EP1887144A1 - Winterdienst-Streugerät - Google Patents
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- EP1887144A1 EP1887144A1 EP06016015A EP06016015A EP1887144A1 EP 1887144 A1 EP1887144 A1 EP 1887144A1 EP 06016015 A EP06016015 A EP 06016015A EP 06016015 A EP06016015 A EP 06016015A EP 1887144 A1 EP1887144 A1 EP 1887144A1
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- scattering
- spreader
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- E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
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- E01C19/203—Centrifugal spreaders with substantially vertical axis
-
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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
- E01H10/00—Improving gripping of ice-bound or other slippery traffic surfaces, e.g. using gritting or thawing materials ; Roadside storage of gritting or solid thawing materials; Permanently installed devices for applying gritting or thawing materials; Mobile apparatus specially adapted for treating wintry roads by applying liquid, semi-liquid or granular materials
- E01H10/007—Mobile apparatus specially adapted for preparing or applying liquid or semi-liquid thawing material or spreading granular material on wintry roads
Definitions
- the invention relates to a spreader for or on a scattering vehicle and equipped with the spreader Winterdienst-Streuhus, the spreader comprises a grit container and a spreader having a rotating about a substantially vertical axis scattering plate for fan-like spreading of grit from the grit container ,
- Winter service spreaders of this type are usually set up so that they are able to disperse both so-called blunting grit - namely sand or split - as well as detergents - especially salts - in a dry or moistened state.
- road salt is often moistened before or during the scattering process with a dosed added liquid, the so-called brine, so it adheres better on the traffic areas and both during and after the scattering by the natural wind or the wind of the scattering vehicle or other vehicles much less Danger is exposed to being blown away.
- the quality of spreaders was evaluated and optimized as part of a standstill trial.
- the scatter pattern is observed behind a stationary vehicle.
- Such attempts disregard the influence of the wind, which still causes very large turbulence and drift effects at high speeds, even when the material is moist. Therefore, the spread pattern is now being investigated behind a moving littering vehicle, with top speeds of more than 60 km / h being considered for use on motorways.
- the requirementwindleit Natural Language may be formed as a flat or curved, from top front to back bottom inclined wall, as a hood-like wind tunnel or a shell-shaped hood with down-constricting shape.
- the downwardly directed air flow also influences the trajectory of the scattering material and thereby the scattering pattern that forms on the road surface, whereby this influence changes both with increasing travel speed due to the increased air speed as well as with different types of scattering.
- An automatic control of theêtwindleit vom-positioning for adjusting the acting from the top of the grit fan wind to different speeds and to be discharged Streustoffart is very complex.
- the object of the present invention is therefore to propose measures to eliminate as far as possible the turbulence and drifting effects that are disadvantageous to the homogeneity of the scattering pattern and which occur due to the relative wind in the wake of a scattering vehicle.
- a first measure for reducing the Verwirbelungs- and Verwehungs fare is to provide predominantlywindleit lake on the rear in the direction of travel of the grit container, the originallywindleit vomit vomit vomit vomit vomitas on the right and left of the grit container each comprise at least one lateral guide element, which are arranged such that they detect lateral wind, the one from their downstream ends to the rear, d. H. against the direction of travel, can flow.
- the lateral airstream is thus not directed down to the spreading compartments, but the lateral guide elements have primarily the function of breaking the lateral airstream into partial streams.
- the lateral guide elements deflect the lateral airflow toward the spreader or vehicle center.
- they can be wing-shaped. By deflecting the lateral airstream towards the center into the wake of the scattering vehicle, the width of the dead water area in the air flow behind the vehicle and, as a result, the size and energy of the vortex bales can be significantly reduced.
- the spreader is equipped with a device by means of which an essentially parallel to the spreading plate rotation plane air flow can be generated.
- This air flow is preferably directly over, but may additionally or alternatively also be produced under the spreading plate. It protects the grit compartments in particular from above-acting, but also from laterally acting air currents.
- an air flow generated under the spreading plate parallel to the spreading plate rotation plane it should be taken into account that this can also have an effect on the spreading pattern, since the spreading material is carried further with the generated air flow before it hits the road surface.
- an essentially horizontal guide element for example a guide plate, is arranged above the spreading plate to produce the air flow substantially parallel to the spreading plate rotation plane.
- a horizontal guide element may also be provided below the spreading plate, wherein a guide element arranged below the spreading plate can only have comparatively small dimensions, in order to avoid a collision with the scattering groove fan being thrown off the spreading plate.
- the upper guide element can be designed over a large area and extend far back over the spreading plate.
- the horizontal guide element may be formed as a semicircle or half ellipse with a diameter corresponding to the vehicle width or the grit container width and extend horizontally from the vehicle end to the rear.
- the horizontal guide element prevents directed from the top or from below on the spreading plate air streams detect the grit fan. Instead, such air streams are discharged substantially horizontally across the baffle. This results in an air flow substantially parallel to the spreading plate rotation plane above or below the spreading plate.
- dissipation elements are preferably provided, which decomposes the substantially parallel air flow into partial streams.
- flow structures acting in a direction transverse to the main flow direction are interrupted.
- the wake flow can be decomposed into a plurality of small swirl pots, which decay comparatively quickly and thus less influence the scattering pattern.
- these dissipation elements are oriented approximately radially, so that the flow field is fanned out and the grit compartments are surrounded by a flow fan.
- At least one upper guide element in addition as beforewindleit Structure, as it is known from DE 33 25 940 C1 is basically known and which serves to guide the wind, in particular from above the vehicle or grit container down to the horizontal guide element.
