DE102020128842A1

DE102020128842A1 - Verfahren zum Verdichten von Asphaltmaterial

Info

Publication number: DE102020128842A1
Application number: DE102020128842.5A
Authority: DE
Inventors: Axel Mühlhausen; Klaus Meindl; Frank Stegner
Original assignee: Hamm AG
Current assignee: Hamm AG
Priority date: 2020-11-03
Filing date: 2020-11-03
Publication date: 2022-05-05
Also published as: AU2021261837B2; EP3992364B1; JP2022075594A; US20220136184A1; JP7238073B2; EP3992364A1; BR102021021766A2; CN114438849A; AU2021261837A1; CN114438849B

Abstract

Eine Verfahren zum Verdichten von Asphaltmaterial (A) vermittels wenigstens eines Bodenverdichters (10) mit wenigstens einer Verdichterwalze mit einer dieser zugeordneten Bewegungserzeugungsanordnung umfasst die Maßnahmen:a) Erfassen einer Asphalttemperatur des zu verdichtenden Asphaltmaterials (A),b) statisches Verdichten des Asphaltmaterials (A) mit deaktivierter Bewegungserzeugungsanordnung der wenigstens einen Verdichterwalze, wenn die Asphalttemperatur über einer oberen Grenztemperatur (O) liegt,c) statisches Verdichten des Asphaltmaterials (A) mit deaktivierter Bewegungserzeugungsanordnung der wenigstens einen Verdichterwalze, wenn die Asphalttemperatur unter einer unteren Grenztemperatur (U) liegt, wobei die obere Grenztemperatur (O) oder/und die untere Grenztemperatur (U) in Abhängigkeit von wenigstens einem das Auskühlverhalten des zu verdichtenden Asphaltmaterials beeinflussenden Umgebungsparameter (T) eingestellt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verdichten von Asphaltmaterial.
Zum Verdichten von Asphaltmaterial beispielsweise im Straßenbau werden unter anderem Bodenverdichter eingesetzt, welche wenigstens eine Verdichterwalze mit einer dieser zugeordneten Bewegungserzeugungsanordnung aufweisen. Bei deaktivierter Bewegungserzeugungsanordnung wird das zu verdichtende Asphaltmaterial vermittels einer derartigen Verdichterwalze statisch, also durch die durch die Verdichterwalze ausgeübte Gewichtslast, verdichtet. Bei aktivierter Bewegungserzeugungsanordnung wird durch Anregen der Verdichterwalze zum Schwingen bzw. durch das Erzeugen einer Auslenkungsbewegung der Verdichterwalze zusätzlich Energie in die Verdichterwalze und über diese in das zu verdichtende Asphaltmaterial eingetragen. Die durch die Bewegungserzeugungsanordnung erzeugte Auslenkbewegung bzw. Schwingung ist der Abrollbewegung der Verdichterwalze beim Bewegen eines Boddenverdichters über das zu verdichtende Asphaltmaterial hinweg überlagert.
Eine derartige bei einem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzten Bodenverdichter in Zuordnung zu einer Verdichterwalze vorgesehene Bewegungserzeugungsanordnung kann als Vibrationsanordnung ausgebildet sein, durch welche eine zu einer Drehachse der Verdichterwalze im Wesentlichen orthogonale Beschleunigung bzw. Kraft auf die Verdichterwalze ausgeübt wird. Eine derartige Vibrationsanordnung kann im Inneren der Verdichterwalze eine durch einen Unwuchtantrieb zur Drehung um eine Unwucht-Drehachse antreibbare Unwuchtmassenanordnung mit zur Unwucht-Drehachse exzentrischem Massenschwerpunkt umfassen. Die Unwucht-Drehachse kann beispielsweise der Drehachse der zugeordneten Verdichterwalze entsprechen. Um bei einer derartigen Vibrationsanordnung verschiedene Betriebszustände mit voneinander sich unterscheidenden Energieeinträgen einstellen zu können und somit bei der zugeordneten Verdichterwalze verschiedene Vibrationsamplituden erzeugen zu können, kann die Unwuchtenmassenanordnung zueinander bewegbare Masseteile umfassen, so dass die im Massenschwerpunkt wirkende Masse veränderbar ist oder/und der radiale Abstand des Massenschwerpunkts der Unwuchtenmassenanordnung zur Unwucht-Drehachse veränderbar ist. Beispielsweise können zum Verändern der im Massenschwerpunkt wirkenden Masse zwei Masseteile abhängig von der Drehrichtung der Unwuchtenmassenanordnung zueinander unterschiedliche Winkellagen um die Unwucht-Drehachse einnehmen. Zur Veränderung der in die Verdichterwalze bzw. in das Asphaltmaterial eingetragenen Energie kann alternativ oder zusätzlich die Drehzahl einer jeweiligen Unwuchtanordnung und somit die Vibrationsfrequenz verändert werden. Verdichterwalzen mit diesen zugeordneten Vibrationsanordnungen werden im Allgemeinen als Vibrationswalzen bezeichnet. Bodenverdichter mit Verdichterwalzen mit diesem zugeordneten Vibrationsanordnungen sind aus der DE 10 2016 109 888 A1 und der DE 10 2018 132 379 A1 bekannt. Aus der WO 2018/23633 A1 sowie auch der CN 201801803 U sind Vibrationsanordnungen bekannt, bei welchen durch Wechsel der Drehrichtung zwischen zwei Betriebszuständen mit unterschiedlichen Lagen zweier Masseteile einer Unwuchtmassenanordnung zueinander und damit unterschiedlichen im Massenschwerpunkt wirkenden Massen umgeschaltet werden kann.
