DE2400437A1 - METHOD AND APPARATUS FOR REMOVING FROZEN LAYERS FROM SURFACES - Google Patents
METHOD AND APPARATUS FOR REMOVING FROZEN LAYERS FROM SURFACESInfo
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Description
3. Januar 1974 Gzt/RoJanuary 3, 1974 Gzt / Ro
British Columbia Research Council, 3650 Wesbrook Crescent. Vancouver 167, CanadaBritish Columbia Research Council, 3650 Wesbrook Crescent. Vancouver 167, Canada
Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen gefrorener Schichten von OberflächenMethod and apparatus for removing frozen layers from surfaces
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen einer Schicht Eis, Schnee oder Reif von einer Oberfläche, auf der sich die Schicht gebildet hat und festgefroren ist.The invention relates to a method and a device for removing a layer of ice, snow or frost from a surface, on which the layer has formed and is frozen solid.
Es ist bekannt, daß die Adhäsionskräfte zwischen Eis und anderen üblichen Stoffen größer sind als die inneren Kohäsionskräfte bzw« Festigkeit des Eises selbst. Versuche, Eis von einer Oberfläche, auf der es festgefroren ist, durch Brechen zu entfernen, bewirken gewöhnlich ein Zerbrechen des Eises, ohne es jedoch vollständig zu entfernen.It is known that the adhesive forces between ice and other common substances are greater than the internal cohesive forces or Strength of the ice itself. Attempts to break ice from a surface on which it is frozen will cause it to work usually breaking the ice without completely removing it.
Eis in seinen verschiedenen Erscheinungsformen kann in vielen Fällen lästig oder schädlich sein, und es sind große Anstrengungen unternommen worden, um es unter Kontrolle zu halten, sowie viele Versuche zur Entwicklung von Verfahren, mit deren Hilfe Sis von bearbeiteten Oberflächen entfernt werden kann,Ice cream in its various manifestations can come in many Cases can be bothersome or harmful and great efforts have been made to keep it under control as well many attempts to develop methods by which Sis can be removed from machined surfaces,
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auf denen es sich gebildet hat.on which it has formed.
Unter den Verfahren zur Entfernung von Eis, die am häufigsten ohne Erfolg angewendet wurden, befinden sich Verfahren, die Infrarot-Strahlung, allgemeiner als Strahlungswärme bezeichnet, verwendeten. Diese Strahlungswärme dringt nicht tiefer als einige hundertstel Millimeter in das Eis ein, so daß die EisoberfläcLe schmilzt und dabei eine Wasserschich't oder einen Wasserfilm bildet, der auf der Oberfläche verbleibt, wenn sie horzontal verläuft oder nach unten abfließt, wenn die Oberfläche geneigt ist. Strahlungswärme durchdringt nicht Wasser, daher verhindert ein dünner Wasserfilm oder eine dünne Wasserschicht über dem Eis, daß weitere Wärmestrahlung das Eis direkt erreicht, wodurch die Schmelzgeschwindigkeit entsprechend reduziert wird* Im günstigsten Falle kann Strahlungswärme, die z.B. mittels Heizlampen erzeugt wird, Eis lediglich durch Schmelzen entfernen, was ein langsames und kostspieliges Verfahren darstellt, und eine beträchtliche Menge geschmolzenen Wassers übrig läßt, was wiederum erneute Vereisungsprobleme ergibt.Among the procedures for ice removal that have been used most often without success are procedures that Infrared radiation, more commonly referred to as radiant heat, used. This radiant heat does not penetrate deeper than a few hundredths of a millimeter into the ice, so that the surface of the ice melts and thereby a layer of water or a film of water that remains on the surface when it is horizontal or drains down when the surface is inclined is. Radiant heat does not penetrate water, so a thin film of water or a thin layer of water over the ice prevents that further heat radiation reaches the ice directly, whereby the melting rate is reduced accordingly * In the best of cases Trap can only remove radiant heat generated by heating lamps, for example, by melting it, which is a slow process and is a costly process, leaving a significant amount of molten water, which in turn recurs Icing problems results.
