EP1396581A2 - Vorrichtung zum Bearbeiten von Böden oder Fahrbahnen - Google Patents

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EP1396581A2
EP1396581A2 EP03018677A EP03018677A EP1396581A2 EP 1396581 A2 EP1396581 A2 EP 1396581A2 EP 03018677 A EP03018677 A EP 03018677A EP 03018677 A EP03018677 A EP 03018677A EP 1396581 A2 EP1396581 A2 EP 1396581A2
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EP
European Patent Office
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outlet nozzle
nozzle
closing element
closing
bitumen
Prior art date
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EP03018677A
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English (en)
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EP1396581A3 (de
EP1396581B3 (de
EP1396581B1 (de
Inventor
Herbert Ley
Peter Busley
Walter GRÜBER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wirtgen GmbH
Original Assignee
Wirtgen GmbH
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Publication date
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Publication of EP1396581A3 publication Critical patent/EP1396581A3/de
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Publication of EP1396581B3 publication Critical patent/EP1396581B3/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
    • E01C23/06—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road
    • E01C23/065—Recycling in place or on the road, i.e. hot or cold reprocessing of paving in situ or on the traffic surface, with or without adding virgin material or lifting of salvaged material; Repairs or resurfacing involving at least partial reprocessing of the existing paving
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/30—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
    • B05B1/3033—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head
    • B05B1/304—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve
    • B05B1/3046—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve the valve element, e.g. a needle, co-operating with a valve seat located downstream of the valve element and its actuating means, generally in the proximity of the outlet orifice
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/50—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter
    • B05B15/52—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter for removal of clogging particles
    • B05B15/522—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter for removal of clogging particles using cleaning elements penetrating the discharge openings
    • B05B15/5223—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter for removal of clogging particles using cleaning elements penetrating the discharge openings the cleaning element, e.g. a needle, and the discharge opening being movable relative to each other in a direction substantially parallel to the flow of liquid or other fluent material through said opening
    • B05B15/5225—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter for removal of clogging particles using cleaning elements penetrating the discharge openings the cleaning element, e.g. a needle, and the discharge opening being movable relative to each other in a direction substantially parallel to the flow of liquid or other fluent material through said opening the cleaning element being located upstream of the discharge opening or being actuated upstream therefrom
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C21/00—Apparatus or processes for surface soil stabilisation for road building or like purposes, e.g. mixing local aggregate with binder

Definitions

  • the invention relates to a device for working floors or roads according to the preamble of claim 1.
  • the known devices for working floors or roads are with a work roll that breaks the ground or the lanes and mixed. In the case of hard road surfaces made of asphalt or concrete these will milled.
  • the work roll is surrounded by a bell-shaped roll housing, which encloses the working space of the work roll, said working space as Mixing room for mixing the reclaimed soil material with hydraulic or bituminous binders or with water.
  • the hydraulic or bituminous Binders or Wassser is attached by means of a roller housing to the Spraying device injected into the working space, with several outlet nozzles the spraying device directed to the roller housing in the working space are arranged.
  • the cutting circle of the tools of the work roll points in Operating a relatively small distance from the roll housing, e.g.
  • a cleaning of the outlet nozzles is due to their inaccessible position in the roll box very difficult and may require the removal of the work roll. Also the expansion of the outlet nozzles from the outside of the roll housing forth is only possible with great effort, since the injectors carrying the injection ramp between the roller housing and the machine frame not or only with difficulty is reachable.
  • the invention is therefore the object of a device for editing of floors and lanes with directed into the working space outlet nozzles a Spray to improve the effect that the cleaning and maintenance be kept to a minimum, excluding accident risks.
  • the invention advantageously provides that the at least one outlet nozzle a controllable closing device having a closing element which in an open position releases the outlet nozzle and in a closed position the outlet nozzle closes.
  • the locking device can provide additional movement of the Trigger closing element beyond the closed position, with the blockages at and / or be eliminated in the outlet nozzle.
  • the outlet nozzle can either be completely released or closed at any time be that during or after a work process no contamination of outside in the outlet nozzle can enter and so to a partial or complete Clogging of the outlet nozzle may result.
  • the closing element of the closing device can be an additional Movement, preferably a lifting movement, beyond the closed position Perform, so that even before the outlet nozzle adhering impurities automatically can be removed.
  • the controllable locking device three selectively controllable positions of the closing element. In this way is ensured that the processed during the mixing process from the Soil or roadway material and the hydraulic or bituminous binders or water-forming mass after cooling or curing or setting can not completely or partially close the outlet nozzles from the outside.
