FI98151C - Harja-aura sohjon poistamiseksi ajoradalta - Google Patents

Description

98151

Harja-aura sohjon poistamiseksi ajoradalta * Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon 5 mukainen laite sohjon poistamiseksi tieltä tai muulta ajoradalta .

Yleisten teiden sohjon poistossa käytetään ainakin Suomessa nykyisin paljon ns. kaksoisteräauraa sekä jossain määrin ns. 10 sohjoauraa.

Kaksoisteräaurassa on tavanomaisen terästerän takana lamel-leista koostuva kumiterä. Rakenteen tarkoituksena on se, että terästerä poistaa ajoradalta enimmän sohjon ja kumi-15 terä loput. Laulelleista koostuva kumiterä pystyy jossain määrin myötäilemään tienpinnan epätasaisuuksia, kuten päällysteessä olevia uria, ja poistamaan sohjoa myös urien pohjalta. Mutta vaikka kaksoisteräaura puhdistaakin ajoradan tarkemmin kuin pelkällä terästerällä varustettu aura, jää 20 urien pohjalle jonkin verran sohjoa ja vettä, koska lamel-leista koostuva kumiteräkään ei voi täysin mukautua urien muotoon.

Sohjoaurassa on pelkästään kumiterä, joko yhtenäinen tai 25 laulelleista koostuva, ja samasta syystä kuin kaksoisteräaura myöskin sohjoaura jättää jonkin verran sohjoa ja vettä päällysteen urien tai muiden epätasaisuuksien pohjalle.

Pelkällä auralla ei siis päästä kovinkaan hyviin tuloksiin 30 varsinkaan märän sohjon poistossa, kun päällyste on urautunut tai muuten epätasainen. Tunnettua on, että käyttämällä ajoradan poikkisuuntaisen akselin ympäri pyörivää lieriön muotoista harjaa on mahdollista saada urien pohjat puhtaammiksi kuin käyttämällä auraa, mutta käytännössä sohjoa on 35 yleensä niin paksulti, että työ pelkkää harjakonetta käyttäen kävisi hyvin hitaasti, jolloin työ haittaisi yleisillä teillä kohtuuttomasti liikennettä ja olisi hitautensa vuoksi epätaloudellistakin. Ongelma harjakoneilla olisi myös se, miten harjan irrottama sohjo saataisiin heitettyä käsiteltä-40 vän ajokaistan sivuun, harjallahan ei ole sellaista suuntaa-vaa heittovaikutusta kuin heittäväksi muotoillulla aurasii-vellä on tavanomaisessa aurausnopeudessa.

Sohjon poistoon tarkoitetuista ajoneuvolla työnnettävistä 45 laitteista, joissa on pyritty yhdistämään auran kyky poistaa ' paksu sohjokerros ja harjan kyky viimeistellä ajorata puh taaksi, tunnetaan ennestään patenttijulkaisujen DE 31 02 659, DE 36 43 080 ja DE 40 22 390 mukaiset laitteet.

50 Tässä yhteydessä termillä "sohjo" käsitetään paitsi varsinaista sohjoa, myöskin lunta.

Patenttijulkaisun DE 31 02 659 mukaisessa laitteessa on pus-kulevy ja sen takana harja. Puskulevy siirtää sivuun suu- 2 98151 rimman osan sohjosta, ja harjan tehtävänä on irrottaa pusku-levyn jäljelle jättämä sohjo ja heittää se harjan ja pusku-levyn välistä pois. Rakenteen perusteella on selvää, että mikäli halutaan harjan heittämän sohjon lentävän käsiteltä-5 vän ajokaistan sivuun oikealle tai vasemmalle eikä osuvan puskulevyn takasivuun, on harjan akselin oltava kulkusuuntaan nähden hyvin vinossa, ja puskulevyn ja harjan on oltava melko kaukana toisistaan. Tämä seikka tekee laitteesta huomattavan pitkän suhteessa työleveyteen, mikä aiheuttaa 10 vaikeuksia puhdistettavan ajoradan kaarteissa, koska harja ei tällöin kulje puskulevyn tekemää jälkeä pitkin vaan oikaisee jonkin verran kaarteessa. Lisäksi on selvää, että mitä vinommassa harjan akseli on kulkusuuntaan eli päällysteen urien suuntaan nähden, sitä huonommin harja puhdistaa 15 urien pohjat. Jos taas harja ei tässä laitteessa ole riittävän vinossa, osuu harjan heittämästä sohjosta ainakin osa puskulevyn takasivuun ja pakkautuu puskulevyn ja harjan väliin tukkien lopulta tämän välin. Tällöin ensinnäkin harjan pyöriminen vaikeutuu, ja toiseksi se sohjo, jonka 20 harja onnistuu ajoradan pinnasta irrottamaan, ei pääse sinkoutumaan eteenpäin irti harjasta, vaan kulkeutuu yläkautta harjan taakse ja jää käsitellylle ajokaistalle.

