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Die Erfindung betrifft eine Baumaschine, insbesondere Straßenbaumaschine zur Bodenbearbeitung, speziell eine Straßen- bzw. Kaltfräse, ein Recycler oder ein Stabilisierer, mit einem Maschinenrahmen und mit einem den Maschinenrahmen tragenden Fahrwerk mit mehreren Rädern, insbesondere wenigstens einem Vorderrad und zwei Hinterrädern, wobei wenigstens eines der Räder, vorzugsweise wenigstens jeweils die beiden Hinterräder, über eine höhenverstellbare Hubsäule mit dem Maschinenrahmen verbunden sind und die Hubsäule eine Wegmesseinrichtung zur Messung der Hubsäulenverstellung mit einem Sensor aufweist. Die Erfindung betrifft ferner eine Verfahren zur Regelung und/oder Überwachung der Arbeitstiefe einer an einer höhenverstellbaren Baumaschine gelagerten Arbeitseinrichtung zur Bodenbearbeitung, insbesondere einer Straßenbaumaschine, speziell einer Straßen- bzw. Kaltfräse, einem Recycler oder einem Stabilisierer.
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Bei einigen Baumaschinen ist eine Höhenverstellung der Baumaschine bzw. insbesondere eines Maschinenrahmens der Baumaschine in Bezug auf den Boden erwünscht. Typische Baumaschinen mit einer solchen Höhenverstellfunktion sind beispielsweise selbstfahrende Straßenbaumaschinen, insbesondere vom Typ Straßen- bzw. Kaltfräse, Recycler oder Stabilisierer. Diese Baumaschinen werden zur Bodenbearbeitung eingesetzt und weisen dazu üblicherweise eine am Maschinenrahmen angeordnete Arbeitswalze auf, deren Rotationsachse horizontal quer zur Längsrichtung des Maschinenrahmens verläuft. Die Arbeitswalze rotiert im Arbeitsbetrieb somit in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung der Baumaschine. Die Arbeitswalze kann, je nach Ausführungsform, relativ zum Maschinenrahmen ortsfest oder gegenüber dem Maschinenrahmen schwenkbar am Maschinenrahmen angeordnet sein. Der Maschinenrahmen wird von einem Fahrwerk getragen, das wenigstens ein Vorderrad und zwei Hinterräder umfasst. Anstatt der Räder können auch Raupengondeln verwendet werden. Um eine Höhenverstellbarkeit des Maschinenrahmens bzw. der Baumaschine zu erreichen ist wenigstens eines der Räder über eine höhenverstellbare bzw. in Vertikalrichtung verstellbare Hubsäule mit dem Maschinenrahmen verbunden. Bevorzugte Ausführungsformen sehen vor, dass das Fahrwerk zumindest zwei Hinterräder aufweist, die jeweils über eine Hubsäule mit dem Maschinenrahmen verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform ist somit der hintere Teil des Maschinenrahmens, in dem häufig auch die Arbeitswalze angeordnet ist, in seiner Höhe variierbar, so dass beispielsweise über ein Absenken des hinteren Teils der Baumaschine die Arbeitswalze in den zu bearbeitenden Untergrund abgesenkt werden kann. Alternativ können auch sämtliche Räder, beispielsweise ein oder zwei Vorderräder und zwei Hinterräder, jeweils über eine Hubsäule mit dem Maschinenrahmen verbunden sind, um so beispielsweise eine Höhenverstellbarkeit der gesamten Maschine zu erreichen.
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Für den Bediener der Baumaschinen ist es insbesondere im Arbeitsbetrieb wichtig, Informationen über den Hubzustand der Baumaschine zu erlangen. So wird häufig über das Anheben und Absenken des Maschinenrahmens beispielsweise die Arbeitstiefe der Arbeitswalze im zu bearbeitenden Boden geregelt, was insbesondere dann der Fall ist, wenn die Arbeitswalze ortsfest relativ zum Maschinenrahmen gelagert ist. Dazu und oder zur Überwachung der Arbeitstiefe ist es bekannt, außen an der Hubsäule eine Wegmesseinrichtung mit einem Sensor anzuordnen, beispielsweise in Form eines Seilzugsensors. Der Sensor bezeichnet dabei die Einheit der Wegmesseinrichtung, die unmittelbar der Ermittlung eines Messwertes dient, wobei die Wegmesseinrichtung eine übergeordnete Einheit, umfassend beispielsweise auch Signalleitungen, die die vom Sensor ermittelten Werte an eine gegebenenfalls vorhandene und teilweise mit der Wegmesseinrichtung zusammenhängend ausgebildete Steuereinheit weiterleiten, etc.. Die üblicherweise verwendeten Sensoren, insbesondere Seilzugsensoren, sind allerdings aufgrund ihres schnellen Verschleißes nachteilig.
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Die außen an der Hubsäule angeordnete Wegmesseinrichtung neigt ferner dazu, im Arbeitsbetrieb zu verschmutzen, was sich nachteilig auf die Funktionsintegrität und damit auf die Zuverlässigkeit der ermittelten Hubzustände auswirkt. Darüber hinaus ist die Wegmesseinrichtung Witterungseinflüssen ausgesetzt, was ebenfalls zu Fehlfunktionen führen kann. Schließlich wird die Anbringung der Wegmesseinrichtung auf der Außenseite der Hubsäule häufig auch aufgrund ihrer von der Außenoberfläche der Hubsäule vorstehenden Eigenschaften als hinderlich empfunden, insbesondere im Rangierbetrieb oder beim Arbeiten in räumlich beengten Verhältnissen, beispielsweise beim kantennahen Arbeiten an einer Hauswand, etc.
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Ein weiteres spezielles Problem der bisher bekannten Anordnungen zur Bestimmung des Hubzustandes einer Baumaschine liegt ferner darin, dass sie bei der Übertragung auf Baumaschinen mit wenigstens einem horizontal schwenkbaren Rad die Abhängigkeit des Hubzustandes der Baumaschinen von den verschiedenen Stellungen des schwenkbaren Rades in der Horizontalebene nicht berücksichtigt und vielmehr nur in einer bestimmten Stellung des schwenkbaren Rades zuverlässig und richtig funktionieren. Dies führt allerdings dazu, dass der Bediener der Baumaschine die Wegmesseinrichtung in Schwenkzuständen, die außerhalb dieser bestimmten Stellung liegen, nicht oder nur sehr begrenzt nutzen kann.
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Die Aufgabe der Erfindung liegt daher darin, eine gattungsgemäße Baumaschine anzugeben, die eine zuverlässige und dauerhafte Regelung und/oder Überwachung des Hubzustandes der Baumaschine ermöglicht. Die Erfindung soll ferner ein Verfahren angeben, was eine zuverlässige Regelung und/oder Überwachung des Hubzustandes einer Baumaschine mit einem in der Horizontalebene schwenkbaren Rad ermöglicht.