Die aus der US-Patentschrift 3 471 681 bekannte Vorrichtung ist ein Beispiel für die Verwendung von Strahlungswärme zum Schmelzen von Eis ο Eine Reihe Heizlampen dient zum Erwärmen der Oberfläche durch Strahlung, wobei diese Heizlampenreihe hinter einem Gebläse angeordnet ist, um heiße Luft auf die Oberfläche zu richten. Hierdurch treten jedoch die oben erwähnten Nachteile auf.The device known from U.S. Patent 3,471,681 is an example of using radiant heat to melt ice o A row of heating lamps is used to heat the surface by radiation, this row of heating lamps being placed behind a fan to direct hot air onto the surface. However, this leads to the disadvantages mentioned above.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Technik oder ein neues Verfahren, mittels dem die Bindung zwischen Eis und den meisten üblichen Oberflächen unterbrochen werden kann sowie eine Vorrichtung für diesen Zweck. Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit der Entfernung von Eis von einer Straßenoberfläche beschrieben, ist jedoch nicht auf diese Anwendungsart beschränkt. Zum Beispiel kann das Verfahren ebenfalls von Nutzen sein für Start- und Landebahnen von Flughäfen, für Füßgängerwege, Rampen, Verladedocks und Verschiebebahnhöfe, für Kühlhallen und die Gefrierwaren-Lebensraittelindustrie und für ähnliche Anwendungsfälle, in denen Anhäufungen von Schnee, Eis oder Reif entfernt werden müssen.The present invention relates to a new technique or a new process by which the bond between ice and most common surfaces can be broken and a device for this purpose. The invention will hereinafter be used in connection with the removal of ice from a road surface described, but is not limited to this type of application. For example, the method can also be useful be for airport runways, for pedestrian walkways, Ramps, loading docks and marshalling yards, for cold stores and the frozen food industry and for similar use cases in which accumulations of snow, ice or frost must be removed.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein starker Strahl sichtbaren Lichtes gebündelt und auf die Grenz- oder Berührungsfläche zwischen einer Eis-, Schnee- oder Reifschicht und einer Oberfläche, auf der diese -Schicht festgefroren ist, gerichtet, um der Grenzschicht Energie durch die gefrorene Schicht in einem derartigen Ausmaß zuzuführen, daß die Grenzzone auf eine Temperatur oberhalb des Gefrierpunktes von V/asser aufgeheizt wird, und dadurch die Bindung zwischen der gefrorenen Schicht und der Oberfläche aufgehoben wird, um die gefrorene Schicht von der Oberfläche abzulösen.In the method according to the invention, a strong jet is produced visible light bundled and on the interface or contact surface between an ice, snow or frost layer and a Surface on which this layer is frozen, directed, to supply energy to the boundary layer through the frozen layer to such an extent that the boundary zone is raised to a temperature is heated above the freezing point of water, and thereby the bond between the frozen layer and the surface is lifted to peel the frozen layer from the surface.
Wenn einer Grenzschicht zwischen zwei Stoffen Energie zugeführt wird, in diesem Falle in Form von Licht, das relativ unbehindert Eis, Schnee und Reif durchdringt, sich jedoch in Wärme verwandelt,When energy is supplied to a boundary layer between two substances, in this case in the form of light, it is relatively unobstructed Penetrates ice, snow and frost, but turns into warmth,
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wenn es bei Erreichen der Grenzschicht auf ein lichtundurchlässiges, absorbierendes Material trifft, so steigt die Temperatur an der Grenzschicht an. Die Schnelligkeit des Temperaturanstiegs hängt sowohl von dem Betrag der der Grenzschicht zugeführten Energie als.auch von der Geschwindigkeit ab, mit der die Energie zugeführt wird. Beim Aufbrechen der Bindung zwischen geborenem Wasser und einem anderen Material, wie etwa einer Straßenoberfläche, muß der Temperaturanstieg an der Grenzschicht zumindest eine Grenzschichttemperatur ergeben, die dem Schmelzpunkt von Eis entspricht. Dies kann entweder durch niedrige Energiezufuhr über eine lange Zeit oder durch eine höhere Energiezufuhr über eine kürzere Zeit erreicht werden. Als Folge der Wärmeableitung in .der Grenzschicht ist jedoch die erforderliche Gesamtenergie zur Erzeugung des notwendigen Temperaturanstiegs umgekehrt proportional zur Rate der Energiezufuhr. Das hier beschriebene Verfahren verwendet eine sehr starke Lichtquelle, vorzugsweise mit fokussierendem optischem Zubehör.if, upon reaching the boundary layer, an opaque, When absorbing material hits, the temperature at the boundary layer rises. The rapidity of the temperature rise depends both on the amount of energy supplied to the boundary layer and on the speed with which the energy is supplied. When the bond between born water and another material is broken, such as a road surface, the temperature rise at the boundary layer must result in at least a boundary layer temperature, which corresponds to the melting point of ice. This can either be due to low energy intake over a long period of time or can be achieved over a shorter period of time through a higher energy supply. As a result of the heat dissipation in the boundary layer, however the total energy required to produce the necessary temperature rise is inversely proportional to the rate of Energy supply. The method described here uses a very strong light source, preferably with focusing optical Equipment.
Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung wird Licht mit einer Wellenlänge von 300 bis 700 Nanometern als Energie zugeführt. Dieses Licht durchdringt am schnellsten gefrorenes Wasser in seinen verschiedenenüblichen Erscheinungsformen und wird in hohem Maße von lichtundurchlässigen Basismaterialieri, von denen die gefrorene Schicht entfernt werden soll, absorbiert, wodurch sie erwärmt werden. Aus LaboratOriumsversuchen an asphalthaltigem Beton-Straßenbelag wurde errechnet, daß eine Licht-Strahlungsener-In a preferred embodiment of the invention, there is light with a wavelength of 300 to 700 nanometers supplied as energy. This light is the fastest to penetrate and become frozen water in its various common manifestations largely of opaque base materials of which if the frozen layer is to be removed, it is absorbed, thereby heating it. From laboratory tests on asphalt Concrete road surface was calculated that a light radiation energy
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gie von 40 Kilowatt auf etwa 30 Zentimeter Straßenbelag oder Straßenbreite ein ausreichendes Schmelzen der Grenzschicht bei einer Räumgeschwindigkeit von etwa 25 km/Std. ergibt, wenn die Straßendecke nicht kalter als -15°C ist. Der erforderliche Energiebetrag hängt von der Temperatur der Oberfläche und der Bewegungsgeschwindigkeit1 der Energiequelle über die Oberfläche ab.gie of 40 kilowatts on about 30 centimeters of road surface or road width, sufficient melting of the boundary layer at a clearing speed of about 25 km / h. results when the road surface is not colder than -15 ° C. The amount of energy required depends on the temperature of the surface and the speed of movement 1 of the energy source over the surface.
Das Verfahren des Aufbrechens der Eisbindung an der Grenzfläche durch Energiezufuhr mit einer sehr hohen Rate ergibt einen sehr wirtschaftlichen Betrieb, da die gesamte Energiezufuhr auf ein Minimum herabgesetzt wird. Als Folge dieses Verfahrens tritt schnelles Wiedergefrieren ein, da nur sehr wenig überschüssige Wärme verbleibt außer dem Betrag, der erforderlich ist, um einen dünnen Film oder eine dünne Schicht an der Grenzschicht zu schmelzen. Dementsprechend muß die gefrorene Abraumschicht innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne, etwa in der Größenordnung von 5 Sekunden nach dem Schmelzen der Grenzschicht angehoben oder abgeräumt werden, da die Wärme von der Grenzzone schnell in das umgebende Material abgeleitet wird, das unterhalb der Schmelztemperatur verblieben ist, wodurch ein sehr schnelles Wiedergefrieren, des geschmolzenen Films oder der geschmolzenen Schicht auftreten kann.The process of breaking the ice bond at the interface by energizing it at a very high rate gives a very economical operation, as the entire energy supply is reduced to a minimum. As a result of this procedure occurs quick re-freezing as very little excess heat remains other than what is needed to make one to melt thin film or a thin layer at the boundary layer. Accordingly, the frozen spoil layer must be within a be lifted or cleared for a very short period of time, roughly in the order of magnitude of 5 seconds after the boundary layer has melted, because the heat from the boundary zone is quickly dissipated into the surrounding material, which remained below the melting temperature is, causing a very rapid re-freezing of the molten Film or the melted layer can occur.
