DE102019000966A1

DE102019000966A1 - Auslassdüse, fahrbare Bodenbearbeitungsmaschine, insbesondere Bodenbearbeitungsmaschine oder Kehrmaschine, und Verfahren zum Betrieb einer Auslassdüse einer Berieselungsanlage einer fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine

Info

Publication number: DE102019000966A1
Application number: DE102019000966.5A
Authority: DE
Inventors: Markus Wolfram; Björn Hammen; Tobias Hannappel
Original assignee: Bomag GmbH and Co OHG
Current assignee: Bomag GmbH and Co OHG
Priority date: 2019-02-08
Filing date: 2019-02-08
Publication date: 2020-08-13
Also published as: WO2020160840A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Auslassdüse sowie eine fahrbare Bodenbearbeitungsmaschine zur Verdichtung eines Bodens, insbesondere zur Asphaltverdichtung, mit einem Maschinenrahmen, wenigstens einer auf dem Boden im Betrieb abrollenden Bodenverdichtungsvorrichtung, insbesondere wenigstens einem Gummirad und/oder wenigstens einer Walzbandage, wenigstens einer Berieselungsanlage, die derart ausgebildet ist, dass mit ihr ein in einem Vorratsbehälters bevorratetes flüssiges Fluid während des Betriebs der Bodenbearbeitungsmaschine auf die wenigstens eine Bodenverdichtungsvorrichtung ausbringbar ist, wobei hierzu wenigstens eine über eine Versorgungsleitung mit dem Vorratsbehälter verbundene Auslassdüse vorgesehen ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Auslassdüse einer Berieselungsanlage einer fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine, insbesondere einer erfindungsgemäßen fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Auslassdüse, eine fahrbare Bodenbearbeitungsmaschine, insbesondere eine Walze oder eine Kehrmaschine, und ein Verfahren zum Betrieb einer Auslassdüse einer Berieselungsanlage einer fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine.
Fahrbare Bodenbearbeitungsmaschinen sind im Stand der Technik bekannt. Darunter werden vorliegend solche Maschinen verstanden, die speziell zur Bearbeitung des Bodenuntergrundes, insbesondere während eines Fahrbetriebes, eingesetzt werden. Solche Bodenbearbeitungsmaschinen können beispielsweise als handgeführte Bodenbearbeitungsmaschinen oder auch als sogenannte Aufsitzbodenbearbeitungsmaschinen, bei denen der Fahrer auf der Maschine selbst während des Arbeitsbetriebes aufsitzt und die einen eigenen Antriebsmotor für den Fahrbetrieb aufweisen, ausgebildet sein. Letztere können beispielsweise schemel-, achs- oder knickgelenkt sein. Ein typisches Einsatzgebiet solcher Bodenbearbeitungsmaschinen ist der Straßenbau, wo solche Bodenbearbeitungsmaschinen in Form von Walzen beispielsweise zur Endverdichtung einer frisch ausgelegten Asphaltsmatte herangezogen werden können. Die Bodenverdichtung wird dabei durch Überfahren des zu verdichtenden Bodenuntergrundes durch die Bodenbearbeitungsmaschine bewirkt. Dazu können solche Bodenbearbeitungsmaschinen als Bodenverdichtungsvorrichtung auf dem Boden abrollende sogenannte Walzbandagen und/oder Gummiräder aufweisen. Die Verdichtungswirkung kann dabei über das Eigengewicht der Bodenbearbeitungsmaschine oder ergänzend zusätzlich auch über geeignete Schwingungserregungseinrichtungen, wie beispielsweise Unwuchterreger, erzielt werden. Eine weitere besonders geeignete Art von Bodenbearbeitungsmaschinen sind sogenannte Kehrmaschinen, die beispielsweise einen rotierenden Kehrteller oder eine rotierende Kehrwalze zum Aufkehren und Aufsammeln von auf der Bodenoberfläche aufliegenden Verunreinigungen und/oder Prozessschüttgütern, wie beispielsweise Sand bei Pflasterflächen, aufweisen.
Für solche fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschinen ist die Verwendung von Berieselungseinrichtungen bekannt. Eine wesentliche Funktion dieser Berieselungseinrichtungen besteht darin, durch Auftragen eines Fluids auf die Außenoberfläche der Bodenverdichtungsvorrichtungen Anhaftungen von Bodenmaterial an den auf dem Boden im Betrieb abrollenden Bodenverdichtungsvorrichtungen entgegenzuwirken und/oder eine Abkühlung der Bodenverdichtungsvorrichtung während des Arbeitsbetriebes zu erreichen und/oder eine Befeuchtung des Bodens zu bewirken, um beispielsweise einer Staubentwicklung entgegen zu wirken. Eine solche fahrbare Bodenbearbeitungsmaschine mit einer Berieselungseinrichtung ist beispielsweise in der DE102017011146 offenbart. Eine übliche Berieselungseinrichtung umfasst typischerweise wenigstens eine Auslassdüse, aus der das verwendete flüssige Fluid, insbesondere Wasser und/oder eine Trennmittelemulsion, mit Druck durch eine kleine Auslassöffnung gedrückt wird. Es ist ferner bekannt, dass dieser feine Strahl über eine Prallfläche zerteilt und auf die Außenoberfläche der entsprechenden Bodenverdichtungsvorrichtung umgeleitet wird.
Beim Einsatz solcher Berieselungseinrichtungen können Verstopfungen der wenigstens einen Auslassdüse auftreten, beispielsweise durch Anhaftungen von außen, aber insbesondere auch durch im Inneren auftretende Verstopfungen, wie beispielsweise durch im Fluid enthaltene feste Verunreinigungen und/oder durch Algenbefall. Dadurch, dass die verwendeten Auslassöffnungen vergleichsweise klein sind, führen auch bereits kleine Verunreinigungen schnell zur Verstopfung der jeweiligen Auslassdüse.
Hiervon ausgehend besteht nun die Aufgabe der Erfindung darin, eine Möglichkeit anzugeben, die Anfälligkeit der wenigstens einen Auslassdüse für Verstopfungen zu verringern.
Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Auslassdüse, einer fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine, insbesondere Walze oder Kehrmaschine, sowie einem Verfahren zum Betrieb einer Auslassdüse einer Berieselungsanlage einer fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung betrifft eine Auslassdüse, insbesondere für eine fahrbare Bodenbearbeitungsmaschine zur Verdichtung eines Bodens, insbesondere zur Asphaltverdichtung. Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung betrifft eine Bodenbearbeitungsmaschine mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Auslassdüse.
Wesentliche Elemente der fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine sind ein Maschinenrahmen, wenigstens eine auf dem Boden im Betrieb abrollende Bodenverdichtungsvorrichtung, wie insbesondere wenigstens ein Gummirad und/oder wenigstens eine Walzbandage, und/oder wenigstens einer Kehreinrichtung sowie wenigstens eine Berieselungsanlage, die derart ausgebildet ist, dass mit ihr ein in einem Vorratsbehälters bevorratetes flüssiges Fluid, insbesondere Wasser, während des Betriebs der Bodenbearbeitungsmaschine auf die wenigstens eine Bodenverdichtungsvorrichtung und/oder auf den Bodenuntergrund ausbringbar ist.
Der Maschinenrahmen bildet die wesentliche Tragstruktur der fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine. An diesem ist die wenigstens eine auf dem Boden im Betrieb abrollende Bodenverdichtungsvorrichtung und/oder die Kehreinrichtung gelagert. Der Maschinenrahmen kann einteilig oder aber auch, insbesondere bei knickgelenkten Ausführungsformen, zweiteilig ausgebildet sein. Bei der Bodenbearbeitungsmaschine kann es sich um eine handgeführte Bodenbearbeitungsmaschine handeln. Von der Erfindung auch umfasst sind allerdings selbstfahrende Bodenbearbeitungsmaschinen, die ergänzend einen Antriebsmotor aufweisen, über den die für den Fahrantrieb und, falls vorhanden, den Antrieb weiterer Mittel, wie beispielsweise Unwuchterreger, erforderliche Antriebsenergie zur Verfügung gestellt wird. Hierbei kann es sich um einen Verbrennungsmotor, um einen Elektromotor und/oder aber auch hybride Antriebsstränge, insbesondere unter Beteiligung eines hydraulischen oder elektrischen Energiespeichers, handeln. Solche Bodenbearbeitungsmaschinen können eine vordere und eine hintere Bodenverdichtungsvorrichtung auf.
