ES2610972B2 - Tolva dosificadora-esparcidora para máquinas apisonadoras - Google Patents
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Abstract
Tolva dosificadora-esparcidora de áridos, gravas u otros materiales granulados o pulverulentos, acoplable a máquina apisonadora o similar, constituida por un contenedor rectangular de base piramidal truncada con sistemas manuales de regulación de inclinación y de apertura de salida mediante compuerta en guillotina, caracterizada por la disposición de una bandeja vibrante inferior de recogida y reparto de material, actuada mediante perfil de transmisión por dispositivo vibrador hidráulico alimentado por latiguillos desde máquina, con tacos de amortiguación entre brazos laterales y la base de la tolva que disipan las vibraciones e independizan la bandeja del resto del equipo. Esta tolva, que ha sido concebida para la puesta en práctica en obras de construcción y restauración de firmes asfálticos de carreteras de las nuevas técnicas antideslizantes por micro-tratamientos superficiales, permite la dosificación precisa de áridos finos con esparcido uniforme sobre la superficie a tratar que estas técnicas requieren.
Description
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DESCRIPCION
Tolva dosificadora-esparcidora para maquinas apisonadoras.
Se presenta y reivindica de invention una tolva dosificadora-esparcidora de aridos, gravas u otros materiales granulados o pulverulentos, especialmente disenada para ser acoplada o formar parte integrante de una maquina apisonadora, de rodillos articulados para asfalto.
Esta tolva ha sido concebida y desarrollada para la puesta en practica en obras de construction y restauracion de firmes asfalticos de carreteras de la innovadora tecnica de micro-tratamientos superficiales implantada por el propio solicitante para la mejora de la resistencia al deslizamiento, basada en la adicion de aridos finos de hasta 1 mm sobre la capa asfaltica de rodadura recien extendida, o preexistente con ayuda de ligantes, que requiere en cualquier caso de gran precision en la dosificacion de los finos y de una perfecta uniformidad de reparto sobre la superficie a tratar.
No obstante, la tolva puede ser tambien utilizada para cualesquiera otros tratamientos de firmes de similares requerimientos, o como maquina esparcidora de gravas y aridos en general.
CAMPO TECNICO.-
El campo de aplicacion de esta invencion es el de las maquinas o accesorios para la construccion o la reparation de carreteras, calles, canchas de deportes o similares; en particular, el de los aparatos para repartir o extender materiales granulados o pulverulentos, como son aridos y gravas, sal, conglomerantes secos, etc.
ESTADO DE LA TECNICA.-
La tecnica de mejora de la resistencia al deslizamiento de los firmes asfalticos de pistas y carreteras mediante micro-tratamientos superficiales objeto de la solicitud de patente nacional con numero de publication ES2547978-A1, del ahora solicitante, consistente en la adicion, en dosificaciones predeterminadas, de fracciones granulares finas de aridos de hasta 1 mm con buena resistencia al pulimento, en particular porfido, andesita, bauxita calcinada y/o arido siderurgico, sobre la capa asfaltica de rodadura, tanto en la capa recien extendida, durante la construccion de las carreteras, como en capas antiguas sin fallo
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estructural, en obras de rehabilitation, introduciendo en este caso las fracciones granulares mediante la action de un ligante especlfico.
Para la puesta en practica en las obras de construction y restauracion de los firmes de esta tecnica de revestimiento antideslizante se hace necesario desarrollar un prototipo de aparato dosificador-esparcidor de precision de los aridos, dado que la maquinaria actualmente operativa esta principalmente pensada para actuar en la macro-textura de los firmes mediante la dosificacion de los aridos con tamano mayor de 2 mm a la mezcla asfaltica, caso por ejemplo de las clasicas gravilladoras, que distribuyen los aridos sobre la pista a continuation de los regadores de asfalto, o mas recientemente, los equipos tipo regadores- esparcidores simultaneos, que realizan el tratamiento superficial de forma sincronizada, mediante el pulverizado de lechadas de asfalto o ligante mientras se extiende una capa de aridos al mismo tiempo.