  • the workroom the work roll facing outlet nozzles are therefore always in full Scope ready for use and also can not be characterized by partial obstruction or complete Failure to uneven distribution of hydraulic or bituminous Binder or water.
  • the closed position of the closing element can also be used to the outlet nozzles of the sprayer partly to switch off for quantity control.
  • the closing element is coaxial with the outlet nozzle is movable.
  • the nozzle cross section of the outlet nozzle and the cross section of the closing element are adapted to each other and preferably designed circular cylindrical.
  • the fit between the bore of the outlet nozzle and the closing element is doing to all to be sprayed media (binder or water) adjusted so that in the Closed position and no pressurization no medium from the outlet nozzle can escape.
  • the game is sufficiently large so that no jamming of the closing element can also occur at higher operating temperatures.
  • the outlet nozzle may be connected to a loop or to a tank.
  • the closing element traverses the line or injection chamber to close or clean the exit nozzle and is guided coaxially to the outlet nozzle. In the open position gives the closing element the cross section of the line or the injection chamber in essentially completely free. In this case, the hydraulic or bituminous Binder or the water flow freely to the outlet nozzle.
  • a Ring line can be the binder or the water even in the closed position of Close the closing element to these.
  • the closing element in the closed position relative protrudes to the working space facing lateral surface of the roller housing.
  • the closing element In the recessed position of the closing element is the closing element better protected against damage by hard, worn-out material.
  • the front tip of the closing element closes approximately flush with the working space facing the end of the nozzle channel of the outlet nozzle.
  • controllable Closing element for cleaning the outlet nozzle of a sensor device automatically is triggerable.
  • the actuation of the closing element is in particular at Start and after completion of a job sense.
  • the automatic release for example, depending on the overrun a pressure limit at the outlet nozzle done.
  • a linear stroke movement coaxial with the nozzle channel of the outlet nozzle is preferred.
  • the nozzle inlet opening of the outlet nozzle and / or the tip of the closing element are chilled. This leads to increased reliability.
  • the spray device a mixing device having an expansion chamber, in the over a bitumen injector supplied hot bitumen with water or with water and air is miscible for producing foamed bitumen, wherein foamed bitumen emerges from the outlet nozzle.
  • the Bitumeneinspritzdüse for hot bitumen points one adapted to the nozzle inlet opening of the bitumen injector, controllable Valve tappet for closing the nozzle inlet opening.
  • the closing element of the closing device is according to a preferred embodiment drivable by a piston-cylinder unit, the three switching positions having.
  • the piston-cylinder unit has a second piston element, which allows a stroke limitation of the piston element when pressurized.
  • Fig. 1 shows a self-propelled device for working lanes with a machine frame 1 carried by wheels 2 and one of a driver's cab 3 existing control station.
  • the wheels 2 can be driven individually and also be replaced alternatively by chain drives.
  • the roller housing 8 has at the top of a spray 10, with the binder or water having a plurality of preferably juxtaposed Outlet nozzles 12 in the working space 6 can be injected.
  • the binder may consist of hydraulic or bituminous binders, and mixtures of hydraulic binders and water from suspensions, or in mixtures of bituminous binders with water from emulsions.
  • 12 foam bitumen can be injected via the outlet nozzles, wherein the production of foamed bitumen heated, liquid bitumen with cold Water is mixed. As a result, the bitumen foams up, the original Volume of components increased by about 20 times.
  • FIGS. 3a to 3c show a first embodiment in which the spray device 10, the binder or water via a conduit 14, which may be a loop can, get.
  • the binder or the water flows transversely to the outlet nozzle 12.
  • the attached to the line 14 outlet nozzle 12 is directed into the working space 6 and in one of the outlet nozzle 12 adapted recess of the roller housing. 8 arranged.
  • the tools 16 of the work roll have a cutting circle, the one relatively small distance to the roller housing 8, for example, approx. 50 mm, can have.
  • a closing device 18 is provided, which consists of a piston-cylinder unit 20 whose piston rod a Closing element 22 for the outlet nozzle 12 forms or drives.
  • the example Controllable by a controller closing device 18 allows three switching positions of the closing element 22.
  • an open position of the invention shown in FIG Closing element 22 is the outlet nozzle and the flow cross-section of the line 14 released.
  • the closed position shown in Fig. 3b the outlet nozzle 12th closed, so that no binder or water emerges at this outlet nozzle 12.
  • no processed with binders or water can be processed Material 24 in the nozzle channel 26 of the outlet nozzle 12 penetrate.
  • one Ring line is the flow cross-section only slightly reduced, so that a Circulation in the loop can be maintained.