Die Versorgung der Berieselungsanlage mit flüssigem Fluid erfolgt üblicherweise über einen mit der Bodenbearbeitungsmaschine mitgeführten Vorratsbehälter, insbesondere einen Fluidtank. Dieser ist über wenigstens eine Versorgungsleitung mit der wenigstens einen Auslassdüse verbunden. Die Auslassdüse weist dazu einen geeignete Anschluss zur Fluidversorgung auf. Ferner ist üblicherweise eine Pumpe vorhanden, die das flüssige Fluid unter Druck zur Auslassdüse fördert. Über die wenigstens eine Auslassdüse erfolgt somit der Austritt des Fluids nach außen, beispielsweise auf die Außenoberfläche der jeweiligen Bodenverdichtungsvorrichtung und/oder auf den Bodenuntergrund.
Die Auslassdüse weist erfindungsgemäß ein Austrittteil mit einer Austrittöffnung auf. Die Austrittöffnung bezeichnet somit diejenige Öffnung, durch die hindurch das Fluid aus dem Inneren der wenigstens einen Auslassdüse zur Außenumgebung austritt. Die Austrittöffnung hat einen Öffnungsquerschnitt. Der Öffnungsquerschnitt bezeichnet dabei die Größe der Austrittöffnung quer zur Austrittrichtung des Fluid des aus dem Austrittteil. Üblicherweise sind mehrere Auslassdüsen vorhanden, um eine gleichmäßige Benetzung der Bodenverdichtungsvorrichtungen über deren gesamte Breite zu ermöglichen.
Wesentlich ist nun, dass erfindungsgemäß ein relativ zum Austrittteil verstellbares Abdeckteil vorhanden ist. Die Auslassdüse umfasst somit zwei relativ zueinander verstellbare Einzelelemente, deren Aufgabe darin besteht, einen zwischen diesen beiden Elementen gebildeten Auslassspalt in der nachstehend noch näher beschriebenen Weise in Abhängigkeit vom Betriebszustand zu variieren. Das Abdeckteil ist erfindungsgemäß derart ausgebildet, dass es die Austrittöffnung im Austrittteil teilweise verschließen bzw. abdecken kann. Es ist aber erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen, dass das Abdeckteil die Austrittöffnung des Austrittteils maximal nur teilweise abdecken/verschließen kann, diese aber nicht vollständig verschließen kann. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Abdeckteil relativ zum Austrittteil derart verstellbar ist, dass die Austrittöffnung des Austrittteils entweder vollständig freigegeben ist und somit gar nicht vom Abdeckteil abgedeckt/verkleinert wird oder nur teilweise vom Abdeckteil verdeckt/verkleinert wird. Der Auslassspalt bezeichnet somit denjenigen Anteil der Austrittöffnung, der dem Fluid zum Austreten aus dem Austrittteil zur Verfügung steht und nicht direkt vom Abdeckteil versperrt wird. Konkret ist es vorgesehen, dass das Austrittsteil und das Abdeckteil relativ zueinander zwischen einer Sprühposition und einer Ruheposition verstellbar sind. Die Sprühposition bezeichnet dabei die Arbeitsposition bzw. diejenige Relativposition des Austrittteils und des Abdeckteils zueinander, die für die Auslassdüse beim Betrieb der Berieselungsanlage vorgesehen ist. in diesem Zustand wird somit definiert das Fluid über die Auslassdüse auf die jeweilige Bodenverdichtungsvorrichtung ausgebracht. Die Ruheposition bezeichnet dagegen diejenige Relativposition des Abdeckteils und des Austrittteils zueinander, die die Auslassdüse bei abgeschalteter Fluidversorgung einnimmt, so dass kein definierter Auslass von Fluid über die wenigstens eine Auslassdüse erfolgt und insbesondere kein unter Druck stehendes Fluid über das Versorgungssystem an der Auslassdüse anliegt.
Hiervon ausgehend ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Austrittteil und das Abdeckteil derart relativ zueinander verstellbar sind, dass der vom Abdeckteil freigelassene Austrittspalt der Austrittöffnung am Austrittteil in der Sprühposition kleiner ist als in der Ruheposition. Die Austrittöffnung verdeckt bei aktivierter Berieselungsanlage bzw. bei in Sprühposition befindlicher Auslassdüse die Austrittöffnung somit teilweise bzw. vom Umfang her mehr als bei in Ruheposition befindlicher Auslassdüse. Damit steht dem aus der Austrittöffnung des Austrittteils austretenden Fluid ein gegenüber der Austrittöffnung verkleinerter Austrittsspalt zur Verfügung, wenn die Auslassdüse in Sprühposition ist. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass der Austrittspalt in der Ruheposition größer ist als in der Sprühposition der Auslassdüse bzw. sich bei einem Umschalten der Auslassdüse von der Sprühposition in die Ruheposition vergrößert. Dies hat zur Folge, dass sich im Sprühbetrieb in der Auslassdüse ansammelnde Verunreinigungen, die aufgrund des vergleichsweise kleinen Austrittsspaltes an einem Austritt aus der Auslassdüse gehindert werden, beim Umschalten der Auslassdüse von der Sprühposition in die Ruheposition lösen und die Auslassdüse durch den dann größeren Austrittspalt verlassen können bzw. durch nachlaufendes Fluid aus der Auslassdüse herausgespült werden können. Zudem kann das in der Auslassdüse vorhandene Fluid drucklos aus der Auslassdüse ablaufen, so dass auch einer Algenbildung direkt in der Auslassdüse entgegengewirkt wird.
Damit das Umschalten von der Sprühposition in die Ruheposition zuverlässig abläuft, ist erfindungsgemäß ferner, insbesondere als Teil der Auslassdüse, eine Rückstelleinrichtung vorhanden, die derart ausgebildet ist, dass sie bei einer Verminderung oder Abschaltung der Fluidversorgung zur Auslassdüse die Relativlage des Austrittteils zum Abdeckteil aus der Sprühposition in die Ruheposition unter gleichzeitiger Vergrößerung des Austrittspaltes verstellt. Mit einer Verminderung oder Abschaltung der Fluidversorgung wird somit der an der Auslassdüse anliegende Druck des Fluids gesenkt oder auf null geschaltet. Dies kann beispielsweise über eine Deaktivierung der Versorgungspumpe und/oder durch Schalten geeigneter Schaltventile in eine Sperrstellung oder Ähnliches erfolgen. Die Rückstelleinrichtung sorgt entsprechend dafür, dass die Normalposition bzw. die passive Position der Auslassdüse die Ruheposition ist und die Sprühposition nur dann eingenommen wird, wenn Fluid zur Auslassdüse geleitet wird, insbesondere oberhalb eines Druckschwellenwertes, bei dessen Überschreiten die Umschaltung von der Ruheposition in die Sprühposition ausgelöst wird. Es ist dabei insbesondere bevorzugt, wenn die Rückstelleinrichtung selbsttätig schaltend und als integriertes Teil der Auslassdüse ausgebildet ist, wobei es grundsätzlich aber auch denkbar und von der Erfindung mit umfasst ist, dass eine aktive Betätigung der Rückstelleinrichtung, beispielsweise mithilfe eines Schalters und/oder eines geeigneten Antriebes, erfolgt.
Es ist möglich, dass die Verstellung des Austrittteils relativ zum Abdeckteil von der Ruheposition in die Sprühposition aktiv durch ein entsprechendes separates Stellelement, beispielsweise ein elektrisches Schaltelement als Motor, ausgelöst und gesteuert wird bzw. zur Verstellung elektrische Energie zum Antrieb eines geeigneten Stellelementes genutzt wird (wie es genauso auch möglich ist, ergänzend oder alternativ eine solche Einrichtung zum Umschalten von der Sprühposition in die Ruheposition zu nutzen). Einfacher und daher erfindungsgemäß bevorzugt ist es jedoch, wenn die Verstellung des Austrittteils relativ zum Abdeckteil von der Ruheposition in die Sprühposition durch Anlegen eines Fluiddruckes in der Auslassdüse angetrieben wird. Damit ist sichergestellt, dass die gewünschte Umschaltung hin zur Sprühposition selbsttätig mit der Versorgung der Auslassdüse mit Fluid, beispielsweise mithilfe einer entsprechenden Förderpumpe, erfolgt. Ein separates und aktiv geschaltetes Stellelement ist dann nicht mehr erforderlich. Hier kann es vorgesehen sein, dass erst beim Überschreiten einer festgelegten Druckschwelle diese Verstellung erfolgt. Die Stellkraft für die Relativverstellung wird somit bevorzugt aus dem an der Auslassdüse anliegenden Fluiddruck gewonnen (beispielsweise erzeugt durch eine Fluidförderpumpe).
