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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Straßenbelags mit einem Straßenfertiger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Straßenfertiger dienen zur Herstellung von Straßenbelägen aus vorzugsweise Asphalt, Schwarzdecken, aber auch Beton. Solche üblicherweise selbstfahrenden Straßenfertiger verfügen in Einbaurichtung gesehen hinter einem Fahrwerk über eine Einbaubohle. Die Einbaubohle kann sowohl breitenunveränderlich, aber auch als sogenannte Vario-Bohle mit veränderlicher Arbeitsbreite ausgebildet sein.
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Um Straßenbeläge unterschiedlicher Breite herstellen zu können, weisen Einbaubohlen bekannter Straßenfertiger zusätzlich zu einem Einbaubohlenhauptteil oder Bohlenmittelteil an den äußeren Enden des Bohlenmittels Einbaubohlenverstellteile oder -anbauteile auf. Diese Bohlenverstellteile sind dem Bohlenmittelteil verfahrbar zugeordnet. Dadurch lässt sich die Breite der Einbaubohle an beiden Seiten gleichermaßen oder nur auf einer Seite vergrößern bzw. ggf. auch verkleinern. Außerdem sind sogenannte Anbauteile bekannt, die an die äußeren Enden des Einbaubohlenmittelteils koppelbar sind. Durch derartige Anbauteile lässt sich eine vorgegebene, feste Verbreiterung der Einbaubreite erreichen.
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Während der Herstellung des Straßenbelags muss kontrolliert werden, ob die Einbaubohle relativ zu der vorgesehenen Position für den Straßenbelag korrekt ausgerichtet ist. Dies gilt insbesondere für die Bohlenverstellteile. Um zu kontrollieren, ob die Einbaubohle bzw. die Bohlenverstellteile richtig orientiert sind, ist es üblich, dass während des Betriebs des Straßenfertigers die Position der Einbaubohle bzw. der Bohlenverstellteile durch Bedienpersonen kontrolliert werden. Für den Fall, dass die relative Position der Bohlenverstellteile zu einer Referenz, wie beispielsweise einem Bordstein, abweicht, führt die Bedienperson die Bohlenverstellteile manuell oder automatisch nach. Die Nachführung erfolgt derart, dass die Bedienperson das entsprechende Bohlenverstellteil relativ zu dem Bohlenmittelteil verschiebt, sodass die Einbaubreite vergrößert oder verringert wird. Dies kann auf beiden Seiten des Bohlenmittelteils für ein linkes Bohlenverstellteil und ein rechtes Bohlenverstellteil erfolgen.
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Dieses Angleichen der Bohlenverstellteile an eine Referenz ist insbesondere problematisch für die Herstellung eines Straßenbelags mit einem Dachprofil. Bei einem Dachprofil werden in der Regel zwei Fahrbahnen hergestellt, die üblicherweise gleich breit sind und durch einen gemeinsamen Scheitelpunkt voneinander getrennt sind bzw. miteinander verbunden sind. Die beiden Fahrbahnen sind gegenüber einer Horizontalen betragsmäßig gleich oder wenigstens ähnlich aber in unterschiedlicher Richtungen geneigt. Ein Angleichen der Bohlenverstellteile an eine Referenz führt nun dazu, dass sich der Scheitelpunkt des Dachprofils nicht mehr in der Mitte der Straße befindet, sondern leicht aus der Mitte versetzt. Dieser versetzte Scheitelpunkt kann ein Risiko für Fahrzeugführer werden, wenn diese während der Fahrt auf oder über den Scheitelpunkt fahren. Wenn der Straßenfertiger während des Herstellungsprozesses leicht von seiner Idealbahn abweicht, wird dies sogleich durch die Bedienpersonen durch einen Angleich der Bohlenverstellteile an die Referenzen kompensiert. Allerdings führt dieser Angleich gleichzeitig zu einer Veränderung der Fahrbahnbreiten eines Straßenbelags mit Dachprofil.
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Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Straßenbelags zu schaffen, bei dem die Qualität des Straßenbelags verbessert wird.
