DE102005022266A1

DE102005022266A1 - Fertiger zum bodenseitigen Einbau von Schichten für Straßen oder dgl.

Info

Publication number: DE102005022266A1
Application number: DE102005022266A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Thomas Lossow
Original assignee: ABG Allgemeine Baumaschinen GmbH
Current assignee: ABG Allgemeine Baumaschinen GmbH
Priority date: 2005-05-10
Filing date: 2005-05-10
Publication date: 2006-11-16
Also published as: EP1880057A1; US20090226255A1; WO2006119954A1; US8079776B2; CA2607690C; EP1880057B1; CN101248235B; CA2607690A1; CN101248235A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fertiger zum bodenseitigen Einbau von Schichten für Straßen o. dgl., mit einem Fahrgestell (1) und einer über Zugarme (6) daran angelenkten, nachgezogenen, schwimmenden Einbaubohle (5), deren Anstellwinkel gegenüber dem Untergrund über einen an jeder der beiden Seiten des Fahrgestells (1) angeordneten Stellzylinder (8) zur Verstellung des Zugpunktes der Zugarme (6) einstellbar ist, wobei für jede Seite ein Zugpunktverstellungsregler (11a, 11b) zur Einstellung des Zugpunktes entsprechend einem vorgesehenen Einbauhöhenmaß der Einbaubohle (5) vorgesehen ist und wobei Weg-Sensoren (16) zum Messen der Verstellbewegung der Stellzylinder (8) vorgesehen sind, die mit einer die Verstellsignale der Zugpunktverstellungsregler (11a, 11b) auswertenden Regeleinheit (14) gekoppelt sind, die die Verstellbewegungen überwacht und gegebenenfalls korrigiert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fertiger zum bodenseitigen Einbau von Schichten für Straßen od.dgl. nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei derartigen Fertigern ist es bekannt, den Anstellwinkel der schwimmenden Einbaubohle und damit das Einbauhöhenmaß durch Verstellung des Zugpunktes von Zugarmen für die Einbaubohle auf einen gewünschten Wert einzuregeln, wobei für jede Seite des Fertigers ein eigenständiger Zugpunktverstellungsregler zur Einstellung des Zugpunktes vorgesehen ist und die Einbaubohlenhöhe in Bezug auf eine Referenzlinie gemessen und die Zugpunkthöhe bezüglich der Abweichung der Einbaubohlenhöhe von einem Sollwert geregelt wird. Diese beiden Zugpunktverstellungsregler arbeiten dabei unabhängig voneinander. Hierbei werden taktweise kurze Impulse an den Stellausgängen der Zugpunktverstellungsregler abgegeben, die dazu genutzt werden, um über eine geeignete Ventilhydraulik die Stellzylinder im Hub zu verstellen. Bei zunehmender Abweichung wird mit längeren Impulsen gegengesteuert, um die Einbaubohle auf der gewünschten Höhenlage zu halten.
Allerdings ist bei der Verstellung des zum Beispiel linken Zugpunktes dem Regler der linken Seite nicht bekannt, welche Position der rechte Zugpunkt hält oder welche Bewegung dieser ausführt, und umgekehrt.
Es besteht zudem keine direkte Information über eine distanzmäßige Zugpunkthöhenänderung (etwa in mm) nach einem erfolgten Stellsignal, und es besteht keine feste Beziehung zwischen Stellsignallänge und Stellzylinder-Längenänderung.
So können sich zu kleine oder zu große Hubbewegungen aufgrund des Verschleißes oder der Alterung von Hydraulikventilen der zur Betätigung der Stellzylinder verwendeten Hydraulikanlage oder aufgrund der Einwirkung von äußeren Kräften ergeben. Ständige Auf- und Abbewegungen können sich ergeben, wenn die Empfindlichkeit der Zugpunktverstellungsregler zu hoch eingestellt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fertiger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei dem Fehleinstellungen der Zugpunkte der Stellzylinder für die Einbaubohle möglichst ausgeschaltet sind.
Diese Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Dementsprechend sind Weg-Sensoren zum Messen der Verstellbewegungen der Stellzylinder vorgesehen, die mit einer die Verstellsignale der Zugpunktverstellungsregler auswertenden Regeleinheit gekoppelt sind, der die Verstellbewegungen auf Plausibilität überwacht und gegebenenfalls korrigiert.