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Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Baumaschine und mit einem Verfahren zur Regelung und/oder Überwachung der Arbeitstiefe einer an einer höhenverstellbaren Baumaschine -gelagerten Arbeitseinrichtung zur Bodenbearbeitung gemäß einem der unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung liegt darin, dass der Sensor in die Hubsäule integriert ist. Im Unterschied zu den bisher bekannten Ausführungsformen erfolgt somit keine Positionierung des Sensors mehr in von der Außenoberfläche der Hubsäule vorstehender Weise, der Sensor ist vielmehr in die Hubsäule hinein verlagert. Im Extremfall schließt der Sensor nach außen hin somit bündig mit der an den Sensor angrenzenden Außenoberfläche der Hubsäule ab. Nach außen bilden der Sensor und die Hubsäule somit eine gemeinsame geschlossene und vorsprungsfreie Außenoberfläche.
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Für den Erhalt der erfindungsgemäßen Vorteile ist es allerdings bevorzugt, wenn der Sensor im Inneren bzw. in einem Innenraum der Hubsäule angeordnet ist. Der Sensor ist bei dieser Ausführungsform somit in die Hubsäule hinein gesetzt und wird zu den Außenseiten von der Hubsäule umgeben. Damit ist der Sensor beispielsweise Witterungseinflüssen entzogen und kann somit über erhebliche längere Betriebszeiträume zuverlässige Messdaten liefern.
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Grundsätzlich eignen sich all diejenigen Sensoren zur Integration in den Hubsäule, die einerseits platztechnisch in die Hubsäule integriert bzw. in der Hubsäule untergebracht werden können und andererseits die Bestimmung der benötigten Stellwege zwischen maximal hochgefahrener und maximal abgesenkter Position in ausreichender Genauigkeit ermöglichen. Bevorzugte Stellwege liegen beispielsweise im Bereich bis zu einem Meter und ganz besonders bis zu 60 cm. Derartige Sensoren können beispielsweise potentiometrische Sensoren, induktive Sensoren, optische Sensoren, etc. Ein zur konkreten Umsetzung der Erfindung idealer Sensortyp ermittelt den Hubzustand mit Hilfe eines magnetostriktiven Messprinzips. Dieser Sensor wird nachfolgend auch als ”MG-Sensor” bezeichnet. Beim MG-Sensor handelt es sich somit um einen Wegaufnehmer, der mit Hilfe der Magnetostriktion die Entfernung zwischen zwei Punkten ermittelt. Der MG-Sensor ist insbesondere insofern von Vorteil, als dass er idealerweise eine berührungslose und damit praktisch verschleißfreie Entfernungsmessung ermöglicht.
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Der MG-Sensor kann grundsätzlich auf verschiedene Arten und Weisen realisiert werden. Bevorzugt umfasst der MG-Sensor einen Signalumformer, der an einem stirnseitigen Ende eines Sensorstabes angeordnet ist, und einen entlang der Längsachse des Sensorstabes, idealerweise berührungslos, verschiebbaren Positionsmagneten. Die einzelnen Elemente des MG-Sensors sind in der Weise in der Hubsäule angeordnet, dass sich mit einer Änderung der Hubposition der Abstand zwischen dem Positionsmagneten und dem Signalformer entlang der Längsachse des Sensorstabes ändert. Zur eigentlichen Messung wird typischerweise ein kurzer vom Signalumformer ausgehender Stromimpuls durch den Wellenleiter geschickt, wodurch ein mit dem Impuls mitlaufendes, örtlich veränderliches erstes Magnetfeld entsteht. Den entlang des Sensorstabes geführten Permanentmagneten umgibt ein zweites Magnetfeld. Das Zusammentreffen der beiden Magnetfelder löst einen Torsionsimpuls aus, der als akustische Welle mit konstanter Ultraschallgeschwindigkeit von der Entstehungsstelle zurück zum Signalumwandler läuft und dort in ein geeignetes wegproportionales Signal umgesetzt wird. Dieses kann dann beispielsweise an eine an die Wegmesseinrichtung angeschlossene Steuereinheit weitergeleitet werden und über eine entsprechende Anzeigevorrichtung angezeigt werden.
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Auch zur konkreten konstruktiven Umsetzung der Hubsäule kann auf verschiedene Alternativen zurückgegriffen werden. Grundsätzlich weist die Hubsäule eine Einrichtung auf, mit der eine Höhenverstellung des Maschinenrahmens ermöglicht wird, mit der somit konkret die Verstellbewegung der Hubsäule in Vertikalrichtung erreicht wird. Bevorzugt umfasst die Hubsäule dazu beispielsweise eine Zylinder-Kolben-Einheit. Die Hubsäule in dieser Ausführungsform weist einen Zylinder auf, entlang dessen Zylinderachse ein Kolben in den Zylinder zumindest teilweise überlappender Weise längsverschieblich geführt ist. Der Kolben ist somit zumindest teilweise in den Zylinder einschiebbar und zumindest teilweise aus dem Kolben herausziehbar. Weiter bevorzugt ist eine hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolben-Einheit. Dies ist insofern von Vorteil, als das moderne Baumaschinen üblicherweise bereits über ein bestehendes Hydrauliksystem verfügen, so dass die Erfindung schnell auf diese Baumaschinen übertragen werden kann. Zur Ausführung der Hubbewegung wird der Kolben gegenüber dem Zylinder somit im wesentlichen in Vertikalrichtung verschoben.