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Ein Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe weist die Maßnahmen des Anspruchs 1 auf. Demnach ist es vorgesehen, dass ein erster Abstand zwischen einem linken Bohlenverstellteil des Bohlenmittelteils und dem Bohlenmittelteil und ein zweiter Abstand zwischen einem rechten Bohlenverstellteil des Bohlenmittelteils und dem Bohlenmittelteil ermittelt wird und in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Abstand der Straßenfertiger angesteuert bzw. gesteuert wird, um ggf. eine relative Positionierung des Straßenfertigers zum Straßenbelag zu korrigieren. Sofern diese Differenz gleich Null ist, erfolgt keine Korrektur, da die beiden Abstände der Bohlenverstellteile zum Bohlenmittelteil gleich sind und sich somit auch eine Mitte bzw. ein Scheitelpunkt des Straßenbelags tatsächlich in der Mitte des Belags befindet. Sofern die Differenz ungleich Null ist, wird eine Fertigungsrichtung des Straßenfertigers wenigstens kurzfristig geändert, sodass die Differenz Null beträgt. Dabei wird der Steuereinheit entweder ein Wert übermittelt, den es gilt zu kompensieren oder die Richtung des Straßenfertigers wird schrittweise so lange verändert, bis die kontinuierlich ermittelte Differenz der Abstände gleich Null beträgt. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Straßenmitte bzw. ein Scheitelpunkt eines Dachprofils mit der Mitte des Straßenbelags zusammenfällt bzw. die beiden Fahrbahnen gleich breit sind.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel kann es konkret vorsehen, dass bei einer Differenz von ungleich Null der Straßenfertiger in die Richtung quer zu einer Fertigungsrichtung gesteuert, insbesondere gelenkt, wird, in die sich das Bohlenverstellteil mit dem größeren Abstand zum Bohlenmittelteil befindet. Wenn eine Bedienperson ein Bohlenverstell auf beispielsweise der linken Seite der Einbaubohle um 20 cm herausziehen muss, damit das Verstellteil mit der Referenz zusammenfällt, bedeutet dies, dass der Scheitelpunkt des Dachprofils um 10 cm aus der Mitte des Straßenbelags verrückt ist. Wenn daraufhin der Straßenfertiger 20 cm, insbesondere kontinuierlich, in die gleiche Richtung gelenkt wird, muss die Bedienperson das Bohlenverstellteil wieder sukzessive einfahren.
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Bevorzugterweise kann es außerdem vorgesehen sein, dass die Bohlenverstellteile, vorzugsweise mit Begrenzungsblechen, insbesondere manuell, an Referenzen am Rand des herzustellenden Straßenbelags oder an Bordsteinen ausgerichtet werden. Diese Ausrichtung kann kontinuierlich, periodisch oder nach Bedarf erfolgen. Es kann außerdem vorgesehen sein, dass diese Ausrichtung oder dieser Angleich der Verstellteile bzw. der Begrenzungsbleche an der Referenz automatisch erfolgt. Dabei werden die Referenzen durch ein Erfassungsmittel erfasst und die Verstellteile dementsprechend automatisiert nachgeführt. Da sich die Breite einer Straße nur selten verändert, kann eine Verbreiterung in die eine Richtung dahingehend gedeutet werden, dass in die andere Richtung eine Verengung der Fahrbahn erfolgt. Wenn sich aus dem Verlauf dieser Abstandsänderung auf eine Kurve des Straßenbelags schließen lässt, erfolgt eine entsprechende Kurvenfahrt des Straßenfertigers, bei der auch der Scheitelpunkt des Dachprofils wenigstens nahezu mit einer Mitte des Straßenbelags zusammenfällt.
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Vorzugsweise kann ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung es vorsehen, dass die ermittelten ersten und zweiten Abstände auf einem Display auf einer Steuereinheit des Straßenfertigers angezeigt werden und eine Bedienperson den Straßenfertiger manuell in Abhängigkeit von der Differenz steuert oder ein Angleich der Abstände automatisch durch die Steuereinheit vorgenommen wird.