El regador-esparcidor es una maquina "dos en uno” que reduce a la mitad los vehlculos requeridos para tratamientos superficiales, el distribuidor de asfalto o emulsion ligante y la gravilladora, y al realizar el extendido simultaneo garantiza la perfecta cohesion de ligante y gravillas, siendo tambien una maquina frecuentemente utilizada en Espana despues de la extension por maquina asfaltadora de los dos tipos usuales de mezclas bituminosas para capas de rodadura de carreteras: las mezclas de hormigon bituminoso tipo AC, y las mezclas drenantes y discontinuas tipo BBTM, obtenidas ambas de la combination de un ligante hidrocarbonado, aridos de granulometrla continua y algunos aditivos, diferenciandose en las proporciones de los aridos utilizados.
De cualquier forma, la gama de micro-tratamientos superficiales desarrollados para mejorar la resistencia de los firmes, mediante la adicion de finos de hasta 1 mm de granolumetrla, que se aplica a las mezclas bituminosas recien extendidas, o previa adicion de una capa de un ligante adecuado, requieren del proyecto y fabrication de un equipo especlfico, siendo este precisamente el objeto de la presente invention.
Los requerimientos que debe de cumplir este nuevo equipo dosificador-esparcidor son los siguientes:
- Facil llenado con los aridos finos a esparcir.
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- Facilitar el esparcido detras de la maquina extendedora de la mezcla asfaltica, y antes de compactar.
- Flujo de salida continuo.
- Control de la cantidad y granolumetrla de los aridos de aporte, para conseguir que dosificaciones seleccionadas de diferentes tipos y tamanos de finos.
- Esparcido uniforme y preciso de las dosificaciones de arido determinado, para aseguren una buena distribution del componente antideslizante por toda la superficie asfaltica.
Para ello se ha pensado en una tolva contenedora del material con compuerta de salida, acoplable al bastidor de la parte delantera de maquinas apisonadoras de rodillos, cuya funcion es compactar las mezclas bituminosas recien extendidas, y que en este caso ademas servirlan para anadir una capa de los indicados finos inmediatamente antes del compactado final. Tolvas y pequenos silos contenedores de gravillas y aridos montados en maquinas apisonadoras y otra maquinaria de obras publicas para diferentes tratamientos superficiales ya son conocidas en el mercado, caso por ejemplo de los esparcidores de la marca alemana “Bomag” utilizados en apisonadoras vibradoras y de rodillos articulados para asfalto.
En este caso, se ha optado por una solucion sencilla de acople de la tolva a la maquina apisonadora, mediante dos brazos de chapa de acero salientes de sus lados laterales fijados al bastidor de la maquina por medio de tornillerla, para lo cual se requiere de un contenedor de base rectangular, con lados largos de similar tamano a la anchura del bastidor de este tipo de maquinas, lo que tambien facilita la carga por su parte superior abierta.
Para el control de la cantidad y tamano de grano de los aridos de aporte se ha optado por dos mecanismos cuyo diseno es sencillo a la vista del estado de la tecnica.
Uno es dotar a la tolva de balanceo controlado, es decir, de regulation de la inclination sobre la vertical, mediante una articulation en los brazos de sujecion y un sistema de fijacion del contenedor rotado sobre los brazos mediante tensor y pasadores de posicionamiento en sendos arcos de puntos de anclaje de sus lados laterales, similar al sistema de inclinacion
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del referido esparcidor de la marca "Bomag”, lo que permite regular el caudal de salida de finos, en forma proporcional al grado de inclinacion de la tolva.
El otro mecanismo, destinado a controlar la granulometria de los finos aportados, consiste en instalar al borde del lado frontal de la tolva que quedara por detras una vez montada, un sistema manual de apertura y cierre mediante compuerta en guillotina, lo que permite regular la altura libre, dejando ranuras de evacuacion extremadamente estrechas, teniendo en cuenta que el tamano de grano de los finos sera tanto menor, cuanto menor sea la apertura de la compuerta de salida.
Los sistemas manuales de regulacion de apertura de compuertas de salida en tolvas y esparcidores son utilizados como mecanismos ventajosos en varios dispositivos patentados, como la "distribuidora de gravilla” del moldeo de utilidad numero ES1008315-U, donde la regulacion de la compuerta general de la tolva, en su mayor o menor apertura, viene determinada por un husillo accionado por un volante manual, o en la maquina esparcidora de la patente europea con numero de publication nacional ES2114334-T3, que lleva instalada en la abertura de evacuacion una chapaleta dosificadora ajustable. El caso particular de una compuerta tipo guillotina lo tenemos, por ejemplo, en el dispositivo de la tambien patente europea ES2305167-T3, ideado para incorporar material esparcible en una capa de asfalto, en el que la estructura superficial del material esparcible incorporado por los grupos de compactacion puede ajustarse por variation de una corredera dosificadora y del rodillo dosificador.
