EP2711460B1 - Baumaschine mit Materialfördersystem - Google Patents

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Publication number
EP2711460B1
EP2711460B1 EP12006643.6A EP12006643A EP2711460B1 EP 2711460 B1 EP2711460 B1 EP 2711460B1 EP 12006643 A EP12006643 A EP 12006643A EP 2711460 B1 EP2711460 B1 EP 2711460B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
construction machine
conveying
machine according
screw
gap
Prior art date
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Active
Application number
EP12006643.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2711460A1 (de
Inventor
Martin Dipl.-Ing. Buschmann
Steffen Fickeisen
Godard Laszlo
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.)
Joseph Voegele AG
Original Assignee
Joseph Voegele AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Joseph Voegele AG filed Critical Joseph Voegele AG
Priority to PL12006643T priority Critical patent/PL2711460T3/pl
Priority to EP12006643.6A priority patent/EP2711460B1/de
Priority to JP2013187193A priority patent/JP5864493B2/ja
Priority to CN201310430158.8A priority patent/CN103669171B/zh
Priority to CN201320582453.0U priority patent/CN203782523U/zh
Priority to US14/032,500 priority patent/US9028167B2/en
Publication of EP2711460A1 publication Critical patent/EP2711460A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2711460B1 publication Critical patent/EP2711460B1/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
    • 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
    • E01C19/002—Apparatus for preparing and placing the materials and for consolidating or finishing the paving
    • 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
    • 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
    • E01C19/48—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for laying-down the materials and consolidating them, or finishing the surface, e.g. slip forms therefor, forming kerbs or gutters in a continuous operation in situ

Definitions

  • the invention relates to a construction machine with material conveying system according to the preamble of patent claim 1.
  • Bituminous bonded mixes are produced in mixing plants. For this purpose, grit is heated in a drum furnace and then fed to a mixer. Hot bitumen is additionally injected into this mixer and mixed with the hot chippings. This mixture is then stored in hot silos or transported directly by truck to the road construction site. The asphalt leaves the mixer with a high and very even temperature. By the subsequent storage and especially by the transport, the mix cools unevenly. Typically, the asphalt still has a very high core temperature when delivered to the job site, but the edge areas are severely cooled. A mix with a uniform temperature is then no longer available. A uniform temperature distribution in the mix is one of the most important parameters for the installation and compaction of asphalt. Many material properties of the asphalt depend on this temperature.
  • the WO 2009/061278 A1 describes a conveyor for a road vehicle.
  • the conveying device comprises a material bunker for receiving built-in mixed material, the material bunker comprising two bunker halves with transverse conveyor worms arranged therein. Through the cross augers the Einbaumischgut is transported out of the bunker halves on a longitudinal conveyor. It is possible to adjust the speed of the transverse auger regardless of the speed of the longitudinal conveyor.
  • the EP 2 377 994 A1 The applicant discloses a similar method with a plurality of transverse augers, which are operable independently of each other. In addition, a temperature measuring system is used there.
  • the EP 0 957 204 A1 discloses a paver with cross conveyors arranged in bucket halves, wherein different portions of the bucket halves can pivot about the cross conveyor such that residual material slides in the direction of the cross conveyor.
  • the former provides an additional heating for the mix, which utilizes the engine waste heat of the truck.
  • the latter refers to a special configuration of a conveyor belt for tacky and / or solidifying material.
  • the object of the invention is to improve a construction machine with the help of structurally simple means to the effect that the quality of the processed therein mixed material is improved.
  • the inventive, preferably mobile construction machine comprises a Gutbunker for receiving bulk material. It also has a material handling system for conveying the bulk material, wherein the material delivery system in the field of Gutbunkers at least having a screw conveyor.
  • the invention is characterized in that under the screw conveyor, a gap preferably extends; this runs essentially parallel to an axis of the screw conveyor, that is, that the center axis of the gap and the axis of the screw conveyor in a plan view from above at an angle ⁇ 30 °, preferably ⁇ 15 ° intersect.
  • Another feature of the invention is that the cross section of the gap changes in the conveying direction of the screw conveyor. This offers the advantage that the tunnel effect described above can be counteracted even when using a conventional screw conveyor.
  • the gap allows material to escape down the auger, allowing new material to enter the auger from above. This results in a mixing process in the screw and it is achieved a higher uniformity with respect to temperature and grain sizes of the mix.
  • the invention makes it possible that the desired mixing effect can be achieved even with a constant screw conveyor. This considerably reduces the production costs of the screw conveyors, since the production of screw conveyors with conical core shafts or of screw conveyors whose outer diameter changes in the conveying direction is considerably more complicated and also offers considerably fewer possibilities for the use of identical parts.
  • the gap is open at the bottom and below a downstream conveyor system runs, which supports the further transport of the mixed material.
  • the material which has escaped downwards out of the screw can be transported away more quickly and there is room for material to move further in both the gap and in the screw conveyor, as a result of which the mixing effect is further increased.
  • both the energy requirement and the torque to be applied to the screws decreases because the material is transported not only by the screws but also by the downstream conveyor system.
  • the downstream conveyor system may comprise, for example, a scraper belt or any other suitable conveying means for bulk material.
