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Diese
Erfindung bezieht sich auf Mittel zum Auftragen körnigen Feststoffs
auf eine Oberfläche. Insbesondere
betrifft die Erfindung Mittel zum Auftragen von Zuschlagstoff auf
eine Fahrbahnoberfläche.
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Eine
bekannte Zuschlagstoff-Auftragvorrichtung besteht aus einem Behälter, wie
beispielsweise einem Trichter, zum Speichern der Zuschlagstoffe, einer
Vorrichtung, wie beispielsweise einer Austragwalze, zum Übergeben
des Zuschlagstoffs vom Behälter
auf die Fahrbahnoberfläche
und Mitteln, wie beispielsweise ein Zufuhrtor oder eine Durchflussklinge
zur Steuerung der Zuschlagstoffmenge, die den Behälter verlässt. Typisch
könnte
das Zufuhrtor vor Gebrauch auf eine spezielle Einstellung justiert werden,
um eine spezielle Tiefe von Zuschlagstoff auf die Fahrbahn aufzutragen.
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Zwei
hauptsächliche
Mittel zur Steuerung der Zuschlagstoffgeschwindigkeit haben sich
im bekannten Stand der Technik entwickelt:
- 1)
Steuern des Umfangs, zu dem die Zufuhrtore geöffnet werden (wobei die Drehzahl
der Austragswalze fest ist).
- 2) Steuern der Drehzahl der Austragswalze (wobei der Umfang,
zu dem die Zufuhrtore geöffnet werden,
fest ist).
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Mit
beiden Verfahren sind Nachteile verbunden. Das Verfahren (1)
ist nur bei schnellen Geschwindigkeiten über Grund (wobei die Grundgeschwindigkeit
die Geschwindigkeit ist, mit der sich die Vorrichtung am Boden entlang
bewegt) und/oder hohen Auftraggeschwindigkeiten der Zuschlagstoffe
effektiv: Bei niedrigen Auftraggeschwindigkeiten der Zuschlagstoffe
und niedrigen Geschwindigkeiten über
Grund fließen
die Zuschlagstoffe nicht auf eine steuerbare Weise durch den Zufuhrtorspalt.
Das Verfahren (2) ist nur bei langsamen Geschwindigkeiten über Grund
effektiv: Mit einer festen Öffnung
der Tore kann die Austragswalze nicht genügend Zuschlagstoff mit dem
nötigen
Genauigkeitsgrad bei schnelleren Geschwindigkeiten über Grund übergeben.
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Ein
weiterer mit der bekannten Zuschlagstoff-Auftragvorrichtung verbundener
Nachteil ist, dass es schwierig ist, eine gesteuerte Verteilung
von Zuschlagstoff über
die volle Austragsbreite der Vorrichtung und deshalb über die
Breite der Fahrbahn sicherzustellen. Insbesondere tragen die bekannten Zuschlagstoff-Auftragvorrichtungen
die gleiche Menge Zuschlagstoff über
die Breite der Vorrichtung auf: es besteht ein Problem bei der Bereitstellung
einer größeren oder
geringeren Menge von Zuschlagstoff an speziellen Abschnitten der
Fahrbahn, z.B. um der Fahrbahn eine Wölbung zu geben oder um „Radspuren" zu füllen, die
von Fahrzeugreifen auf alten Fahrbahnpflastern gemacht wurden.
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Die
US-Patentschrift 5 234 128 an F. K. Hill versuchte einige der oben
umrissenen Probleme durch Bereitstellen einer Zuschlagstoff-Auftragvorrichtung
mit einer Mehrheit von Toren, die mit einem erweiterbaren Trichter
assoziiert sind, zusammen mit Mitteln zum gemeinsamen Steuern des Öffnens und Schließens der
Tore zu lindern. Zuschlagstoff wird über ein Fördersystem aus einem Zufuhrtrichter
in einen erweiterbaren Trichter transportiert und wird aus diesem
erweiterbaren Trichter durch die Tore auf die Fahrbahnoberfläche ausgegeben.