Die Erfindung betrifft sowohl das Verfahren zum Entfernen von Eisschichten von Oberflächen als such die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Beim Entfernen einer Eisschicht von einer Straßendecke kann die Vorrichtung eine unabhängige Einheit sein, die von einem geeigneten Fahrzeug,·, wie etwa einem Lastkraftwagen be-The invention relates to both the method for removing Layers of ice from surfaces as such the device to carry out of the procedure. When removing a layer of ice from a road surface, the device can be an independent unit that from a suitable vehicle, such as a truck
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wegt wird, oder sie kann eine Einheit mit Eigenantrieb sein bzw. auf einem Lastkraftwagen oder ähnlichem angebracht sein.or it can be a self-propelled unit, mounted on a truck or the like.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen geeigneten Rahmen oder eine Basis auf und eine Lichteinrichtung an der Basis zum Richten eines starken gebündelten Strahls sichtbaren Lichtes auf die Grenzschicht zwischen der zu entfernenden Schicht und der Oberfläche, auf der die Schicht gejferen ist, mit einem Ausmaß, das ausreicht, die Grenzzone auf eine Temperatur oberhalb des Gefrierpunkts von Wasser aufzuheizen und dadurch die Bindung zwischen der gefrorenen Schicht und der Oberfläche aufzubrechen, um die Schicht von der Oberfläche abzulösen. Beim Straßenräumen kann z.B. diese Vorrichtung oder Einheit zusammen mit einem sep raten Schneepflug verwendet werden, wobei diese Schneepflug-Einrichtung vorzugsweise vor der Lichteinrichtung in die Vorrichtung eingebaut wird, um Schnee vorher aus der Bahn zu räumen. Zusätzlich kann die Vorrichtung hinter der Lichteinrichtung Verrichtungen zum Aufbrechen der gefrorenen Schicht unmittelbar nachdem deren Bindung unterbrochen.worden ist, aufweisen sowie Vorrichtungen zum Anheben und Entfernen der Bruchstücke. Als weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann eine Ansauganlage zum Aufsaugen des übrigbleibenden geschmolzenen Wassers unmittelbar nach der Entfernung der Bruchstücke der gefrorenen Schicht und bevor Wiedergefrieren eintritt, verwendet werden.The device according to the invention has a suitable framework or a base on and light means on the base for directing a strong collimated beam of visible light on the boundary layer between the layer to be removed and the surface on which the layer is removed, to an extent that is sufficient to heat the boundary zone to a temperature above the freezing point of water and thereby the bond break between the frozen layer and the surface to peel the layer from the surface. When clearing streets For example, this device or unit can be used together with a separate snow plow, this snow plow device is preferably installed in the device in front of the lighting device in order to clear snow from the track beforehand. In addition, the device can perform operations behind the lighting device for breaking up the frozen layer immediately after its bond has been broken, as well as devices for lifting and removing the fragments. A suction system for suction can be used as a further advantageous embodiment of the remaining molten water immediately after the removal of the fragments of the frozen layer and before Re-freezing occurs, can be used.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen, sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.Further features and advantages of the invention emerge from the attached drawings, as well as from the following description of exemplary embodiments.
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Es zeigt:It shows:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit einem Lastkraftwagen; 1 shows a schematic side view of an embodiment of the invention in connection with a truck;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung;Fig. 2 is a plan view of the device;
Fig. 3 ' einen Teil-Querschnitt entlang der Linie 3-3 der3 'is a partial cross-section along line 3-3 of FIG
Figur 2, der eine starke Quelle sichtbaren Lichtes darstellt;Figure 2 depicting a strong source of visible light;
Fig. 4 einen Längsschnitt entlang der Linie 4-4 der Figur 2;FIG. 4 is a longitudinal section along the line 4-4 of FIG. 2;
Fig. 5 einen Teilquerschnitt ähnlich Figur 3, der jedoch eine andersartige starke Quelle sichtbaren Lichtes darstellt; undFIG. 5 shows a partial cross section similar to FIG. 3, but which represents another strong source of visible light; and
Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Figur 4» die jedoch die Lichtquelle nach Figur 5 darstellt.6 is a view similar to FIG. 4, but depicts the light source according to FIG.
