NL2011536C2 - Bestratingmachine, zoals bandensteller en bedrijfswerkwijze. - Google Patents

Description

Bestratingmachine, zoals bandensteller en bedrijfswerkwijze.

Deze uitvinding heeft betrekking op het machinaal bestraten, bijvoorbeeld het stellen van trottoirbanden.

5 Een uit de praktijk en ook uit KR20120014977 A bekende bestratingmachine (bijvoorbeeld verkrijgbaar bij Pritec Vaculyft AB uit Zweden) bezit een verrijdbaar onderstel dat de gelede giek draagt waarmee een trottoirband wordt gemanipuleerd, waarvan de twee geledingen uitsluitend in het 10 horizontale vlak kunnen zwenken en met uitsluitend handkracht (uitgeoefend op een aan het uiteinde van de giek hangende manipulator) zijn aangedreven. Het gewicht van de trottoirband wordt gecompenseerd door een vacuümbalg tussen de giek en de manipulator, zodat een trottoirband vrijwel zonder inspanning 15 met de hand ruimtelijk kan worden verplaatst. Het onderstel bevat verder de verbrandingsmotor en de daardoor aangedreven hydraulische pomp, en ook de hydraulische voortstuwing, hydraulische vacuümpomp en hydraulische actuatoren voor het waterpas zetten van de giek. De hydraulische actuatoren worden 20 door handbediende ventielen aangestuurd, de handbediening is geïntegreerd in de omkasting van het onderstel vlak naast de opstaande kolom van de giek omdat de machinist vlak naast deze kolom moet staan om de waterpas te kunnen aflezen tijdens het waterpas zetten van de giek. De machine is zodanig ingericht 25 dat de voortstuwing en vacuümpomp niet gelijktijdig in werking kunnen zijn, om veiligheidsredenen.

Het doel van de uitvinding is een bestratingmachine waarmee sneller en/of veiliger kan worden gewerkt, bij voorkeur terwijl de machine is uitgerust met een krachtbron van zo gering 30 mogelijk vermogen.

Daartoe worden voorgesteld een bestratingmachine en een werkwijze voor het bedrijven ervan zoals aangegeven in de bijgaande hoofdconclusies. De volgconclusies behandelen verbij zonderingen.

35 De bandensteller bezit een verrijdbaar onderstel dat de gelede giek draagt waarmee een trottoirband wordt gemanipuleerd, waarvan de twee geledingen uitsluitend in het horizontale vlak kunnen zwenken en met uitsluitend handkracht, uitgeoefend op een manipulator, zijn aangedreven. Het onderstel bevat 2 daarnaast de verbrandingsmotor en de daardoor aangedreven hydraulische pomp, en ook de hydraulische voortstuwing, hydraulische vacuümpomp en hydraulische actuatoren voor het waterpas zetten van de giek. De hydraulische actuatoren worden 5 bij voorkeur door computergestuurde ventielen aangestuurd. De machine is bij voorkeur ingericht zodat de voortstuwing en vacuümpomp gelijktijdig in werking kunnen zijn. Bij voorkeur kan vanaf de manipulator één of meer van de richtingbesturing en het in- en/of uitschakelen van de vacuümpomp worden 10 uitgevoerd.

Doordat het waterpas zetten van de giek computergestuurd is, kan worden toegestaan dat de voortstuwing en vacuümpomp gelijktijdig in werking zijn. Zodoende kan sneller worden gewerkt doordat niet telkens na een kort stukje rijden hoeft 15 te worden gewacht op het op voldoende toeren komen van de vacuümpomp, alvorens een trottoirband kan worden gemanipuleerd.

In een voorkeursuitvoering is de machine uitgerust met een handbediende schakelaar waarmee de computerbesturing van 20 de hydraulische actuatoren wordt in- en uitgeschakeld. Zodoende kan de machinist het moment kiezen waarop de giek waterpas wordt gesteld. Op de andere momenten, dus wanneer de actuatoren niet door de computer bestuurd worden, wordt daardoor geen energie gevraagd door de actuatoren zodat alle door de krachtbron 25 geleverde vermogen beschikbaar is voor de voortstuwing en/of de vacuümpomp waardoor snel en veilig kan worden gewerkt. Deze schakelaar bevindt zich bij voorkeur aan de manipulator in de nabijheid van de zuignap. De machinist kan zodoende bij de manipulator blijven als de giek waterpas wordt gezet, zodat 30 heen en weer lopen van de machinist tussen het onderstel en de manipulator wordt beperkt.