  • the screw conveyor is arranged in a trough and the gap extends at an underside of the trough. This provides an improved conveying effect of the screw conveyor and also ensures that all material is conveyed in the desired direction and does not escape laterally in the radial direction of the screw conveyor.
  • the trough can be any, z. B. have U-shaped cross-section. He In particular, the screw conveyor geometry can be adapted. The opening angle between the trough walls can also be freely selected in the range between 0 ° and 180 °.
  • the material handling system comprises a plurality of augers, each having an axis. This makes it possible to provide a plurality of flow rates, the merger further increases the mixing effect of the conveyor system. In addition, in this way material can be conveyed from several areas in the desired direction. Finally, the provision of multiple augers allows increased system capacity.
  • the screw conveyors can be operated independently of each other.
  • the various flow rates can be much more flexible.
  • different mixing ratios of different flow rates can be selectively changed, so that an optimal treatment of the mix is made possible under different conditions.
  • screw conveyors are arranged so that their axes are at an angle or parallel to each other.
  • the former configuration allows the combination of different flow rates. The latter can ensure, for example, an increased delivery rate.
  • the screw conveyors are arranged in several groups, wherein the axes of the screw conveyors run within a group parallel to each other.
  • the different groups are arranged so that the axes of the screw conveyors of different groups are at an angle not equal to zero.
  • the delivery volume can be increased at the same time and different delivery flows can be brought together.
  • the largest possible area can be covered with the screw conveyors in this way.
  • the pitch of the at least one screw conveyor can change in the conveying direction. This increases the gear volume of the screw along the conveying path, so that material can move up again and again. Thus, the mixing effect of the conveyor system is further increased.
  • the worm shaft of the at least one screw conveyor can be conical.
  • an improvement in the mixing effect is achieved by increasing the passage volume along the conveying path.
  • flank of the screw thread of the screw conveyor may have an outer diameter which varies in the conveying direction or remains constant. In the former case, in turn results in an increase in the passage volume along the conveying path, which increases the mixing effect. In the second case, the production costs are significantly lower.
  • the at least one screw conveyor is mounted only on one side. By eliminating a two-sided storage and a second bracket is unnecessary, which would hinder the flow of material under certain circumstances.
  • the construction machine may comprise at least one further conveyor system downstream of the conveyor worm, and the at least one conveyor worm may be operable in dependence on operating parameters of this downstream conveyor system.
  • the conveying streams caused by the screw conveyor or by the several screw conveyors can thus be aligned with the downstream conveyor system.
  • the construction machine further comprises a control system which controls the various flow rates generated by the screw conveyors and their relationship with one another.
  • a control system simplifies the control of the construction machine.
  • a more accurate adjustment of the system parameters can be achieved in this way.
  • a control system allows continuous monitoring and adjustment of the operating parameters of the construction machine. In this way it can be ensured that predetermined operating states or operating conditions optimally adapted to the respective ambient conditions are maintained at all times.
  • the construction machine may be, for example, a paver or a feeder.
  • the invention relates to construction machines with a material delivery system of the type described above.
  • FIG. 1 is a construction machine 1 with a Gutbunker 2 for mixed or generally bulk material shown.
  • a downstream conveyor system 3 in this case two scraper belts, extend in a central region of the goods bunker 2. This downstream conveyor system 3 serves to transport the mixed material under a driver's cab 4 through to the installation site.
  • FIG. 2 shows a material handling system 5, which can be arranged in Gutbunker 2. It comprises two longitudinal screw conveyors 6 and six transverse screw conveyors 7 and a rear wall 8. In the installed state, this rear wall 8 to the bunker rear wall 18. From the FIG. 2 it can be seen that the screw conveyors 6, 7 cover the entire floor area of the material handling system. Characterized in that the screw conveyors 6, 7 are operable independently of each other, so the different material flows from the different areas of the material delivery system 5 can be controlled specifically.
  • FIG. 3 shows a plan view of the material conveying system 5 without the longitudinal screw conveyor 6. Between the transverse screw conveyor 7, two gaps 9 are shown, which are arranged below the longitudinal screw conveyor 6 and widening towards the rear wall 8 out.
  • the gaps 9 are downwardly open in plan view, so that the material passing through them falls directly onto the downstream conveyor system 3, which is not shown in this figure.
  • the gap 9 is closed in plan view downwards and includes on its underside, for example, an inclined plane which drops to the rear wall 8, so that the material escaping from the longitudinal screw conveyor 6 in the gap, with the help the downgrade power is further promoted.
  • the gap 9 is opened to the rear wall 8, in order to transfer material to the downstream conveyor system 3 at the latest at this opening.
  • FIG. 4a such as FIG. 4b show a perspective sectional view of a material conveying system 5 according to the invention
  • FIG. 4b the longitudinal screw conveyor 6 is not shown.
  • the transverse screw conveyors 7a, 7b and 7c form a group. Their axes run parallel to each other. In this way, material from different areas of the material conveying system 5 can be conveyed in the direction of the longitudinal conveyor screw 6. Due to the fact that the transverse screw conveyors 7a, 7b and 7c can be operated independently of each other, delivery streams can be made of different ones Be targeted areas of the material handling system 5 at different times.
