfahrzeug (2) ein Puffersilo (11) mit einer Dosier- und Austragseinrichtung (27, 28) aufweist, wobei der Puffersilo (11) über die Zufuhrleitung (19) mit Schüttgut aus dem Vorratsbehälter (12) befüllt wird.
Arbeitszug (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (33) vorhanden ist, die in der Weise ausgebildet ist, dass sie die pneumatische Fördereinrichtung (14) in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebszustand des Fräsfahrzeugs (2) steuert, und dass am Fräsfahrzeug (2) eine Überwachungseinrichtung (31) vorhanden ist, die zur Überwachung des wenigstens einen Betriebszustandes des Fräsfahrzeugs (2) ausgebildet ist.
Arbeitszug (1) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (31) wenigstens einen Füllstandsensor (25, 26) zur Überwachung des Schüttgutfüllstandes (F) im Puffersilo (11) aufweist.
Arbeitszug (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (31) wenigstens zwei Füllstandsensoren (25, 26) aufweist, wobei der eine Füllstandsensor (25) einen Maximalfüllstand (F_max) im Puffersilo (11) und der andere Füllstandsensor (26) einen Minimalfüllstand (F_min) im Puffersilo (11) überwacht.
Arbeitszug (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Puffersilo (11) eine Umgehungsleitung (29) aufweist, die den Innenraum des Puffersilos (11) mit der Rückführleitung (21) in der Weise verbindet, dass der Förderluftstrom wenigstens teilweise aus dem Innenraum des Puffersilos (11) in die Rückführleitung (21) ableitbar ist.
Arbeitszug (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialabtrenneinrichtung (20) eine Rohrweiche ist.
Fräsfahrzeug (1), insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es Anschlüsse (43) für eine Zufuhrleitung (19) für Schüttgut von einer pneumatischen Fördereinrichtung (14) einer Siloeinheit (3) und für eine Rückführleitung (21) zur Rückführung staubbelasteter Luft zu der Siloeinheit (3) und/oder für eine Rückführleitung (21') zur Rückführung staubbelasteter Luft in den Innenraum einer Rotorhaube (9) aufweist.
Fräsfahrzeug (1) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse (43) an einem Puffersilo (11) am Fräsfahrzeug (2) angeordnet sind.
Fräsfahrzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Umgehungsleitung (29, 29') aufweist, die am Innenraum des Puffersilos (11) angeschlossen ist und an Ihrem Ende zur Einleitung von Förderstromluft aus dem Innenraum des Puffersilos (11) in die Rotorhaube (9) oder in die Rückführleitung (21) ausgebildet ist.
Fräsfahrzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Überwachungseinrichtung (31) zur Erfassung und Überwachung wenigstens eines der folgenden Betriebszustände mit wenigstens einem geeigneten Sensor (25, 26, 32) aufweist: – Unterschreiten eines minimalen Füllzustandes (F_min) in einem Puffersilo (11); – Überschreiten eines maximalen Füllzustandes (F_max) in einem Puffersilo (11); – Anfahren und Anhalten des Fräsfahrzeugs (2); – Fahrgeschwindigkeit des Fräsfahrzeugs (2) im Arbeitsbetrieb; – Anfahren und Anhalten des Rotationsbetriebs eines in den Bodenuntergrund (U) eingreifenden Mischrotors (8); – Hochfahren und Absenken des Mischrotors (8) relativ zum Bodenuntergrund (U); – Auslösen einer Not-Aus-Schaltung – Innendruck in der Zufuhrleitung (19) und/oder der Rückführleitung (21, 21') und/oder der Umgehungsleitung (29, 29').
Verfahren zum Überladen von Schüttgut von einer fahrbaren Siloeinheit (3) zu einem Fräsfahrzeug (2), insbesondere gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Schritte a) Pneumatisches Fördern (34) von Schüttgut von der Siloeinheit (3) zum Fräsfahrzeug (2) in einem Förderluftstrom durch eine Zufuhrleitung (19); b) Abtrennen (35) des Schüttguts aus dem Förderluftstrom mit einer Schüttgutabtrenneinrichtung (20) am Fräsfahrzeug (2); c) Rückführen (36) des staubbelasteten Förderluftstroms in den Innenraum einer Rotorhaube (9) und/oder zur Siloeinheit (3); und d) Ausblasen (37) des Förderluftstroms an der Siloeinheit (3) und/oder aus der Rotorhaube (9).
Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Ausblasen des Förderluftstroms eine Filterstufe (23) passiert wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Überladen von Schüttgut im Arbeitsbetrieb des Fräsfahrzeugs (2) und bei wenigstens teilweise fahrender Siloeinheit (3) erfolgt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Überladen von einer Steuereinheit (31) in der Weise gesteuert wird, dass das Überladen bei einem Unterschreiten eines minimalen Füllzustandes (F_min) eines Puffersilos (11) gestartet und beim Erreichen eines maximalen Füllzustandes (F_max) stoppt.