  • the in the workroom 6 facing tip of the closing element 22 terminates at the working space. 6 facing the end of the nozzle channel 26 and is opposite to the working space. 6 facing lateral surface 9 of the roller housing 8 set back to damage to avoid the closing element 22 during operation.
  • Fig. 3c shows the closing element 22 in a third switching position, in which the Closing element 22 via an additional stroke movement of the closing element 22nd beyond the closed position material accumulations of the processed material 24 in and / or in front of the outlet nozzle 12 can eliminate.
  • the nozzle cross section in the nozzle channel 26 of the outlet nozzle 12 and the cross section of the closing element 22 are adapted to each other and preferably circular cylindrical designed.
  • the fit of the nozzle channel 26 and the closing element 22 is such chosen that in absence of operating pressure in line 14 no binder or Water can escape from the outlet nozzle 12.
  • the nozzle inlet opening 28 and / or the tip of the closure member 22 may be chamfered for operational safety to increase the closing device 18.
  • the piston-cylinder unit 20 of the locking device 18 operates as follows:
  • the additional movement stroke is preferably at the beginning of a labor input and / or executed at the end of a work assignment.
  • During operation of the Machine is recommended to actuate the closing element 22 via the closed position not, since the closure member 22 may be damaged during operation.
  • the additional lifting movement of the closing element 22 for cleaning the outlet nozzle 12 can also be done automatically at the beginning or end of a job be triggered or in response to a measurement signal of a sensor device, For example, via a pressure monitoring at the outlet nozzle 12th may indicate a partial or complete blockage of the exit nozzle 12.
  • the conduit 14 may also be connected to a tank of binder or water be.
  • Fig. 4 shows an embodiment of a spraying device 10 for foam bitumen with a mixing device 36.
  • the mixing device 36 has an expansion chamber 38, in the bitumen injection nozzle 40 via a supplied hot bitumen miscible with water or with water and air to produce foam bitumen is.
  • the expansion chamber 38 shown in FIG. 4 consists of a mixing chamber 42 and an injection chamber 44 connected to the mixing chamber 42, the Exit nozzle 12 and the associated locking device 18 to the injection chamber 44 are arranged.
  • the hot bitumen is supplied via a loop 15, wherein an actuated by a controllable drive means valve tappet 46 close or release the nozzle inlet opening of the bitumen injection nozzle 40 can. Water or water and air can have one or two connections 41 of the mixing chamber 42 are supplied.
  • the mixing device 36 may be surrounded by a heating device 48, which in the Operation to prevent hardening of the bitumen.
  • the closing element 22 of the Closing device 18 passes through for closing or cleaning the outlet nozzle 12, the injection chamber 44th
  • the embodiment of the piston-cylinder unit 20 shown in FIG. 5 operates without compression spring 34 and has a first piston member 50, at the free End of the closing element 22 is arranged or that drives the closing element 22.
  • a second piston element 52 limits the movement stroke of the first piston element 50, when to the pressure port 54 of the piston-cylinder unit 20 a essential higher pressure is applied than at the pressure port 56.
  • the closing element 22 at additional pressurization of the pressure port 56 in its closed position be moved or pressurized by the pressure port 58 in his Open position to be moved.

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Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Bearbeiten von Böden oder Fahrbahnen, mit einem Maschinenrahmen (1), an dem eine Arbeitswalze (4) unter einem den Arbeitsraum (6) begrenzenden Walzengehäuse (8) angeordnet ist, wobei an dem Walzengehäuse (8) eine Sprüheinrichtung (10) für ein Bindemittel oder Wasser mit mindestens einer in den Arbeitsraum (6) gerichteten Austrittsdüse (12) angeordnet ist, ist vorgesehen, dass die mindestens eine Austrittsdüse eine ansteuerbare Schließeinrichtung (18) mit einem Schließelement (22) aufweist, das in einer Offenstellung die Austrittsdüse (12) freigibt und in einer Schließstellung die Austrittsdüse (12) verschließt, und dass die Schließeinrichtung (18) eine zusätzliche Bewegung des Schließelementes (22) über die Schließstellung hinaus auslösen kann, mit der Materialanhäufungen in und/oder vor der Austrittsdüse (12) beseitigbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Böden oder Fahrbahnen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der Oberbegriff geht aus von einem Stand der Technik wie er beispielsweise aus der EP 960 239 B1 bekannt ist. Weitere gattungsgemäße Vorrichtungen sind in der DE 42 06 994 A, in der DE 42 37 512 A, in der DE 195 04 495 A und in der US 2,394,017 A beschrieben.