Patenttijulkaisun DE 36 43 080 mukaisessa laitteessa on au-25 ra ja välittömästi sen takana harja, jonka korkeusasema auraan nähden, ja näin ollen myös harjan painantavoima ajoradan pintaa vasten, on säädettävissä omilla hydraulisylinte-reillään. Laitteessa on monipuoliset hydrauliset säädöt auran ja harjan toiminnalle. Laitteessa ei ole kuitenkaan 30 ratkaistu sitä, miten harjan irrottama sohjo pääsee poistumaan auran ja harjan välistä. Sohjo pakkautuu auran ja harjan väliin, tukkii tämän välin ja estää tällöin harjan kunnollisen toiminnan siten kuin edellämainitussa patenttijulkaisun DE 31 02 659 mukaisessa tapauksessakin.

35

Patenttijulkaisun DE 40 22 390 mukaisessa laitteessa on aura ja sen takana harja, ja auran ja harjan välinen tila on yläpuolelta ja sivuilta suljettu muodostaen eräänlaisen pesän siten, että harjan irrottama sohjo ei voi lentää aura-40 siiven yli tai sivuitse, vaan auran ja harjan välissä oleva erityinen kuljetinkierukka siirtää tämän sohjon pesän sivu-seinässä olevan aukon kautta ajokaistan sivuun. Jotta kul-jetinkierukka ehtisi siirtää harjan irrottaman sohjon sivuun eikä laite menisi tukkoon, on laitetta työntävän ajo-45 neuvon nopeuden ilmeisestikin oltava selvästi tavanomaista aurausnopeutta pienempi. Työsaavutus jää siis vähäiseksi, ja hitaan etenemisensä vuoksi aurausajoneuvo häiritsee huomattavasti liikennettä. Lisäksi on selvää, että suhteellisen monimutkainen rakenne nostaa laitteen hintaa.

50 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan toimintaperiaatteeltaan yksinkertainen ja luotettava laite, jolla tie tai muu ajorata voidaan puhdistaa sohjosta mahdollisimman hyvin silloinkin kun päällyste on epätasainen, ja jota lai- 98151 tetta käyttäen työnopeus voi olla noin 40 km/h eli yleisillä teillä normaalisti käytettävä aurausnopeus.

Keksintö perustuu siihen, että auran takana oleva harja len-5 nättää ajoradan pinnasta irrottamansa sohjon erityisen oh-jainlevyn ja ohjainpinnan avulla auran yli sen eteen. Aura heittää tällöin tämän sohjon aurasiipensä muodosta, auraus-ajoneuvon nopeudesta sekä auran ja kulkusuunnan välisestä kulmasta johtuen käsiteltävän ajokaistan sivuun samalla talo valla kuin senkin sohjon, jonka aura itse irrottaa ajoradan-pinnasta.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 15 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnöllä saavutettavat edut tunnettuihin auran ja harjan yhdistelmiin verrattuna ovat luotettava toiminta ja suuri työnopeus. Harjan irrottama sohjo lentää ohjainlevyn ja 20 ohjainpinnan suuntaamana aurasiiven yli eteen, josta aura-siipi heittää sen käsiteltävän ajokaistan sivuun. Sohjoa ei jää pakkautumaan auran ja harjan väliin. Tämä seikka mahdollistaa yhtä suuren työnopeuden käyttämisen kuin pelkkää auraa käytettäessä, riippuen harjan pyörimisnopeudesta, 25 halkaisijasta ja painantavoimasta ajoradan pintaa vasten.