De giek bestaat, zoals op zich bekend, bij voorkeur uit een opstaande kolom waaraan een eerste horizontale geleding zwenkend rond een verticale scharnierpen is gemonteerd, terwijl 35 aan het andere uiteinde van de eerste horizontale geleding een tweede horizontale geleding zwenkend rond een verticale scharnierpen is gemonteerd. Aan het vrije uiteinde van de tweede 3 geleding zijn de manipulator en zuignap in hoogte verstelbaar gemonteerd. Door bedienen van de manipulator kan de machinist de zuignap met handkracht in het horizontale vlak bewegen door het zwenken van de eerste en tweede geleding. De verplaatsing 5 in hoogterichting van de zuignap is bij voorkeur ondersteund door een op zich bekende vacuümbalg tussen het giekuiteinde en de manipulator/zuignap, waartoe zich aan de manipulator een ventielbediening bevindt waarmee de vacuümbalg gestuurd in verbinding wordt gesteld met de vacuümpomp.

10 De opstaande kolom van de giek is aan zijn benedeneinde gemonteerd aan het onderstel zodat deze kolom in beperkte mate evenwijdig aan de voorwaartse en zijwaartse richting van het onderstel kan zwenken (aangedreven door hydraulische actuatoren) ten opzichte van dit onderstel, bijvoorbeeld door 15 een cardanische montage van deze kolom. Door verstellen van de hydraulische actuatoren kan zodoende de ruimtelijke oriëntatie van de kolom ten opzichte van het onderstel worden gewijzigd, zodat de kolom zuiver verticaal kan worden uitgericht. De zuiver verticale stand van de kolom is belangrijk 20 om een neiging tot zelfstandig bewegen van de geledingen van de giek te onderdrukken. Zodoende ervaart de machinist tijdens het horizontaal verplaatsen van de manipulator met een (gebruikelijk bijzonder zware) trottoirband hangend aan de zuignap geen (gevaarlijke) tegen- of meewerking door 25 zwaartekracht.

Het voordeel van de uitvinding kan als volgt worden toegelicht: De vacuümpomp vraagt 35 liter aandrijfdebiet per minuut, de actuatoren voor het verticaal stellen van de kolom van de giek vragen in totaal 5 liter aandrijfdebiet per minuut, 30 de voortstuwing voor kruipgang vraagt 10 liter aandrijfdebiet per minuut. De gebruikelijke krachtbron voor dit type bestratingmachine levert 45 liter aandrijfdebiet per minuut, precies voldoende voor gelijktijdig bedrijf van de vacuümpomp en de voortstuwing bij gegarandeerd veilig bedrijf (van de 35 zuignap vallen van de trottoirband uitgesloten, voortstuwing kruipgang). Zouden tijdens dit gelijktijdig bedrijf van vacuümpomp en voortstuwing in kruipgang de actuatoren 4 inschakelen, zou het aandrijfdebiet voor de vacuümpomp afnemen waardoor zijn toerental daalt zodat de trottoirband van de zuignap kan vallen, dit levert direct gevaar op voor de machinist. Via de schakelaar op de manipulator kan de machinist 5 het ongewenst in bedrijf komen van de actuatoren vermijden. Een alternatieve optie zou zijn een sterkere krachtbron, met alle bijkomende nadelen van hoger brandstofverbruik, meer lawaai, duurdere aanschaf, enz.

De uitvinder is tot het inzicht gekomen dat vermeden moet 10 worden dat de machinist de manipulator moet verlaten of naar het onderstel moet verplaatsen om de giek waterpas te zetten. Door deze door de machinist uit te voeren handeling te vermijden wordt de mogelijkheid geboden om de voortstuwing en de vacuümpomp gelijktijdig in bedrijf te hebben zonder afbreuk 15 te doen aan de veiligheid.

Met verdere voorkeur is de machine uitgerust met een waarschuwingsvoorziening waarmee de machinist kan worden gewaarschuwd dat de giek niet meer waterpas staat, bij voorkeur een licht- en/of geluidsignaal, bij voorkeur aan de manipulator. 20 Deze waarschuwingsvoorziening is aangesloten op de boordcomputer. De boordcomputer ontvangt een signaal van een op de stand van de giek betrekking hebbende sensor, bijvoorbeeld inclinometer, en bepaalt op basis daarvan of een waarschuwing aan de machinist moet worden gegeven.