In den Figuren 1 bis 4 ist mit der Bezugszahl 10 die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Entfernen von Überzügen oder Schichten wie Eis, Schnee oder Reif von Oberflächen, wie etwa einer Straßenoberfläche oder Straßendecke 11 bezeichnet. Die Vorrichtung 10In Figures 1 to 4, the reference number 10 is the invention Device for removing coatings or layers such as ice, snow or frost from surfaces such as a road surface or road surface 11 designated. The device 10
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weist einen geeigneten Basisrahmen 14 auf, der auf Rädern 15 montiert ist, er kann jedoch auch auf Schlittenkufen oder traktorähnlichen Fahrgestellen angebracht werden. Alternativ kann der Basisrahmen auch eine Verlängerung eines Rahmenbestandteiles eines Lastkraftwagens, einer Planiermaschine oder eines anderen Straßen- bzw. Straßenbaufahrzeuges sein. Ein Tragrahmen 16 ist vertikal beweglich auf dem Basisrahmen 14 angebracht.has a suitable base frame 14 which is mounted on wheels 15, but it can also be on sled runners or tractor-like chassis are attached. Alternatively, the base frame can also be an extension of a frame component a truck, a grader or another road or road construction vehicle. A support frame 16 is mounted on the base frame 14 so as to be vertically movable.
Ein Gehäuse 18 ist an dem Tragrahmen 16 angebracht und dient als Halterung für eine oder mehrere starke Lichtquellen oder Lichteinheiten. Das Gehäuse weist ein unteres Ende oder Auslaßende 19 auf, das sich vom Rahmen nach unten erstreckt und direkt über der Straßendecke 11 endet. Obwohl ein Schneepflug vor der Vorrichtung 10 herfahren kann, um vor der Front der. Vorrichtung befindlichen losen Schnee zu räumen, ist es von Vorteil, ein Schnee räumendes Schaufelblatt 21 an dem Rahmen 16 unmittelbar vor dem Gehäuse 18 anzubringen, wobei das Schaufelblatt sich transversal zur Vorrichtung erstreckt.A housing 18 is attached to the support frame 16 and serves as a holder for one or more powerful light sources or light units. The housing has a lower end or outlet end 19 which extends downwardly from the frame and directly above the Road surface 11 ends. Although a snow plow can drive up in front of the device 10 in order to avoid the front of the. Device located To clear loose snow, it is advantageous to have a snow-clearing blade 21 on the frame 16 immediately in front of the housing 18 to be attached, the airfoil extending transversely to the device.
Ein Brecher oder Brechwerk 24 ist transversal unmittelbar hinter dem Gehäuse 18 auf dem Rahmen 16 befestigt. In der dargestellten Ausführungsform besteht das Brechwerk 24 aus einer Walze 26 mit Spitzen oder Dornen 27, die radial zur peripheren Oberfläche der Walze angeordnet sind. Wenn es gewünscht wird, kann eine weitere Schneepflugschar 30 an dem Tragrahmen hinter dem Brechwerk 24 angebracht werden.A crusher or crusher 24 is mounted on the frame 16 transversely immediately behind the housing 18. In the illustrated Embodiment, the crusher 24 consists of a roller 26 with points or thorns 27, which are radial to the peripheral surface the roller are arranged. If desired, another snowploughshare 30 can be attached to the support frame behind the Crusher 24 are attached.
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/ Obwohl die/ Although the
.bislang beschriebene Vorrichtung für den Zweck, für den sie entworfen worden ist, vollständig ausreicht und betriebsfähig ist, ist .es vorteilhaft, eine Ansaugeinrichtung zum Ansaugen von V/asser von der Straßendecke unmittelbar hinter dem Schneepflug 30 anzuordnen. Eine Ansaugdüse 32 ist auf dem Rahmen 16 angebracht und erstreckt sich transversal zum Rahmen hinter der Pflugschar Die Saugwirkung wird in dieser Düse durch mehrere Ansaugeinheiten 34 erzeugt, die von dem Tragrahmen getragen werden und mit dem Oberteil der Düse verbunden sind, wie es in den Figuren 1 und gezeigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Ansaugeinheiten 34 von elektrischen Motoren 35 betätigt.. So far described device for the purpose for which it was designed has been, is completely sufficient and operational, it is advantageous to have a suction device for sucking in water to be arranged from the road surface immediately behind the snow plow 30. A suction nozzle 32 is mounted on the frame 16 and extends transversely to the frame behind the ploughshare. The suction is created in this nozzle by several suction units 34 generated, which are carried by the support frame and connected to the top of the nozzle, as shown in Figures 1 and is shown. In this embodiment, the suction units 34 are actuated by electric motors 35.