Bei einer alternativen Ausgestaltungsart kann einer derartigen Verdichterwalze eine Oszillationsanordnung zugeordnet sein, durch welche ein auf die Verdichterwalze um deren Drehachse einwirkendes, periodisch sich änderndes Drehmoment erzeugt wird. Eine derartige Oszillationsanordnung kann im Inneren der Verdichterwalze mehrere durch einen Unwuchtantrieb zur Drehung um zur Drehachse der zugeordneten Verdichterwalze exzentrische Unwuchten-Drehachsen antreibbare Unwuchtmassenanordnungen umfassen. Durch Abstimmung der Drehbewegung der Unwuchtmassenanordnungen um die jeweils zugeordneten Unwuchten-Drehachsen aufeinander wird das in Umfangsrichtung um die Drehachse der Verdichterwalze wirkende und periodisch sich ändernde Drehmoment erzeugt. Auch bei derartigen Oszillationsanordnungen kann zum Verändern der in die Verdichterwalze und somit auch das zu verdichtende Asphaltmaterial eingetragenen Energie bzw. die bei einer jeweiligen Verdichterwalze generierte Oszillationsamplitude jede Unwuchtenmassenanordnung zueinander bewegbare Masseteile umfassen, so dass die im Massenschwerpunkt wirkende Masse oder/und der radiale Abschied des Massenschwerpunkts der jeweiligen Unwuchtenmassenanordnung zur Unwucht-Drehachse veränderbar ist. Beispielsweise können zum Verändern der im Massenschwerpunkt einer jeweiligen Massenanordnung wirkenden Masse zwei Masseteile abhängig von der Drehrichtung der Unwuchtenmassenanordnung zueinander unterschiedliche Winkellagen um die jeweilige Unwucht-Drehachse einnehmen. Zur Veränderung der in die Verdichterwalze bzw. den Untergrund eingetragenen Energie kann alternativ oder zusätzlich die Drehzahl der Unwuchtmassenanordnungen und somit die Oszillationsfrequenz verändert werden. Verdichterwalzen mit diesen zugeordneten Oszillationsanordnungen werden im Allgemeinen als Oszillationswalzen bezeichnet. Eine derartige Oszillationsanordnung bzw. ein Bodenverdichter mit einer Verdichterwalze mit einer dieser zugeordneten Oszillationsanordnung ist beispielsweise aus der WO 2019/063540 A1 bekannt. Aus der DE 10 2017 122 371 A1 und der DE 10 2015 112 847 A1 sind Oszillationsanordnungen bekannt, bei welchen das Oszillationsdrehmoment bzw. die Amplitude der Oszillationsbewegung im Wesentlichen stufenlos verstellbar ist. Die WO 2013/013819 A1 offenbart eine Oszillationsanordnung, bei welcher durch Änderung der Drehrichtung ein Umschalten zwischen Betriebszuständen mit unterschiedlichen Oszillationsamplituden durch Verlagerung von Masseteilen in zur Drehachse einer Verdichterwalze exzentrischen Unwuchtmassenanordnungen erreichbar ist. Bei Anordnen einer derartigen Unwuchtmassenanordnung zentrisch zur der Drehachse einer Verdichterwalze könnte diese als Vibrationsanordnung genutzt werden.
Ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzter Bodenverdichter weist zumindest eine Verdichterwalze mit dieser zugeordneter, im Allgemeinen darin angeordneter Bewegungserzeugungsanordnung auf, beispielsweise eine Bewegungserzeugungsanordnung, wie sie aus dem vorangehend angeführten Stand der Technik bekannt ist. Die Bewegungserzeugungsanordnung kann als Vibrationsanordnung oder als Oszillationsanordnung ausgebildet sein. Auch eine Kombination einer Vibrationsanordnung und einer Oszillationsanordnung in ein und derselben Verdichterwalze kann vorgesehen sein. Ferner kann ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzter Bodenverdichter zwei Verdichterwalzen aufweisen, die gleiche Bewegungserzeugungsanordnungen, also jeweils eine Vibrationsanordnung oder eine Oszillationsanordnung, aufweisen, oder die unterschiedliche Bewegungserzeugungsanordnungen aufweisen, so dass bei einer der Verdichterwalzen eine Vibrationsanordnung und bei der anderen Verdichterwalze eine Oszillationsanordnung vorgesehen ist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden, ein Verfahren zum Verdichten von Asphaltmaterial vermittels wenigstens eines Bodenverdichters mit wenigstens einer Verdichterwalze mit einer dieser zugeordneten Bewegungserzeugungsanordnung vorzusehen, mit welchem ein von äußeren Einflüssen im Wesentlichen nicht beeinträchtigter Verdichtungszustand des zu verdichtenden Asphaltmaterials erreicht werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Verdichten von Asphaltmaterial vermittels wenigstens eines Bodenverdichters mit wenigstens einer Verdichterwalze mit einer dieser zugeordneten Bewegungserzeugungsanordnung, umfassend die Maßnahmen:

a) Erfassen einer Asphalttemperatur des zu verdichtenden Asphaltmaterials,
b) statisches Verdichten des Asphaltmaterials mit deaktivierter Bewegungserzeugungsanordnung der wenigstens einen Verdichterwalze, wenn die Asphalttemperatur über einer oberen Grenztemperatur liegt,
c) statisches Verdichten des Asphaltmaterials mit deaktivierter Bewegungserzeugungsanordnung der wenigstens einen Verdichterwalze, wenn die Asphalttemperatur unter einer unteren Grenztemperatur liegt,

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann durch geeignete Anpassung der oberen Grenztemperatur bzw. der unteren Grenztemperatur in Abhängigkeit von Umständen, welche das Auskühlverhalten des Asphaltmaterials beeinflussen, gewährleistet werden, dass für die im Verlaufe des Verfahrens durchzuführenden Verdichtungsmaßnahmen ausreichend Zeit zur Verfügung steht. Insbesondere wird durch die Anpassung der oberen Grenztemperatur bzw. der unteren Grenztemperatur dafür gesorgt, dass ein Verdichten mit aktivierter Bewegungserzeugungsanordnung in einem Zustand des Asphaltmaterials, in welchem dies nicht geeignet oder sinnvoll ist, unterbleibt. Weiter wird durch das Anpassen der oberen Grenztemperatur bzw. der unteren Grenztemperatur abhängig von Umgebungsbedingungen das zwischen diesen Grenztemperaturen definierte Temperaturfenster, welches unter Berücksichtigung des Umstandes, dass das Asphaltmaterial allmählich auskühlt, einem Zeitfenster entspricht, ausreichend Zeit zur Verfügung gestellt, um zwischen diesen Grenztemperaturen bei aktivierter Bewegungserzeugungsanordnung das Asphaltmaterial beispielsweise gemäß einem dafür vorgesehenen Verdichtungsplan verdichten zu können. Ein Zustand, in welchem dieses Zeitfenster zu kurz wird und somit der vorgesehene Verdichtungsplan nicht abgearbeitet werden kann oder die Gefahr besteht, dass einer Bedienperson eines Verdichters aufgrund des entstehenden Zeitdrucks Fehler in der Bedienung des Bodenverdichters unterlaufen, kann somit vermieden werden.
