DE102016007166A1

DE102016007166A1 - Walze zur Asphaltverdichtung, insbesondere Gummiradwalze, und Verfahren zum Besprühen eines Gummirads einer Walze zur Asphaltverdichtung

Info

Publication number: DE102016007166A1
Application number: DE102016007166.4A
Authority: DE
Inventors: Christian Berg; Tobias SCHÖNBERG
Original assignee: Bomag GmbH and Co OHG
Current assignee: Bomag GmbH and Co OHG
Priority date: 2016-06-13
Filing date: 2016-06-13
Publication date: 2017-12-14
Also published as: CN107489086B; EP3258013B1; CN107489086A; EP3258013A1; BR102017012430A2; US20170356141A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung schlägt eine Walze zur Asphaltverdichtung, insbesondere eine Gummiradwalze vor, umfassend – ein Gummirad, – eine Sprühvorrichtung zum Besprühen des Gummirads mit einem aus einer ersten Flüssigkeit und einer zweiten Flüssigkeit zusammengesetzten Trennmittelgemisch, – einen ersten Tank für die erste Flüssigkeit und einen zweiten Tank für die zweite Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummiradwalze zur Bildung des Trennmittelgemischs eine Mischvorrichtung zum Mischen der vom ersten Tank bereitgestellten ersten Flüssigkeit und der vom zweiten Tank bereitgestellten zweite Flüssigkeit aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Besprühen eines Gummirads einer Walze zur Asphaltverdichtung mit einem Trennmittelgemisch.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Walze zur Asphaltverdichtung, insbesondere eine Gummiradwalze, mit einem Gummirad und einer Sprühvorrichtung zum Besprühen des Gummirads mit einem Trennmittelgemisch sowie ein Verfahren zum Besprühen eines Gummirads einer Walze zur Asphaltverdichtung, insbesondere einer Gummiradwalze, mit einem Trennmittelgemisch.
Gattungsgemäße Walze zur Asphaltverdichtung bzw. Asphaltwalzen mit wenigstens einem Gummirad, insbesondere Gummiradwalzen, sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Derartige selbstfahrende Walzen umfassen üblicherweise einen Maschinenrahmen bzw. ein Chassis, ein Fahrwerk, wenigstens ein Gummirad, einen Wassertank und einen Fahrerstand bzw. eine Fahrerkabine, vorzugsweise mit Überrollschutz. Sie weisen weiterhin einen Hauptantriebsmotor auf, der regelmäßig ein Verbrennungsmotor, beispielsweise ein Dieselmotor, ist. Die Gummiradwalze gehört zur Gruppe der statischen Walzen und bewirkt alleine durch ihr Gewicht eine Verdichtung eines Untergrunds bzw. Bodenbelags. Wesentliches Merkmal einer Gummiradwalze sind die Gummiräder, die in der Regel einzeln aufgehängt sind und mit Hilfe ihrer Walk- und Knetwirkung den Untergrund verdichten. Dabei wird neben einem Verdichten ein Porenverschluss an der Oberfläche des Untergrunds erzielt. Im Betrieb wird die Gummiradwalze mit den Gummirädern über den zu verdichtenden Bodenbelag geführt bzw. gerollt. Dabei werden die Gummiräder angetrieben vom Hauptantriebsmotor um eine horizontal und quer zur Arbeitsrichtung verlaufenden Rotationsachse in Rotation versetzt. Die Erfindung betrifft somit allgemein Walzen zur Asphaltverdichtung, die wenigstens ein Gummirad aufweisen, das im Verdichtungsprozess eingesetzt wird. Hier ist es bekannt, Walzen zur Asphaltverdichtung mit einer Metallbandage und wenigstens einem Gummirad vorzusehen. Solche Walzen werden auch als Kombiwalzen bezeichnet. Ein Beispiel einer solchen Walze ist das Modell BW 138 AC-5 der Anmelderin. Eine „reine” Gummiradwalze ist beispielsweise das Modell BW 27 RH der Anmelderin, die ausschließlich Gummiräder zur Asphaltverdichtung aufweist. Sofern nachstehend somit Angaben zur Ausbildung der Walze gemacht werden, betrifft dies insbesondere Gummiradwalzen, insbesondere solche, die ausschließlich Gummiräder aufweisen.
Im Betrieb der Walze zur Asphaltverdichtung kommt es regelmäßig vor, dass zu verdichtender Bodenbelag, insbesondere Asphalt, ungewollt an den Gummirädern anhaftet und mitgeführt wird. Diese Neigung des Gummirads Bodenbelag mitzuführen wird maßgeblich durch die Temperatur der Räder und des ausgebrachten Einbaumaterials/Bodenbelags, insbesondere Asphaltmaterials, bestimmt. Hierbei hat sich herausgestellt, dass ein Anhaften umso wahrscheinlicher ist desto niedriger die Temperatur der Gummiräder ist. Um einem Anhaften des Bodenbelags, insbesondere an die zu Arbeitsbeginn noch nicht erwärmten Gummiräder, entgegenzuwirken, ist es daher üblich, die Gummiräder mit einem sogenannten Trennmittelgemisch zu besprühen. Bei dem Trennmittelgemisch handelt es sich typischerweise um eine Emulsion, die aus einem Trennmittelkonzentrat, häufig organischer Natur, und Wasser gebildet wird. Ein bekanntes Trennmittelkonzentrat ist beispielsweise unter der Bezeichnung „BOMAC Bitumentrennmittel” bzw. „BOMAC Separating Agent” bzw. dem Handelsnamen „BITU-TRENNKONZENT.GRÜN (Bomag)” bekannt. Verantwortlich für das Trennmittelgemisch ist in der Regel ein Walzenführer, der das Trennmittelgemisch in einen maschinenfesten Tank einfüllt. Hierbei hat der Walzenführer auf das richtige Mischverhältnis zwischen Wasser und Trennmittelkonzentrat zu achten, da dieses zum einen von der jeweiligen Anwendung, für die die Walze aktuell vorgesehen ist, und zum anderen vom jeweils verwendeten Trennmittelkonzentrat abhängt. Sobald sich ein Trennmittelgemisch unbekannter Zusammensetzung im Tank befindet, erschwert dies das präzise Einstellen des gewünschten Mischverhältnisses aus Trennmittelkonzentrat und Wasser im Trennmittelgemisch, so dass nicht sichergestellt werden kann, dass das vorbereitete Trennmittelgemisch im Falle der aktuellen Anwendung den Anforderungen zur Erzielung des gewünschten Effekts, nämlich der Unterdrückung des Anhaftens des Bodenbelags am Gummirad, genügt.
Darüber hinaus stellt sich regelmäßig als nachteilig heraus, dass das Trennmittelgemisch vor Frost geschützt werden muss. Dies führt in der Praxis häufig dazu, dass bei Frostgefahr das in der Gummiradwalze enthaltene Trennmittelgemisch nach dem Arbeitsbetrieb in aufwendiger Weise erst abgelassen, dann aufgefangen, anschließend in einem frostgeschützten Bereich zwischengelagert und schließlich wieder in den Tank eingefüllt werden muss oder nach dem Auffangen entsorgt wird. Auch Entmischungstendenzen des Trennmittelgemisches verursachen Probleme. Beispielsweise kann es erforderlich sein, dass das Trennmittelgemisch bei längeren Standzeiten der Walze durch den Fahrer manuell neu vermengt werden muss, was ebenfalls als nachteilig empfunden wird.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Walze zur Asphaltverdichtung mit wenigstens einem Gummirad anzugeben, die eine möglichst präzise Einstellung des Mischverhältnisses aus Trennmittelkonzentrat und Wasser erlaubt und dessen Umgang bei Frostgefahr gegenüber dem Stand der Technik vereinfacht ist. Weiterhin soll ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Walze angegeben werden.
Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Walze, insbesondere einer Gummiradwalze, und einem Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Konkret schlägt die Erfindung vor, an der Walze zur Asphaltverdichtung, insbesondere der Gummiradwalze, eine erste Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, in einem ersten Tank und eine zweite Flüssigkeit, vorzugsweise ein Trennmittelkonzentrat, in einem zweiten Tank separat bereitzustellen. Bei dem Trennmittelkonzentrat handelt es sich konkret in der Regel um eine Flüssigkeit umfassend beispielsweise Öl, insbesondere pflanzliche Öle, und wenigstens ein Additiv, beispielsweise Emulgatoren. Trennmittelkonzentrate an sich sind bekannt. Mittels der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung lassen sich die erste Flüssigkeit und die zweite Flüssigkeit an der Walze, insbesondere der Gummiradwalze, selbst über den Arbeitsvorgang hinweg bedarfsabhängig so zum Trennmittelgemisch vermengen, dass das durch die Mischvorrichtung bereitgestellte Trennmittelgemisch von der Sprühvorrichtung im Wesentlichen aufgebraucht werden kann. Anders als bisher wird das Trennmittelgemisch somit kontinuierlich über den Arbeitsprozess hinweg an der Walze in situ aus der ersten und der zweiten Flüssigkeit angemischt. Entsprechend wird mittels der erfindungsgemäßen Walze vermieden, dass nach dem Betrieb der Walze ein erheblicher Rest an Trennmittelgemisch in der Walze zurückbleibt. Infolgedessen lässt sich verhindern, dass bei einer erneuten Nutzung der Walze wegen der Unwissenheit über das vorliegende Mischverhältnis das in der Walze noch vorhandene Trennmittelgemisch entsorgt werden muss. Außerdem lässt sich das Mischverhältnis bei der erneuten Nutzung unabhängig vom Wissen über die vorangegangenen Anwendungen der Walze genau einstellen. Weiterhin erlaubt die Nutzung eines ersten Tanks und eines zweiten Tanks eine flexiblere Bedienung, da der erste Tank bzw. zweite Tank in Hinblick auf ihre Größe unterschiedlich ausgestaltet werden können. Hierbei ist es insbesondere vorgesehen, dass ein Fassungsvolumen des zweiten Tanks kleiner als ein Fassungsvolumen des ersten Tanks, vorzugsweise kleiner als die Hälfte des Fassungsvolumens des ersten Tanks und besonders bevorzugt kleiner als ein Viertel des Fassungsvolumens des ersten Tanks ist. Wegen des kleineren Fassungsvolumens lässt sich der zweite Tank schneller und damit flexibler leeren bzw. dessen Inhalt schneller austauschen als es für einen Tank der Fall ist, der für das Trennmittelgemisch gemäß dem Stand der Technik vorgesehen ist. Das macht die erfindungsgemäße Walze in ihrer Bedienung, beispielsweise in Hinblick auf einen Wechsel des Trennmittelkonzentrats, flexibler. Darüber hinaus entfällt das bisher vor dem Arbeitsbetrieb erforderliche Anmischen des Trennmittelgemisches.
Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Walze zur Bereitstellung der ersten Flüssigkeit eine erste Zuleitung, die den ersten Tank mit der Mischvorrichtung verbindet, und/oder zur Bereitstellung der zweiten Flüssigkeit eine zweite Zuleitung, die den zweiten Tank mit der Mischvorrichtung verbindet, umfasst. Vorzugsweise weist die erste Zuleitung und/oder die zweite Zuleitung einen Filter auf. Mittels des Filters lassen sich in vorteilhafter Weise Fremdstoff aus der ersten oder der zweiten Flüssigkeit entfernen, bevor sie zur Mischvorrichtung oder etwaigen Pumpen gelangen. Dies wirkt sich positiv auf die Lebensdauer bzw. Funktionalität der Mischvorrichtung oder einer dem Filter nachgeschalteten Pumpe aus. Von den Tanks aus in Förderrichtung der ersten und der zweiten Flüssigkeit hinter der Mischvorrichtung ist ferner eine Verbindungsleitung zur Sprühvorrichtung vorgesehen, über die das erzeugte Trennmittelgemisch auf das wenigstens eine Rad ausbringbar ist. In diesem Leitungsabschnitt ist bevorzugt kein Filter angeordnet.
Eine Mischvorrichtung bezeichnet vorliegend eine funktionelle Gesamtheit von Bauteilen, die für ein Zusammenführen der ersten Flüssigkeit und der zweiten Flüssigkeit, für ein Mischen der ersten Flüssigkeit und der zweiten Flüssigkeit unter Bildung des Trennmittelgemischs und für ein Bereitstellen des Trennmittelgemischs an einem Ausgang der Mischvorrichtung sorgen. Die Mischvorrichtung ist dazu, bevorzugt über getrennte Leitungsverbindungen, mit dem ersten und dem zweiten Tank verbunden. Zum konkreten Vermischen umfasst die Mischvorrichtung idealerweise eine Kammer, insbesondere eine rohrförmige Kammer, in der die erste Flüssigkeit und die zweite Flüssigkeit miteinander vermischt werden. Um diesen Mischvorgang weiter zu optimieren, ist es zudem bevorzugt, wenn ein Mischwerkzeug, insbesondere innerhalb der Kammer, vorhanden ist, beispielsweise eine Wasserstrahlpumpe oder ein statischer Mischer, mit dem eine Vermischung der beiden Flüssigkeiten verbessert wird. Dabei werden die erste Flüssigkeit und die zweite Flüssigkeit vorzugsweise über eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung oder eine gemeinsame Öffnung in die Kammer eingeleitet. Vorzugsweise weist die Kammer am Ende einen Ausgang auf, der den Ausgang der Mischvorrichtung bildet und an dem das Trennmittelgemisch für die Sprühvorrichtung bereitgestellt wird. Von der Erfindung mit umfasst sind dabei Ausführungsformen, bei denen die Mischvorrichtung Teil der Sprühvorrichtung ist bzw. mit dieser ein zusammenhängendes Modul bildet. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass sich die Sprühvorrichtung unmittelbar an die Mischvorrichtung anschließt oder dass die Mischvorrichtung im Motorraum in der Nähe des ersten Tanks und/oder des zweiten Tanks angeordnet ist. Zur Überbrückung einer etwaigen Distanz zwischen Sprühvorrichtung und Mischvorrichtung werden diese insbesondere über eine gemeinsame Zuleitung miteinander verbunden, über die das Trennmittelgemisch von der Mischvorrichtung zur Sprühvorrichtung geführt wird. Grundsätzlich ist es ferner möglich, dass die Walze mehrere Mischvorrichtungen umfasst, beispielsweise für eine in Vorwärtsrichtung vorn liegende und eine in Vorwärtsrichtung hinten liegende Sprühvorrichtung. Bevorzugt ist es aber, dass die Mischvorrichtung, sofern die Walze mehrere Sprühvorrichtungen, beispielsweise für verschiedene Gummiräder, aufweist, alle Sprühvorrichtungen gemeinsame mit Trennmittelgemisch versorgt. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise sicherstellen, dass das Mischverhältnis für alle Sprühvorrichtungen und damit alle Gummiräder gleich bzw. identisch ist.
Als Sprühvorrichtung sind konkret vorzugsweise Sprühbalken vorgesehen, die sich beispielsweise entlang einer Radachse über ein oder mehrere Gummiräder erstrecken. Dabei ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Sprühbalken eine oder mehrere Austrittsöffnungen, vorzugsweise regelmäßig, insbesondere äquidistant, entlang der Radachse verteilte Austrittsöffnungen, aufweist. Vorzugsweise umfasst der Sprühbalken als Austrittsöffnungen eine oder mehrere Sprühdüsen, wobei die Sprühdüsen derart ausgerichtet sind, dass ihr jeweiliger Sprühkegel zumindest und bevorzugt genau ein oder zwei Gummiräder trifft. Weiterhin ist es in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass über eine in Fahrrichtung (bei Vorwärtsfahrt) gesehen vorderen Radachse zwei Sprühbalken angeordnet sind, während entlang einer in Fahrrichtung (bei Vorwärtsfahrt) gesehenen hinteren Radachse ein einziger Sprühbalken angeordnet ist.