Nämä tekijät ovat mitoitettavissa sellaisiksi, että harja irrottaa sohjon ajoradan pinnasta ja heittää sen riittävällä lähtönopeudella eteenpäin vielä silloinkin kun laitetta työntävän ajoneuvon nopeus on noin 40 km/h, ja luonnolli-30 eestikin tätä hitaammissa nopeuksissa.

Keksinnön toimintaa selostetaan seuraavassa lähemmin oheisten piirustusten avulla. Aurausajoneuvolla tarkoitetaan keksinnön mukaista laitetta työntävää ajoneuvoa.

35

Kuvio 1 esittää laitetta sivulta katsottuna.

Kuvio 2 esittää laitetta ylhäältä katsottuna.

40 Kuvio 3 esittää harjan painantavoimaa automaattisesti sää tävän säätöyksikön periaatteellisen kokoonpanon.

Kun aurausajoneuvo työntää laitetta, aura (1) irrottaa terällään (12) ajoradalta sohjon, ja auran (1) siiven muodos-45 ta, aurausajoneuvon nopeudesta sekä auran (1) ja kulkusuunnan välisestä kulmasta (Oi) johtuen tämä sohjo lentää si-* vullepäin. Näinhän toimii myös tavanomainen lumi- tai soh- sohjoaura. Ajoradan urien ja muiden epätasaisuuksien pohjilta aura (1) ei kuitenkaan poista kaikkea sohjoa; ei sii-50 näkään tapauksessa, että auran (1) teränä (12) käytetään laulelleista koostuvaa kumiterää, koska tällainenkaan terä ei voi täysin mukautua epätasaisuuksien muotoon.

Auran (1) takana oleva lieriön muotoinen harja (2) pyörii 55 akselinsa (13) ympäri harjaten ajorataa. Harjaa (2) pyö- 4 98151 rittää yksi tai kaksi hydraulimoottoria (11). Edellisessä tapauksessa on hydraulimoottori (11) harjan (2) akselin (13) joimnassa kummassa päässä, jälkimmäisessä tapauksessa molemmissa päissä. Harjan (2) pyörimissuunta on aurausajoneu-5 von kulkua vastustava, eli kun laitetta katsotaan sivusta ja aurausajoneuvon kulkusuunta on vasemmalta oikealle, harja (2) pyörii vastapäivään. Harjan (2) akseli (13) on saman suuntainen kuin auran (1) terä (12), toisin sanoen ylhäältä katsottuna harja (2) on kulkusuuntaan nähden aina 10 samassa kulmassa (OC) kuin auran (1) terä (12).

Harja (2) siis lakaisee ajoradan, myös urien ja muiden epätasaisuuksien pohjat, ja sinkoaa irrottamansa sohjon eteenpäin. Harjan (2) ja ajoradan kosketuskohdan edessä oleva, 15 sivultapäin katsottuna viistosti kulkusuuntaan nouseva oh-jainlevy (3), jonka alareuna koskettaa ajoradan pintaa, ohjaa harjan sinkoaman sohjon yläviistoon siten, että tämä sohjo lentää auran (1) ylitse. Ohjainlevy (3) on valmistettu kumista tai muusta joustavasta materiaalista, joten se 20 pysyy kosketuksessa ajoradan pinnan kanssa eikä sohjoa pääse lentämään sen alitse.

Auran (1) yläpuolella on sivultapäin katsottuna kaareva oh-jainpinta (4), joka auran (1) etupuolella kaartuu alaspäin 25 ulottuen jonkin verran auran (1) siiven yläreunaa alemmaksi. Kun harjan (2) sinkoama sohjo, joka ohjainlevyn (3) suuntaamana lentää yläviistoon eteenpäin auran (1) ylitse, osuu oh-jainpintaan (4), suuntautuu tämä sohjo alaspäin auran (1) eteen, jolloin aura (1) aurasiipensä muodosta, aurausajoneu-30 von nopeudesta sekä auran ja kulkusuunnan välisestä kulmasta (OC) johtuen heittää sen sivuun sen sohjon seassa, jonka aura (l) itse on ajoradalta irrottanut.

Aura (1), ohjainlevy (3) ja ohjainpinta (4) ovat kiinnitetyt 35 toisiinsa siten, että niiden keskinäinen asema ei muutu.