Eine erhöhte Präzision in der Berücksichtigung von Umgebungsbedingungen beim Verdichten von Asphaltmaterial kann dadurch erreicht werden, dass die obere Grenztemperatur oder/und die untere Grenztemperatur in Abhängigkeit von wenigstens zwei das Auskühlverhalten des zu verdichtenden Asphaltmaterials beeinflussenden Umgebungsparametern eingestellt wird.
Wenn die obere Grenztemperatur oder/und die untere Grenztemperatur in Abhängigkeit von einer Umgebungstemperatur als das Auskühlverhalten des zu verdichtenden Asphaltmaterials beeinflussender Umgebungsparameter eingestellt wird, kann ein das allmähliche Abkühlen des Asphaltmaterials wesentlich beeinflussender Faktor berücksichtigt werden.
Um dabei das Zeitfenster für die Bearbeitung des Asphaltmaterials mit aktiver Bewegungserzeugungsanordnung unter Berücksichtigung der Umgebungstemperatur möglichst groß zu halten, wird vorgeschlagen, dass die obere Grenztemperatur mit abnehmender Umgebungstemperatur erhöht wird, oder/und dass die untere Grenztemperatur abnehmender Umgebungstemperatur verringert wird.
Ein weiterer das Auskühlverhalten von Asphaltmaterial wesentlich beeinflussender Parameter ist die Windgeschwindigkeit. Es kann daher erfindungsgemäß die obere Grenztemperatur oder/und die untere Grenztemperatur in Abhängigkeit von einer Windgeschwindigkeit als das Auskühlverhalten des zu verdichtenden Asphaltmaterials beeinflussender Umgebungsparameter eingestellt werden.
Um auch unter Berücksichtigung der Windgeschwindigkeit das zur Durchführung eines Verdichtungsvorgangs mit aktiver Bewegungserzeugungsanordnung zur Verfügung stehende Zeitfenster möglichst groß zu halten, kann vorgesehen sein, dass die obere Grenztemperatur mit zunehmender Windgeschwindigkeit erhöht wird, oder/und dass die untere Grenztemperatur mit zunehmender Windgeschwindigkeit verringert wird.
Bei in einem durch die obere Grenztemperatur und die untere Grenztemperatur begrenzten Zwischen-Temperaturbereich liegender Asphalttemperatur kann das zu verdichtende Asphaltmaterial mit aktivierter Bewegungserzeugungsanordnung wenigstens einer Verdichterwalze verdichtet werden. Dies kann vor allem auch daher erfolgen, da bei über der oberen Grenztemperatur liegender Asphalttemperatur gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren das Asphaltmaterial statisch verdichtet wird und daher bei Erreichen bzw. Unterschreiten der oberen Grenztemperatur und dabei immer noch vergleichsweise warmem Asphaltmaterial dieses bereits so weit verdichtet ist, dass das Aktivieren einer Bewegungserzeugungsanordnung die Struktur des Asphaltmaterials nicht nachteilhaft beeinflusst, sondern tatsächlich eine weitergehende Verdichtung bewirken kann.
Um den Zustand, in welchem das Asphaltmaterial eine ausreichende, jedoch nicht zu hohe Fließfähigkeit aufweist, optimal zum Einbringen von Energie nutzen zu können, wird vorgeschlagen, dass in einem an die obere Grenztemperatur anschließenden oberen Temperaturbereich des Zwischen-Temperaturbereichs die Bewegungserzeugungsanordnung wenigstens einer Verdichterwalze in einem Bewegungsanregungs-Betriebszustand mit größerem Energieeintrag betrieben wird, und dass in einem an die untere Grenztemperatur anschließenden unteren Temperaturbereich des Zwischen-Temperaturbereichs die Bewegungserzeugungsanordnung wenigstens einer Verdichterwalze in einem Bewegungsanregungs-Betriebszustand mit geringerem Energieeintrag betrieben wird.