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Bevorzugt umfasst die Hubsäule ferner eine Ummantelung, die die Hubsäule nach außen hin abschirmt. Die Ummantelung ist bei dieser Ausführungsform somit ebenfalls Teil der Hubsäule. Die Ummantelung erfüllt im wesentlichen eine Abschirmfunktion und schützt das Innere der Hubsäule vor Beschädigungen von außen, beispielsweise vor dem Eintrag von Verschmutzungen, etc. Eine solche Ummantelung kann beispielsweise eine Hülse sein, in deren Innenraum die Einrichtung zur Höhenverstellung, beispielsweise die hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit, angeordnet ist. Bevorzugt ist die Hülse mehrgliedrig ausgebildet, insbesondere zweigliedrig, umfassend eine obere Hülse und eine untere Hülse. Die obere und die untere Hülse sind dabei derart aufeinander abgestimmt, dass die eine Hülse, beispielsweise die untere (nachfolgend auch als Radträgerhülse bezeichnet), bezüglich des Durchmessers kleiner ist als die andere Hülse, beispielsweise die obere Hülse (nachfolgend auch als rahmenseitige Hülse bezeichnet), so dass die beiden Hülsen zumindest teilweise ineinander geschoben werden können. Ferner können zusätzliche Dichtelemente oder Ähnliches vorhanden sein, um den Überlappungsbereich der beiden Hülsen nach innen in gegen Schmutz und/oder Feuchtigkeit abzudichten. Die Ummantelung kann ferner entsprechende Befestigungselemente, beispielsweise Befestigungslaschen, umfassen, mit denen sie am Maschinenrahmen angelenkt ist. Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass der Sensor der Wegmesseinrichtung in die Hubsäule integriert ist. Bezogen auf eine Hubsäule mit einer Ummantelung sind im Rahmen der Erfindung somit auch Ausführungsformen umfasst, bei denen der Sensor in die Ummantelung der Hubsäule integriert ist, also beispielsweise in die Radträgerhülse und/oder in die rahmenseitige Hülse und/oder zwischen der Radträgerhülse und der rahmenseitige Hülse. Darüber hinaus sind auch solche Ausführungsformen mit umfasst, bei denen der Sensor zwischen einem Element oder Teil der Ummantelung und der Einrichtung zur Höhenverstellung der Hubsäule, beispielsweise einer hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit, angeordnet. Der Sensor der Wegmesseinrichtung muss demnach nicht zwingend unmittelbar in Elemente der Hubsäule integriert sein, die direkt für die Höhenverstellung der Hubsäule verantwortlich sind. Der Sensor kann vielmehr auch außerhalb der bevorzugt vorhandenen Zylinder-Kolben-Einheit in andere Elemente der Hubsäule, beispielsweise der Ummantelung, integriert werden. Erfindungsgemäß ist es wichtig, dass der Sensor in die Hubsäule hinein verlagert ist (was auch ein bündiges Abschließen des Sensors mit der Außenoberfläche der Ummantelung mit umfasst) und somit nicht mehr nach außen über die Hubsäule vorsteht.
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Um das Ausmaß der Hubbewegung bzw. die konkrete Hubstellung mit dem in die Hubsäule integrierten Sensor der Wegmesseinrichtung ermitteln zu können, umfasst der Sensor in einer besonders bevorzugten Ausführungsform ein im Zylinder der hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit oder im Innenraum der hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit am Zylinder angeordnetes Zylindersensorelement und ein im Kolben oder zumindest im Innenraum der Zylinder-Kolben-Einheit am Kolben angeordnetes Kolbensensorelement. Insbesondere bei der Verwendung eines MG-Sensors erfolgt die Positionierung des Zylindersensors relativ zum Kolbensensor in der Weise, dass sich ihre Entfernung mit einer Hubverstellung der Zylinder-Kolben-Einheit verändert. Der Sensorstab des MG-Sensors ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ferner in der Weise in der Zylinder-Kolben-Einheit angeordnet, dass seine Längsachse koaxial auf der Längsachse bzw. Hubachse der Zylinder-Kolben-Einheit liegt. Auf diese Weise können beispielsweise problemlos verhältnismäßig weite Stellwege zuverlässig erfasst werden. Bezüglich der Anordnung des MG-Sensors in der Zylinder-Kolben-Einheit ist es vorteilhaft, wenn der Permanentmagnet das Zylindersensorelement und der Signalumformer, insbesondere eine bauliche Einheit auf dem Signalumformer mit dem Sensorstab, das Kolbensensorelement ist. Alternativ kann der MG-Sensor aber beispielsweise auch mit einem Sensorelement in der Ummantelung und mit einem weiteren Sensorelement in einem Teil der Kolben-Zylinder-Einheit oder aber auch ausschließlich in Elementen der Ummantelung angeordnet sein.
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Die Zylinder-Kolben-Einheit der Hubsäule ist besonders bevorzugt in der Weise ausgebildet, dass im Inneren der Zylinder-Kolben-Einheit ein gemeinsamer und zusammenhängender Hohlraum vorhanden ist, der teilweise vom Zylinder und teilweise vom Kolben begrenzt ist. Dieser gemeinsame Hohlraum erstreckt sich ferner bevorzugt entlang der Hubachse. Dieser Hohlraum ist ideal zur Integration des Sensors in die Zylinder-Kolben-Einheit geeignet, da ausreichend Bauraum zur Unterbringung des Sensors in Inneren der Hubsäule vorhanden ist. Der Sensor kann damit im Inneren der Zylinder-Kolben-Einheit quasi verschwinden. Für die übliche Anordnung der Zylinder-Kolben-Einheit am Maschinenrahmen in der Weise, dass der in Vertikalrichtung oben liegende und mit dem Maschinenrahmen verbundenen Zylinder von oben über den in Vertikalrichtung unten liegenden und das Rad tragenden Kolben gestülpt ist, bedeutet dies, dass vorzugsweise der Positionsmagnet gegenüber dem Maschinenrahmen in seiner vertikalen Höhe ortsfest ist und beispielsweise der Sensorstab zusammen mit seinem stirnseitigen Signalumformer am Positionsmagneten durch den sich bei einer Hubverstellung in Vertikalrichtung relativ zum Maschinenrahmen verschiebenden Kolben am Permanentmagneten, idealerweise berührungslos, vorbeigeführt wird. Grundsätzlich ist allerdings auch eine umgekehrte Anordnung der einzelnen Komponenten des MG-Sensors möglich.
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Die Wegmesseinrichtung kann ferner zu unmittelbaren optischen Wiedergabe des ermittelten Messwertes ausgebildet sein. Erheblich komfortabler ist es allerdings, eine Steuereinheit vorzusehen, die die vom Sensor der Wegmesseinrichtung ermittelten Hubzustände der Hubsäule verarbeitet und auf einer Anzeigevorrichtung, insbesondere einem digitalen Display, dass idealerweise beispielsweise in einem Maschinenführerstand der Baumaschine angeordnet ist, anzeigt. Die Wegmesseinrichtung weist dazu entsprechende Signal- und/oder Datenleitungen auf, mit Hilfe derer die vom Sensor ermittelten Daten an die Steuereinheit übertragen werden.