- the so redirected upper air flow then hits approximately perpendicular to the horizontal guide element, preferably with a small component counter to the direction of travel, so that it is automatically redirected in a horizontal and thus parallel to the spreading plate rotation plane.
- the more perpendicular the redirected upper airstream flow the stronger the stagnation point effect on the horizontal guide element and the more uniformly this flow is diverted by the horizontal guide element in the radial direction, so that automatically sets a fan-like flow field.
- the upper guide element can be combined with the lateral guide elements described above, wherein it may be advantageous to form the lateral guide elements at least at the level of the horizontal guide element not as guide vanes, but just to the fan-like flow field of not to adversely affect the parallel air flow generated by the horizontal guide element.
- At least a portion of the upper airstream may also be directed to below the spreading plate to produce there a substantially parallel to the spreading plate rotation plane air flow.
- the upper guide element may be formed, for example, tubular, so that the upper air flow is passed through the upper guide element, or shell-like, as for example from the DE 3325940 C1 is known.
- the effect of the upper guide element can be enhanced.
- a brine supply line for supplying brine may be provided in the upper airstream guided by the upper guide element. Similar to the devices for deicing aircraft wings before take-off, the sprayed brine, with a corresponding droplet size distribution, impinges on the horizontal guide element from above and migrates on the guide element as liquid film predominantly to the trailing edge of the guide element. As a result, icing of the horizontal guide element is prevented.
- To reinforce the parallel air flow relative to the horizontal guide element may be provided instead of the upper guide element and any means for actively generating an air flow, for example by means of a blower, a turbine or the like.
- this nozzle can suck in and accelerate wind from underneath the vehicle and blow air flow over and / or under the grit fan compartments protecting the grit fan compartments.
- a flow device according to the geometry of a Laval nozzle whose opening is located with a large cross section in the direction of travel to detect ground-level wind, and whose smaller outlet opening is opposite to the direction of travel, wherein the cross section of the nozzle from the inlet to the outlet opening passes through a minimum.
- the above-described invention can be developed advantageously by at least one vertical guide element is provided as a further switchingwindleit phenomenon, which is arranged approximately centrally to the grit container and aligned in the direction of travel.
- the vertical guide element can be arranged, for example, on the surface of the horizontal guide element facing away from the spreading plate.
- the vertical guide element in the direction of travel can extend far beyond the scattering plate and beyond the horizontal guide element.
- the for this purpose the disorderwindleitinci may be formed as a hollow body, so that they are heated from the inside.
- the hollow body can be flowed through with a warm medium, wherein as the warm medium preferably the exhaust gases of the winter maintenance vehicle are used.
- the hollow body can be directly or indirectly connected to the exhaust system of a winter maintenance vehicle.
- Another way to avoid ice deposition is to pressurize the cavities at intervals with air pressure from the brake system. As a result, the surface expands so that ice deposits flake off.
- the guide elements made of a flexible material, for. As plastic, formed.
- Fig. 1 shows a scattering vehicle 1 according to a first embodiment in plan view.
- a grit container 3 for the storage of grit 4 is mounted on a bed 2 .
- a grit container 3 for the storage of grit 4 is mounted on a bed 2 .
- a grit container 3 for the storage of grit 4 is mounted on a bed 2 .
- Left and right of the vehicle end 5 are mounted substantially vertically extending lateral guide elements.
- the lateral guide elements 6 are formed as a guide vanes to direct lateral airflow 7 of the flanks 8 of the scattering vehicle 1 in the caster 9.
- the lateral guide elements 6 can be made jointly or individually adjustable to vary the skimming height and thus to make an adjustment to the crosswind situation.
- the guide vanes 6 are designed as hollow bodies and are connected to an exhaust device of the winter maintenance vehicle (not shown) to flow through the guide vanes 6 to avoid icing with a warm medium.
- the hollow body can be supervised with compressed air, the z. B. is diverted briefly from the brake system.
- the compressed air supply leads to an expansion of the hollow body profile and thus to a chipping of icing.
- a largely horizontal guide element 11 is installed in the illustrated variant of this embodiment above a spreading plate 10 in the form of a baffle.
- the flow field 12 above the horizontal baffle 11 is decoupled from a scattered from the scattering plate 10 grit fan below the horizontal baffle 11 in a respect to the baffle dimension - but not with respect to the Leitblech Sign- short section.
- the flow field 12 flowing away from the trailing edge 14 of the horizontal guide plate 11 is substantially parallel to the plane of rotation of the spreading plate 10 and, accordingly, substantially parallel to the scattering groove trailed by the spreading plate 10.
- a vertical guide element 16 is further installed above the horizontal baffle 11, which is designed as a flat baffle and extends from the rear end of the grit container 3 to beyond the rear end of the horizontal baffle 11 addition ,
- the vertical baffle 16 is located centrally to the vehicle 1 and extends parallel to the vehicle longitudinal direction.
- the exact location and design of the vertical baffle 16 also depends on the location and design of the other spreader components, in particular the position of the hopper 10 leading downpipe 17 from. The position and shape of scattering plate 10 and drop tube 17 are therefore shown only schematically in FIG.
- Fig. 2 shows a second embodiment, which also includes the horizontal baffle 11 with the attached wedge-shaped dissipation elements 15 for dividing the flow field in partial flows 13.
- a pivotable about a pivot axis 18 upper guide element 19 is provided above the grit container 3, which is similar to the above-described guide vanes 6 designed as a guide wing to guide upper airstream 20 down to the horizontal baffle 11.