Grundsätzlich bezeichnet das Trennmittelgemisch jede Flüssigkeit, die in der Lage ist, eine Wahrscheinlichkeit für ein Anhaften von Bodenbelag am Gummirad zu reduzieren oder den Bodenbelag vom Gummirad zu lösen. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Trennmittelgemisch eine Emulsion, vorzugsweise eine Makroemulsion (Tröpfchendurchmesser > als 1 μm), Miniemulsion (Tröpfchendurchmesser im Bereich von einem μm oder eine Nanoemulsion (Tröpfchendurchmesser < 100 nm) bildet. Hierzu wird beispielsweise ein unter der Handelsbezeichnung „BITU-TRENNKONZENT.GRÜN (Bomag)” vertriebenes Trennmittelkonzentrat verwendet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Mischvorrichtung eine Regulierungsvorrichtung zum Einstellen eines Mischverhältnisses im Trennmittelgemisch zwischen der ersten Flüssigkeit und der zweiten Flüssigkeit aufweist. Mittels der Regulierungsvorrichtung kann der Walzenführer auf unkomplizierte Weise das Mischverhältnisse zwischen der ersten und der zweiten Flüssigkeit ändern bzw. anpassen. Konkret kann die Regulierungsvorrichtung hierzu beispielsweise ein mechanisches, elektrisches und/oder funkgesteuertes erstes Betätigungselement umfassen, über das der Walzenfahrer die Regulierungsvorrichtung betätigen kann. Vorzugsweise ist dieses erste Betätigungselement in der Fahrerkabine und/oder in einem von außerhalb der Walze zugänglichen Seitenwandbereich angeordnet. Idealist es dabei, wenn sich die Regulierungsvorrichtung im Betrieb steuern lässt. Dadurch kann der Walzenführer im Betrieb der Walze die Zusammensetzung des Trennmittelgemisches verändern und optimieren, ohne den Betrieb der Walze zu unterbrechen. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Regulierungsvorrichtung im Betrieb betätigt wird, um das Mischverhältnis im Trennmittelgemisch konstant zu halten. Damit lässt sich mittels der steuerbaren Regulierungsvorrichtung beispielsweise dem Umstand entgegenwirken, dass sich mit steigender Temperatur die Viskosität der ersten und der zweiten Flüssigkeit unterschiedlich ändern und so die Menge an zugeführte Menge an erster Flüssigkeit und zweiter Flüssigkeit durch etwaige Temperaturschwankungen, die während des Betriebs, insbesondere in einem Zeitraum unmittelbar nach Inbetriebnahme der Walze, auftreten oder durch Temperaturschwankungen in der Umgebung, ungewollt beeinflusst wird. Ferner ist es auch möglich, dass mittels der Regulierungsvorrichtung die Zufuhr von erster und/oder zweiter Flüssigkeit im Betrieb der Walze, insbesondere nach Ablauf eines kritischen Zeitrahmens nach Inbetriebnahme der Walze, vollständig unterbunden wird. Grundsätzlich bezeichnet Regulierungsvorrichtung vorzugsweise eine Vorrichtung, mit der sich eine der Mischvorrichtung bereitgestellte Menge an erster und/oder zweiter Flüssigkeit steuern und mit der sich so das Mischverhältnis zwischen erster Flüssigkeit und zweiter Flüssigkeit einstellen lässt. Beispielsweise handelt es sich um ein oder mehrere Ventile oder um ein oder mehrere Feinregulierventile. Ergänzend oder alternativ ist es auch möglich, dass die Menge an erster Flüssigkeit und/oder die Menge an zweiter Flüssigkeit mittels einer Pumpe, insbesondere einer Verstellpumpe, gesteuert werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Regulierungsvorrichtung mit einer Steuereinrichtung verbunden ist. Vorzugsweise lässt sich die Regulierungsvorrichtung über die Steuereinrichtung steuern. Die Steuereinrichtung kann ein Teil eines Regelkreises sein, mit dessen Hilfe automatisch die Menge an erster oder zweiter Flüssigkeit, die der Mischvorrichtung bereitgestellt wird, eingestellt wird, um während des Betriebs ein Trennmittelgemisch mit konstantem Mischverhältnis bereitstellen zu können. Die Steuereinrichtung bezeichnet somit insbesondere eine Steueranordnung mit einer Steuerelektronik im Gegensatz zu einer rein mechanischen Lösung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung zur Steuerung der Regulierungsvorrichtung mit einem ersten Betätigungselement, insbesondere mit einem in einer Fahrerkabine der Walze angeordneten ersten Betätigungselement, und/oder zur Einstellung eines Betriebsmodus der Sprühvorrichtung mit einem zweiten Betätigungselement, insbesondere mit einem in der Fahrerkabine der Walze angeordneten zweiten Betätigungselement, verbunden ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem ersten und/oder zweiten Betätigungselement um ein Schalter, insbesondere ein Dreh- oder Kippschalter, oder ein Tastenfeld. Es ist auch vorstellbar, dass das erste und/oder zweite Betätigungselement in einen Touchdisplay integriert ist. Neben den Betriebsmodi, in den die Sprühvorrichtung an- bzw. ausgeschaltet ist, ist vorzugsweise als weiterer Betriebsmodus im Betrieb der Gummiwalze ein Intervallmodus vorgesehen, in dem das Gummirad für ein erstes Zeitintervall mit dem Trennmittelgemisch besprüht wird und während eines zweiten Zeitintervalls das Besprühen des Gummirads unterbrochen wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Walze eine erste Pumpe zur Beförderung der ersten Flüssigkeit vom ersten Tank zur Mischvorrichtung und/oder eine zweite Pumpe zur Beförderung der zweiten Flüssigkeit vom zweiten Tank zur Mischvorrichtung aufweist. Die erste Pumpe oder die zweite Pumpe sorgen in vorteilhafter Weise dafür, dass die erste Flüssigkeit bzw. zweite Flüssigkeit zur Mischvorrichtung befördert werden. Dabei ist es bevorzugt vorgesehen, dass die erste Pumpe dazu ausgelegt ist, einen ersten Volumenstrom, beispielsweise 3.8 l/min, und die zweite Pumpe dazu ausgelegt ist, einen zweiten Volumenstrom, beispielsweise zwischen 0.2 l/min und 0.95 l/min, zu erzeugen. Darüber hinaus ist es auch vorstellbar, dass die erste und/oder zweite Pumpe als Verstellpumpe, insbesondere mit variablem Verdrängungsvolumen, ausgestaltet sind und auf diese Weise die erste und/oder zweite Pumpe zur Einstellung des Mischverhältnisses beitragen. Insbesondere sind die erste Pumpe und/oder die zweite Pumpe beispielsweise eine Schlauchpumpe, eine Zahnradpumpe oder eine Membranpumpe. Die Verwendung einer kostengünstigen Schlauchpumpe erweist sich zudem insofern als vorteilhaft, als dass sie ein geringen Einfluss auf die Viskosität hat und vergleichsweise robust ist, da die erste Flüssigkeit oder die zweite Flüssigkeit jeweils nur mit dem Schlauch Kontakt hat. Eine Zahnradpumpe verursacht in vorteilhafter Weise eine vergleichsweise geringe Pulsation, während eine Membranpumpe vergleichsweise günstig ist. Weiterhin ist es vorstellbar, dass als erste Pumpe und als zweite Pumpe eine Pumpe des gleichen Bautyps verwendet wird.
Um den zweiten Tank bei Bedarf frostgeschützt lagern zu können, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der zweite Tank und die übrige Walze über eine Kopplungsvorrichtung lösbar miteinander verbunden sind. Eine solche reversibel lösbare Verbindung zwischen dem zweiten Tank und der Walze erlaubt zudem ein Austauschen des zweiten Tanks gegen einen anderen zweiten Tank mit einer anderen Flüssigkeit, beispielsweise einem anderen Trennmittelkonzentrat, oder einem zweiten „befüllten” Tank. Dadurch kann durch ein einfaches Austauschen des zweiten Tanks auf unkomplizierte Weise ein Wechsel des Trennmittelkonzentrats oder eine „Auffüllung” vorgenommen werden. Dabei kann es sich insbesondere um das vertriebene Handelsgebinde handeln, wie beispielsweise einem Kanister, so dass auf geeignete Spezialtanks verzichtet werden kann. Insbesondere hier kann es zur Entnahme vorgesehen sein, dass der Anschluss über eine Tauchlanze zur Ansaugung oder ähnliches erfolgt. Alternativ kann auch der Deckel des Handelsgebindes entsprechend zur Entnahme ausgebildet sein. Unter Kopplungsvorrichtung ist insbesondere eine solche zu verstehen, mit deren Hilfe ein Wechsel zwischen einem verbundenen Zustand und einem nichtverbundenen Zustand wiederholt auf dieselbe Art und Weise und damit reversibel erfolgen kann. Zu diesem Zwecke weist die Kopplungsvorrichtung vorzugsweise tankseitige und walzenseitige Kopplungselemente auf, die im verbundenen Zustand beispielsweise form- und/oder reibschlüssig ineinander eingreifen. Es ist auch vorstellbar, dass ein Fixierelement, wie ein Riemen, eine Halteschale oder ein Bolzen, die temporäre Kopplung zwischen der Walze und dem zweiten Tank sicherstellt. Denkbar ist dabei, dass zur Entkopplung der Kopplungselemente eine Entrastbewegung oder Drehbewegung vorgesehen ist, beispielsweise ein Bajonettverschluss, mit der der Eingriff zwischen den Kopplungselementen gelöst wird. Ideal ist es, wenn die Kopplungsvorrichtung werkzeuglos bzw. rein manuell von einer gelösten zu einer sichernden Stellung und umgekehrt bedient werden kann. Um die Funktionalität nach einer erneuten Bestückung mit einem zweiten Tank sicherzustellen, umfasst der zweite Tank vorzugsweise ein Anschlusselement, das mit einer Öffnung in der zweiten Zuleitung derart verbunden werden kann, dass die zweite Flüssigkeit vom zweiten Tank in die zweite Zuleitung gelangen kann. In einer alternativen Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Walze einen Ablass zum Abführen der zweiten Flüssigkeit aus dem zweiten Tank aufweist. Dadurch lässt sich bei Bedarf die zweite Flüssigkeit aus dem zweiten Tank entfernen und sicherstellen, dass die zweite Flüssigkeit bei Nichtbenutzung der Walze nicht in dieser gefriert.
