EP0727527A1 - Kehrvorrichtung für Arbeitsfahrzeuge - Google Patents
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- EP0727527A1 EP0727527A1 EP96102227A EP96102227A EP0727527A1 EP 0727527 A1 EP0727527 A1 EP 0727527A1 EP 96102227 A EP96102227 A EP 96102227A EP 96102227 A EP96102227 A EP 96102227A EP 0727527 A1 EP0727527 A1 EP 0727527A1
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- sweeping
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- E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
- E01H5/00—Removing snow or ice from roads or like surfaces; Grading or roughening snow or ice
- E01H5/04—Apparatus propelled by animal or engine power; Apparatus propelled by hand with driven dislodging or conveying levelling elements, conveying pneumatically for the dislodged material
- E01H5/06—Apparatus propelled by animal or engine power; Apparatus propelled by hand with driven dislodging or conveying levelling elements, conveying pneumatically for the dislodged material dislodging essentially by non-driven elements, e.g. scraper blades, snow-plough blades, scoop blades
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- E01H1/02—Brushing apparatus, e.g. with auxiliary instruments for mechanically loosening dirt
- E01H1/04—Brushing apparatus, e.g. with auxiliary instruments for mechanically loosening dirt taking- up the sweepings, e.g. for collecting, for loading
- E01H1/042—Brushing apparatus, e.g. with auxiliary instruments for mechanically loosening dirt taking- up the sweepings, e.g. for collecting, for loading the loading means being an endless belt or an auger
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- E01H5/04—Apparatus propelled by animal or engine power; Apparatus propelled by hand with driven dislodging or conveying levelling elements, conveying pneumatically for the dislodged material
- E01H5/08—Apparatus propelled by animal or engine power; Apparatus propelled by hand with driven dislodging or conveying levelling elements, conveying pneumatically for the dislodged material dislodging essentially by driven elements
- E01H5/09—Apparatus propelled by animal or engine power; Apparatus propelled by hand with driven dislodging or conveying levelling elements, conveying pneumatically for the dislodged material dislodging essentially by driven elements the elements being rotary or moving along a closed circular path, e.g. rotary cutter, digging wheels
- E01H5/092—Brushing elements
Definitions
- the invention relates to a sweeping device for work vehicles for cleaning traffic areas with a motor-driven, rotating bristle roller, which is covered on the top by a protective housing, and with a conveying device arranged directly in front of it in the direction of travel, consisting of a conveyor screw running parallel to the sweeping roller, which is also driven by a motor one with a rear-side, extending over the length of the bristle roller throw-in opening and at the screw end with an outlet opening is arranged sweeping waste housing, the dirt hopper housing below its throw-in opening has an obliquely downward baffle with a flexible bottom bar and one between the protective housing of the sweeping roller and the Waste collector housing existing gap is closed by a cover.
- a snow plow for trucks is already known (DE 40 22 390 C2), in which between the ploughshare and a motor-driven sweeping roller running parallel to it, in a dirt collector housing a screw conveyor is arranged, which conveys the collected debris sideways to the outside.
- the screw conveyor is located in a feed trough, the wall of which is semicircular in cross section, begins directly at the rear of the snow plow above the screw axis and ends at an approximately diametrically opposite end edge. At this end edge a diagonally directed baffle is attached with a flexible bottom bar.
- the dirt hopper housing also has a baffle wall that extends obliquely upwards at the rear of the snow plow and ends at an upper cover plate that has a vertical distance from the screw conveyor that is approximately that corresponds to half the diameter of the screw conveyor and which rests on a top cover of the sweeping roller.
- This sweeping device can only be used in combination with the pre-built snow plow, which always takes an inclined position to the direction of travel when working. It is also attached to the snow plow in such a way that it is always parallel to it. For this reason, the sweeping device is also set up in such a way that its screw conveyor can either convey in one direction or the other, the two of which collect the housing have load-bearing side walls each with outlet openings for the sweepings conveyed by the screw conveyor to the respectively set discharge side.
- this sweeping device With the help of this sweeping device, the so-called black clearing of winter roads is to be made possible, the sweeping device being responsible for picking up the snow remnants not covered by the snow plow and conveying them to the same side as the inclined snow plow.
- the sweeping roller is driven at a relatively low speed, which is between 150 rpm and 250 rpm, depending on the roller diameter, so that the bristles of the sweeping roller are not subjected to excessive wear on the one hand, but the rotational speed is sufficient to achieve this to sweep debris caught by the sweeping roller into the conveyor trough of the screw conveyor.
- the conveyor trough is open on both ends so that the swept material can either be conveyed out to one side or the other, care must be taken with this known sweeping device that there is no, albeit weak, air flow caused by the rotation of the sweeping roller Air flow emerging laterally from the collecting housing.
- a Air flow is also avoided in particular in that the collecting housing has a relatively large cavity above the screw conveyor and in that the working speed of the screw conveyor is kept relatively low.
- the low speed of the screw conveyor is synonymous with a relatively low work rate or with a reduction in the mode of operation of the sweeping roller to the purely mechanical loosening, picking up and hurling of the debris into the area of the conveyor trough or screw conveyor.
- Driving speeds of 3 km / h to 7 km / h are common when using the sweeping device.
- the invention has for its object to improve the mode of operation and sweeping performance of a sweeping device of the type mentioned in such a way that, in particular at higher driving speeds of the working vehicle equipped with the sweeping device, optionally in combination with an upstream coulter, e.g. a snow plow or the like, perfectly clean surfaces can be achieved both when cleaning dirty traffic areas and when snow-free roads or other traffic areas are cleared of snow.