- a brine supply line ends in a brine nozzle 24, by means of which brine is injected into the upper airstream 20 covered by the upper guide vane 19 in order to protect the horizontal baffle 11 from icing.
- the upper guide wing 19 is again hollow, so as to be able to flow through it in a manner not shown by means of a warm medium and to protect against icing, in particular when flowing with exhaust gases of the scattering vehicle. 1
- the pivot axis 18 serves primarily to be able to pivot the upper guide vanes 19 from the grit container 3 to the rear in order to refill the grit container 3, for example, or to be able to remove it from the loading area 2.
- this pivotal arrangement also allows a relatively simple variation of the flow direction above the guide element 11, which may be advantageous for adaptation to the spreading condition.
- the connecting struts between the pivot axis 18 and the guide vanes 19 may be designed as lateral guide vanes.
- the lateral guide elements 6 are in this embodiment not as a guide vanes but as planar guide elements, for example in the form of baffles, executed, which are here aligned preferably aligned with the vehicle edge 8 and extending down to the horizontal baffle 11.
- the side baffles 6 are thus not used here to skim the wind, but protect the diverted airstream 20 'and the scattering compartments from lateral influences by the side airstream 7 is divided by the side baffles 6 in part streams.
- Fig. 3 shows a variant of the upper guide element, which is not designed here as a guide wing 19 but as a guide tube 21.
- the scattering vehicle shown in perspective in FIG. 3 does not differ from the scattering vehicle shown in FIG. 2, even if FIG. 3 omits the illustration of the remaining components of the spreading device.
- FIG. 2 also shows a second variant for producing a flow that is essentially parallel to the plane of rotation of the spreading plate 10.
- a nozzle 22 designed in the manner of a Laval nozzle is provided, which with its large inlet opening pointing in the direction of travel detects ground-level wind 23 and directs through its narrowing to the smaller outlet opening, from where it flows around the spreading plate 10 essentially in the horizontal direction to create a protective air flow around the grit fan in this way.
- the nozzle 22 can be positioned below and / or in particular above the spreading plate 10. It may, but need not, be combined with the above-described components of the spreader, that is to say in particular the horizontal guide element 11, the upper guide elements 19, 21 and / or the lateral guide elements 6.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Streugerät für ein oder an einem Streufahrzeug sowie ein mit dem Streugerät ausgerüstetes Winterdienst-Streufahrzeug, wobei das Streugerät einen Streugutbehälter und eine Streuvorrichtung umfasst, die einen um eine im Wesentlichen vertikale Achse rotierenden Streuteller zum fächerartigen Ausstreuen von Streugut aus dem Streugutbehälter besitzt.
- Winterdienst-Streugeräte dieser Bauart sind in der Regel so eingerichtet, dass sie in der Lage sind, sowohl sogenanntes abstumpfendes Streugut - nämlich Sand oder Split - als auch Taustoffe - insbesondere Salze - in trockenem oder angefeuchtetem Zustand auszustreuen. Dabei wird Streusalz häufig vor oder während des Ausstreuvorgangs mit einer dosiert beigegebenen Flüssigkeit angefeuchtet, der sogenannten Sole, damit es auf den Verkehrsflächen besser haftet und sowohl während als auch nach dem Ausstreuen durch den natürlichen Wind oder den Fahrtwind des Streufahrzeugs oder anderer Fahrzeuge wesentlich weniger der Gefahr ausgesetzt ist, verweht zu werden.
- Lange Zeit hat man die Qualität von Streugeräten im Rahmen eines Stillstandsversuchs bewertet und optimiert. Beim Stillstandsversuch wird das Streubild hinter einem stehenden Fahrzeug beobachtet. Derartige Versuche lassen den Fahrtwindeinfluss außer Acht, der bei hohen Geschwindigkeiten selbst bei angefeuchtetem Streugut noch sehr große Verwirbelungs- und Verwehungseffekte verursacht. Daher wird das Streubild inzwischen hinter einem sich fortbewegenden Streufahrzeug untersucht, wobei für den Einsatz auf Autobahnen Spitzengeschwindigkeiten von mehr als 60 km/h zu berücksichtigen sind. Während sich im Fahrtwindnachlauf des Streufahrzeugs bereits bei Geschwindigkeiten unter 40 km/h Wirbel bilden, die sich entsprechend der Theorie der Kármán'schen Wirbelstraße abwechselnd auf der linken bzw. rechten Seite vom Fahrzeugende ablösen und wie große aerodynamische Besen hinter dem Fahrzeug von links nach rechts bzw. von rechts nach links über die Straße fegen und den gleichmäßigen Streugutaustrag erheblich beeinträchtigen, kommt es bei höheren Geschwindigkeiten aufgrund der dementsprechend hohen Reynolds-Zahlen zu einem Übergang von einer regelmäßigen Wirbelstraße zu einer turbulenten Nachlaufströmung mit unregelmäßigen Wirbeln, die sehr grobskalig und besonders e-nergiereich sind.
