DE19845083A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verteilung von Taumitteln - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Verteilung von TaumittelnInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur flächigen Verteilung von Taumitteln beschrieben, bei denen die Taumittel aus einem Vorratsbehälter entnommen werden, auf mindestens eine relativ zu einer mit den Taumitteln zu versehenden Fläche in einer Fahrtrichtung bewegte, rotierende Schleuderscheibe mit einem vorgegebenen Massenstrom axial aufgebracht werden und von dieser abgeschleudert werden. Erfindungsgemäß wird der Massenstrom von mindestens einem auf die Schleuderscheibe aufgebrachten Taumittel, wie Tausalz oder Sole, mit einer vorgegebenen, sich mindestens in einer Umfangsrichtung der Schleuderscheibe verändernden Massenstromverteilung aufgebracht. Die Vorrichtung zur Umsetzung des Verfahrens ist eine Rutsche, die eine Mehrzahl von Rinnen hat, von denen mindestens zwei jeweils mit einem Teilstrom des Taumittels beaufschlagbar sind, um mindestens einen der Massenströme von zwei Taumitteln mit einer sich in Umfangsrichtung der Schleuderscheibe verändernden Massenverteilung aufzugeben.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verteilung von
Taunmitteln, wie Tausalz und Sole auf einer Fläche sowie auf
eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens.
Durch Eis und Schnee winterglatte Straßen werden üblicherweise
durch Aufbringen von Taumitteln, wie Tausalz durch den sog.
Winterdienst befahrbar gehalten. Damit das Tausalz eine schnelle
Wirkung entfaltet und nicht durch nachfolgende Fahrzeuge
verwirbelt bzw. an den Straßenrand geschleudert wird, kann das
Tausalz mit einem Lösungsmittel, üblicherweise eine Salzlösung,
nachfolgend als Sole bezeichnet, vermischt und anschließend auf
die Straße aufgebracht werden.
Eine Vorrichtung, mit der ein solches Gemisch auf die Straße
aufgebracht wird, ist beispielsweise aus der DE 44 29 188 A1
bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden die Taumittel
Salz und Sole auf jeweils einem der Stoffe zugeordnete
Wurfschaufeln einer rotierenden Schleuderscheibe aufgebracht.
Die Abwurfpunkte und Wurf- bzw. Flugbahnen der Stoffe sind so
ausgelegt, daß sich die Wurfbahnen in der Luft kreuzen, so daß
eine Vermischung der Taustoffe vor dem Auftreffen der Stoffe auf
der Straße erfolgt.
Weil die Taumittel nicht nur teuer sind, sondern auch die Umwelt
belasten, ist es erforderlich, daß das Streubild, d. h. das
Auftreffbild der abgeschleuderten Stoffe oder Stoffgemische so
genau wie möglich gesteuert wird, um einerseits eine
zufriedenstellende Bedeckung der zu bestreuenden Fläche zu
erreichen, andererseits eine unerwünschte Bestreuung von
Straßenrändern etc. zu vermeiden.
In Fig. 8 sind ein ideales A sowie ein reales B Streubild, die
sog. Querverteilung dargestellt. Die reale Querverteilung B
ergibt sich aus der Massenverteilung am Scheibenrand. Mit der
sich drehenden Schleuderscheibe 1 wird ein in guter Näherung als
Streuringsektor C beschreibarer Bereich abgeworfener Taustoffe
erzeugt, der durch Unterschiede in der Korngröße, der
Abwurfwinkel, der Fahrgeschwindigkeit etc. beeinflußt ist. Durch
Überstreichen der zu streuenden Straße S in der Fahrtrichtung F
ergibt sich eine in Fahrtrichtung F gleichmäßige Verteilung der
Taustoffe, wenn die Fahrgeschwindigkeit, d. h. die Bewegung der
Schleuderscheibe 1 in der Fahrtrichtung F konstant ist.
Ein Winterdienstfahrzeug kann im üblichen Einsatz jedoch nicht
in der Straßenmitte fahren, so daß der Versatz des Fahrzeugs zur
Straßenmitte ausgeglichen werden muß. Dies geschieht
herkömmlicherweise durch Verschwenken der Schleuderscheibe und/oder
der zugeordneten Zuführung für die Taumittel zur
Schleuderscheibe um eine zur Drehachse der Schleuderscheibe
parallele Achse, wie z. B. DE 40 16 369 C2 beschrieben ist. Dies
führt zu einer Asymmetrie (auch als Rechts-Links-Verhältnis
bezeichnet) des Streubildes relativ zur Fahrzeugmitte. In Fig. 8
ist diese Asymmetrie gut anhand der rechts und links der
Fahrzeugmitte unterschiedlich breiten Streifen mit der Breite a
bzw. b zu sehen. Durch die Verschwenkbewegung der
Schleuderscheibe läßt sich die Lage des Streuringsektors zur
Straße einstellen, die Form des Streuringsektors bleibt jedoch
im wesentlichen unbeeinflußt, es ändert sich lediglich die sich
als Projektion ergebende Querverteilung.
Angesichts der Schwierigkeiten im Stand der Technik liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren
und eine Vorrichtung zu dessen Ausführung dahingehend
weiterzubilden, daß eine verbesserte Querverteilung und deren
Lage relativ zum Winterdienstfahrzeug (d. h. die Asymmetrie) beim
Aufbringen von Tausalz und Sole erreicht werden.