Ferner ist es bevorzugt vorgesehen, dass in dem Auslass des zweiten Tanks ein Auslaufschutz vorgesehen ist. Dieser Auslaufschutz zeichnet sich dadurch aus, dass er selbsttätig den Auslass des zweiten Tanks verschließt, wenn die Kopplungsvorrichtung bzw. die Leitungsanbindung des zweiten Tanks an das Leitungssystem zur Mischvorrichtung hin gelöst wird, bzw. öffnet, wenn der zweite Tank an die Kopplungsvorrichtung angeschlossen wird. Konkret kann hierzu beispielsweise Schnellkupplungen zurückgegriffen werden, deren Funktionsprinzip beispielsweise in der DE2653976A1 veranschaulicht ist.
Zum Schutz des zweiten Tanks vor äußeren Einflüssen ist es ferner vorzugsweise vorgesehen, dass der zweite Tank innerhalb einer Verkleidung, insbesondere Außenverkleidung, der Walze angeordnet ist. Insbesondere ist der Tank an einer Innenseite der Verkleidung bzw. des Chassis montiert. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise eine stabile Anordnung realisieren, indem der zweite Tank mit mindestens einer seiner Seitenwände an der Innenseite der Verkleidung flächig anliegt. Ergänzend oder alternativ ist es ebenfalls vorteilhaft, wenn der zweite Tank im Motorraum der Walze oder im Bereich des Radkastens angeordnet ist. Durch die Anordnung im Bereich des Radkastens ist in vorteilhafter Weise ein einfacher Zugriff auf den zweiten Tank – beispielsweise für das Ablassen der zweiten Flüssigkeit – von außerhalb der Maschine möglich. In einer weiteren Alternative ist der zweite Tank außerhalb des Motorraums, insbesondere unterhalb der Fahrerkabine, angeordnet. Mit einer solchen Anordnung lässt sich in vorteilhafter Weise ein Temperatureinfluss durch den Motor auf die zweite Flüssigkeit und damit auf die Viskosität der zweiten Flüssigkeit minimieren.
In einer alternativen Ausführungsform ist der zweite Tank beispielsweise an einer Außenverkleidung der Walze von außen angesetzt und daher leicht von außen zugänglich angeordnet. Dies erlaubt in vorteilhafter Weise den unmittelbaren Zugriff auf den zweiten Tank. Beispielsweise ist der zweite Tank auf einer Motorhaube der Walze, insbesondere neben dem ersten Tank bzw. neben einem Wassertank, angeordnet. Vorzugsweise greift der zweite Tank in eine Aussparung in der Außenverkleidung ein und ist dort wegen einer formschlüssigen Wechselwirkung mit der Aussparung rutschfest angeordnet. Denkbar ist ferner, dass der an der Außenverkleidung angebrachte zweite Tank ein Sichtfenster aufweist, mit dessen Hilfe der Walzenführer unmittelbar Auskunft über einen Füllstand des zweiten Tanks erhält.
Als Mischvorrichtungen sind bevorzugt eine Wasserstrahlpumpe oder ein statischer Mischer vorgesehen. Grundsätzlich verwendbar sind allerdings auch, wenn auch mit einem höheren Installationsaufwand verbunden, sich bewegende oder gar angetriebene Mischeinrichtungen, wie beispielsweise Propeller. Sofern eine Wasserstrahlpumpe verwendet wird, kann in vorteilhafter Weise auf eine Pumpe in der zweiten Zuleitung verzichtet werden, da die zweite Flüssigkeit durch den in der Wasserstrahlpumpe vorherrschenden Unterdruck angesaugt wird. Darüber hinaus bleiben bei der Nutzung der Wasserstrahlpumpe im Wesentlichen keine Reste an Trennmittelgemisch übrig, die nach Betrieb oder vor erneuter Inbetriebnahme der Walze wieder aus der Mischvorrichtung entfernt werden müssten. Ein statischer Mischer umfasst in der Regel einen Rohrabschnitt und ein in diesem Rohrabschnitt angeordnetes strömungsbeeinflussendes Mischelement. Bekannte statische Mischer sind beispielsweise unter den Bezeichnungen Kenics-Mischer und Sulzer SMV/SMX-Mischer bekannt. Bei der Verwendung eines statischen Mischers kann in vorteilhafter Weise auf die physikalischen Eigenschaften der ersten und der zweiten Flüssigkeit eingegangen werden. So begünstigt beispielsweise ein Gittermischer das Mischen von Flüssigkeiten mit einer vergleichsweise hohen Viskosität. Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung eines statischen Mischers besteht darin, dass der Mischprozess möglichst kontrolliert ausgeführt werden kann. Um eventuelle Reste des Trennmittelgemischs im statischen Mischer zu entfernen, ist der statische Mischer vorzugsweise mit einem Ablass zum Abführen des Trennmittelgemischs aus dem statischen Mischer verbunden. Weiterhin ist es vorstellbar, dass die Mischvorrichtung zur Unterstützung des Mischprozesses ein Rührwerkzeug umfasst.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Walze eine Messvorrichtung zur Bestimmung mindestens einer der folgenden Eigenschaften aufweist:

– Viskosität der zweiten Flüssigkeit und/oder
– Temperatur der zweiten Flüssigkeit und/oder
– Füllstand des ersten Tanks, des zweiten Tanks und/oder des statischen Mischers und/oder
– Temperatur der Außenumgebung und/oder
– Temperatur eines oder mehrerer der Gummiräder bzw. deren Oberfläche und/oder
– Temperatur des zu verdichtenden Asphalts,

Die Lösung der Aufgabe gelingt ebenfalls mit einem Verfahren zum Besprühen eines Gummirads einer Walze zur Asphaltverdichtung, insbesondere einer Walze gemäß den vorhergehenden Ausführungen. Sämtliche für die erfindungsgemäße Walze beschriebenen Merkmale und deren Vorteile lassen sich sinngemäß ebenfalls auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragen und umgekehrt.
Konkret umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zum Besprühen eines Gummirades der Walze ein, insbesondere bedarfsabhängiges, Mischen einer ersten Flüssigkeit und einer zweiten Flüssigkeit zur Bildung eines Trennmittelgemischs in der Mischvorrichtung und das anschließende Besprühen des wenigstens einen Gummirads mit dem von der Mischvorrichtung bereitgestellten Trennmittelgemisch. Hierzu werden die erste Flüssigkeit in einem ersten Tank und die zweite Flüssigkeit in einem zweiten Tank bereitgestellt, wobei der erste und der zweite Tank im Betrieb der Walze an dieser montiert bzw. angeordnet sind. Durch das Mischen der ersten Flüssigkeit und der zweiten Flüssigkeit, vorzugsweise zeitlich unmittelbar vor dem Versprühen des Trennmittelgemischs durch die Sprühvorrichtung, ist es möglich, in möglichst kurzer Zeit und auf unkomplizierter Weise auf Änderungen im Mischverhältnis zu reagieren bzw. das Mischverhältnis kurzfristig an eine geänderte Anwendung für die Walze anzupassen. Unter einem bedarfsabhängigen Mischen ist insbesondere ein solches Mischen zu verstehen, bei dem die Mischung von erster Flüssigkeit und zweiter Flüssigkeit erst im Betrieb der Walze und bevorzugt unmittelbar vor dem Besprühen abhängig vom aktuellen Bedarf gemischt wird. Insbesondere vergehen zwischen einem Mischprozess in der Mischvorrichtung und einem Versprühen des Trennmittelgemischs mittels der Sprühvorrichtung weniger als 40 s, bevorzugt weniger als 10 s und besonders bevorzugt weniger als 5 s.