- In der
DE 33 25 940 C1 wurde bereits 1983 vorgeschlagen, zur Vermeidung der Verwirbelungs- und Verwehungseffekte bei schnell fahrenden Streufahrzeugen oberhalb der Streuvorrichtung Fahrtwindleitflächen anzuordnen, die den seitlichen und/oder oberen Fahrtwind erfassen und derart nach unten auf den vom Streuteller erzeugten Streugutfächer leiten, dass das den Streuteller fächerförmig verlassende Streugut während seines Fluges durch die von oben nach unten gerichtete Luftströmung unmittelbar auf die zu bestreuende Verkehrsfläche gedrückt wird. Dabei kann die Fahrtwindleitfläche als ebene oder gewölbte, von vorn oben nach hinten unten geneigte Wand, als haubenartiger Windtunnel oder als muschelförmige Haube mit sich nach unten verengender Form ausgebildet sein. - Der nach unten gerichtete Luftstrom beeinflusst allerdings auch die Flugbahn des Streustoffs und dadurch das sich auf der Fahrbahn ausbildende Streubild, wobei sich dieser Einfluss sowohl mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit aufgrund der dadurch erhöhten Fahrtwindgeschwindigkeit als auch mit unterschiedlichen Streustoffarten ändert. Eine automatische Steuerung der Fahrtwindleitflächen-Positionierung zur Anpassung des von oben auf den Streugutfächer wirkenden Fahrtwinds an unterschiedliche Fahrgeschwindigkeiten und auszutragende Streustoffarten ist sehr komplex.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Maßnahmen vorzuschlagen, um die sich auf die Homogenität des Streubildes nachteilig auswirkenden Verwirbelungs- und Verwehungseffekte, welche aufgrund des Fahrtwinds im Nachlauf eines Streufahrzeuges auftreten, möglichst weitgehend auszuschalten.
- Diese Aufgabe wird durch ein Streugerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein damit ausgestattetes Winterdienst-Streufahrzeug gelöst. In davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
- Eine erste Maßnahme zur Verminderung der Verwirbelungs- und Verwehungseffekte besteht darin, Fahrtwindleitflächen an dem in Fahrtrichtung hinteren Ende des Streugutbehälters vorzusehen, wobei die Fahrtwindleitflächen rechts und links des Streugutbehälters jeweils mindestens ein seitliches Leitelement umfassen, welche derart angeordnet sind, dass sie seitlichen Fahrtwind erfassen, der von ihren abströmseitigen Enden nach hinten, d. h. entgegen der Fahrtrichtung, abströmen kann.
- Der seitliche Fahrtwind wird somit nicht nach unten auf den Streufächer geleitet, sondern die seitlichen Leitelemente haben vornehmlich die Funktion, den seitlichen Fahrtwind in Teilströme zu zerlegen. Versuche haben ergeben, dass sich auf diese Weise die balligen Strukturen der Nachlaufverwirbelungen zumindest deutlich reduzieren lassen, wodurch es möglich wird, die Homogenität des ausgestreuten Streubildes trotz erhöhter Fahrgeschwindigkeit in etwa gleich zu halten.
- Vorzugsweise lenken die seitlichen Leitelemente dabei den seitlichen Fahrtwind zur Streugerät- bzw. Fahrzeugmitte hin ab. Dazu können sie flügelartig ausgebildet sein. Indem der seitliche Fahrtwind zur Mitte hin in den Nachlauf des Streufahrzeugs abgelenkt wird, lässt sich die Breite des Totwasserbereichs in der Luftströmung hinter dem Fahrzeug und im Ergebnis die Größe und Energie der Wirbelballen deutlich reduzieren.
- Zumindest im Falle der den seitlichen Fahrtwind zur Mitte hin ablenkenden Leitflügel ist es zweckmäßig, diese lediglich oberhalb des Streutellers und vorzugsweise bis zum Streuteller hinunter reichend auszubilden, da der zur Mitte hin abgelenkte seitliche Fahrtwind ansonsten unmittelbar den vom Streuteller ausgestreuten Streufächer beeinflusst. Im Falle ebener seitlicher Leitelemente ist es dagegen durchaus zweckmäßig, diese möglichst tief bis zum oder unter den Streuteller auszudehnen und auch möglichst lang hinter das Fahrzeug zu erstrecken, um im Nachlauf eine möglichst wenig turbulente und erst spät verwirbelnde Strömung zu erzielen.
- Gemäß einer zweiten Maßnahme, die mit der ersten Maßnahme vorteilhaft kombiniert werden kann, wird das Streugerät mit einer Einrichtung ausgestattet, mittels der eine zur Streutellerrotationsebene im Wesentlichen parallele Luftströmung erzeugbar ist. Diese Luftströmung wird vorzugsweise unmittelbar über, kann aber zusätzlich oder alternativ auch unter dem Streuteller erzeugt werden. Sie schützt den Streugutfächer insbesondere vor von oben wirkenden, aber auch von seitlich wirkenden Luftströmungen. Im Falle einer unter dem Streuteller parallel zur Streutellerrotationsebene erzeugten Luftströmung ist zu berücksichtigen, dass sich dies auch auf das Streubild auswirken kann, da der Streustoff mit der erzeugten Luftströmung entsprechend weiter getragen wird, bevor er auf den Fahrbahnbelag trifft.
- Es gibt unterschiedlichste Varianten, diese zur Streutellerrotationsebene parallele Luftströmung zu erzeugen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die parallele Luftströmung als luftfächerartiges Strömungsfeld ausgebildet wird, so dass der Streustofffächer von einem Luftfächer umgeben ist.
- Gemäß einer ersten Variante wird zur Erzeugung der zur Streutellerrotationsebene im Wesentlichen parallelen Luftströmung ein im Wesentlichen horizontales Leitelement, beispielsweise ein Leitblech, über dem Streuteller angeordnet. Zusätzlich (oder ggf. auch nur) kann ein solches horizontales Leitelement auch unter dem Streuteller vorgesehen sein, wobei ein unter dem Streuteller angeordnetes Leitelement nur vergleichsweise geringe Abmessungen aufweisen kann, um eine Kollision mit dem vom Streuteller abgeschleuderten Streugutfächer zu vermeiden. Das obere Leitelement kann dagegen großflächig ausgebildet sein und sich weit nach hinten über den Streuteller erstrecken. Beispielsweise kann das horizontale Leitelement als Halbkreis oder Halbellipse mit einem der Fahrzeugbreite oder der Streugutbehälterbreite entsprechenden Durchmesser ausgebildet sein und sich vom Fahrzeugende horizontal nach hinten erstrecken.