Uno de los requisitos esenciales de la tolva dosificadora-esparcidora de las fracciones granulares de aridos con que se realizan los micro-tratamientos superficiales de carreteras divulgados en la patente anterior del solicitante, es conseguir un esparcido uniforme y preciso de las dosificaciones de arido por toda la superficie asfaltica a tratar, para garantizar la funcion antideslizante. Sin embargo, es un hecho constatado en los tramos de pruebas realizado, que por apertura e inclinacion de la tolva en movimiento para forzar la mayor o menor caida por gravedad del material a lo largo de todo su recorrido no se consigue la uniformidad de esparcido requerida.
Para solucionar este problema, no resuelto hasta ahora por los aparatos gravilladores y esparcidores de aridos conocidos, que al actuar a nivel de la macro-textura de los firmes no requieren de una uniformidad de esparcido tan precisa, se ha pensado en situar una bandeja vibrante por debajo de la compuerta de salida de la tolva; una bandeja que
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distribuya perfectamente el material pulverulento que cae sobre ella en su movimiento oscilatorio de vaiven en la direccion de la marcha de la maquina apisonadora sobre la que la tolva va montada.
El instalar una bandeja vibrante por debajo de la tolva o contenedor en maquinas esparcidoras ya es de por si una novedad, al menos en relacion con patentes publicadas en Espana sobre gravilladoras o esparcidoras de materiales granulados o pulverulentos constituidas por una tolva o contenedor de material con compuerta de salida, que utilizan sistemas de dosificacion-esparcimiento alternativos, como rodillos distribuidores, faldones tubulares, etc. Por ejemplo, la distribuidora de gravilla del comentado modelo de utilidad ES1008315-U realiza la descarga a baja altura mediante un rodillo extendedor que es accionado mediante una transmision cardam, utilizando como medios motrices unas ruedas que apoyan y ruedan sobre el pavimento. Otros ejemplos son la maquina esparcidora de productos para el tratamiento de suelos de la patente europea ES2131968-T3, constituida en su parte inferior por una tolva cuya base abierta troncada esta directamente fijada a un dosificador formado por un rotor de gran diametro provisto con pequenos alveolos, o el esparciador granular y contenedor del producto de ES2209072-T3, con medios de dosificacion constituidos a partir de un disco y una pluralidad de canales definidos entre las superficies superior e inferior del disco.
No obstante a ello, esta solucion de bandeja vibrante inferior requiere de un diseno adecuado de la bandeja, que distribuya perfectamente los finos que caen sobre la misma desde la tolva, requiere tambien, obviamente, de medios para dotar a la bandeja de esta funcion vibrante, y lo que no es menos importante, de medios que anulen, o al menos minimicen, la transmision de la vibracion a la maquina, pues de no ser asl, esta vibracion afectarla a la correcta dosificacion del material.
Pues bien, todos estos medios tecnicos del sistema de bandeja vibrante de la tolva dosificadora-esparcidora propuesta, que a continuacion se describen en detalle, constituyen el fundamento de la presente invencion.
COMPENDIO DE LA INVECION.-
Una nueva tolva dosificadora-esparcidora de aridos finos de hasta 1 mm, que tambien puede utilizarse para aridos de mayor tamano de grano, gravas u otros materiales granulados o pulverulentos, integrada o acoplable al bastidor de una maquina apisonadora,
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de rodillos articulados para asfalto, pero tambien a maquina extendedora de asfalto, u otra maquinaria utilizada en la construction o restauracion de carreteras
Esta tolva esta constituida por un contenedor prismatico rectangular acabado por su base en forma piramidal truncada, lo que facilita la carga y la descarga de todo el material almacenado, con un sistema manual de regulation de inclination respecto a la vertical mediante eje de rotation, tensor y pasadores de posicionamiento sobre sendos arcos de puntos de anclaje en los lados laterales, para conseguir diferentes posiciones de trabajo, y un sistema manual de regulacion de apertura de salida para diferentes tamanos de material granular mediante compuerta en guillotina al borde del lado frontal posterior de la tolva segun va montada en la maquina, donde la guillotina queda a la altura deseada mediante pernos de fijacion sobre carriles verticales abiertos al efecto, estando esencialmente caracterizada por la disposition por debajo de la apertura de salida de una bandeja vibrante rectangular con acanaladuras rectangulares perpendiculares a su lado mayor, a lo largo de toda la bandeja, segun la direction de salida del material, que permiten dirigir y repartir uniformemente toda la dosificacion.