- an upstream coulter e.g. a snow plow or the like
- This object is achieved in that the initial diameter of about 30 cm to 100 cm and an initial bristle length of about 10 cm to 40 cm having a bristle roller is driven at such a rotational speed that it generates an air flow in the area lying between it and the insertion opening of the dirt hopper housing, which airflow can develop up to in the dirt hopper housing, which is also designed as a conveying bowl and flow channel the outlet opening continues.
- the operation of the sweeper roller is expanded by an additional aerodynamic component, which in the section between the sweeping mirror of the sweeping roller and the bottom bar of the collecting housing of the traffic area treated in each case has the effect of a blower, by means of which loose debris before it comes into contact with the bristles of the sweeping roller, blown into the collecting housing and entrained by the air flow still prevailing there up to the outlet opening.
- a blower by means of which loose debris before it comes into contact with the bristles of the sweeping roller, blown into the collecting housing and entrained by the air flow still prevailing there up to the outlet opening.
- Debris with a larger grain size or higher specific weight, such as grit, fine gravel, sand or the like will be deposited somewhere in the area of the screw conveyor within the collecting housing to be conveyed from the screw conveyor to the outlet opening, while fine-grained, light debris directly is blown to the outlet opening.
- the sweeping device 1 shown in the drawing consists of a motor-driven rotating bristle roller 2 and a screw conveyor 4 arranged in a dirt-collecting housing 3 parallel to the bristle roller 2, which is also motor-driven.
- the bristle roller 2 and the debris collecting housing 3 with the screw conveyor 4 rotatably mounted therein are jointly fastened to a support frame 5 which is fastened in a vertically movable manner to a vertical support frame 7 of the front mounting plate 8 of a work vehicle 9 by means of a support device 6.
- the bristle roller 2 is located directly behind the screw conveyor 4 in relation to the direction of travel indicated by the arrow 25.
- the carrying device 6 consists of two pairs of parallel links 10 and 11 which are each articulated on the one hand on the supporting frame 5 and on the other hand on the supporting frame 7.
- a hydraulic lifting cylinder 12 By means of a hydraulic lifting cylinder 12, the sweeping device 1 from that shown in FIGS. 1 and 2 Working position be lifted up in a transport position. In the working position shown in FIG.
- the bristle roller lies in the area of a so-called sweeping mirror 24 on a traffic area 52, the width S of which, depending on the setting that can be selected, can be approximately 10 cm to 25 cm.
- Both the bristle roller 2 and the screw conveyor 4 are driven in the exemplary embodiment from the work vehicle via a clutch shaft 13 coupled to the PTO shaft of the work vehicle 9 and a transfer gear (not shown) and via two separate belt transmissions 14 and 15, which are arranged on the same end face.
- a clutch shaft 13 coupled to the PTO shaft of the work vehicle 9 and a transfer gear (not shown) and via two separate belt transmissions 14 and 15, which are arranged on the same end face.
- a snow plow 17 is additionally arranged on the front of the support frame 5, which is usually provided with two wheels 16, which is also connected to the support frame 5 in a height-adjustable manner by means of two parallel link pairs 18 and 19 and by means of an obliquely articulated hydraulic cylinder 20 in the vertical direction separately, ie relative to the support frame 5, can be adjusted.
- a snow plow 17 a low ploughshare for clearing away coarse debris, e.g. B. of larger stones, boulders, chunks of ice or the like.
- the sweeping device can also be used, for example, without a ploughshare or scraper roads contaminated by construction vehicles. It can even be assumed that this type of application will be the predominant one.
- the bristle roller 2 and the screw conveyor 4 rotatably mounted in the dirt collector housing 3 are arranged parallel to one another so that their axes run transversely to the direction of travel 25 of the work vehicle 9. Their approximately equal axial length is dimensioned such that they extend at least across the width of the work vehicle. Depending on the application, their axial length can be one meter to four meters or more. Approx. 2.5 m are common for street cleaning.
- the bristle roller has an initial diameter D1 of approximately 60 cm with a bristle length of approximately 20 cm.
- the screw conveyor 4 which consists of a radial sheet metal spiral 23 wound around a central, quasi-cylindrical cavity 23, is provided with a diameter D2 of 45 cm, the diameter D3 of the quasi-cylindrical cavity of the sheet metal coil 23 being approximately 16 cm.
- the screw diameter D2 thus corresponds to three quarters of the bristle roller diameter D1.
- four axial stabilizing rods 26 are arranged in the cylindrical cavity 22, which are connected to one another in pairs and crosswise by a plurality of radial rods 27 and 28 welded crosswise. These stabilizing rods 26 end at the drive-side end section of the screw conveyor 4 on a radial coupling disc 29, to which they are individually welded, while the opposite ends of the stabilizing rods 26 are fastened on the circumference of two radial bearing discs 30 and 31 which are arranged at a short axial distance from one another and which are central Wear journal 32.
- a coaxial pipe section 34 is arranged, in which a gear coupling, not shown, is accommodated, which is connected in a rotationally fixed manner to the clutch disc 29 and via which the screw conveyor 4 is driven by the belt transmission 15.
- the sheet metal coil 23 is welded on the one hand to the pipe section 34 and on the other hand several times to the stabilizing bars 26, as a result of which it obtains sufficient dimensional stability over its entire length.
- the quasi-cylindrical cavity 22, which the sheet metal coil 23 surrounds is only interrupted by the stabilizing bars 26 and the radial bars 27 and 28, the cross sections of which are so small that they are one oppose airflow flowing through this cavity with little resistance.