Grundsätzlich kann die Art der Verstellbewegung zwischen dem Abdeckteil und dem Austrittteil variieren. Bevorzugt wird dabei auf eine Ausführungsform zurückgegriffen, bei der das Abdeckteil und das Austrittteil zur Verstellung zwischen der Ruheposition und der Sprühposition linear zueinander verstellbar, insbesondere verschiebbar sind. Die beiden Teile werden bei dieser Ausführungsform entlang einer linear verlaufenden Stellachse relativ zueinander verstellt. Dies ermöglicht vergleichsweise kompakte Ausführungsformen. Ideal ist es in diesem Zusammenhang, wenn eines der beiden Teile dabei ortsfest zur übrigen fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine ist, an der die Auslassdüse angeordnet ist, und nur das andere Teil tatsächlich relativ dazu bewegt wird.
Bei dem Austrittteil handelt es sich besonders bevorzugt um ein innerhalb des Abdeckteils verstellbar gelagertes Schubteil, insbesondere ein Stößel. Das Abdeckteil ist bei dieser Ausführungsform somit im an die Bodenbearbeitungsmaschine montierten Zustand der Auslassdüse gegenüber der übrigen Bodenbearbeitungsmaschine, insbesondere gegenüber dem Maschinenrahmen, ortsfest und der innenliegende Austrittteil ist zur Verstellung zwischen der Ruheposition und der Sprühposition verstellbar innerhalb des Abdeckteils gelagert, insbesondere derart, dass er vom Fluid selbst in die Sprühposition geschoben wird.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass in Richtung der Durchflussrichtung des Fluids durch die Auslassdüse stromaufwärts zum Austrittteil eine Druckkammer vorhanden ist, deren Wände vom Austrittteil und einem gegenüber dem Austrittteil ortsfesten Basisteil der Auslassdüse gebildet werden, wobei die Druckkammer einen in Fließrichtung des Fluids durch die Auslassdüse dem Austrittteil vorgelagerten Stauraum für das Fluid bildet. Innerhalb des Stauraums kann sich somit Fluid ansammeln und auf das Austrittteil derart wirken, dass es dieses aus der Ruheposition bei steigendem Fluid Druck innerhalb der Auslassdüse in die Sprühposition verstellt, insbesondere schiebt. Mit der Druckkammer wird somit ein Raum geschaffen, in dem vergleichbar mit einem Hydraulikzylinder das unter Druck an der Auslassdüse anstehende Fluid zur Verstellung des Austrittteils auf dieses eine Druckkraft ausüben kann.
Weitere Variationsmöglichkeiten der Erfindung bestehen hinsichtlich der konkreten Ausgestaltung der Rückstelleinrichtung. Diese stellt die Relativlage des Abdeckteils und des Austrittteils zueinander bevorzugt selbsttätig in Richtung der Ruheposition her. Dafür kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Rückstelleinrichtung ein elastisches Stellelement umfasst, welches diese Stellkraft aufgrund seiner innewohnenden Elastizität bewirkt. Ein solches elastisches Stellelement kann beispielsweise eine elastische Membran und/oder ein elastisches ringförmiges Element und/oder eine Zug- oder Druckfeder sein. Insgesamt wird damit somit eine Federbeaufschlagung des Austrittelementes relativ zum Abdeckelement in Richtung der Ruheposition erreicht. Die konkrete Anordnung dieses elastischen Stellelementes kann ebenfalls variieren, wobei eine bevorzugte Positionierung innerhalb der Auslassdüse derart ist, dass das elastische Stellelement ebenfalls wenigstens teilweise den Stauraum bzw. die Druckkammer für Fluid innerhalb der Auslassdüse begrenzt. Grundsätzlich ist die Rückstelleinrichtung bevorzugt vollständig im Inneren der Auslassdüse angeordnet, um diese vor Au-ßeneinflüssen zu schützen.
Zum Erreichen einer definierten Stellbewegung des Austrittteils relativ zum Abdeckteil kann wenigstens eine Verstellwegbegrenzung vorhanden sein. Hierbei kann es sich bevorzugt um wenigstens einen mechanischen Stellanschlag zwischen dem Abdeckteil und dem Austrittteil handeln, der den Stellweg des Abdeckteils gegenüber dem Austrittteil zur Ruheposition und/oder zur Sprühposition hin begrenzt. Ein solcher mechanische Stellanschlag kann beispielsweise ein Vorsprung des einen Teils sein, der in den Stellweg des jeweils anderen Teils hineinragt. Bevorzugt erstreckt sich der Stellanschlag ringförmig um die Durchflussachse des Fluids durch die Auslassdüse oder wenigstens durch das Abdeckteil und/oder das Austritt Teil. Dadurch wird ein umlaufender und gegenüber Verkantungen widerstandsfähiger Stellanschlag erhalten. Mithilfe eines oder mehrerer Stellanschläge ist es möglich, eine definierte Relativlage des Abdeckteils zum Austrittteil in der Sprühposition und/oder in der Ruheposition sicherzustellen.
Die Ausgestaltung des Abdeckteils kann variieren. Bevorzugt ist es jedoch, wenn das Abdeckteil Teil eines gegenüber einer Versorgungsleitung ortsfesten Düsengehäuses ist. Das Abdeckteil bildet somit als einstückige Einheit bevorzugt einen wesentlichen Teil der Außenoberfläche der Auslassdüse. Auf diese Weise kann auf ein separates Düsengehäuses zum Schutz insbesondere des im Inneren der Auslassdüse bewegbar angeordneten Austrittteils verzichtet werden.
Um Montage- und Wartungsarbeiten zu erleichtern, weist das Düsengehäuse bevorzugt das Abdeckteil und ein mit dem Abdeckteil verbundenes Basisteil auf, insbesondere ausschließlich, in deren Innerem das Austrittteil zwischen der Ruheposition und der Sprühposition bewegbar gelagert ist und/oder in deren Innerem die Rückstelleinrichtung angeordnet ist. Das Basisteil bildet dabei idealerweise diejenige Einheit, über die die Auslassdüse mit einer Versorgungsleitung für Fluid verbunden ist. Das Basisteil und das Abdeckteil können über eine Schraubverbindung und/oder eine Rastverbindung miteinander verbunden sein.
Um die Auslassöffnung teilweise abdecken zu können, kann es vorgesehen sein, dass am Abdeckteil ein Abdeckkragen vorhanden ist, der in der Sprühposition im Bereich der Auslassöffnung des Austrittteils außen an diesem anliegt. Der Abdeckkragen ist somit zusammen mit dem Abdeckteil relativ zum Austrittteil zwischen der Sprühposition (= Abdeckposition) und der Ruheposition (= Freigabe der Austrittöffnung) verstellbar. Der Abdeckkragen stellt somit eine Art Deckel dar, der die Auslassöffnung in der Sprühposition außerhalb der Auslassöffnung teilweise abdeckt und dadurch den Austrittsspalt des Fluid verkleinert. Wird der Abdeckkragen dagegen von der Auslassöffnung abgehoben, kann das Fluid im Wesentlichen hinderungsfrei aus der gesamten Auslassöffnung austreten bzw. der Austrittsspalt weist dann die Größe der Auslassöffnung auf.
Um das aus dem Austrittspalt austretende Fluid für eine möglichst flächige Verteilung auf der Bodenverdichtungsvorrichtung auffächern zu können, ist am Abdeckteil bevorzugt eine quer zur Austrittsrichtung des Fluids aus der Austrittöffnung verlaufende Prallfläche vorhanden. Gegen diese Prallfläche strömt das aus dem Austrittspalt austretende Fluid und der Strahl wird mithilfe der Prallfläche flächig aufgeweitet. Die Prallfläche stellt somit ein Strömungshindernis und eine Umlenkeinrichtung für das aus dem Austrittspalt austretende Fluid dar. Auf diese Weise kann eine besonders effiziente Verteilung des Fluids auf der Bodenverdichtungsvorrichtung erreicht werden.