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Grundsätzlich ist es ausreichend, nur die wenigstens eine Hubsäule der Baumaschine mit einer Wegmesseinrichtung in der erfindungsgemäßen Weise auszustatten. Um dennoch auf beispielsweise die Frästiefe einer Straßenfräse schließen zu können, kann dann beispielsweise ergänzend eine Libelle an der Maschine angeordnet sein, die dem Fahrer die Neigung der Maschine angibt. Die mit der Erfindung einhergehenden Vorteile lassen sich aber noch steigern, wenn die Baumaschine mehrere Hubsäulen mit einer erfindungsgemäßen Wegmesseinrichtung aufweist. Herausragende Ausführungsformen werden erhalten, wenn wenigstens die beiden Hinterräder der Baumaschine mit jeweils einer Hubsäule versehen sind und jeweils eine erfindungsgemäße Wegmesseinrichtung aufweisen. Die Variabilität der verschiedenen Hubstellungen der Baumaschine lässt sich zudem noch steigern, wenn alle der am Fahrwerk vorhandenen Räder jeweils mit einer eine erfindungsgemäße Wegmesseinrichtung aufweisenden Hubsäule am Maschinenrahmen angeordnet sind. Bei diesen Ausführungsformen der Erfindung, bei denen mehr als eine Wegmesseinrichtung vom Sensor ermittelte Daten über den Hubzustand einer Hubsäule liefert, werden die Daten vorzugsweise in einer gemeinsamen Steuereinheit gebündelt verarbeitet. Die Ausgabe der von der Steuereinheit verarbeiteten Messdaten erfolgt allerdings bevorzugt in der Weise, dass im Display die ermittelten Hubzustände jeder einzelnen mit einer Wegmesseinrichtung ausgerüsteten Hubsäule getrennt voneinander angegeben werden, um den Bediener möglichst detailliert zu informieren.
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Es ist ferner bekannt, beim Fahrwerk einer Baumaschinen ein in einer horizontalen Ebene schwenkbares Rad, insbesondere Hinterrad, vorzusehen. Um beispielsweise ein kantennahes Arbeiten oder ein Arbeiten in räumlich beengten Verhältnissen oder auch den Transport einer solchen Baumaschine zu erleichtern, kann das bei diesen Maschinen auf der sogenannten Nullseite liegende Rad vor die entsprechende Arbeitseinrichtung, wie insbesondere eine Fräswalze, eingeschwenkt werden. Ist dies nicht erforderlich, wird das Rad dagegen vorzugsweise im über den Maschinenrahmen seitlich vorstehenden Zustand betrieben, in dem es üblicherweise auf Höhe der Arbeitseinrichtung und koaxial zum auf der anderen Seite der Baumaschine liegenden Rad, insbesondere Hinterrad, liegt. Dies ist beispielsweise insbesondere bei Straßen- bzw. Kaltfräsen der Fall. Für die Betriebszustände, in denen das schwenkbare (Hinter-)Rad und das auf der anderen Seite des Maschinenrahmens liegende nicht schwenkbare (Hinter-)Rad nicht mit ihrem Kontaktbereich zum Boden auf gleicher Höhe bzw. nicht auf einer Linie orthogonal zur Vorwärtsrichtung der Baumaschine liegen, müssen in den entsprechenden beiden Hubsäulen unterschiedliche Hubstellungen erreicht werden, um die Baumaschine bezüglich ihrer Seitenlage waagerecht zu halten.
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Erfindungsgemäß ist es aus diesem Grunde vorgesehen, dass die Steuereinheit vorzugsweise in der Weise ausgebildet ist, dass sie eine Korrekturfunktion ausweist, die zum Ausgleich verschiedener Schwenkstellungen eines der (Hinter-)Räder gegenüber einem nicht verschwenkbaren (Hinter-)Rad ist. Diese Korrekturfunktion berücksichtigt somit den Differenzbetrag bezüglich des Höhenversatzes der in Axialrichtung seitlich benachbarten (Hinter-)Räder und gibt entsprechend korrigierte Werte im Display wieder. Diese Funktion kommt insbesondere dann besonders zum Tragen, wenn die Wegmesseinrichtung zur Ermittlung der Arbeitstiefe, beispielsweise der Frästiefe, herangezogen wird. Es versteht sich von selbst, dass die in die Steuereinheit integrierte Korrekturfunktion auch mit anderen Wegmesseinrichtungen, beispielsweise mit auf der Außenseite der Hubsäule angeordneten Wegmesseinrichtung, funktioniert und nicht an die Integration des Sensors in die Hubsäule gebunden ist.
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Ein anderer Aspekt der Erfindung liegt in einem Verfahren zur Regelung und/oder Überwachung der Arbeitstiefe einer an einer höhenverstellbaren Baumaschine gelagerten Arbeitseinrichtung zur Bodenbearbeitung, insbesondere einer Baumaschine gemäß den vorhergehenden Ausführungsformen. Die Baumaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst typischerweise ein von einem Fahrwerk getragenen höhenverstellbaren Maschinenrahmen, an dem wenigstens ein Rad des Fahrwerks, insbesondere ein Hinterrad, horizontal schwenkbar angelenkt ist, mit wenigstens einer Hubsäule zur Höhenverstellung des Maschinenrahmens gegenüber dem Rad, und mit einer Wegmesseinrichtung, die einen mit der Hubsäule verbundenen und insbesondere in die Hubsäule integrierten Sensor und eine Steuereinheit aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst mehrere wesentliche Schritte.
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Zunächst wird die Hubstellung der wenigstens einen Hubsäule mit dem Sensor, insbesondere einem in der vorstehend beschriebenen Art angeordneten Sensor, ermittelt. Dies kann beispielsweise in Bezug auf einen vorher justierten Ausgangswert bzw. Nullwert erfolgen. Auf diese Weise können beispielsweise unterschiedliche Reifenfüllzustände mit berücksichtigt werden. Es kann allerdings alternativ auch auf einen fixen Referenzwert Bezug genommen werden. Der wenigstens eine gemessene Wert wird an die Steuereinheit übermittelt. Sind mehrere Hubsäulen mit geeigneter Wegmesseinrichtung vorhanden, insbesondere zwei jeweils mit einer Wegmesseinrichtung ausgerüsteten Hubsäulen zweier Hinterräder (von denen eines in einer Horizontalebene zwischen einer Einschwenkposition und einer Ausschwenkposition schwenkbar ist), beispielsweise einer Straßenfräse, werden die Messwerte aller Wegmesseinrichtung ermittelt und an die Steuereinheit übermittelt.
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Die Steuereinheit fragt ferner die aktuelle Schwenkstellung des in einer horizontalen Ebene schwenkbaren Rades, insbesondere Hinterrades, ab. Hierzu sind beispielsweise entsprechende Sensoren vorgesehen, über die die Schwenkstellung bestimmt werden kann. Alternativ ist auch eine softwarebasierte Lösung möglich, die Anhand von Steuerbefehlen die Schwenkstellung des betreffenden Rades der Steuereinheit zu Verfügung stellt.