- Mittels des horizontalen Leitelements wird verhindert, dass von oben bzw. von unten auf den Streuteller gerichtete Luftströme den Streugutfächer erfassen. Stattdessen werden derartige Luftströme im Wesentlichen horizontal über das Leitelement abgeleitet. Dadurch ergibt sich eine zur Streutellerrotationsebene im Wesentlichen parallele Luftströmung über bzw. unter dem Streuteller.
- Auf der vom Streuteller abgewandten Seite des im Wesentlichen horizontalen Leitelements, also auf der die im Wesentlichen parallele Luftströmung erzeugenden Oberfläche des Leitelements, sind vorzugsweise Dissipationselemente vorgesehen, welche die im Wesentlichen parallele Luftströmung in Teilströme zerlegt. Dadurch werden Strömungsstrukturen, die in einer Richtung quer zur Hauptströmungsrichtung wirken, unterbrochen. Hierdurch kann die Nachlaufströmung in eine Vielzahl kleiner Wirbelzöpfe zerlegt werden, die vergleichsweise schnell zerfallen und das Streubild somit weniger beeinflussen. Vorteilhafterweise sind diese Dissipationselemente in etwa radial ausgerichtet, so dass das Strömungsfeld aufgefächert wird und der Streugutfächer von einem Strömungsfächer umgeben ist.
- Im Zusammenhang mit dem oder den horizontalen Leitelementen über bzw. unter dem Streuteller ist es sinnvoll, zusätzlich als Fahrtwindleitfläche mindestens ein oberes Leitelement vorzusehen, wie es aus der
DE 33 25 940 C1 grundsätzlich bekannt ist und das dazu dient, Fahrtwind insbesondere von oberhalb des Fahrzeugs bzw. Streugutbehälters nach unten zu dem horizontalen Leitelement zu leiten. Die so umgeleitete obere Fahrtwindströmung trifft dann annähernd senkrecht auf das horizontale Leitelement, vorzugsweise mit einer geringen Komponente entgegen der Fahrtrichtung, so dass sie automatisch in eine horizontale und damit zur Streutellerrotationsebene parallele Richtung umgeleitet wird. Je senkrechter die umgeleitete obere Fahrtwindströmung ist, desto stärker ist der Staupunkteffekt auf dem horizontalen Leitelement und desto gleichmäßiger wird diese Strömung von dem horizontalen Leitelement in radialer Richtung umgeleitet, so dass sich automatisch ein fächerartiges Strömungsfeld einstellt. - Das obere Leitelement kann mit den zuvor beschriebenen seitlichen Leitelementen kombiniert werden, wobei es vorteilhaft sein kann, die seitlichen Leitelemente zumindest auf Höhe des horizontalen Leitelements nicht als Leitflügel sondern eben auszubilden, um das fächerartige Strömungsfeld der von dem horizontalen Leitelement erzeugten parallelen Luftströmung nicht negativ zu beeinflussen.
- Zumindest ein Teil des oberen Fahrtwinds kann auch bis unter den Streuteller geleitet werden, um dort eine zur Streutellerrotationsebene im Wesentlichen parallele Luftströmung zu erzeugen.
- Das obere Leitelement kann beispielsweise rohrartig ausgebildet sein, so dass der obere Fahrtwind durch das obere Leitelement hindurchgeleitet wird, oder muschelartig, wie es beispielsweise aus der
DE 3325940 C1 bekannt ist. Durch einen im Vergleich zum Eintrittsquerschnitt verkleinerten Austrittsquerschnitt kann die Wirkung des oberen Leitelements verstärkt werden. - Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung dieser Variante kann im Bereich des oberen Leitelements eine Sole-Zuleitung zum Zuführen von Sole in den von dem oberen Leitelement geleiteten oberen Fahrtwind vorgesehen sein. Vergleichbar den Vorrichtungen zur Enteisung von Flugzeugtragflächen vor dem Start trifft die eingesprühte Sole bei entsprechender Tröpfchengrößenverteilung von oben auf das horizontale Leitelement auf und wandert auf dem Leitelement als Flüssigkeitsfilm überwiegend zur Hinterkante des Leitelements. Dadurch wird eine Vereisung des horizontalen Leitelements verhindert.
- Zur Verstärkung der parallelen Luftströmung relativ zu dem horizontalen Leitelement kann anstelle des oberen Leitelements auch eine beliebige Einrichtung zum aktiven Erzeugen eines Luftstroms vorgesehen sein, beispielsweise mit Hilfe eines Gebläses, einer Turbine oder dergleichen.
- Gemäß einer zweiten Variante ist vorgesehen, die zur Streutellerrotationsebene im Wesentlichen parallele Luftströmung mittels mindestens einer Düse zu erzeugen, welche in Fahrtrichtung vor dem Streuteller in Höhe des Streutellers oder alternativ darüber und/oder darunter angeordnet ist. Diese Düse kann beispielsweise Fahrtwind von unter dem Fahrzeug ansaugen und beschleunigen und als den Streugutfächer schützende Luftströmung über und/oder unter den Streugutfächer blasen. Besonders geeignet ist eine Strömungseinrichtung entsprechend der Geometrie einer Lavaldüse, deren Öffnung mit großem Querschnitt in Fahrtrichtung liegt, um bodennahen Fahrtwind zu erfassen, und dessen kleinere Austrittsöffnung entgegen der Fahrtrichtung liegt, wobei der Querschnitt der Düse von der Eintritts- zur Austrittsöffnung ein Minimum durchläuft.