Die Regeleinheit greift dann ein, wenn auf ein Stellsignal eines Zugpunktverstellungsreglers eine zu kleine oder zu große Hubbewegung des Stellzylinders erfolgt, etwa weil Hydraulikventile in dem den jeweiligen Stellzylinder enthaltenden Hydraulikkreis des Fertigers durch Verschleiß oder Alterung nicht mehr oder nicht ausreichend reagieren oder wenn äußere Kräfte auf die Stellzylinder wirken. Letzteres kann beispielsweise bei stark unterschiedlichen Zugpunktstellungen rechts und links auftreten. Wenn sich beispielsweise praktisch kein Verstellweg aufgrund von Stellimpulsen ergibt, kann deren Breite durch den separaten Regler vergrößert werden.
Die Regeleinheit greift auch dann ein, wenn einer der Zugpunktverstellungsregler eine ständige Auf- und Abwärtsbewegung, d.h. ein schwingendes Zugpunktverhalten ansteuert, etwa wenn die Empfindlichkeit der Zugpunktverstellungsregler zu hoch eingestellt ist.
Die Regeleinheit greift ferner dann ein, wenn die Zugpunkthöhe rechts und links stark unterschiedlich eingestellt ist, so daß die Einbaubohle übermäßig stark verwunden wird und dadurch beschädigt werden kann.
Zu große manuelle Zugpunktübersteuerungen können von der Regeleinheit erkannt und korrigiert werden.
Da das Stellverhalten der Zugpunktverstellungsregler für einen begrenzten Geschwindigkeitsbereich korrekt ist, so daß bei Abweichung hiervon auch das Stellverhalten angepaßt werden müßte, ist es zweckmäßig, wenn die Regeleinheit zusätzlich die Einbaugeschwindigkeit auswertet und bei Abweichung von einem vorgesehenen Bereich hierfür nach oben bzw. unten die Verstellung entsprechend beschleunigt oder verlangsamt.
Insbesondere kann die Regeleinheit auch die beiden Zugpunktverstellungsregler beinhalten, d.h. deren Funktion mit erfüllen. Dementsprechend kann über die Regeleinheit ein voreingestelltes Profil einer Wegstrecke unter Einbau des Einbaumaterials abgefahren werden.
Die Regeleinheit kann neben den Stellsignalen der Zugpunktverstellungsregler auch mit deren Soll- und Istwerten versorgt werden, und zwar unabhängig davon, ob die Zugpunktverstellungsregler in die Regeleinheit integriert sind oder nicht.
Mittels der Reglereinheit kann gegebenenfalls auch auf andere Maschinenfunktionen korrigierend eingegriffen werden, wenn diese das Einbauergebnis negativ beeinflussen. So ist es bei Fertigern bekannt, Bohlentransportzylinder zu verwenden, mit denen die Einbaubohle zum Transport des Fertigers etwa mittels Tieflader angehoben und in dieser Stellung während des Transports gehalten wird. Die Bohlentransportzylinder befinden sich beim Einbau üblicherweise in Schwimmstellung, d.h. daß von ihnen keine Kraft auf die Einbaubohle ausgeübt wird. Hierbei ist es aber auch bekannt, über die Bohlentransportzylinder und/oder Bohlenbelastungszylinder zusätzlich den Einbau zu beeinflussen, indem hierdurch eine Bohlenteilentlastung, Bohlenbelastung oder Bohlenarretierung vorgenommen wird. Letztere Größen lassen sich durch die Regeleinheit zur Erzielung eines optimalen Einbauergebnisses beeinflussen. Gegebenenfalls vorhandene Bohlentransport-/belastungszylinder können dabei zusätzlich durch die Regeleinheit entsprechend ansteuerbar sein.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
1 zeigt schematisch und ausschnittweise einen Fertiger zum bodenseitigen Einbau von Schichten für Straßen od.dgl.
2 zeigt ein Schema betreffend die Funktion einer Regeleinheit für einen Fertiger zum bodenseitigen Einbau von Schichten für Straßen od.dgl.
Der schematisch dargestellte Fertiger umfaßt ein Fahrgestell 1 mit einem Fahrwerk 2, hier als Raupenfahrwerk dargestellt (stattdessen kann auch ein Radfahrwerk vorgesehen sein), wobei das Fahrwerk 1 vorderseitig einen – nicht dargestellten – Kübel zur Aufnahme von Einbaumaterial, z.B. Mischgut wie Asphalt, und rückseitig eine Verteilerschnecke 3 zum Verteilen von durch das Fahrwerk hindurch mittels eines nicht dargestellten Förderers geförderten Einbaumaterial 4 aufweist.