Zur Anpassung oder Änderung des Mischverhältnisses zwischen der ersten und der zweiten Flüssigkeit wird vorzugsweise mittels einer Regulierungsvorrichtung eine Menge an erster Flüssigkeit oder zweiter Flüssigkeit, die der Mischvorrichtung jeweils bereitgestellt wird, eingestellt. Beispielsweise handelt es sich bei der Regulierungsvorrichtung um wenigstens ein Ventil und die der Mischvorrichtung bereitgestellte Menge an erster und/oder zweiter Flüssigkeit wird über einen Öffnungszustand des wenigstens einen Ventils festgelegt. Es ist aber auch vorstellbar, dass die der Mischvorrichtung bereitgestellte Menge an erster und/oder zweiter Flüssigkeit mittels einer Pumpe, insbesondere einer Verstellpumpe, festgelegt wird. Hierzu wird beispielsweise zur Änderung der bereitgestellten Menge an erster und/oder zweiter Flüssigkeit eine Eingangsspannung an der Pumpe variiert.
Um möglichen Schwankungen im Mischverhältnis des Trennmittelgemischs während des Betriebs, insbesondere in einem Zeitfenster zu Beginn der Inbetriebnahme der Walze, entgegenzuwirken, ist es insbesondere vorgesehen, dass die Regulierungsvorrichtung während des Betriebs der Walze, insbesondere in Abhängigkeit von einer Viskosität oder Temperatur der zweiten Flüssigkeit, betätigt wird. Mit einem konstanten Mischverhältnis kann sichergestellt werden, dass das Trennmittelgemisch nicht im Laufe des Betriebs wegen eines geänderten Mischverhältnisses seine Wirkung verliert. Es ist auch denkbar, dass sich eine Umgebungstemperatur zwischen zwei Einsätzen der Walze geändert hat und mittels der Regulierungsvorrichtung einer dadurch veranlassten Variation des Mischverhältnisses entgegengewirkt wird. Ergänzend oder alternativ kann die Regulierungsvorrichtung oder die gesamten Sprühvorrichtung auch in Abhängigkeit einer Temperatur wenigstens eines Gummirades bzw. dessen Oberfläche und/oder in Abhängigkeit einer Temperatur des zu verdichtenden Asphalts und/oder einer Temperatur der Außenumgebung betrieben werden. Dies betrifft insbesondere auch die automatische Inbetriebnahme und/oder das automatische Abschalten der Sprühvorrichtung und/oder das Verändern des Mischverhältnisses der ersten und der zweiten Flüssigkeit im Trennmittelgemisch durch die Mischvorrichtung in Abhängigkeit von einem Über- bzw. Unterschreiten festgelegter Temperaturschwellenwerte.
Zum Vermeiden eines Einfrierens der zweiten Flüssigkeit, wenn die Walze nicht in Betrieb ist, ist es bevorzugt vorgesehen, dass zeitlich nach dem Betrieb der Walze die zweite Flüssigkeit aus dem zweiten Tank abgelassen wird oder der zweite Tank, insbesondere vollständig, von der Walze gelöst wird. Ferner ist es vorstellbar, dass der zweite Tank von der Walze gelöst wird und durch einen weiteren zweiten Tank mit einer weiteren zweiten Flüssigkeit ausgetauscht wird. Dadurch lässt sich ein unkomplizierter Wechsel zwischen zwei verschiedenen Trennmittelkonzentraten realisieren. Der Tank ist dabei bevorzugt das Handelsgebinde, beispielsweise ein üblicher Kanister.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Figuren angegebenen Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen schematisch:
1 eine Seitenansicht einer Walze zur Asphaltverdichtung, konkret einer Gummiradwalze;
2 ein System zum Besprühen eines Gummirads für eine Walze zur Asphaltverdichtung gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ein System zum Besprühen eines Gummirads für eine Walze zur Asphaltverdichtung gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ein System zum Besprühen eines Gummirads für eine Walze zur Asphaltverdichtung gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 eine Anordnung eines zweiten Tanks an einer Gummiradwalze;
6 eine alternative Anordnung eines zweiten Tanks an einer Gummiradwalze;
7 eine weitere alternative Anordnung eines zweiten Tanks für eine Gummiradwalze; und
8 ein Flussdiagram zu einem Verfahren zum Besprühen eines Gummirads.
Gleiche Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Sich wiederholende Elemente sind zum Teil nicht in jeder Figur gesondert bezeichnet.
In 1 ist eine gattungsgemäße Walze 1, konkret eine Gummiradwalze 1, insbesondere eine selbstfahrende Gummiradwalze 1, mit einem Chassis 52, einem Fahrerstand bzw. einer Fahrerkabine 50, Gummirädern 2 und einem Motor 51 in einer Seitenansicht dargestellt. Die in der 1 und in den weiteren Figuren dargestellten Gummiradwalzen 1 sind stellvertretend für allgemein Walzen 1 zur Asphaltverdichtung, insbesondere auch sogenannte Kombiwalzen, zu verstehen. Von den Gummirädern 2 sind jeweils nur die stirnseitigen Räder erkennbar. Konkret sind sowohl vorn als auch hinten jeweils vier Gummiräder 2 nebeneinander angeordnet, wobei die vorderen Gummiräder in im Stand der Technik bekannter Weise in Fahrtrichtung gesehen auf Lücke zu den hinteren Gummirädern 2 angeordnet sind. Solche Gummiradwalzen 1 sind typischerweise zum Verdichten im Straßenbau vorgesehen, wobei sie im Betrieb über einen zu verdichtenden Bodenbelag fahren. Ein von den Gummirädern 2 ausgehender Knet- und Walkeffekt führt hierbei zu einer homogenen Verdichtung und einem Porenverschluss an einer Oberfläche einer zu verdichtenden Schicht des Bodenbelags. Im Betrieb, d. h. beim Verdichten des Bodenbelags, kommt es regelmäßig vor, dass zu verdichtender Bodenbelag an den Gummirädern 2 anhaftet und mitgeführt wird, wobei eine solche Neigung des Gummirads 2 Material aufzunehmen auch maßgeblich von der Temperatur des Gummirads 2 abhängt. Ein Anhaften des Bodenbelags erfolgt insbesondere bei niedrigen Temperaturen der Gummiräder, die beispielsweise unmittelbar nach einer Inbetriebnahme der Gummiradwalze 2 vorherrschen. Um dies zu verhindern, wird auf ein Trennmittelgemisch 10 zurückgegriffen, das über eine Sprühvorrichtung 70 auf das Gummirad 2 bzw. sämtliche der vorhandenen Gummiräder 2 gesprüht wird. Ein solches Trennmittelgemisch 10 setzt sich insbesondere wenigstens aus einer ersten Flüssigkeit 11, vorzugsweise Wasser, und wenigstens einer zweiten Flüssigkeit 12, vorzugsweise einem Trennmittelkonzentrat, zusammen. Die 2 bis 4 zeigen Ausführungsformen von Systemen, die zum Mischen der beiden Flüssigkeiten und zum Besprühen der Gummiräder 2 vorgesehen sind.