Es kann bevorzugt sein, dass der Fluidstrahl des aus dem Austrittspalt austretenden Fluids vergleichsweise zielgerichtet und gebündelt ist, um beispielsweise eine Prallfläche besonders effizient nutzen zu können. Um dies zu erreichen ist es bevorzugt, wenn am Abdeckteil eine Einrichtung zur Bündelung des aus der Austrittöffnung austretenden Fluidstrahls vorhanden ist, die in der Sprühposition wenigstens teilweise in die Austrittöffnung des Austrittteils eingreift. Dies kann beispielsweise eine Eingriffnase am Abdeckteil sein, die zum Eingriff in die Austrittöffnung ausgebildet ist.
Ein vorliegend häufig verwendetes Fluid ist Wasser. Insbesondere bei Minusgraden stellt der Betrieb einer Wasser ausbringenden Berieselungsanlage aufgrund des Gefrierens des Wassers die Bediener regelmäßig vor zusätzliche Herausforderungen. Um dem entgegenzuwirken, kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Auslassdüse eine Heizeinrichtung umfasst, insbesondere integriert in einen gegenüber der übrigen Bodenbearbeitungsmaschine ortsfesten Bereich der Auslassdüse, wie ganz besonders einem Basisteil oder dem Abdeckteil. Konkret kann es sich bei einer solchen Heizeinrichtung beispielsweise um elektrische Heizdrähte oder Ähnliches handeln. Durch die unmittelbare Integration der Heizeinrichtung in die Auslassdüse können eingefrorene Auslassdüsen vergleichsweise einfach erwärmt werden und somit einen Betrieb auch bei Minusgraden ermöglichen.
Eine weitere Weiterbildung der Erfindung sieht eine Steuerungsvorrichtung vor, insbesondere als Teil einer Bodenbearbeitungsmaschine mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Auslassdüse, mit deren Hilfe eine Reinigungsfunktion während des Arbeitsbetriebes der fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine durchgeführt werden kann. Diese Reinigungsfunktion besteht darin, dass gezielt während des Sprühbetriebs ein Umschalten von der Sprühposition in die Ruheposition und wieder zurück erfolgt. Dies kann bei über ein Stellelement schaltbaren Auslassdüsen über ein entsprechendes aktives Verstellen des Abdeckteils relativ zum Austrittteil erfolgen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Reinigungsfunktion darin besteht, dass intervallartig die Fluidversorgung der Auslassdüse unterbrochen wird, beispielsweise durch Schalten eines Ventils und/oder durch Deaktivieren und anschließendes wieder Aktivieren einer Versorgungspumpe. Dadurch sackt der Versorgungsdruck der Auslassdüse kurzfristig ab, sodass die Auslassdüse aus der Sprühposition in die Ruheposition schaltet, bis die Fluidversorgung wieder hergestellt wird und entsprechend eine Rückschaltung aus der Ruheposition in die Sprühposition erfolgt. Übergangsweise wird der Austrittspalt dann in der vorstehend beschriebenen Weise vergrößert, so dass im Inneren der Auslassdüse angesammelte Verunreinigungen durch den vergrößerten Austrittspalt und/oder durch den beim erneuten Aufnehmen der Sprühposition auftretenden Fluiddruckimpuls erleichtert ausgespült werden können. Dies kann dann vorteilhaft sein, wenn insbesondere lange Arbeitsintervalle der fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine erfolgen und/oder der Fahrer aktiv eine bestehende Verstopfung wenigstens einer Auslassdüse im Arbeitsbetrieb feststellt. Mithilfe der Steuerungsvorrichtung kann ein solches intervallartiges Umschalten ferner zeitbasiert erfolgen, beispielsweise regelmäßig nach Ablauf eines festgelegten Betriebsintervalls.
Wie vorstehend bereits erwähnt, besteht ein weiterer Aspekt der Erfindung in einer fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Auslassdüse.
Die Vorteile der Erfindung treten dann besonders deutlich hervor, wenn es sich bei der erfindungsgemäßen fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine um eine selbstfahrende Asphaltwalze, insbesondere eine Gummiradwalze, eine zwei oder mehr Walzbandagen umfassende Walze oder eine Kombiwalze handelt. Darüber hinaus stellt eine Kehrmaschine mit einer Kehreinrichtung, beispielsweise ein Kehrteller oder eine Kehrwalze, und einer Berieselungsanlage mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Auslassdüse eine weitere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung dar.
Grundsätzlich kann zur konkreten Ausbildung der Auslassdüse ferner auf eine Vielzahl verschiedener Materialien zurückgegriffen werden. Es ist allerdings bevorzugt, wenn das Austrittteil und/oder das Abdeckteil und/oder das Basisteil, insbesondere ausschließlich, aus einem Kunststoff bestehen, bevorzugt PP (Polypropylen), PTFE (Polytetrafluorethylen) oder PVDF (Polyvinylidenfluorid). Ergänzend oder alternativ ist es auch bevorzugt, wenn das Austrittteil und/oder das Abdeckteil und/oder das Basisteil einstückig und in sich materialeinheitlich ausgebildet sind.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt in einem Verfahren zum Betrieb einer Auslassdüse einer Berieselungsanlage einer fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine, insbesondere einer erfindungsgemäßen fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine wie vorstehend beschrieben. Zum Aufbau und zu konstruktiven Details wird daher auch auf die vorstehenden Ausführungen Bezug genommen.
In einem ersten Schritt a) ist es erfindungsgemäß zunächst vorgesehen, dass ausgehend von einem drucklosen Ruhezustand ein Aufbauen eines Betriebsdruckes des Fluids an der Auslassdüse erfolgt. Dies kann beispielsweise durch Öffnen eines Verbindungsventils hin zu einem Fluidversorgungssystem oder insbesondere durch Aktivieren einer Fluidförderpumpe, die Fluid über ein geeignetes Leitungssystem hin zur Auslassdüse aus einem Tank fördert, erfolgen. Mit anderen Worten besteht der Ausgangsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens somit darin, einen Fluiddruck an der Auslassdüse anzulegen und innerhalb dieser aufzubauen.
In einem weiteren Schritt b) erfolgt erfindungsgemäß anschließend ein Verstellen der Relativposition eines Austrittteils gegenüber einem Abdeckteil der Auslassdüse von einer Ruheposition in eine Sprühposition. Zur Funktionsweise des Austrittteils und des Abdeckteils sowie der Ruheposition und der Sprühposition wird auf die vorhergehenden Ausführungen Bezug genommen. Für das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich ist nun, dass mit diesem Verstellen ein gleichzeitiges Verkleinern eines Austrittspaltes der Auslassdüse bis zum Erreichen eines Sprühzustandes herbeigeführt wird. Die Veränderung der Relativlage des Abdeckteils zum Austrittteil bewirkt somit, dass der Auslassspalt zur Sprühposition hin verkleinert wird. Damit steht dem Fluid bei in Sprühposition befindlicher Auslassdüse ein kleinerer Auslassspalt als in Ruheposition zur Verfügung.
Ausgehend von dieser Relativlage erfolgt nun ein Durchführen des Arbeitsbetriebes der fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine und dabei ein Berieseln wenigstens einer auf dem Bodenuntergrund abrollenden Bodenverdichtungsvorrichtung und/oder de Bodenuntergrundes mit aus der in Sprühposition befindlichen Auslassdüse austretendem Fluid in einem Schritt c). Der Schritt c) stellt somit den Berieselungsbetrieb dar. Wird nun der Arbeitsbetrieb bzw. der Berieselungsbetrieb beendet, beispielsweise durch ein Abschalten der Fluid Förderpumpe und/oder durch ein Schließen eines geeigneten Ventils, geht dies mit einem Senken des Betriebsdruckes des Fluids an der Auslassdüse zum Beenden des Sprühzustandes gemäß Schritt d) einher. Hiervon ausgehend erfolgt schließlich im Schritt e) ein Verstellen der Relativposition des Austrittteils gegenüber dem Abdeckteil der Auslassdüse von der Sprühposition in die Ruheposition und dadurch ein gleichzeitiges Vergrößern des Auslassspaltes der Auslassdüse. Partikel, die sich beispielsweise am Austrittspalt während des Sprühbetriebs, insbesondere auch im Inneren der Auslassdüse, angesammelt haben, können nun durch den vergrößerten Austrittspalt aus dem Inneren der Auslassdüse austreten. Insgesamt wirkt das erfindungsgemäße Verfahren somit dauerhaften Verstopfungen der Auslassdüse entgegen.