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Besonders gravierend kann die mit unterschiedlichen Schwenkzuständen einhergehende Ungenauigkeit der Messung und Ausgabe des Hubzustandes dann sein, wenn mit Hilfe der Wegmesseinrichtung Rückschlüsse auf die Arbeitstiefe einer in den zu bearbeitenden Boden abgesenkten Arbeitseinrichtung gezogen werden, wie es insbesondere bei Straßenfräsen der Fall ist. Ohne Korrekturfunktion werden unter Umständen erheblich von der tatsächlichen Fräs- bzw. Arbeitstiefe (nachfolgend auch ”Ist-Arbeitstiefe” genannt) abweichende Werte angegeben, was es für den Bediener der Straßenfräse sehr schwer macht, exakte Fräsarbeiten, unabhängig vom Schwenkzustand des schwenkbaren Hinterrades, durchzuführen. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es daher vorgesehen, dass die Steuereinheit die vom Sensor erfasste Hubstellung in Abhängigkeit von der abgefragten Schwenkstellung des schwenkbaren Rades korrigiert und auf diese Weise die tatsächliche Ist-Arbeitstiefe der Fräswalze angibt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren die manuelle Festlegung eines Nullpunkts ermöglicht. Aktiviert der Bediener diese Funktion, bezieht die Steuereinheit alle nachfolgenden Messwertänderungen auf diesen unabhängig von der tatsächlichen Hubstellung definierten Nullpunkt. Dazu kann die Fräswalze beispielsweise aus einer angehobenen Transportstellung in eine auf dem zu bearbeitenden Boden aufliegende Stellung herab gefahren werden, in der der Nullpunkt anschließend bestimmt wird. Durch die Korrekturfunktion kann dabei das schwenkbare (Hinter-)Rad in seiner Schwenkstellung verändert werden, ohne dass dies Auswirkungen auf die von der Steuereinheit ausgegebenen Angaben zur Ist-Arbeitstiefe hat. So kann beispielsweise auch der vorher bestimmte Nullpunkt beibehalten werden.
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Die Erfindung wird anhand der in den Figuren angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen schematisch:
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1 eine Schrägansicht auf eine Straßenbaumaschine;
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2 eine Prinzipdraufsicht auf die Straßenbaumaschine aus 1;
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3a bis 3c Rückansicht auf die Straßenbaumaschine aus den 1 und 2 in unterschiedlichen Hubpositionen;
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4 eine Ansicht einer Ausschnittsvergrößerung der Hubsäule des Schwenkrades aus den 1 und 2 von vorn;
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5a bis 5e Längs- und Querschnittsansichten der Hubsäule aus 4;
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6a und 6b Seitenansichten auf die Straßenbaumaschine aus den vorhergehenden Figuren; und
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7 Ablaufdiagramm der Korrekturfunktion.
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Baugleiche und/oder funktionsgleiche Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Nicht alle sich in den Figuren wiederholende Bauteile sind in jeder Figur bezeichnet.
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Bei der in 1 dargestellten Baumaschine handelt es sich konkret um eine Kaltfräse 1. Ein wesentliches Element der Kaltfräse 1 ist ein Maschinenrahmen 2, an dem ein Vorderradpaar (lediglich das vordere rechte Vorderrad 3 ist in 1 sichtbar) und ein Hinterradpaar (lediglich das rechte Hinterrad 4 ist in 1 sichtbar) angeordnet sind. Alternativ sind auch Ausführungsformen möglich, bei denen nur ein Vorderrad 3 vorhanden ist. Die Hinterräder 4 sind jeweils über eine Hubsäule 5 (lediglich die auf der rechten Seite angeordnete Hubsäule 5 ist in 1 sichtbar) am Maschinenrahmen angelenkt und in Vertikalrichtung entlang Pfeilrichtung a höhenverstellbar ausgebildet. Die Hubsäule umfasst eine hülsenartige Ummantelung, die im Wesentlichen von einer oberen Hülse 37 und einer unteren Hülse 36 gebildet wird. Beiden Hülsen überlappen sich teilweise und die untere Hülse 36 ist in die obere Hülse 37 teilweise einschiebbar. Beide Hülse 36 und 37 sind hohlzylinderartig ausgebildet und bilden zusammen einen gemeinsamen Innenraum, in dem ein Zylinder 6 (in 1 nicht sichtbar) und ein Kolben 7 (in 1 nicht sichtbar) einer hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit angeordnet sind. Über diese Zylinder-Kolben-Einheit wird letztendlich die erforderliche Stellkraft zur Höhenverstellung der Hubsäule 5 eingebracht. Am unteren Ende der unteren Hülse 36 ist das Hinterrad 4 gelagert ist und die in Vertikalrichtung darüber liegende obere Hülse 37 ist über entsprechende Verbindungslaschen mit dem Maschinenrahmen 2 verbunden. Die beiden Hubsäulen 5 an den Hinterrädern 4 ermöglichen ein Absenken der Maschine im hinteren Bereich, so dass beispielsweise über verschiedene Hubpositionen die Frästiefe FT verändert werden kann. Um ein kantennahes Fräsen mit der Kaltfräse 1 zu ermöglichen, ist das auf der Seite des Maschinenrahmens 3 liegende Hinterrad 4, auf der die in 1 nicht sichtbare Fräswalze nahezu bündig mit dem Maschinenrahmen abschließt (nachstehend auch Nullseite genannt), von einer über den Maschinenrahmen 2 vorstehenden Ausschwenkposition (gemäß 1) in eine Einschwenkposition schwenkbar ausgebildet, in der das Hinterrad 4 gegenüber dem Maschinenrahmen bzw. der Stirnseite der Fräswalze auf der Nullseite überstandsfrei ist. Dazu ist eine entsprechende Schwenkmechanik an der Kaltfräse 1 vorhanden. Im hinteren Bereich der Kaltfräse 1 ist ferner ein Bedienarbeitsplatz 8 angeordnet, umfassend eine nicht näher bezeichnete Bedienkonsole, einen Sitz und weitere Komponenten zur Führung der Maschine.
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Zum Antrieb der Maschinenfunktionen, insbesondere der Vorderräder 3 und/oder der Hinterräder 4, sowie des Schwenkmechanismus und der Rotationsbewegung der Fräswalze ist ein Verbrennungsmotor vorhanden, der ein nicht näher bezeichnetes Hydrauliksystem mit Antriebsenergie versorgt. Der Verbrennungsmotor befindet sich in 1 links neben dem Wassertank 9. Unterhalb des Bedienarbeitsplatzes ist eine Fräswalze (in 1 nicht sichtbar) angeordnet, die zu den Seiten, nach vorn und nach oben hin zumindest teilweise von einem Fräswalzenkasten (in 1 ist die aufklappbare Fräswalzenkastentür des Fräswalzenkastens mit 10 gekennzeichnet) umgeben ist. Im Arbeitsbetrieb wird die Kaltfräse 1 in Arbeitsrichtung b mit um eine quer zur Arbeitsrichtung a verlaufende horizontale Achse rotierender Fräswalze über den zu bearbeitenden Untergrund geführt.