- the dirt collector housing 3 consists of a cylindrical cladding tube 38 which is surrounded by a polygonal sheet metal wall 39.
- This cladding tube 38 surrounds the screw conveyor 4 at a small radial distance, which can be only a few mm.
- On the drive end face, this cladding tube 38 is completely closed except for a central passage opening for the drive elements by an end wall 40.
- An end wall 41 is also provided on the opposite end face, but this has an outlet opening 42 which extends over a center angle ⁇ of approximately 240 ° to 250 ° and through which the screw conveyor 4 conveys the collected debris to the outside.
- This outlet opening 42 should in any case have a size that corresponds to at least half the cross-sectional area of the dirt hopper housing 3/38.
- the end walls 40 and 41 are each provided with triangular extensions 40 'and 41', which are at the level of an insertion opening 45 of the dirt collector housing 3 and the cladding tube 38 are arranged and directed against the lower region of the bristle roller 2 and largely close the space between the bristle roller 2 and the insertion opening 45 on the end face.
- the insertion opening 45 of the cladding tube 38 has a vertical dimension H , which corresponds approximately to the initial bristle length of the bristle roller 2 and is therefore approximately 20 to 25 cm in the dimensions specified, for example.
- the lower axially parallel boundary edge 46 of the insertion opening 45 lies at the lowest point of the cladding tube 38, a short wall section 46 'lying between the lower boundary edge 46 and the vertical plane 48' of the screw axis 48 running horizontally.
- the upper, likewise axially parallel boundary edge 47 lies approximately at the level of the screw conveyor axis 48.
- the insertion opening 45 thus extends approximately over a quarter of the circumference of the cladding tube, the minimum width of the insertion opening 45 should correspond to approximately one fifth of the circumference of the cladding tube for fluidic reasons.
- Adjoining the lower boundary edge 46 of the insertion opening 45 is a baffle 50 which runs obliquely downwards against the bristle roller 2 and which is provided with a flexible base strip 51.
- This bottom bar 51 generally consists of a rubber plate which rests on the traffic surface 52 to be cleaned in the working position of the sweeping device.
- the bristles 55 of the bristle roller 2 are each arranged radially in a tight arrangement, evenly distributed over the circumference and over the length, on a central shaft, which is not visible in the drawing, and are enclosed on the upper side by a hood-like protective housing 56, which is approximately on the back of an end edge 57 ends at the level of the bristle roller axis 58, while the opposite end edge 59 of the protective housing 56 on the side facing the screw conveyor 4 lies about half the radius of the bristle roller 2 above the bristle roller axis 58.
- a hood-like protective housing 56 which is approximately on the back of an end edge 57 ends at the level of the bristle roller axis 58, while the opposite end edge 59 of the protective housing 56 on the side facing the screw conveyor 4 lies about half the radius of the bristle roller 2 above the bristle roller axis 58.
- this cover 61 is necessary because the bristle roller 2 with its protective housing 56 must be vertically adjustable relative to the screw conveyor 4 and its debris collecting housing 3 in order to be able to take account of the wear-related reduction in the bristle length.
- the works Bristle roller 2 with such a rotational speed that in the area lying between it and the insertion opening 45 of the sweepings collection housing 3/38 it generates an air flow indicated in FIG. 2 by a family of directional arrows, which is present in the sweepings collection housing which also serves as a trough and as a flow channel 3/38 continues to its lateral outlet opening 42 channeled.
- a rotational speed is approximately between a threshold value of 380 rpm and a maximum value of approximately 1500 rpm, it being possible to vary within this speed range depending on the driving speed and the type of contamination of the traffic area 52 to be cleaned, which is to be removed.
- a standard speed that is optimal for the most common applications is around 550 rpm.
- the driving speed of the work vehicle 9 at which the sweeping device 1 moves over the traffic area 52 to be cleaned also plays a certain role. In the case of heavy soiling, the driving speed will have to be reduced while the speed of rotation of the bristle roller 2 is to be increased. In this context, it is advantageous to use a separate, controllable drive for the bristle roller.
- the screw conveyor can also be provided with such a separate hydraulic drive. It is favorable if the dimensions specified Provided screw conveyor 4 is driven at about half the speed of rotation of the bristle roller 2, wherein the direction of rotation of both the bristle roller 2 and the screw conveyor 4 is opposite to that of the impellers 16 or the vehicle wheels.
- the sweeping device designed and equipped according to the invention has considerable, in particular performance, advantages over the conventional sweeping devices with a relatively light construction and that, despite the relatively high working speeds of the bristle roller 2, there is no noticeably increased wear of the sweeping bristles.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Kehrvorrichtung für Arbeitsfahrzeuge zum Reinigen von Verkehrsflächen mit einer motorisch rotierend angetriebenen Borstenwalze, die oberseitig durch ein Schutzgehäuse abgedeckt ist, sowie mit einer in Fahrrichtung unmittelbar davor angeordneten Fördereinrichtung, bestehend aus einer parallel zur Kehrwalze verlaufenden Förderschnecke, die ebenfalls motorisch antreibbar in einem mit einer rückseitigen, sich über die Länge der Borstenwalze erstreckenden Einwurföffnung und am Schneckenende mit einer Auslaßöffnung versehenen Kehrgutauffanggehäuse angeordnet ist, wobei das Kehrgutauffanggehäuse unterhalb seiner Einwurföffnung ein schräg nach unten gerichtetes Leitblech mit einer flexiblen Bodenleiste aufweist und ein zwischen dem Schutzgehäuse der Kehrwalze und dem Kehrgutauffanggehäuse bestehender Spalt durch eine Abdeckung verschlossen ist.