Auran (1), ohjainlevyn (3) ja ohjainpinnan (4) muodostama osakokonaisuus on nivelöity laitteen runkoon (5) nivelillä (6), jotka sijaitsevat symmetrisesti laitteen kummallakin sivulla. Täten aura (1), ohjainlevy (3) ja ohjainpinta (4) 40 yhdessä pääsevät liikkumaan pystysuunnassa laitteen runkoon (5) nähden. Aura (1), ohjainlevy (3) ja ohjainpinta (4) nostetaan yhdessä ylös käyttöasennosta auran nostosylinte-reillä (8), jotka sijaitsevat symmetrisesti laitteen kummallakin sivulla.

45

Harja (2) on nivelöity laitteen runkoon (5) nivelillä (7), jotka sijaitsevat symmetrisesti laitteen kummallakin sivulla. Harja (2) pääsee siis liikkumaan pystysuunnassa laitteen runkoon (5) nähden. Harjan (2) akselin (13) kumpaakin 50 päätä kannattelee hydraulinen nostosylinteri (9). Nostosy-linterit (9) sijaitsevat symmetrisesti laitteen kummallakin sivulla. Kun nostosylintereihin (9) lisätään painetta, harja (2) nousee ylöspäin.

55 Harjan (2) painantavoimaa ajoradan pintaa vasten säätää pai- 5 98151 nantavoiman säätöyksikkö (10). Harjan (2) painantavoiman kasvaessa kasvaa myös sen pyörintävastus, jolloin harjaa (2) pyörittävien hydraulimoottorien (11) työpaine nousee. Kun tämä työpaine ylittää säädetyn raja-arvon, saa painantavoi-5 man säätöyksikkö (10) aikaan sen, että harjan nostosylinte-rit (9) nostavat harjaa (2), jolloin sen painantavoima ajoradan pintaa vasten vähenee pienentäen pyörimisvastusta ja edelleen hydraulimoottorien (11) työpainetta. Vastaavasti, kun harjan (2) painantavoima ajoradan pintaa vasten kevenee 10 liikaa, nostosylinterit (9) antavat harjan (2) laskeutua alemmaksi.

Painantavoiman säätöyksikön (10) kokoonpano on periaatteeltaan kuvion 3 mukainen. Säätöyksikkö (10) sisältää kaksi 15 paineensäätöventtiiliä (15),(16) ja kolme virransäätövent-tiiliä(17). Kun harjan (2) pyörintävastus kasvaa ja harjaa pyörittävien hydraulimoottorien (11) työpaine ylittää pai-neensäätöventtiilin (15) säädetyn raja-arvon, avautuu tämä venttiili (15) ja päästää lisää painetta nostosylintereille 20 (9)/ jotka tällöin nostavat harjaa (2) ylöspäin. Harjan (2) pyörintävastus pienenee tällöin, ja hydraulimoottorien (11) työpaine laskee. Kun työpaine alittaa venttiilin (15) raja-arvon, tämä venttiili (15) sulkeutuu, jolloin harja (2) jää sen hetkiseen korkeuteensa. Paineensäätöventtiili (16) on 25 tähän saakka ollut kiinni. Jos harjan (2) pyörintävastus edelleen pienenee ja hydraulimoottorien (11) työpaine alittaa venttiilin (16) säädetyn raja-arvon, tämä venttiili (16) avautuu ja päästää painetta pois nostosylintereistä (9), jolloin harja (2) laskeutuu alemmaksi ja sen pyörintävastus 30 kasvaa aiheuttaen hydraulimoottorien (11) työpaineen nousemisen. Työpaineen ylittäessä venttiilin (16) raja-arvon, venttiili (16) sulkeutuu ja harja (2) jää taas sen hetkiseen korkeuteensa. Paineensäätöventtiilien (15) ja (16) avautu-mispaineilla säädetään tällä tavalla harjan (2) maksimi- ja 35 minimipyörintävastus eli samalla sen voiman suurin ja pienin arvo, jolla harja (2) painaa ajoradan pintaa. Kolmella vir-ransäätöventtiilillä (17) säädetään harjan (2) nosto- ja laskuliikkeen nopeus ja estetään harjan joutuminen ylös-alas he iluri1i ikkeeseen.