  • the material conveyed by the transverse screw conveyor 7a to the longitudinal screw conveyor 6 would be conveyed past the two remaining transverse screw conveyors 7b and 7c directly to the downstream conveyor system 3.
  • material can escape downwards through the gap 9 from the completely filled turn of the longitudinal conveyor screw 6, thus freeing space for material which is conveyed by the screw 7b to the longitudinal conveyor screw 6. As a result, a thorough mixing of the paving takes place, resulting in a more uniform and thus better quality road surface.
  • FIG. 5a and Figure 5b show a schematic view of the longitudinal screw conveyor 6, the gap 9 and the downstream conveyor system 3 with a view from the rear wall 8 in the direction of the axis of the longitudinal screw conveyor 6. It shows FIG. 5a an embodiment without trough and FIG. 5b an embodiment with trough. You can also see the worm shaft 10 with the outer diameter 11 and the outer diameter of the screw flank 12. In FIG. 5b In addition, the trough walls 13 can be seen. They extend so far down that the smallest possible gap to the downstream conveyor system 3 remains. This ensures that as little material escapes through this gap. The trough walls 13 are arranged parallel to each other in this embodiment. Both for the opening angle upwards, as well as for the opening to the rear wall 8 towards any angle can be selected, even negative, ie, the gap opens in the opposite direction.
  • the gap 9 is shown here with a rectangular cross-section. But he can just as well have any cross section. He may be running about trapezoidal or with curves. In addition, in addition to the gaps 9 under the longitudinal screw conveyors 6, further gaps can be arranged below the transverse screw conveyors 7. Likewise, 1 column may be provided under all screw conveyors of the material handling system 5 and the construction machine.
  • the material conveying system 5 has a rear wall 8 and side walls. However, it can just as well be arranged without additional walls directly in the area of Gutbunkers 2.
  • downstream conveyor system 3 which is shown in the embodiment as a scraper belt, be any type of conveyor system.
  • the material handling system 5 can also be used in any mobile or immobile construction machine that processes bulk material.
  • the bulk material may be bituminous mixtures such as asphalts.
  • the construction machine can also be a feeder.
  • All screw conveyors 6, 7 can be operated independently of each other or else by the downstream conveyor system 3. However, it is also possible that the operation of all conveyor systems of the construction machine is coordinated.
  • the operation of the conveyor systems and the individual augers 6, 7 by a control system 15 (see FIG. 2 ) be managed.
  • the flow rates can be regulated in a predetermined ratio to each other or, for example, on the basis of various belonging to the control system 15 sensors 16 adapted to the situation by the control system 15.
  • the sensors 16 mentioned here may in particular be temperature sensors, weight sensors, density sensors, volume flow sensors, flow velocity sensors or distance sensors.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Road Paving Machines (AREA)
  • Screw Conveyors (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Baumaschine mit Materialfördersystem gemäß des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
  • Bituminös gebundene Mischgüter werden in Mischanlagen hergestellt. Hierzu wird Splitt in einem Trommelofen erhitzt und anschließend einem Mischer zugeführt. In diesem Mischer wird zusätzlich heißes Bitumen eingedüst und mit dem heißen Splitt vermischt. Diese Mischung wird dann in Heißsilos zwischengelagert oder direkt mittels LKW zur Straßenbaustelle transportiert. Der Asphalt verlässt den Mischer mit einer hohen und sehr gleichmäßigen Temperatur. Durch die anschließende Lagerung und vor allem durch den Transport kühlt das Mischgut ungleichmäßig ab. Typischerweise besitzt der Asphalt bei Anlieferung an der Baustelle immer noch eine sehr hohe Kerntemperatur, die Randbereiche sind jedoch stark abgekühlt. Ein Mischgut mit einer gleichmäßigen Temperatur liegt dann nicht mehr vor. Eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Mischgut ist einer der wichtigsten Parameter für den Einbau und die Verdichtung von Asphalt. Viele stoffliche Eigenschaften des Asphalts hängen von dieser Temperatur ab. Im Wesentlichen hängt das mit der sich mit der Temperatur verändernden Viskosität des Bitumens zusammen. Daher ist eine ungleichmäßige Temperatur des Mischguts ein Faktor, der die Qualität des Fahrbahnbelags negativ beeinflusst. Sie führt zu Dichteunterschieden in der Tragfähigkeit, ebenso wie zu Fehlern in der Schichtstärke und in Folge dessen zu Unebenheiten der Fahrbahn.
  • Diese Erkenntnisse wurden genutzt und in ein Beschickersystem umgesetzt, das die Homogenität der Mischguttemperatur verbessern soll. Zu diesem Zweck setzt man z. B. Förderschnecken ein, die quer zum Hauptförderstrom im Gutbunker angeordnet sind. Ein solches System ist zum Beispiel in der WO 2007/117287 A1 offenbart. Durch die Förderschnecken wird während des Beschickungsprozesses permanent kälteres Mischgut aus den Randbereichen in den heißeren Hauptförderstrom gefördert. Diese permanente Durchmischung führt zu einer besseren Temperaturhomogenität des Mischguts. Dabei gilt es, einen sogenannten Tunneldefekt weitestgehend zu vermeiden. Dieser tritt bei Schnecken mit konstanter Ganghöhe und konstantem Außendurchmesser auf. Sobald die erste Windung der Schnecke mit Material gefüllt ist, kann kein weiteres Material von oben in die Windung gelangen, wodurch der gewünschte Mischungseffekt ausbleibt. Die oben genannte Offenbarung beschreibt daher Förderschnecken mit variabler Ganghöhe beziehungsweise variablem Außendurchmesser der Schneckenflanke.