Am Fahrgestell 1 ist eine schwimmende Einbaubohle 5 zum schwimmenden Einbau von Einbaumaterial 4 über jeweils einen Zugarm 6 rechts und links vom Fahrgestell 1 angelenkt. Die Einbaubohle 5 befindet sich in Einbaurichtung hinter dem Bereich der Verteilerschnecke 3 und kann eine Basisbohle sowie bezüglich dieser seitlich und unabhängig voneinander ausfahrbare Ausfahrbohlen und/oder angestückelte Bohlenverbreiterungsteile umfassen. Die Basisbohle ist üblicherweise mittig geteilt, wobei die beiden Hälften der Basisbohle zur Einstellung eines Dachprofils über eine entsprechende Stelleinrichtung quer zur Einbaurichtung gegeneinander neigbar sind.
Jeder Zugarm 6 ist an seinem vorderen Ende am Fahrgestell 1 schwenkbar angelenkt, wobei der Anlenkpunkt gegenüber dem Fahrgestell 1 höhenverstellbar ist. Dies wird beispielsweise dadurch bewirkt, daß der Zugarm 6 an seinem vorderen Ende gegabelt ist, mit seinem gegabelten Ende ein als Führung dienendes Flacheisen 7 umgreift und sich über einen Lagerring eines in dem gegabelten Ende angeordneten, Zugkräfte aufnehmenden Lagers 8a an dem Flacheisen 7 abstützt, während ein Stellzylinder 8 an dem gegabelten Ende angreift und zum Zweck der Einbaustärkenveränderung bzw. Nivellierung der Höhe des Anlenkpunktes gegenüber dem Fahrgestell 1 bestimmt ist, wodurch auch ein positiv einzustellender Anstellwinkel der Einbaubohle 5 gegenüber der Oberfläche des von der Einbaubohle 5 verlegten Einbaumaterials 4 beeinflußt wird.
Bohlentransportzylinder 10 dienen zum Anheben der Einbaubohle 5 in Transportstellung. Diese befinden sich im Einbaufall, abgesehen von dem eingangs geschilderten Fall beim Wiederanfahren des Fertigers, im allgemeinen in Schwimmstellung.
Beim Einbau können die Bohlentransportzylinder 10 zur Bohlenteilentlastung verwendet werden, indem sie einen Teil des Gewichts der Einbaubohle 5 auf das Fahrgestell 1 übertragen. Beim Einbau von wenig tragfähigem Mischgut als Einbaumaterial 4 wird durch Bohlenarretierung über die Bohlentransportzylinder 10 ein Absinken der Einbaubohle 5 während eines Stillstands des Fertigers bewirkt. Durch kolbenseitiges Sperren und/oder zusätzliche Druckbelastung der Bohlentransportzylinder 10 können diese ferner ein Aufsteigen der Einbaubohle 5 beim Wiederanfahren verhindern.
Zur Verstellung der Stellzylinder 8 ist für jeden von diesen ein Zugpunktverstellungsregler 11a bzw. 11b vorgesehen. Letztere verwenden als Istwerte Signale eines zugehörigen rechten bzw. linken Einbauhöhensensors 12, während als Sollwert ein Einbauhöhenmaß abhängig vom Profil der einzubauenden Wegstrecke vorgegeben wird. Die Einbauhöhensensoren 12 messen im allgemeinen nicht die Einbauhöhe, sondern die Höhe der Einbaubohle 5 gegenüber einer Referenzlinie, etwa dem Untergrund 9 oder einem Spanndraht od.dgl. Die Zugpunktverstellungsregler 11a, 11b erzeugen Stellsignale einer bestimmten Breite, um die Zugpunkte der Zugarme 6 auf- bzw. abwärts zu bewegen und damit die Aufschwimmhöhe der Einbaubohle 5 einzustellen. Hierzu werden entsprechende Hydraulikventile 13 von zwei entsprechenden Hydraulikkreisen des Fertigers angesteuert.
Die beiden Zugpunktverstellungsregler 11a, 11b sind mit einer Regeleinheit 14 gekoppelt oder in diese integriert. Der Regeleinheit 14 werden Einbauparameter etwa über einen zentralen Rechner 15 im Fahrerstand des Fertigers od.dgl. eingegeben, gegebenenfalls werden auch fertigerspezifische Parameter eingegeben oder sind automatisch eingebbar.
Die beiden Stellzylinder 8 sind jeweils mit Wegsensoren 16 versehen, um die Verstellbewegungen der Stellzylinder 8 bzw. deren Zugpunktposition zu überwachen. Die Signale der Wegsensoren 16 werden – wie bereits vorstehend beschrieben – von der Regeleinheit 14 hinsichtlich Plausibilität überwacht, wobei gegebenenfalls die Stellsignalbreite der Zugpunktverstellungsregler 11a, 11b bzw. deren Regelempfindlichkeit verstellt wird.
Außerdem können von der Regeleinheit 14 in diesem Zusammenhang Signale von ergänzenden Sensoren beispielsweise von einem Sensor 17 zur Erfassung der Fertigerfahrgeschwindigkeit und von Sensoren 18 zur Erfassung der von den Bohlentransportzylindern 10 auf die Einbaubohle 5 ausgeübten Kraft bzw. der Arretierung/Nichtarretierung der Einbaubohle 5 empfangen und verarbeitet werden.
Zweckmäßigerweise ist die Regeleinheit 14 wie in 2 dargestellt zwischen die Zugpunktverstellungsregler 11a, 11b und die Hydraulikventile 13 geschaltet, wobei die von den Zugpunktverstellungsreglern 11a, 11b kommenden Signale durch die Regeleinheit 14 gegebenenfalls korrigiert an die Hydraulikventile 13 weitergeleitet werden. Hierdurch ergibt sich ein einfacher Aufbau, insbesondere sind bekannte Zugpunktverstellungsregler 11a, 11b unverändert, insbesondere ohne Schnittstelle zur Regeleinheit 14, verwendbar. Gegebenenfalls sind Zugpunktverstellungsregler 11a, 11b vorgesehen, die eine Schnittstelle zur Kommunikation mit und insbesondere zum Empfang von Korrekturinformationen von der Regeleinheit 14 aufweisen und dementsprechend die Ansteuerung der Hydraulikventile 13 verändern.
Ferner kann es vorgesehen sein, daß die Regeleinheit 14 eine insbesondere optische und/oder akustische Zylinderendlagewarnung an das Bedienpersonal veranlaßt oder abgibt, wenn sich einer der Stellzylinder 8 oder der gegebenenfalls vorhandenen Bohlentransport-/belastungszylinder in einer mechanischen Endlage befindet oder näher als ein einstellbarer Schwellenwert an diese herankommt.

Claims

Fertiger zum bodenseitigen Einbau von Schichten für Straßen od.dgl., mit einem Fahrgestell (1) und einer über Zugarme (6) daran angelenkten, nachgezogenen, schwimmenden Einbaubohle (5), deren Anstellwinkel gegenüber dem Untergrund über einen an jeder der beiden Seiten des Fahrgestells (1) angeordneten Stellzylinder (8) zur Verstellung des Zugpunktes der Zugarme (6) einstellbar ist, wobei für jede Seite ein Zugpunktverstellungsregler (11a, 11b) zur Einstellung des Zugpunktes entsprechend einem vorgesehenen Einbauhöhenmaß der Einbaubohle (5) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß Weg-Sensoren (16) zum Messen der Verstellbewegungen der Stellzylinder (8) vorgesehen sind, die mit einer die Verstellsignale der Zugpunktverstellungsregler (11a, 11b) auswertenden Regeleinheit (14) gekoppelt sind, die die Verstellbewegungen überwacht und gegebenenfalls korrigiert.
Fertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Regeleinheit (14) die Stellsignalbreite der Zugpunktverstellungsregler (11a, 11b) verstellbar ist.
Fertiger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Regeleinheit (14) eine hin und her schwingende Zugpunktverstellung der Zugpunktverstellungsregler (11a, 11b) ausschaltbar ist.
Fertiger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Regeleinheit (14) der Zugpunkthöhenunterschied zwischen rechter und linker Seite auf einen vorbestimmten Bereich regelbar ist.
Fertiger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Regeleinheit (14) die Stellsignalbreite der Zugpunktverstellungsregler entsprechend der Fahrgeschwindigkeit des Fertigers verstellbar ist.
Fertiger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Regeleinheit (14) auf die Einbaubohle (5) durch Bohlenbelastungszylinder und/oder Bohlentransportzylinder (10), mit denen die Einbaubohle (5) am Fahrgestell (1) angelenkt ist, ausgeübte Kräfte verstellbar sind.
Fertiger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugpunktverstellungsregler (11a, 11b) in die Regeleinheit (14) integriert sind.
Fertiger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Bohlentransport- und/oder Bohlenbelastungszylinder vorgesehen sind, deren Bewegungen durch die Regeleinheit (14) überwacht und gegebenenfalls korrigiert werden.
Fertiger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit (14) zum Veranlassen einer Zylinderendlagewarnung ausgestaltet ist.