Beispielsweise kann dafür vorgesehen sein, dass die Bewegungserzeugungsanordnung in einer Mehrzahl diskreter Bewegungsanregungs-Betriebszustände mit zueinander unterschiedlichen Energieeinträgen betreibbar ist, und dass die Bewegungserzeugungsanordnung bei über wenigstens einer im Zwischen-Temperaturbereich liegenden mittleren Grenztemperatur liegender Asphalttemperatur in einem Bewegungsanregungs-Betriebszustand mit größerem Energieeintrag betrieben wird und bei unter der wenigstens einen mittleren Grenztemperatur liegender Asphalttemperatur in einem Bewegungsanregungs-Betriebszustand mit geringerem Energieeintrag betrieben wird.
Bei einer baulich einfach zu realisierenden Ausgestaltung eines zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzten Bodenverdichters kann dies dadurch erreicht werden, dass die Bewegungserzeugungsanordnung in zwei, also genau bzw. nur zwei Bewegungsanregungs-Betriebszuständen mit zueinander unterschiedlichen Energieeinträgen betreibbar ist, und dass die Bewegungserzeugungsanordnung bei über der mittleren Grenztemperatur liegender Asphalttemperatur in dem Bewegungsanregungs-Betriebszustand mit höherem Energieeintrag betrieben wird und bei unter der mittleren Grenztemperatur liegender Asphalttemperatur in dem Bewegungsanregungs-Betriebszustand mit geringerem Energieeintrag betrieben wird.
Um auch beim Umschalten zwischen verschiedenen Bewegungsanregungs-Betriebszuständen das Auskühlverhalten des zu verdichtenden Asphaltmaterials bzw. dieses beeinflussende Umstände besichtigen zu können, kann weiter vorgesehen sein, dass wenigstens eine mittlere Grenztemperatur in Abhängigkeit von wenigstens einem das Auskühlverhalten des zu verdichtenden Asphaltmaterials beeinflussenden Umgebungsparameter eingestellt wird.
Beispielsweise kann die mittlere Grenztemperatur in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur als das Auskühlverhalten des zu verdichtenden Asphaltmaterials beeinflussender Umgebungsparameter eingestellt werden, wobei so vorgegangen werden kann, dass die mittlere Grenztemperatur mit abnehmender Umgebungstemperatur verringert wird.
Alternativ oder zusätzlich kann auch die mittlere Grenztemperatur in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit als das Auskühlverhalten des zu verdichtenden Asphaltmaterials beeinflussender Umgebungsparameter eingestellt werden. Beispielsweise kann die mittlere Grenztemperatur mit zunehmender Windgeschwindigkeit verringert werden.
Bei einer alternativen Ausgestaltungsart eines Bodenverdichters bzw. einer Verdichterwalze kann die dieser zugeordnete Bewegungserzeugungsanordnung mit zwischen einem minimalen Energieeintrag und einem maximalen Energieeintrag kontinuierlich veränderbarem Energieeintrag betreibbar sein. Dies ermöglicht eine fein dosierte Anpassung des Energieeintrags an den sich ändernden Verdichtungsgrad bzw. die sich ändernde Temperatur des Asphaltmaterials. Beispielsweise kann diese kontinuierliche Änderung des Energieeintrags dadurch erreicht werden, dass zwei Masseteile einer Unwuchtenmassenanordnung durch einen zugeordneten Stellantrieb bezüglich einander kontinuierlich verstellt werden, um somit die Lage des Massenschwerpunkts bzw. die im Massenschwerpunkt einer derartigen Unwuchtenmassenanordnung wirkende Masse entsprechend kontinuierlich zu verändern.
Um auch bei derartiger Ausgestaltung während des Abkühlens des Asphaltmaterials die zum Erreichen des gewünschten Verdichtungsgrades des Asphaltmaterials erforderliche Energie einbringen zu können, wird vorgeschlagen, dass bei oder im Bereich der oberen Grenztemperatur liegender Asphalttemperatur die Bewegungserzeugungsanordnung mit maximalem Energieeintrag betrieben wird, oder/und dass bei oder im Bereich der unteren Grenztemperatur liegender Asphalttemperatur die Bewegungserzeugungsanordnung mit minimalem Energieeintrag betrieben wird. Der Energieeintrag kann zwischen diesen beiden Zuständen, also Zustand mit maximalem Energieeintrag und dem Zustand mit minimalem Energieeintrag, beispielsweise linear verändert werden.
Es ist in diesem Zusammenhang darauf hinzuweisen, dass im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Bewegungserzeugungsanordnung beispielsweise dann in einem Bewegungsanregungs-Betriebszustand mit maximalem Energieeintrag ist, wenn bei der zugeordneten Verdichterwalze eine maximale Bewegungsamplitude erzeugt wird oder/und die auf die Verdichterwalze wirkende Kraft bzw. Beschleunigung bzw. deren Amplitude maximal ist. Gleichermaßen ist im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Bewegungserzeugungsanordnung beispielsweise dann in einem Bewegungsanregungs-Betriebszustand mit minimalem Energieeintrag, wenn die hervorgerufene Bewegungsamplitude bzw. die auf die Verdichterwalze wirkende Kraft bzw. Beschleunigung bzw. deren Amplitude null ist oder einen von null verschiedenen Minimalwert hat, wenn die Bewegungserzeugungsanordnung mit einem von null verschiedenen Minimalwert des Energieeintrags zu betreiben ist. In diesem Sinne kann ein Bewegungsanregungs-Betriebszustand mit einem minimalen Energieeintrag von null einem deaktivierten Zustand einer Bewegungserzeugungsanordnung entsprechen.
Die wenigstens einer Verdichterwalze zugeordnete Bewegungserzeugungsanordnung kann eine Vibrationsanordnung sein. Ferner kann die wenigstens einer Verdichterwalze zugeordnete Bewegungserzeugungsanordnung eine Oszillationsanordnung sein.