Die Figuren 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Erzeugung eines starken Strahls sichtbaren Lichtes und zum Richten dieses Lichtstrahls auf die Oberfläche oder Decke der Straße 11. Der Lichtstrahl wird von mehreren Hochleistungseinheiten 40 erzeugt, die aneinander gereiht in dem Gehäuse 18 am unteren Ende 19 desselben angeordnet sind. Es handelt sich hierbei um übliche, bekannte Einheiten. Jede Einheit erzeugt einen stark gebündelten Strahl entlang einer mit 42 in Figur 3 bezeichneten dünnen Linie an der äußeren Brennachse eines eliptischen Reflektors 44. Der gebündelte Strahl ist derart fokussiert, daß die Linie 42 sich auf der Oberfläche oder Decke der Straße 11 befindet, die die Grenzschicht zwischen der Straße und einer Schicht oder einer Lage 46 von Eis, Schnee oder Reif auf der Straße darstellt. Die Licht-Strahlungsenergie wird von ;einem Wolfram-Faden erzeugt, der von einer durchsichtigen Quarz-■ umhüllung 48 umschlossen wird. Ein hochglanzpolierter elliptischerFigures 3 and 4 show an embodiment of the device to generate a strong beam of visible light and direct this beam of light onto the surface or ceiling of the Street 11. The light beam is generated by several high-performance units 40, which are lined up in the housing 18 are arranged at the lower end 19 of the same. These are common, well-known units. Every unit creates a highly focused beam along a thin line labeled 42 in Figure 3 on the outer focal axis of a elliptical reflector 44. The collimated beam is focused so that the line 42 is on the surface or ceiling the road 11 which is the boundary layer between the road and a layer or layer 46 of ice, snow or frost represents on the street. The light radiation energy is generated by a tungsten filament, which is covered by a transparent quartz ■ Enclosure 48 is enclosed. A highly polished elliptical
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Aluminiimreflektor ist mit 44 bezeichnet. Die Einheit 40 wird wegen ihrer Verfügbarkeit benutzt, obwohl sie Wärme erzeugt, die erfindungsgemäß nicht erforderlich ist. Diese Wärme ist tatsächlich sogar unerwünscht, da sie der Oberfläche der gefrorenen Schicht zugeführt wird, wo sie einen nutzlosen Schmelzprozeß in Gang setzt. Falls gewünscht, können Filter verwendet werden, um die Wärme nicht zu der gefrorenen Schicht gelangen zu lassen. Diese unnötige Wärmeerzeugung stellt eine-Energieverschwendung dar, und der ideale Weg besteht daher in der Verwendung eines Gerätes, das lediglich einen starken Strahl sichtbaren Lichtes erzeugt.The aluminum reflector is denoted by 44. The unit 40 will used because of its availability, although it generates heat that is not required according to the invention. This warmth is in fact, undesirable, since it is carried to the surface of the frozen layer where it is a useless melting process sets in motion. If desired, filters can be used to prevent heat from reaching the frozen layer allow. This unnecessary heat generation is a waste of energy and the ideal way is to use a device that only has a powerful beam visible light.
Die Figuren 5 und 6 zeigen ein alternatives lichterzeugendes Gerät 52, das ebenfalls bekannt und im Handel erhältlich ist. Dieses Gerat weist mehrere längliche rohrartige Wolframfaden-Quarzlampen 54 auf, die Seite an Seite innerhalb eines Reflektors 55 angeordnet sind. Das Gerät liefert einen starken Strahl sichtbaren Lichtes, der an der Grenzschicht zwischen der Straße 11 und der gefrorenen Schicht 46 gebündelt ist. Auch dieses Gerät wird verwendet, weil es leicht erhältlich ist. Es erzeugt daher ebenfalls Wärme, die erfindungsgemäß nicht erforderlich ist, und das Licht wird nicht in dem Maße gebündelt, wie es wünschenswert wäre. Das Gerät könnte jedoch umgebaut und mit einem Reflektor-versehen werden, der das Licht in etwa in der gleichen Weise bündelt, wie es bei der Einheit 40 in den Figuren 3 und 4 der Fall ist. Wie in Figur 6 gezeigt, sind mehrere Lichteinheiten 52 nebeneinander innerhalb des Gehäuses 18 an dessen unterem Ende 19 angeordnet.Figures 5 and 6 show an alternative light generating device 52 which is also known and commercially available. This device has several elongated tubular tungsten filament quartz lamps 54, side by side within a reflector 55 are arranged. The device delivers a strong beam of visible light that penetrates the boundary layer between the road 11 and the frozen layer 46 is bundled. This device is also used because it is easily available. It creates therefore also heat, which is not required according to the invention, and the light is not bundled to the same extent as it is would be desirable. The device could, however, be converted and provided with a reflector that shines the light roughly in bundles in the same way as is the case with the unit 40 in FIGS. As shown in Figure 6, there are several Light units 52 next to one another within the housing 18 whose lower end 19 is arranged.