- Die vorbeschriebene Erfindung kann vorteilhaft weitergebildet werden, indem als weitere Fahrtwindleitfläche mindestens ein vertikales Leitelement vorgesehen ist, welches in etwa mittig zum Streugutbehälter angeordnet und in Fahrtrichtung ausgerichtet ist. Das vertikale Leitelement kann beispielsweise auf der dem Streuteller abgewandten Oberfläche des horizontalen Leitelements angeordnet sein. Insbesondere kann sich das vertikale Leitelement in Fahrtrichtung bis weit hinter den Streuteller und über das horizontale Leitelement hinaus erstrecken. Mittels des vertikalen Leitelements lässt sich das Strömungsfeld hinter dem Fahrzeug stabilisieren und eine ausgeprägte Wirbelstraße vermeiden.
- Um zu verhindern, dass die Fahrtwindleitflächen, seien es die seitlichen Leitelemente, das obere Leitelement, das vertikale Leitelement oder das horizontale Leitelement, vereisen, sind ein oder mehrere dieser Fahrtwindleitflächen beheizbar. Dazu können die Fahrtwindleitflächen als Hohlkörper ausgebildet sein, so dass sie von innen beheizbar sind. Insbesondere kann der Hohlkörper mit einem warmen Medium durchströmt werden, wobei als warmes Medium vorzugsweise die Abgase des Winterdienstfahrzeugs genutzt werden. Dazu lässt sich der Hohlkörper direkt oder indirekt an die Abgaseinrichtung eines Winterdienstfahrzeugs anschließen.
- Eine weitere Möglichkeit zur Vermeidung der Eisablagerung besteht darin, die Hohlräume in Intervallen mit Luftdruck aus der Bremsanlage zu beaufschlagen. Dadurch dehnt sich die Oberfläche aus, so dass Eisablagerungen abplatzen. Zu diesem Zweck sind die Leitelemente aus einem flexiblen Material, z. B. Kunststoff, ausgebildet.
- Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der begleitenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
- Fig. 1
- ein Winterdienst-Streufahrzeug in Draufsicht mit einem Streugerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- Fig. 2
- ein Winterdienst-Streufahrzeug in Seitenansicht mit einem Streugerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
- Fig. 3
- ein Winterdienst-Streufahrzeug in perspektivischer Ansicht zur Veranschaulichung einer Variante des zweiten Ausführungsbeispiels aus Fig. 2.
- Fig. 1 zeigt ein Streufahrzeug 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in Draufsicht. Auf einer Ladefläche 2 ist ein Streugutbehälter 3 für die Speicherung von Streugut 4 montiert. Links und rechts vom Fahrzeugende 5 sind im Wesentlichen vertikal verlaufende seitliche Leitelemente angebracht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die seitlichen Leitelemente 6 als Leitflügel ausgebildet, um seitlichen Fahrtwind 7 von den Flanken 8 des Streufahrzeugs 1 in den Nachlauf 9 zu lenken. Die seitlichen Leitelemente 6 können gemeinsam oder einzeln verstellbar ausgeführt sein, um die Abschöpfhöhe zu variieren und somit auch eine Anpassung an die Seitenwindsituation vornehmen zu können.
- Die Leitflügel 6 sind als Hohlkörper ausgeführt und sind an eine Abgaseinrichtung des Winterdienstfahrzeugs angeschlossen (nicht dargestellt), um die Leitflügel 6 zur Vermeidung von Vereisungen mit einem warmen Medium zu durchströmen. Alternativ können die Hohlkörper auch mit Druckluft beaufsichtigt werden, der z. B. kurzzeitig aus der Bremsanlage abgezweigt wird. Indem die Hohlkörper z. B. aus einem Kunststoff gefertigt sind, führt die Druckluftbeaufschlagung zu einer Ausdehnung des Hohlkörperprofils und so zu einem Abplatzen von Vereisungen.
- Zusätzlich zu den seitlichen Leitelementen 6 ist bei der dargestellten Variante dieses Ausführungsbeispiels oberhalb eines Streutellers 10 ein weitgehend horizontales Leitelement 11 in Form eines Leitblechs installiert. Dadurch wird das Strömungsfeld 12 oberhalb des horizontalen Leitblechs 11 von einem von dem Streuteller 10 abgeschleuderten Streugutfächer unterhalb des horizontalen Leitblechs 11 in einem bezüglich der Leitblechabmessung - aber nicht bezüglich der Leitblechwirkung- kurzen Abschnitt abgekoppelt. Das von der Hinterkante 14 des horizontalen Leitblechs 11 abströmende Strömungsfeld 12 ist im Wesentlichen parallel zur Rotationsebene des Streutellers 10 und dementsprechend im Wesentlichen parallel zu dem vom Streuteller 10 abgeschleuderten Streugutfächer. Mittels Leitflächen, z. B. in Gestalt keilförmiger Dissipationselemente 15, an der Hinterkante 14 des horizontalen Leitblechs 11 wird dem vom horizontalen Leitblech 11 abströmenden Strömungsfeld 12 einerseits ebenfalls eine fächerartige Struktur verliehen und andererseits wird das Strömungsfeld 12 in Teilströme 13 zerlegt, wodurch der Luftfächer stabilisiert und seine Fernwirkung verbessert wird.