Die Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der
Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.
Bei dem Verfahren werden die Taumittel, Tausalz und Sole einem
Vorratsbehälter entnommen und einer Schleuderscheibe in deren
Axialrichtung zugeführt. Erfindungsgemäß wird mindestens einer
der auf die Schleuderscheibe aufgebrachten Massenströme des
Tausalzes oder der Sole mit einer vorgegebenen, sich mindestens
in Umfangsrichtung der Schleuderscheibe verändernden
Massenstromverteilung auf die Schleuderscheibe aufgebracht.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme läßt sich eine
Massenverteilung am Scheibenrand einstellen, die so vorgegeben
werden kann, daß sich damit nahezu jede beliebige Querverteilung
erreichen läßt. Indem ferner die gewählte Massenstromverteilung
auf einer Linie mit gleichbleibendem Radius auf der
Schleuderscheibe verschoben werden kann, d. h. die
Massenstromverteilung wird in Umfangsrichtung der Scheibe
verschoben, läßt sich zudem eine gewünschte Lage der
Querverteilung relativ zur Schleuderscheibe erreichen. Damit
können Lage und Querverteilung der Taumittel sehr genau dem
Bedarf angepaßt werden.
Ferner läßt sich durch das erfindungsgemäße Verfahren
insbesondere dann eine gute Vermischung von Tausalz und Sole
erreichen, wenn die Massenstromverteilungen in Umfangsrichtung
beider Stoffe aufeinander abgestimmt werden. Dabei können die
einzelnen Parameter der Stoffe selbst, Korngröße, Kornform,
Rollwiderstand, Reibwiderstand auf der Schleuderscheibe etc. für
das Tausalz, Viskosität, Dichte etc. der Sole sowie deren
Mischparameter Schwemmverhalten, Lösungsverhalten etc. bei der
Bestimmung der Massenstromverteilungen der Stoffe auf der
Schleuderscheibe berücksichtigt und ggf. bei sich ändernden
Stoffparametern angepaßt werden.
Die Massenstromverteilungen von Salz und Sole werden so gewählt,
daß die nachfolgenden Glieder des Streuorgans bzw. der
Streuscheibe die beiden Komponenten optimal vermischen, so daß
am Scheibenrand für jeden Winkel ϕ das Massenverhältnis konstant
ist.
Ebenso ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, die
Streudichte, d. h. die je Flächeneinheit aufzubringende
Taumittelmenge gezielt zu steuern. Wird bei einem herkömmlichen
Verfahren, wie es eingangs unter Bezugnahme auf die DE 44 29 188 A1
beschrieben wurde, ein erhöhter Massenstrom an Taumitteln auf
die Schleuderscheibe aufgebracht, so erhöht sich nicht nur die
Streudichte, sondern i. d. R. wird auch der Streuringsektor (C' in
Fig. 8) breiter, d. h. der Straßenrand wird ebenfalls bestreut.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können die
Massenstromverteilungen der Taumittel so gewählt werden, daß
trotz einer höheren Streudichte die Querverteilung beibehalten
und deren Lage unverändert aufrecht erhalten werden können.
Hier ist besonders darauf hinzuweisen, daß mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren sowohl ein einzelnes Taumittel als
auch eine Mischung von zwei oder mehr Taumitteln verteilt werden
kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann der
Massenstromverteilung in Umfangsrichtung eine sich in
Radialrichtung der Schleuderscheibe verändernde
Massenstromverteilung überlagert werden. Damit läßt sich
beispielsweise erreichen, daß eine sehr hohe Massenstromdichte
eines der Stoffe an einer bestimmten Stelle der Massen
stromverteilung in Umfangsrichtung verlagert werden kann, indem
beispielsweise ein Teil der erforderlichen Massenstromdichte auf
einen zu der bestimmten Stelle äquivalenten Ort auf einem
anderen Radius aufgebracht wird, so daß sich die gewünschte
Massenverteilung am Scheibenumfang problemlos erreichen läßt.
Dieser vorteilhafte Effekt läßt sich weiter verbessern, indem
mindestens einer der aufzugebenden Massenströme eines Stoffs in
eine Mehrzahl von Teilströmen unterteilt wird, die jeweils an
zugeordneten Aufgabepunkten auf die Schleuderscheibe aufgebracht
werden. Bei einer entsprechend feinen Rasterung, d. h. viele
Teilströme und viele Aufgabepunkte, läßt sich mit diesem
Verfahren eine sehr genaue Feineinstellung der Querverteilung
erreichen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine
Positionierung der Teilströme und deren Aufgabepunkte in Form
einer Matrix vor. Diese Matrix hat vorzugsweise eine Erstreckung
in radialer Richtung der Schleuderscheibe und eine Erstreckung
in dazu senkrechter Richtung; kann also eine Matrix sein, deren
Zeilen und Spalten in einem rechtwinkligen Koordinatensystem
angeordnet sind. Die Aufgabenpunkte können auch in
Radialrichtung der Scheibe und einem konstanten Radius folgend
angeordnet sein. Damit ergibt sich eine Matrix, deren Zeilen
bogenförmig um die Mitte der Schleuderscheibe angeordnet sind,
während die Spalten dieser Matrix strahlenförmig von der Mitte
der Schleuderscheibe ausgehen. Mit dieser Anordnung kann durch
einfache X-Y-Steuerungsmechanismen die Einstellung der
gewünschten Massenstromverteilungen umgesetzt werden.
