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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Straßenbaumaschine, insbesondere eines Beschickers oder einer Straßenfräse, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Straßenbaumaschine, insbesondere einen Beschicker oder eine Straßenfräse, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
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Oberflächenbeläge bzw. Straßenaufbauten, die beispielsweise begehbar oder befahrbar sind, wie insbesondere Fahrbahnbeläge oder Straßendeckenschichten bzw. Straßendecken, werden üblicherweise aus Materialien wie vorzugsweise Asphalt hergestellt. Zum Herstellen der auf einem Untergrund aufgebrachten Materialschicht werden im Allgemeinen Straßenfertiger eingesetzt. Zum Entfernen einer derartigen Materialschicht von einem Untergrund dienen Straßenfräsen.
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Das Material wird dem Straßenfertiger üblicherweise zumindest im Wesentlichen kontinuierlich zugeführt, um einen gleichmäßigen und möglichst ununterbrochenen Materialauftrag zu gewährleisten. Als Puffer für kürzere Lieferunterbrechungen weist der Straßenfertiger im Allgemeinen einen auch als Materialbunker bezeichneten Behälter bzw. Vorratsbehälter auf. Das Material wird dazu üblicherweise von einem Beschicker mit Hilfe eines Förderers in diesen Vorratsbehälter geladen. Dazu weist der Beschicker einen Förderer auf, der das Material insbesondere das Straßenbaumaterial zum Vorratsbehälter des Straßenfertigers transportiert.
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Beschicker der hier beanspruchten Art weisen üblicherweise zwei Förderer auf, nämlich einen Primär- oder Hauptförderer und einen Schwenkförderer. Durch den Primärförderer wird Straßenbaumaterial von einem Vorratsbehälter des Beschickers entgegen einer Fertigungsrichtung einem an einem hinteren Ende des Beschickers angeordnetem Schwenkförderer zugeführt. Sowohl der Primärförderer, als auch der Schwenkförderer sind als Gurtförderer ausgebildet. Der Schwenkförderer befindet sich in Fertigungsrichtung betrachtet unter einem hinteren Ende des nach hinten schräg nach oben verlaufenden Primärförderers. Straßenbaumaterial, das von dem Vorratsbehälter des Beschickers über den Primärförderer zum hinteren Ende des Beschickers transportiert wird, fällt von einem hinteren Ende des Beschickers auf den Schwenkförderer. Von dem Schwenkförderer wird das Straßenbaumaterial dem Vorratsbehälter des folgenden Straßenfertigers zugeführt.
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Um beispielsweise mehrere nebeneinander fahrende Straßenfertiger mit Straßenbaumaterial zu beschicken, ist der Schwenkförderer des Beschickers um eine vertikale Achse verschwenkbar. Durch das Verschwenken des Schwenkförderers relativ zu dem Primärförderer wird die Fördermenge des Schwenkförderers aus geometrischen Gründen eingeschränkt. Dem von dem Primärförderer auf den Schwenkförderer fallenden Straßenbaumaterial steht aufgrund des verschwenkten Schwenkbandes nur ein reduzierter Bereich des Gurtförderers des Schwenkbandes zur Verfügung. Aufgrund dieser geometrischen Reduzierung der Fördermenge des Schwenkförderers muss auch die Fördermenge des Primärförderers gedrosselt werden, damit das auf den Schwenkförderer fallende Straßenbaumaterial nicht von selbigem herunterfällt.
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Um das Straßenbaumaterial, das von dem Primärförderer zum Schwenkförderer transportiert wird, stärker zu richten bzw. zu kanalisieren, weist ein Ende des Primärförderers eine Schütte bzw. einen Trichter auf, der das Straßenbaumaterial gezielt einem Bereich des Gurtförderers des Schwenkförderers zuführt, der trotz des Verschwenkens für die Materialübergabe zur Verfügung steht. Allerdings schränkt auch dieser Trichter sowohl die Fördermenge des Schwenkförderers als auch des Primärförderers ein. Während somit mit einem unverschwenkten Schwenkband eine maximale Fördermenge an Straßenbaumaterial förderbar ist, reduziert sich die Fördermenge im Schwenkbetrieb auf 50 % bis 80 % der maximalen Fördermenge. Durch diese konstruktiv bedingte Reduzierung der Fördermenge sind die nachfolgenden Straßenfertiger lediglich mit einer eingeschränkten Beschickrate mit Straßenbaumaterial versorgbar. Dadurch wird die gesamte Einbaugeschwindigkeit der Straßenbaumaschinen reduziert, was letztendlich einen zeitlichen wie auch finanziellen Mehraufwand bedeutet.
