專利名稱：用于銑刨土壤或交通區域的地面處理機械以及方法
技術領域：
本發明涉及根據權利要求1前序部分的用于銑刨土壤或交通區域的地面處理機械，或根據權利要求10前序部分的使用地面處理機械用于銑刨土壤或交通區域的方法。
背景技術：
這種建設機械也稱為路拌機或再生機，其用于材料的處理，即例如負荷承載能力不足的土壤的穩定化、浙青路面的粉碎及有界或無界車道表面的再生。對于土壤改進或穩定化，已知可以引入粉碎的粘合劑到土壤中以便增加所述土壤的對于放置的適用性和承載能力。已知的地面處理機械包括在混合室中旋轉的銑刨轉子，所述銑刨轉子以高度可調節的方式設置在蓋罩下方，該蓋罩圍起銑刨轉子并安裝在機械框架上。該地面處理機械在設計上可以是汽車。這種機械的示例分別在WO 96/24725, WO 2005/054578或EP 2218823A 中描述。關于這種地面處理機械的單個部件的說明，可參考這些在先專利申請。根據具體的應用，所需的過程，諸如經銑刨的車道材料的疏松和壓碎、粘合劑的添力口、附加材料的混合和散布等，發生在位于蓋罩和銑刨裝置之間的混合室中。這種機械通常配備有封閉的操作者平臺。操作者平臺優選地設置在從行駛方向上觀察的前部，或對于較新的機械型號甚至在前輪軸上或前輪軸前方。由于操作者平臺的位置，尤其還因為蓋罩完全圍住銑刨裝置并停放在地表面上，不可能從操作者平臺監視銑刨
直ο在銑刨過程中，混合骨料在混合室中旋轉，從而當銑刨轉子停止時，較大量的混合骨料分別沉積在銑刨轉子的前方和后方。這時，如果銑刨轉子升高以便脫離地面，則在銑刨轉子所處的位置留下凹陷，所述凹陷具有近似地為銑刨轉子直徑40%的深度并在銑刨轉子的整個長度上延伸，對應于地面處理機械的工作寬度。例如，如果在足球場大小的較大區域處理成在若干條帶，混合骨料的這種累積或凹陷分別留在每個條帶的掉頭點處，這需要手動或通過整平裝置整平。換言之，每次銑刨過程都需要中斷，因為地面處理機械需要重新定位到下一條帶或不同的工作地點，出現升高銑刨轉子后處理過的地表面處于非平整狀態的問題。這點由于機械操作者不能監視工作地點這一事實而進一步惡化。

發明內容
因此本發明的目的是提供一種用于銑刨土壤的地面處理機械，以及用于銑刨土壤的方法，其中，當銑刨過程結束時，處理過的地表面可以處在基本上平整的狀態。上述目的可通過權利要求1和10的特征實現。本發明有利地公開一種用于結束銑刨過程的控制器控制銑刨裝置沿著指定的軌跡的銑刨深度并且同時進行協調的向前或向后行駛，因此允許銑刨裝置升高至脫離地面的較高位置，而沒有由升高銑刨裝置所產生并保留在處理過的地表面中的凹陷。
特別是，用混合骨料填充在升高銑刨裝置時暴露出的凹陷。對此可以理解，不能實現絕對均勻；然而，凹陷由混合骨料填滿，從而沒有留下明顯的不平整性。在銑刨過程結束時，機械操作者發送信號到控制器，該控制器為了結束銑刨過程， 控制銑刨裝置沿著指定的軌跡的銑刨深度以及同時進行地面處理機械的向前或向后行駛。 該軌跡例如可以存儲在該控制器中并在地面處理機械的行駛期間協調銑刨裝置的升高，以使銑刨裝置可以升高到脫離地面的較高位置，而同時填滿處理過的地表面中由升高銑刨裝置暴露出的凹陷。這需要協調對銑刨裝置的高度調節以及同時進行的向前或向后行駛，以將在行駛方向上觀察的銑刨裝置前方和后方的混合骨料累積接連地運送到作為升高銑刨裝置的結果逐漸地暴露出的凹陷中。在升高銑刨裝置時由控制器指定的軌跡可以根據經驗確定，且在適用時可以存儲在控制器內的存儲器中以用于不同的土壤條件。根據本發明的控制器因此使得機械操作者不必擔心升高的銑刨裝置，而是只需通知控制器銑刨過程何時結束，從而機械操作者可以完全專注于驅動和駕駛地面處理機械。在地面處理機械需要掉頭或改變到不同的工作條帶的位置處在處理過的地表面上不會留下不期望的凹陷和凸起， 這一事實使得不必對處理過的土壤或地表面進行返工處理。用先前處理過的混合骨料自動填滿凹陷還可以確保在銑刨過程結束時，與在連續的銑刨過程中疏松的土壤相比，凹陷的區域中不存在密度差異。