In 2 ist ein System zum Besprühen eines Gummirads 2 für eine Gummiradwalze 1 gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Es sind ein erster Tank 21 für die erste Flüssigkeit 11, ein zweiter Tank 22 für die zweite Flüssigkeit 12 und eine Mischvorrichtung vorgesehen. Dadurch kann in vorteilhafter Weise auf einen gemeinsamen für das Trennmittelgemisch 10 vorgesehenen Tank verzichtet werden und das Trennmittelgemisch kann im laufenden Betrieb an der Maschine aus den beiden Flüssigkeiten hergestellt werden. Mittels der Mischvorrichtung werden die erste Flüssigkeit 11 und die zweite Flüssigkeit 12 zum Trennmittelgemisch 10 vermengt und anschließend als Trennmittelgemisch über eine gemeinsame Leitung zu einer Sprühvorrichtung 70 geleitet. Beispielsweise handelt es sich bei der Sprühvorrichtung 70 um einen sich über die vorderen oder hinteren Gummiräder horizontal und quer zur Arbeitsrichtung erstreckenden Sprühbalken 71, an dem in regelmäßigen Abständen Sprühdüsen 72, vorzugsweise individuell einstellbare Sprühdüsen 72, angeordnet sind. Diese Sprühdüsen 72 sind vorzugsweise auf das Gummirad 2 gerichtet bzw. so ausgerichtet, dass ihr Sprühkegel das Gummirad 2 trifft. Möglich und von der Erfindung mit umfasst sind allerdings auch andere Sprühvorrichtungen 70, wie z. B. solche, die statt Sprühdüsen 72 simple Ausgangsöffnungen aufweisen.
In der in der 2 illustrierten Ausführungsform ist als Mischvorrichtung eine Wasserstrahlpumpe 5 vorgesehen, die es ermöglicht, dass die erste Flüssigkeit 11 und die zweite Flüssigkeit 12 bedarfsabhängig miteinander gemischt werden können. Hierbei sind der erste Tank 21 mit der ersten Flüssigkeit 11 über eine erste Zuleitung mit der Mischvorrichtung und der zweite Tank 22 mit der zweiten Flüssigkeit 12 über eine zweite Zuleitung mit der Mischvorrichtung verbunden. Die Wasserstrahlpumpe 5 weist hierbei insbesondere zwei Eingänge und einen Ausgang auf. An einem ersten Eingang tritt im Betrieb der Wasserstrahlpumpe ein die erste Flüssigkeit 11 umfassender Strahl unter einem möglichst hohen Leitungsdruck aus einer Düse in ein Rohr mit größerem Durchmesser ein. Über einen zweiten Eingang erhält die zweite Flüssigkeit 12 aus der zweiten Zuleitung, insbesondere wegen des im Rohr herrschenden Unterdrucks, Zugang zum Rohr mit größerem Durchmesser. Zwischen dem schnell strömenden Strahl aus der ersten Flüssigkeit 11 und dem die zweite Flüssigkeit 12 aufweisenden Medium im Rohr entstehen durch Reibung Verwirbelungen und dadurch eine Vermischung der ersten Flüssigkeit 11 und der zweiten Flüssigkeit 12. Ein Vorteil bei der Nutzung einer Wasserstrahlpumpe 5 ist, dass keine Rückstände vom zusammengesetzten Trennmittelgemisch 5 im System bzw. in der Mischvorrichtung verbleiben.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass die zweite Zuleitung eine Regulierungsvorrichtung in Form eines Ventils 3 und eines Feinregulierungsventils 4 aufweist. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise, insbesondere situationsabhängig, Einfluss nehmen auf eine der Mischvorrichtung zugeführte Menge an zweiter Flüssigkeit 12. Dies erweist sich insbesondere als vorteilhaft, als dass einer Änderung des Mischverhältnisses, die durch Temperaturänderungen bei Inbetriebnahme der Gummiradwalze oder bei Temperaturänderungen im Umfeld der Gummiradwalze 1 veranlasst werden, entgegengewirkt werden kann. Mit einer solchen Änderung des Mischverhältnisses ist beispielsweise dann zu rechnen, wenn die erste Flüssigkeit 11 und die zweite Flüssigkeit 12 unterschiedliche Temperaturabhängigkeiten in Hinblick auf ihre Viskosität haben und sich in Folge einer Temperaturänderung die jeweils der Mischvorrichtung zugeleitete Menge an erster Flüssigkeit 11 und zweite Flüssigkeit 12 unterschiedlich ändern und so das Mischverhältnis ungewollt modifiziert wird. Außerdem ist es vorstellbar, dass sich über die Regulierungsvorrichtung das Mischverhältnis während des Betriebs der Gummiradwalze situationsabhängig an den jeweiligen Bedarf an zweiter Flüssigkeit 12 bzw. abhängig vom jeweiligen Anwendungsfall für die Gummiradwalze 1 einstellen lässt.
Ferner ist es vorgesehen, dass die erste Zuleitung, d. h. üblicherweise die Wasserzuleitung, eine Regulierungsvorrichtung in Form eines Ventils 3 und einen Filter 7 aufweist. Mittels des Filters 7 lässt sich die der Mischvorrichtung zugeführte erste Flüssigkeit 11 in vorteilhafter Weise von unerwünschten Fremdkörpern befreien. Weiterhin ist in die erste Zuleitung eine erste Pumpe 13', insbesondere eine Wasserpumpe, integriert, mit der der für die Wasserstrahlpumpe erforderliche Druck in der ersten Leitung realisiert werden kann. In der in 2 dargestellten Ausführungsform ist hierbei der Filter 7 zwischen Ventil 3 und Wasserpumpe 5 angeordnet. Um einen gewünschten Solldruck an der Sprühvorrichtung 70, vorzugsweise zwischen 1.5 und 2 bar, bereitstellen zu können, ist weiterhin eine Druckregulierungsvorrichtung vorgesehen, die in der dargestellten Ausführungsform durch einen die Pumpe 13' umgehenden Bypass realisiert wird, wobei der Bypass ein Rückschlagventil mit Feder 6' aufweist. Damit wird der Systemdruck rein im Wasserkreis geregelt.
In 3 ist ein System zum Besprühen eines Gummirads 2 für eine Gummiradwalze 1 gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Insbesondere ist es hierbei vorgesehen, dass der zweite Tank 22 als Drucktank 22' ausgestaltet ist. Der Tank 22 kann somit unter einen Überdruck gegenüber der Außenumgebung gesetzt werden. Zur Beförderung der zweiten Flüssigkeit 12 ist es in der zweiten beispielhaften Ausführungsform vorgesehen, dass die zweite Flüssigkeit 21 im zweiten Tank 22 mittels Druckluft aus einem Druckluftreservoir 31 unter Druck gesetzt wird und so der Transport der zweiten Flüssigkeit 12 zur Mischvorrichtung veranlasst wird. Mittel eines Druckreduzierventils 32, das zwischen dem Druckluftreservoir 31 und dem Drucktank 22' zwischengeschaltet ist, lässt sich dabei ein bevorzugter Druck, beispielsweise zwischen 1.5 und 2 bar, einstellen. Die zweite Zuleitung, die den zweiten Tank 22 mit der Mischvorrichtung verbindet, umfasst weiterhin bevorzugt als Regulierungsvorrichtung ein 2/2-Wegeventil 8, insbesondere ein elektrisch betätigbares 2/2-Wegeventil, und ein Feinregulierungsventil 3, um das Mischverhältnis zwischen der ersten Flüssigkeit 11 und der zweiter Flüssigkeit 12 im Trennmittelgemisch 10 situations- und bedarfsabhängig einstellen bzw. nachregeln zu können. Weiterhin weist die zweite Zuleitung zwischen dem 2/2-Wegeventil 8 und der Mischvorrichtung ein Rückschlagventil ohne Feder 6'' auf, das im geschlossenen Zustand verhindert, dass die erste Flüssigkeit 11 in die zweite Zuleitung gelangt.
Die erste Flüssigkeit 11 gelangt, wie es aus der ersten Ausführungsform bekannt ist, über eine erste Zuleitung mit einem Filter 7 und angetrieben von einer ersten Pumpe 13' zur Mischvorrichtung. Um einen gewünschten Solldruck an der Sprühvorrichtung 70, vorzugsweise zwischen 1.5 und 2 bar, bereitstellen zu können, ist weiterhin als Druckregulierungsvorrichtung ein die Pumpe 13' umgehender Bypass an die erste Leitung angeschlossen, wobei der Bypass ein Rückschlagventil mit Feder 6'' aufweist.
Die Einstellung der vorstehend genannten Ventile 3, 4 und/oder 8 kann manuell oder insbesondere auch über eine geeignete Steuereinrichtung, die beispielsweise in Abhängigkeit ermittelter Kennwerte, wie beispielsweise der Temperatur, der Viskosität etc., entsprechende Steuersignale an die Ventile 3, 4 und/oder 8 übermittelt, gesteuert werden.