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Für die Lichteinheiten und die Ansauggeräte der Vorrichtung 10 ist eine geeignete elektrische Stromversorgung vorgesehen, wie z.B. ein Generator, der von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird. Generator und Motor können am Rahmen 14 oder 16 befestigt werden, so daß die Vorrichtung 10 vollkommen unabhängig ist, oder ein Generator 60, der von einem Motor 61 angetrieben wirdy kann auf einem Lastkraftwagen-62 befestigt sein,· der mit der Vorrichtung 10 gekoppelt ist, um sie entlang der Straße 11 zu bewegen.A suitable electrical power supply, such as a generator driven by an internal combustion engine, is provided for the light units and the suction devices of the device 10. Generator and motor may be mounted to the frame 14 or 16, so that the device 10 is completely independent, or a generator 60 which is driven by a motor 61 y may be mounted on a lorry 62, · the coupled to the device 10 is to move them along road 11.
Das Schaufelblatt 21 ist derart montiert, daß es den vor dem Gehäuse 18 befindlichen Schnee räumt und nur eine relativ dünne Lage 46 von Eis, Schnee oder Reif übrigläßt. Das Brech- -werk 24 ist so montiert, d.aß seine Spitzen oder Dorne 27 in die Schicht 46 eindringen, ohne die Straßendecke 11 zu berühren, um die getforene Lage oder Schicht in kleine Stücke zu brechen. Die Pflugschar 30 ist derart angeordnet, daß sie sich entlang der Straßendecke 11 bewegt, die Bruchstücke der gefrorenen Schicht anhebt und sie auf eine Seite der Vorrichtung lenkt. Das Ansaugende der Ansaugdüse 32 bewegt sich direkt über die Oberfläche der Straße 11, um jegliches geschmolzenes Wasser anzusaugen, bevor es wieder gefriert.The shovel blade 21 is mounted in such a way that it clears the snow located in front of the housing 18 and only one relatively leaves a thin layer 46 of ice, snow or frost. The crushing -work 24 is mounted so that its tips or thorns 27 penetrate the layer 46 without touching the road surface 11, to break the frozen layer or layer into small pieces. The ploughshare 30 is arranged so that it extends along it of the pavement 11 moves, lifts the fragments of the frozen layer and directs them to one side of the device. The suction end of the suction nozzle 32 moves directly over the surface of the road 11 to suck in any molten water, before it freezes again.
Die Schaufelblätter 21 und 30, das Brechwerk 24 und die Ansaugdüse 32 können auf dem Rahmen 14 befestigt sein, in welchem Falle sie immer die gleiche Stellung zueinander einnehmen würden. Es The blades 21 and 30, the crusher 24 and the suction nozzle 32 can be mounted on the frame 14, in which case they would always assume the same position with respect to one another . It
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ist jedoch vorteilhaft, diese Teile oder den Rahmen 16 derart zu montieren, daß sie einzeln in ihrer Arbeitsstellung abgesenkt und wieder aus dieser Stellung angehoben werden können.however, it is advantageous to mount these parts or the frame 16 in such a way that they are individually lowered into their working position and can be raised again from this position.