可以使得地面處理機械的操作對于機械操作者更加輕松，因為其可以專注于機械的操作和可能的位置改變，而不必同時協調銑刨裝置的升高運動。沿著軌跡進行控制意味著例如，銑刨裝置的旋轉軸線或者銑刨裝置的最低接合點在升高期間遵循該軌跡。優選地限定，控制器根據機械框架的行駛方向沿著指定的軌跡控制銑刨裝置的銑刨深度。以旋轉方向衡量，取決于銑刨裝置的旋轉方向和地面處理機械的車輪的旋轉方向是否在相反方向或在相同旋轉方向上移動，在逆行駛方向的銑刨過程和沿著行駛方向的銑刨過程之間做出區分。結果，根據機械框架的行駛方向和銑刨裝置的類型，可以將不同的軌跡存儲在控制器中。優選實施方案限定，控制器同步銑刨裝置的高度調節的路徑與行駛方向上的路徑。這種控制器提供獨立于行駛速度的優點，并使得銑刨裝置的高度調節的軌跡遵循任何給定的行駛速度。特別優選的實施方案限定，用于結束銑刨過程的控制器還控制至少一個蓋罩活板的位置。蓋罩活板的位置允許控制混合骨料的量，平整該混合骨料以便填滿升高銑刨裝置而暴露出的凹陷。特別優選地限定，在行駛方向上觀察的拖尾蓋罩活板的活板位置可控制到一高度，該高度考慮到混合骨料在銑刨過程期間由于其疏松而產生的體積增加。通過銑刨處理土壤造成其疏松，這會導致混合骨料的體積增加，從而用作刮料器刮板的拖尾蓋罩活板不能在地表面的初始高度上移動，而是優選地在和地面有距離處移動，這需要考慮混合骨料的體積增加。如上所述，控制器可以取決于土壤條件保存不同的軌跡以由機械操作者選擇，所述軌跡還包括用于蓋罩活板位置的基于材料的調節值，該蓋罩活板的底部邊緣確定地面上方的刮料高度。由用于結束銑刨過程的控制器所指定的軌跡和銑刨深度的接連減少可以符合遞減增長曲線。一個實施方案限定，由用于結束銑刨過程的控制器所指定的軌跡基本上表現為漸進函數，特別是反正切函數的曲線。地面處理機械可以具有高度可調節的機械框架。在該設置中，可以進一步限定，在銑刨過程的結束過程完成之后控制器額外地升高機械框架，以使地面處理機械得到增加的地面間隙和更容易地重新定位到不同的工作地點。特別優選的實施方案限定，為了結束銑刨過程，機械操作者反轉機械框架的行駛方向。該控制器記錄選擇的行駛方向，并作為其函數控制正確的蓋罩活板，即在行駛方向上觀察的后蓋罩活板或拖尾蓋罩活板。當前在行駛方向上觀察的后蓋罩活板用作刮料器，其刮料高度可由控制器調節。本發明還涉及根據權利要求10的特征的用于使用地面處理機械銑刨土壤的方法。根據本發明的方法除了別的以外還限定，一方面由在行駛方向上觀察的后蓋罩活板整平的混合骨料，以及另一方面由沿著控制器指定的軌跡移動的銑刨裝置去除和運送到凹陷中的混合骨料，被用于用混合骨料填滿在升高銑刨裝置時留下的凹陷。


在下文中，參考附圖更詳細地說明本發明的一個實施方案。示出下述附圖圖1是根據本發明的逆向于行駛方向操作的地面處理機械的實施方案的示意側視圖；圖2示出結束銑刨過程時混合骨料的累積和銑刨裝置處的凹陷；圖3是在向后行駛中基于銑刨轉子的軸線的路徑由控制器指定的軌跡的可視化表示；及圖4是在向前行駛中對應于圖3的可視化表示。
具體實施例方式圖1示出用于銑刨土壤和車道的地面處理機械1，其具有由懸掛單元4承載的機械框架6和由駕駛室沈組成的操作者平臺。駕駛室沈可橫向于行駛方向在機械框架上以滑動方式移動。操作者平臺中的座位可以轉動約180°以便向后行駛。圖1所示的地面處理機械1由WO 96/24725公開。本申請上下文中描述的技術方案也適用于路拌機或再生機，路拌機或再生機例如由W02005/0M578或EP 2218823A公開。 懸掛單元4包括在機械框架6前端和后端的兩個可聯合地或可選地單獨地操縱的懸掛軸 30。懸掛單元4的每個車輪具有升降柱觀，從而機械框架6的高度及在需要時其傾斜可以精確地調節到工作高度或運輸高度。在駕駛室沈下方，永久地安裝在機械框架6上或者懸掛在鏈條上的蓋罩10位于懸掛軸30之間，所述蓋罩10圍起銑刨裝置8，特別是銑刨轉子， 并形成在銑刨裝置8和蓋罩10之間用于除去的混合骨料16的混合室12。