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Straßenfräsen dienen dazu, einen Straßenbelag oder dergleichen von einem Untergrund zu entfernen bzw. abzufräsen. Das durch eine Fräswalze abgetragene Material wird ebenfalls durch einen Primärförderer einem Schwenkförderer zugeführt, von dem aus das abgefräste Straßenbaumaterial auf beispielsweise einem Lastkraftwagen abgeworfen wird zum Abtransport. Auch hier wird im Schwenkbetrieb des Schwenkförderers aus geometrischen bzw. konstruktiven Gründen die Leistung bzw. die Fräsleistung der Straßenfräse eingeschränkt. So muss bei einer relativen Verschwenkung des Schwenkförderers zum Primärförderer die Fräsgeschwindigkeit bzw. die Fräsrate der Straßenfräse reduziert werden, damit das abgefräste Material nicht seitlich von dem Schwenkförderer herabfällt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Straßenbaumaschine und eine Straßenbaumaschine zu schaffen, mit der die Förderleistung der Förderbänder, insbesondere des Primärförderers und des Schwenkförderers, optimierbar ist.
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Ein Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe weist die Maßnahmen des Anspruchs 1 auf. Demnach ist es vorgesehen, dass die Fördergeschwindigkeit des Primärförderers und/oder des Schwenkförderers in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel des Schwenkförderers relativ zum Primärförderer automatisch eingestellt wird, um die Förderleistung der Förderer zu optimieren. So ist beispielsweise die Fördergeschwindigkeit des Primärförderers und des Schwenkförderers hoch zu wählen, wenn der Schwenkwinkel des Schwenkförderers relativ zum Primärförderer gleich oder ähnlich 0° beträgt. Eine Anpassung der Fördergeschwindigkeit des Primärförderers und/oder des Schwenkförderers ist allerdings notwendig, wenn der Schwenkwinkel zwischen dem Schwenkförderer und dem Primärförderer einen gewissen Betrag überschreitet. Durch diese auf den Schwenkwinkel abgestimmte Regulierung der Fördergeschwindigkeiten des Primärförderers und/oder des Schwenkförderers kann die Förderleistung der Förderbänder optimiert werden. Durch diese Optimierung sind die folgenden Straßenfertiger mit einer maximalen Förderleistung beschickbar.
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Bevorzugt kann es außerdem vorgesehen sein, dass für eine optimierte Förderleistung die Fördergeschwindigkeit des Schwenkförderers erhöht und/oder die Fördergeschwindigkeit des Primärförderers reduziert wird. Da aufgrund des Verschwenkens auf dem Schwenkförderer dem herabfallenden Straßenbaumaterial lediglich ein begrenzter Bereich zur Verfügung steht, kann die effektive Förderfläche auf dem Schwenkförderer erhöht werden, indem die Geschwindigkeit des Gurtförderers des Schwenkförderers erhöht wird. Durch diese erhöhte Geschwindigkeit des Schwenkförderers im Vergleich zu der Geschwindigkeit des Primärförderers kann über die Zeit gesehen die gleiche Menge Straßenbaumaterial transportiert werden, wie von dem Primärförderer, dessen Geschwindigkeit konstant gehalten wird. Gleichermaßen ist es auch denkbar, dass die Fördergeschwindigkeit des Primärförderers reduziert wird und die Fördergeschwindigkeit des Schwenkförderers konstant gehalten wird, um die Fördermenge pro Zeiteinheit auf beiden Förderern gleich zu halten. Des Weiteren kann es vorgesehen sein, dass sowohl die Fördergeschwindigkeit des Schwenkförderers erhöht, als auch die Fördergeschwindigkeit des Primärförderers reduziert wird. Durch diese Anpassung der Fördergeschwindigkeiten der Förderer kann in Abhängigkeit von dem momentanen Schwenkwinkel eine optimale Förderrate des Straßenbaumaterials erreicht werden.