Die bekannten Vorrichtungen zum Bearbeiten von Böden oder Fahrbahnen sind mit einer Arbeitswalze versehen, die den Boden oder die Fahrbahnen aufbricht und durchmischt. Im Falle von harten Fahrbahnen aus Asphalt oder Beton werden diese gefräst. Die Arbeitswalze ist von einem glockenförmigen Walzengehäuse umgeben, das den Arbeitsraum der Arbeitswalze umschließt, wobei dieser Arbeitsraum als Mischraum zum Mischen des abgearbeiteten Bodenmaterials mit hydraulischen oder bituminösen Bindemitteln oder mit Wasser dient. Die hydraulischen oder bituminösen Bindemittel bzw. das Wassser wird mit Hilfe einer an dem Walzengehäuse befestigten Sprüheinrichtung in den Arbeitsraum eingespritzt, wobei mehrere Austrittsdüsen der Sprüheinrichtung an dem Walzengehäuse in den Arbeitsraum gerichtet angeordnet sind. Der Schnittkreis der Werkzeuge der Arbeitswalze weist im Betrieb einen relativ geringen Abstand von dem Walzengehäuse, z.B. ca. 50 mm, auf, wobei das abgearbeitete Boden- oder Fahrbahnmaterial aufgrund der Drehbewegung der Arbeitswalze an der Innenseite des Walzengehäuses vorbeigeführt wird. Nachteilig ist dabei, dass das mit Bindemitteln oder Wasser vermischte abgearbeitete Material in die Austrittsdüsen selbst bei einem hohen Sprühdruck hineindrücken kann oder sich im Bereich vor der Austrittsdüse ansammeln kann. Insbesondere nach einem Stillstand der Maschine besteht die Gefahr, dass die Austrittsdüsen durch abgebundenes oder ausgehärtetes oder getrocknetes, abgearbeitetes Material vom Arbeitsraum her verunreinigt und verstopft werden, wodurch die Sprühleistung vermindert wird oder sogar vollständig unterbunden wird.
Eine Reinigung der Austrittsdüsen ist aufgrund ihrer unzugänglichen Lage im Walzenkasten sehr schwierig und kann den Ausbau der Arbeitswalze erfordern. Auch der Ausbau der Austrittsdüsen von der Außenseite des Walzengehäuses her ist nur mit hohem Aufwand möglich, da die die Einspritzdüsen tragende Einspritzrampe zwischen dem Walzengehäuse und dem Maschinenrahmen nicht oder nur schwer erreichbar ist.
Bei der Reinigung der Austrittsdüsen im Inneren des Walzengehäuses bestehen Unfallgefahren, z.B. wenn mit offener Flamme erkaltetes Bitumen geschmolzen werden muss. Weitere Gefahren für die Gesundheit bestehen durch die Verwendung von Lösungsmitteln.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Böden und Fahrbahnen mit in den Arbeitsraum gerichteten Austrittsdüsen einer Sprüheinrichtung dahingehend zu verbessern, dass der Reinigungs- und Wartungsaufwand unter Ausschluss von Unfallrisiken auf ein Minimum zu reduziert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Anspruchs 1.
Die Erfindung sieht in vorteilhafter Weise vor, dass die mindestens eine Austrittsdüse eine ansteuerbare Schließeinrichtung mit einem Schließelement aufweist, das in einer Offenstellung die Austrittsdüse freigibt und in einer Schließstellung die Austrittsdüse verschließt. Die Schließeinrichtung kann eine zusätzliche Bewegung des Schließelementes über die Schließstellung hinaus auslösen, mit der Verstopfungen an und/oder in der Austrittsdüse beseitigbar sind.
Mit Hilfe der ansteuerbaren Schließeinrichtung kann die Austrittsdüse entweder ganz freigegeben werden oder zu einem beliebigen Zeitpunkt derart verschlossen werden, dass während oder nach einem Arbeitsprozess keine Verunreinigungen von außen in die Austrittsdüse eintreten können und so zu einem teilweisen oder vollständigen Verstopfen der Austrittsdüse führen können.
Besonders vorteilhaft kann das Schließelement der Schließeinrichtung eine zusätzliche Bewegung, vorzugsweise eine Hubbewegung, über die Schließstellung hinaus ausführen, so dass auch vor der Austrittsdüse anhaftende Verunreinigungen automatisch entfernt werden können. Somit weist die ansteuerbare Schließeinrichtung drei wahlweise ansteuerbare Positionen des Schließelementes auf. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die während des Mischprozesses aus dem abgearbeiteten Boden- oder Fahrbahnmaterial und den hydraulischen oder bituminösen Bindemitteln bzw. Wasser entstehende Masse nach dem Erkalten oder Aushärten oder Abbinden nicht die Austrittsdüsen ganz oder teilweise von außen verschließen können.