Wenn die Bewegungserzeugungsanordnung eine Vibrationsanordnung, ist es besonders vorteilhaft, die Veränderung des Energieeintrags primär bzw. ausschließlich durch Veränderung der Amplitude der zu erzeugenden Schwingung bzw. Auslenkungsbewegung einer Verdichterwalze herbeizuführen, während beispielsweise die Vibrationsfrequenz im Wesentlichen konstant gehalten werden kann bzw. angepasst an die Bewegungsgeschwindigkeit eines Bodenverdichters über das zu verdichtende Asphaltmaterial hinweg verändert werden kann.
Weiter kann wenigstens ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzter Bodenverdichter zwei Verdichterwalzen aufweisen, wobei jeder Verdichterwalze eine Vibrationsanordnung zugeordnet ist. Auch kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzter Bodenverdichter zwei Verdichterwalzen aufweist, wobei einer der Verdichterwalzen eine Vibrationsanordnung und der anderen der Verdichterwalzen eine Oszillationsanordnung zugeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:

1 einen zur Durchführung eines Verfahrens zum Verdichten von Asphaltmaterial einsetzbaren Bodenverdichter mit zwei Verdichterwalzen;
2 eine Darstellung zum veranschaulichen des Übergangs zwischen verschiedenen Betriebszuständen einer in Zuordnung zu einer Verdichterwalze vorgesehenen Bewegungserzeugungsanordnung in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur;
3 in ihrem Teil a) den Übergang zwischen verschiedenen Betriebszuständen für einen Bodenverdichter mit zwei Vibrationswalzen und in ihrem Teil b) den Übergang zwischen verschiedenen Betriebszuständen bei einem Bodenverdichter mit einer Vibrationswalze und einer Oszillationswalze;
4 eine der 2 entsprechende Darstellung zum Veranschaulichen des Übergangs zwischen verschiedenen Betriebszuständen in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit.

In 1 ist ein zum Verdichten von Asphaltmaterial A einsetzbarer Bodenverdichter allgemein mit 10 bezeichnet. Der Bodenverdichter 10 ist in dem dargestellten Ausgestaltungsbeispiel mit einem zentralen Verdichterrahmen 12 aufgebaut, an welchem ein Bedienstand 13 für eine den Bodenverdichter 10 bedienende Bedienperson vorgesehen ist. An einem vorderen und einem hinteren Endbereich des zentralen Verdichterrahmens 12 ist jeweils eine Verdichterwalze 14, 16 um eine jeweilige Walzendrehachse drehbar getragen, wobei jede der beiden Verdichterwalzen 14, 16 zum Lenken des Bodenverdichters 10 bezüglich des zentralen Verdichterrahmens 12 um eine beispielsweise im Wesentlichen vertikale Lenkachse verschwenkbar ist.
Der Bodenverdichter 10 weist vorteilhafterweise in Zuordnung zu jeder der beiden Verdichterwalzen 14, 16 eine Bewegungserzeugungsanordnung auf. Eine derartige Bewegungserzeugungsanordnung kann als Vibrationsanordnung ausgebildet sein, um an der jeweiligen Verdichterwalze 14 bzw. 16 eine diese im Wesentlichen orthogonal zu ihrer jeweiligen Walzendrehachse wirkende Kraft bzw. Beschleunigung zu erzeugen. Eine derartige Vibrationsanordnung umfasst im Allgemeinen eine im Inneren der jeweiligen Verdichterwalze 14 bzw. 16 angeordnete und um eine Unwuchtdrehachse drehbare Unwuchtmassenanordnung mit zur Unwucht-Drehachse, welche vorteilhafterweise der jeweiligen Walzendrehachse entsprechen kann, exzentrischem Massenschwerpunkt. Durch eine derartige Vibrationsanordnung und die orthogonal zur Walzendrehachse wirkende Kraft bzw. Beschleunigung wird eine periodische schlagende Belastung auf das zu verdichtende Asphaltmaterial A ausgeübt.
Bei einer alternativen Ausgestaltung kann eine derartige Bewegungserzeugungsanordnung als Oszillationsanordnung ausgebildet sein, durch welche ein die jeweilige Walze 14 bzw. 16 um deren Walzendrehachse periodisch hin- und her beschleunigendes Oszillationsdrehmoment erzeugt wird. Durch eine derartige der Rotation einer jeweiligen Verdichterwalze 14, 16 beim Bewegen des Bodenverdichters 10 über das zu verdichtende Asphaltmaterial A überlagerte periodische Oszillationsbewegung wird ein zur Erhöhung des Verdichtungsgrades des Asphaltmaterials A führender Walk- bzw. Kneteffekt generiert. Eine derartige Oszillationsanordnung kann beispielsweise zwei um jeweilige Unwucht-Drehachsen drehbare Unwuchtmassenanordnungen mit zur jeweiligen Unwucht-Drehachse exzentrischem Massenschwerpunkt umfassen, wobei die beiden Unwuchtdrehachsen zur Walzendrehachse exzentrisch sind, beispielsweise bezüglich dieser einander diametral gegenüberliegen und zur Walzendrehachse parallel liegen.
Der Bodenverdichter 10 kann beispielsweise in Zuordnung zu jeder der beiden Verdichterwalzen 14, 16 eine Vibrationsanordnung umfassen. Bei einer alternativen Ausgestaltung kann der Bodenverdichter 10 beispielsweise in Zuordnung zu einer der beiden Verdichterwalzen 14, 16 eine Vibrationsanordnung umfassen und in Zuordnung zur anderen der beiden Verdichterwalzen 14, 16 eine Oszillationsanordnung umfassen.
