NO338214B1 - Fremgangsmåte og anordning til fordeling av materiale som skal spres - Google Patents

Description

FREMGANGSMÅTE OG ANORDNING TIL FORDELING AV MATERIALE SOM SKAL SPRES

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og et apparat til spredning av partikkelmateriale ved hjelp av en roterende, translatorisk forskjøvet spredetallerken for fremstilling av et partikkelmaterialteppe, særlig til spredning av veisalt blandet med saltvann. Selv om oppfinnelsen i det følgende er beskrevet i forbindelse med spredning av veisalt ved vedlikehold om vinteren, er den ikke begren-set til denne bruk. Andre typer partikkelmateriale kan også fordelaktig spres ved hjelp av oppfinnelsen forklart i det følgende.

Ved strøing beveger strø kjøretøyet seg med en hastighet v, mens spredetallerkenen roterer med en rotasjonshastighet nT. Rotasjonshastigheten nT bestemmer spredebredden b for partikkelmate-riatteppet spredt ved hjelp av spredetallerkenen. Sprededensiteten sD i partikkelmaterialteppet blir regulert avhengig av spredebredden b og hastigheten v med partikkelmaterialmengden Q matet til spredetallerkenen pr. tidsenhet. Partikkelmaterialmengden (pr. tidsenhet) fremkommer da ved Q = b x v x sD.

For ved en økt kjørehastighet v å kunne oppnå samme sprededensitet sD med en uendret spredebredde b, er ifølge ovenstående ligning bare partikkelmaterialmengden Q blitt variert hittil. Det fin-nes lite kunnskap med hensyn til andre påvirkende faktorer for oppnåelse av et ideelt partikkelmaterialteppe. De fleste foreslåtte endringer er basert på spredetallerkenens konstruksjonsmessige form (DE 40 39 795 C1, DE 100 43 463 A1) eller på typen eller plasseringen av fremmatingen av veisaltet og saltvannet til spredetallerkenen (DE 393 76 75 C2, DE 44 29 188 A1). Hvilken innflytel-se kjørehastigheten har på partikkelmaterialteppet, særlig på spredebredden b og posisjonen i forhold til kjøretøyets lengdeakse, er ikke blitt vurdert før nå.

EP 0563805A1 beskriver et vintertjenestekjøretøy som omfatter en beholder for partikkelmateriale, en mateanordning og en spredetallerken, og har en styringsenhet for styring av rotasjonshastigheten på spredetallerkenen, treffpunktet for partikkelmaterialet på spredetallerkenen, strømningsraten for mateanordningen og fremdriftshastigheten, hvor det foreslås å redusere rotasjonshastigheten for spredetallerkenen når fremdriftshastigheten økes, og samtidig endre treffpunktet for partikkelmaterialet på spredetallerkenen slik at partikkelmaterialet forlater spredetallerkenen senere.

US3951312A beskriver en landbruksgjødselspreder med en beholder som bærer en transportør som er i stand til å føre et spredemateriale fra beholderen til roterbare gjødselspredetallerkener. Et spaserhjul er innrettet til via et girsystem å samtidig drive transportøren og spredetallerkenene. En justerbar støtte anvendes til å frigjøre et drevet tannhjul fra et drivtannhjul slik at det drevne tann-hjulet plasseres i en ikke-drevet posisjon med hensyn til girsystemet, eller å holde det drevne tann-hjulet i inngrep med drivtannhjulet slik at effekt overføres fra spaserhjulet til transportøren og spredetallerkenen. Dermed kan matingen og spredningen av materialet slås av og på.

GB990177A omtaler et apparat for spredning av partikkelmateriale på veiflater, idet en fordelings-mekanisme er innrettet til bruk med et spredeapparat som tillater partikkelmaterialet å bli spredd symmetrisk eller asymmetrisk i forhold til spredeapparatet. Mer spesifikt er et utløp fra et matetrau anordnet eksentrisk med hensyn til rotasjonsaksen for en spredetallerken og er justerbart i forhold til nevnte akse for å variere mateposisjonen på spredetallerkenen, hvorved symmetrisk eller asymmetrisk spredning av partikkelmaterialet kan oppnås. Det læres dermed at mateposisjonen for spredematerialet på spredetallerkenen er justerbar.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk.

Det er derfor den foreliggende oppfinnelses oppgave å foreslå en fremgangsmåte og et apparat, med hvilke partikkelmaterialteppet, selv ved de forskjelligste kjørehastigheter, er regulerbart så forutsebart og ideelt som mulig, særlig i sin bredde og plassering.

Formålet oppnås ved trekkene som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkravene.

Ifølge oppfinnelsen blir det foreslått å øke rotasjonshastigheten nT ved økende kjørehastighet v, for å opprettholde den ønskede spredebredde b. Dette betyr at spredebredden b ikke lenger er en lineær funksjon av spredetallerkenens rotasjonshastighet nT, men snarere også avhenger av kjøre-hastigheten v.

Årsaken til denne avhengighet antas å være den ugunstige vind som endrer seg etter kjørehastig-heten v, og som tar tak i partikkelmaterialet så snart dette har forlatt spredetallerkenen. Partikkelmaterialviften som forlater spredetallerkenen, er buntet, hvilket påvirker spredebredden negativt. Denne virkning kan observeres for eksempel på flerfelts motorveier, som ifølge konvensjonelle fremgangsmåter blir bestrødd med partikkelmateriale fra begynnelse på det høyre kjørefelt mot hele feltbredden, dvs. fremgangsmåter hvor den roterende tallerkens rotasjonshastighet nT for å frembringe en ønsket spredebredde ikke avhenger av kjørehastigheten v. Venstre felt forblir ofte snødekt, hvor årsaken til dette antakelig er at partikkelmaterialviften ikke når dette kjørefelt.

Økningen av rotasjonshastigheten nT ved økende kjørehastighet blir fortrinnsvis justert lavere jo høyere sprededensitet sD i det partikkelmaterialteppe som skal strøs. Tester har vist at partikkelmaterialviftekonsentreringen bevirket av den ugunstige vind er lavere jo høyere sprededensiteten sD er, hvilket betyr at det blir strødd desto mer partikkelmateriale pr. bestrødd areal. Det antas at den-

ne virkning er basert på at det store antall partikkelmaterialagglomerater som kastes av fra spredetallerkenen, blottlegger en relativt mindre flate overfor den ugunstige vind enn enkeltstående partikkelmaterialagglomerater som befinner seg langt fra hverandre i luften.

Det ble dessuten lagt merke til at en endring i sprededensiteten sD har en virkning på spredebredden b selv ved uendret kjørehastighet, nemlig at ved bare å øke sprededensiteten sD, skjer det en utvidelse av partikkelmaterialteppet. Derfor, for å holde fast ved den ønskede spredebredde b, er det i prinsippet hensiktsmessig å redusere spredetallerkenens rotasjonshastighet nT med økende sprededensitet sD. Denne virkning forklares også av den - i forhold til partikkelmaterialmengden - mindre flate som utsettes for vinden i tilfellet med mange partikkelmaterialagglomerater sammen-lignet med enkeltstående partikkelmaterialagglomerater som befinner seg langt fra hverandre i luften. Men det har vist seg at denne virkning i tillegg påvirkes av kjørehastigheten. Dersom spredebredden b endres ved en økning av sprededensiteten sD, for eksempel med Abi= 2 m for en første kjørehastighet vu da kan endringsverdien Ab2være vesentlig større (Ab>2> AbO når sprededensiteten sD økes med samme mål i tilfelle av en andre høyere kjørehastighet v2. Fenomenet er basert på ovennevnte partikkelmaterialviftekonsentrering som øker med kjørehastigheten v, hvis virkning er sterkere på lavere fordelingsdensiteter sDenn på høyere fordelingsdensiteter sD.

Dette betyr at det kan observeres to fenomener, nemlig på den ene side at ved en økning i kjøre-hastigheten v må spredetallerkenens rotasjonshastighet nT økes for igjen å utvide partikkelmaterialviften til den ønskede spredebredde b, mens jo lavere økningen er, dess høyere er sprededensiteten sD, og på den annen side at med en avtakende sprededensitet sD, må spredetallerkenens rotasjonshastighet nT økes for å opprettholde spredebredden b ved en ellers konstant kjørehastighet v, mens på grunn av partikkelmaterialviftekonsentreringen er økningen høyere jo høyere kjørehastigheten v er. Avhengig av hvilken påvirkning som alt i alt er sterkest (økende kjø-rehastighet v eller økende sprededensitet sD), kan en økning eller reduksjon av spredetallerkenens rotasjonshastighet være nødvendig. De to fenomener kan også gjensidig intensivere hverandre: Nemlig når kjørehastigheten v øker og sprededensiteten sD avtar, da må spredetallerkenens rotasjonshastighet nT økes desto mer eller vice versa.

Når den ideelle rotasjonshastighet nT er fastsatt, foretrekkes det å endre partikkelmaterialets utmatingsvinkel fra spredetallerkenen i avhengighet av den slik fastsatte rotasjonshastighet nT. Det har vist seg at utmatingen av partikkelmaterialet fra spredetallerkenen gjennomføres senere jo lavere rotasjonshastigheten nT er. Dette forklares ved at med relativt lav rotasjonshastighet nT virker en tilsvarende lavere sentrifugalkraft på partikkelmaterialet, slik at dette blir værende lenger på den roterende tallerken og følgelig mates ut senere. Denne lengre oppholdstid med en ellers konstant partikkelmaterialmengde Q spredt pr. tidsenhet fører til en forskyvning av partikkelmaterialteppet avhengig av den roterende tallerkens rotasjonshastighet nT.

Dersom man betrakter for eksempel en roterende tallerken som i planprojeksjon roterer medurs, og dersom man videre forutser et partikkelmaterialteppe spredt høyrestilt i forhold til veikanten, da vil dette partikkelmaterialteppe med en økende rotasjonshastighet nT forskyves mot høyre ut forbi veikanten. Dette problem oppstår alltid når spredetallerkenens rotasjonshastighet nT ifølge oppfinnelsen blir økt på grunn av en økning i kjørehastigheten v.

En lignende virkning vil kunne observeres med partikkelmaterialmengden Q spredt pr. tidsenhet. Jo større partikkelmaterialmengde Q, desto tidligere blir partikkelmaterialet matet utfra spredetallerkenen, hvorved partikkelmaterialteppet i eksemplet forklart ovenfor, som en følge av dette, blir for-skjøvet i en retning til høyre for kjøreretningen ut forbi veikanten. Siden partikkelmaterialmengden Q ved en økende kjørehastighet v automatisk blir økt for videre å spre med samme sprededensitet sD, oppstår dette problem med en foranderlig kjørehastighet v. Ifølge en ytterligere foretrukket ut-førelse av oppfinnelsen blir derfor utmatingsvinkelen for partikkelmaterialet fra spredetallerkenen likeledes endret i avhengighet av hastigheten v. Ved økende kjørehastighet v og en høyrestilt spredning ved hjelp av en roterende tallerken som roterer medurs sett i planprojeksjon, blir utmatingsvinkelen for partikkelmaterialet derfor endret medurs til den høyre kant av det spredte partikkelmaterialteppe igjen er ført tilbake mot venstre til veiens høyre kant.

Endringen av utmatingsvinkelen kan utføres på to måter, hvilke valgfritt også kan kombineres med hverandre, mens de to tiltak også kan være innbyrdes motsatte, forutsatt at endringen i utmatingsvinkel til slutt når den nødvendige mengde.

Ifølge det første alternativ til endringen av utmatingsvinkelen blir hele spredehodet dreid over en respektiv vinkel. Spredehode betyr for en fagmann på området spredetallerkenen innbefattende fremmatingsanordningen for fremmating av partikkelmaterialet til spredetallerkenen, vanligvis et fallrør eller en renne.

Ifølge det andre alternativ til endring av utmatingsvinkelen, endres en væskeandel som mates til spredetallerkenen sammen med partikkelmaterialet. Væsken er for eksempel det saltvann som mates ut sammen med veisaltet. En økt væskeandel resulterer i at partikkelmaterialet forlater spredetallerkenen tidligere, dvs. at utmatingsvinkelen blir forskjøvet i en oppstrøms retning sett i spredetallerkenens rotasjonsretning. Det vil si at når kjørehastigheten v økes, og når, ved hjelp av dette, partikkelmaterialmengden Q spredt pr. tidsenhet endres på grunn av spredetallerkenens endrede rotasjonshastighet nT ifølge oppfinnelsen og for opprettholdelse av sprededensiteten sD, og, som et resultat av dette, også den respektive utmatingsvinkel for partikkelmaterialet fra spredetallerkenen blir endret, kan denne endrede utmatingsvinkel bli kompensert gjennom en reduksjon av den fremmatede væskeandel.

Oppfinnelsen er definert av de selvstendige patentkravene. De uselvstendige kravene definerer fordelaktige utførelser av oppfinnelsen.

Claims (18)

1. Fremgangsmåte for spredning av partikkelmateriale ved hjelp av en spredetallerken som roterer med en rotasjonshastighet nT og forskyves translatorisk med en hastighet v for å fremstille et partikkelmaterialteppe med sprededensitet sD og spredebredde b, hvor en partikkelmengde Q tilført spredetallerkenen pr. tidsenhet økes for å opprettholde sprededensiteten sD ved økende hastighet v,karakterisert vedat ved den økende hastigheten v økes også rotasjonshastigheten nTfor spredetallerken i en slik grad at spredebredden b blir opprettholdt.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, hvor økningen i rotasjonshastigheten nT ved økende hastighet v er lavere jo høyere sprededensiteten sD er.

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 eller 2, hvor rotasjonshastigheten nT ved avtakende sprededensitet sD med en ellers konstant hastighet v, blir økt for å opprettholde spredebredden b.

4. Fremgangsmåte i henhold til krav 3, hvor økningen i rotasjonshastigheten nT ved avtakende sprededensitet sDer høyere jo høyere hastigheten v er.

5. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 4, hvor utmatingsvinkelen for partikkelmaterialet fra spredetallerkenen ved en ellers konstant partikkelmaterialmengde Q spredt pr. tidsenhet blir endret avhengig av rotasjonshastigheten nT.

6. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 5,karakterisert vedat ved en foranderlig hastighet v og en ellers konstant sprededensitet sD og spredebredde b, dvs. med en foranderlig partikkelmaterialmengde Q spredt pr. tidsenhet, blir partikkelmaterialets utmatingsvinkel fra spredetallerkenen endret avhengig av hastigheten v.

7. Fremgangsmåte i henhold til krav 5 eller 6, hvor endringen i utmatingsvinkelen gjennomføres ved å dreie et spredehode omfattende spredetallerkenen og en fremmatingsanordning for fremmating av partikkelmaterialet til spredetallerkenen.

8. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 5 til 7, hvor endringen i utmatingsvinkelen blir gjennomført ved å endre en væskeandel som blir matet til spredetallerkenen sammen med partikkelmaterialet.

9. Fremgangsmåte i henhold til krav 8, hvor væskeandelen blir redusert når hastigheten v økes.

10. Apparat for spredning av partikkelmateriale til fremstilling av et partikkelmaterialteppe, hvilket apparat omfatter en roterende spredetallerken og en anordning for frem mating av partikkelmaterialet til den roterende spredetallerken på en slik måte at partikkelmaterialet blir kastet av fra den roterende spredetallerken for ved en translatorisk forskyvning av spredetallerkenen med translasjonshastighet v og med en rotasjonshastighet nT for spredetallerkenen å være i stand til å fremstille et partikkelmaterialteppe med sprededensitet sD og spredebredde b, hvor en partikkelmengde Q tilført spredetallerkenen pr. tidsenhet økes for å opprettholde sprededensiteten sD ved økende hastighet v,karakterisert veden styringsenhet, med hvilken spredetallerkenens rotasjonshastighet nT ved en økende hastighet v også økes i en slik grad at spredebredden b opprettholdes.

11. Apparat i henhold til krav 10, hvor økningen i rotasjonshastigheten nT ved økende hastighet v er lavere jo høyere sprededensiteten sD er.

12. Apparat i henhold til krav 10 eller 11,karakterisert vedat ved hjelp av styringsenheten blir rotasjonshastigheten nT ved avtakende sprededensitet sD med ellers konstant hastighet v økt for å opprettholde spredebredden b.

13. Apparat i henhold til krav 12, hvor økningen i rotasjonshastigheten nT ved avtakende sprededensitet sD er større jo høyere hastigheten v er.

14. Apparat i henhold til hvilket som helst av kravene 10 til 13, hvor partikkelmaterialets utmatingsvinkel fra spredetallerkenen er innrettet til å kunne forand-res ved hjelp av styringsenheten avhengig av rotasjonshastigheten nT ved en ellers konstant partikkelmaterialmengde Q spredt pr. tidsenhet.

15. Apparat i henhold til hvilket som helst av kravene 10 til 14,karakterisert vedat ved en foranderlig hastighet v og en ellers konstant sprededensitet sD og spredebredde b, dvs. med en foranderlig partikkelmaterialmengde Q spredt pr. tidsenhet, blir partikkelmaterialets utmatingsvinkel fra spredetallerkenen endret ved hjelp av styringsenheten avhengig av hastigheten v.

16. Apparat i henhold til krav 14 eller 15, hvor endringen i utmatingsvinkelen blir foretatt ved å dreie spredehodet omfattende spredetallerkenen og en partik-kelmaterialfremmatingsanordning til fremmating av partikkelmaterialet til spredetallerkenen.

17. Apparat i henhold til hvilket som helst av kravene 14 til 16, hvor endringen i utmatingsvinkelen blir utført ved å endre en væskeandel matet til spredetallerkenen sammen med partikkelmaterialet.

18. Apparat ifølge krav 13, hvor væskeandelen blir redusert når hastigheten v økes med en uendret sprededensitet sD.