Da die zusätzliche Hubbewegung jederzeit bei Bedarf, d.h. während eines Stillstandes der Arbeitswalze oder insbesondere vor Wiederaufnahme oder nach der Beendigung des Betriebes betätigt werden kann, entfallen aufwändige Reinigungs- und Wartungsarbeiten bei der erneuten Inbetriebnahme der Maschine. Die dem Arbeitsraum der Arbeitswalze zugewandten Austrittsdüsen sind daher stets in vollem Umfang einsatzbereit und können auch nicht durch teilweise Verstopfung oder vollständigen Ausfall zu einer ungleichmäßigen Verteilung der hydraulischen oder bituminösen Bindemittel oder des Wassers führen. Die Schließstellung des Schließelementes kann auch dazu genutzt werden, die Austrittsdüsen der Sprüheinrichtung zum Teil zur Mengensteuerung auszuschalten.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Schließelement koaxial zur Austrittsdüse bewegbar ist.
Der Düsenquerschnitt der Austrittsdüse und der Querschnitt des Schließelementes sind einander angepasst und vorzugsweise kreiszylindrisch gestaltet. Die Passung zwischen der Bohrung der Austrittsdüse und dem Schließelement ist dabei an alle zu versprühende Medien (Bindemittel oder Wasser) derart angepasst, dass in der Schließstellung und ohne Druckbeaufschlagung kein Medium aus der Austrittsdüse austreten kann. Andererseits ist das Spiel ausreichend groß, so dass kein Verklemmen des Schließelementes auch bei höheren Betriebstemperaturen auftreten kann.
Die Austrittsdüse kann an eine Ringleitung oder an eine Tank angeschlossen sein.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Austrittsdüse an einer Leitung oder an einer Einspritzkammer angeordnet ist, wobei das hydraulische oder bituminöse Bindemittel oder Wasser quer zur Austrittsdüse zuführbar ist. Das Schließelement durchquert zum Schließen oder Reinigen der Austrittsdüse die Leitung oder die Einspritzkammer und wird koaxial zu der Austrittsdüse geführt. In der Offenstellung gibt das Schließelement den Querschnitt der Leitung bzw. der Einspritzkammer im wesentlichen vollständig frei. In diesem Fall kann das hydraulische oder bituminöse Bindemittel bzw. das Wasser ungehindert zur Austrittsdüse strömen. Im Falle einer Ringleitung kann das Bindemittel oder das Wasser auch in der Schließstellung des Schließelementes an diesen vorbeiströmen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Schließelement in der Schließstellung relativ zu der dem Arbeitsraum zugewandten Mantelfläche des Walzengehäuses zurücksteht. In der zurückversetzten Lage des Schließelementes ist das Schließelement besser gegen Beschädigung durch hartes, abgearbeitetes Material geschützt. Die vordere Spitze des Schließelementes schließt dabei in etwa bündig mit dem den Arbeitsraum zugewandten Ende des Düsenkanals der Austrittsdüse ab.
Es kann vorgesehen sein, dass die zusätzliche Bewegung des ansteuerbaren Schließelementes zum Reinigen der Austrittsdüse von einer Sensoreinrichtung automatisch auslösbar ist. Die Betätigung des Schließelementes ist insbesondere beim Start und nach Beendigung eines Arbeitsvorganges sinnvoll.
Die automatische Auslösung kann beispielsweise in Abhängigkeit der Überschreitung eines Druckgrenzwertes an der Austrittsdüse erfolgen. Eine lineare Hubbewegung koaxial zum Düsenkanal der Austrittsdüse wird bevorzugt.
Die Düseneintrittsöffnung der Austrittsdüse und/oder die Spitze des Schließelementes sind angefast. Dies führt zu einer erhöhten Betriebssicherheit.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sprüheinrichtung eine Mischeinrichtung mit einer Expansionskammer aufweist, in der über eine Bitumeneinspritzdüse zugeführtes heißes Bitumen mit Wasser oder mit Wasser und Luft zum Erzeugen von Schaumbitumen mischbar ist, wobei Schaumbitumen aus der Austrittsdüse austritt. Die Bitumeneinspritzdüse für heißes Bitumen weist einen an die Düseneintrittsöffnung der Bitumeneinspritzdüse angepassten, ansteuerbaren Ventilstößel zum Verschließen der Düseneintrittsöffnung auf.