In der in der 3 illustrierten Ausführungsform ist als Mischvorrichtung ein statischer Mischer 15 vorgesehen. Unter einem statischen Mischer 15 versteht der Fachmann insbesondere eine Vorrichtung zum Mischen von Fluiden, in der allein die Strömungsbewegung der Fluide, vorliegend der ersten und der zweiten Flüssigkeit, die Vermischung bewirkt und die über keine bewegten Elemente verfügt. Vorzugsweise besteht der statische Mischer 15 aus strömungsbeeinflussenden Elementen, die in einer Kammer oder einem Mischrohr angeordnet sind. Diese strömungsbeeinflussenden Elemente teilen abwechselnd den Stoffstrom auf und führen ihn dann wieder zusammen, wodurch die Vermischung erreicht wird. Bei den strömungsbeeinflussenden Elementen handelt es sich beispielsweise um einen Wendelmischer oder einen Gittermischer.
In 4 ist ein System zum Besprühen eines Gummirads 2 für eine Gummiradwalze 1 gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dabei umfasst die dritte Ausführungsform wie die zweite Ausführungsform als Mischvorrichtung einen statischen Mischer 15. Darüber hinaus wird die erste Flüssigkeit 11 – wie im zweiten Ausführungsbeispiel – über eine Zuleitung mit einer ersten Pumpe 13', insbesondere einer Wasserpumpe, und einem Filter 7 zur Mischvorrichtung geleitet. Ferner umfasst die erste Zuleitung ein Ventil 3 zwischen dem Filter 7 und dem ersten Tank 21.
Zur Bereitstellung der zweiten Flüssigkeit 12 sieht die dritte Ausführungsform insbesondere einen zweiten Tank 22 vor, der einen Abfluss 25 aufweist. Dieser Abfluss 25 erlaubt es in vorteilhafter Weise nach Betrieb der Gummiradwalze 1 die zweite Flüssigkeit 12 aus dem Tank 22 abzulassen. Sofern die zweite Flüssigkeit 12 insbesondere eine vergleichsweise niedrige Gefrierpunkt-Temperatur aufweist, lässt sich dadurch ein Einfrieren der zweiten Flüssigkeit 12 im zweiten Tank 22 vermeiden. Zur Verfolgung desselben Zwecks umfasst die gemeinsame Zuleitung zwischen dem statischen Mischer 15 und der Sprühvorrichtung 70 ergänzend oder alternativ vorzugsweise einen Abfluss 25, der ein Ablassen bzw. eine Entnahme des Trennmittelgemischs 10 aus der gemeinsamen Leitung und/oder dem statischen Mischer 15 gestattet. Zur Unterstützung des Abfließens der zweiten Flüssigkeit ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Bodenseite des zweiten Tanks 22 trichterförmig zum Abfluss 25 verjüngt oder die gemeinsame Zuleitung zwischen statischem Mischer 15 und Sprühvorrichtung 70 abschüssig, d. h. in Richtung einer Bodenfläche, auf der die Gummiradwalze steht, verläuft.
Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass die zweite Flüssigkeit 12 mittels einer zweiten Pumpe 13'', insbesondere einer regulierbaren Verstellpumpe, zum statischen Mischer 15 befördert wird. Zu diesem Zweck ist eine solche zweite Pumpe 13'' in die zweite Zuleitung integriert. Dabei ist es vorstellbar, dass es sich bei der zweiten Pumpe 13'' um eine elektrisch regulierbare Verstellpumpe handelt, mit deren Hilfe über eine elektrische Eingangsspannung die Menge an zweiter Flüssigkeit 12, die dem statischen Mischer 15 pro Zeiteinheit zugeführt wird, reguliert wird. Mit anderen Worten: Die Verstellpumpe bildet bevorzugt ein Teil der Regulierungsvorrichtung. Zur Steuerung ist die Verstellpumpe vorzugsweise mit einer Steuereinrichtung 60 verbunden. Über ein erstes Betätigungselement 61, das vorzugsweise in der Fahrerkabine 50 angeordnet und mit der Steuereinrichtung 60 verbunden ist, kann ein Walzenführer bevorzugt das Mischverhältnis im Trennmittelgemisch 10 einstellen bzw. nachregeln, indem er eine Eingangsspannung an der Verstellpumpe so einstellt, dass die gewünschte Menge an zweiter Flüssigkeit 12 dem statischen Mischer 15 bereitgestellt wird.
Darüber hinaus ist es vorgesehen, dass die in der ersten Zuleitung integrierte erste Pumpe 13' über die Steuereinrichtung 60 mit einem zweiten Betätigungselement 62 in Verbindung steht. Mittels des zweiten Betätigungselements 62 lässt sich vorzugsweise ein Betriebsmodus für die Sprühvorrichtung 70 durch den Walzenführer einstellen. Beispielswiese lässt sich die Sprühvorrichtung 70, insbesondere während des Betriebs der Gummiradwalze 1, über das zweite Betätigungselement 61 aus- oder einschalten bzw. in einem Intervallmodus betreiben. Hierzu schaltet die Steuereinrichtung 60 die erste Pumpe 13' in der ersten Zuleitung vorzugsweise an und/oder wieder aus. Ferner ist eine Bypass-Leitung 57 um die Pumpe 13' und ein weiteres Rückschlagventil 6 im Leitungsteil hinter der Bypass-Leitung 57 vorhanden, um eine versehentliche Förderung von Trennmittel in den Wasserpfad zu unterbinden.
Für die vorstehenden Varianten ist es zudem möglich, dass entweder für die vorderen und die hinteren Gummiräder jeweils eine entsprechende Anordnung vorgesehen ist. bevorzugt ist es allerdings, wenn die vorderen und die hinteren Gummiräder gemeinsam von einem System zum Besprühen der Gummiräder mit Trennmittelgemisch benetzt werden.
Die 5 bis 7 zeigen verschiedene Anordnungen des zweiten Tanks 22. Dabei ist der zweite Tank 12 in der in 4 illustrierten Anordnung in einem Freiraum 55, insbesondere im Bereich des Radkastens 56, angeordnet. Hierzu wurde in der Figur der Rahmen bzw. die Außenverkleidung teilweise ausgeblendet. Eine solche Anordnung erweist sich insofern als vorteilhaft, als dass sie über den Freiraum zwischen Gummirad 2 und Radkasten 56 einen freien Zugang zum zweiten Tank 22 – beispielsweise für ein Ablassen der zweiten Flüssigkeit 12 – gestattet und gleichzeitig der zweite Tank 22 durch die Verkleidung der Gummiradwalze 1 vor äußeren Umwelteinflüssen geschützt wird. Außerdem ist der zweite Tank 22 vergleichsweise nah an der Sprühvorrichtung 70 angeordnet, wodurch Bauraum und Kosten für andernfalls notwendige Zuleitungen gespart werden können.
In der in 6 dargestellten Anordnung ist der zweite Tank 22 dagegen an einer Außenseite der Außenverkleidung der Gummiradwalze 1 von außen angeordnet. Insbesondere ist der zweite Tank 22 in einem montierten Zustand auf einer oder neben einer Abdeckhaube der Gummiradwalze 1 angeordnet. Vorzugsweise schließt sich der zweite Tank 22 im montierten Zustand mit mindestens einer seiner Seiten bündig an einen generellen Verlauf der Außenverkleidung an. Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass der zweite Tank 22 über eine Kopplungsvorrichtung temporär an die Gummiradwalze montierbar ist. Beispielsweise handelt es sich bei der Kopplungsvorrichtung um eine Rast- oder Verspannvorrichtung, mit der die Kopplungsvorrichtung temporär bzw. reversibel an der Außenverkleidung montierbar ist. Das erlaubt in vorteilhafter Weise ein Entfernen und Zwischenlagern des zweiten Tanks 22, wenn die Gummiradwalze 1 nicht in Betrieb ist. Weiterhin ist es vorstellbar, dass der zweite Tank 22 ein Sichtfenster umfasst, das in vorteilhafter Weise dem Walzenführer unmittelbar Aufschluss über den Füllstand des zweiten Tanks 22 gibt.
In der in 7 dargestellten Anordnung ist es vorgesehen, dass der zweite Tank 22 in einem Zwischenraum nahe beim Radkasten bzw. unter/neben dem Wassertank und/der dem Wassertank und Fahrerkabine 50 bzw. unterhalb der Fahrerkabine angeordnet ist. In einer solchen Anordnung ist der zweite Tank 22 geschützt vor äußeren Umwelteinflüssen.