Aber mit der in diesem Patent offenbarten Vorrichtung ist ein Problem
verbunden, indem der Zuschlagstoff, den sie ausgeben kann, auf jenen
mit einem im Wesentlichen konstanten charakteristischen Fließmerkmal
und ungefähr
gleicher Körnchengrößenverteilung
begrenzt ist. Größere Zuschlagstoffkörnchen im
Material könnten
den Auslass des Tors blockieren, was dazu führt, dass wenig oder kein Zuschlagstoff
an dieser Stelle der Verteilungsbreite aufgetragen wird.
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Die
UK-Patentschrift 2 163 631 an Phoenix Engineering Co. Ltd. beschreibt
Vorrichtungen zum Ausbreiten fließbaren Materials, die einen
Haupttrichter und einen erweiterbaren Trichter umfassen, von denen
beide mit Mitteln zum Austragen des Materials im Wesentlichen über die
ganze Länge
davon versehen sind. Der Erweiterungstrichter ist zwischen einer
eingefahrenen Position und einer ausgefahrenen Position bewegbar,
in der er über
ein Ende des Haupttrichters hinausragt und dadurch Variation der kombinierten
Breite der Trichter ermöglicht.
Die Vorrichtung ist weiter mit Mitteln, wie beispielsweise einer
am Haupttrichter befestigten Prellplatte versehen, um die Kommunikation
zwischen den Austragmitteln für
den Erweiterungstrichter und dem größten Teil des Innenraums des
Erweiterungstrichters über eine
Breite abzuschneiden, die der longitudinalen Überlappung zwischen den beiden
entspricht. Bei Verwendung dieser Vorrichtung lässt sich die Breite, über die
das Material verteilt werden kann, während der Weiterbewegung der
Vorrichtung variieren. Die in diesem Patent beschriebene Vorrichtung
ist fähig eine
Auftraggeschwindigkeit von bis zu 135 m/min (440 ft/min) zu erzielen.
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Die
GB-A-2229105, FR-A-2647131 und GB-A-2021080 offenbaren Zuschlagstoff-Auftragvorrichtungen,
die eine Mehrheit von Speichertrichtern haben, wobei jeder der Trichter
ein Tor hat, um die Zuschlagstoff-Fließgeschwindigkeit aus besagtem Trichter
zu justieren. Jedes Tor kann unabhängig von den anderen auf eine
gewünschte
Höhe eingestellt werden,
um verschiedene Auftraggeschwindigkeiten an verschiedenen Stellen über die
Breite der Vorrichtung zu erlauben. Jedoch werden die Höhen vorbestimmt,
bevor die Vorrichtung zum Einsatz kommt und es gibt kein Mittel
den Zuschlagstofffluss während
des Betriebs durch Variation der Höhe der Tore während des
Gebrauchs zu variieren.
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Die
US-A-4422562 offenbart eine Auftragvorrichtung für körnigen Feststoff mit Verarbeitungsmitteln,
wo die Geschwindigkeit eines Förderers
abgetastet wird und die Höhe
eines Zufuhrtors entsprechend geändert
wird, um die Auftraggeschwindigkeit des Materials zu steuern.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Zuschlagstoff Auftragvorrichtung
bereitzustellen, die gesteuerte Zuschlagstoffverteilung über die
ganze Breite der Fahrbahn sicherstellt.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Zuschlagstoff-Auftragvorrichtung
bereitzustellen, wobei gesteuerte Zuschlagstoffverteilung über einen
breiteren Bereich von Zuschlagstoff-Auftraggeschwindigkeiten erzielt werden
könnte.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Zuschlagstoff-Auftragvorrichtung
bereitzustellen, wobei gesteuerte Zuschlagstoffverteilung über einen
breiteren Bereich von Geschwindigkeiten über Grund erzielt werden könnte.
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Es
ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Zuschlagstoff-Auftragvorrichtung
bereitzustellen, wobei gesteuerte Zuschlagstoffverteilung über eine
größere Variation
von Größe, Form
und Fließmerkmalen
der Zuschlagstoffe erzielt werden könnte.
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Es
noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Zuschlagstoff-Auftragvorrichtung bereitzustellen,
deren Eigenschaften eine Verbesserung gegenüber der Vorrichtung repräsentieren,
die im UK-Patent 2 163 631 beschrieben ist.