Vorteilhafterweise sind die jeweiligen Teilmassenströme nicht
gleich groß, sondern können unterschiedliche Größe haben. Damit
kann auf einfache Weise bei einer gleichmäßig voneinander
beabstandeten Anordnung der Aufgabepunkte der Teilmassenströme
in Umfangsrichtung eine gewünschte Massenstromverteilung
verwirklicht werden.
Eine besonders gute Vermischung des Tausalzes mit der Sole kann
auch dadurch erzielt werden, daß sowohl der Tausalzmassenstrom
als auch der Solemassenstrom in einzelne Teilmassenströme
aufgetrennt und anschließend in radialer Richtung oder in
Umfangsrichtung der Schleuderscheibe jeweils abwechselnd auf die
Scheibe aufgebracht werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahren regeln die
übrigen Unteransprüche.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe der Erfindung mit
einer Vorrichtung gelöst, die eine Einrichtung mit einer Rutsche
hat, die mindestens einen der Masenströme des Tausalzes oder der
Sole mit einer sich mindestens in Umfangsrichtung der
Schleuderscheibe verändernden Massenstromverteilung aufgibt.
Eine solche Rutsche könnte beispielsweise einen sich in
Umfangsrichtung der Schleuderscheibe ändernden
Öffnungsquerschnitt der Auslaßöffnung haben. Die Auslaßöffnung
kann dazu mit einer Mehrzahl von Schiebern versehen sein, die
jeweils einen Abschnitt der Auslaßöffnung abdecken können. Durch
entsprechende Einstellung der Schieber, die auch
fremdkraftgetrieben und ferngesteuert erfolgen kann, läßt sich
die gewünschte Massenstromverteilung der Taumittel auf der
Schleuderscheibe einstellen.
Alternativ kann ein elastisch verformbarer Öffnungsmund an der
Rutsche vorgesehen sein, der eine durch Druckluftkissen,
hydraulisch betätigte Kissen, oder außen angreifende mechanische
Elemente veränderbare Form hat.
Eine exakte Steuerung der Massenstromverteilung läßt sich auf
vorteilhafte Weise erreichen, wenn die Rutsche eine Mehrzahl von
Rinnen zum Aufbringen der Taumittel hat, wobei mindestens zwei
der Rinnen mit jeweils einem Teilmassenstrom an Tausalz oder
Sole beaufschlagbar sind. Dadurch kann schon eine einfache
Massenstromverteilung eingestellt werden. Es ist klar, daß mit
dieser Vorrichtung auch nur ein einzelnes Taumittel
erfindungsgemäß verteilt werden kann.
Dies läßt sich auch mit einem sehr einfachen Aufbau erreichen,
bei dem die Rutsche mehrere parallele Rinnen hat und sich längs
einer geraden Linie quer über die Schleuderscheibe erstreckend
angeordnet ist. Eine genauere Anpassung an die
Massenstromverteilung in Umfangsrichtung der Schleuderscheibe
läßt sich erreichen, wenn die vorgenannte Rutsche mit parallelen
Rinnen einem konstanten Radius der Schleuderscheibe folgend
angeordnet ist.
Die Aufbringung der Taumittel in Form von in einer Matrix aus
Teilmassenströmen kann mit einer Rutsche erfolgen, die mehrere
Lagen mit zueinander parallelen Rinnen hat, so daß die
Auslaßöffnungen der Rutsche in Form einer Matrix mit einer
Erstreckung in Radialrichtung der Schleuderscheibe und in einer
dazu senkrechten Richtung über der Schleuderscheibe angeordnet
sind. Wie zuvor ausgeführt wurde, kann die Matrix eine
Erstreckung in Umfangsrichtung der Schleuderscheibe sowie eine
Erstreckung in Radialrichtung haben; sie kann also etwa
strahlenförmig sein.
Diese Rinnen können mit einzeln betätigbaren Verschlußelementen
versehen sein, die wahlweise ein teilweises bis vollständiges
Verschließen der zugeordneten Rinne ermöglichen. Bei diesem
Aufbau läßt sich bereits mit einem gemeinsamen Trichter zur
Versorgung aller Rinnen mit Tausalz eine gewünschte
Massenstromverteilung auf der Schleuderscheibe variabel
einstellen.
Die Förderung des Tausalzes in den Trichter kann mittels einer
Förderschnecke, eines Förderbands oder dergleichen erfolgen. Die
Verschlußelemente können Klappen, Schieber, Kugelventile oder
dergleichen sein. Die Verschlußelemente sind vorzugsweise
fremdkraftbetrieben, so daß sich die gewünschte
Massenstromverteilung ggf. während des Streubetriebs automatisch
oder vom Fahrer des Winterdienstfahrzeugs verstellen läßt.
Vorzugsweise sind bei dieser Ausführungsform stromab der
Verschlußelemente in jeder Rinne Zuführungsöffnungen für Sole
vorgesehen, die mit geeigneten Dosiereinrichtungen, wie
Dosierventilen oder Dosierpumpen verbunden sind, so daß durch
jede Rinne wahlweise kein Taumittel, ein dosierbarer
Teilmassenstrom an Tausalz und/oder ein dosierbarer
Teilmassenstrom an Sole auf den der jeweiligen Rinne
zugeordneten Aufgabepunkt auf der Schleuderscheibe aufgebracht
werden kann.