La transmision de la vibration a la bandeja vibrante se realiza mediante dispositivo vibrador hidraulico, alimentado con aceite hidraulico por latiguillos desde maquina, montado en el reverso de la bandeja a traves de un perfil estructural en "U” que soporta la transmision de la vibracion. Este perfil estructural queda fijado por debajo de la bandeja, a lo largo de la misma, en cuya parte central se fija a su vez el vibrador.
Por simplicidad de instalacion se han descartado los actuadores electricos y neumaticos, optandose por un actuador hidraulico, aprovechando el caudal de aceite hidraulico recuperable de la maquina apisonadora; es decir, se aprovecha y utiliza la instalacion hidraulica de la maquina para producir la vibracion en la bandeja.
El dispositivo vibrador hidraulico esta formado por distribuidor, electrovalvulas, actuador y los latiguillos hidraulicos, y su puesta en marcha se realiza desde la propia cabina.
Para la disipacion de la vibracion generada en la bandeja vibratoria, de modo que no afecte a la tolva y sobre todo a la maquina, se ha previsto la instalacion de tacos de amortiguacion entre los lados laterales de la base de la tolva y sendos brazos de chapa de acero fijados a los extremos de la bandeja por medio de tortillerla, donde los tacos quedan a su vez tambien
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fijados por medio de pernos. Estos tacos actuan a modo de uniones elasticas que suspenden la bandeja vibrante y la independizan del resto del equipo.
Se dispone por tanto de una nueva tolva dosificadora-esparcidora para maquinas apisonadoras, de facil montaje y desmontaje, que permite una dosificacion precisa de aridos finos con esparcido uniforme sobre toda la superficie a tratar, gracias a un novedoso sistema de bandeja vibrante sin transmision de vibracion al contenedor de la tolva y a la maquina.
FIGURAS Y DIBUJOS.-
Al final de la presente memoria descriptiva se incluyen las siguientes figuras con dibujos ilustrativos de las caracterlsticas tecnicas de la tolva dosificadora-esparcidora en cuestion:
Figura 1: Vista en perspectiva de la tolva por separado, con los mecanismos de inclinacion y apertura en guillotina, y el detalle del diseno de la bandeja vibrante inferior.
Figura 2: Vista en alzado lateral de la tolva, donde se aprecia la posicion del dispositivo vibrador hidraulico, el perfil utilizado para transmision de la vibracion y los amortiguadores elasticos.
Figura 3: Vista en alzado frontal, donde se aprecian los anteriores elementos desde este otro plano.
Figura 4: Vista en perspectiva de la tolva montada sobre el bastidor delantero de una maquina apisonadora, en la que se aprecian los latiguillos hidraulicos del vibrador que salen de la maquina.
FORMA DE REALIZACION.-
En referencia a la anteriores figuras puede comprobarse como -la nueva tolva dosificadora- esparcidora de aridos esta constituida por un contenedor prismatico rectangular (1) de base piramidal truncada, con pasadores de posicionamiento de la inclinacion sobre sendos arcos de puntos de anclaje (2) en sus lados laterales, compuerta de apertura en guillotina (3) al borde del lado frontal que quedara por detras en el sentido de la marcha, y una bandeja vibrante rectangular (4) con acanaladuras transversales (5), cuyo movimiento vibratorio es generado por un actuador hidraulico (6) alimentado con latiguillos hidraulicos (7) desde la
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maquina, que va montado en el reverso de la bandeja a traves de un perfil estructural en "U” (8) que soporta la transmision de la vibracion, quedando la bandeja independizada de la tolva y de la maquina mediante tacos de amortiguacion (9) instalados a modo de uniones elasticas entre los lados laterales de la base de la tolva y sendos brazos de chapa de acero (10) fijados a los extremos de la bandeja
Particularidades del proceso de fabrication y montaje.-
En la election del tamano de la tolva debe tomarse como referencia el ancho maximo de la maquina apisonadora o de otro tipo donde ira montada a traves de los brazos de plancha de acero como puntos de apoyo sobre el bastidor, maximizando el frontal del contenedor hasta ese ancho. Debe considerarse tambien en el diseno que la tolva tiene que tener suficiente capacidad para dotar de autonomla al equipo y no someter a un estado tensional innecesario al bastidor de la maquina.