Bevorzugt ist es, wenn im Schritt b) das Verstellen der Relativposition des Austrittsteils gegenüber dem Abdeckteil durch das Aufbauen des Betriebsdruckes des Fluids an der Auslassdüse angetrieben wird. Die erforderliche Stellkraft für diese Relativverstellung wird somit vorzugsweise aus dem an der Auslassdüse anliegenden Fluiddruck des Fluid abgeleitet, vergleichbar einem Hydraulikzylinder, sodass ein separater Stellantrieb verzichtbar ist. Darüber hinaus schaltet eine solche Auslassdüse dann selbsttätig, was ebenfalls die Gesamthandhabung erleichtert.
Für den Schritt e) erfolgt die Verstellung von der Sprühposition in die Ruheposition vorzugsweise angetrieben durch eine Rückstelleinrichtung, insbesondere durch ein zwischen dem Austrittteil und dem Abdeckteil angeordnetes und sich in eine Ausgangslage selbsttätig rückstellendes Elastikelement. Durch eine Verstellung in die Sprühposition wird die Rückstelleinrichtung somit vorzugsweise in Richtung der Ruheposition vorgespannt. Diese Vorspannung kann bei einem Absinken des an der Auslassdüse anliegenden Fluiddrucks unter einen Schwellenwert bis hin auf null ausgenutzt werden, um die Rückverstellung in die Ruheposition anzutreiben. Auch diese Variante ist insofern vorteilhaft, als dass dann zur Relativverstellung zwischen Abdeckteil und Austrittteil keine separate Stelleinrichtung erforderlich ist.
Um eine definierte Endlage des Abdeckteils relativ zum Austrittteil in der Sprühposition und/oder der Ruheposition zu gewährleisten, erfolgt das Erreichen der Sprühposition und/oder das Erreichen der Ruheposition vorzugsweise durch ein Anschlagen des Abdeckteils am Austrittteil in Verstellrichtung. Ein solches, insbesondere mechanisches, Anschlagen lässt sich einerseits konstruktiv verhältnismäßig einfach umsetzen und zeichnet sich andererseits durch eine hohe Funktionszuverlässigkeit aus.
In einer weiteren erfindungsgemäß bevorzugten Verfahrensvariante kann es vorgesehen sein, dass vor oder während wenigstens einem der Schritte a) oder b) ein Aufheizen von in der Auslassdüse befindlichem Fluid mithilfe einer innerhalb der Auslassdüse angeordneten Heizeinrichtung erfolgt. Dies ermöglicht beispielsweise den Betrieb der vorstehend beschriebenen Berieselungsanlage auch bei Minusgraden.
Die Erfindung wird nun anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen schematisch:

1: eine Seitenansicht einer Bodenbearbeitungsmaschine;
2: eine Frontansicht einer Bodenbearbeitungsmaschine;
3: eine Draufsicht auf Teile des Maschinenrahmens, des Fahrwerks und der Berieselungsanlage;
4: eine Schnittansicht durch eine Auslassdüse einer ersten Ausführungsform in Ruheposition;
5: eine Schnittansicht durch die Auslassdüse aus 4 in Sprühposition;
6: eine Schnittansicht durch eine Auslassdüse einer zweiten Ausführungsform in Ruheposition;
7: eine Schnittansicht durch die Auslassdüse aus 6 in Sprühposition;
8: verschiedenen Varianten zur Verkleinerung des Austrittspaltes; und
9: ein Ablaufdiagramm des Verfahrens.

Gleiche beziehungsweise gleich wirkende Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Sich wiederholende Bauteile sind nicht in allen Figuren gesondert bezeichnet.
Die 1 und 2 zeigen eine fahrbare Bodenbearbeitungsmaschine, konkret eine selbstfahrende Bodenbearbeitungsmaschine, vorliegend vom Typ Gummirad 1. Auch andere Bodenbearbeitungsmaschinen können vorliegend Verwendung finden, wie beispielsweise andere Walztypen oder auch Kehrmaschinen. 1 zeigt die fahrbare Bodenbearbeitungsmaschine 1 in Seitenansicht und 2 in Frontansicht. Die fahrbare Bodenbearbeitungsmaschine 1 umfasst einen Fahrstand 2 und einen Maschinenrahmen 3, der von einem Fahrwerk mit einer vorderen Bodenverdichtungsvorrichtung 5 und einer hinteren Bodenverdichtungsvorrichtung 6 zur Bearbeitung des Bodenuntergrundes getragen wird. Bei den Bodenverdichtungsvorrichtungen 5, 6 kann es sich um Gummiräder und/oder Walzbandage handeln, mit denen die fahrbare Bodenbearbeitungsmaschine 1 über den zu verdichtenden Boden 8 fährt. Die hierfür notwendige Energie wird von einem Antriebsmotor 4, beispielsweise einem Dieselverbrennungsmotor, bereitgestellt. Als Arbeitsrichtung a wird vorliegend die Vorwärtsfahrtrichtung der fahrbare Bodenbearbeitungsmaschine 1 bezeichnet, obwohl die fahrbare Bodenbearbeitungsmaschine 1 im Arbeitsbetrieb ebenfalls rückwärtsfahrend den Boden 8 verdichten kann. Ebenfalls befindet sich jeweils oberhalb der vorderen Bodenverdichtungsvorrichtung 5 und oberhalb der hinteren Bodenverdichtungsvorrichtung 6 eine Berieselungsanlage 10 mit einem Sprühbalken 7, der sich quer zur Arbeitsrichtung a erstreckt und derart ausgebildet ist, dass sämtliche Fahreinrichtungen der jeweiligen Bodenverdichtungsvorrichtung 5, 6 mit einem flüssigen Fluid, beispielsweise einem Trennmittel und/oder Wasser, besprühbar sind. Die Steuerung der Berieselungsanlagen 10 erfolgt durch die Steuereinheit 12.
3 zeigt die fahrbare Bodenbearbeitungsmaschine 1 in einer Draufsicht. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind Teile des Maschinenrahmens 3, des Fahrstandes 2 und des Antriebsmotor 4 sowie weitere Komponenten der fahrbare Bodenbearbeitungsmaschine 1 nicht dargestellt. Die fahrbare Bodenbearbeitungsmaschine 1 des Ausführungsbeispiels weist vier nebeneinander angeordnete Räder, die zusammen die vorderen Bodenverdichtungsvorrichtung 5 bilden, und ebenfalls vier Räder, die zusammen die hintere Bodenverdichtungsvorrichtung 6 bilden, auf. Für jede Bodenverdichtungsvorrichtung 5, 6 ist als Teil der Berieselungsanlage 10 ein Sprühbalken 7 vorhanden, der eine Vielzahl von entlang der Längserstreckung des Sprühbalkens angeordnete Auslassdüsen 9 aufweist. Jeder Auslassdüse ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zum Sprühbalken 7 hin ein individuell an steuerbares Ventil vorgeschaltet. Es ist jedoch auch möglich, die vorliegende Ausführungsform ohne Ventile und direkter Verbindung der jeweiligen Auslassdüse 9 nur zum Sprühbalken 7 hin oder einem einzigen gemeinsamen Ventil für alle Auslassdüsen 9, beispielsweise am Fluideinlass in den Sprühbalken, zu realisieren. Zur Bevorratung des flüssigen Fluids ist an der fahrbare Bodenbearbeitungsmaschine 1 ein Tank 17 vorgesehen, der mit der Berieselungsanlage 10 verbunden ist und diese mit Fluid versorgt. Die Verbindung der Berieselungsanlage 10 zum Tank 17 ist in 3 beispielhaft mit den Verbindungsleitungen 11 veranschaulicht. Der Tank 17 kann zur gemeinsamen Fluidversorgung der vorderen und der hinteren Auslassdüsen dienen. Es können aber auch separate Tanks vorgesehen sein. Die Förderung des Fluids aus dem Tank 17 erfolgt mithilfe von Förderpumpen 13, die das Fluid unter Druck bis zu den jeweiligen Auslassdüsen 9 fördern. Es kann eine gemeinsame Förderpumpe 13 für den vorderen und hinteren Sprühbalken vorgesehen sein oder auch auf separate Förderpumpen 13 zurückgegriffen werden.