40

Kun halutaan käyttää pelkkää auraa (1), esimerkiksi aurattaessa ajorataa jossa ei ole uria tai muita epätasaisuuksia, voidaan harja (2) nostaa ylös käyttöasennosta harjan nosto-sylintereillä (9). Kun halutaan käyttää laitetta tavanomai-45 sena harjakoneena, esimerkiksi puhdistettaessa ajoradan reunaa reunakiveyksen vierestä, voidaan aura (1), ohjainlevy * (3) ja ohjainpinta (4) nostaa yhdessä ylös käyttöasennosta auran nostosylintereillä (8) .

50 Laitteen runko (5) kiinnittyy kannatinrakenteeseen (18) pystysuoralla kiinnitysnivelellä (19), jonka ympäri laite pääsee kääntymään tietyissä rajoissa. Kannatinrakenne (18) puolestaan kiinnittyy aurausajoneuvoon jäykästi. Pystysuorassa kiinnitysnivelessä (19) on joustavasta materiaalista 55 valmistettu holkki, jonka ansiosta kiinnitysnivel (19) sai- 6 98151 lii laitteen rungon (5) muutaman asteen kallistelun kanna-tinrakenteen (18) suhteen.

Kaksitoimisella hydraulisylinterillä (14), jonka toinen pää 5 kiinnittyy laitteen runkoon (5) ja toinen pää kannatinraken-teeseen (18), voidaan laitetta kääntää pystysuoran kiinni-tysnivelen (19) ympäri. Näin ollen hydraulisylinterillä (14) voidaan muuttaa sitä kulmaa (o<), jossa auran (1) terä (12), ja täten myös harjan (2) akseli (13), on ajosuuntaan 10 nähden. Tätä kulmaa (OC) voidaan muuttaa ainakin välillä 55 astetta - 125 astetta.

Auran (1) terä (12) on vaihdettavissa. Teränä (12) voidaan käyttää teräs- tai kumiterää tai kaksoisterärakennetta, jos-15 sa terästerän takana on kumiterä. Kuviossa 1 nähtävässä tapauksessa teränä (12) on yhtenäinen kumiterä.

Claims (6)

7 98151

1. Kuorma-autolla tai muulla ajoneuvolla työnnettävä, tä-5 män ajoneuvon hydrauliikasta tai erillisestä hydraulivoi- ' manlähteestä käyttövoimansa saava, ajoradan sohjonpoistoon tarkoitettu laite, jossa on aura ja auran takana akselinsa ympäri pyörivä lieriön muotoinen harja, jonka harjan akseli on auran terän suuntainen, ja jossa laitteessa on auran ja 10 harjan välissä vino, ajosuunnassa nouseva, alareunallaan ajoradan pintaa koskettava, laitteen leveyssuunnassa vähintään harjan mittainen ohjainlevy, tunnettu siitä, että 15 auran (1) ylä- ja etupuolella on yhtenäinen, aurasta (1) korkeus- ja ajosuunnassa tietyllä etäisyydellä oleva kaareva ohjainpinta (4), joka ohjainpinta (4) on laitteen leveyssuunnassa vähintään harjan (2) mittainen. 20

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että aura (1), ohjainlevy (3) ja ohjainpinta (4) on yhtenä osakokonaisuutena nivelöity laitteen runkoon (5) nivelillä (6) ja tällä osakokonaisuudella on hydrauliset nos- 25 tosylinterit (8).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että harja (2) on nivelöity laitteen runkoon (5) nivelillä (7) ja harjalla (2) on hydrauliset nostosylinte- 30 rit (9).

4. Patenttivaatimusten 1 ja 3 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että laite on varustettu harjan (2) painanta-voiman säätöyksiköllä (10), joka lisää tai vähentää harjan 35 (2) nostosylinterien (9) painetta riippuen harjaa (2) pyö rittävien hydraulimoottorien (11) työpaineesta.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite kiinnittyy kannatinrakenteeseen (18) pys- 40 tysuoralla kiinnitysnivelellä (19) ja voi kääntyä tämän kiinnitysnivelen (19) ympäri siten, että ajosuunnan ja auran (1) terän (12) välinen kulma (o<) voi muuttua ainakin välillä 55 astetta - 125 astetta.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että ajosuunnan ja auran (1) terän (12) välisen kulman (oO säätämistä varten laitteessa on kaksitoiminen hyd-* raulisylinteri (14), jonka toinen pää on kiinnitetty lait teen runkoon (5) ja toinen pää kannatinrakenteeseen (18). 8 98151