Der Tragrahmen 16 kann relativ zum Basisrahmen 14 in jeder gewünschten Weise angehoben und abgesenkt werden. Bei dieser Ausfiihrungsform ist der Rahmen 16 mit dem Rahmen 14 mittels vier Kurbeln \rerbunden, von denen eine einen Hebel 66 .aufweist, der fest mit der Kurbel verbunden ist. Dieser Hebel kann zum Anheben und Absenken des Tragrahmens vor und zurück geschwenkt v/erden, und wird in den gewünschten Stellungen mittels einer Sperrklinken-Anordnung gehalten, die bei 68 in Figur 1 schematisch dargestellt ist.The support frame 16 can be raised and lowered relative to the base frame 14 in any desired manner. In this embodiment, the frame is 16 r to the frame 14 by means of four cranks \ erbunden, of which a lever 66 .aufweist which is fixedly connected to the crank. This lever can be pivoted back and forth to raise and lower the support frame, and is held in the desired positions by means of a pawl arrangement, which is shown schematically at 68 in FIG.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung 10 ist relativ einfach. Die Vorrichtung wird über die Straße 11 bewegt, von der die Eisschicht entfernt werden soll. Das Schaufelblatt 21 räumt den Schnee bis zur Lage oder Schicht 42 ab, die gewöhnlich aus Eis besteht. Während sich das Gehäuse 18 über diese Eisschicht bewegt, wird ein gebündelter starker Strahl sichtbaren Lichtes auf die Grenzschicht zwischen der Oberfläche der Straße 11 und der Eisschicht 46 gerichtet. Der Lichtstrahl durchdringt relativ unbehindert die Schicht aus Eis, Schnee und/oder Reif, wird jedoch bei Erreichen der lichtundurchlässigen absorbierenden Straßendecke an der Grenzschicht in Wärme umgesetzt, so daß die Temperatur an der Grenzschicht ansteigt und die Bindung zwischen dem gefrorenem Wasser und der Straßendecke unterbricht.The operation of the device 10 is relatively simple. The device is moved over the road 11 from which the ice sheet should be removed. The shovel blade 21 clears the snow down to the layer or layer 42, which usually consists of ice consists. As the housing 18 moves over this layer of ice, a concentrated, strong beam of visible light is emitted the boundary layer between the surface of the road 11 and the layer of ice 46 is directed. The light beam penetrates relatively unhindered the layer of ice, snow and / or frost, however, when it reaches the opaque absorbing Road surface converted into heat at the boundary layer, so that the temperature at the boundary layer rises and the bond interrupts between the frozen water and the road surface.
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Das Brechwerk 24 bricht die von der Oberfläche abgelöste Eisschicht sofort auf» und die Pflugschar bzw. das Schaufelblatt 30 hebt die Bruchstücke der Eisschicht an bzw. schabt sie ab und befördert sie auf eine Seite der Straße. Befindet sich danach noch freigelegtes Wasser auf der Straßendecke, so wird der größte Teil des Wassers von der Ansaugdüse 32 angesaugt, bevor es wieder gefriert.The crusher 24 breaks the layer of ice detached from the surface immediately on »and the ploughshare or the shovel blade 30 lifts or scrapes the fragments of the ice layer them off and put them to one side of the road. If there is still exposed water on the road surface afterwards, so Most of the water is sucked in by the suction nozzle 32 before it freezes again.
Wie bereits ausgeführt, kann eine Straße relativ schnell von Eis, Schnee oder Reif, die an der Straßendecke festgefroren sind, befreit v/erden. Bei schweren Schneefällen kann es erforderlich sein, einen üblichen Schneepflug der Vorrichtung 10 vorauszuschicken. Bisher ist Schnee üblicherweise von Straßen, Landstraßen und Autobahnen während bzw. direkt nach einem Schneefall geräumt worden, jedoch können die Standard-Schneepflüge .kein Eis, Schnee oder Reif entfernen, die direkt auf der Straßendecke haften. Die erfindungsgemäife Vorrichtung kann mit einer angemessenen Geschwindigkeit auf Straßen bewegt werden, um die Grenzflächen-Bindung aufzubrechen, so daß Eis, Schnee und/oder Reif · von der Straßendecke entfernt werden können.As already mentioned, a road can be covered relatively quickly by ice, snow or frost that has frozen onto the road surface. freed from / to earth. In the event of heavy snowfalls, it may be necessary to send a conventional snow plow ahead of the device 10. So far, snow has usually been on roads, country roads and motorways during or immediately after a snowfall has been cleared, but the standard snow plows cannot remove ice, snow or frost that is sticking directly to the road surface. The inventive device can with an appropriate Speed can be moved on roads to break the interface bond, leaving ice, snow and / or Frost · can be removed from the pavement.
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409828/036 6409828/036 6
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