- Es ist bereits ein Anbauschneepflug für Lastkraftfahrzeuge bekannt (DE 40 22 390 C2), bei dem zwischen der Pflugschar und einer parallel dazu verlaufenden, motorisch angetriebenen Kehrwalze in einem Kehrgutauffanggehäuse eine Förderschnecke angeordnet ist, welche das aufgefangene Kehrgut seitlich nach außen fördert. Die Förderschnecke befindet sich dabei in einer Fördermulde, deren im Querschnitt halbkreisförmige Wandung unmittelbar an der Rückseite des Schneepfluges oberhalb der Förderschneckenachse beginnt und an einer etwa diametral gegenüberliegenden Endkante endet. An dieser Endkante ist ein schräg nach unten gerichtetes Leitblech mit einer flexiblen Bodenleiste befestigt. Das Kehrgutauffanggehäuse, dessen Unterteil von der Fördermulde gebildet wird, weist außerdem eine an der Rückseite des Schneepfluges von der Fördermulde ausgehende, schräg nach oben verlaufende Prallwand auf, die an einem oberen Abdeckblech endet, das von der Förderschnecke einen vertikalen Abstand hat, der etwa dem halben Durchmesser der Förderschnecke entspricht und das auf einer oberseitigen Abdeckung der Kehrwalze aufliegt.
- Diese Kehreinrichtung ist nur in Kombination mit dem vorgebauten Schneepflug verwendbar, der beim Arbeitseinsatz stets eine Schrägstellung zur Fahrrichtung einnimmt. Sie ist auch so am Schneepflug befestigt, daß sie sich immer in Parallellage zu diesem befindet. Aus diesem Grunde ist die Kehreinrichtung auch so eingerichtet, daß ihre Förderschnecke wahlweise nach der einen oder anderen Richtung fördern kann, wobei die beiden das Auffanggehäuse tragenden Seitenwände jeweils mit Auslaßöffnungen für das von der Förderschnecke zu der jeweils eingestellten Ausgabeseite beförderte Kehrgut aufweisen.
- Mit Hilfe dieser Kehreinrichtung soll das sog. Schwarzräumen von winterlichen Straßen ermöglicht werden, wobei die Kehreinrichtung die Aufgabe hat, die vom Schneepflug nicht erfaßten Schneereste aufzunehmen und auf die gleiche Seite zu fördern wie der schräggestellte Schneepflug.
- Beim Betrieb dieser bekannten Kehreinrichtungen wird die Kehrwalze mit einer relativ niedrigen Drehzahl angetrieben, die je nach Walzendurchmesser zwischen 150 U/min und 250 U/min liegt, damit einerseits die Borsten der Kehrwalze keinem allzugroßen Verschleiß unterworfen sind andererseits aber die Drehgeschwindigkeit ausreicht, um das von der Kehrwalze erfaßte Kehrgut in die Fördermulde der Förderschnecke zu schleudern.
- Weil die Fördermulde auf beiden Stirnseiten offen ist, damit das aufgenommene Kehrgut wahlweise nach der einen oder anderen Seite herausbefördert werden kann, ist bei dieser bekannten Kehreinrichtung darauf zu achten, daß eine, wenn auch schwache Luftströmung, die durch die Drehung der Kehrwalze entsteht, keinen seitlich aus dem Auffanggehäuse austretenden Luftstrom erzeugt. Ein solcher Luftstrom wird insbesondere auch dadurch vermieden, daß das Auffanggehäuse oberhalb der Förderschnecke einen relativ großen Hohlraum aufweist und dadurch, daß die Arbeitsdrehzahl der Förderschnecke relativ gering gehalten wird. Die geringe Drehzahl der Förderschnecke ist aber gleichbedeutend mit einer relativ geringen Arbeitsleistung bzw. mit einer Reduzierung der Arbeitsweise der Kehrwalze auf das rein mechanische Lösen, Aufnehmen und Hineinschleudern des Kehrgutes in den Bereich der Fördermulde bzw. Förderschnecke. Dabei sind beim Einsatz der Kehrvorrichtung Fahrgeschwindigkeiten von höchsten 3 km/h bis 7 km/h üblich.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirkungsweise und Kehrleistung einer Kehrvorrichtung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß insbesondere bei höheren Fahrgeschwindigkeiten des mit der Kehrvorrichtung ausgerüsteten Arbeitsfahrzeuges gegebenenfalls in Kombination mit einer vorgeschalteten Räumschar, z.B. eines Schneepfluges od. dgl., sowohl beim Reinigen verschmutzter Verkehrsflächen als auch beim Befreien winterlicher Straßen oder sonstiger Verkehrsflächen von Schnee vollkommen saubere Flächen erreicht werden.
- Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die einen Anfangsdurchmesser von etwa 30 cm bis 100 cm und eine anfängliche Borstenlänge von etwa 10 cm bis 40 cm aufweisende Borstenwalze mit einer solchen Drehgeschwindigkeit angetrieben wird, daß sie in dem zwischen ihr und der Einwurföffnung des Kehrgutauffanggehäuses liegenden Bereich einen Luftstrom erzeugt, der sich in dem zugleich als Förderschale und Strömungskanal ausgebildeten Kehrgutauffanggehäuse bis zu dessen Auslaßöffnung fortsetzt.