Wichtig an der Berieselungsanlage 10 ist, dass die Steuereinheit 12 dafür vorgesehen ist, die Berieselung der Laufflächen der Bodenverdichtungsvorrichtungen 5, 6 durch die einzelnen Berieselungsdüsen 9 zu steuern. Dafür ist zum einen die Steuereinheit 12 mit der Berieselungsanlage 10 steuerungstechnisch verbunden, wie in 3 angedeutet. Darüber hinaus kann jede Berieselungsdüse des Sprühbalkens 7 ein eigenes steuerbares Ventil aufweisen, das von der Steuereinheit 12 geöffnet oder geschlossen werden kann. Jedes einzelne Ventil einer Berieselungsdüse 14 kann einzelnen und individuell, also unabhängig von sämtlichen anderen Ventilen, gruppiert oder gemeinsam von der Steuereinheit 12 angesteuert und geöffnet beziehungsweise geschlossen werden. Es kann eine gemeinsame Förderpumpe 13 für den vorderen und hinteren Sprühbalken vorgesehen sein oder auch auf separate Sprühbalken 13 zurückgegriffen werden. Auf die Steuereinheit 12 kann aber auch vollständig verzichtet werden, wie auch auf die Ventile. In einer besonders einfachen Ausführungsform wird lediglich die Pumpe vom Bediener der fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine aktiviert oder deaktiviert.
Die 4 und 5 zeigen nun den Aufbau einer Auslassdüse 9 einer ersten Ausführungsform im Querschnitt. In 4 befindet sich die Auslassdüse 9 in der Ruheposition und in der 5 in der Sprühposition. Wesentliche Elemente der Auslassdüse 9 sind ein Abdeckteil 14, ein Austrittteil15 sowie ein Basisteil 16. Das Abdeckteil 14 und das Basisteil 16 sind miteinander über eine Rastverbindung lösbar miteinander verbunden und mithilfe eines O-Rings 18 zueinander abgedichtet. Das Abdeckteil 14 und das Basisteil 16 bilden miteinander das Gehäuse 19 der Auslassdüse 9. Innerhalb dieses Gehäuses ist das Austrittteil15 bewegbar am Abdeckteil 14 zwischen der in 4 gezeigten Ruheposition und der in 5 gezeigten Sprühposition gelagert. Zwischen diesen beiden Positionen verschiebt sich das Austrittteil15 entlang einer in Durchflussrichtung des Fluids durch die Auslassdüse 9 liegenden linearen Achse relativ zum Abdeckteil 14. Das Abdeckteil 14 fungiert dabei als Schiebeführung für die Verstellbewegung des Austrittteils 14. Das Austrittteil 15 weist einen Durchgangskanal 20 auf, durch den hindurch das von einer Versorgungsleitung 11 (in 4 gestrichelt dargestellt) bzw. dem Sprühbalken der Berieselungsanlage 10 und über das Basisteil 16 kommende Fluid das Austrittteil 15 bis hin zu einer Austrittöffnung 21 durchströmt und das Austrittteil 15 an der Austrittöffnung 21 verlässt. Der Anschluss der Auslassdüse 9 an die Versorgungsleitung 11 erfolgt beim vorliegenden Ausführungsbeispiel über ein Verbindungsstück 22, welches einen Steckeinlass 23 aufweist, der beispielsweise in eine Öffnung eines Versorgungsrohres eingesteckt werden kann. Das Verbindungsstück 22 weist ferner zur Fixierung eine entsprechende Schraubschelle auf. Es können aber auch andere Verbindungselemente vorgesehen sein.
Die Pfeile in 4 veranschaulichen den Durchflussweg des Fluids von der Versorgungsleitung 11 kommend, bis hin zur Austrittöffnung 21. Das Fluid wird zunächst von der Versorgungsleitung 11 kommend in das Verbindungsstück 22 über eine geeignete Durchlassöffnung geführt. In Durchflussrichtung trifft das Fluid anschließend in einem dem Austrittteil 15 in Durchströmungsrichtung vorgelagerten Stauraum 24, welcher vorliegend in Form eines ringscheibenartigen Hohlraums ausgebildet ist, im Umfang der Erfindung selbstverständlich aber auch andere dreidimensionalen Formen aufweisen kann. Der Stauraum 24 wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel zu wesentlichen Teilen durch die Rückseite des Austrittteils 15 sowie dem Basisteil 16 gebildet. Über den Stauraum 24 gelangt das Fluid anschließend in den Durchgangskanal 20 innerhalb des Austrittteils 15 und wird von dort bis zur Austrittöffnung 21 weitergeleitet. Die an den Stauraum 24 angrenzende Fläche des Austrittteil 15 stellt eine Wirkungsfläche für das in die Auslassdüse 9 unter Druck stehende Fluid dar, welches somit eine Stellkraft auf das Austrittteil 15 in Richtung der Durchflussrichtung bzw. in Richtung auf die Austrittöffnung 21 hin ausübt. Dadurch wird das Austrittteil 15 von der in 4 dargestellten Ruheposition bei an der Auslassdüse 9 anliegenden Fluiddruck zur Sprühposition in 5 hin verschoben. Ein separater Antrieb für die Verstellbewegung des Austrittteils 15 ist somit nicht erforderlich. Die Verschiebebewegung erfolgt dabei so weit, bis das Austrittteil 15 an einem Anschlag 25 mechanisch am Abdeckteil 14 anschlägt und dadurch an einer Fortsetzung der Verschiebebewegung gehindert wird. Diese Änderung der Relativlage des Austrittsteils 15 zum Abdeckteil 14 bewirkt, dass sich der für den Fluidaustritt aus dem Austrittteil 15 zur Verfügung stehende Austrittsspalt verkleinert. Hierzu ist am Abdeckteil 14 ein quer zur Durchflussrichtung des Fluids durch das Austrittteil 15 verlaufender Abdeckkragen 26 vom Abdeckteil 15 umfasst, der bei der vorstehend beschriebenen Verstellung der Relativposition der beiden Teile 14 und 15 zueinander teilweise auf der Austrittöffnung 21 aufliegt oder sogar in diese eingreift. Dadurch wird der für das Fluid zum Austritt aus dem Austrittteil 15 zur Verfügung stehende Austrittsspalt von der Ruheposition hin zur Sprühposition verkleinert. Der Abdeckkragen 26 bewirkt ferner, dass aufgrund der kegelartig ausgebildeten Oberfläche eine Aufweitung des aus der Auslassöffnung 21 austretenden Fluidstrahls erfolgt.
Wird der Versorgungsdruck des Fluid an der Auslassdüse 9 unter eine festgelegte Schwelle gesenkt oder unterbrochen, erfolgt die Rückstellung des Austrittteils 15 gegenüber dem Abdeckteil 14 von der Sprühposition in 5 hin zur Ruheposition in 4, wodurch sich der Austrittsspalt für das Fluid am Austrittteil 15 wieder vergrößert. Zum Antrieb dieser Rückstellbewegung ist eine, im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Kunststoffmembran ausgeführte, Rückstelleinrichtung 27 vorhanden. Bei dieser Rückstelleinrichtung 27 handelt es sich somit um ein elastisches Stellelement, welches in der Sprühposition durch die Änderung der Relativlage des Abdeckteils 14 zum Austrittteil 15 gespannt wird und somit hiervon ausgehend in Richtung der Ruheposition vorgespannt ist. Fällt der Fluiddruck als hier wirkende Gegenkraft zur Aufrechterhaltung der Sprühposition weg bzw. unterhalb eine Schwelle, bewirkt diese Vorspannkraft die Rückstellung der Relativlage des Austrittteil 15 gegenüber dem Abdeckteil 14 bzw. verschiebt im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Austrittteil 15 innerhalb des Gehäuses 19 zurück in die Ruheposition. Ergänzend oder alternativ können hier auch andere elastische Stellelemente, wie beispielsweise Zug- oder Druckfedern, Verwendung finden.