銑刨裝置8可以通過高度調節裝置20降低到設定的銑刨深度，或可以在銑刨過程結束后再次升高至處理過的地面2之外。蓋罩10可以按永久方式安裝在機械框架6上，并在行駛方向5上觀察到的其前端和后端具有可通過調節裝置36、38轉動的蓋罩活板14、15，所述蓋罩活板14、15根據需要和在需要時朝向地面2的地表面3關閉蓋罩10的混合室12。或者，蓋罩可以通過鏈條懸掛在機械框架上，即當處在操作模式中時，蓋罩10懸掛在鏈條上在地面上滑動。當銑刨轉子驅動到為零的銑刨深度時，蓋罩10仍停放在地表面 3上。當銑刨轉子升得更高時，其帶起蓋罩10，因此將蓋罩10從地面上提起。為了朝向地表面3密封和關閉的目的，可轉動蓋罩活板14、15還可以具有撓性條帶17，例如橡膠密封唇。根據圖1所示實施方案，銑刨轉子8支撐在轉動裝置11中，該轉動裝置安裝為在機械框架6上轉動，其中銑刨轉子軸線32，或銑刨轉子驅動器的輸出驅動軸分別可以在蓋罩10側壁中槽19中轉動，以便允許調節銑刨深度。應理解，可以類似地以不同方式實現銑刨裝置8的高度調節，例如由WO 2005/054578 所述。 銑刨轉子驅動器優選地為機械驅動器，其例如由燃燒發動機通過皮帶傳動驅動。圖2示意性地示出在向前行駛5期間逆行駛方向進行銑刨時出現的情況。逆行駛方向進行銑刨和從混合室12濺出的混合骨料16造成由混合骨料16組成的材料累積19、21 堆積在銑刨轉子8的前方和后方。由于混合骨料16與地面2相比較疏松，在銑刨裝置8前方和后方的混合骨料累積19、21體積稍大于凹陷22，在銑刨過程期間銑刨裝置8在該凹陷中工作。如圖2所示，前蓋罩活板14可以升高且在行駛方向上觀察到的后蓋罩活板15可以在向前行駛5期間降低，以便以預先調節的高度整平再生的混合骨料16。如果銑刨過程結束于圖2所示的位置，且銑刨裝置8通過升高脫離地面2，則具有兩個混合骨料累積19、21的圖2所示的土壤結構基本上留在凹陷22的兩側。因此，地面處理機械1每次在銑刨條帶(milling cut)端部掉頭或重新定位時，出現相當大的不平整性， 需要相當程度的后續整平操作來整平位于銑刨條帶端部的地表面3。在下述那些情況中更加如此，其中在轉移到另一操作地點時，地面處理機械需要通過升降柱升得更高，因此造成混合骨料的累積19、21留在凹陷22旁邊。理論上，可以在銑刨裝置8處在升高位置時前后移動地面處理機械1若干次，并通過轉動蓋罩活板14和15將混合骨料的累積19、21推入凹陷22。然而這在實踐中是不可能的，因為駕駛室26中的機械操作者不能看到凹陷22，且因此不能執行對蓋罩活板14、15的控制以及使其與向前或向后行駛5、7協調。地面處理機械1具有控制器18，該控制器為了結束銑刨過程，自動地控制銑刨裝置的銑刨深度8并且同時進行向前和向后行駛5、7。為了實現該效果，機械操作者只需要向控制器18給出對應的命令，以使控制器18能夠激活高度調節裝置20以結束銑刨過程。沿著指定的軌跡M實現控制，該軌跡可以存儲在控制器18中，從而銑刨裝置8可以升高至圖 3所示的脫離地面的較高位置9，從而沒有在處理過的地表面3中留下升高銑刨裝置8產生的凹陷22。軌跡M如圖3所示為表示為銑刨轉子的銑刨裝置8的旋轉軸線32的位置的連接線。