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Bevorzugt kann es außerdem vorgesehen sein, dass der relative Schwenkwinkel zwischen dem Schwenkförderer und dem Primärförderer durch einen Messwertgeber, vorzugsweise kontinuierlich, ermittelt wird. Durch die, insbesondere taktweise Ermittlung des Schwenkwinkels zwischen dem Schwenkförderer und dem Primärförderer lässt sich durch eine Steuereinheit direkt ermitteln, wie groß die Reduzierung der dem Transport dienenden Fläche auf dem Gurtförderer des Schwenkförderers ist. Je nachdem wie groß diese Reduzierung ist, muss entsprechend die Fördergeschwindigkeit des Schwenkförderers erhöht werden.
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Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann es vorsehen, dass der ermittelte Schwenkwinkel an eine Steuereinheit übertragen wird, wobei die Fördergeschwindigkeit des Schwenkförderers und/oder des Primärförderers durch die Steuereinheit dynamisch eingestellt wird. Durch diese winkelabhängige Einstellung der Fördergeschwindigkeiten des Schwenkförderers und/oder Primärförderers erhöht sich bzw. reduziert sich die Geschwindigkeit, sodass eine optimale Förderleistung erzielbar ist. Dabei werden über die Steuereinheit direkt die Antriebe der Förderer angesteuert und zwar solange, bis die von der Steuereinheit berechneten Geschwindigkeiten erreicht sind. Sobald sich der Schwenkwinkel zwischen dem Schwenkförderer und dem Primärförderer ändert, wird nahezu zeitgleich auch die Fördergeschwindigkeit des Schwenkförderers und/oder des Primärförderers geändert.
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Des Weiteren kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Schwenkwinkel von dem Messwertgeber direkt gemessen wird, indirekt an einem Antrieb, insbesondere an einem Zylinder, zum Verschwenken des Schwenkförderers oder anhand des Materialfüllstandes, vorzugsweise anhand der zeitlichen Materialfüllstandsänderung, auf dem Schwenkförderer und/oder dem Primärförderer. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass der Messwertgeber in einem Zylinder, der an dem Schwenkförderer angelenkt ist, integriert ist und die Stellung des Hubzylinders direkt Auskunft über den Schwenkwinkel gibt. Des Weiteren ist es denkbar, dass der Schwenkwinkel anhand des Materialfüllstandes bzw. der zeitlichen Materialfüllstandsänderung auf dem Schwenkförderer ermittelt wird. Wenn die zeitliche Materialfüllstandsänderung zunimmt, lässt dies direkt auf einen entsprechenden Schwenkwinkel schließen. Wenn die zeitliche Materialfüllstandsänderung 0 beträgt, ist davon auszugehen, dass der Winkel zwischen dem Schwenkförderer und dem Primärförderer 0° beträgt.
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Eine Straßenbaumaschine zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 6 auf. Demnach ist es vorgesehen, dass dem Schwenkförderer ein Messwertgeber zugeordnet ist, der einen Schwenkwinkel des Schwenkförderers relativ zum Primärförderer ermittelt. Sobald dieser Messwertgeber den entsprechenden Schwenkwinkel ermittelt hat, wird in Abhängigkeit von diesem Schwenkwinkel die Fördergeschwindigkeit des Schwenkförderers und/oder des Primärförderers eingestellt.