Insbesondere dann, wenn eine derartige Bewegungserzeugungsanordnung als Vibrationsanordnung ausgebildet ist, kann diese in verschiedenen Bewegungsanregungs-Betriebszuständen betrieben werden. Für die nachfolgende Beschreibung wird angenommen, dass eine derartige Vibrationsanordnung in zwei Bewegungsanregungs-Betriebszuständen mit unterschiedlichen Energieeinträgen betrieben werden kann, was vorteilhafterweise dadurch erreicht wird, dass bei im Wesentlichen konstant angenommener Drehzahl einer jeweiligen Unwuchtmassenanordnung die im Massenschwerpunkt derselben vereinigte bzw. wirkende Masse umschaltbar ist. Dieses Umschalten kann beispielsweise durch Ändern der Drehrichtung der Unwuchtmassenanordnung und eine dadurch hervorgerufene Relativ-Umfangsbewegung zweier Masseteile der Unwuchtmassenanordnung herbeigeführt werden. Je nach Bewegungsanregungs-Betriebszustand kann bei einer derartigen Vibrationsanordnung die Vibrationswalze also mit großer Anregungsamplitude g oder mit kleiner Anregungsamplitude k betrieben werden. Ist die einer Verdichterwalze 14 bzw. 16 zugeordnete Bewegungserzeugungsanordnung deaktiviert, arbeitet die Verdichterwalze 14 bzw. 16 in einem statischen Betriebszustand s und verdichtet somit das von dieser überfahrene Asphaltmaterial A lediglich mit der auf dieses Asphaltmaterial A ausgeübten statischen Belastung.
Beim Ausbringen von Asphaltmaterial A, beispielsweise im Straßenbau, vermittels eines oder mehrerer Asphaltfertiger 18 nimmt die Temperatur des Asphaltmaterials A in dem hinter dem Asphaltfertiger 18 liegenden Bereich mit zunehmendem Abstand zum Asphaltfertiger 18 ab. Dies bedeutet, dass Bereiche unterschiedlichen Abstands zum Asphaltfertiger 18 unterschiedliche Temperaturen aufweisen. In 2 ist die Abnahme der Asphalttemperatur mit zunehmendem Abstand zum Asphaltfertiger 18 durch eine abnehmende Dicke des dargestellten Asphaltmaterials A veranschaulicht.
Um beim Verdichten des von dem Asphaltfertiger 18 ausgebrachten Asphaltmaterials A unter Berücksichtigung eines für einen Verdichtungsvorgang beispielsweise vorgegebenen Verdichtungsplans ein gewünschtes bzw. optimales Verdichtungsergebnis erzielen zu können, wird in verschiedenen Temperaturbereichen mit einem bzw. mehreren Bodenverdichtern 10 in verschiedenen Betriebszuständen gearbeitet. So wird beispielsweise in einem unmittelbar auf den Asphaltfertiger 18 folgenden Bereich, in welchem das Asphaltmaterial A eine vergleichsweise hohe Temperatur aufweist, nur statisch verdichtet. Dies bedeutet, dass in diesem Bereich eine oder mehrere bei einem derartigen Bodenverdichter 10 vorgesehene Bewegungserzeugungsanordnungen deaktiviert sind. Unterschreitet die Asphalttemperatur eine obere Grenztemperatur O, kann bei zumindest einer der Verdichterwalzen 14, 16 eine dieser zugeordnete Bewegungserzeugungsanordnung aktiviert werden, um das dann bereits etwas abgekühlte Asphaltmaterial A nicht nur durch die statische Auflast zu verdichten, sondern auch durch das Einbringen von durch eine einer jeweiligen Verdichterwalze 14, 16 zugeordnete Bewegungserzeugungsanordnung generierter Energie.
Unterschreitet die Asphalttemperatur eine untere Grenztemperatur U, wird wieder in einen statischen Betriebszustand s übergegangen, da bei einer unter der unteren Grenztemperatur U liegenden Asphalttemperatur auch bei Betreiben einer Bewegungserzeugungsanordnung und den dadurch herbeigeführten Energieeintrag eine weitere Verdichtung des Asphaltmaterials A nicht mehr erreichbar ist, sondern vielmehr die Gefahr besteht, dass die strukturelle Integrität des bereits verdichteten und abgekühlten Asphaltmaterials A geschädigt wird.
In einem zwischen der oberen Grenztemperatur O und der unteren Grenztemperatur U liegenden Zwischen-Temperaturbereich Z wird bei dem Bodenverdichter 10 zumindest die einer Verdichterwalze 14 bzw. 16 zugeordnete Bewegungserzeugungsanordnung betrieben, um in diesem Zwischen-Temperaturbereich Z durch das zusätzliche Einbringen von Energie die gewünschte Verdichtung des Asphaltmaterials A zu erreichen. Dabei kann es vorteilhaft sein, bei höherer Asphalttemperatur mit größerem Energieeintrag zu arbeiten, während dann, wenn im Zwischen-Temperaturbereich Z die Asphalttemperatur bereits abgenommen hat, beispielsweise mit geringerem Energieeintrag gearbeitet werden kann. In dem vorangehend beschriebenen Fall, in welchem die Bewegungserzeugungsanordnung eine Vibrationsanordnung ist, die in den zwei Bewegungsanregungs-Betriebszuständen g, k mit großem Energieeintrag, also großer Amplitude, und kleinem Energieeintrag, also kleiner Amplitude betrieben werden kann, kann der Übergang zwischen diesen beiden Bewegungsanregungs-Betriebszuständen bei einer mittleren Grenztemperatur M erfolgen. Unterschreitet die Asphalttemperatur diese mittlere Grenztemperatur M, wird der Bewegungsanregungs-Betriebszustand von dem Bewegungsanregungs-Betriebszustand g mit großer Amplitude zu dem Bewegungs-Betriebszustand k mit kleiner Amplitude umgeschaltet. Unterschreitet die Asphalttemperatur auch die untere Grenztemperatur U, wird zum Übergang in den statischen Verdichtungsbetrieb die Bewegungserzeugungsanordnung, in diesem Falle also eine Vibrationsanordnung, deaktiviert.