25 De uitvinding wordt verder toegelicht aan de hand van een in de tekening getoond uitvoeringsvoorbeeld. Opgemerkt wordt dat naast dit uitvoeringsvoorbeeld vele alternatieve uitvoeringsvoorbeelden behoren tot de uitvinding waarvan de beschermingsomvang wordt bepaald door de bijgaande conclusies. 30 De bijgaande figuur 1 toont in een aanzicht in perspectief een bandensteller en figuur 2 toont in perspectief de manipulator.

De bandensteller bevat een verrijdbaar onderstel 8. De giek bestaat uit een verticale kolom 1, een eerste horizontale 35 geleding 2 en een tweede horizontale geleding 3. Met 4 en 5 zijn de verticale scharnierpennen van de zwenkende montage van de geledingen 2 en 3 aangeduid. De geledingen 2 en 3 zijn vrij 5 van een mechanische zwenkaandrijving en kunnen uitsluitend in het horizontale vlak zwenken.

Langs de giek loopt een vacuümslang 6. Aan het vrije uiteinde van de tweede geleding hangt de vacuümbalg 11. Aan 5 het benedeneinde van de vacuümbalg hangt de manipulator 7 met zuignap. Aan de zuignap hangt een trottoirband 10. De manipulator 7 bevat een schakelaar (niet zichtbaar) voor het activeren van de vacuümbalg 11 voor de mechanisch ondersteunde verticale beweging van de manipulator 7. Met cijfer 9 is een 10 waterpas aangeduid.

Door horizontaal duwen/trekken aan de manipulator 7 kan de machinist de zuignap verplaatsen binnen de reikwijdte van de giek, waarbij de geledingen 2 en 3 zwenken ten opzichte van elkaar en de kolom 1. De vacuümbalg 11 compenseert het gewicht 15 van de trottoirband 10 aan de zuignap, zodat de manipulator 7 vrijwel krachtloos verticaal kan worden verplaatst door de machinist. Ruimtelijk verplaatsen van de trottoirband 10 kost de machinist daardoor weinig inspanning.

Het onderstel staat op rupsbanden. Het chassis van het 20 onderstel draagt de binnenin de zichtbare omkasting geplaatste, en dus in de tekening niet zichtbare, verbrandingsmotor, vacuümpomp, voortstuwing (hydromotor) van de rupsbanden, hydraulische cilinders voor waterpas zetten van de giek, ventielenblok voor het gestuurd verdelen van het hydraulische 25 debiet over de verschillende verbruikers, en eventuele perifere componenten zoals een hydraulische accumulator en een elektrische startmotor en elektrische accumulator voor bijv. de startmotor.

Volgens de uitvinding bevindt zich in de omkasting een 30 stuurcomputer die aangesloten is op sensoren voor het detecteren van de ruimtelijke stand van de kolom 1 en tevens aangesloten op het ventielenblok zodat de actuatoren computergestuurd zijn. De manipulator 7 is uitgerust met een schakelaar (niet zichtbaar) voor het naar keuze door de 35 machinist toestaan dat de computer de actuatoren aanstuurt.

De manipulator (zie fig. 2) bevat twee joysticks 15 voor het besturen van de rupsbanden, een schakelaar 14 voor het in- 6 en uitschakelen van de vacuümpomp, een waarschuwingslamp 12 betreffende het niet waterpas zijn van de giek, een startknop 13 voor het automatisch nivelleren en handgrepen 16. De vacuümbalg 11 is summier aangeduid en de zuignap bevindt zich 5 onder de vacuümbalg en is dus niet zichtbaar. Vanaf de manipulator is de machine zodoende geheel bestuurbaar tijdens het stellen van trottoirbanden. Bij uitgeschakelde vacuümpomp kan de machine met hogere snelheid voortbewegen.

In plaats van rupsbanden kan de machine op een andere 10 manier verrijdbaar zijn. Het onderstel kan zijn uitgerust met een magazijn voor trottoirbanden. Door de machine uit te rusten met een ander type zuignap kunnen stoeptegels of ander plaveisel worden gemanipuleerd. De zichtbare intrekbare stempels zouden kunnen ontbreken. Verdere alternatieven zullen duidelijk zijn 15 op basis van het voorgaande.