Die 6 und 7 veranschaulichen eine Alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Auslassdüse, wobei hierzu im Wesentlichen auf die vorhergehenden Ausführungen Bezug genommen wird. 6 zeigt die Ruheposition und 7 zeigt die Sprühposition. Der wesentliche Unterschied liegt in der Ausgestaltung des Abdeckkragens 26, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Eingriffsvorsprung 28 aufweist, mit dessen Hilfe eine Bündelung des aus der Austrittöffnung 21 austretenden Fluid bewirkt wird. Dieser gebündelte Strahl wird auf eine quer dazu verlaufende Prallfläche 36 am Abdeckteil 14 geleitet, über die eine Umlenkung und fächerartige Aufweitung des Fluidstrahls hin zur entsprechenden Bodenverdichtungsvorrichtung erfolgt (in der 7 gepunktete Pfeile).
Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass in diesem Ausführungsbeispiel als weitere Option eine Heizeinrichtung 30 im Basisteil 16 integriert ist, die selbstverständlich beispielsweise auch im vorhergehenden Ausführungsbeispiel eingesetzt werden kann. Mithilfe dieser Heizeinrichtung 30 ist es möglich, das Basisteil und durch Wärmeleitung auch die übrigen Teile der Auslassdüse 9 zu erwärmen und auf diese Weise beispielsweise eingefrorene Bereiche aufzutauen. Konkret kann es sich bei der Heizeinrichtung 30 beispielsweise um elektrische Heizdrähte oder Ähnliches handeln, die an eine geeignete Energieversorgung angeschlossen sind (in 6 und 7 nicht gezeigt).
Die 8 a) bis g) veranschaulichen nun verschiedene Varianten, wie die Verkleinerung des Austrittspaltes 29 von der Ruheposition hin zur Sprühposition beispielsweise ausgebildet werden kann. Die 8a) bis g) sind dabei Draufsichten auf die Austrittöffnung 21, wie in den 5 und 7 durch die gestrichelte Linie als Schnittachse und die Pfeile I (Blickrichtung) gezeigt.
In den 8 a) bis d) ist links zunächst jeweils die in Ruheposition befindliche Austrittöffnung 21 im Austrittteil 15 gezeigt. Rechts ist dagegen jeweils das in die Austrittöffnung 21 eingreifende Teil des Abdeckteils 14 (geschnitten) und der dabei freigelassene Austrittsspalt 29 zwischen dem Abdeckteil 14 und dem Austrittteil 15 gezeigt. In der Ruheposition entspricht der für den Austritt aus dem Austrittteil 15 zur Verfügung stehende Öffnungsquerschnitt auf Höhe der Austrittöffnung 21 somit dem Querschnitt der Austrittöffnung 21 am Ende des Austrittteils 15. In der Sprühposition ist der Austrittsspalt 29 dagegen durch das Abdeckteil 14 verkleinert. Dabei kann das Abdeckteil 14 auf Höhe der Austrittöffnung 21 ein kreisrundes und exzentrisches (8a) rechts), ein halbrundes ( 8b) rechts), ein rundes und exzentrisches (8c) rechts) oder auch ein polygonales (8d) rechts) Schnittprofil aufweisen. Entscheidend ist letztlich, dass die Austrittöffnung 21 bei in Sprühposition befindlicher Relativanordnung des Abdeckteils 14 gegenüber dem Austrittteil 15 zu einem gewissen Anteil abgedeckt bzw. versperrt ist, so das der für den Austritt des Fluid zur Verfügung stehende Austrittsspalt 29 der Austrittöffnung 21 zwischen dem Abdeckteil 14 und dem Austrittteil 15 in der Sprühposition gegenüber der Ruheposition verkleinert ist. Dazu muss das Abdeckteil 14 nicht zwingend in die Austrittöffnung 21 eingreifen. Es ist auch möglich, dass das Abdeckteil 14 auf dem Rand der Austrittöffnung 21 des Austrittteils 15 direkt aufliegt und dadurch die Verkleinerung der Austrittöffnung zwischen dem Abdeckteil und dem Austrittteil bewirkt. Dies ist in den 8e), 8f) und 8g) noch näher veranschaulicht. In 8d) deckt der im gezeigten Querschnittsprofil rechteckige Abdeckteil 15 ungefähr die Hälfte der Austrittöffnung 21 des Austrittteils 15 ab. In 8f) ist der Abdeckteil 15 in diesem Bereich elliptisch ausgebildet und im Ausführungsbeispiel gemäß 8g) ringförmig mit zentralem Austrittsspalt.
Allen Ausführungsbeispielen der 8a) bis 8g) ist somit gemein, dass in der Sprühposition die Relativlage des Abdeckteils 14 zum Austrittteil 15 derart ist, dass nicht der gesamte Öffnungsquerschnitt der Austrittöffnung 21 zum Auslass des Fluid aus der Auslassdüse 9 zur Verfügung steht, sondern nur ein den Austrittspalt 29 bildender Anteil der gesamten Austrittöffnung 21. In der Ruheposition steht dagegen ein wesentlich größerer Austrittspalt 29 zur Verfügung, idealerweise die gesamte Austrittöffnung 21.
Insgesamt bewirkt die vorstehend beschriebene Anordnung, dass eine Vergrößerung des Austrittspaltes beim Abschalten/Unterbrechen der Fluidversorgung der Auslassdüse 29 auftritt. Dies ermöglicht es, dass im Inneren der Auslassdüse 21 angesammelte Verunreinigungen durch die Vergrößerung des Austrittspaltes 29 hin zur Ruheposition verbessert aus der Auslassdüse 9 ausgespült werden können.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt schließlich in einem Verfahren, wie es in der 9 näher veranschaulicht ist. Die wesentlichen Verfahrensschritte 31 bis 35 betreffen die Verkleinerung des Austrittspalts bei einer Aktivierung der Auslassdüse bzw. beim Übergang in die Sprühposition und die Vergrößerung des Austrittsspaltes bei einer Deaktivierung der Auslassdüse bzw. beim Übergang in die Ruheposition. Wie dies konstruktiv umgesetzt werden kann, wurde in den beiden vorhergehenden Ausführungsbeispielen bereits erläutert. Im Schritt 31 erfolgt zunächst ausgehend von einem drucklosen Ruhezustand ein Aufbauen eines Betriebsdruckes des Fluid an der Auslassdüse 9, beispielsweise durch Aktivieren einer Versorgungspumpe 13 und/oder durch ein Öffnen eines Verbindungsventils. Der an der Auslassdüse 9 anliegende Betriebsdruck bewirkt eine Relativverstellung des Austrittsteils gegenüber dem Abdeckteil gemäß Schritt 32, wodurch einerseits die Sprühposition eingenommen und andererseits der Sprühzustand hergestellt wird. Es kann nun im Schritt 33 der Arbeitsbetrieb der jeweiligen fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine unter Aufrechterhaltung eines Berieselungsbetriebes durchgeführt werden. Dabei wird aus der Auslassdüse austretende Fluid auf die Außenoberfläche der jeweiligen Bodenverdichtungsvorrichtung und/oder den Bodenuntergrund aufgebracht. Zur Beendigung des Sprühbetriebs wird im Schritt 34 der Betriebsdruck des Fluids an der Auslassdüse gesenkt, beispielsweise durch Schalten eines entsprechenden Ventils und/oder Abschalten einer Förderpumpe, wodurch letztendlich der Sprühzustand beendet wird. Der abfallende Versorgungsdruck des Fluids an der Auslassdüse führt dazu, dass die Relativlage des Austrittteils relativ zum Abdeckteil wieder im Schritt 35 zur Ruheposition rückgestellt wird. Dies kann beispielsweise durch eine aktiv angetriebene Bewegung mittels eines Antriebselementes erfolgen oder aber, in bevorzugter Weise, passiv durch ein in Richtung zur Ruheposition vorgespanntes Rückstellelement, wie beispielsweise eine elastische Membran.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102017011146 [0003]

Claims

Auslassdüse (9) mit einem Austrittteil (15) mit einer Austrittöffnung (21) mit einem Öffnungsquerschnitt, über die ein Fluid aus dem Austrittteil (15) der Auslassdüse (9) zur Außenumgebung hin ausbringbar ist, und mit einem Anschluss, an dem eine Fluidversorgung anschließbar ist, wobei ferner ein relativ zum Austrittteil (15) verstellbares Abdeckteil (14) vorhanden ist, welches derart ausgebildet ist, dass die Austrittöffnung (21) durch das Abdeckteil (14) teilweise verschließbar ist, wobei das Austrittsteil und das Abdeckteil (14) relativ zueinander zwischen einer Sprühposition und einer Ruheposition verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassdüse (9) derart ausgebildet ist, dass das Austrittteil (15) und das Abdeckteil (14) derart relativ zueinander verstellbar sind, dass der vom Abdeckteil (14) freigelassene Austrittspalt (29) der Austrittöffnung (21) am Austrittteil (15) in der Sprühposition kleiner ist als in der Ruheposition, und dass eine Rückstelleinrichtung (27) vorhanden ist, die bei einer Verminderung oder Abschaltung der Fluidversorgung zur Auslassdüse (9) die Relativlage des Austrittteils (15) zum Abdeckteil (14) aus der Sprühposition in die Ruheposition unter gleichzeitiger Vergrößerung des Austrittspaltes (29) verstellt.