Die Temperatur des vom Asphaltfertiger 18 ausgebrachten Asphaltmaterials A hängt stark ab von das Auskühlverhalten des Asphaltmaterials A beeinflussenden Umgebungsparametern. Einer der dieses Auskühlverhalten substantiell beeinflussenden Umgebungsparameter ist die Umgebungstemperatur T. Bei niedriger Umgebungstemperatur T kühlt das Asphaltmaterial A schneller ab, als bei hoher Umgebungstemperatur T. Auch die Windgeschwindigkeit W beeinflusst das Abkühlverhalten des Asphaltmaterials A substantiell. Eine höhere Windgeschwindigkeit W führt zu einem deutlich stärkeren Energieaustrag und somit einem schnelleren Abkühlen des Asphaltmaterials A, als eine geringere Windgeschwindigkeit W.
Unter Berücksichtigung derartiger das Auskühlverhalten des Asphaltmaterials A beeinflussender Umgebungsparameter, können die verschiedenen Grenztemperaturen O, M, U angepasst werden, um dadurch zu gewährleisten, dass vor allem für die Durchführung eines Verdichtungsvorgangs unter zusätzlicher Einbringung von Energie in das Asphaltmaterial A, also bei aktivierter Bewegungserzeugungsanordnung, ausreichend Zeit zur Verfügung steht, einen beispielsweise vorgegebenen Verdichtungsplan mit beispielsweise einer Mehrzahl von Überfahrten abarbeiten zu können. Diese von Umgebungsparametern abhängige Einstellung bzw. Auswahl der verschiedenen Grenztemperaturen O, M, U wird nachfolgend mit Bezug auf die 2 bis 4 detailliert beschrieben.
Die 2 zeigt die Berücksichtigung der Umgebungstemperatur T als das Auskühlverhalten des zu verdichtenden Asphaltmaterials A beeinflussender Parameter. Dargestellt sind in 2 drei verschiedene Umgebungstemperaturen T_H, T_T und T_W. T_H ist ein Zustand vergleichsweise hoher Umgebungstemperatur T, beispielsweise im Bereich von 30 bis 40 °C. Der Zustand T_M kann einer mittleren Umgebungstemperatur T, beispielsweise im Bereich von 10 bis 20 °C, entsprechen, während der Zustand T_T einem Zustand vergleichsweise niedriger Umgebungstemperatur T im Bereich von weniger als 10 °C entsprechen kann.
Deutlicher erkennbar ist in 2, dass die obere Grenztemperatur O, deren Unterschreiten einen Übergang von einem statischen Verdichtungsbetrieb zu einem Verdichtungsbetrieb mit zusätzlichem Energieeintrag, also einem Bewegungsanregungs-Betriebszustand, auslöst, mit abnehmender Umgebungstemperatur T erhöht wird. Dies bedeutet, dass bei niedriger Umgebungstemperatur T bereits bei höherer Asphalttemperatur begonnen wird, beispielsweise im Bewegungsanregungs-Betriebszustand g mit großer Amplitude zu arbeiten, als bei höherer Umgebungstemperatur T. Dies führt dazu, dass das Temperaturfenster, welches für den Verdichtungsbetrieb mit zusätzlichem Energieeintrag zur Verfügung steht, nach oben ausgedehnt wird. Gleichermaßen wird mit abnehmender Umgebungstemperatur T die untere Grenztemperatur U zu niedrigeren Temperaturen hin verschoben. Dies bedeutet, dass mit abnehmender Umgebungstemperatur T der Übergang zu einem statischen Verdichtungsbetrieb hinausgezögert wird, was gleichermaßen dazu führt, dass das für den Betriebszustand mit zusätzlichem Energieeintrag zur Verfügung stehende Temperaturfenster ausgedehnt wird. Durch das Ausdehnen des zwischen den Grenztemperaturen O und U liegenden Temperaturfensters mit abnehmender Umgebungstemperatur T wird das schnellere Auskühlen des Asphaltmaterials A bei abnehmender Umgebungstemperatur T kompensiert, so dass auch bei niedrigen Umgebungstemperaturen ausreichend Zeit zur Verfügung steht, um das Asphaltmaterial A beispielsweise gemäß einem vorgegebenen Verdichtungsplan geeignet zu verdichten. Die Gefahr, dass durch eine zu kurze für diesen Arbeitsvorgang zur Verfügung stehende Zeit eine Bedienperson unter Zeitdruck gerät und dadurch stressbedingte Bedienfehler entstehen, kann dadurch minimiert bzw. ausgeschlossen werden.
In 2 ist weiter zu erkennen, dass auch die mittlere Grenztemperatur M mit abnehmender Umgebungstemperatur T verringert wird. Auch dies bedeutet, dass das für die Durchführung des Verdichtungsbetriebs mit großem Energieeintrag bzw. großer Amplitude ein größeres und somit ein schnelleres Auskühlen kompensierendes Temperaturfenster zur Verfügung steht und somit der für eine geeignete Verdichtung des Asphaltmaterials A besonders wichtige Bewegungsanregungs-Betriebszustand g mit großem Energieeintrag, also großer Amplitude, in dem vorgegebenen Ausmaß durchgeführt werden kann.