Das Schließelement der Schließeinrichtung ist nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel von einer Kolben-Zylindereinheit antreibbar, die drei Schaltstellungen aufweist. Hierzu weist die Kolben-Zylindereinheit ein zweites Kolbenelement auf, das bei Druckbeaufschlagung eine Hubbegrenzung des Kolbenelementes ermöglicht.
Weitere vorteilhafte Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert:
Es zeigen:
Fig. 1
eine Straßenbaumaschine,
Fig. 2
den Arbeitsraum einer Arbeitswalze unter einem Walzengehäuse mit Sprüheinrichtung,
Fign. 3a bis 3c
eine Austrittsdüse der Sprüheinrichtung in drei unterschiedlichen Schaltstellungen,
Fig. 4
ein Ausführungsbeispiel einer Austrittsdüse für Schaumbitumen, und
Fig. 5
eine alternative Antriebseinrichtung für das Schließelement an der Sprüheinrichtung.
Fig. 1 zeigt eine selbstfahrende Vorrichtung zum Bearbeiten von Fahrbahnen mit einem von Rädern 2 getragenen Maschinenrahmen 1 und einem aus einer Fahrerkabine 3 bestehenden Fahrstand. Die Räder 2 können einzeln angetrieben sein und auch alternativ durch Kettenlaufwerke ersetzt sein.
Unterhalb des Maschinenrahmens 1 ist eine Arbeitswalze 4 in einem Walzengehäuse 8 angeordnet, die den Arbeitsraum 6 der Arbeitswalze 4 nach oben und zu den Seiten hin begrenzt. Eine detaillierte Beschreibung der in Fig. 1 gezeigten Straßenbaumaschine ist der WO-A96/24725 zu entnehmen.
Das Walzengehäuse 8 weist im oberen Bereich eine Sprüheinrichtung 10 auf, mit der Bindemittel oder Wasser mit mehreren vorzugsweise nebeneinander angeordneten Austrittsdüsen 12 in den Arbeitsraum 6 einspritzbar ist.
Das Bindemittel kann aus hydraulischen oder bituminösen Bindemitteln bestehen, und bei Mischungen aus hydraulischen Bindemitteln und Wasser aus Suspensionen, bzw. bei Mischungen von bituminösen Bindemitteln mit Wasser aus Emulsionen. Desweiteren kann über die Austrittsdüsen 12 Schaumbitumen eingespritzt werden, wobei zur Herstellung von Schaumbitumen erhitztes, flüssiges Bitumen mit kaltem Wasser vermischt wird. Dadurch schäumt das Bitumen auf, wobei das ursprüngliche Volumen der Komponenten sich um etwa das 20-fache erhöht.
Die Fig. 3a bis 3c zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel, bei dem die Sprüheinrichtung 10 das Bindemittel oder Wasser über eine Leitung 14, die eine Ringleitung sein kann, erhält. Das Bindemittel bzw. das Wasser strömt quer zur Austrittsdüse 12. Die an der Leitung 14 befestigte Austrittsdüse 12 ist in den Arbeitsraum 6 gerichtet und in einer der Austrittsdüse 12 angepassten Aussparung des Walzengehäuses 8 angeordnet. Die Werkzeuge 16 der Arbeitswalze haben einen Schnittkreis, der einen verhältnismäßig geringen Abstand zu dem Walzengehäuse 8, von beispielsweise ca. 50 mm, haben können. Zu jeder Austrittdüse 12 ist eine Schließeinrichtung 18 vorgesehen, die aus einer Kolben-Zylindereinheit 20 besteht, deren Kolbenstange ein Schließelement 22 für die Austrittsdüse 12 bildet oder antreibt. Die beispielsweise von einer Steuerung ansteuerbare Schließeinrichtung 18 erlaubt drei Schaltstellungen des Schließelementes 22. In einer in Fig. 3a gezeigten Offenstellung des Schließelementes 22 ist die Austrittsdüse und der Strömungsquerschnitt der Leitung 14 freigegeben. In der in Fig. 3b gezeigten Schließstellung ist die Austrittsdüse 12 verschlossen, so dass kein Bindemittel oder Wasser an dieser Austrittsdüse 12 austritt. Außerdem kann kein mit Bindemitteln oder Wasser vermischtes abgearbeitetes Material 24 in den Düsenkanal 26 der Austrittsdüse 12 eindringen. Im Fall einer Ringleitung ist deren Strömungsquerschnitt nur geringfügig verringert, so dass eine Zirkulation in der Ringleitung aufrechterhalten bleiben kann. Die in den Arbeitsraum 6 zugewandte Spitze des Schließelementes 22 endet an dem dem Arbeitsraum 6 zugewandten Ende des Düsenkanals 26 und ist gegenüber der dem Arbeitsraum 6 zugewandten Mantelfläche 9 des Walzengehäuses 8 zurückversetzt, um Beschädigungen des Schließelementes 22 im Betrieb zu vermeiden.