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Außerdem kann es vorgesehen sein, dass der Straßenfertiger derart, insbesondere automatisch, gelenkt wird, dass eine Differenz zwischen den ersten und zweiten Abständen ungleich Null konstant gehalten wird. Dadurch kann ein Straßenbelag realisiert werden, bei dem eine Fahrbahn breiter ist als die andere.
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Bevorzugterweise ist es außerdem denkbar, dass die Abstände zwischen den Bohlenverstellteilen, insbesondere zwischen Begrenzungsblechen der Bohlenverstellteile, und dem Bohlenmittelteil, insbesondere einem Referenzpunkt an dem Bohlenmittelteil, durch einen mechanischen, elektrischen, elektromagnetischen, optischen oder akustischen Messgeber, gemessen wird. Auf Basis dieser Messung kann die Steuereinheit die Differenz der Abstände ermitteln und somit die ggf. notwendige Angleichung der Fertigungsrichtung initiieren.
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Weiter kann es vorgesehen sein, dass die ermittelten Abstände und/oder die ermittelte Differenz und/oder die erfolgten Steuerbefehle beispielsweise zu Dokumentationszwecken abgespeichert werden. Dadurch lässt sich auch, beispielsweise für eine Qualitätskontrolle, im Nachhinein noch nachvollziehen, wie der Straßenbelag erstellt wurde, bzw. warum das Dachprofil die erstellte Form aufweist.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- 1 eine schematische Seitenansicht eines Straßenfertigers mit einer Einbaubohle,
- 2 eine schematische Ansicht einer Einbaubohle, und
- 3 eine schematische Darstellung eines Straßenbelags.
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Der in 1 dargestellte Straßenfertiger 10 dient zur Herstellung von Straßenbelägen. Bevorzugt dient der Straßenfertiger 10 zur Herstellung von sogenannten Schwarzdecken, nämlich Straßenbelägen aus Asphalt. Der Straßenfertiger 10 kann aber auch zur Herstellung von Straßenbelägen aus anderen Materialien, wie beispielsweise Beton eingesetzt werden.
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Der Straßenfertiger 10 ist selbstfahrend ausgebildet. Dazu verfügt der Straßenfertiger 10 über eine zentrale Antriebseinheit 11, die beispielsweise einen Verbrennungsmotor aufweist, der Hydraulikpumpen zur Versorgung von Hydraulikmotoren und ggf. einen Generator zur Erzeugung von Energie für elektrische Antriebe oder Heizungen aufweist.
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Der Straßenfertiger 10 verfügt im Übrigen über ein Fahrwerk 12, das im gezeigten Ausführungsbeispiel als ein Raupenfahrwerk ausgebildet ist. Der Straßenfertiger 10 kann aber auch mit einem Radfahrwerk versehen sein. Das Fahrwerk 12 wird von der Antriebseinheit 11 derart angetrieben, dass sich der Straßenfertiger zur Herstellung des Straßenbelags in Fertigungsrichtung 13 fortbewegt.
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In Fertigungsrichtung 13 gesehen, ist vor dem Fahrwerk 12 ein wannen- bzw. muldenartig ausgebildeter Vorratsbehälter 14 angeordnet. Der Vorratsbehälter 14 nimmt einen Vorrat des zur Herstellung des Straßenbelags dienenden Materials auf. Durch ein beispielsweise als Kratzerförderer ausgebildetes Förderorgan wird das noch heiße Straßenbaumaterial vom Vorratsbehälter 14 entgegen der Fertigungsrichtung 13 zum hinteren Ende 15 des Straßenfertigers 10 transportiert. Das hintere Ende 15 des Straßenfertigers 10 befindet sich in Fertigungsrichtung 13 gesehen hinter dem Fahrwerk 12 und der Antriebseinheit 11.