Un contenedor de 700 l de capacidad, con brazos de plancha de acero en 20 mm de espesor para fijacion a bastidor de maquina por medio de tortillerla y bandeja de aportacion de material de 1700 x 320 mm con acanalamiento rectangular de 40 x 8 mm, es un tamano adecuado de tolva para el fin a que se destina.
La bandeja vibrante de 1700 mm de anchura se fabrica con acanaladuras de forma rectangular realizadas con fresadora, que permiten dirigir y repartir uniformemente el material a dosificar. Los canales se fabrican sobre la bandeja segun la direction de salida del material, es decir, paralelos a sus lados laterales.
El dispositivo vibrador hidraulico se coloca en el reverso de la bandeja repartidora en una position central, pero no directamente sobre la bandeja, sino intercalando un perfil estructural UPN 120 o similar, fijado longitudinalmente a la bandeja, que sirve como elemento repartidor de la vibracion en toda su longitud.
Operativa:
Para operar con la tolva dosificadora-esparcidora se deben seguir los siguientes pasos:
1) Introducir en la tolva el material granular que se desea dosificar.
2) Determinar la dosificacion, en gr/m2, a aplicar en el tratamiento superficial.
3) Utilizar las tres variables de funcionamiento siguientes para alcanzar la dosificacion requerida: a) Inclinacion vertical; b) apertura de compuerta guillotina; y c) velocidad de
5 maquina apisonadora.
Primero se ajusta el grado de inclinacion y de apertura de la compuerta; despues, ya a velocidad de trabajo, se comprueba si la dosificacion es la correcta.
10 Para dosificar con la maquina en movimiento, al llegar a la zona donde hay que iniciar el dosificado solamente se necesita: 1) Activar la bandeja vibrante desde cabina, alcanzando una anchura de reparto por pasada de maquina de 1650-1700 mm; y 2) medir la cantidad de material aportado y contrastar con lo necesitado.
15 En el caso de que se aporte mas o menos material se puede optar por modificar cualquiera de las tres variables, siendo recomendable comenzar con a), despues b) y finalmente c). Ajustar hasta encontrar el punto de funcionamiento de ese trabajo, y mantener esa configuracion.
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Claims (3)
- 51015202530ES 2 610 972 A1REIVINDICACIONES1. Tolva dosificadora-esparcidora, de aridos, gravas u otros materiales granulados o pulverulentos, integrada o acoplable a maquina apisonadora, de rodillos articulados para asfalto, maquina extendedora de asfalto, u otra maquinaria utilizada en la construction o restauracion de carreteras, constituida por un contenedor prismatico rectangular (1) acabado por su base en forma piramidal truncada, con sistema manual de regulation de inclination respecto a la vertical mediante eje de rotation, tensor y pasadores de posicionamiento sobre sendos arcos de puntos de anclaje (2) en sus lados laterales, y sistema manual de regulacion de apertura de salida para diferentes tamanos de material granular mediante compuerta en guillotina (3) al borde del lado frontal posterior de la tolva montada y pernos de fijacion sobre carriles verticales, caracterizada por la disposition por debajo de la apertura de salida de una bandeja vibrante rectangular (4) con acanaladuras rectangulares (5) perpendiculares a su lado mayor, a lo largo de toda la bandeja, segun la direction de salida del material.
- 2. Tolva dosificadora-esparcidora, conforme a primera reivindicacion, caracterizada por un sistema de transmision de la vibration a la bandeja vibrante mediante dispositivo vibrador hidraulico (6) alimentado con aceite hidraulico por latiguillos (7) desde maquina, formado por distribuidor, electrovalvulas, actuador y los latiguillos hidraulicos, montado en el reverso de la bandeja a traves de un perfil estructural en "U” (8) que soporta la transmision de la vibracion.
- 3. Tolva dosificadora-esparcidora, conforme a primera reivindicacion, caracterizada por un sistema de elimination de vibracion de la bandeja vibrante a la tolva y a la maquina mediante un conjunto de tacos de amortiguacion (9) instalados a modo de uniones elasticas entre los lados laterales de la base de la tolva y sendos brazos de chapa de acero (10) fijados a los extremos de la bandeja por medio de tortillerla, donde los tacos quedan a su vez tambien fijados por medio de pernos.
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