除了銑刨深度，控制器18還可以控制蓋罩活板的位置14、15。圖3示出軌跡M的遞減增長曲線。圖3示出地面處理機械1在向前行駛5中已驅動到圖2所示位置的情況，那時已向控制器18給出結束銑刨過程的命令。然后銑刨裝置 9根據軌跡M在向后行駛7中執行圖3所示的運動過程，拖尾蓋罩活板14用作刮料裝置， 其刮料高度由控制器18調節以使當前在行駛方向上觀察的后蓋罩活板14將混合骨料的累積19推入凹陷22。如已在圖2中示出，在行駛方向上觀察到的前蓋罩活板15升高到表示為虛線的位置，從而其在向后行駛7期間不產生新的累積，而是允許銑刨轉子在向后行駛7 期間銑掉所述累積21，因此將其轉移到凹陷22中。軌跡M還可以具有漸近線的形式，例如反正切函數的形式，然而軌跡M的形式不限于此。控制器18通過高度調節裝置20同步高度調節的路徑與行駛方向(向前行駛5或向后行駛7)上的路徑。應理解，在行駛方向上進行銑刨時或在向前行駛5中升高時，用于填滿凹陷22的軌跡M與圖3所示的那些軌跡不同地延伸。如果銑刨裝置8如圖4所示在向前行駛中留下凹陷22，則在行駛方向上觀察的后蓋罩活板15執行由控制器18指定的刮料功能。填滿凹陷22所需的路徑近似地為銑刨轉子直徑的1至3倍。對于不同的地面材料和對于在向前或向后行駛中的升高，不同的軌跡M可以存儲在控制器18中。當前拖尾活板14、15的活板位置可以通過調節裝置36、38由控制器18調節到一高度，該高度考慮混合骨料16由于其在銑刨過程期間疏松而造成的體積增加。這些控制參數還可以根據具體材料和軌跡M —起存儲在控制器18中。上述運動過程允許用混合骨料16填充凹陷22，該混合骨料具有與在銑刨條帶的整個銑刨過程期間產生的疏松程度相同的疏松程度。換言之可以完成銑刨過程而不留下任何凹陷22和混合骨料的累積19、21，且在處理過的地表面的疏松程度中沒有任何差異。 對于通過壓實機對地表面3進行的后續工作，以及對于在壓實的地表面3上鋪設道路或車道路面的后續路面鋪設機械，這很重要。因為，如果再生的混合骨料16具有任何明顯的密度差異，則甚至可能例如由跟隨在后面的壓實機使該狀況惡化，以致于后續鋪設的車道路面在對應的位置具有不平整性。
權利要求
1.一種用于銑刨土壤( 或交通區域的地面處理機械(1)，其包括底盤(4)和機械框架(6)，并且具有橫向于所述機械框架(6)的行駛方向旋轉的銑刨裝置(8)，具有蓋罩(10)，所述蓋罩圍起銑刨裝置(8)并安裝或懸掛在所述機械框架(6)上，所述蓋罩(10)在所述銑刨裝置(8)和所述蓋罩(10)之間形成用于混合骨料(16)的混合室 (12)，具有用于調節所述銑刨裝置(8)的銑刨深度的高度調節裝置00)，其中圍起所述銑刨裝置(8)的所述蓋罩(10)在行駛方向上觀察到的前端和/或后端具有可轉動蓋罩活板(14，15)，所述可轉動蓋罩活板朝向地面( 的地表面C3)關閉所述蓋罩(10)的混合室(12)，其特征在于，用于結束銑刨過程的控制器(18)控制所述銑刨裝置(8)沿著指定的軌跡04)的銑刨深度以及同時向前或向后的行駛(5，7)，從而使得所述銑刨裝置(8)升高到脫離地面的較高位置(9)，而沒有由升高所述銑刨裝置(8)所產生并保留在處理過的地表面C3)中的凹陷 (22)。
2.根據權利要求1所述的地面處理機械(1)，其特征在于，所述控制器(18)控制所述銑刨裝置(8)沿著根據所述機械框架(6)的行駛方向指定的軌跡04)的銑刨深度。
3.根據權利要求1所述的地面處理機械(1)，其特征在于，所述控制器(18)同步所述銑刨裝置(8)的高度調節的路徑與在行駛方向上的路徑。
4.根據權利要求1或3中的任一項所述的地面處理機械(1)，其特征在于，所述用于結束銑刨過程的控制器(18)還控制至少一個蓋罩活板(14，15)的位置。
5.根據權利要求4所述的地面處理機械(1)，其特征在于，拖尾蓋罩活板(14，15)的活板位置控制到一高度，所述高度考慮到混合骨料(16)由于在銑刨過程期間疏松而造成的體積增加。
6.根據權利要求1所述的地面處理機械(1)，其特征在于，所述用于結束銑刨過程的控制器(18)的指定的軌跡04)遵循遞減增長曲線。
7.根據權利要求1所述的地面處理機械(1)，其特征在于，所述用于結束銑刨過程的控制器(18)的指定的軌跡04)基本上表現為漸進函數或反正切函數的曲線。
8.根據權利要求1所述的地面處理機械(1)，其特征在于，為了結束銑刨過程，所述機械框架(6)的行駛方向可逆，且所述控制器(18)使用當前的在行駛方向上觀察到的后蓋罩活板(14，15)作為刮料器并控制其刮料高度。