Claims (21)

1. Bestratingmachine welke bezit: een verrijdbaar onderstel dat de gelede giek draagt 5 waarmee een trottoirband wordt gemanipuleerd, waarvan de twee geledingen uitsluitend in het horizontale vlak kunnen zwenken en met uitsluitend handkracht, uitgeoefend op een manipulator, zwenkend zijn aangedreven, het onderstel bevat daarnaast de verbrandingsmotor en de daardoor aangedreven hydraulische pomp, 10 en ook de hydraulische voortstuwing, hydraulische vacuümpomp en hydraulische stelactuatoren voor het waterpas zetten van de giek; aan de manipulator bevindt zich een op de vacuümpomp aangesloten zuignap waaraan een trottoirband kan worden vast gezogen. 15

2. Machine volgens conclusie 1, ingericht zodat de voortstuwing en vacuümpomp gelijktijdig in werking kunnen zijn.

3. Machine volgens conclusie 1 of 2 vanaf de manipulator 20 kunnen de richtingbesturing en het in- en uitschakelen van de vacuümpomp worden uitgevoerd.

4. Machine volgens een van de voorgaande conclusies, het waterpas zetten van de giek is volledig computergestuurd door 25 een boordcomputer.

5. Machine volgens een van de voorgaande conclusies, uitgerust met een handbediende schakelaar waarmee de computerbesturing van de hydraulische stelactuatoren wordt in- 30 en uitgeschakeld, deze schakelaar bevindt zich bij voorkeur aan de manipulator in de nabijheid van de zuignap.

6. Machine volgens een van de voorgaande conclusies de giek bestaat, zoals op zich bekend, uit een opstaande kolom waaraan 35 een eerste horizontale geleding zwenkend rond een verticale scharnierpen is gemonteerd, terwijl aan het andere uiteinde van de eerste horizontale geleding een tweede horizontale geleding zwenkend rond een verticale scharnierpen is gemonteerd, en aan het vrije uiteinde van de tweede geleding zijn de manipulator en zuignap in hoogte verstelbaar gemonteerd, en door bedienen van de manipulator kan de machinist de zuignap 5 met handkracht in het horizontale vlak bewegen door het zwenken van de eerste en tweede geleding; terwijl de verplaatsing in hoogterichting van de manipulator is ondersteund door een op zich bekende vacuümbalg tussen het giekuiteinde en de manipulator, waartoe zich aan de manipulator een 10 ventielbediening bevindt waarmee de vacuümbalg gestuurd in verbinding wordt gesteld met de vacuümpomp.

7. Machine volgens een van de voorgaande conclusies, de opstaande kolom van de giek is aan zijn benedeneinde gemonteerd 15 aan het onderstel zodat deze kolom in beperkte mate evenwijdig aan de voorwaartse en zijwaartse richting van het onderstel kan zwenken, aangedreven door hydraulische stelactuatoren, ten opzichte van dit onderstel, door een bij voorkeur cardanische montage van deze kolom, zodat de kolom zuiver verticaal kan 20 worden uitgericht.

8. Machine volgens een van de voorgaande conclusies, uitgerust met een waarschuwingsvoorziening waarmee de machinist kan worden gewaarschuwd dat de giek niet meer waterpas 25 staat, bij voorkeur een licht- en/of geluidsignaal, zich bevindend aan de manipulator.

9. Machine volgens een van de voorgaande conclusies, de waarschuwingsvoorziening is aangesloten op de boordcomputer. 30

10. Machine volgens een van de voorgaande conclusies, de boordcomputer ontvangt een signaal van een op de stand van de giek betrekking hebbende sensor, bijvoorbeeld een inclinometer, en bepaalt op basis daarvan of een waarschuwing aan de machinist 35 moet worden gegeven.

11. Machine volgens een van de voorgaande conclusies, het onderstel is verrijdbaar, bijvoorbeeld staat op rupsbanden.

12. Machine volgens een van de voorgaande conclusies, de op het onderstel rustende omkasting bevat de verbrandingsmotor, 5 vacuümpomp, voortstuwing (hydromotor) van het verrijdbare onderstel, hydraulische cilinders voor waterpas zetten van de giek, ventielenblok voor het gestuurd verdelen van het hydraulische debiet over de verschillende verbruikers, en eventuele perifere componenten zoals een hydraulische 10 accumulator en een elektrische startmotor en elektrische accumulator voor bijv. de startmotor.

13. Machine volgens een van de voorgaande conclusies, de omkasting bevat een stuurcomputer die aangesloten is op 15 sensoren voor het detecteren van de ruimtelijke stand van de kolom (1) en tevens aangesloten op het ventielenblok zodat de actuatoren computergestuurd zijn.

14. Machine volgens een van de voorgaande conclusies, de 20 manipulator bevat één of meer van: één of twee joysticks (15) voor het besturen van de rupsbanden; een schakelaar (14) voor het in- en uitschakelen van de vacuümpomp; een waarschuwingslamp (12) betreffende het niet waterpas zijn van de giek; een startknop (13) voor het automatisch nivelleren; 25 handgrepen (16).