  • Die WO 2009/061278 A1 beschreibt eine Fördervorrichtung für ein Straßenbaufahrzeug. Die Fördervorrichtung umfasst einen Materialbunker zur Aufnahme von Einbaumischgut, wobei der Materialbunker zwei Bunkerhälften mit darin angeordneten Querförderschnecken umfasst. Durch die Querförderschnecken wird das Einbaumischgut aus den Bunkerhälften heraus auf eine Längsfördereinrichtung transportiert. Dabei ist es möglich, die Geschwindigkeit der Querförderschnecken unabhängig von der Geschwindigkeit der Längsfördereinrichtung einzustellen.
  • Die EP 2 377 994 A1 der Anmelderin offenbart ein ähnliches Verfahren mit mehreren Querförderschnecken, die unabhängig voneinander betreibbar sind. Zusätzlich wird dort ein Temperaturmesssystem eingesetzt.
  • Die EP 0 957 204 A1 offenbart einen Straßenfertiger mit Querfördereinrichtungen, die in Kübelhälften angeordnet sind, wobei sich verschiedene Abschnitte der Kübelhälften so um die Querfördereinrichtung schwenken lassen, dass Restmaterial in Richtung der Querfördereinrichtung rutscht.
  • Weitere Konzepte zur Optimierung der Mischguttemperatur sind in der DE 20 2008 010 719 U1 sowie in der EP 1 213 390 A2 , beide von der Anmelderin, offenbart. Erstere sieht eine Zusatzheizung für das Mischgut vor, die die Motorabwärme des Förderfahrzeugs ausnutzt. Letztere bezieht sich auf eine spezielle Konfiguration eines Förderbandes für haftfreudiges und/oder zum Erstarren neigendes Mischgut.
  • Darüber hinaus ist aus der DE 1 459 716 A1 eine Universalmaschine für den bituminösen Straßenbau bekannt. Diese weist einen Behälter für bituminöses Fahrbahndeckenmaterial auf. Darin ist quer zur Fahrtrichtung der Maschine eine Förderschnecke angebracht. Unter dieser Förderschnecke befindet sich ein Spalt, dessen Querschnitt in Förderrichtung der Förderschnecke veränderbar ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Baumaschine mit Hilfe von konstruktiv möglichst einfachen Mitteln dahingehend zu verbessern, dass die Qualität des darin verarbeiteten Mischguts verbessert wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gegeben.
  • Die erfindungsgemäße, vorzugsweise mobile Baumaschine umfasst einen Gutbunker zur Aufnahme von Schüttgut. Sie weist des Weiteren ein Materialfördersystem zur Förderung des Schüttguts auf, wobei das Materialfördersystem im Bereich des Gutbunkers mindestens eine Förderschnecke aufweist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass unter der Förderschnecke ein Spalt verläuft bevorzugt; dieser verläuft im Wesentlichen parallel zu einer Achse der Förderschnecke, d. h., dass sich die Mittelachse des Spalts und die Achse der Förderschnecke in einer Draufsicht von oben in einem Winkel ≤ 30°, bevorzugt ≤ 15° schneiden. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, dass der Querschnitt des Spalts sich in Förderrichtung der Förderschnecke verändert. Dies bietet den Vorteil, dass dem oben beschriebenen Tunneleffekt auch bei Verwendung einer konventionellen Förderschnecke entgegengewirkt werden kann. Durch den Spalt kann Material nach unten aus der Schnecke entweichen, wodurch neues Material von oben in die Schnecke gelangen kann. Dadurch entsteht ein Mischungsprozess in der Schnecke und es wird eine höhere Gleichmäßigkeit hinsichtlich Temperatur und Korngrößen des Mischguts erreicht. Die Erfindung ermöglicht also, dass der gewünschte Mischungseffekt selbst mit einer konstanten Förderschnecke erreicht werden kann. Dies verringert den Herstellungsaufwand der Förderschnecken erheblich, da die Fertigung von Förderschnecken mit konischen Kernwellen oder aber von Förderschnecken, deren Außendurchmesser sich in Förderrichtung verändert deutlich aufwendiger ist und zudem wesentlich weniger Möglichkeiten zur Verwendung von Gleichteilen bietet.
  • Vorteilhaft ist es, wenn der Spalt nach unten hin offen ist und darunter ein nachgeordnetes Fördersystem verläuft, das den Weitertransport des Mischguts unterstützt. Dadurch kann das nach unten aus der Schnecke entwichene Material schneller abtransportiert werden und es entsteht sowohl im Spalt, als auch in der Förderschnecke Raum für weiter nachrückendes Material, wodurch die Mischwirkung weiter vergrößert wird. Darüber hinaus sinkt an den Schnecken sowohl der Energiebedarf, als auch das aufzubringende Drehmoment, da das Material nicht ausschließlich durch die Schnecken, sondern auch durch das nachgeordnete Fördersystem weiter transportiert wird. Das nachgeordnete Fördersystem kann beispielsweise ein Kratzerband umfassen oder aber ein beliebiges anderes geeignetes Fördermittel für Schüttgut.