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Erfindungsgemäß ist eine
Vorrichtung für
die Auftragung von körnigem
Feststoff auf eine Zielfläche bereitgestellt,
die umfasst:
einen oder mehrere Behälter zum Speichern des körnigen Feststoffs;
eine
oder mehrere Übergabevorrichtungen
zur Übergabe
des körnigen
Feststoffs aus dem Behälter
oder den Behältern
auf die Zielfläche;
eine
Mehrheit von Toren, wobei der oder jeder Behälter mindestens ein Tor im
Wesentlichen am Auslass davon positioniert hat;
Mittel zum
Steuern des Umfangs, zu dem sich die Tore öffnen;
Mittel zum Steuern
der Geschwindigkeit, mit der die Übergabevorrichtung oder Übergabevorrichtungen den
körnigen
Feststoff aus dem Behälter
oder den Behältern übergeben;
und Verarbeitungsmittel;
wobei das Mittel zum Steuern der Geschwindigkeit, mit
der die Übergabevorrichtung
oder Übergabevorrichtungen
den körnigen
Feststoff aus dem Behälter oder
den Behältern übergeben
und das Mittel zum Steuern des Umfangs, zu dem sich die Tore öffnen, in der
Lage sind zu fungieren, während
die Vorrichtung in Gebrauch ist, und durch das Verarbeitungsmittel so
koordiniert werden können,
dass sowohl die Übergabegeschwindigkeit
als auch der Umfang zu dem sich die Tore öffnen, unabhängig von
der Geschwindigkeit über
Grund der Auftragsvorrichtung variiert werden können, um eine im Wesentlichen
konstante Auftragung körnigen
Feststoffs auf die Zielfläche
bereitzustellen, sowie sich die Geschwindigkeit über Grund der Auftragsvorrichtung ändert.
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Typisch
können
beide Steuermittel mit dem Verarbeitungsmittel verbunden werden,
in das der Benutzer Informationen eingibt, die sich auf den Typ, die
Körnchengröße und die
Dichte des körnigen
Feststoffs und die erforderliche Auftraggeschwindigkeit beziehen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung könnte
das Verarbeitungsmittel außerdem auf
Rückkopplungssignale
eines oder mehrerer der folgenden Mittel ansprechen:
- (a) dem Mittel zum Steuern der Geschwindigkeit, mit der die Übergabevorrichtung
oder Übergabevorrichtungen
den körnigen
Feststoff aus dem Behälter
oder den Behältern übergeben;
- (b) dem Mittel zum Steuern des Umfangs, zu dem sich die Tore öffnen;
- (c) dem Mittel zum Messen der Geschwindigkeit der Vorrichtung über Grund.
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Auf
den bereitgestellten Informationen und, optional, auf den Rückkopplungssignalen
beruhend, können
die Verarbeitungsmittel die Geschwindigkeit ändern, mit der die Übergabevorrichtung
oder Übergabevorrichtungen
den körnigen
Feststoff aus dem Behälter
oder den Behältern übergeben
und Mitteln zum Steuern des Umfangs, zu dem sich die Tore öffnen, um
eine im Wesentlichen konstante Gesamtauftragsgeschwindigkeit des
körnigen
Feststoffs auf die Zielfläche
beizubehalten sowie die Geschwindigkeit über Grund der Auftragvorrichtung
variiert.
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Sowohl
die Geschwindigkeit, mit der die Übergabevorrichtung oder Übergabevorrichtungen den
körnigen
Feststoff aus dem Behälter
oder den Behältern übergeben
als auch der Umfang, zu dem sich die Tore öffnen, lassen sich variieren.
In bevorzugten Ausführungsformen
könnte
die Vorrichtung zwischen diesen verschiedenen Steuermitteln der Auftragungsgeschwindigkeit
wechseln, wobei der Punkt, an dem das Steuermittel geändert wird
(hiernach der "Überkreuzungspunkt
genannt"), durch
Verarbeitungsmittel beruhend auf den oben bereitgestellten Informationen
berechnet wird.