In 8 ist schematisch ein Verfahren zum Besprühen eines Gummirads 2 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dabei ist es vorgesehen, dass beispielsweise mit einer der Gummiradwalzen 1 gemäß einer der vorher beschriebenen Ausführungsformen folgende Schritte durchgeführt werden:

– Bereitstellen 41 einer erste Flüssigkeit 11 in einem ersten Tank 21 und einer zweiten Flüssigkeit 12 in einem zweiten Tank 22,
– Zuführen 42 der ersten Flüssigkeit 11 und der zweiten Flüssigkeit 12 zu einer Mischvorrichtung,
– Mischen der ersten Flüssigkeit 11 und der zweiten Flüssigkeit 12 in der Mischvorrichtung während des Betriebs der Gummiradwalze und
– Besprühen des Gummirads 2 mit dem von der Mischvorrichtung bereitgestellten Trennmittelgemisch 10. Weiterhin ist es vorgesehen, das zum Bereitstellen der ersten Flüssigkeit 11 und der zweiten Flüssigkeit 12 der erste Tank 21 mit der ersten Flüssigkeit 11 und der zweite Tank 22 mit der zweiten Flüssigkeit 12 befüllt wird. Der Betrieb der Sprühvorrichtung und/oder der Mischvorrichtung erfolgt besonders bevorzugt in Abhängigkeit von ermittelten Temperaturwerten, insbesondere der Temperatur wenigstens eines der Gummiräder bzw. der Oberfläche eines Gummirades, der Außenumgebung und/oder des zu verdichtenden Asphalts. Dabei kann das dargestellte Verfahren insbesondere derart durchgeführt werden, dass die dargestellten Schritte automatisch bzw. selbsttätig von einer Steuereinheit dann ablaufen, wenn ein festgelegter Temperaturschwellenwert überschritten wird, und dann gestoppt werden, wenn ein festgelegter Temperaturschwellenwert unterschritten wird. Beim Zuführen der ersten und der zweiten Flüssigkeit ist ferner eine bevorzugte Weiterbildung darin zu sehen, dass das Mischverhältnis der ersten und der zweiten Flüssigkeit in Abhängigkeit wenigstens einer der vorstehend genannten Temperaturwerte verändert wird. Konkret erfolgt eine Steigerung des Anteils der zweiten Flüssigkeit im Trennmittelgemisch bei niedrigen bzw. sinkender Temperatur und umgekehrt.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 2653976 A1 [0017]

Claims

Walze zur Asphaltverdichtung, insbesondere Gummiradwalze (1), umfassend – wenigstens ein Gummirad (2), – eine Sprühvorrichtung zum Besprühen des Gummirads (2) mit einem aus einer ersten Flüssigkeit (11) und einer zweiten Flüssigkeit (12) zusammengesetzten Trennmittelgemisch (10), dadurch gekennzeichnet, dass sie einen ersten Tank (21) für die erste Flüssigkeit (11) und einen zweiten Tank (22) für die zweite Flüssigkeit (12) umfasst, und dass sie zur Erzeugung des Trennmittelgemischs (10) eine Mischvorrichtung zum Mischen der vom ersten Tank (21) bereitgestellten ersten Flüssigkeit (11) und der vom zweiten Tank (22) bereitgestellten zweiten Flüssigkeit (12) aufweist.
Walze (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung eine Regulierungsvorrichtung zum Einstellen eines Mischverhältnisses im Trennmittelgemisch (10) zwischen der ersten Flüssigkeit (11) und der zweiten Flüssigkeit (12) aufweist.
Walze (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulierungsvorrichtung mit einer Steuereinrichtung (60) verbunden ist.
Walze (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (60) zur Steuerung der Regulierungsvorrichtung mit einem ersten Betätigungselement (61), insbesondere mit einem in einer Fahrerkabine (50) der Gummiradwalze (1) angeordneten ersten Betätigungselement (61), und/oder zur Einstellung eines Betriebsmodus der Sprühvorrichtung mit einem zweiten Betätigungsmittel (62), insbesondere mit einem in der Fahrerkabine (50) der Gummiradwalze angeordneten zweiten Betätigungselement (62), verbunden ist.
Walze (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummiradwalze (1) zur Bereitstellung der ersten Flüssigkeit (11) eine erste Zuleitung, die den ersten Tank (21) mit der Mischvorrichtung verbindet, und/oder zur Bereitstellung der zweiten Flüssigkeit (12) eine zweite Zuleitung, die den zweiten Tank (22) mit der Mischvorrichtung verbindet, umfasst.
Walze (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummiradwalze (1) eine erste Pumpe (13') zur Beförderung der ersten Flüssigkeit (11) vom ersten Tank (21) zur Mischvorrichtung und/oder eine zweite Pumpe (13'') zur Beförderung der zweiten Flüssigkeit (12) vom zweiten Tank (22) zur Mischvorrichtung aufweist.
Walze (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pumpe (13') und/oder die zweite Pumpe (13'') eine Schlauchpumpe, eine Zahnradpumpe oder eine Membranpumpe ist.
Walze (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Tank (22) und die Gummiradwalze (1) über eine Kopplungsvorrichtung lösbar miteinander verbunden sind oder einen Ablass zum Abführen der zweiten Flüssigkeit (12) aus dem zweiten Tank (22) aufweist.
Walze (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Tank (22) innerhalb einer Verkleidung der Gummiradwalze (1) oder an einer Außenverkleidung der Gummiradwalze (1) von außen zugänglich angeordnet ist.
Walze (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung eine Wasserstrahlpumpe (5) oder einen statischen Mischer (15) umfasst.
Walze (1) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der statische Mischer (15) mit einem Ablass zum Abführen des Trennmittelgemischs (10) aus dem statischen Mischer (15) verbunden ist.
Walze (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung mehreren Sprühvorrichtungen (70), insbesondere mehreren Sprühvorrichtungen (70) für verschiedene Gummiräder (2), das Trennmittelgemisch (10) bereitstellt.
Walze (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummiradwalze (1) eine Messvorrichtung zur Bestimmung mindestens einer der folgenden Eigenschaften aufweist: – Viskosität der zweiten Flüssigkeit (12) – Temperatur der zweiten Flüssigkeit (12) – Füllstand des ersten Tanks (21), des zweiten Tanks (22) und/oder des statischen Mischers (15), – Temperatur der Außenumgebung, – Temperatur eines oder mehrerer der Gummiräder (2) bzw. deren Oberfläche und/oder – Temperatur des zu verdichtenden Asphalts, wobei die Messvorrichtung vorzugsweise mit der Steuereinrichtung (40) verbunden ist.
Verfahren zum Besprühen eines Gummirads (2) einer Walze (1) zur Asphaltverdichtung, insbesondere einer Walze (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Trennmittelgemisch, umfassend die folgenden Schritte: – Bereitstellen (41) einer erste Flüssigkeit (11) in einem ersten Tank (21) und einer zweiten Flüssigkeit (12) in einem zweiten Tank (22), – Zuführen (42) der ersten Flüssigkeit (11) und der zweiten Flüssigkeit (12) zu einer Mischvorrichtung, – Mischen (43) der ersten Flüssigkeit und der zweiten Flüssigkeit in der Mischvorrichtung zur Bildung eines Trennmittelgemischs (10) während eines Betriebs der Walze (1) und – Besprühen (44) des Gummirads mit dem von der Mischvorrichtung bereitgestellten Trennmittelgemisch.
Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass beim Zuführen (42) das Mischverhältnis von erster Flüssigkeit (11) und zweiter Flüssigkeit (12) in der Mischflüssigkeit mittels einer Regulierungsvorrichtung, insbesondere während eines Betriebs der Walze (1), eingestellt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulierungsvorrichtung und/oder die Sprühvorrichtung während des Betriebs der Walze (1), insbesondere in Abhängigkeit von einer Viskosität oder Temperatur der zweiten Flüssigkeit (12) und/oder in Abhängigkeit einer Temperatur wenigstens eines Gummirades bzw. dessen Oberfläche und/oder in Abhängigkeit einer Temperatur des zu verdichtenden Asphalts und/oder einer Temperatur der Außenumgebung, betätigt wird.
Verfahren gemäß einem der Anspruch 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zeitlich nach dem Betrieb der Walze (1) die zweite Flüssigkeit aus dem zweiten Tank (22) abgelassen wird oder der zweite Tank (22) von der Walze (1) gelöst wird.