Alternativ können die Rinnen, die auch als einfache Rohre
ausgebildet sein können, mit einer Stoffzuteilungseinrichtung
verbunden sein, die ein Förderband aufweist, das in den Rinnen
zugeordnete Längsbahnen unterteilt ist, die jeweils mittels
Dosierschiebern ganz oder teilweise verschließbar sind. Dazu
kann ein durchgehendes Förderband verwendet werden, das auf dem
Förderband angeordnete, oder gegenüber dem Förderband und in
Anlage damit angeordnete Längswände aufweist. Die Dosierschieber
stauen dann das zwischen den zugehörigen Längswänden zugeführte
Tausalz auf und lassen nur den für die jeweilige Rinne
vorbestimmten Teilmassenstrom durch. Die Höhe der Längswände
sollte so gewählt werden, daß die gestauten Tausalzströme in
benachbarte Längsbahnen überlaufen können, um Tausalz in die
ungestauten Längsbahnen zu überführen. Dadurch kann die
Gesamtförderleistung des Förderbands reduziert werden.
Alternativ kann ein entsprechender Überlaufmechanismus
vorgesehen sein, der überschüssiges Tausalz ggf. auf dem
Rücklauftrum des Förderbands zum Vorratsbehälter zurückführt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sind in den übrigen Unteransprüchen aufgezeigt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter
Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher
erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1a eine schematische Darstellung einer Schleuderscheibe mit
einem Beispiel für eine erfindungsgemäß aufgebrachte
Massenstromverteilung eines Taumittels;
Fig. 1b eine Darstellung der Massenstromverteilung in Fig. 1a;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Schleuderscheibe mit
einem weiteren Beispiel für eine erfindungsgemäß aufgebrachte
Massenstromverteilung eines Taumittels;
Fig. 3 eine schematische Darstellung des abwechselnden
Aufbringens von Tausalz und Sole auf eine Schleuderscheibe;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Schleuderscheibe mit
einem Beispiel matrixförmig aufgebrachter Teilmassenströme von
Taumitteln;
Fig. 5 ein Beispiel einer stufenförmigen Querverteilung;
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels
einer Rutsche;
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines weiteren
Ausführungsbeispiels für eine Rutsche;
Fig. 8 eine erläuternde Darstellung zum Streuvorgang.
In Fig. 1a ist eine schematische Darstellung einer
Schleuderscheibe 1 gezeigt. Die Schleuderscheibe 1 wird um ihren
Mittelpunkt U in Richtung des Pfeils P gedreht. Der Mittelpunkt
U ist der Ursprung eines Polarkoordinatensystems mit den
Koordinaten Radius r und Winkel ϕ. Im Bereich eines Radius rS
ist eine Massenstromverteilung m = (ϕ) eines Taumittels in Form
einzelner Teilströme 1, 2 usw. in Form schraffierter Blöcke
wiedergegeben. Wie aus Fig. 1a leicht zu erkennen ist, ändert
sich die Massenstromverteilung in Umfangsrichtung der
Schleuderscheibe 1. Die Massenstromverteilung ist, wie zuvor
beschrieben wurde, so gewählt, daß eine gewünschte
Querverteilung des Taumittels erzielt wird, wenn die
Schleuderscheibe 1 dreht und das Taumittel abschleudert. Es ist
hierbei darauf hinzuweisen, daß die radiale Ausdehnung der
schraffierten Bereiche 1, 2 usw. lediglich der Darstellung
der unterschiedlichen Teilmassenströme dient und keine sich in
Radialrichtung der Schleuderscheibe 1 verändernde
Massenstromverteilung des Taumittels darstellen soll.
In Fig. 1a ist der Deutlichkeit halber nur die
Massenstromverteilung m eines Taumittels (beispielsweise
Tausalz) dargestellt. Das andere Taumittel (beispielsweise Sole)
kann mit einer ähnlichen, gegenläufigen oder anderen
Massenstromverteilung überlagert aufgebracht werden. Der
Gesamtmassenstrom des anderen Taumittels kann auch nur an einem
Aufgabepunkt aufgegeben werden, wobei der Aufgabepunkt auf dem
gleichen Radius rS oder auf einem anderen Radius liegen kann.
In Fig. 1b ist die in Fig. 1a gezeigte Massenstromverteilung m
eines Taumittels in Umfangsrichtung der Streuscheibe aus Fig. 1a
in einer Abwicklung nochmals dargestellt. Die horizontale Achse
des Koordinatensytems in Fig. 1b ist die Abwicklung längs des
Umfangs der Streuscheibe und ist mit ϕ bezeichnet. Die Auflösung
des Gesamtmassenstroms des Taumittels in einzelne
Teilmassenströme i, die als Blöcke dargestellt sind, ist hier
gut zu erkennen. Durch die Auftrennung in Teilmassenströme kann
eine berechnete ideale Massenstromverteilung m in
Umfangsrichtung der Schleuderscheibe bereits durch wenige
Teilmassenströme gut angenähert werden.
Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens. Auf die mit 1 bezeichnete
Schleuderscheibe wird ein Gesamtmassenstrom eines Taumittel
mit einer Massenstromverteilung m aufgebracht, der in
Teilmassenströme 1, 2 usw. unterteilt ist. Im Unterschied zum
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1a, 1b erfolgt hier die Aufgabe
der Teilmassenströme längs einer geraden Linie. Dadurch ändert
sich die Massenstromverteilung nicht nur in Umfangsrichtung der
Schleuderscheibe, sondern auch in deren Radialrichtung. Mit
dieser Aufgabeform läßt sich ebenso eine gewünschte
Querverteilung erreichen, wie mit dem Verfahren gemäß Fig. 1a,
1b. Bei diesem Verfahren kann die Gestaltung einer Vorrichtung
zur Umsetzung dieses Verfahrens vereinfacht werden.
Fig. 3 zeigt schematisch die Aufgabepunkte für Tausalz und Sole,
wenn diese gemeinsam auf die Schleuderscheibe 1 aufgebracht
werden sollen. Indem die Taumittel, wie in Fig. 3 durch
abwechselnde Kreise und Dreiecke gezeigt ist, abwechselnd
aufgegeben werden, läßt sich eine besonders gute Durchmischung
der beiden Taumittel bei einer vorgegebenen Querverteilung
erreichen. In Fig. 3 ist nicht gezeigt, daß sowohl das Tausalz
als auch die Sole entsprechend einer vorgegebenen
Massenstromverteilung auf die Schleuderscheibe 1 aufgebracht
werden.
Bei der Aufgabe der Taumittel gemäß Fig. 3 könnte z. B. die in
Fig. 1a gezeigte Massenstromverteilung eines Taumittels
angewandt werden, der eine zugehörige Massenstromverteilung des
anderen Taumittels überlagert wird. Die zugehörige
Massenstromverteilung kann gegenläufig, gleichläufig oder auch
konstant sein, solange die gewünschte Querverteilung des
Taumittelgemischs bzw. der Taumittellösung nach dem Abschleudern
erhalten wird.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Verfahrens. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, können
verschieden große Teilmassenströme von verschiedenen Taumitteln
matrixartig auf die Schleuderscheibe 1 aufgegeben werden. Im
Beispiel gemäß Fig. 4 ist dies mit schraffierten bzw. kreuzweise
schraffierten Bereichen angedeutet.
Darüber hinaus kann bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 die
Querverteilung zusätzlich durch Verlagerung und
Umdimensionierung der Teilmassenströme erreicht werden. Dies
soll kurz anhand eines Beispiels erläutert werden:
Es soll der Fall angenommen werden, daß zur Erreichung der gewünschten Querverteilung der Teilmassenstrom 2 an dem gezeigten Aufgabeort eine Größe haben müßte, die praktisch nicht auf einen Aufgabepunkt aufzubringen ist. In diesem Fall kann eine neue Massenstromverteilung m berechnet werden, bei der sich beispielsweise der Aufgabepunkt bei 3 als nahezu äquivalent zum Aufgabepunkt 2 für eine bestimmte Massenstromverteilung ergibt. Dann könnte ein Teil des theoretisch bei 2 aufzugebenden Teilmassenstroms 2 mit einem Teilmassenstrom 3 am Ort 3 aufgegeben werden, so daß das erhaltenene Ergebnis, nämlich die gewünschte Querverteilung, mit anderen Mitteln erzielt werden kann. Somit können auch Fälle abgedeckt werden, die praktisch schwer zu verwirklichen sind.
Es soll der Fall angenommen werden, daß zur Erreichung der gewünschten Querverteilung der Teilmassenstrom 2 an dem gezeigten Aufgabeort eine Größe haben müßte, die praktisch nicht auf einen Aufgabepunkt aufzubringen ist. In diesem Fall kann eine neue Massenstromverteilung m berechnet werden, bei der sich beispielsweise der Aufgabepunkt bei 3 als nahezu äquivalent zum Aufgabepunkt 2 für eine bestimmte Massenstromverteilung ergibt. Dann könnte ein Teil des theoretisch bei 2 aufzugebenden Teilmassenstroms 2 mit einem Teilmassenstrom 3 am Ort 3 aufgegeben werden, so daß das erhaltenene Ergebnis, nämlich die gewünschte Querverteilung, mit anderen Mitteln erzielt werden kann. Somit können auch Fälle abgedeckt werden, die praktisch schwer zu verwirklichen sind.
Die in den vorbeschriebenen Fig. 1 bis 4 genannten
Massenverteilungen sind Funktionen in Abhängigkeit von den
folgenden Parametern:
Massenstromverteilung m Tausalz = f(Tausalzmassenstrom, Solemassenstrom, Fahrgeschwindigkeit, Arbeitsbreite, Asymmetrie, Streugutsorte, Verlauf der Querverteilung)
Entsprechend Massenstromverteilung m Sole = f(Tausalzmassenstrom, Solemassenstrom, Fahrgeschwindigkeit, Arbeitsbreite, Asymmetrie, Streugutsorte, Verlauf der Querverteilung)
Die Winkelgeschwindigkeit der Schleuderscheibe = f(Tausalzmassenstrom, Solemassenstrom, Fahrgeschwindigkeit, Arbeitsbreite, Asymmetrie, Streugutsorte, Verlauf der Querverteilung)
Massenstromverteilung m Tausalz = f(Tausalzmassenstrom, Solemassenstrom, Fahrgeschwindigkeit, Arbeitsbreite, Asymmetrie, Streugutsorte, Verlauf der Querverteilung)
Entsprechend Massenstromverteilung m Sole = f(Tausalzmassenstrom, Solemassenstrom, Fahrgeschwindigkeit, Arbeitsbreite, Asymmetrie, Streugutsorte, Verlauf der Querverteilung)
Die Winkelgeschwindigkeit der Schleuderscheibe = f(Tausalzmassenstrom, Solemassenstrom, Fahrgeschwindigkeit, Arbeitsbreite, Asymmetrie, Streugutsorte, Verlauf der Querverteilung)
Für die gute Durchmischung gilt ferner:
Die letztgenannte Querverteilung muß nicht die in Fig. 8 als
ideale Querverteilung bezeichnete gleichmäßige Querverteilung
sein. Es gibt Anwendungsfälle, in denen eine bewußte
ungleichmäßige Querverteilung gewählt wird, wie beispielsweise
in Fig. 5 gezeigt ist.