15. Machine volgens een van de voorgaande conclusies, aan de manipulator bevindt zich de vacuümbalg (11) en/of de zuignap.

16. Werkwijze voor het bedrijven van de machine volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de voortstuwing en vacuümpomp gelijktijdig in werking zijn.

17. Werkwijze voor het bedrijven van de machine volgens een 35 van de voorgaande conclusies 1-15, eventueel volgens conclusie 16. vanaf de manipulator worden de richtingbesturing en het in- en uitschakelen van de vacuümpomp uitgevoerd.

18. Werkwijze voor het bedrijven van de machine volgens een van de voorgaande conclusies 1-15, eventueel volgens conclusie 16 of 17, het waterpas zetten van de giek wordt volledig computergestuurd door een boordcomputer uitgevoerd. 5

19. Werkwijze voor het bedrijven van de machine volgens een van de voorgaande conclusies 1-15, eventueel volgens conclusie 16, 17 of 18, de boordcomputer ontvangt een signaal van een op de stand van de giek betrekking hebbende sensor, 10 bijvoorbeeldzijnde een inclinometer, en bepaalt op basis daarvan of een waarschuwing aan de machinist moet worden gegeven.

20. Werkwijze voor het bedrijven van de machine volgens een 15 van de voorgaande conclusies 1-15, eventueel volgens conclusie 16, 17, 18 of 19, welke machine is uitgerust met een vacuümpomp van X liter aandrijfdebiet per minuut, een samenstel van stelactuatoren voor het verticaal stellen van de kolom van de giek van in totaal Y liter aandrijfdebiet per minuut, een 20 voortstuwing voor kruipgang van de machine van Z liter aandrijfdebiet per minuut, een hydraulische machinekrachtbron die de vacuümpomp, het samenstel van stelactuatoren en de voortstuwing voedt; tijdens welke werkwijze de krachtbron van de machine zijn 25 maximale hydraulische aandrijfdebiet van N liter per minuut levert, waarbij geldt: X + Z = N terwijl Y kleiner is dan X en Z; en de bedrijfswijze volgens de volgende twee alternatieve fasen verloopt: 30 a. gelijktijdig bedrijf (fase 1) van de vacuümpomp en de voortstuwing bij gegarandeerd veilig bedrijf (van de zuignap vallen van de trottoirband uitgesloten, voortstuwing kruipgang), tijdens welke fase de vacuümpomp X liter aandrijfdebiet per minuut ontvangt van de machinekrachtbron 35 en tegelijkertijd de voortstuwing voor kruipgang Z liter aandrijfdebiet per minuut ontvangt van de machinekrachtbron, zodat het beschikbare aandrijfdebiet van de machinekrachtbron volledig wordt gebruikt door de vacuümpomp en de voortstuwing, zodat de machine in kruipgang voortbeweegt terwijl een trottoirband aan de zuignap hangt, vrij van de grond; terwijl gegarandeerd wordt dat de machinekrachtbron geen 5 aandrijfdebiet levert aan het samenstel van stelactuatoren; b. gelijktijdig bedrijf (fase 2) van de vacuümpomp en het samenstel van stelactuatoren, bij gegarandeerd veilig bedrijf (van de zuignap vallen van de trottoirband uitgesloten, machine is plaatsvast), tijdens welke fase de vacuümpomp X liter 10 aandrijfdebiet per minuut ontvangt van de machinekrachtbron en tegelijkertijd het samenstel van stelactuatoren Y liter aandrijfdebiet per minuut ontvangt van de machinekrachtbron, zodat het beschikbare aandrijfdebiet van de machinekrachtbron vrijwel volledig wordt gebruikt door de vacuümpomp en het 15 samenstel van stelactuatoren, zodat computergestuurd de kolom van de giek verticaal wordt gesteld, de machine niet verplaatst terwijl een trottoirband aan de zuignap hangt, vrij van de grond; terwijl gegarandeerd wordt dat de machinekrachtbron geen aandrijfdebiet levert aan de voortstuwing; 20 waarbij de machinist selectief wisselt tussen fase 1 en fase 2 door bedienen van een schakelaar op de manipulator, met welke schakelaar de boordcomputer wordt bediend.

21. Werkwijze volgens conclusie 20, waarbij X= ongeveer 35, 25 Y= ongeveer 5, Z= ongeveer 10 en N= ongeveer 45.