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Der
Behälter
hat gewöhnlich
die Form eines Zufuhrtrichters. Es kann ein Trichter ins Auge gefasst werden,
der um eine Achse oder dergleichen rotiert, sodass der darin gespeicherte
körnige
Feststoff leicht aus dem Trichter fließt. Es können zwei oder mehr, vorzugsweise
drei, Behälter
bereitgestellt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens einer
der Behälter
mit mindestens einem Abspenmittel versehen, das aus einer ersten
Position, wo es keinen Effekt auf den Fluss des körnigen Feststoffs aus
dem Behälter
hat, in eine zweite Position bewegt werden kann, wo es den Fluss
des körnigen
Feststoffs aus einem Teil des Behälters verhindert. Eine Mehrheit
dieser Abspemnittel kann für
irgendeinen Behälter
bereitgestellt werden, sodass es möglich ist, den Fließgrad des
körnigen
Feststoffs aus dem Behälter
in einem größeren Umfang
zu variieren. Es ist möglich
die Abspenmittel zu betätigen,
während
die Vorrichtung in Gebrauch ist. Dies geschieht unabhängig von
den Toren, die im Wesentlichen am Auslass positioniert sind, deren
Funktion ist, die Zufuhrgeschwindigkeit des körnigen Feststoffs zur Übergabevorrichtung
zu justieren.
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Die Übergabevorrichtung
hat vorzugsweise die Form einer sich bewegenden Oberfläche, beispielsweise
einer Austragwalze. Typisch befindet sich die Übergabevorrichtung im Wesentlichen
am Auslass des Behälters
oder der Behälter,
sodass der körnige
Feststoff, im Gebrauch, auf die obere Fläche der Übergabevorrichtung fließen kann,
auf der oberen Fläche
der Übergabevorrichtung
getragen wird und dann von der Vorrichtung auf die Fahrbahnfläche entladen
wird, sowie die Vorrichtung über
diese Oberfläche
fährt.
Vorzugsweise ist die Breite der Übergabevorrichtung
im Wesentlichen dieselbe wie die des Behälterauslasses.
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Vorzugweise
werden so viele Übergabevorrichtungen
wie Speicherbehälter
bereitgestellt. Als andere Möglichkeit
könnte
eine Vorrichtung mit einer einzigen Übergabevorrichtung ins Auge
gefasst werden, die in Abschnitte getrennt ist, wobei die Breite
jedes Abschnitts im Wesentlichen dieselbe wie die des Behälterauslasses
ist.
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Vorzugsweise
wird außerdem
eine Streuplatte im Wesentlichen an dem Punkt bereitgestellt, wo körniger Feststoff
von der Übergabevorrichtung
oder den Übergabevorrichtungen
entladen wird, um einen regelmäßigen Fluss
körnigen
Feststoffs auf die Zielfläche
sicherzustellen.
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Die
Vorrichtung ist weiter mit Mitteln zum Steuern der Übergabegeschwindigkeit
des körnigen Feststoffs
aus dem Behälter
durch die Übergabevorrichtung
oder Übergabevorrichtungen
versehen.
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Die
Vorrichtung ist mit einer Mehrheit von Toren versehen, deren Zweck
ist, die Tiefe des körnigen Feststoffs
auf der oberen Fläche
der Übergabevorrichtung
oder Übergabevorrichtungen
zu begrenzen. Die Tore sind im Wesentlichen am Auslass des Behälters oder
der Behälter
positioniert, um die Menge des aus dem Behälter oder den Behältern ausfließenden körnigen Feststoffs
zu steuern. Vorzugsweise haben solche Tore die Form von Klingen,
die sich vor dem Auslass des Behälters
oder der Behälter
heben oder vor diesem rotieren. Eine Mehrheit von Toren ist bereitgestellt,
wovon jedes, im Gebrauch, unabhängig
gesteuert werden kann, sodass eins oder mehrere erlauben können, mehr
körnigen
Feststoff auf die Übergabevorrichtung
oder Übergabevorrichtungen durchzulassen
als die Anderen. Dies gestattet, die Auftragsgeschwindigkeit über die
Breite der Vorrichtung zu variieren. Vorzugsweise sind die Tore
im Wesentlichen über
der Übergabevorrichtung
oder den Übergabevorrichtungen
positioniert.
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Die
Tore können
in verschiedenen Positionen in Bezug auf die Übergabevorrichtung positioniert
werden, sodass sich eine größere Tiefe
körnigen
Feststoffs auf der Übergabevorrichtung
oder den Übergabevorrichtungen
in der Breite einiger Tore als an anderen ansammelt, um eine größere Auftragsgeschwindigkeit
auf gewisse Bereiche der Zielfläche
zu erzielen, beispielsweise um der Fahrbahn eine Wölbung zu
geben oder um Radspuren in der Fahrbahn zu reparieren, die von Fahrzeugrädern verursacht wurden.