  • Zweckmäßig ist es, wenn die Förderschnecke in einem Trog angeordnet ist und der Spalt an einer Unterseite des Troges verläuft. Dies sorgt für eine verbesserte Förderwirkung der Förderschnecke und stellt außerdem sicher, dass sämtliches Material in die gewünschte Richtung gefördert wird und nicht etwa seitlich in radialer Richtung der Förderschnecke entweicht. Der Trog kann einen beliebigen, z. B. U-förmigen Querschnitt aufweisen. Er kann insbesondere der Förderschneckengeometrie angepasst sein. Auch der Öffnungswinkel zwischen den Trogwänden kann im Bereich zwischen 0° und 180° frei gewählt werden.
  • Es ist darüber hinaus denkbar, dass das Materialfördersystem mehrere Förderschnecken mit jeweils einer Achse umfasst. Dadurch wird es möglich, mehrere Förderströme vorzusehen, deren Zusammenführung die Mischwirkung des Fördersystems weiter erhöht. Außerdem kann auf diese Weise Material aus mehreren Bereichen in die gewünschte Richtung gefördert werden. Schließlich ermöglicht das Vorsehen von mehreren Förderschnecken eine erhöhte Förderleistung des Systems.
  • Besonders günstig ist es, wenn die Förderschnecken unabhängig voneinander betreibbar sind. Dadurch lassen sich die verschiedenen Förderströme deutlich flexibler gestalten. So können zum Beispiel verschiedene Mischverhältnisse von unterschiedlichen Förderströmen gezielt verändert werden, sodass unter verschiedensten Bedingungen eine optimale Aufbereitung des Mischguts ermöglicht wird.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Förderschnecken so angeordnet sind, dass ihre Achsen in einem Winkel oder aber parallel zueinander verlaufen. Erstere Konfiguration ermöglicht die Zusammenführung von verschiedenen Förderströmen. Die letztere kann zum Beispiel eine erhöhte Förderleistung gewährleisten.
  • Ebenfalls denkbar ist es, dass die Förderschnecken in mehreren Gruppen angeordnet sind, wobei die Achsen der Förderschnecken innerhalb einer Gruppe parallel zueinander verlaufen.
  • Besonders günstig ist es, wenn die verschiedenen Gruppen so angeordnet sind, dass die Achsen der Förderschnecken von verschiedenen Gruppen in einem Winkel ungleich Null zueinander verlaufen. Dadurch kann gleichzeitig das Fördervolumen erhöht und verschiedene Förderströme zusammengeführt werden. Außerdem kann auf diese Weise eine möglichst große Fläche mit den Förderschnecken abgedeckt werden.
  • In einer weiteren Variante kann sich die Ganghöhe der mindestens einen Förderschnecke in Förderrichtung verändern. Dadurch erhöht sich das Gangvolumen der Schnecke entlang des Förderweges, sodass immer wieder Material nachrücken kann. Somit wird die Mischwirkung des Fördersystems weiter erhöht.
  • In einer weiteren Variante kann die Schneckenwelle der mindestens einen Förderschnecke konisch sein. Auch hier wird durch die Vergrößerung des Gangvolumens entlang des Förderweges eine Verbesserung der Mischwirkung erreicht.
  • In einer weiteren Variante kann die Flanke des Schneckengewindes der Förderschnecke einen Außendurchmesser aufweisen, der sich in Förderrichtung verändert oder aber konstant bleibt. In ersterem Fall ergibt sich wiederum eine Vergrößerung des Gangvolumens entlang des Förderweges, was die Mischungswirkung erhöht. Im zweiten Fall sind die Herstellungskosten deutlich geringer.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn die mindestens eine Förderschnecke nur einseitig gelagert ist. Durch den Verzicht auf eine zweiseitige Lagerung wird auch ein zweiter Lagerbock überflüssig, der den Materialfluss unter Umständen behindern würde.
  • In einer weiteren Variante kann die Baumaschine mindestens ein weiteres, der Förderschnecke nachgeordnetes Fördersystem umfassen und die mindestens eine Förderschnecke in Abhängigkeit von Betriebsparametem dieses nachgeordneten Fördersystems betreibbar sein. Die von der Förderschnecke oder aber von den mehreren Förderschnecken verursachten Förderströme können so auf das nachgeordnete Fördersystem ausgerichtet werden.
  • Besonders günstig ist es, wenn die Baumaschine des Weiteren ein Regelungssystem umfasst, das die verschiedenen, von den Förderschnecken erzeugten Förderströme und deren Verhältnis, untereinander regelt. Ein solches Regelungssystem vereinfacht die Steuerung der Baumaschine. Außerdem kann auf diese Weise eine genauere Einstellung der Systemparameter erreicht werden. Zusätzlich ermöglicht ein Regelungssystem die kontinuierliche Überwachung und Anpassung der Betriebsparameter der Baumaschine. Dadurch kann sichergestellt werden, dass vorgegebene oder aber den jeweiligen Umgebungsbedingungen optimal angepasste Betriebszustände zu jeder Zeit eingehalten werden.
  • Bei der Baumaschine kann es sich zum Beispiel um einen Straßenfertiger oder einen Beschicker handeln.
  • Die Erfindung bezieht sich auf Baumaschinen mit einem Materialfördersystem der vorstehend beschriebenen Art.
  • Im Folgenden wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
    • Figur 1
    zeigt eine perspektivische Ansicht einer Baumaschine, in diesem Beispiel eines Straßenfertigers. Es kann sich jedoch auch um eine andere Baumaschine handeln.
    Figur 2
    zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Materialfördersystems mit sämtlichen Förderschnecken sowie eines schematisch dargestellten Regelungssystems mit einem Sensor.
    Figur 3
    zeigt eine Draufsicht von oben eines erfindungsgemäßen Materialfördersystems. Die Längsförderschnecken sind hier nicht abgebildet, damit der jeweils unter ihnen angeordnete Spalt sichtbar ist.
    Figur 4a
    zeigt eine perspektivische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Materialfördersystems.
    Figur 4b
    zeigt die gleiche perspektivische Ansicht wie Figur 4a. Die Längsförderschnecke ist wiederum nicht abgebildet, um den darunter liegenden Spalt sichtbar zu machen.
    Figur 5a
    zeigt eine schematische Ansicht in Richtung der Förderschneckenachse auf die Förderschnecke, den darunter liegenden Spalt sowie das nachgeordnete Fördersystem, in diesem Fall ein Kratzerband.
    Figur 5b
    zeigt die gleiche schematische Ansicht wie Figur 5a. Hier ist jedoch ein Ausführungsbeispiel abgebildet, in dem die Förderschnecke in einem Trog angeordnet ist.
  • In Figur 1 ist eine Baumaschine 1 mit einem Gutbunker 2 für Misch- oder allgemein Schüttgut abgebildet. Ein nachgeordnetes Fördersystem 3, in diesem Fall zwei Kratzerbänder, verlaufen in einem mittigen Bereich des Gutbunkers 2. Dieses nachgeordnete Fördersystem 3 dient dem Transport des Mischguts unter einem Fahrerstand 4 hindurch zur Einbaustelle.
  • Figur 2 zeigt ein Materialfördersystem 5, das im Gutbunker 2 angeordnet werden kann. Es umfasst zwei Längsförderschnecken 6 und sechs Querförderschnecken 7 sowie eine Rückwand 8. Im eingebauten Zustand weist diese Rückwand 8 zur Bunkerrückwand 18. Aus der Figur 2 wird ersichtlich, dass die Förderschnecken 6, 7 den gesamten Bodenbereich des Materialfördersystems abdecken. Dadurch, dass die Förderschnecken 6, 7 unabhängig voneinander betreibbar sind, können so die verschiedenen Materialströme aus den verschiedenen Bereichen des Materialfördersystems 5 gezielt gesteuert werden. Beispielsweise kann am Anfang des Einbauvorgangs Material, das weit von der Rückwand 8 entfernt liegt, bevorzugt zu den Längsförderschnecken 6 gefördert werden, um es anschließend mit dem Material zu mischen, das näher an der Rückwand 8 und somit auch näher an dem Primärantrieb, in der Regel ein Verbrennungsmotor, liegt und daher länger warm bleibt. Durch die Mischung gleicht sich die Temperatur des Materials aus unterschiedlichen Bereichen an, sodass das schließlich eingebaute Material über die gesamte Einbaustrecke hinweg eine gleichmäßige Temperatur aufweist.
  • Figur 3 zeigt eine Draufsicht des Materialfördersystems 5 ohne die Längsförderschnecken 6. Zwischen den Querförderschnecken 7 sind zwei Spalte 9 dargestellt, die unter den Längsförderschnecken 6 angeordnet sind und sich zur Rückwand 8 hin verbreitern. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Spalte 9 in Draufsicht nach unten offen, sodass das durch sie hindurchfallende Material direkt auf das nachgelagerte Fördersystem 3, das in dieser Figur nicht abgebildet ist, fällt. Es ist jedoch auch möglich, dass der Spalt 9 in Draufsicht nach unten hin geschlossen ist und an seiner Unterseite beispielsweise eine schiefe Ebene umfasst, die zur Rückwand 8 hin abfällt, sodass das Material, das aus der Längsförderschnecke 6 in den Spalt entweicht, mit Hilfe der Hangabtriebskraft weiter gefördert wird. In jedem Fall ist der Spalt 9 zur Rückwand 8 hin geöffnet, um spätestens an dieser Öffnung Material an das nachgeordnete Fördersystem 3 zu übergeben.