Fig. 5 zeigt eine Straße S, die mit einem Streuringsektor C
bestreut wird. Die Verteilung der Taumittel kann innerhalb des
Streuringsektors C so beschaffen sein, daß sich die in Fig. 5
gezeigte stufenförmige Querverteilung A' ergibt. Eine solche
Querverteilung ist beispielsweise auf mehrspurigen Straßen
sinnvoll. Gemäß Fig. 5 ist eine stark befahrene Spur (rechts in
Fig. 5) schwächer zu streuen als die üblicherweise wenig
befahrene langsamere Spur (links in Fig. 5). Es kann eine
Einzelfallabwägung erforderlich sein, um die widerstrebenden
Interessen, wie rasches Abtauen der schnellen Spur gegenüber
einem starken Salzabtrag durch hohe Schleuderwirkung
gegeneinander abzuwägen. Somit kann es erforderlich sein, die
Querverteilung den Gegebenheiten der jeweiligen Straße
anzupassen. Dies ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
vergleichsweise einfach und gezielt möglich.
So können häufig auftretenden Bedingungen geeignete
Massenstromverteilungen der Taumittel auf der Schleuderscheibe
zugeordnet werden, die dann vom Fahrer eines
Winterdienstfahrzeugs oder dessen Leitstelle beim Auftreten
dieser Bedingungen einfach abgerufen werden können. Somit kann
eine schnelle Anpassung an geänderte Betriebsbedingungen
vorgenommen werden, wobei durch die durch das Verfahren mögliche
Feineinstellung der erzielten Querverteilung eine feinfühlige
Anpassung an Veränderungen der Betriebsbedingungen möglich ist.
Zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens sollen anhand der
Fig. 6 und 7 lediglich beispielhaft Vorrichtungen beschrieben
werden, die eine Zuführung der Taumittel mit einer vorgegebenen
Massenstromverteilung auf die Schleuderscheibe ermöglichen.
Fig. 6 zeigt eine Vorrichtung, mit der eine in Fig. 4 gezeigte
Zuführung der Taumittel mit einer vorgegebenen
Massenstromverteilung zur Schleuderscheibe umgesetzt werden
kann. Gemäß Fig. 6 ist eine Rutsche 2 vorgesehehen, die zwei
Reihen zueinander paralleler Rinnen 21 aufweist. Das untere Ende
der Rutsche 2 ist einer drehbaren Schleuderscheibe (nicht
dargestellt) gegenüberliegend angeordnet. An oberen Ende der
Rutsche 2 ist ein Trichter 22 vorgesehen, der sämtliche Rinnen
21 überdeckend angeordnet ist. Oberhalb des Trichters 22 ist ein
Förderband 23 angebracht, das der Zuführung des Tausalzes dient.
Mit 26 ist eine Solezuführleitung bezeichnet (nur eine
dargestellt). Vorzugsweise ist für jede Rinne 21 eine
Soleleitung 26 vorgesehen.
Innerhalb jeder Rinne 21 ist eine Absperreinrichtung in Form
einer Klappe 24 ausgebildet, die über eine ggf. mittels
Fremdkraft antreibbare Achse 25 verstellbar ist. Mit Hilfe der
Absperreinrichtung kann der Querschnitt der zugehörigen Rinne 21
für jede Rinne 21 einzeln eingestellt werden. Die Klappe 24 ist
ausgelegt, den Rinnenquerschnitt wahlweise ganz, teilweise oder
nicht zu verschließen, wobei Zwischenstellungen der Klappe 24
vorzugsweise stufenlos einstellbar sind.
Wenn die Klappen 24 aller Rinnen 21 in ihrer durch die
Massenstromverteilung für das Tausalz vorgegebenen Stellung
sind, wird bei stets gefülltem Trichter 22 am unteren Ende der
Rutsche 2 aus den jeweiligen Rinnenöffnungen ein Teilmassenstrom
an Tausalz abgegeben. Folglich gibt die Rutsche 2 insgesamt
einen Tausalzmassenstrom mit einer vorgegebenen
Massenstromverteilung ab.
Die Rutsche 2 kann mit einer Rütteleinrichtung (nicht
dargestellt) versehen sein, die einen kontinuierlichen Strom des
Tausalzes durch die Rinnen 21 unterstützt.