Fig. 3c zeigt das Schließelement 22 in einer dritten Schaltstellung, in der das Schließelement 22 über eine zusätzliche Hubbewegung des Schließelementes 22 über die Schließstellung hinaus Materialanhäufungen des abgearbeiteten Materials 24 in und/oder vor der Austrittsdüse 12 beseitigen kann.
Der Düsenquerschnitt im Düsenkanal 26 der Austrittsdüse 12 und der Querschnitt des Schließelementes 22 sind einander angepasst und vorzugsweise kreiszylindrisch gestaltet. Die Passung des Düsenkanals 26 und des Schließelementes 22 ist derart gewählt, dass bei fehlendem Betriebsdruck in Leitung 14 kein Bindemittel oder Wasser aus der Austrittsdüse 12 austreten kann. Die Düseneintrittsöffnung 28 und/oder die Spitze des Schließelementes 22 können angefast sein, um die Betriebssicherheit der Schließeinrichtung 18 zu erhöhen.
Die Kolben-Zylindereinheit 20 der Schließeinrichtung 18 arbeitet wie folgt:
Bei Druckbeaufschlagung des Druckanschlusses 30 der Kolben-Zylindereinheit 20 befindet sich das Schließelement in der Offenstellung, wie in Fig. 3a gezeigt. Bei Druckbeaufschlagung des Druckanschlusses 32 befindet sich das Schließelement 22 in der in Fig. 3b gezeigten Schließstellung. Zur Auslösung der zusätzlichen Hubbewegung des Schließelementes 22 wird an dem Druckanschluss 32 ein erheblich höherer Druck angelegt, so dass das Kolbenelement der Kolben-Zylindereinheit eine Druckfeder 34 im Zylinder der Kolben-Zylindereinheit 20 komprimiert und dadurch einen zusätzlichen Hub von z.B. 20 mm ermöglicht.
Der zusätzliche Bewegungshub wird vorzugsweise zu Beginn eines Arbeitseinsatzes und/oder zum Ende eines Arbeitseinsatzes ausgeführt. Während des Betriebs der Maschine empfiehlt sich eine Betätigung des Schließelementes 22 über die Schließstellung hinaus nicht, da das Schließelement 22 im Betrieb beschädigt werden kann.
Die zusätzliche Hubbewegung des Schließelementes 22 zum Reinigen der Austrittsdüse 12 kann auch zu Beginn oder zum Ende eines Arbeitsvorganges automatisch ausgelöst werden oder auch in Abhängigkeit eines Messsignals einer Sensoreinrichtung, die beispielsweise über eine Drucküberwachung an der Austrittsdüse 12 eine teilweise oder vollständige Verstopfung der Austrittsdüse 12 anzeigen kann.
Die Leitung 14 kann auch mit einem Tank mit Bindemittel oder Wasser verbunden sein.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Sprüheinrichtung 10 für Schaumbitumen mit einer Mischeinrichtung 36. Die Mischeinrichtung 36 weist eine Expansionskammer 38 auf, in der über eine Bitumeneinspritzdüse 40 zugeführtes heißes Bitumen mit Wasser oder mit Wasser und Luft zum Erzeugen von Schaumbitumen mischbar ist. Die in Fig. 4 zeigte Expansionskammer 38 besteht aus einer Mischkammer 42 und einer mit der Mischkammer 42 verbundenen Einspritzkammer 44, wobei die Austrittsdüse 12 und die dazugehörige Schließeinrichtung 18 an der Einspritzkammer 44 angeordnet sind. Das heiße Bitumen wird über eine Ringleitung 15 zugeführt, wobei ein von einer ansteuerbaren Antriebseinrichtung betätigter Ventilstößel 46 die Düseneintrittsöffnung der Bitumeneinspritzdüse 40 verschließen oder freigeben kann. Wasser oder Wasser und Luft können über einen oder zwei Anschlüsse 41 der Mischkammer 42 zugeführt werden.
Die Mischeinrichtung 36 kann von einer Heizeinrichtung 48 umgeben sein, die im Betrieb ein Aushärten des Bitumens verhindern. Das Schließelement 22 der Schließeinrichtung 18 durchquert zum Verschließen oder Reinigen der Austrittsdüse 12 die Einspritzkammer 44.
Das in Fig. 5 gezeigte Ausführungsbeispiel der Kolben-Zylindereinheit 20 arbeitet ohne Druckfeder 34 und weist ein erstes Kolbenelement 50 auf, an dessen freiem Ende das Schließelement 22 angeordnet ist oder, das das Schließelement 22 antreibt.