- Zur Stabilisierung des Strömungsfeldes 12 im Nachlauf 9 des Fahrzeugs 1 ist des Weiteren über dem horizontalen Leitblech 11 ein vertikales Leitelement 16 installiert, welches als ebenes Leitblech ausgebildet ist und sich vom rückwärtigen Ende des Streugutbehälters 3 bis über das rückwärtige Ende des horizontalen Leitblechs 11 hinaus erstreckt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel liegt das vertikale Leitblech 16 mittig zum Fahrzeug 1 und erstreckt sich parallel zur Fahrzeuglängsrichtung. Die exakte Lage und Ausgestaltung des vertikalen Leitblechs 16 hängt jedoch auch von der Lage und Gestaltung der übrigen Streugerätekomponenten, insbesondere der Lage des zum Streuteller 10 führenden Fallrohrs 17 ab. Lage und Gestalt von Streuteller 10 und Fallrohr 17 sind in Fig. 1 daher nur schematisch dargestellt.
- Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, welches ebenfalls das horizontale Leitblech 11 mit den aufgesetzten keilförmigen Dissipationselementen 15 zur Aufteilung des Strömungsfeldes in Teilströmungen 13 umfasst. Am Fahrzeugende 5 ist oberhalb des Streugutbehälters 3 ein um eine Schwenkachse 18 verschwenkbares oberes Leitelement 19 vorgesehen, das ähnlich den vorbeschriebenen Leitflügeln 6 als Leitflügel ausgeführt ist, um oberen Fahrtwind 20 nach unten auf das horizontale Leitblech 11 zu leiten. Der umgeleitete Fahrtwind 20' prallt von oben auf das horizontale Leitblech 11 und strömt von dort in radialer Richtung weg zur Hinterkante 14 des horizontalen Leitblechs 11. Zwischen dem umgeleiteten Fahrtwind 20' und dem Fahrzeugende 5 bildet sich eine Totwasserzone aus.
- Im Bereich des oberen Leitflügels 19 endet eine nicht-dargestellte Sole-Zuleitung in einer Sole-Düse 24, mittels der Sole in den von dem oberen Leitflügel 19 erfassten oberen Fahrtwind 20 eingedüst wird, um das horizontale Leitblech 11 vor Vereisung zu schützen.
- Der obere Leitflügel 19 ist wiederum hohl ausgebildet, um ihn in nichtdargestellter Weise mittels eines warmen Mediums durchströmen und gegen Vereisung schützen zu können, insbesondere bei Durchströmung mit Abgasen des Streufahrzeugs 1.
- Die Schwenkachse 18 dient vornehmlich dazu, den oberen Leitflügel 19 vom Streugutbehälter 3 nach hinten wegschwenken zu können, um den Streugutbehälter 3 beispielsweise neu befüllen oder von der Ladefläche 2 abnehmen zu können. Allerdings erlaubt diese schwenkbare Anordnung auch eine relativ einfache Variation der Strömungsrichtung oberhalb des Leitelements 11, was zur Anpassung an die Streubedingung vorteilhaft sein kann. Die Verbindungsstreben zwischen der Schwenkachse 18 und dem Leitflügel 19 können als seitliche Leitflügel ausgeführt sein.
- Die seitlichen Leitelemente 6 sind bei diesem Ausführungsbeispiel nicht als Leitflügel sondern als ebene Leitelemente, beispielsweise in Form von Leitblechen, ausgeführt, welche hier vorzugsweise fluchtend zur Fahrzeugflanke 8 ausgerichtet sind und sich bis hinunter zum horizontalen Leitblech 11 erstrecken. Die seitlichen Leitbleche 6 dienen hier somit nicht zur Abschöpfung des Fahrtwinds, sondern schützen den umgeleiteten Fahrtwind 20' und den Streustofffächer vor seitlichen Einflüssen, indem der seitliche Fahrtwind 7 mittels der seitlichen Leitbleche 6 in Teilströme zerlegt wird.
- Im Ergebnis wird durch die Kombination des horizontalen Leitblechs 11 mit dem oberen Leitflügel 19 das in die Teilströme 13 zerlegte Strömungsfeld 12 deutlich verstärkt, so dass sich eine den Streugutfächer schützende, dazu im Wesentlichen parallele fächerartige Strömung einstellt.
- Fig. 3 zeigt eine Variante des oberen Leitelements, welches hier nicht als Leitflügel 19 sondern als Leitrohr 21 ausgebildet ist. Im Übrigen unterscheidet sich das in Fig. 3 perspektivisch dargestellte Streufahrzeug nicht von dem in Fig. 2 dargestellten Streufahrzeug, auch wenn in Fig. 3 auf die Darstellung der übrigen Komponenten des Streugeräts verzichtet wurde.
- In Fig. 2 ist noch eine zweite Variante zur Erzeugung einer zur Rotationsebene des Streutellers 10 im Wesentlichen parallelen Strömung dargestellt. Dementsprechend ist unterhalb der Ladefläche 2 eine nach Art einer Lavaldüse ausgebildete Düse 22 vorgesehen, welche mit ihrer in Fahrtrichtung weisenden großen Eintrittsöffnung bodennahen Fahrtwind 23 erfasst und durch ihre Verengung hindurch zur kleineren Austrittsöffnung leitet, von wo sie den Streuteller 10 im Wesentlichen in horizontaler Richtung umströmt, um auf diese Weise eine schützende Luftströmung um den Streugutfächer zu legen. Alternativ kann die Düse 22 unterhalb und/oder insbesondere oberhalb des Streutellers 10 positioniert werden. Sie kann, muss aber nicht, mit den vorbeschriebenen Komponenten des Streugeräts, also insbesondere dem horizontalen Leitelement 11, den oberen Leitelementen 19, 21 und/oder den seitlichen Leitelementen 6 kombiniert werden.