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Die
Vorrichtung kann weiter mit Mitteln zum Steuern des Umfangs versehen
werden, zu dem sich jedes einzelne Tor öffnet. Wenn die Tore, beispielsweise,
die Form von Klingen haben, können
Mittel bereitgestellt werden die Klingen in einer im Wesentlichen
vertikalen Ebene zu heben oder zu senken.
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Typisch
haben derartige Mittel die Form pneumatischer Zylinder; jedes Tor
könnte
mit einem separaten pneumatischen Zylinder versehen werden, sodass
der Umfang, zu dem jedes einzelne Tor geöffnet wird, unabhängig gesteuert
wird. Vorzugsweise wird ein pneumatisches Magnetventil für eine festgelegte
Zeitspanne geöffnet,
was bewirkt, dass jeder pneumatische Zylinder um eine festgelegte
Distanz gehoben oder gesenkt wird.
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Die
Dauer jedes pneumatischen Impulses könnte variiert werden, um die
Distanz zu variieren, um die das Tor gehoben oder gesenkt wird.
Weiter könnte
der Differenzdruck (d.h. die Differenz zwischen dem Einlass- und
Auslassdruck) von den Zylindern ebenso variiert werden, um den Umfang
zu steuern, zu dem jedes einzelne Tor genauer geöffnet wird. Ein kleinerer Differenzdruck
führt zu
einer kleineren Zunahme der Zylinderbewegung von einem einzigen
pneumatischen Impuls.
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Als
andere Möglichkeit
können
die Mittel zum Steuern des Umfangs, zu dem sich jedes einzelne Tor öffnet, die
Form eines elektrischen Betätigungselements
wie beispielsweise eines Gleichstrommotors haben.
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Bevorzugter
werden die Mittel zum Steuern des Umfangs, zu dem sich jedes einzelne
Tor öffnet, von
Verarbeitungsmitteln gesteuert. Zum Beispiel im Falle, wo die pneumatischen
Zylinder vorgesehen sind, den Umfang zu steuern, zu dem sich jedes
einzelne Tor öffnet,
steuern die Verarbeitungsmittel die Funktion des Magnetventils;
die Dauer des emittierten pneumatischen Impulses und daher können die
in jeden Zylinder emittierte Luftmengen gesteuert werden. Das Verarbeitungsmittel
könnte
weiter auf ein Rückkopplungssignal
vom Mittel zur Steuerung des Umfangs ansprechen, zu dem sich jedes
einzelne Tor öffnet.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Vorrichtung weiter mit Mitteln versehen, um
sicherzustellen, dass die Tore mindestens zu einem Mindestumfang
offen bleiben. Dies könnte
typisch durch die Verwendung von Verarbeitungsmitteln geschehen,
in die der Benutzer Informationen hinsichtlich der Größe und des
Typs des anzuwendenden körnigen
Feststoffs eingibt und das den Mindestumfang berechnet, zu dem das
Tor, auf diesen Informationen beruhend, geöffnet bleiben muss.
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Typisch
entspricht der Mindestumfang, zu dem das Tor geöffnet bleiben muss, mindestens
der größten Größe des anzuwendenden
körnigen
Feststoffs, um zu erlauben, dass dieses Material frei unter dem
Tor durchlaufen und auf die Oberfläche der Übergabevorrichtung gelangen
kann. Die Vorrichtung könnte
weiter mit Mitteln zum Variieren des Mindestumfangs versehen werden,
zu dem das Tor geöffnet
bleiben muss, um variierenden Auftragsgeschwindigkeiten zu entsprechen.
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Die
Erfindung wird jetzt als Beispiel mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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Die 1 schematisch
eine Seitenansicht einer Auftragvorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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Die 2 eine
Vorderansicht der Vorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung darstellt, die Tore in verschiedenen Positionen zeigt;
und
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die 3 ein
Flussdiagramm ist, welches das Verfahren veranschaulicht durch welches
das Verarbeitungsmittel die Höhe
der Tore und die Drehzahl der Austragwalze steuert.