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Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass der Messwertgeber als optischer, mechanischer, elektrischer oder elektromagnetischer Sensor zur Bestimmung des Schwenkwinkels ausgebildet ist. So kann beispielsweise der Schwenkwinkel direkt durch eine Kamera, durch einen Fühler, einen Abstandshalter, einen Kondensator, einer Spule oder dergleichen bestimmt werden. Der Messwertgeber ist direkt mit einer Steuereinheit auf der Straßenbaumaschine verbunden, wobei von der Steuereinheit anhand des ermittelten Messwertes der Schwenkwinkel bestimmt wird und die Antriebe des Schwenkförderers bzw. des Primärförderers derart ansteuerbar sind, dass die Geschwindigkeiten angehoben oder reduziert werden.
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Darüber hinaus kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Messwertgeber mit einer Steuereinheit verbunden ist und über die Steuereinheit in Abhängigkeit von dem ermittelten Schwenkwinkel die Fördergeschwindigkeit des Primärförderers und/oder des Schwenkförderers einstellbar ist, vorzugsweise Antriebe des Primärförderers und/oder des Schwenkförderers dem ermittelten Schwenkwinkel entsprechend einstellbar sind.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- 1 eine Seitenansicht eines Beschickers mit einem Schwenkförderer,
- 2 eine Sicht auf den Beschicker gemäß der 1, und
- 3 eine Sicht auf den Beschicker gemäß der 1 mit einem verschwenkten Schwenkförderer.
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Ein Einbauzug zum Herstellen eines Oberflächenbelags bzw. eines Straßenbelags aus Asphalt umfasst üblicherweise wenigstens einen in der Zeichnung nicht dargestellten Straßenfertiger und wenigstens einen Beschicker 10 (1). Der Straßenfertiger dient dazu, hinzugeführtes Material wie beispielsweise Asphalt, auf den Untergrund aufzubringen, diesen dort mehr oder weniger gleichmäßig zu verteilen und geeignet zu verdichten. Der Straßenfertiger weist an einem vorderen Endbereich einen Vorratsbehälter für Material auf. Diesem Vorratsbehälter wird das Material während des Betriebs des Straßenfertigers sukzessive entnommen und durch das Innere insbesondere dem unteren, bodennahen Bereich des Straßenfertigers in den Bereich der Einbaubohle transportiert.
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Das Material wird dem Vorratsbehälter des Straßenfertigers durch den Beschicker 10 zugeführt. Dazu weist der Beschicker 10 einen Förderausleger 11 mit einem sich an diesem entlang erstreckendem Primärförderer 12 oder Hauptförderer auf. Der Förderausleger 11 ist in Fertigungsrichtung 13 betrachtet an einem hinteren Ende 14 des Beschickers 10 angelenkt.
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Zum Verfahren weist der Beschicker 10 ein Fahrwerk auf, das hier als Raupenfahrwerk 16 ausgebildet ist. Als Antrieb für das Fahrwerk und die verschiedenen Einheiten des Beschickers 10 besitzt dieser eine eigene Antriebseinheit 17; typischerweise mit einem Verbrennungsmotor. Zur Steuerung des Beschickers 10, also insbesondere des Fahrwerks und des Primärförderers 12, ist ein Bedienstand 18 mit Bedienelementen 19 vorgesehen.
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Am vorderen Endbereich des Beschickers 10 weist dieser einen Vorratsbehälter 20 auf. In diesem Vorratsbehälter 20 kann ein hier nicht dargestelltes Transportfahrzeug, wie beispielsweise ein Lastkraftwagen beispielsweise mit einer kippbaren Ladefläche einen Vorrat des Straßenbaumaterials schütten. Das Material wird sodann von einem Gurtförderer 15 des Primärförderers 12 aus dem Vorratsbehälter 20 entnommen. Der Gurtförderer 15 erstreckt sich dazu vom Bereich des Vorratsbehälters 20 bis in den Bereich des Förderauslegers 11 (2). Am Ende des Förderauslegers 11 bzw. des Primärförderers 12 wird das Straßenbaumaterial durch eine trichterartige Schütte 21 direkt in einen Vorratsbehälter eines Straßenfertigers oder auf einen weiteren Förderer abgeworfen. Die Schütte 21 ist derart ausgebildet, dass der Materialstrom von dem Primärförderer 12 auf einen begrenzten Bereich unterhalb des Primärförderers 12 abgefördert wird.
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Für den Fall, dass ein Beschicker 10 mehrere nebeneinanderfahrende Straßenfertiger mit Straßenbaumaterial versorgen muss, ist dem Beschicker 10 an dem hinteren Ende 14 ein weiterer sogenannter Schwenkförderer 22 zugeordnet. Dieser Schwenkförderer 22 ist an dem hinteren Ende 14 des Beschickers 10 angelenkt. Der Schwenkförderer 22 weist ebenfalls einen Gurtförderer 23 auf, der sich von einem vorderen Bereich 24, der direkt unterhalb der Schütte 21 des Primärförderers 12 angeordnet ist, bis zu einem Abgabepunkt 25 am hinteren Ende 26 des Schwenkförderers 22 erstreckt. Um nebeneinanderfahrende Straßenfertiger mit Straßenbaumaterial zu versorgen, kann der Schwenkförderer 22 sowohl vertikal als auch horizontal verschwenkt werden. Dazu weist der Schwenkförderer entsprechende Hubzylinder 27 und 28 auf, durch die die Höhe des Abgabepunktes 25 sowie die Position relativ zu den Vorratsbehältern der folgenden Straßenfertiger eingestellt werden kann.
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Insbesondere für die Verwendung des Schwenkförderers 22 erweist sich der Einsatz der Schütte 21 als notwendig. Wenn der Schwenkförderer 22 aufgrund der Position eines zu beschickenden Straßenfertigers verschwenkt werden muss, d. h. wenn eine Längsachse des Schwenkförderers 22 mit einer Längsachse des Primärförderers 12 einen bestimmten Schwenkwinkel 29 einnimmt, würde das von dem Primärförderer 12 geförderte Straßenbaumaterial ohne Einsatz der Schütte 21 neben den Gurtförderer 23 des Schwenkförderers 22 fallen (3). Die Schütte 21 bewirkt nun, dass das Material von dem Primärförderer 12 gerade noch auf den Gurtförderer 23 des Schwenkförderers 22 fällt. Allerdings wird dadurch die durch den Schwenkförderer 22 abtransportierbare Straßenbaumaterialmenge reduziert. Durch das Einnehmen eines von Null verschiedenen Schwenkwinkels 29 reduziert sich aus rein geometrischen Gründen die Fläche auf dem Gurtförderer 23 des Schwenkförderers 22 die für den Abtransport des Straßenbaumaterials zur Verfügung steht. Daher muss um einen Materialstau vor der Schütte 21 zu verhindern, die Fördergeschwindigkeit des Primärförderers 12 reduziert werden. Dadurch wird jedoch die gesamte Förderleistung des Beschickers vermindert.
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Es ist nun erfindungsgemäß vorgesehen, dass in Abhängigkeit von dem Schwenkwinkel 29 die Fördergeschwindigkeit des Schwenkförderers 22 und/oder die Fördergeschwindigkeit des Primärförderers 12 erhöht und/oder reduziert wird. So kann beispielsweise bei einem Schwenkwinkel 29 von 10°, 20°, 30° oder noch mehr Grad die Fördergeschwindigkeit des Schwenkförderers 22 erhöht werden, um die reduzierte Fläche, die dem Straßenbaumaterial auf dem Schwenkförderer 22 zur Verfügung steht, zu kompensieren. Die Fördergeschwindigkeit des Schwenkförderers 22 wird gerade derart eingestellt, dass die über die Zeit ermittelte Fördermenge des Primärförderers 12 und des Schwenkförderers 22 wenigstens nahezu identisch sind. Gleichermaßen ist es denkbar, dass für den gleichen Zweck die Fördergeschwindigkeit des Primärförderers 12 reduziert wird. Außerdem kann es vorgesehen sein, dass sowohl die Fördergeschwindigkeit des Schwenkförderers 22 erhöht als auch die Fördergeschwindigkeit des Primärförderers 12 reduziert wird, um die Fördermengen der Förderer 12, 22 anzupassen und somit die Förderleistung des Beschickers 10 zu optimieren.
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Für die Bestimmung des Schwenkwinkels 29 kann es vorgesehen sein, dass dem Beschicker 10 bzw. dem Schwenkförderer 22 und/oder dem Primärförderer 12 nicht dargestellte Sensoren zugeordnet sind. Bei diesen Sensoren kann es sich beispielsweise um mechanische, optische, elektrische, elektromagnetische Sensoren oder um Sensoren an den Hubzylindern 27 handeln. Durch die Stellung der Zylinder 27, lässt sich direkt ableiten, in welche Winkelposition sich der Schwenkförderer 22 relativ zu dem Primärförderer 12 befindet.
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Ebenfalls erscheint es denkbar, dass der relative Schwenkwinkel 29 zwischen dem Schwenkförderer 22 und dem Primärförderer 12 über einen Füllstandsensor für das Straßenbaumaterial auf dem Gurtförderer 15 und/oder auf dem Gurtförderer 23 und zwar in der Nähe der Schütte 21 aufgenommen wird. Durch diese Bestimmung bzw. durch den Abgleich des Füllstandes auf dem Gurtförderer 15 und dem Gurtförderer 23 lässt sich das zeitliche Mittel des transportierten Straßenbaumaterials auf den Primärförderer 12 und dem Schwenkförderer 22 ermitteln. Sobald sich hier ein Ungleichgewicht einstellt, kann dieses durch eine entsprechende Änderung der Fördergeschwindigkeiten behoben werden.
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Die entsprechenden Sensoren für die Ermittlung des Schwenkwinkels 29 lassen sich über eine nicht dargestellte Steuereinheit auslesen. Die Steuereinheit, die vorzugsweise den Bedienstand 18 des Beschickers 10 zugeordnet sein kann, wertet sodann die ermittelten Daten aus und bestimmt den Schwenkwinkel. In Abhängigkeit des ermittelten Schwenkwinkels 29 wird sodann von der Steuereinheit über die entsprechenden Antriebe die Fördergeschwindigkeiten des Primärförderers 12 und/oder des Schwenkförderers 22 eingestellt. Diese Bestimmung des Schwenkwinkels und Einstellung der Fördergeschwindigkeiten erfolgt taktweise, vorzugsweise kontinuierlich, sodass während des gesamten Betriebs des Beschickers 10 stets eine optimale Förderleistung der Förderer 12, 22 aufrechterhalten werden kann. Gleichsam ist es vorgesehen, dass bei einer Reduzierung bzw. einer Erhöhung der Menge des aus dem Vorratsbehälter 20 zu transportierenden Straßenbaumaterials die Fördergeschwindigkeiten des Beschickers und des Schwenkförderers 22 entsprechend angepasst werden.
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Auch wenn das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel einen Beschicker 10 beschreibt, so sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung auch auf andere Straßenbaumaschinen, wie beispielsweise eine Straßenfräse anwendbar ist. Auch bei einer Straßenfräse wird Material von einem Primärförderer an einen folgenden Schwenkförderer übergeben, von dem das abgefräste Material an einen Lastkraftwagen übergeben wird. Da auch hierzu der Schwenkförderer relativ zu dem Primärförderer verschwenkt wird, tritt die gleiche Problematik auf, wie oben anhand der Förderer eines Beschickers dargestellt. Insofern lassen sich die anhand der Zeichnung dargestellten Maßnahmen und Merkmale der vorliegenden Erfindung direkt auf eine Straßenfräse übertragen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Beschicker
- 11
- Förderausleger
- 12
- Primärförderer
- 13
- Fertigungsrichtung
- 14
- Ende
- 15
- Gurtförderer
- 16
- Raupenfahrwerk
- 17
- Antriebseinheit
- 18
- Bedienstand
- 19
- Bedienelement
- 20
- Vorratsbehälter
- 21
- Schütte
- 22
- Schwenkförderer
- 23
- Gurtförderer
- 24
- vorderer Bereich
- 25
- Abgabepunkt
- 26
- hinteres Ende
- 27
- Hubzylinder
- 28
- Hubzylinder
- 29
- Schwenkwinkel