- Durch die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe wird die Arbeitsweise der Kehrwalze durch eine zusätzliche aerodynamische Komponente erweitert, die in dem zwischen dem Kehrspiegel der Kehrwalze und der Bodenleiste des Auffanggehäuses liegenden Abschnitt der jeweils behandelten Verkehrsfläche die Wirkung eines Gebläses entfaltet, durch welche loses Kehrgut, schon bevor es mit den Borsten der Kehrwalze in Berührung kommt, in das Auffanggehäuse geblasen und von dem dort noch weiter herrschenden Luftstrom bis zur Auslaßöffnung mitgenommen wird. Kehrgut mit größerer Körnung oder höherem spezifischem Gewicht, wie Splitt, feiner Kies, Sand od. dgl., wird sich dabei irgendwo im Bereich der Förderschnecke innerhalb des Auffanggehäuses ablagern, um von der Förderschnecke zur Auslaßöffnung gefördert zu werden, während feinkörniges, leichtes Kehrgut direkt zur Auslaßöffnung geblasen wird.
- Die gemäß den Unteransprüchen 2 bis 10 vorgesehenen Ausgestaltungen der Erfindung dienen der Optimierung des Arbeitsergebnisses und der Erzielung einer möglichst leichten Bauweise.
- Anhand der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1
- eine mit einem wahlweise vorgebauten Schneepflug versehene Kehrvorrichtung in Seitenansicht;
- Fig. 2
- eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Kehrvorrichtung ohne Schneepflug und ohne Tragvorrichtung;
- Fig. 3
- die antriebsseitige Seitenansicht des Kehrgutauffanggehäuses mit dessen Tragrahmen;
- Fig. 4
- die ausgabeseitige Seitenansicht des Kehrgutauffanggehäuses;
- Fig. 5
- in vergrößertem Maßstab eine Schnittansicht des Kehrgutauffanggehäuses mit der darin angeordneten Förderschnecke;
- Fig. 6
- in teilweise aufgeschnittener parallel-perspektivicher Darstellung das Auffanggehäuse mit der darin befindlichen Förderschnecke;
- Fig. 7
- eine Frontansicht der Förderschnecke in verkürzter Darstellung;
- Fig. 8
- einen Schnitt VIII-VIII aus Fig. 7;
- Fig. 9
- einen Schnitt IX-IX aus Fig. 7;
- Fig. 10
- einen Schnitt X-X aus Fig. 9;
- Fig. 11
- eine Kreuzverbindung der in der Förderschnecke angeordneten Stabilisierungsstäbe in perspektivischer Darstellung.
- Die in der Zeichnung dargestellte Kehrvorrichtung 1 besteht aus einer motorisch rotierend angetriebenen Borstenwalze 2 und einer in einem Kehrgutauffanggehäuse 3 in Parallellage zur Borstenwalze 2 angeordneten Förderschnecke 4, die ebenfalls motorisch angetrieben wird.
- Die Borstenwalze 2 und das Kehrgutauffanggehäuse 3 mit der darin drehbar gelagerten Förderschnecke 4 sind gemeinsam an einem Tragrahmen 5 befestigt der mittels einer Tragvorrichtung 6 vertikal beweglich an einem vertikalen Traggestell 7 der frontseitigen Montageplatte 8 eines Arbeitsfahrzeuges 9 befestigt ist. Dabei befindet sich die Borstenwalze 2, bezogen auf die durch den Pfeil 25 angedeutete Fahrrichtung, unmittelbar hinter der Förderschnecke 4. Die Tragvorrichtung 6 besteht aus zwei Parallellenkerpaaren 10 und 11, die jeweils einerseits am Tragrahmen 5 und andererseits am Traggestell 7 angelenkt sind. Mittels eines hydraulischen Hebezylinders 12 kann die Kehrvorrichtung 1 aus der in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Arbeitslage in eine Transportlage hochgehoben werden. In der in Fig. 2 dargestellten Arbeitslage liegt die Borstenwalze im Bereich eines sog. Kehrspiegels 24 auf einer Verkehrsfläche 52, dessen Breite S je nach wählbarer Einstellung etwa 10 cm bis 25 cm betragen kann. Der Antrieb sowohl der Borstenwalze 2 als auch der Förderschnecke 4 erfolgt beim Ausführungsbeispiel vom Arbeitsfahrzeug aus über eine an die Zapfwelle des Arbeitsfahrzeugs 9 angekuppelte Kupplungswelle 13 und ein nicht dargestelltes Verteilergetriebe sowie über zwei separate Riemengetriebe 14 und 15, die auf der gleichen Stirnseite angeordnet sind.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist frontseitig an dem üblicherweise mit zwei Laufrädern 16 versehenen Tragrahmen 5 zusätzlich ein Schneepflug 17 angeordnet, der ebenfalls durch zwei Parallellenkerpaare 18 und 19 mit dem Tragrahmen 5 höhenverstellbar verbunden und mittels eines schräg angelenkten Hydraulikzylinders 20 in vertikaler Richtung separat, d.h. relativ zum Tragrahmen 5, eingestellt werden kann. Statt eines Schneepfluges 17 könnte auch eine niedrige Pflugschar zum Wegräumen groben Kehrguts, z. B. von größeren Steinen, Erdbrocken, Eisbrocken od. dgl. Anwendung finden. - Wie Fig. 2 zeigt, kann die Kehrvorrichtung aber auch ohne eine Pflugschar oder Schürfleiste zur Reinigung von z.B. durch Baufahrzeuge verschmutzten Straßen eingesetzt werden. Es kann sogar angenommen werden, daß diese Einsatzart die überwiegende sein wird.