Ein zweites Kolbenelement 52 begrenzt den Bewegungshub des ersten Kolbenelementes 50, wenn an den Druckanschluss 54 der Kolben-Zylindereinheit 20 ein wesentlich höherer Druck angelegt wird als an dem Druckanschluss 56. Die Arbeitsweise dieser Kolben-Zylindereinheit ergibt sich demzufolge wie folgt:
Bei Druckbeaufschlagung des Druckanschlusses 54 kann das Schließelement 22 bei zusätzlicher Druckbeaufschlagung des Druckanschlusses 56 in seine Schließstellung bewegt werden oder durch Druckbeaufschlagung des Druckanschlusses 58 in seine Offenstellung bewegt werden.
Bei Druckbeaufschlagung des Druckanschlusses 56 bei gleichzeitiger Druckentlastung des Druckanschlusses 54 kann das Schließelement 22 über die Schließstellung hinaus den Reinigungshub ausführen, mit dem in oder vor der Austrittsdüse 12 angesammeltes Material entfernt werden kann.

Claims (12)

  1. Vorrichtung zum Bearbeiten von Böden oder Fahrbahnen, mit einem Maschinenrahmen (1), an dem eine Arbeitswalze (4) unter einem den Arbeitsraum (6) begrenzenden Walzengehäuse (8) angeordnet ist, wobei an dem Walzengehäuse (8) eine Sprüheinrichtung (10) für ein Bindemittel oder Wasser mit mindestens einer in den Arbeitsraum (6) gerichteten Austrittsdüse (12) angeordnet ist ,
    dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Austrittsdüse eine ansteuerbare Schließeinrichtung (18) mit einem Schließelement (22) aufweist, das in einer Offenstellung die Austrittsdüse (12) freigibt und in einer Schließstellung die Austrittsdüse (12) verschließt, und
    dass die Schließeinrichtung (18) eine zusätzliche Bewegung des Schließelementes (22) über die Schließstellung hinaus auslösen kann, mit der Materialanhäufungen in und/oder vor der Austrittsdüse (12) beseitigbar sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement (22) koaxial zur Austrittsdüse (12) bewegbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenquerschnitt der Austrittsdüse (12) und der Querschnitt des Schließelementes (22) einander angepasst sind und vorzugsweise kreiszylindrisch gestaltet sind.
  4. Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsdüse (12) an eine Ringleitung (14) oder an einen Tank angeschlossen ist.
  5. Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsdüse (12) an einer Leitung (14) oder an einer Einspritzkammer (44) angeordnet ist, wobei das Bindemittel oder Wasser quer zur Austrittsdüse (12) zuführbar ist, dass das Schließelement (22) zum Schließen oder Reinigen der Austrittsdüse (12) die Leitung (14) oder Einspritzkammer (44) zum koaxialen Eintritt in die Austrittsdüse (12) durchquert, und dass das Schließelement (22) in der Offenstellung den Querschnitt der Leitung (14) oder der Einspritzkammer (44) im wesentlichen vollständig freigibt.
  6. Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement (22) in der Schließstellung relativ zu der dem Arbeitsraum (6) zugewandten Mantelfläche (9) des Walzengehäuses (8) zurücksteht.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Bewegung des Schließelementes (22) zum Reinigen der Austrittsdüse (12) von einer Sensoreinrichtung automatisch auslösbar ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düseneintrittsöffnung (28) der Austrittsdüse (12) und/oder die Spitze des Schließelementes (22) angefast sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprüheinrichtung (10) eine Mischeinrichtung (36) mit einer Expansionskammer (38) aufweist, in der über eine Bitumeneinspritzdüse (40) zugeführtes heißes Bitumen mit Wasser oder mit Wasser und Luft zum Erzeugen von Schaumbitumen mischbar ist, wobei Schaumbitumen aus der Austrittsdüse (12) austritt.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionskammer (38) aus einer Mischkammer (42) und einer mit der Mischkammer (42) verbundenen Einspritzkammer (44) besteht, wobei die Austrittsdüse (12) und die dazugehörige Schließeinrichtung (18) an der Einspritzkammer (44) angeordnet sind.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bitumeneinspritzdüse (40) für heißes Bitumen einen an die Düseneintrittsöffnung angepassten, ansteuerbaren Ventilstößel (46) zum Verschließen der Düseneintrittsöffnung aufweist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement (22) der Schließeinrichtung (18) von einer Kolben-/Zylindereinheit (20) antreibbar ist, die drei Schaltstellungen aufweist.
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