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Andere
Arbeitsteile der Vorrichtung, die keinen Teil dieser Erfindung bilden,
sind im UK-Patent 2163 631 beschrieben, dessen Inhalt durch Bezugnahme
darauf hierin aufgenommen ist.
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Indem
zunächst
auf die 1 Bezug genommen wird, ist eine
Zuschlagstoff-Auftragvorrichtung 10 bereitgestellt, die
mit einem Trichter 12 versehen ist, in dem Zugschlagstoff 14 gespeichert
wird. Der Auslass 16 des Trichters 12 wird durch
ein Tor 18 geschlossen, dessen Position drehend durch Mittel 20 gesteuert
wird. Die Vorrichtung ist weiter mit einer Austragwalze 22 und
einer Streuplatte 24 versehen. Im Gebrauch fließt im Trichter 12 gespeicherter
Zuschlagstoff auf die obere Fläche
der Austragwalze 22, welche Zuschlagstoff über den
Auslass 16 aus dem Trichter trägt. Das Tor 18 blockiert
teilweise den Auslass 16 und begrenzt daher die Menge Zuschlagstoff
auf der Oberfläche
der Austragwalze 22. Zuschlagstoff 14, der unter
dem Tor 18 durchläuft,
wird dann von der Austragwalze 22 auf die Fahrbahnoberfläche 26 entladen
sowie die Zuschlagstoff-Auftragvorrichtung darüber fährt.
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Der
Mindestumfang, zu dem das Tor 18 geöffnet wird, wird von einer
Verarbeitungseinheit (nicht gezeigt) berechnet, um dem Zuschlagstoff
zu erlauben frei unter dem Tor 18 durchzulaufen und auf
die Oberfläche
der Austragwalze 22 zu gelangen.
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Die
Streuplatte 24 lenkt den körnigen Feststoff genauer zu
dem Ablieferungspunkt auf der Fahrbahnoberfläche 26.
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Die
Erfindung kann weiter mit Bezugnahme auf das folgende nicht begrenzende
Beispiel der Vorrichtung im Gebrauch verstanden werden.
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Zu
Beginn fährt
die Vorrichtung mit langsamer Geschwindigkeit über Grund; jedes Tor wird nur auf
den mindestmöglichen
Umfang geöffnet,
sodass körniger
Feststoff eben frei unter dem Tor durchlaufen kann. Unter diesen
Bedingungen steuert die Geschwindigkeit der Übergabe des körnigen Feststoffs auf
die Übergabevorrichtung
die Geschwindigkeit der Auftragung.
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Die
Geschwindigkeit über
Grund und die Geschwindigkeit der Übergabevorrichtung können weiter
zunehmen, bis die Übergabevorrichtung
eine voreingestellte Geschwindigkeit erreicht. Dies ist der oben
erwähnte "Überkreuzungspunkt". An diesem Punkt
könnte
der Umfang, zu dem jedes Tor geöffnet ist,
die Auftragsgeschwindigkeit steuern. Als andere Möglichkeit
könnte
der Umfang, zu dem jedes Tor geöffnet
ist, dazu verwendet werden eine konstante Auftragsgeschwindigkeit
bei schnelleren Geschwindigkeiten über Grund beizubehalten.
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Die
Auftragvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist fähig eine
Auftraggeschwindigkeit von bis zu 305 m/min (1000 ft/min) zu erzielen.
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Die 2 veranschaulicht
schematisch eine Auftragvorrichtung 30 nach einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, die mit Austragwalzen 32a, 32b, 32c versehen
ist, die sich über
Rädern 34 befinden,
die mit der Fahrbahn Kontakt haben, wobei sich die zentrale Austragswalze 32b in
einer höheren
Position als die außenseitigen
Austragswalzen 32a, 32c relativ zu den Rädern 34 befinden,
die mit der Fahrbahn Kontakt haben. Die Vorrichtung ist weiter mit
Toren 36a, 36b, 36c, 36d, 36e versehen, wobei jedes
Tor mit separaten pneumatischen Zylindern 38a, 38b, 38c, 38d, 38e ausgerüstet ist,
die Öffnen
jedes Tors zu einem Umfang erlauben, der von den anderen Toren unabhängig ist.