- Die Borstenwalze 2 und die im Kehrgutauffanggehäuse 3 drehbar gelagerte Förderschnecke 4 sind zueinander parallel verlaufend so angeordnet, daß ihre Achsen quer zur Fahrrichtung 25 des Arbeitsfahrzeuges 9 verlaufen. Ihre etwa gleich große axiale Länge ist so bemessen, daß sie sich zumindest über die Breite des Arbeitsfahrzeuges erstrecken. Anwendungsspezifisch kann ihre axiale Länge ein Meter bis vier Meter oder mehr betragen. Für die Straßenreinigung sind etwa 2,5 m üblich.
Bei einer bevorzugten Ausführung hat die Borstenwalze einen Anfangsdurchmesser D1 von etwa 60 cm bei einer Borstenlänge von etwa 20 cm. Die aus einer um einen zentralen, quasi zylindrischen Hohlraum 23 gewundenen, radialen Blechwendel 23 bestehende Förderschnecke 4 ist mit einem Durchmesser D2 von 45 cm versehen, wobei der Durchmesser D3 des quasi zylindrischen Hohlraumes der Blechwendel 23 etwa 16 cm beträgt. Der Schneckendurchmesser D2 entspricht somit drei Vierteln des Borstenwalzenanfangdurchmessers D1. Kleiner sollte der Schneckendurchmesser nicht sein. Größere Schneckendurchmesser ermöglichen größere Förderleistungen bzw. einen höheren Kehrgutdurchsatz, allerdings auf Kosten einer Gewichtsersparnis.
Bei der hier angegebenen Borstenwalzengröße wäre wohl ein Verhältnis D1:D2 = 1:1 als optimal anzusehen.
Grundsätzlich sind aber auch Borstenwalzen 2 mit Anfangsdurchmessern D1 von etw 30 cm bis 100 cm und mit anfänglichen Borstenlängen von 10 cm bis 40 cm einsetzbar. - Zur radialen Stabilisierung der Blechwendel 23 gegen Durchhängen sind im zylindrischen Hohlraum 22 vier axiale Stabilisierungsstäbe 26 angeordnet, die durch mehrere kreuzweise miteinander verschweißte Radialstäbe 27 und 28 jeweils paarweise und kreuzweise miteinander verbunden sind. Diese Stabilisierungsstäbe 26 enden am antriebsseitigen Endabschnitt der Förderschnecke 4 an einer radialen Kupplungsscheibe 29, mit der sie einzeln verschweißt sind, während die gegenüberliegenden Enden der Stabilisierungsstäbe 26 auf dem Umfang zweier in kurzem Axialabstand voneinander angeordneten radialen Lagerscheiben 30 und 31 befestigt sind, die einen zentralen Lagerzapfen 32 tragen. Zwischen der Kupplungsscheibe 29 und einer radialen, kreisförmigen Endscheibe 33 ist ein koaxiales Rohrstück 34 angeordnet, in dem eine nicht dargestellte Getriebekupplung untergebracht ist, die drehfest mit der Kupplungsscheibe 29 in Verbindung steht und über welche die Förderschnecke 4 vom Riemengetriebe 15 angetrieben wird.
- Die Blechwendel 23 ist einerseits mit dem Rohrstück 34 und andererseits mehrfach mit den Stabilisierungsstäben 26 verschweißt, wodurch sie über ihre ganze Länge eine ausreichende Formstabilität erhält.
Zwischen der Kupplungsscheibe 29 und der am anderen Ende der Förderschnecke angeordneten Lagerscheibe 30 ist der quasi zylindrische Hohlraum 22, den die Blechwendel 23 umschließt, nur von den Stabilisierungsstäben 26 und den Radialstäben 27 und 28 unterbrochen, deren Querschnitte aber so gering sind, daß sie einem diesen Hohlraum durchströmenden Luftstrom nur geringen Widerstand entgegensetzen. - Das Kehrgutauffanggehäuse 3 besteht aus einem zylindrischen Hüllrohr 38, das von einer vieleckigen Blechwand 39 umgeben ist. Dieses Hüllrohr 38 umschließt die Förderschnecke 4 in geringem radialen Abstand, der nur einige mm betragen kann. Auf der antriebsseitigen Stirnseite ist dieses Hüllrohr 38 bis auf eine zentrale Durchlaßöffnung für die Antriebselemente durch eine Stirnwand 40 vollständig geschlossen. Auf der gegenüberliegenden Stirnseite ist zwar auch eine Stirnwand 41 vorgesehen, diese weist jedoch eine sich über einen Zentriewinkel α von etwa 240° bis 250° erstreckende Auslaßöffnung 42 auf, durch welche die Förderschnecke 4 das aufgefangene Kehrgut nach außen befördert. Diese Auslaßöffnung 42 sollte in jedem Fall eine Größe haben, die mindestens der halben Querschnittsfläche des Kehrgutauffanggehäuses 3/38 entspricht.