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2 ist eine grobe Draufsicht, aus der sich die Lage wesentlicher Elemente der Kaltfräse 1 zueinander weiter ergibt. Der Bedienarbeitsplatz 8 ist im hinteren Teil der Kaltfräse 1 angeordnet und liegt, bezogen auf die Arbeitsrichtung b, über der Fräswalze 11. Die zylinderförmige Fräswalze 11 schließt auf der einen Längsseite (in 1 auf der unteren Seite) nahezu bündig mit dem Maschinenrahmen 2 ab. Die Fräswalze 11 dient beispielsweise zum Abtragen von Straßendecken aus Beton, Asphalt oder dergleichen, und wird dazu auf die zu bearbeitende Oberfläche abgesenkt, in Rotation versetzt und in Pfeilrichtung b über die Straßendecke hinweg bewegt. Das auf der Nullseite befindliche schwenkbare hintere Stützrad 4 befindet sich in 2 in seiner über den Maschinenrahmen 2 nach außen vorstehenden Ausschwenkposition 12a und kann entlang Pfeilrichtung c in seine Einschwenkposition 12b (strichliert angedeutet) eingeschwenkt werden und umgekehrt. Die beiden der Nullseite gegenüberliegenden Räder (Vorderrad 3' und Hinterrad 4') sind, wie auch das auf der Nullseite liegende Vorderrad 3, dagegen nicht schwenkbar und vielmehr fest mit dem Maschinenrahmen 2 verbunden. Aus 2 ist ferner ersichtlich, dass in der Ausschwenkposition des schwenkbaren Hinterrades 4 beide Hinterräder 4 und 4' und die Längsachse der Fräswalze 11 in der Horizontalebene bezüglich ihrer Rotationsachsen auf einer gemeinsamen Achse d quer zur Arbeitsrichtung b bzw. entlang der Rotationsachse der Fräswalze 11 liegen. Wird das Hinterrad 4 dagegen eingeschwenkt, liegen nur das Hinterrad 4' und die Fräswalze 11 auf der Achse d. Relativ dazu ist das eingeschwenkte Hinterrad 4 in Arbeitsrichtung b nach vorn versetzt und liegt auf parallelen Achse e.
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Wie vorstehend bereits erwähnt, kann über eine Veränderung des Hubzustandes der beiden hinteren Hubsäulen 5 die Lage der Fräswalze 11 zum zu bearbeitenden Boden 13 hin verändert werden. Dies ist insbesondere in den 3a bis 3c näher veranschaulicht, die eine stark vereinfachte Rückansicht auf die Kaltfräse 1 sind. Die Fräswalze 11 ist gegenüber dem Boden 13 in 3a angehoben (”Transportstellung”), in 3b auf den zu bearbeitenden Boden 13 aufliegend abgesenkt (”Aufliegestellung”) und in 3c in den zu bearbeitenden Boden 13 abgesenkt (”Arbeitsstellung”). Durch ein Anheben und Absenken der Hubsäulen 5 können die verschiedenen Stellungen erhalten werden. Ausgehend von der Aufliegestellung gemäß 3b werden die Hubsäulen zum Beispiel auseinander gefahren bzw. der Maschinenrahmen 2 angehoben, um in die Transportstellung gemäß 3a zu gelangen. Zur Verdeutlichung ist in den 3a bis 3c der Abstand zwischen zum Hinterrad 4 und dem unteren Ende deder oberen Hülse 37 der Hubsäule 5 angegeben. Wird der Maschinenrahmen 2 von 3b ausgehend zur Transportstellung in 3a angehoben, vergrößert sich dieser Abstand vom Abstand A hin zum Abstand A1. Wird der Maschinenrahmen 2 dagegen von 3b ausgehend in die Arbeitsstellung gemäß 3c abgesenkt, verkleinert sich der Abstand A hin zum Abstand A2. In der Arbeitsstellung taucht die Fräswalze 11 in den zu bearbeitenden Boden 13 in Vertikalrichtung mit der Tiefe FT ein, die die Arbeitstiefe bzw. Frästiefe angibt, und hebt eine Fräsbett 17 aus. Je nach Einsatzzweck kann die gewünschte Frästiefe FT variieren, so dass die Beobachtung der Frästiefe FT für den Bediener der Kaltfräse 1 von immanenter Bedeutung ist.
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Hierzu umfasst die Kaltfräse 1 ein Regelungs- und/oder Überwachungssystem, umfassend jeweils eine Wegmesseinrichtung 14, eine Steuereinheit 15 und eine Anzeigeeinheit 16. Über die Anzeigeeinheit 16 wird dem Bediener im Bedienarbeitsplatz 8 wenigstens die aktuelle Frästiefe FT angezeigt. Mit Hilfe der Wegmesseinrichtung kann der Verstellweg der Hubsäulen 5 gemessen werden. Dazu weist die Wegmessereinrichtung einen magnetostriktiven Sensor 18 mit einem im Zylinder 6 angeordneten Zylindersensorelement 19 und einem im Kolben 7 angeordnetem Kolbensensorelement 20 auf. Mithilfe des Sensors 18 können die Veränderungen der Hubstellung der jeweiligen Hubsäule 5 ermittelt werden, die letztendlich proportional zum Höhenversatz der verschiedenen Abstände A, A1 und A2 sind. Der konkrete Aufbau ergibt sich beispielsweise aus 5a.
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Die praktische Bedienung der Frästiefenanzeige mit diesem System kann beispielsweise zunächst das Transportieren der Kaltfräse an den Einsatzort mit in Transportstellung befindlicher Fräswalze 11 sein (3a). Dort wird die Fräswalze 11 zunächst auf den zu bearbeitenden Boden 13 in die Aufliegestellung gemäß 3b abgesenkt. Über die Steuereinheit 15 kann nun der Ausgangswert bzw. Nullwert (entsprechende einer Frästiefe von null) festgelegt werden. Dies hat den Vorteil, dass beispielsweise unterschiedliche Füllzustande der Reifen der Hinterräder 4 und 4' (sofern es sich nicht, wie im Regelfall, um Vollgummiräder oder Raupengondeln handelt) mit berücksichtigt werden können und auf diese Weise die Frästiefe FT besonders exakt über die gesamte Breite der Fräswalze 11 bestimmt werden kann. Taucht die Fräswalze 11 im Arbeitsbetrieb in den zu bearbeitenden Boden 13 durch eine Absenken des Maschinenrahmens 2 (was durch ein Zusammenfahren der Hubsäulen 5 erreicht wird) gemäß 3c ab, registriert die jeweils in die Hubsäulen integrierte Wegmesseinrichtung mit Hilfe des Sensors 18 die Änderung des Hubzustandes der Hubsäulen 5 und leitet die ermittelten Werte über entsprechende Signalleitungen (in den 3a bis 3c gestrichelt angedeutet) an die Steuereinheit 15 weiter. Die Steuereinheit 15 ermittelt aus den Messwerten schließlich konkrete Frästiefenwerte FT und gibt diese in der Anzeigeeinheit 16 an. Anstatt der in den 3a bis 3c veranschaulichten Ausführungsform ist es ferner möglich, allein auf einer Seite bzw. in einer Hubsäule eine Wegmesseinrichtung 14 anzuordnen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Kaltfräse kein schwenkbares Hinterrad 4, sondern allein gegenüber dem Maschinenrahmen 2 ortsfest Räder aufweist.
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Ein wesentlicher Aspekt der erfindungsgemäßen Anordnung liegt in der speziellen Anordnung der Wegmesseinrichtung 14 bzw. des Sensors 18 der Wegmesseinrichtung 14 in der Hubsäule 5. Der Sensor ist in der Hubsäule 5 innenliegend positioniert und steht somit nicht über die im wesentlichen gleichmäßig verlaufende Außenoberfläche der Hubsäule (bzw. der Ummantelung in Form der unteren Hülse 36 und der oberen Hülse 37) vor. Konkret ist der Sensor vollständig in den Innenraum der Ummantelung hinein verlagert und steht daher beispielsweise in keinem direkten Kontakt zur Außenumgebung der Hubsäule 5. Um diese spezielle Anordnung und den grundsätzlichen Aufbau des magnetostriktiven Sensors 18 näher zu veranschaulichen, wird auf die 4 und 5a bis 5d verwiesen.
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In 4 ist die Hubsäule 5 des schwenkbaren Hinterrades 4 aus 1 vom Maschinenrahmen 2 gelöst in der Ansicht von vorne gezeigt. Die Befestigung an den Maschinenrahmen 2 erfolgt über einen geeigneten Schwenkmechanismus (nicht näher dargestellt), mit welchem die Hubsäule 5 bzw. das Hinterrad 4 horizontal ein- und ausgeschwenkt werden kann. An der oberen Hülse 37 der Hubsäule 5 sind dazu entsprechende Laschen 29 vorhanden. Nach oben hin ist die Hubsäule 5 bzw. die obere Hülse 37 der Hubsäule 5 mit einem Deckel 27 abgeschlossen. Zum Anheben und Absenken des Hinterrades 4 ist die im Inneren der Hubsäule 5 angeordnete Zylinder-Kolben-Einheit über die Hydraulikanschlüsse 30 an das Hydrauliksystem der Kaltfräse 1 angeschlossen. Die 5a bis 5e geben verschiedene Schnittansichten dieser Hubsäule 5 wieder, deren Schnittebenen in 4 mit I bis V bezeichnet sind. Beim Schnitt I handelt es sich um einen Vertikalschnitt entlang der Zylinderachse der Kolben-Zylinder-Einheit 5. Die Schnitte II bis V sind dagegen jeweils Horizontalschnitte durch die Hubsäule 5 in verschiedenen Höhen, wobei die Draufsicht auf die Schnitte jeweils von unten erfolgt, wie es durch die entsprechenden Pfeile zu den einzelnen Schnittebenen II bis V in 4 angegeben ist.
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Die wesentlichen Elemente des magnetostriktiven Sensors 18 sind ein Positionsmagnet 21, ein Signalumformer 22 und ein Sensorstab 23. Diese sind in einem Innenraum 24 innerhalb der aus dem Zylinder 6 und dem Kolben 7 gebildeten Zylinderkolbeneinheit angeordnet bzw. in die Hubsäule 5 integriert. Der Sensor 18 ist somit nach außen hin vollständig von der Hubsäule 5 (sowohl von er Gesamtheit aus dem Zylinder 6 und dem Kolben 7 als auch von der Gesamtheit aus der unteren Hülse 36 und der oberen Hülse 37) abgeschirmt und damit der Einwirkung von Witterungseinflüssen, etc., entzogen. Darüber hinaus verdeutlichen insbesondere die 4 und 5a die platzsparende und gegenüber der Außenfläche der Hubsäule 5 überstandsfreie Integration des Sensors in die Hubsäule 5, da zur Positionierung des Sensors der Innenraum 24 bzw. das Innere der Hubsäule 5 genutzt wird. Der Sensorstab 23 erstreckt sich mit seiner Längsachse entlang der Zylinderachse des Kolbens 7 und des Zylinders 6. Am unteren stirnseitigen Ende des Sensorstabes 23 ist der Signalumformer angeordnet, der zur Aussendung eines Impulses in den Sensorstab 22 und zum Empfang eines akustischen Signals ausgebildet ist. Am Signalumformer 22 sind als Teil der Wegmesseinrichtung 14 ferner nicht näher bezeichnete Anschlusskabel vorhanden, die zur Stromversorgung und zur Signalübertragung an die Steuereinheit 15 genutzt werden können und aus der Hubsäule 5 herausgeführt sind.
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Der Signalumformer 22 ist fest mit dem Zylinder 6 verbunden und bildet somit das Zylindersensorelement 20 zusammen mit dem Sensorstab 23. Das Kolbensensorelement 19 ist dagegen der Positionsmagnet 21, bei dem es sich um einen ringförmigen Permanentmagneten handelt, durch dessen mittiges Loch der Sensorstab 23 berührungsfrei hindurch geführt ist. Der Positionsmagnet 21 ist fest mit dem Kolben 6 verbunden. Dazu ist der Positionsmagnet 21 am unteren Ende des Kolbens 7 angeordnet. Gegenüber dem Kolben 6 ist der Positionsmagnet 21 daher ortsfest.
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Zur Höhenverstellung der Hubsäule 5 wird der Kolben 7 relativ zum Zylinder 6 verschoben, was letztendlich eine Relativbewegung des Positionsmagneten 21 gegenüber dem Signalaufnehmer 22 entlang dem Sensorstab 23 zur Folge hat. Diese Abstandsänderung wird vom magnetostriktiven Sensor 18 signalmäßig erfasst und an die Steuereinheit 15 zur weiteren Verarbeitung übertragen. In der Auflagestellung kann der Bediener dazu die Steuereinheit 15 auf null stellen, was eine Frästiefe von null entspricht. Wird die Fräswalze 11 anschließend in den zu bearbeitenden Untergrund abgesenkt, was praktisch durch ein Einfahren des Kolbens 7 in den Zylinder 6 geschieht, wird diese Änderung der Hubstellung vom Sensor 18 erfasst. Mit den vom Sensor 18 übermittelten Messdaten kann die Steuereinheit schließlich, da die Änderung der Hubstellung entlang des Sensorstabes 23 der Absenktiefe der Fräswalze 11 in den Boden 13 entspricht, die Frästiefe FT in metrischen oder imperialen Einheiten bestimmen und in einem entsprechenden Display anzeigen.
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Bei der Anwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens zur Bestimmung der Frästiefe FT, insbesondere mit der beschriebenen konkreten Anordnung des Sensors 18, gelingen bereits eine sehr exakte Bestimmung der aktuellen Frästiefe. Allerdings weisen Fräsen mit einem schwenkbaren Rad, insbesondere mit dem schwenkbaren Hinterrad 4, noch die Besonderheit auf, dass sich die den jeweiligen Hubzuständen entsprechenden Frästiefen FT im eingeschwenkten und im ausgeschwenkten Zustand unterscheiden. Zur weiteren Verdeutlichung wird hierzu auf die 6a und 6b verwiesen, die die Kaltfräse 1 stark schematisiert in Seitenansicht zeigen (wobei bei der Ausführungsform in den 6a und 6b die Lage des Zylinders 6 und des Kolbens 7 im Vergleich zur vorhergehenden Ausführungsform vertauscht sind und die obere und die untere Hülse 36 bzw. 37 nicht angegeben sind). In 6a ist die Kaltfräse 1 in Aufliegestellung, d. h. die Fräswalze 11 liegt auf zum zu bearbeitenden Boden 13 auf, und in 6b in Arbeitsteilung, d. h. die Fräswalze 11 ist in den zu bearbeitenden Boden 13 abgesenkt. Dadurch jedoch, dass der Maschinenrahmen 2 nicht vollständig, sondern allein im hinteren Bereich abgesenkt wird, erhält er eine nach hinten abfallende Schieflage, wodurch der Abstand der Maschinenrahmens zum Boden nach vorne bzw. in Arbeitsrichtung b entlang der Maschinenrahmens zunimmt. Für die gleiche Frästiefe FT muss das schwenkbare Hinterrad 4 im eingeschwenkten (und nach vorn versetzten) Zustand somit weniger angehoben werden, als im ausgeschwenkten Zustand. In 6b ist dies durch das punktiert dargestellte Hinterrad 4vs näher veranschaulicht, dass zunächst in seiner ausgeschwenkten Stellung im hinteren Bereich der Kaltfräse 1 eingezeichnet ist. Dort liegt es auf gleicher Höhe mit der Fräswalze 11 und dem auf der anderen Seite des Maschinenrahmens 2 nicht schwenkbaren Hinterrad 4' (Achse d aus 2). Diese Position ist ferner in einer entlang der Längsachse des Maschinenrahmens 2 nach vorn versetzten Projektion gezeigt in der Weise, dass sie quer zur Längsachse des Maschinenrahmens 2 in Arbeitsrichtung b auf einer Höhe mit dem Hinterrad 4 in der eingeschwenkten Position abgebildet ist (auf Achse e aus 2). Es ist ersichtlich, dass diese beiden Stellungen in Bezug auf die Bewegungs- bzw. Hubachse der Hubsäule 5 um den Differenzabstand AΔ auseinander liegen, was in Bezug auf die Frästiefe einer Tiefendifferenz von AF entspricht. Um diese Fehlerquelle zu eliminieren, ist die Steuereinheit 15 zur Durchführung einer entsprechenden Korrekturfunktion ausgebildet, die die Abhängigkeit der mit der Wegmesseinrichtung 14 ermittelten Frästiefe FT von der Schwenkstellung des in der Horizontalebene schwenkbaren Hinterrades 4 berücksichtigt und daher wesentlich präzisere und von der Schwenkstellung unabhängige Werte der Frästiefe FT am Anzeigeelement 16 anzeigen kann. Der grundsätzliche Ablauf dieses Verfahrens ist in 7 anhand des dort gezeigten Systems zur Bestimmung der Frästiefe FT weiter veranschaulicht.
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Das System 32 wird zunächst auf null gesetzt, wie es vorstehend bereits beschrieben wurde. Anschließend erfassen die in jeweils eine Hubsäule integrierten Wegmesseinrichtungen 14 den Hubzustand der jeweiligen Hubsäule. Es versteht sich von selbst, dass dazu nicht zwingend auf die vorstehende Sensoranordnung mit dem magnetostriktiven Sensor 18 zurückgegriffen werden muss. Grundsätzlich kann die Korrekturfunktion dann von der Steuereinheit 15 durchgeführt werden, wenn die Änderungen der Hubzustände mit anderen geeigneten Wegmesseinrichtungen, beispielsweise mit Seilzugsensoren oder optischen Abstandssensoren, ermittelt werden. Darüber hinaus kann es auch bereits ausreichend sein, allein am schwenkbaren Hinterrad 4 eine solche Anordnung vorzusehen. Bevorzugt ist es allerdings, zumindest an dem schwenkbaren und an dem nicht schwenkbaren Hinterrad jeweils eine entsprechende Wegmesseinrichtung vorzusehen, wie es in 7 der Fall ist. Die linke Wegmesseinrichtung 14 ist dabei dem schwenkbaren Hinterrad 4 und die rechte Wegmesseinrichtung dem nicht schwenkbaren Hinterrad 4' zugeordnet. Die von den beiden Wegmesseinrichtungen 14 ermittelten Veränderungen des Hubzustandes der Hubsäulen in Bezug auf den vorher festgesetzten Nullpunkt werden an die Steuereinheit 15 übermittelt. Gleichzeitig fragt die Steuereinheit die Schwenkposition des schwenkbaren Hinterrades 4 ab. Hierzu ist eine entsprechende Sensoreinrichtung 33 vorhanden, die in der Weise ausgebildet ist, dass sie zumindest feststellen kann, ob sich das schwenkbare Hinterrad 4 in einer bestimmten Stellung, beispielsweise der eingeschwenkten Stellung, befindet oder nicht. Ideal ist es, wenn diese Sensoreinrichtung positiv feststellen kann, ob sich das Hinterrad 4 in der eingeschwenkten oder in der ausgeschwenkten Stellung befindet. Stehen der Steuereinheit diese Informationen in einem Zwischenspeicher 34 zur Verfügung, entscheidet sie, ob die Durchführung einer Korrekturfunktion erforderlich ist oder nicht. Vorliegend ist die Korrekturfunktion immer dann nötig, wenn sich das Hinterrad 4 in der eingeschwenkten Stellung, wie sie in 6b gezeigt ist, befindet. Zur Durchführung der Korrekturfunktion ruft die Steuereinheit 15 aus einem Festspeicher 34 einen dort hinterlegten Korrekturfaktor auf, mit dem der von der Wegmesseinrichtung 14 des schwenkbaren Hinterrades 4 ermittelte Messwert multipliziert wird. Dieser korrigierte Messwert wird schließlich metrisch oder imperial in der digitalen Anzeigevorrichtung 16 als Ist-Arbeitstiefe angezeigt (die der realen Arbeitstiefe entspricht), wobei dort die Messwerte des rechten und des linken Hinterrades getrennt voneinander (16a, 16b) angezeigt werden. Auf diese Weise können beispielsweise auch Schräglagen schnell vom Bediener erfasst werden.