Claims (21)
- Streugerät für ein oder an einem Streufahrzeug (1), umfassend einen Streugutbehälter (3), eine Streuvorrichtung (10, 17), die einen um eine im Wesentlichen vertikale Achse rotierenden Streuteller (10) zum fächerartigen Ausstreuen von Streugut (4) aus dem Streugutbehälter (3) besitzt, und Fahrtwindleitflächen (6, 11,19, 21) an dem in Fahrtrichtung hinteren Ende (5) des Streufahrzeugs (1) oder Streugutbehälters (3), um Fahrwind von seitlich (7) und/oder über (20) dem Streugutbehälter (3) zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrtwindleitflächen rechts und links des Streugutbehälters (3) jeweils mindestens ein seitliches Leitelement (6) umfassen, welches derart angeordnet ist, dass seitlicher Fahrtwind (7) von ihren abströmseitigen Enden nach hinten abströmen kann.
- Streugerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Leitelemente (6) seitlichen Fahrtwind (7) zur Mitte des Streugeräts hin ablenken.
- Streugerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Leitelemente (6) oberhalb des Streutellers (10) angeordnet sind.
- Streugerät für ein oder an einem Streufahrzeug (1), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend einen Streugutbehälter (3) und eine Streuvorrichtung (10, 17), die einen um eine im Wesentlichen vertikale Achse rotierenden Streuteller (10) zum fächerartigen Ausstreuen von Streugut (4) aus dem Streugutbehälter (3) besitzt, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erzeugen einer zur Streutellerrotationsebene im Wesentlichen parallelen Luftströmung (12) über und/oder unter, vorzugsweise zumindest über, dem Streuteller (10).
- Streugerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Erzeugen der zur Streutellerrotationsebene im Wesentlichen parallelen Luftströmung ein im Wesentlichen horizontales Leitelement (11) über bzw. und/oder unter dem Streuteller (10) umfasst, welches von oben bzw. und/oder von unten auf den Streuteller gerichtete Luftströme vom Streuteller fernhält.
- Streugerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der vom Streuteller (10) abgewandten Seite des im Wesentlichen horizontalen Leitelements (11) Dissipationselemente (15) vorgesehen sind, welche die im Wesentlichen parallele Luftströmung (12) in Teilströme (13) zerlegen.
- Streugerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Erzeugen der zur Streutellerrotationsebene im Wesentlichen parallelen Luftströmung eingerichtet ist, die im Wesentlichen parallele Luftströmung als luftfächerartiges Strömungsfeld auszubilden.
- Streugerät nach Anspruch 7 mit Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrtwindleitflächen mindestens ein oberes Leitelement (19; 21) umfassen, welches oberen Fahrtwind von über dem Streugutbehälter (3) nach unten zu dem im Wesentlichen horizontalen Leitelement (11) leitet.
- Streugerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Leitelement (19; 21) den oberen Fahrtwind von oben auf das über dem Streuteller (10) angeordnete, im Wesentlichen horizontale Leitelement (11) leitet.
- Streugerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Leitelement (21) rohrartig derart ausgebildet ist, dass der obere Fahrtwind (20) durch das Leitelement (21) hindurchgeleitet wird.
- Streugerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch eine Sole-Zuleitung im Bereich des oberen Leitelements (19) zum Zuführen von Sole in den vom oberen Leitelement (19) umgelenkten oberen Fahrtwind (20; 20').
- Streugerät nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Erzeugen der zur Streutellerrotationsebene im Wesentlichen parallelen Luftströmung mindestens eine Düse (22) umfasst, welche in Fahrtrichtung vor dem Streuteller (10) in Höhe des Streutellers oder alternativ darüber und/oder darunter angeordnet ist und zumindest einen Teil der parallelen Luftströmung erzeugt.
- Streugerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (22) eine Eintrittsöffnung in Fahrtrichtung mit einem ersten Querschnitt für den Eintritt bodennahen Fahrtwinds (23) und eine Austrittsöffnung entgegen der Fahrtrichtung mit einem demgegenüber kleineren zweiten Querschnitt umfasst, wobei der Querschnitt der Düse (22) von der Eintritts- zur Austrittsöffnung ein Minimum durchläuft.
- Streugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrtwindleitflächen mindestens ein vertikales Leitelement (16) umfassen, welches mittig zum Streugutbehälter (3) angeordnet und in Fahrtrichtung ausgerichtet ist.
- Streugerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich das vertikale Leitelement (16) in Fahrtrichtung gesehen bis hinter den Streuteller und, soweit abhängig von Anspruch 5, vorzugsweise über das horizontale Leitelement (11) hinaus erstreckt.
- Streugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere der Fahrtwindleitflächen beheizbar sind.
- Streugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Fahrtwindleitflächen als Hohlkörper ausgebildet sind.
- Streugerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper mit einem warmen Medium durchströmbar ist.
- Streugerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper eingerichtet ist, mit der Abgaseinrichtung des Streufahrzeugs gekoppelt zu werden, um Abgas durch den Hohlkörper hindurch zu strömen.
- Streugerät nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper zumindest in einem Abschnitt aus einem flexiblen Material, insbesondere Kunststoff, gefertigt ist und einen Druckluftanschluss umfasst, um Druckluft in den Hohlkörper einleiten zu können.
- Winterdienstfahrzeug, umfassend ein Streugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 20.
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