Die Klappen 24 können durch andere geeignete
Feststoffdosiereinrichtungen ersetzt werden, beispielsweise
Schieber, Kugelhähne oder dergleichen. Es können auch starre
Strömungshindernisse in die Rinnen 21 eingesetzt werden, wenn
der Betriebszustand der Rutsche 2 üblicherweise gleichbleibend
ist. Ferner können hydraulisch oder pneumatisch füllbare
elastische Kissen im Rinnenverlauf vorgesehen werden, die den
Rinnenquerschnitt einstellbar verengen können.
Wie zuvor erwähnt wurde, sind Soleleitungen 26 vorzugsweise an
jeder Rinne 21 angebracht und münden in die zugehörige Rinne 21.
Vorzugsweise ist die Mündung der Soleleitung 26 stromabwärts der
Absperreinrichtung (Klappe 24) vorgesehen. Soll nun durch die
Rinne 21 ausschließlich Sole zu der Schleuderscheibe zugeführt
werden, kann die Rinne 21 mit der Klappe 24 verschlossen werden
und Sole durch die Soleleitung 26 mit einem vorgegebenen
Teilmassenstrom der jeweiligen Rinne zugeführt werden.
Es ist auch möglich Sole und Tausalz gleichzeitig mit
vorgegebenen Teilmassenströmen in die jeweiligen Rinnen
aufzugeben, so daß sich auf der Streuscheibe (am Scheibenrand)
eine vorgegebene Massenverteilung von sowohl Tausalz als auch
Sole einstellt. Die Zuführung der Sole kann über Dosierpumpen,
Dosierventile und Pumpe oder ähnliche bekannte Mittel erfolgen.
Abschließend ist noch auf die Fig. 7 einzugehen, die eine
Rutsche 2 mit einer Anordnung von Rinnen 21 zeigt. Die Rinnen 21
sind zueinander parallel und einem konstanten Radius auf der
Schleuderscheibe folgend angeordnet. Damit ergibt sich annähernd
eine Aufbringung der Taumittel, wie sie in Fig. 1a bzw. Fig. 3
gezeigt ist. Bei dieser Rutsche 2 erfolgt der Stoffauftrag
vordosiert in jede Rinne 21.
Das vordosierte Zuführen des Taumittels kann beispielsweise
durch ein in Längsbahnen unterteiltes Förderband mit
Dosierschiebern für jede Bahn erfolgen. Es kann auch eine
vorgeschaltete Dosierwalze verwendet werden. Ebenso können
Schneckenförderer mit einstellbaren Auslässen oder dergleichen
verwendet werden.
Analog den Ausführungen zu Fig. 6 kann die Rutsche 2 gemäß Fig. 7
auch zum Auftrag von Sole verwendet werden, indem entsprechende
Soleleitungen (nicht dargestellt) den Rinnen zugeordnet sind.
Für die vorhergehenden Ausführungen wurde Tausalz als Beispiel
für ein Taumittel verwendet. Es ist jedoch anzumerken, daß das
Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie die Grundlagen
der Vorrichtung dafür auch für andere Taumittel oder
Abstumpfungsmittel, wie Split, Sand oder dergleichen verwendbar
sind.
Gleichermaßen kann die Sole auch Alkohol, Glykol etc. sein und
ist nicht auf eine Salzlösung beschränkt.
Ferner muß nicht eines der Taumittel fest und das andere
Taumittel flüssig sein. Die Erfindung ist mit dem gleichen
Erfolg auch auf Feststoffe bzw. eine aufzubringende Mischung
davon anwendbar. Ferner kann die Erfindung auch auf die
Verteilung eines einzelnen Taumittels angewandt werden.
Zudem ist die Erfindung nicht auf den Winterdienst auf Straßen
beschränkt; der Winterdienst auf Flughäfen etc. ist gleichfalls
umfaßt.
Claims (25)
1. Verfahren zur flächigen Verteilung von Taumitteln,
insbesondere von Tausalz und Sole als Taumittel, die jeweils
aus einem Vorratsbehälter entnommen werden, auf mindestens eine
relativ zu einer mit den Taumitteln zu versehenden Fläche in
einer Fahrtrichtung (F) bewegte, rotierende Schleuderscheibe
(1) mit einem vorgegebenen Massenstrom axial aufgebracht werden
und von dieser abgeschleudert werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Massenstrom von mindestens einem der auf die
Schleuderscheibe aufgebrachten Taumittel, wie Tausalz oder
Sole, mit einer vorgegebenen, sich mindestens in einer
Umfangsrichtung (ϕ) der Schleuderscheibe (1) verändernden
Massenstromverteilung (m) auf die Schleuderscheibe (1)
aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich
die Massenstromverteilung (m) in Radialrichtung (r) der
Schleuderscheibe (1) verändert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens einer der Massenströme in Teilmassenströme (i)
unterteilt wird, die an verschiedenen Aufgabepunkten auf die
Schleuderscheibe (1) aufgegeben werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Teilmassenströme (i) zu verschiedenen Aufgabepunkten zugeführt
werden, die in Form einer Matrix angeordnet sind, die bezüglich
der Schleuderscheibe (1) eine Erstreckung in einer
Radialrichtung und einer dazu senkrechten Richtung hat, die
kartesische Koordinaten bilden.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Teilmassenströme (i) zu verschiedenen Aufgabepunkten zugeführt
werden, die in Form einer Matrix angeordnet sind, die bezüglich
der Schleuderscheibe (1) eine Erstreckung in radialer Richtung
und in Umfangsrichtung hat, die Polarkoordinaten bilden.
6. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet,
daß die Massenströme in Teilmassenströme (i) verschiedener
Größe aufgeteilt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Massenstrom an Tausalz in die
Teilmassenströme (i) aufgeteilt wird und der Massenstrom an
Sole in einem Massenstrom belassen wird, wobei das Tausalz mit
einer entlang der Umfangsrichtung (ϕ) der Schleuderscheibe (1)
variierenden Massenstromverteilung (m) aufgegeben wird und der
Solemassenstrom an einem Aufgabepunkt in der Nähe Aufgabepunkts
des in Drehrichtung der Schleuderscheibe (1) ersten
Teilmassenstroms (i) des Tausalzes aufgeben wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
sowohl der Massenstrom an Tausalz als auch der Massenstrom an
Sole jeweils in Teilmassenströme aufgeteilt werden, die in
Umfangsrichtung (ϕ) und/oder in Radialrichtung (r) jeweils
abwechselnd auf die Schleuderscheibe (1) aufgebracht werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte flächige
Verteilung eine zur Fahrtrichtung senkrechte, im wesentlichen
konstante Querverteilung (A) der verteilten Stoffe ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte flächige
Verteilung eine zur Fahrtrichtung senkrechte, stufenförmige
Querverteilung (A') ist.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Querverteilung (A, A') bezüglich einer Längsachse des
die Schleuderscheibe (1) tragenden Fahrzeugs asymmetrisch ist.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Massenstromverteilung m Taumittel
und/oder die Massenstromverteilung m Sole in Abhängigkeit von
mindestens einem der Parameter Tausalzmassenstrom,
Solemassenstrom, Arbeitsbreite, Streugutsorte, Asymmetrie,
Verlauf der Querverteilung, Fahrzeuggeschwindigkeit und die
Drehzahl der Schleuderscheibe (1) eingestellt wird.
13. Vorrichtung zur flächigen Verteilung von Taumitteln,
insbesondere Tausalz und Sole, mit
jeweils einem Vorratsbehälter für die Taumittel, zumindest einer relativ zu einer mit den Taumitteln zu versehenden Fläche in einer Fahrtrichtung bewegbaren, rotierenden Schleuderscheibe (1) und einer Einrichtung (2) zum axialen Aufbringen der Taumittel auf die Schleuderscheibe,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung eine Rutsche (2) aufweist, die mindestens einen der Massenströme von zwei Taumitteln mit einer sich in Umfangsrichtung der Schleuderscheibe (1) verändernden Massenverteilung (m) aufgibt.
jeweils einem Vorratsbehälter für die Taumittel, zumindest einer relativ zu einer mit den Taumitteln zu versehenden Fläche in einer Fahrtrichtung bewegbaren, rotierenden Schleuderscheibe (1) und einer Einrichtung (2) zum axialen Aufbringen der Taumittel auf die Schleuderscheibe,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung eine Rutsche (2) aufweist, die mindestens einen der Massenströme von zwei Taumitteln mit einer sich in Umfangsrichtung der Schleuderscheibe (1) verändernden Massenverteilung (m) aufgibt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rutsche (2) eine Mehrzahl von Rinnen (21) hat, von denen
mindestens zwei jeweils mit einem Teilstrom des einen
Taumittels, wie Tausalz oder Sole, beaufschlagbar sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auslaßöffnungen bildenden Rinnenenden der Rutsche (2) auf
einer sich sich quer über einen Schleuderscheibenabschnitt
erstreckenden Linie angeordnet sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auslaßöffnungen bildenden Rinnenenden der Rutsche (2) einem
konstanten Radius der Schleuderscheibe (1) folgend angeordnet
sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rutsche (2) mehrere Lagen umschlossener
Rinnen (21) aufweist, deren Rinnenenden in Form einer Matrix
angeordnet sind.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinnen (21) rohrförmig sind
und an ihrem der Schleuderscheibe (1) abgewandten Ende mit
einer Stoffzuteilungseinrichtung (22, 23) verbunden sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stoffzuteilungseinrichtung eine Fördereinrichtung (23) für
Tausalz und/oder eine Dosiereinrichtung (26) für Sole aufweist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
jede Rinne (21) mit einer Ansperreinrichtung (24, 25) zum
teilweisen oder Vollständigen Verschließen der zugehörigen
Rinne (21) versehen ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
jede Absperreinrichtung (24, 25) einzeln ansteuerbar ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung eine Förderschnecke
für Tausalz aufweist, die Tausalz in einen gemeinsamen Trichter
(22) zuführt, der oberhalb der Rinnen (21) angeordnet und mit
diesen verbunden ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung ein Förderband
aufweist, das in den Rinnen zugeordnete Längsbahnen unterteilt
ist, die jeweils mittels eines Dosierschiebers wahlweise ganz
oder teilweise verschließbar sind.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung ein Förderband und
eine zugeordnete Dosierwalze aufweist, deren Profil einer
Massenstromverteilung des Tausalzmassenstroms auf die einzelnen
Rinnen entspricht.
25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis
24, dadurch gekennzeichnet, daß für die Sole den Rinnen (21)
zugeordnete Dosierpumpen und/oder Dosierventile vorgesehen
sind.
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