Dies gestattet die Zuschlagstoffmenge, die den Speichertrichter
(nicht gezeigt) verlasst, über
die volle quer gerichtete Breite der Vorrichtung zu variieren.
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Pneumatische
Impulse von einem pneumatischen Magnetventil (nicht gezeigt) steuern
jeden pneumatischen Zylinder. Durch Variieren des Differenzdrucks
von den Zylindern könnte
die Zunahme, um die jeder pneumatische Impuls das Tor bewegt, variiert
werden, um den Umfang zu steuern, zu dem die Tore genauer geöffnet werden.
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Die 3 veranschaulicht
wie Verarbeitungsmittel die Vorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung steuern. Eine zentrale Verarbeitungseinheit 50 ist
mit Eingabeparametern 52, 54, 56, 58, 60 versehen,
wobei die Parameter vom Benutzer eingestellt werden. Die Verarbeitungseinheit
ist außerdem
mit Mitteln 62 zum Abtasten der Geschwindigkeit über Grund
verbunden. Der Ausgang der Verarbeitungseinheit ist an die Mittel 64a, 64b, 64c, 64d, 64e zum
Steuern des Umfangs angeschlossen, zu dem die Tore geöffnet werden;
optional können
die Mittel weiter ein Rückkopplungssignal
an die Verarbeitungseinheit 50 bereitstellen.
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Darüber hinaus
ist der Ausgang der Verarbeitungseinheit an das Mittel 66 zum Steuern
der Geschwindigkeit der Austragwalzen 68a, 68b, 68c angeschlossen.
Das Mittel 66 könnte
dem Verarbeitungsmittel 50 optional ein Rückkopplungssignal
bereitstellen.
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Im
Gebrauch gibt der Benutzer bei 52 den durch die Vorrichtung
zu verteilenden Zuschlagstofftyp (gebrochen oder Grubenkies), bei 54 die
durchschnittliche Zuschlagstoffgröße, bei 56 die gewünschte Auftragsgeschwindigkeit,
bei 58 die Höchstgeschwindigkeit über Grund
und bei 60 die Dichte des zu verteilenden Zuschlagstoffs
ein. Diese Informationen werden zur Verarbeitungseinheit 50, die
optional weiter ein Rückkopplungssignal
vom Mittel 62 zum Abtasten der Geschwindigkeit über Grund empfängt, zu
den Mitteln 64a, 64b, 64c, 64d, 64e zum
Steuern des Umfangs, zu dem die Tore geöffnet werden und zu den Mitteln 66 zum
Steuern der Geschwindigkeit der Austragwalzen 68a, 68b, 68c gespeist.
Beruhend auf vom Benutzer bereitgestellter Informationen von den
Eingängen 52, 54, 56, 58, 60 und,
optional, den Rückkopplungssignalen
von Mitteln 62, 64, 66, berechnet die
Verarbeitungseinheit 50 den Umfang, zu dem die Tore geöffnet werden
sollten, und sendet ein Signal zu den Mitteln 64a, 64b, 64c, 64d, 64e dies
zu tun. Darüber
hinaus berechnet die Verarbeitungseinheit 50 die erforderliche
Geschwindigkeit, mit der die Austragwalzen 68a, 68b, 68c den
Zuschlagstoff aus dem Trichter entfernen sollten und sendet ein
Signal zum Mittel 66 zum Steuern der Walzendrehzahl. Die Verarbeitungseinheit 50 steuert
außerdem
die "Überkreuzungskonstante" (Cc),
die den Überkreuzungspunkt
von Austragwalzensteuerung zu Zufuhrtorsteuerung bestimmt.
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Es
ist zu beachten, dass das Mittel 62 zum Abtasten der Geschwindigkeit über Grund
nicht an den Eingabeparameter 58 für die Höchstgeschwindigkeit über Grund
angeschlossen ist. Der Eingang 58 dient nur als eine Richtlinie
und schränkt
die Fähigkeit
der Vorrichtung nicht ein mit niedrigeren Geschwindigkeiten über Grund
zu arbeiten.
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Die
Verarbeitungseinheit 50 könnte weiter zum Steuern der
Mittel 64a, 64b, 64c, 64d, 64e zum Steuern
des Umfangs, zu dem sich jedes einzelne Tor öffnet, programmiert werden.