  • Figur 4a sowie Figur 4b zeigen eine perspektivische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Materialfördersystems 5. In Figur 4b ist die Längsförderschnecke 6 nicht dargestellt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel bilden die Querförderschnecken 7a, 7b unb 7c eine Gruppe. Ihre Achsen verlaufen jeweils parallel zueinander. Auf diese Weise kann Material aus verschiedenen Bereichen des Materialfördersystems 5 in Richtung der Längsförderschnecke 6 gefördert werden. Dadurch, dass die Querförderschnecken 7a, 7b und 7c unabhängig voneinander betreibbar sind, können Förderströme aus unterschiedlichen Bereichen des Materialfördersystems 5 zu unterschiedlichen Zeitpunkten gezielt angepasst werden.
  • Anhand der Figuren 4a und 4b soll im Folgenden die Funktion des Materialfördersystems 5 beschreiben werden. Mischgut, das in das Materialfördersystem 5 eingefüllt wird, wird zunächst von allen Querförderschnecken 7 in Richtung der Längsförderschnecke 6 befördert. Dabei kann es passieren, dass die erste Querförderschnecke 7a eine Windung der Längsförderschnecke 6 bereits vollständig füllt. Durch eine Drehung der Längsförderschnecke 6 wird die vollständig befüllte Windung weiterbefördert bis zur nächsten Querförderschnecke 7b. Könnte das Material nicht aus der Windung entweichen, wäre es nun nicht möglich, dass die Querförderschnecke 7b Material an die Längsförderschnecke 6 weitergibt. Folglich würde das von der Querförderschnecke 7a an die Längsförderschnecke 6 geförderte Material an den beiden verbleibenden Querförderschnecken 7b und 7c vorbei direkt an das nachgelagerte Fördersystem 3 befördert. Dies wäre dann von Nachteil, wenn sich im Bereich der Querförderschnecke 7a beispielsweise besonders kaltes oder aber besonders grobkörniges Mischgut befände. Dieses würde dann in einem ersten Einbauabschnitt bevorzugt verbaut, was zum Beispiel die Tragfähigkeit des späteren Straßenbelags negativ beeinflussen würde. Bei einem erfindungsgemäßen Materialfördersystem kann aus der vollständig gefüllten Windung der Längsförderschnecke 6 Material nach unten durch den Spalt 9 entweichen und gibt so Raum für Material, das von der Schnecke 7b an die Längsförderschnecke 6 befördert wird, frei. Dadurch findet eine Durchmischung des Einbauguts statt, was zu einem gleichmäßigeren und damit qualitativ besseren Straßenbelag führt.
  • Figur 5a und Figur 5b zeigen eine schematische Ansicht der Längsförderschnecke 6, des Spalts 9 sowie des nachgeordneten Fördersystems 3 mit Blickrichtung von der Rückwand 8 aus in Richtung der Achse der Längsförderschnecke 6. Dabei zeigt Figur 5a eine Ausführungsform ohne Trog und Figur 5b ein Ausführungsbeispiel mit Trog. Zu sehen sind außerdem die Schneckenwelle 10 mit dem Außendurchmesser 11 sowie der Außendurchmesser der Schneckenflanke 12. In Figur 5b sind zusätzlich die Trogwände 13 zu erkennen. Sie erstrecken sich so weit nach unten, dass ein möglichst kleiner Zwischenraum zum nachgeordneten Fördersystem 3 verbleibt. Dadurch wird gewährleistet, dass möglichst wenig Material durch diesen Zwischenraum entweicht. Die Trogwände 13 sind in diesem Ausführungsbeispiel parallel zueinander angeordnet. Sowohl für den Öffnungswinkel nach oben, als auch für die Öffnung zur Rückwand 8 hin können beliebige Winkel gewählt werden, auch negative, d. h. der Spalt öffnet sich in die entgegengesetzte Richtung.
  • Der Spalt 9 ist hier mit einem rechteckigen Querschnitt gezeigt. Er kann aber genauso gut jeden beliebigen Querschnitt aufweisen. Er kann etwa trapezförmig oder aber mit Rundungen ausgeführt sein. Darüber hinaus können zusätzlich zu den Spalten 9 unter den Längsförderschnecken 6 weitere Spalte unter den Querförderschnecken 7 angeordnet sein. Ebenso können unter sämtlichen Förderschnecken des Materialfördersystems 5 und der Baumaschine 1 Spalte vorgesehen sein.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Materialfördersystem 5 eine Rückwand 8 sowie Seitenwände auf. Es kann jedoch genauso gut ohne zusätzliche Wandungen direkt im Bereich des Gutbunkers 2 angeordnet sein.
  • In einer weiteren Variante kann das nachgeordnete Fördersystem 3, das im Ausführungsbeispiel als Kratzerband dargestellt ist, jede beliebige Art von Fördersystem sein.
  • Obwohl es das hier gezeigte System ermöglicht, auch mit konstanten Förderschnecken 6, 7 die Homogenität des Mischguts zu optimieren, können Förderschnecken 6, 7 mit konischer Schneckenwelle 10 oder aber mit einem sich in Förderrichtung verändernden Außendurchmesser der Schneckenflanke 12 vorgesehen werden. Ebenso kann die Ganghöhe der Förderschnecken variabel vorgesehen sein.
  • In einer weiteren Variante ist es denkbar, die Förderschnecken 6, 7 nur einseitig zu lagern; so könnte zum Beispiel bei den Längsförderschnecken 6 der Lagerbock auf der Seite der Rückwand 8 wegfallen, sodass er die Förderung nicht behindert. Bei den Querförderschnecken 7 könnte die Lagerung auf der Seite der Längsförderschnecke 6 entfallen, wodurch auch hier ein Hindernis für den Förderstrom vermieden würde.
  • Das Materialfördersystem 5 kann darüber hinaus in jeder beliebigen mobilen oder immobilen Baumaschine verwendet werden, die Schüttgut verarbeitet. Insbesondere kann es sich bei dem Schüttgut um bituminös gebundene Mischgüter wie zum Beispiel Asphalte handeln. Beispielsweise kann es sich bei der Baumaschine auch um einen Beschicker handeln.
  • Sämtliche Förderschnecken 6, 7 können unabhängig voneinander oder auch vom nachgeordneten Fördersystem 3 betreibbar sein. Es ist jedoch auch möglich, dass der Betrieb sämtlicher Fördersysteme der Baumaschine aufeinander abgestimmt ist.
  • In einer weiteren Variante kann der Betrieb der Fördersysteme und der einzelnen Förderschnecken 6, 7 durch ein Regelungssystem 15 (siehe Figur 2) geregelt werden. Dabei können die Förderströme in einem vorher festgelegten Verhältnis zueinander geregelt werden oder aber beispielsweise anhand von verschiedenen zum Regelungssystem 15 gehörenden Sensoren 16 situationsangepasst durch das Regelungssystem 15 geregelt werden. Die erwähnten Sensoren 16 können hierbei insbesondere Temperatursensoren, Gewichtssensoren, Dichtesensoren, Volumenstromsensoren, Fließgeschwindigkeitssensoren oder aber Abstandssensoren sein.

Claims (16)

  1. Baumaschine (1), umfassend:
    einen Gutbunker (2) zur Aufnahme von Schüttgut,
    ein Materialfördersystem (5) zur Förderung des Schüttguts, wobei das Materialfördersystem (5) im Bereich des Gutbunkers (2) mindestens eine Förderschnecke (6) aufweist; wobei unter der Förderschnecke (6) ein Spalt (9) verläuft, dessen Querschnitt sich in einer Förderrichtung der Förderschnecke (6) verändert,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    a) der Spalt (9) nach unten hin offen ist und darunter ein nachgeordnetes Fördersystem (3) verläuft, das den Weitertransport des Mischguts unterstützt,
    oder
    b) der Spalt (9) nach unten hin geschlossen ist und an seiner Unterseite eine schiefe Ebene umfasst, die zu einer Rückwand (8) des Gutbunkers (2) hin abfällt, wobei der Spalt (9) zur Rückwand (8) hin geöffnet ist, wodurch spätestens an dieser Öffnung Schüttgut an ein nachgeordnetes Fördersystem (3) übergebbar ist.
  2. Baumaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (9) im Wesentlichen parallel zu einer Achse der Förderschnecke (6) verläuft.
  3. Baumaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (9) in seiner Größe während des Betriebs der Baumaschine (1) variabel einstellbar ist.
  4. Baumaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderschnecke (6) in einem Trog (14) angeordnet ist und der Spalt (9) an einer Unterseite des Troges (14) verläuft.
  5. Baumaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Materialfördersystem (5) mehrere Förderschnecken (6, 7) mit jeweils einer Achse umfasst.
  6. Baumaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderschnecken (6, 7) unabhängig voneinander betreibbar sind.
  7. Baumaschine nach, Anspruch 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Förderschnecken (6, 7) so angeordnet sind, dass ihre Achsen in einem Winkel oder aber parallel zueinander verlaufen.
  8. Baumaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderschnecken (6, 7) in mehreren Gruppen angeordnet sind, wobei die Achsen der Förderschnecken (6, 7) innerhalb einer Gruppe parallel zueinander verlaufen.
  9. Baumaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppen so angeordnet sind, dass die Achsen der Förderschnecken (6, 7) von verschiedenen Gruppen in einem Winkel zueinander verlaufen.
  10. Baumaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Ganghöhe der mindestens einen Förderschnecke (6, 7) in der Förderrichtung verändert.
  11. Baumaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schneckenwelle (10) der mindestens einen Förderschnecke (6, 7) konisch ist.
  12. Baumaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderschnecke (6, 7) ein Schneckengewinde mit einer Flanke aufweist, deren Außendurchmesser (12) sich in Förderrichtung verändert oder konstant bleibt.
  13. Baumaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Förderschnecke (6, 7) nur einseitig gelagert ist.
  14. Baumaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baumaschine (1) mindestens ein weiteres, der Förderschnecke (6, 7) nachgeordnetes Fördersystem (3) umfasst und die mindestens eine Förderschnecke (6, 7) in Abhängigkeit von Betriebsparametern des nachgeordneten Fördersystems (3) betreibbar ist.
  15. Baumaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Baumaschine (1) des Weiteren ein Regelungssystem (15) umfasst, das die verschiedenen, von den Förderschnecken (6, 7) erzeugten Förderströme und deren Verhältnis untereinander regelt.
  16. Baumaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Baumaschine (1) um einen Straßenfertiger oder einen Beschicker handelt.
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