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Am hinteren Ende 15 des Straßenfertigers 10 sind eine Verteilerschnecke 16 und mit Abstand dahinter eine Einbaubohle 17 angeordnet. Die Verteilerschnecke 16 und die Einbaubohle 17 sind auf und ab bewegbar. Zu diesem Zweck sind die Einbaubohle 17 und die Verteilerschnecke 16 an Tragarmen 18 angehängt. Die Tragarme 18 sind schwenkbar am Fahrwerk 12 des Straßenfertigers 10 gelagert. Hydraulikzylinder oder dergleichen verschwenken die Tragarme 18, um die Einbaubohle 17, vorzugsweise auch die Verteilerschnecke 16, anzuheben bzw. abzusenken.
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Der hier gezeigte Straßenfertiger 10 verfügt über eine als Vario-Bohle ausgebildete Einbaubohle 17, deren Einbaubreite bzw. Arbeitsbreite veränderbar ist. Diese Einbaubohle 17 verfügt über ein mittiges Bohlenmittelteil 19 mit etwa der Breite des Fahrwerks 12 und zwei, gegenüberliegende dem Bohlenmittelteil 19 zugeordnete Bohlenverstellteile 20, 21. Die Bohlenverstellteile 20, 21 sind gegensinnig gegenüber dem Bohlenmittelteil 19 zusammen und auseinander fahrbar, um die Arbeitsbreite des Straßenfertigers 10 zu verändern. Die Bohlenverstellteile 20, 21 sind aber auch einzeln, unabhängig voneinander verfahrbar. Das Bohlenmittelteil 20 und das linke Bohlenverstellteil 20 bzw. das rechte Bohlenverstellteil 21 sind in der 2 dargestellt.
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Es ist denkbar, dass zur weiteren Vergrößerung der Arbeitsbreite des Straßenfertigers 10 sogenannte Anbauteile vorgesehen sind. Die Anbauteile sind außen an den Bohlenverstellteilen 20, 21 montierbar, um so die Breite der Bohlenverstellteile 20 noch zu vergrößern. Die Anbauteile sind hier nicht dargestellt. Die Bohlenverstellteile 20, 21 werden während der Herstellung des Straßenbelags 35 von mitlaufenden Bedienpersonen an eine Referenz angeglichen. Diese Referenzen markieren die Position für den späteren Straßenrand. Eine Angleichung der Bohlenverstellteile 20, 21 bzw. der Begrenzungsbleche 22, 23 oder der Endbleche wird notwendig, wenn der Straßenfertiger 10 von seiner Ideallinie bzw. vorgesehen Fertigungsrichtung 13 abweicht. In diesem Fall werden die Bohlenverstellteile 21, 22 von den Bedienpersonen, oder automatisch, quer zur Fertigungsrichtung 13 ausgefahren oder eingefahren. Diese Veränderung der Einbaubreite kann über eine Messeinrichtung ermittelt werden. Durch diese Messeinrichtung wird ein erster Abstand 24 zwischen dem Bohlenmittelteil 19 bzw. einer Referenz auf dem Bohlenmittelteil 19 und dem Bohlenverstellteil 20 und entsprechend ein zweiter Abstand 25 zwischen dem Bohlenmittelteil 19 bzw. einer Referenz des Bohlenmittelteils 19 und dem rechten Bohlenverstellteil 21 bestimmt. Zur Bestimmung dieser Abstände 24, 25 kann eine mechanische, eine elektrische, eine elektromagnetische, eine elektromechanische, eine optische, oder eine akustische Messeinrichtung vorgesehen sein. Bei dem in der 2 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Bestimmung der Abstände 24, 25 über eine Laufzeitmessung eines Lasers. Die hier gestrichelt dargestellten Laserstrahlen 26, 27 dienen als Maß für die Abstände 24, 25. Für die Erzeugung der Laserstrahlen 26, 27 können Laserdioden 28, 29 vorgesehen sein. Für die Laufzeitmessung der Laserstrahlen 26, 27 ist an den Anbauteilen 20, 21 jeweils ein Spiegel 30, 31 montiert, der die Laserstrahlen 26, 27 reflektiert und auf die Dioden 28, 29 zurückwirft, in denen die Laufzeitmessung erfolgt.