Dies gestattet, die Auftragsgeschwindigkeit über die Breite der Vorrichtung
zu variieren.
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Die
Geschwindigkeit der Austragwalze, der Umfang, zu dem die Tore geöffnet werden
und die Überkreuzungskonstante
können
nach der unten dargelegten Formel berechnet werden.
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ÜBERKREUZUNGSKONSTANTE
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Beruhend
auf den Informationen hinsichtlich der Größe, des Typs und der Dichte
des Zuschlagstoffs, die in die Verarbeitungseinheit von den Eingängen
52,
54 und
60 eingegeben
wurden und empirischer Informationen von Testdaten, berechnet die Verarbeitungseinheit
die Zuschlagstoffkonstante A
c:
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Der
Dichtefaktor ist eine empirische Konstante, die auf der durchschnittlichen
Dichte vom Stein beruht, der typisch auf Straßen verwendet wird. Typisch
könnte
der Dichtefaktor den Wert 2700 lb/yd3 (1600
kg/m3) annehmen. Der Typfaktor ist ein empirischer
Korrekturfaktor, der die Tatsache berücksichtigt, dass die Kennwerte
von Zuschlagstoffen abhängig
von ihrer Quelle und Behandlung variieren. Typische Typfaktoren
könnten
1 für gebrochenen
Zuschlagstoff und 1,34 für
Flusszuschlagstoff sein.
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Beruhend
auf diesen Informationen, die von der Austragwalzensteuerung 66 eingegeben
wurden und den Informationen hinsichtlich der bei 56 eingegebenen
gewünschten
Auftragsgeschwindigkeit, berechnet das Verarbeitungsmittel dann
die „nominelle Auftragsgeschwindigkeit" Ra: Rn = Ra × Ac wo Ra die gewünschte Auftragsgeschwindigkeit
ist.
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Die Überkreuzungskonstante
C
c lässt
sich dann, beruhend auf der Geschwindigkeit über Grund und der obigen Informationen,
nach der folgenden Formel berechnen:
wobei A
s die
Zuschlagstoffgröße ist,
Sg die Geschwindigkeit über
Grund ist und A und B Konstanten sind.
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BERECHNUNG DER TORÖFFNUNG
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Der
Mindestumfang zu dem sich die Tore öffnen ist ein bekanntes Verhältnis der
Zuschlagstoffgröße (wobei
das typische Minimum die Zuschlagstoffgröße ist).
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Der
Umfang, zu dem sich die To re öffnen, wird
durch die nachstehende Formel berechnet: Toröffung =
(G × (Sg × Rn × (Ac/10) × (CAs 3 + DAs 2 + EAs + F))/Mwobei
Ac, As, Sg und Rn wie oben
definiert sind und C, D, E, F, G und M Konstanten sind.
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DREHZAHL DER AUSTRAGWALZE
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Beruhend
auf den Eingaben vom Mittel 62 zum Abtasten der Geschwindigkeit über Grund
und der oben berechneten Überkreuzungskonstante
C
c, berechnet das Verarbeitungsmittel zuerst
das Geschwindigkeitsverhältnis
S
p:
wobei S
g und
C
c wie oben definiert sind.
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Darauf
beruhend kann die Drehzahl ST der Austragwalze,
wie nachstehend dargelegt, berechnet werden: Sr
= HSp 3 + JSp 2 + KSp +
Lwobei H, J, K und L von Testdaten abgeleitete Konstanten sind.
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Die
Konstanten A bis M sind empirisch, durch Ausführen von Testläufen der
Vorrichtung bei bekannten Torbreiten, Toröffnungen und Austragwalzendrehzahlen
und Überwachen
der Ausgabe von Zuschlagstoff aus der Vorrichtung, abgeleitet. Weitere
Ergebnisse erhält
man durch Variieren der Torbreite, der Toröffnung und der Austragwalzendrehzahl und
eine Kurve von Ausgabe gegenüber
Austragwalzendrehzahl wird erlangt. Die Gleichung der Kurve kann
dann durch ein geeignetes numerisches Verfahren erstellt werden.
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Typische
Testläufe
ergaben die nachstehend gezeigten Werte:
