EP1396581B3 - Vorrichtung zum Bearbeiten von Böden oder Fahrbahnen - Google Patents
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- EP1396581B3 EP1396581B3 EP03018677.9A EP03018677A EP1396581B3 EP 1396581 B3 EP1396581 B3 EP 1396581B3 EP 03018677 A EP03018677 A EP 03018677A EP 1396581 B3 EP1396581 B3 EP 1396581B3
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- outlet nozzle
- nozzle
- closing element
- closing
- bitumen
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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
- E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
- E01C23/06—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road
- E01C23/065—Recycling in place or on the road, i.e. hot or cold reprocessing of paving in situ or on the traffic surface, with or without adding virgin material or lifting of salvaged material; Repairs or resurfacing involving at least partial reprocessing of the existing paving
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
- B05B1/30—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
- B05B1/3033—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head
- B05B1/304—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve
- B05B1/3046—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve the valve element, e.g. a needle, co-operating with a valve seat located downstream of the valve element and its actuating means, generally in the proximity of the outlet orifice
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
- B05B15/50—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter
- B05B15/52—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter for removal of clogging particles
- B05B15/522—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter for removal of clogging particles using cleaning elements penetrating the discharge openings
- B05B15/5223—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter for removal of clogging particles using cleaning elements penetrating the discharge openings the cleaning element, e.g. a needle, and the discharge opening being movable relative to each other in a direction substantially parallel to the flow of liquid or other fluent material through said opening
- B05B15/5225—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter for removal of clogging particles using cleaning elements penetrating the discharge openings the cleaning element, e.g. a needle, and the discharge opening being movable relative to each other in a direction substantially parallel to the flow of liquid or other fluent material through said opening the cleaning element being located upstream of the discharge opening or being actuated upstream therefrom
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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
- E01C21/00—Apparatus or processes for surface soil stabilisation for road building or like purposes, e.g. mixing local aggregate with binder
Definitions
- the invention relates to a device for processing floors or roadways according to the preamble of claim 1.
- the generic term is based on a state of the art as he, for example, from the EP 960 239 B1 is known.
- Other generic devices are in the DE 42 06 994 A , in the DE 42 37 512 A , in the DE 195 04 495 A and in the US 2,394,017 A described.
- the known devices for working floors or lanes are provided with a work roll, which breaks up and mixes the ground or the roadways. In the case of hard roads made of asphalt or concrete, these are milled.
- the work roll is surrounded by a bell-shaped roll housing which encloses the working space of the work roll, this working space serves as a mixing space for mixing the processed soil material with hydraulic or bituminous binders or with water.
- the hydraulic or bituminous binder or Wassser is injected by means of a fixed to the roller housing spray into the working space, wherein a plurality of outlet nozzles of the spraying device are arranged on the roller housing directed into the working space.
- the cutting circle of the tools of the work roll has a relatively small distance from the roll housing, e.g.
- the processed with binders or water processed material can push into the outlet nozzles even at a high spray pressure or can accumulate in the area in front of the outlet nozzle.
- the outlet nozzles are contaminated by caked or hardened or dried, processed material from the working space and clogged, whereby the spraying performance is reduced or even completely prevented.
- the invention is therefore based on the object to improve a device for processing soils and roads with directed into the workspace outlet nozzles of a sprayer to the effect that the cleaning and maintenance is reduced to a minimum, excluding accident risks.
- the at least one outlet nozzle has a controllable closing device with a closing element which releases the outlet nozzle in an open position and closes the outlet nozzle in a closed position.
- the closing device can trigger an additional movement of the closing element beyond the closed position with which blockages on and / or in the outlet nozzle can be eliminated.
- the outlet nozzle can either be completely released or locked at any time such that during or after a working process no impurities can enter the outlet nozzle from the outside and thus lead to a partial or complete blockage of the outlet nozzle.
- the closing element of the closing device can perform an additional movement, preferably a lifting movement, beyond the closed position, so that contaminants adhering in front of the outlet nozzle can be automatically removed.
- the controllable closing device has three selectively controllable positions of the closing element. In this way it is ensured that the resulting during the mixing process from the processed soil or roadway material and the hydraulic or bituminous binders or water mass after cooling or curing or setting can not completely or partially close the outlet nozzles from the outside.
- the working nozzles of the work roll facing outlet nozzles are therefore always fully operational and can not lead by partial blockage or complete failure to an uneven distribution of hydraulic or bituminous binder or water.
- the closed position of the closing element can also be used to turn off the outlet nozzles of the spray partly for quantity control.
- the closing element is movable coaxially with the outlet nozzle.
- the nozzle cross section of the outlet nozzle and the cross section of the closing element are adapted to each other and preferably designed circular cylindrical.
- the fit between the bore of the outlet nozzle and the closing element is adapted to all media to be sprayed (binder or water) such that no medium can escape from the outlet nozzle in the closed position and without pressurization.
- the game is sufficiently large, so that no jamming of the closing element can occur even at higher operating temperatures.
- the outlet nozzle may be connected to a loop or to a tank.
- the outlet nozzle is arranged on a line or on an injection chamber, wherein the hydraulic or bituminous binder or water can be fed transversely to the outlet nozzle.
- the closing element traverses the line or the injection chamber for closing or cleaning the outlet nozzle and is guided coaxially to the outlet nozzle. In the open position, the closing element essentially completely frees the cross section of the line or the inlet chamber. In this case, the hydraulic or bituminous binder or the water can flow freely to the outlet nozzle. In the case of a loop, the binder or water can flow past in the closed position of the closing element to this.
- the closing element in the closed position, is set back relative to the lateral surface of the roller housing facing the working space. In the recessed position of the closing element, the closing element is better protected against damage by hard, worn-off material. The front tip of the closing element thereby closes approximately flush with the end of the nozzle channel of the outlet nozzle facing the working space.
- controllable closing element for cleaning the outlet nozzle is automatically triggered by a sensor device.
- the actuation of the closing element is particularly useful at the start and after completion of a procedure.
- the automatic triggering can be done, for example, depending on the exceeding of a pressure limit at the outlet nozzle.
- a linear stroke movement coaxial with the nozzle channel of the outlet nozzle is preferred.
- the nozzle inlet opening of the outlet nozzle and / or the tip of the closing element are chamfered. This leads to increased reliability.
- the spraying device comprises a mixing device with an expansion chamber in which hot bitumen fed through a bitumen injector is miscible with water or with water and air to produce foamed bitumen, with foamed bitumen exiting the outlet nozzle.
- the bitumen injection nozzle for hot bitumen has a controllable valve tappet adapted to the nozzle inlet opening of the bitumen injection nozzle for closing the nozzle inlet opening.
- the closing element of the closing device is drivable according to a preferred embodiment of a piston-cylinder unit having three switching positions.
- the piston-cylinder unit has a second piston element, which enables a stroke limitation of the piston element when pressure is applied.
- Fig. 1 shows a self-propelled device for working lanes with a supported by wheels 2 machine frame 1 and consisting of a cab 3 control station.
- the wheels 2 may be driven individually and may alternatively be replaced by chain drives.
- a work roll 4 is arranged in a roll housing 8, which limits the working space 6 of the work roll 4 upwards and to the sides.
- a detailed description of in Fig. 1 shown road construction machine is the WO-A96 / 24725 refer to.
- the roller housing 8 has at the top of a spray device 10, with the binder or water with a plurality of preferably juxtaposed outlet nozzles 12 in the working space 6 can be injected.
- the binder may consist of hydraulic or bituminous binders, and of mixtures of hydraulic binders and water from suspensions, or mixtures of bituminous binders with water from emulsions.
- foam bitumen can be injected via the outlet nozzles 12, with heated, liquid bitumen mixed with cold water for the production of foamed bitumen becomes. As a result, the bitumen foams up, whereby the original volume of the components increases approximately 20-fold.
- the Fig. 3a to 3c show a first embodiment in which the spraying device 10 receives the binder or water via a conduit 14, which may be a loop.
- the binding agent or the water flows transversely to the outlet nozzle 12.
- the outlet nozzle 12, which is fastened to the line 14, is directed into the working space 6 and arranged in a recess of the roll housing 8 adapted to the outlet nozzle 12.
- the tools 16 of the work roll have a cutting circle, which may have a relatively small distance from the roll housing 8, for example, about 50 mm.
- a closing device 18 is provided which consists of a piston-cylinder unit 20 whose piston rod forms or drives a closing element 22 for the outlet nozzle 12.
- the controllable for example by a control locking device 18 allows three switching positions of the closing element 22.
- the outlet nozzle and the flow cross-section of the line 14 is released.
- the outlet nozzle 12 is closed, so that no binder or water at this outlet nozzle 12 exits.
- no processed material 24 mixed with binders or water can penetrate into the nozzle channel 26 of the outlet nozzle 12.
- the tip of the closing element 22 facing into the working space 6 terminates at the end of the nozzle channel 26 facing the working space 6 and is set back relative to the lateral surface 9 of the roll housing 8 facing the working space 6 in order to avoid damage to the closing element 22 during operation.
- Fig. 3c shows the closing element 22 in a third switching position, in which the closing element 22 can eliminate over an additional stroke of the closing element 22 beyond the closed position material accumulations of the processed material 24 in and / or front outlet nozzle 12.
- the nozzle cross section in the nozzle channel 26 of the outlet nozzle 12 and the cross section of the closing element 22 are adapted to each other and preferably designed circular cylindrical.
- the fit of the nozzle channel 26 and the closing element 22 is selected such that in the absence of operating pressure in line 14 no binder or water can escape from the outlet nozzle 12.
- the nozzle inlet opening 28 and / or the tip of the closing element 22 may be chamfered to increase the reliability of the locking device 18.
- the additional movement stroke is preferably carried out at the beginning of a labor input and / or the end of a labor input.
- an actuation of the closing element 22 beyond the closed position is not recommended since the closing element 22 can be damaged during operation.
- the additional lifting movement of the closing element 22 for cleaning the outlet nozzle 12 can also be triggered automatically at the beginning or at the end of a working process or also as a function of a measuring signal of a sensor device which indicates, for example via a pressure monitoring at the outlet nozzle 12, a partial or complete blockage of the outlet nozzle 12 can.
- the conduit 14 may also be connected to a tank of binder or water.
- Fig. 4 1 shows an embodiment of a foamed bitumen sprayer 10 with a mixing device 36.
- the mixing device 36 has an expansion chamber 38 in which hot bitumen fed through a bitumen injector 40 is miscible with water or with water and air to produce foam bitumen.
- expansion chamber 38 consists of a mixing chamber 42 and an injection chamber 44 connected to the mixing chamber 42, wherein the outlet nozzle 12 and the associated closing device 18 are arranged on the injection chamber 44.
- the hot bitumen is supplied via a ring line 15, wherein a valve tappet 46 actuated by a controllable drive device can close or release the nozzle inlet opening of the bitumen injection nozzle 40.
- Water or water and air can be supplied via one or two ports 41 of the mixing chamber 42.
- the mixing device 36 may be surrounded by a heating device 48, which prevent hardening of the bitumen during operation.
- the closing element 22 of the closing device 18 traverses the injection chamber 44 for closing or cleaning the outlet nozzle 12.
- FIG. 5 shown embodiment of the piston-cylinder unit 20 operates without compression spring 34 and has a first piston member 50, at the free end of the closing element 22 is arranged or that drives the closing element 22.
- a second piston member 52 limits the travel of the first piston member 50 when a substantially higher pressure is applied to the pressure port 54 of the piston-cylinder unit 20 than at the pressure port 56.
- the closing element 22 When pressure is applied to the pressure port 54, the closing element 22 can be moved into its closed position upon additional pressurization of the pressure port 56 or moved into its open position by pressurizing the pressure port 58.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Böden oder Fahrbahnen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Der Oberbegriff geht aus von einem Stand der Technik wie er beispielsweise aus der
EP 960 239 B1 DE 42 06 994 A , in derDE 42 37 512 A , in derDE 195 04 495 A und in derUS 2,394,017 A beschrieben. - Die bekannten Vorrichtungen zum Bearbeiten von Böden oder Fahrbahnen sind mit einer Arbeitswalze versehen, die den Boden oder die Fahrbahnen aufbricht und durchmischt. Im Falle von harten Fahrbahnen aus Asphalt oder Beton werden diese gefräst. Die Arbeitswalze ist von einem glockenförmigen Walzengehäuse umgeben, das den Arbeitsraum der Arbeitswalze umschließt, wobei dieser Arbeitsraum als Mischraum zum Mischen des abgearbeiteten Bodenmaterials mit hydraulischen oder bituminösen Bindemitteln oder mit Wasser dient. Die hydraulischen oder bituminösen Bindemittel bzw. das Wassser wird mit Hilfe einer an dem Walzengehäuse befestigten Sprüheinrichtung in den Arbeitsraum eingespritzt, wobei mehrere Austrittsdüsen der Sprüheinrichtung an dem Walzengehäuse in den Arbeitsraum gerichtet angeordnet sind. Der Schnittkreis der Werkzeuge der Arbeitswalze weist im Betrieb einen relativ geringen Abstand von dem Walzengehäuse, z.B. ca. 50 mm, auf, wobei das abgearbeitete Boden- oder Fahrbahnmaterial aufgrund der Drehbewegung der Arbeitswalze an der Innenseite des Walzengehäuses vorbeigeführt wird. Nachteilig ist dabei, dass das mit Bindemitteln oder Wasser vermischte abgearbeitete Material in die Austrittsdüsen selbst bei einem hohen Sprühdruck hineindrücken kann oder sich im Bereich vor der Austrittsdüse ansammeln kann. Insbesondere nach einem Stillstand der Maschine besteht die Gefahr, dass die Austrittsdüsen durch abgebundenes oder ausgehärtetes oder getrocknetes, abgearbeitetes Material vom Arbeitsraum herverunreinigt und verstopft werden, wodurch die Sprühleistung vermindert wird oder sogar vollständig unterbunden wird.
- Eine Reinigung der Austrittsdüsen ist aufgrund ihrer unzugänglichen Lage im Walzenkasten sehr schwierig und kann den Ausbau der Arbeitswalze erfordern. Auch der Ausbau der Austrittsdüsen von der Außenseite des Walzengehäuses her ist nur mit hohem Aufwand möglich, da die die Einspritzdüsen tragende Einspritzrampe zwischen dem Walzengehäuse und dem Maschinenrahmen nicht oder nur schwer erreichbar ist.
- Bei der Reinigung der Austrittsdüsen im Inneren des Walzengehäuses bestehen Unfallgefahren, z.B. wenn mit offener Flamme erkaltetes Bitumen geschmolzen werden muss. Weitere Gefahren für die Gesundheit bestehen durch die Verwendung von Lösungsmitteln.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Böden und Fahrbahnen mit in den Arbeitsraum gerichteten Austrittsdüsen einer Sprüheinrichtung dahingehend zu verbessern, dass der Reinigungs- und Wartungsaufwand unter Ausschluss von Unfallrisiken auf ein Minimum zu reduziert wird.
- Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Anspruchs 1.
- Die Erfindung sieht in vorteilhafter Weise vor, dass die mindestens eine Austrittsdüse eine ansteuerbare Schließeinrichtung mit einem Schließelement aufweist, das in einer Offenstellung die Austrittsdüse freigibt und in einer Schließstellung die Austrittsdüse verschließt. Die Schließeinrichtung kann eine zusätzliche Bewegung des Schließelementes über die Schließstellung hinaus auslösen, mit der Verstopfungen an und/oder in der Austrittsdüse beseitigbar sind.
- Mit Hilfe der ansteuerbaren Schließeinrichtung kann die Austrittsdüse entweder ganz freigegeben werden oderzu einem beliebigen Zeitpunktderartverschlossen werden, dass während oder nach einem Arbeitsprozess keine Verunreinigungen von außen in die Austrittsdüse eintreten können und so zu einem teilweisen oder vollständigen Verstopfen der Austrittsdüse führen können.
- Das Schließelement der Schließeinrichtung kann eine zusätzliche Bewegung, vorzugsweise eine Hubbewegung, über die Schließstellung hinaus ausführen, so dass auch vor der Austrittsdüse anhaftende Verunreinigungen automatisch entfernt werden können. Somit weist die ansteuerbare Schließeinrichtung drei wahlweise ansteuerbare Positionen des Schließelementes auf. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die während des Mischprozesses aus dem abgearbeiteten Boden- oder Fahrbahnmaterial und den hydraulischen oder bituminösen Bindemitteln bzw. Wasser entstehende Masse nach dem Erkalten oder Aushärten oder Abbinden nicht die Austrittsdüsen ganz oder teilweise von außen verschließen können.
- Da die zusätzliche Hubbewegung jederzeit bei Bedarf, d.h. während eines Stillstandes der Arbeitswalze oder insbesondere vor Wiederaufnahme oder nach der Beendigung des Betriebes betätigt werden kann, entfallen aufwändige Reinigungs- und Wartungsarbeiten bei der erneuten Inbetriebnahme der Maschine. Die dem Arbeitsraum der Arbeitswalze zugewandten Austrittsdüsen sind daher stets in vollem Umfang einsatzbereit und können auch nicht durch teilweise Verstopfung oder vollständigen Ausfall zu einer ungleichmäßigen Verteilung der hydraulischen oder bituminösen Bindemittel oder des Wassers führen. Die Schließstellung des Schließelementes kann auch dazu genutzt werden, die Austrittsdüsen der Sprüheinrichtung zum Teilzur Mengensteuerung auszuschalten.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Schließelement koaxial zur Austrittsdüse bewegbar ist.
- Der Düsenquerschnitt der Austrittsdüse und der Querschnitt des Schließelementes sind einander angepasst und vorzugsweise kreiszylindrisch gestaltet. Die Passung zwischen der Bohrung der Austrittsdüse und dem Schließelement ist dabei an alle zu versprühende Medien (Bindemittel oder Wasser) derart angepasst, dass in der Schließstellung und ohne Druckbeaufschlagung kein Medium aus der Austrittsdüse austreten kann. Andererseits ist das Spiel ausreichend groß, so dass kein Verklemmen des Schließelementes auch bei höheren Betriebstemperaturen auftreten kann.
- Die Austrittsdüse kann an eine Ringleitung oder an eine Tank angeschlossen sein.
- Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Austrittsdüse an einer Leitung oder an einer Einspritzkammer angeordnet ist, wobei das hydraulische oder bituminöse Bindemittel oder Wasser quer zur Austrittsdüse zuführbar ist. Das Schließelement durchquert zum Schließen oder Reinigen der Austrittsdüse die Leitung oder die Einspritzkammer und wird koaxial zu der Austrittsdüse geführt. In der Offenstellung gibt das Schließelement den Querschnitt der Leitung bzw. der Einsprirtzkammer im wesentlichen vollständig frei. In diesem Fall kann das hydraulische oder bituminöse Bindemittel bzw. das Wasser ungehindert zur Austrittsdüse strömen. Im Falle einer Ringleitung kann das Bindemittel oder das Wasser auch in der Schließstellung des Schließelementes an diesen vorbeiströmen.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Schließelement in der Schließstellung relativ zu der dem Arbeitsraum zugewandten Mantelfläche des Walzengehäuses zurücksteht. In der zurückversetzten Lage des Schließelementes ist das Schließelement besser gegen Beschädigung durch hartes, abgearbeitetes Material geschützt. Die vordere Spitze des Schließelementes schließt dabei in etwa bündig mit dem den Arbeitsraum zugewandten Ende des Düsenkanals der Austrittsdüse ab.
- Es kann vorgesehen sein, dass die zusätzliche Bewegung des ansteuerbaren Schließelementes zum Reinigen der Austrittsdüse von einer Sensoreinrichtung automatisch auslösbar ist. Die Betätigung des Schließelementes ist insbesondere beim Start und nach Beendigung eines Arbeitsvorganges sinnvoll.
- Die automatische Auslösung kann beispielsweise in Abhängigkeit der Überschreitung eines Druckgrenzwertes an der Austrittsdüse erfolgen. Eine lineare Hubbewegung koaxial zum Düsenkanal der Austrittsdüse wird bevorzugt.
- Die Düseneintrittsöffnung der Austrittsdüse und/oder die Spitze des Schließelementes sind angefast. Dies führt zu einer erhöhten Betriebssicherheit.
- Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sprüheinrichtung eine Mischeinrichtung mit einer Expansionskammer aufweist, in der über eine Bitumeneinspritzdüse zugeführtes heißes Bitumen mit Wasser oder mit Wasser und Luft zum Erzeugen von Schaumbitumen mischbar ist, wobei Schaumbitumen aus der Austrittsdüse austritt. Die Bitumeneinspritzdüse für heißes Bitumen weist einen an die Düseneintrittsöffnung der Bitumeneinspritzdüse angepassten, ansteuerbaren Ventilstößel zum Verschließen der Düseneintrittsöffnung auf.
- Das Schließelement der Schließeinrichtung ist nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel von einer Kolben-Zylindereinheit antreibbar, die drei Schaltstellungen aufweist. Hierzu weist die Kolben-Zylindereinheit ein zweites Kolbenelement auf, das bei Druckbeaufschlagung eine Hubbegrenzung des Kolbenelementes ermöglicht.
- Weitere vorteilhafte Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
- Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert:
- Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Straßenbaumaschine,
- Fig. 2
- den Arbeitsraum einer Arbeitswalze unter einem Walzengehäuse mit Sprüheinrichtung,
- Fign. 3a bis 3c
- eine Austrittsdüse der Sprüheinrichtung in drei unterschiedlichen Schaltstellungen,
- Fig. 4
- ein Ausführungsbeispiel einer Austrittsdüse für Schaumbitumen, und
- Fig. 5
- eine alternative Antriebseinrichtung für das Schließelement an der Sprüheinrichtung.
-
Fig. 1 zeigt eine selbstfahrende Vorrichtung zum Bearbeiten von Fahrbahnen mit einem von Rädern 2 getragenen Maschinenrahmen 1 und einem aus einer Fahrerkabine 3 bestehenden Fahrstand. Die Räder 2 können einzeln angetrieben sein und auch alternativ durch Kettenlaufwerke ersetzt sein. - Unterhalb des Maschinenrahmens 1 ist eine Arbeitswalze 4 in einem Walzengehäuse 8 angeordnet, die den Arbeitsraum 6 der Arbeitswalze 4 nach oben und zu den Seiten hin begrenzt. Eine detaillierte Beschreibung der in
Fig. 1 gezeigten Straßenbaumaschine ist derWO-A96/24725 - Das Walzengehäuse 8 weist im oberen Bereich eine Sprüheinrichtung 10 auf, mit der Bindemittel oder Wasser mit mehreren vorzugsweise nebeneinander angeordneten Austrittsdüsen 12 in den Arbeitsraum 6 einspritzbar ist.
- Das Bindemittel kann aus hydraulischen oder bituminösen Bindemitteln bestehen, und bei Mischungen aus hydraulischen Bindemitteln und Wasser aus Suspensionen, bzw. bei Mischungen von bituminösen Bindemitteln mit Wasser aus Emulsionen. Desweiteren kann über die Austrittsdüsen 12 Schaumbitumen eingespritzt werden, wobei zur Herstellung von Schaumbitumen erhitztes, flüssiges Bitumen mit kaltem Wasser vermischt wird. Dadurch schäumt das Bitumen auf, wobei das ursprüngliche Volumen der Komponenten sich um etwa das 20-fache erhöht.
- Die
Fig. 3a bis 3c zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel, bei dem die Sprüheinrichtung 10 das Bindemittel oder Wasser über eine Leitung 14, die eine Ringleitung sein kann, erhält. Das Bindemittel bzw. das Wasser strömt quer zur Austrittsdüse 12. Die an der Leitung 14 befestigte Austrittsdüse 12 ist in den Arbeitsraum 6 gerichtet und in einer der Austrittsdüse 12 angepassten Aussparung des Walzengehäuses 8 angeordnet. Die Werkzeuge 16 der Arbeitswalze haben einen Schnittkreis, der einen verhältnismäßig geringen Abstand zu dem Walzengehäuse 8, von beispielsweise ca. 50 mm, haben können. Zu jeder Austrittdüse 12 ist eine Schließeinrichtung 18 vorgesehen, die aus einer Kolben-Zylindereinheit 20 besteht, deren Kolbenstange ein Schließelement 22 für die Austrittsdüse 12 bildet oder antreibt. Die beispielsweise von einer Steuerung ansteuerbare Schließeinrichtung 18 erlaubt drei Schaltstellungen des Schließelementes 22. In einer inFig. 3a gezeigten Offenstellung des Schließelementes 22 ist die Austrittsdüse und der Strömungsquerschnitt der Leitung 14 freigegeben. In der inFig. 3b gezeigten Schließstellung ist die Austrittsdüse 12 verschlossen, so dass kein Bindemittel oder Wasser an dieser Austrittsdüse 12 austritt. Außerdem kann kein mit Bindemitteln oder Wasser vermischtes abgearbeitetes Material 24 in den Düsenkanal 26 der Austrittsdüse 12 eindringen. Im Fall einer Ringleitung ist deren Strömungsquerschnitt nur geringfügig verringert, so dass eine Zirkulation in der Ringleitung aufrechterhalten bleiben kann. Die in den Arbeitsraum 6 zugewandte Spitze des Schließelementes 22 endet an dem dem Arbeitsraum 6 zugewandten Ende des Düsenkanals 26 und ist gegenüber der dem Arbeitsraum 6 zugewandten Mantelfläche 9 des Walzengehäuses 8 zurückversetzt, um Beschädigungen des Schließelementes 22 im Betrieb zu vermeiden. -
Fig. 3c zeigt das Schließelement 22 in einer dritten Schaltstellung, in der das Schließelement 22 über eine zusätzliche Hubbewegung des Schließelementes 22 über die Schließstellung hinaus Materialanhäufungen des abgearbeiteten Materials 24 in und/oder vorder Austrittsdüse 12 beseitigen kann. - Der Düsenquerschnitt im Düsenkanal 26 der Austrittsdüse 12 und der Querschnitt des Schließelementes 22 sind einander angepasst und vorzugsweise kreiszylindrisch gestaltet. Die Passung des Düsenkanals 26 und des Schließelementes 22 ist derart gewählt, dass bei fehlendem Betriebsdruck in Leitung 14 kein Bindemittel oder Wasser aus der Austrittsdüse 12 austreten kann. Die Düseneintrittsöffnung 28 und/oder die Spitze des Schließelementes 22 können angefast sein, um die Betriebssicherheit der Schließeinrichtung 18 zu erhöhen.
- Die Kolben-Zylindereinheit 20 der Schließeinrichtung 18 arbeitet wie folgt:
- Bei Druckbeaufschlagung des Druckanschlusses 30 der Kolben-Zylindereinheit 20 befindet sich das Schließelement in der Offenstellung, wie in
Fig. 3a gezeigt. Bei Druckbeaufschlagung des Druckanschlusses 32 befindet sich das Schließelement 22 in der inFig. 3b gezeigten Schließstellung. Zur Auslösung der zusätzlichen Hubbewegung des Schließelementes 22 wird an dem Druckanschluss 32 ein erheblich höherer Druck angelegt, so dass das Kolbenelement der Kolben-Zylindereinheit eine Druckfeder 34 im Zylinder der Kolben-Zylindereinheit 20 komprimiert und dadurch einen zusätzlichen Hub von z.B. 20 mm ermöglicht. - Der zusätzliche Bewegungshub wird vorzugsweise zu Beginn eines Arbeitseinsatzes und/oder zum Ende eines Arbeitseinsatzes ausgeführt. Während des Betriebs der Maschine empfiehlt sich eine Betätigung des Schließelementes 22 über die Schließstellung hinaus nicht, da das Schließelement 22 im Betrieb beschädigt werden kann.
- Die zusätzliche Hubbewegung des Schließelementes 22 zum Reinigen der Austrittsdüse 12 kann auch zu Beginn oder zum Ende eines Arbeitsvorganges automatisch ausgelöst werden oder auch in Abhängigkeit eines Messsignals einer Sensoreinrichtung, die beispielsweise über eine Drucküberwachung an der Austrittsdüse 12 eine teilweise oder vollständige Verstopfung der Austrittsdüse 12 anzeigen kann.
- Die Leitung 14 kann auch mit einem Tank mit Bindemittel oder Wasser verbunden sein.
-
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Sprüheinrichtung 10 für Schaumbitumen mit einer Mischeinrichtung 36. Die Mischeinrichtung 36 weist eine Expansionskammer 38 auf, in der über eine Bitumeneinspritzdüse 40 zugeführtes heißes Bitumen mit Wasser oder mit Wasser und Luft zum Erzeugen von Schaumbitumen mischbar ist. Die inFig. 4 zeigte Expansionskammer 38 besteht aus einer Mischkammer 42 und einer mit der Mischkammer 42 verbundenen Einspritzkammer 44, wobei die Austrittsdüse 12 und die dazugehörige Schließeinrichtung 18 an der Einspritzkammer 44 angeordnet sind. Das heiße Bitumen wird über eine Ringleitung 15 zugeführt, wobei ein von einer ansteuerbaren Antriebseinrichtung betätigter Ventilstößel 46 die Düseneintrittsöffnung der Bitumeneinspritzdüse 40 verschließen oder freigeben kann. Wasser oder Wasser und Luft können über einen oder zwei Anschlüsse 41 der Mischkammer 42 zugeführt werden. - Die Mischeinrichtung 36 kann von einer Heizeinrichtung 48 umgeben sein, die im Betrieb ein Aushärten des Bitumens verhindern. Das Schließelement 22 der Schließeinrichtung 18 durchquert zum Verschließen oder Reinigen der Austrittsdüse 12 die Einspritzkammer 44.
- Das in
Fig. 5 gezeigte Ausführungsbeispiel der Kolben-Zylindereinheit 20 arbeitet ohne Druckfeder 34 und weist ein erstes Kolbenelement 50 auf, an dessen freiem Ende das Schließelement 22 angeordnet ist oder, das das Schließelement 22 antreibt. - Ein zweites Kolbenelement 52 begrenzt den Bewegungshub des ersten Kolbenelementes 50, wenn an den Druckanschluss 54 der Kolben-Zylindereinheit 20 ein wesentlich höherer Druck angelegt wird als an dem Druckanschluss 56. Die Arbeitsweise dieser Kolben-Zylindereinheit ergibt sich demzufolge wie folgt:
- Bei Druckbeaufschlagung des Druckanschlusses 54 kann das Schließelement 22 bei zusätzlicher Druckbeaufschlagung des Druckanschlusses 56 in seine Schließstellung bewegt werden oder durch Druckbeaufschlagung des Druckanschlusses 58 in seine Offenstellung bewegt werden.
- Bei Druckbeaufschlagung des Druckanschlusses 56 bei gleichzeitiger Druckentlastung des Druckanschlusses 54 kann das Schließelement 22 über die Schließstellung hinaus den Reinigungshub ausführen, mit dem in oder vor der Austrittsdüse 12 angesammeltes Material entfernt werden kann.
Claims (12)
- Vorrichtung zum Bearbeiten von Böden oder Fahrbahnen, mit einem Maschinenrahmen (1), an dem eine Arbeitswalze (4) unter einem den Arbeitsraum (6) begrenzenden Walzengehäuse (8) angeordnet ist, wobei an dem Walzengehäuse (8) eine Sprüheinrichtung (10) für ein Bindemittel oder Wasser mit mindestens einer in den Arbeitsraum (6) gerichteten Austrittsdüse (12) angeordnet ist, die mindestens eine Austrittsdüse (12) eine ansteuerbare Schließeinrichtung (18) mit einem Schließelement (22) aufweist, das in einer Offenstellung die Austrittsdüse (12) freigibt und in einer Schließstellung die Austrittsdüse (12) verschließt,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schließeinrichtung (18) eine zusätzliche Bewegung des Schließelementes (22) über die Schließstellung hinaus erlaubt um, Materialanhäufungen in und/oder vor der Austrittsdüse (12) zu beseitigen und somit die ansteuerbare Schließeinrichtung (18) drei wahlweise ansteuerbare Positionen des Schließelementes (18) aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement (22) koaxial zur Austrittsdüse (12) bewegbar ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenquerschnitt der Austrittsdüse (12) und der Querschnitt des Schließelementes (22) einander angepasst sind und vorzugsweise kreiszylindrisch gestaltet sind.
- Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsdüse (12) an eine Ringleitung (14) oder an einen Tank angeschlossen ist.
- Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsdüse (12) an einer Leitung (14) oder an einer Einspritzkammer (44) angeordnet ist, wobei das Bindemittel oder Wasser quer zur Austrittsdüse (12) zuführbar ist, dass das Schließelement (22) zum Schließen oder Reinigen der Austrittsdüse (12) die Leitung (14) oder Einspritzkammer (44) zum koaxialen Eintritt in die Austrittsdüse (12) durchquert, und dass das Schließelement (22) in der Offenstellung den Querschnitt der Leitung (14) oder der Einspritzkammer (44) im wesentlichen vollständig freigibt.
- Sprüheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement (22) in der Schließstellung relativ zu der dem Arbeitsraum (6) zugewandten Mantelfläche (9) des Walzengehäuses (8) zurücksteht.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Bewegung des Schließelementes (22) zum Reinigen der Austrittsdüse (12) von einer Sensoreinrichtung automatisch auslösbar ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düseneintrittsöffnung (28) der Austrittsdüse (12) und/oder die Spitze des Schließelementes (22) angefast sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprüheinrichtung (10) eine Mischeinrichtung (36) mit einer Expansionskammer (38) aufweist, in der über eine Bitumeneinspritzdüse (40) zugeführtes heißes Bitumen mit Wasser oder mit Wasser und Luft zum Erzeugen von Schaumbitumen mischbar ist, wobei Schaumbitumen aus der Austrittsdüse (12) austritt.
- Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Expansionskammer (38) aus einer Mischkammer (42) und einer mit der Mischkammer (42) verbundenen Einspritzkammer (44) besteht, wobei die Austrittsdüse (12) und die dazugehörige Schließeinrichtung (18) an der Einspritzkammer (44) angeordnet sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bitumeneinspritzdüse (40) für heißes Bitumen einen an die Düseneintrittsöffnung angepassten, ansteuerbaren Ventilstößel (46) zum Verschließen der Düseneintrittsöffnung aufweist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement (22) der Schließeinrichtung (18) von einer Kolben/Zylindereinheit (20) antreibbar ist, die drei Schaltstellungen aufweist.
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