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Bei der in 2 dargestellten Einbaubohle 17 kann es sich um eine Einbaubohle 17 handeln zur Herstellung eines Straßenbelags mit einem Dachprofil. Bei derartigen Einbaubohlen 17 lässt sich das Bohlenmittelteil 19 um eine Achse 32 parallel zur Herstellungsrichtung 13 abschnittsweise verschwenken, sodass das Dachprofil erzeugbar wird. Die Achse 32 fällt dabei mit einem Scheitelpunkt bzw. einer Scheitellinie oder Scheitel des Dachprofils zusammen. Die ermittelten Abstände 24, 25 geben Aufschluss über die Breite der Fahrbahnen auf den gegenüberliegenden Seiten des Scheitelpunktes bzw. der Achse 32.
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Die so ermittelten Abstände 24, 25 werden an eine einem Bedienstand 33 des Straßenfertigers 10 zugeordnete Steuereinheit 34 übertragen. Anhand dieser Abstände 24, 25 bzw. anhand einer Differenz dieser Abstände 24, 25 wird sodann manuell oder automatisch die Fahrtrichtung des Straßenfertigers 10 wenigstens kurzfristig korrigiert.
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In der 3 wird stark schematisiert ein kurzer Abschnitt eines fertiggestellten Straßenbelags 35 mit einer Mittellinie 36 dargestellt. Dieser Straßenbelag 35 wurde mit einer Bohlenverstellteile 21, 22 aufweisenden Einbaubohle 17 hergestellt, für die unterschiedliche Abstände 24, 25 ermittelt wurden. Diese Abstände 24, 25 wurden der Anschauung halber in der 3 überdimensioniert dargestellt. Aufgrund einer nicht zu verkennenden Differenz der Abstände 24, 25 ist eine Scheitellinie 37 bzw. die Achse 32 des Bohlenmittelteils 19 von einer Mittellinie 36 des Straßenbelags 35 entrückt. D. h., dass die Scheitellinie 37 des Dachprofils nicht mit der Mittellinie 36 des Straßenbelags zusammenfällt. Um dies zu korrigieren sieht es die Erfindung vor, dass der Straßenfertiger 10 auf Basis der ermittelten Differenz der Abstände 24, 25 in Pfeilrichtung 38 nachgeführt wird. Dieses kurzfristige Gegensteuern bzw. diese Korrektur in der Fahrtrichtung führt dazu, dass die Scheitellinie 37 wieder mit der Mittellinie 36 zusammenfällt. Dabei ist darauf zu achten, dass der Winkel zwischen der Scheitellinie 37 und der Mittellinie 36 nicht zu groß wird, damit es zu keiner zu starken Schlangenlinie des Dachprofils kommt.
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Die Korrektur der Fahrtrichtung kann entweder derart erfolgen, dass der Straßenfertiger 10 um die ermittelte Differenz nach links oder rechts verfahren wird oder, dass fortwährend des Steuervorgangs die Differenz ermittelt wird und bei einer Differenz von Null der Steuervorgang gestoppt wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Scheitellinie 37 des Straßendachprofils stets mittig des Straßenbelags 35 positioniert ist und bei einer Abweichung umgehend korrigiert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Straßenfertiger
- 11
- Antriebseinheit
- 12
- Fahrwerk
- 13
- Fertigungsrichtung
- 14
- Vorratsbehälter
- 15
- hinteres Ende
- 16
- Verteilerschnecke
- 17
- Einbaubohle
- 18
- Tragarm
- 19
- Bohlenmittelteil
- 20
- Bohlenverstellteil
- 21
- Bohlenverstellteil
- 22
- Begrenzungsblech
- 23
- Begrenzungsblech
- 24
- erster Abstand
- 25
- zweiter Abstand
- 26
- Laserstrahl
- 27
- Laserstrahl
- 28
- Laserdiode
- 29
- Laserdiode
- 30
- Spiegel
- 31
- Spiegel
- 32
- Achse
- 33
- Bedienstand
- 34
- Steuereinheit
- 35
- Straßenbelag
- 36
- Mittellinie
- 37
- Scheitellinie
- 38
- Pfeilrichtung