Auslassdüse (9) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung des Austrittteils (15) relativ zum Abdeckteil (14) von der Ruheposition in die Sprühposition durch Anlegen eines Fluiddruckes in der Auslassdüse (9) angetrieben wird.
Auslassdüse (9) gemäß Anspruch gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckteil (14) und der Austrittteil (15) zur Verstellung zwischen der Ruheposition und der Sprühposition linear zueinander verstellbar sind.
Auslassdüse (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Austrittteil (15) ein innerhalb des Abdeckteil (14)s verstellbar gelagertes Schubteil, insbesondere ein Stößel, ist.
Auslassdüse (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung der Durchflussrichtung des Fluids durch die Auslassdüse (9) stromaufwärts zum Austrittteil (15) eine Druckkammer (24) vorhanden ist, deren Wände vom Austrittteil (15) und einem gegenüber dem Austrittteil (15) ortsfesten Basisteil der Auslassdüse (9) gebildet werden, wobei die Druckkammer (24) einen in Fließrichtung des Fluids durch die Auslassdüse (9) dem Austrittteil (15) vorgelagerten Stauraum (24) für das Fluid bildet.
Auslassdüse (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstelleinrichtung (27) ein elastisches Stellelement umfasst, insbesondere - eine elastische Membran und/oder - ein elastisches ringförmiges Element und/oder - eine Zug- oder Druckfeder.
Auslassdüse (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein mechanischer Stellanschlag (25) zwischen dem Abdeckteil (14) und dem Austrittteil (15) vorhanden ist, der den Stellweg des Abdeckteils (14) gegenüber dem Austrittteil (15) zur Ruheposition und/oder zur Sprühposition hin begrenzt.
Auslassdüse (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckteil (14) Teil eines gegenüber der Versorgungsleitung (11) ortsfesten Düsengehäuses (19) ist.
Auslassdüse (9) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsengehäuse (19) das Abdeckteil (14) und ein mit dem Abdeckteil (14) verbundenes Basisteil (16) aufweist, in deren Innerem das Austrittteil (15) zwischen der Ruheposition und der Sprühposition bewegbar gelagert ist und/oder in deren Innerem die Rückstelleinrichtung (27) angeordnet ist.
Auslassdüse (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Abdeckteil (14) ein Abdeckkragen (26) vorhanden ist, der in der Sprühposition im Bereich der Auslassöffnung des Austrittteils (15) außen an diesem anliegt.
Auslassdüse (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Abdeckteil (14) eine quer zur Austrittsrichtung des Fluids aus der Austrittöffnung (21) verlaufende Prallfläche (36) vorhanden ist.
Auslassdüse (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Abdeckteil (14) eine Einrichtung (28) zur Bündelung des aus der Austrittöffnung (21) austretenden Fluidstrahls vorhanden ist, die in der Sprühposition wenigstens teilweise in die Austrittöffnung des Austrittteil (15)s eingreift.
Auslassdüse (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassdüse (9) eine Heizeinrichtung (30) umfasst, insbesondere integriert in ein gegenüber der übrigen Bodenbearbeitungsmaschine (1) ortsfesten Bereich der Auslassdüse (9), wie ganz besonders einem Basisteil (16) oder dem Abdeckteil (14).
Fahrbare Bodenbearbeitungsmaschine (1) zur Verdichtung eines Bodens (8), insbesondere zur Asphaltverdichtung, mit - einem Maschinenrahmen (3), - wenigstens einer auf dem Boden im Betrieb abrollenden Bodenverdichtungsvorrichtung (5, 6), insbesondere wenigstens einem Gummirad und/oder wenigstens einer Walzbandage, und/oder wenigstens einer Kehreinrichtung; - wenigstens einer Berieselungsanlage (10), die derart ausgebildet ist, dass mit ihr ein in einem Vorratsbehälters (17) bevorratetes flüssiges Fluid während des Betriebs der Bodenbearbeitungsmaschine (1) auf die wenigstens eine Bodenverdichtungsvorrichtung (5, 6) und/oder auf den Bodenuntergrund ausbringbar ist, wobei hierzu wenigstens eine über eine Versorgungsleitung (11) mit dem Vorratsbehälter (17) verbundene Auslassdüse (9) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Auslassdüse (9), insbesondere sämtliche Auslassdüsen (9), nach einem der Ansprüche1 bis 13 ausgebildet ist.
Fahrbare Bodenbearbeitungsmaschine (1) gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenbearbeitungsmaschine (1) eine selbstfahrende Asphaltwalze oder eine Kehrmaschine ist.
Verfahren zum Betrieb einer Auslassdüse (9), insbesondere einer Auslassdüse (9) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, einer Berieselungsanlage einer fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine (1), insbesondere einer fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine (1) gemäß einem der Ansprüche 14 oder 15, umfassend die Schritte: a) Ausgehend von einem drucklosen Ruhezustand erfolgt ein Aufbauen (31) eines Betriebsdruckes des Fluids an der Auslassdüse (9); b) Verstellen (32) der Relativposition eines Austrittteil (15)s gegenüber einem Abdeckteil (14) der Auslassdüse (9) von einer Ruheposition in eine Sprühposition und dadurch gleichzeitiges Verkleinern eines Auslassspaltes der Auslassdüse (9) bis zum Erreichen eines Sprühzustandes; c) Durchführen (33) des Arbeitsbetriebes der fahrbaren Bodenbearbeitungsmaschine (1) und dabei Berieseln des Bodenuntergrundes und/oder wenigstens einer den auf dem Bodenuntergrund abrollenden Bodenverdichtungsvorrichtung mit aus der in Sprühposition befindlichen Auslassdüse (9) austretendem Fluid; d) Senken (34) des Betriebsdruckes des Fluids an der Auslassdüse (9) zum Beenden des Sprühzustandes; und e) Verstellen (35) der Relativposition des Austrittteil (15)s gegenüber dem Abdeckteil (14) der Auslassdüse (9) von der Sprühposition in die Ruheposition und dadurch gleichzeitiges Vergrößern des Auslassspaltes der Auslassdüse (9).
Verfahren gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt b) durch das Aufbauen des Betriebsdruckes des Fluids an der Auslassdüse (9) angetrieben wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt e) durch eine Rückstelleinrichtung angetrieben wird, insbesondere durch ein zwischen dem Austrittteil (15) und dem Abdeckteil (14) angeordnetes und sich in eine Ausgangslage selbsttätig rückstellendes Elastikelement.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Erreichen der Sprühposition und/oder das Erreichen der Ruheposition durch ein Anschlagen des Abdeckteils (14) am Austrittteil (15) in Verstellrichtung erfolgen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder während wenigstens einem der Schritte a) oder b) ein Aufheizen von in der Auslassdüse (9) befindlichem Fluid mithilfe einer innerhalb der Auslassdüse (9) angeordneten Heizeinrichtung erfolgt.