In dem restlichen Wandsegment 43 befindet sich das den Lagerzapfen 32 aufnehmende Wälzlager 44 der Förderschnecke 4. Die Stirnwände 40 und 41 (Fig. 3 und 4) sind jeweils mit dreieckförmigen Verlängerungen 40' und 41' versehen, die in Höhe einer Einwurföffnung 45 des Kehrgutauffanggehäuses 3 bzw. des Hüllrohres 38 angeordnet und gegen den unteren Bereich der Borstenwalze 2 gerichtet sind und den zwischen der Borstenwalze 2 und der Einwurföffnung 45 liegenden Raum stirnseitig weitgehend schließen. - Die Einwurföffnung 45 des Hüllrohres 38 hat eine vertikale Ausdehnung H, die etwa der anfänglichen Borstenlänge der Borstenwalze 2 entspricht und somit bei den beispielsweise angegebenen Maßen etwa 20 bis 25 cm beträgt. Dabei liegt die untere achsparallele Begrenzungskante 46 der Einwurföffnung 45 in Höhe des tiefsten Punktes des Hüllrohres 38, wobei ein kurzer, zwischen der unteren Begrenzungskante 46 und der Vertikalebene 48' der Schneckenachse 48 liegende Wandabschnitt 46' horizontal verläuft. Die obere, ebenfalls achsparallele Begrenzungskante 47 liegt etwa in Höhe der Förderschneckenachse 48. Die Einwurföffnung 45 erstreckt sich somit annähernd über ein Viertel des Hüllrohrumfangs, wobei die Mindestweite der Einwurföffnung 45 aus strömungstechnischen Gründen etwa einem Fünftel des Hüllrohrumfangs entsprechen sollte.
An die untere Begrenzungskante 46 der Einwurföffnung 45 schließt sich ein gegen die Borstenwalze 2 schräg nach unten verlaufendes Leitblech 50 an, das mit einer flexiblen Bodenleiste 51 versehen ist. Diese Bodenleiste 51 besteht in der Regel aus einer Gummiplatte, die in der Arbeitsstellung der Kehrvorrichtung auf der zu reinigenden Verkehrsfläche 52 aufliegt. - Die Borsten 55 der Borstenwalze 2 sind jeweils radial verlaufend in dichter Anordnung gleichmäßig auf dem Umfang und über die Länge verteilt auf einer zentralen, in der Zeichnung nicht sichtbaren Welle angeordnet und oberseitig durch ein haubenartiges Schutzgehäuse 56 umschlossen, das auf der Rückseite einer Endkante 57 etwa in Höhe der Borstenwalzenachse 58 endet, während die gegenüberliegende Endkante 59 des Schutzgehäuses 56 auf der der Förderschnecke 4 zugekehrten Seite etwa um den halben Radius der Borstenwalze 2 oberhalb der Borstenwalzenachse 58 liegt.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besteht zwischen dieser oberen Endkante 59 des Schutzgehäuses 56 und dem Kehrgutauffanggehäuse 3 ein Spalt 60, der durch eine vorzugsweise aus einer Gummiplatte bestehende bogenförmige Abdeckung 61 verschlossen ist. Diese Abdeckung 61 ist an einem schräg nach unten verlaufenden Wandabschnitt 62 des Schutzgehäuses 56 befestigt, und sie liegt mit ihrem losen Endabschnitt 62 elastisch auf einem ebenfalls schräg nach unten gerichteten Abschnitt 63 der das Hüllrohr 38 umschließenden Blechwand 39 auf. Diese elastische Abdeckung 61 erstreckt sich über die gesamte Gehäuselänge und verhindert, daß Kehrgut durch den Spalt 60 nach oben herausgeschleudert werden kann. Zugleich verhindert sie auch ein vertikales Austreten des von der Borstenwalze 2 erzeugten Luftstromes an dieser Stelle. - Die Elastizität dieser Abdeckung 61 ist erforderlich, weil die Borstenwalze 2 mit ihrem Schutzgehäuse 56 relativ zur Förderschnecke 4 und deren Kehrgutauffanggehäuse 3 vertikal verstellbar sein muß, um der verschleißbedingten Verminderung der Borstenlänge Rechnung tragen zu können.
- Um nicht nur eine mechanische Kehrwirkung der Borstenwalze zu erzielen sondern darüber hinaus auch zu erreichen, daß loses, feinkörniges, leichtes oder staubförmiges Kehrgut, das sich in kleinen Vertiefungen der Fahrbahnoberfläche befindet, ebenfalls erfaßt und in das Kehrgutauffanggehäuse 3 befördert wird, arbeitet die Borstenwalze 2 mit einer solchen Drehgeschwindigkeit, daß sie in dem zwischen ihr und der Einwurföffnung 45 des Kehrgutauffanggehäuses 3/38 liegenden Bereich einen in Fig. 2 durch eine Schar von Richtungspfeilen angedeuteten Luftstrom erzeugt, der sich in dem zugleich als Fördermulde und als Strömungskanal dienenden Kehrgutauffanggehäuse 3/38 bis zu dessen seitlicher Auslaßöffnung 42 kanalisiert fortsetzt. Eine solche Drehgeschwindigkeit liegt bei den gegebenen Verhältnissen etwa zwischen einem Schwellenwert von 380 U/min und einem Höchstwert von etwa 1500 U/min, wobei innerhalb dieses Drehzahlbereiches je nach Fahrgeschwindigkeit und Art der zu beseitigenden Verschmutzung der zu reinigenden Verkehrsfläche 52 variiert werden kann. Eine Standartdrehzahl, die für die häufigsten Anwendungsfälle optimal ist, liegt bei etwa 550 U/min. Auch die Fahrgeschwindigkeit des Arbeitsfahrzeuges 9, mit der sich die Kehrvorrichtung 1 über die zu reinigende Verkehrsfläche 52 bewegt, spielt dabei erfahrungsgemäß eine gewisse Rolle. Bei starker Verschmutzung wird die Fahrgeschwindigkeit reduziert werden müssen, während die Drehgeschwindigkeit der Borstenwalze 2 zu erhöhen ist. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang die Verwendung eines separaten, regelbaren Antriebes für die Borstenwalze. Auch die Förderschnecke kann mit einem solchen separaten Hydraulikantrieb versehen sein. Günstig ist es, wenn die mit den angegebenen Abmessungen versehene Förderschnecke 4 etwa mit der halben Drehgeschwindigkeit der Borstenwalze 2 angetrieben wird, wobei die Drehrichtung sowohl der Borstenwalze 2 als auch der Förderschnecke 4 derjenigen der Laufräder 16 bzw. der Fahrzeugräder entgegengesetzt ist.
- Wichtig dabei ist auch, daß der den aerodynamischen Reinigungseffekt bewirkende Luftstrom, der von der Borstenwalze 2 erzeugt wird, sich innerhalb des Kehrgutauffanggehäuses 3/38 bis zu dessen Auslaßöffnung 42 möglichst ungehindert fortsetzten kann, wobei sich die beschriebene Gestaltung der Förderschnecke 4, deren Blechwendel 23 einen sich nahezu über die gesamte Schneckenlänge erstreckenden zentralen quasi zylindrischen Hohlraum 22 umschließt, sehr vorteilhaft auswirkt.
- Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäß ausgebildete und ausgestattete Kehrvorrichtung gegenüber den herkömmlichen Kehrvorrichtungen erhebliche, insbesondere leistungsmäßige, Vorteile bei relativ leichter Bauweise besitzt und daß trotz der relativ hohen Arbeitsgeschwindigkeiten der Borstenwalze 2 kein merklich erhöhter Verschleiß der Kehrborsten stattfindet.
Claims (10)
- Kehrvorrichtung (1) für Arbeitsfahrzeuge (9) zum Reinigen von Verkehrsflächen (52) mit einer motorisch rotierend angetriebenen Borstenwalze (2), die oberseitig durch ein Schutzgehäuse (56) abgedeckt ist, sowie mit einer in Fahrtrichtung (25) unmittelbar davor angeordneten Fördereinrichtung, bestehend aus einer parallel zur Kehrwalze (2) verlaufenden Förderschnecke (4), die ebenfalls motorisch antreibbar in einem mit einer rückseitigen, sich über die Länge der Borstenwalze (2) erstreckende Einwurföffnung (45) und am Schneckenende mit einer Auslaßöffnung (42) versehenen Kehrgutauffanggehäuse (3, 3/38) angeordnet ist, wobei das Kehrgutauffangehäuse (3, 3/38) unterhalb seiner Einwurföffnung (45) ein schräg nach unten gerichtetes Leitblech (50) mit einer flexiblen Bodenleiste (51) aufweist und ein zwischen dem Schutzgehäuse (56) der Kehrwalze (2) und dem Kehrgutauffanggehäuse (3, 3/38) bestehender Spalt (60) durch eine Abdeckung (61) verschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die einen Anfangsdurchmesser (D1) von etwa 30 cm bis 100 cm und eine anfängliche Borstenlänge von etwa 10 cm bis 40 cm aufweisende Borstenwalze (2) mit einer solchen Drehgeschwindigkeit angetrieben wird, daß sie in dem zwischen ihr und der Einwurföffnung (45) des Kehrgutauffanggehäuses (3/38) liegenden Bereich einen Luftstrom erzeugt, der sich in dem zugleich als Förderschale und Strömungskanal ausgebildeten Kehrgutauffanggehäuse (3/38) bis zu dessen Auslaßöffnung (42) fortsetzt. - Kehrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (4) aus einer um einen zentralen, zylindrischen Hohlraum (22) gewundenen, radialen Blechwendel (23) besteht und über ihre Gesamtlänge in geringem radialem Abstand von einem zylindrischen, auf einer Stirnseite geschlossenen Hüllrohr (38) umschlossen ist, und daß sich die Einwurföffnung (45) dieses Hüllrohrs (38) wenigstens über ein Fünftel des Hüllrohr-Umfangs erstreckt.
- Kehrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Abmessung (H) der Einwurföffnung (45) etwa der anfänglichen Borstenlänge entspricht.
- Kehrvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Begrenzungskante (46) der Einwurföffnung (45) etwa in Höhe des tiefsten Punktes des Hüllrohres (38) liegt und die obere Begrenzungskante (47) der Einwurföffnung (45) etwa in Höhe der Schneckenachse (48) angeordnet ist.
- Kehrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsdrehzahl der Borstenwalze (2) über einem Schwellenwert von ca. 350 U/min. liegt.
- Kehrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (4) einen Außendurchmesser (D2) aufweist, der mindestens drei Vierteln des Anfangsdurchmessers (D1) der Borstenwalze (2) entspricht.
- Kehrvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (D3) des von der Schneckenwendel (23) umschlossenen Hohlraums (22) etwa einem Drittel des Außendurchmessers (D2) der Fördeschnecke (4) entspricht.
- Kehrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsdrehzahl der Förderschnecke (4) etwa der halben Arbeitsdrehzahl der Borstenwalze (2) entspricht.
- Kehrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der stirnseitigen Auslaßöffnung des Kehrgutauffanggehäuses (3/38) wenigstens so groß ist wie dessen halbe Querschnittsfläche.
- Kehrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die am Förderanfang der Förderschnecke liegende, geschlossene Stirnwand (40) des Kehrgutauffanggehäuses (3) in Höhe der Einwurföffnung (45) eine gegen den unteren Bereich der Borstenwalze (2) gerichtete Verlängerung (40', 42') aufweist, welche den zwischen der Borstenwalze (2) und der Einwurföffnung (45) liegenden Raum stirnseitig wenigstens größtenteils schließt.
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