9.根據權利要求1所述的地面處理機械(1)，其特征在于，所述機械框架(6)的高度可調節。
10.一種使用地面處理機械(1)用于銑刨土壤( 或交通區域的方法，所述方法調節銑刨深度，使用高度可調節的銑刨裝置⑶銑刨地面O)，在銑刨過程期間對在混合室(12) 中混合骨料(16)進行混合，所述混合室由設置在所述地面處理機械(1)上的蓋罩(10)圍住，其特征在于為了結束銑刨過程，所述控制器(18)控制沿著指定的軌跡04)的銑刨深度以及同時向前或向后的行駛(5，7)，從而使得所述銑刨裝置(8)升高到脫離地面的位置(9)，而沒有由升高所述銑刨裝置(8)所產生并保留在處理過的地表面(3)中的凹陷02)。
11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，沿著根據所述機械框架(6)的行駛方向指定的軌跡04)控制所述銑刨深度。
12.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，同步所述銑刨裝置(8)的高度調節的路徑與在行駛方向上的路徑。
13.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，圍起所述銑刨裝置(8)的所述蓋罩 (10)在行駛方向上觀察到的前端和/或后端具有可轉動蓋罩活板(14，15)，所述可轉動蓋罩活板朝向地面⑵的地表面⑶關閉所述蓋罩(10)的混合室(12)，且拖尾蓋罩活板(14， 15)的活板位置由所述控制器(18)調節到一高度，所述高度考慮到混合骨料(16)由于在銑刨過程期間疏松而造成的體積增加。
14.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，圍起所述銑刨裝置(8)的所述蓋罩 (10)在行駛方向上觀察到的前端和/或后端具有可轉動蓋罩活板(14，15)，所述可轉動蓋罩活板朝向地面⑵的地表面⑶關閉所述蓋罩(10)的混合室(12)，且為了結束銑刨過程，所述機械框架(6)的行駛方向逆轉且當前在行駛方向上觀察到的后蓋罩活板(14，15) 用作刮料器，其刮料高度由所述控制器(18)調節。
15.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，圍起所述銑刨裝置(8)的所述蓋罩 (10)在行駛方向上觀察的前端和/或后端具有可轉動蓋罩活板(14，15)，所述可轉動蓋罩活板朝向地面O)的地表面C3)關閉所述蓋罩(10)的混合室(12)，且一方面由在行駛方向上觀察的后蓋罩活板(14,1 整平的混合骨料的累積(19)和另一方面由沿著所述軌跡 (24)移動的銑刨裝置(8)去除和運送到凹陷02)中的混合骨料的累積(21)，被用于填滿在升高所述銑刨裝置(8)時在地面O)中留下的凹陷02)。
全文摘要
一種用于銑刨土壤或交通區域的地面處理機械中，包括底盤和機械框架，并具有橫向于機械框架的行駛方向旋轉的銑刨裝置，具有圍起銑刨裝置并安裝或懸掛在機械框架上的蓋罩，所述蓋罩在銑刨裝置和蓋罩之間形成用于混合骨料的混合室，具有用于調節銑刨裝置的銑刨深度的高度調節裝置，其中圍起銑刨裝置的蓋罩在行駛方向上觀察到的前端和/或后端具有可轉動蓋罩活板，該可轉動蓋罩活板朝向地面的地表面關閉蓋罩的混合室，所述機械還具有用于結束銑刨過程的控制器，其沿著指定的軌跡控制銑刨裝置的銑刨深度以及同時向前和向后的行駛，因而使得銑刨裝置升高至脫離地面的較高位置，從而沒有由升高銑刨裝置所產生并保留在處理過的地表面中的凹陷。
文檔編號E01C23/088GK102465486SQ20111036993
公開日2012年5月23日 申請日期2011年11月18日 優先權日2010年11月18日
發明者C·門岑巴赫, 哈拉爾德·克勒爾, 根特·黑恩, 西魯斯·巴里馬尼 申請人:維特根有限公司