Die 3a) veranschaulicht für einen Bodenverdichter 10 mit zwei als Vibrationswalzen ausgebildeten Verdichterwalzen 14, 16 für verschiedene Umgebungstemperaturen bzw. Temperaturbereiche vorgegebene Werte für die obere Grenztemperatur O, die mittlere Grenztemperatur M und die untere Grenztemperatur U. Dabei zeigt die Spalte v jeweils den für die vordere Verdichterwalze 14 einzustellenden Betriebszustand, und die Spalte h zeigt jeweils den für die hintere Verdichterwalze 16 einzustellenden Betriebszustand. Die drei Schichten L1, L2 und L3 entsprechen bei einem dreischichtigen Aufbau der unten anzuordnenden Tragschicht L1, der auf der Tragschicht L1 anzuordnenden Binderschicht L2 und der über der Binderschicht L2 anzuordnenden und die Oberseite bereitstellenden Deckschicht L3.
Zu erkennen ist in 3a), dass bei über der oberen Grenztemperatur O liegender Asphalttemperatur beide Verdichterwalzen 14, 16 statisch betrieben werden, also die diesen zugeordneten Bewegungserzeugungsanordnungen deaktiviert sind, was auch der Fall ist, wenn die Asphalttemperatur unter der unteren Grenztemperatur U liegt. Bei im Zwischen-Temperaturbereich Z, also zwischen der oberen Grenztemperatur O und der unteren Grenztemperatur U liegender Asphalttemperatur werden abhängig davon, ob die Asphalttemperatur über oder unter der mittleren Grenztemperatur M ist, und abhängig davon, welche der drei Schichten L1, L2 bzw. L3 zu verdichten ist, die beiden Verdichterwalzen 14, 16 bzw. die diesen jeweils zugeordneten Bewegungserzeugungsanordnungen im Bewegungsanregungs-Betriebszustand g mit großem Energieeintrag, im Bewegungsanregungs-Betriebszustand k mit kleinem Energieeintrag oder statisch betrieben. Deutlich zu erkennen ist in 3a) auch, dass für die verschiedenen Umgebungstemperaturen T bzw. Bereiche der Umgebungstemperatur T die verschiedenen Grenztemperaturen O, M und U so gewählt sind, dass mit abnehmender Umgebungstemperatur T die obere Grenztemperatur O zunimmt, während die mittlere Grenztemperatur M und die untere Grenztemperatur U mit abnehmender Umgebungstemperatur T abnehmen.
Die 3b) veranschaulicht in entsprechender Weise die Auswahl der verschiedenen Grenztemperaturen O, M und U für einen Bodenverdichter 10, bei welchem beispielsweise der vorderen Verdichterwalze 14 eine Vibrationsanordnung zugeordnet ist, diese also eine Vibrationswalze ist, während der hinteren Verdichterwalze 16 eine Oszillationsanordnung zugeordnet ist, diese also eine Oszillationswalze ist. Zu erkennen ist in der 3b) die gleiche temperaturabhängige Tendenz der verschiedenen Grenztemperaturen O, M und U. Weiter ist auch zu erkennen, dass, abhängig von den verschiedenen zu verdichtenden Schichten L1, L2 bzw. L3, die der vorderen Verdichterwalze 14 zugeordneten Vibrationsanordnung in verschiedenen Bewegungsanregungs-Betriebszuständen g und k betrieben werden kann. Die der hinteren Verdichterwalze 16 zugeordnete Oszillationsanordnung wird in diesem Beispiel nur in einem Bewegungsanregungs-Betriebszustand o betrieben, kann also entweder aktiviert oder deaktiviert werden. Ein Umschalten der Oszillationsanordnung zwischen Bewegungsanregungs-Betriebszuständen mit voneinander sich unterscheidenden Energieeinträgen ist in diesem Ausgestaltungsbeispiel nicht vorgesehen.
Die 4 veranschaulicht die Berücksichtigung des Windes bzw. der Windgeschwindigkeit W bei der Einstellung der verschiedenen Grenztemperaturen O, M, U. Dargestellt sind in 4 vier verschiedene Windzustände bzw. Windgeschwindigkeiten W₀, W₁, W₂ und W₃. Dabei ist der Zustand W₀ ein windfreier Zustand, während die Zustände W₁, W₂ und W₃ Zustände mit zunehmender Windgeschwindigkeit W darstellen. Eine hohe Windgeschwindigkeit W bedeutet ein schnelleres Abkühlen des Asphaltmaterials A und beeinflusst somit dessen Auskühlverhalten in ähnlicher Weise, wie eine niedrige Umgebungstemperatur T. Dementsprechend wird mit zunehmender Windgeschwindigkeit W und somit zunehmend schnellerem Abkühlen des Asphaltmaterials A die obere Grenztemperatur O erhöht, um bereits früher, also bei höheren Temperaturen, von dem statischen Verdichtungsbetrieb in einen Verdichtungsbetrieb mit zusätzlichem Energieeintrag überzugehen. Bei dem hier veranschaulichten Beispiel eines Bodenverdichters 10 mit einer Verdichterwalze 14 bzw. 16 mit dieser zugeordneter Vibrationsanordnung kann bei Überschreiten der oberen Grenztemperatur z.B. in den Bewegungsanregungs-Betriebszustand g mit großem Energieeintrag, also großer Amplitude, eingetreten werden.
Die mittlere Grenztemperatur M, bei welcher ein Umschalten von dem Bewegungsanregungs-Betriebszustand g mit großem Energieeintrag zu einem Bewegungsanregungs-Betriebszustand k mit kleinem Energieeintrag erfolgt, wird mit zunehmender Windgeschwindigkeit zu niedrigeren Temperaturen verschoben, so dass das Temperaturfenster für die Durchführung des Verdichtungsbetriebs mit dem Bewegungsanregungs-Betriebszustand g mit großem Energieeintrag ein entsprechend größeres und das schnellere Abkühlen kompensierendes Temperaturfenster zur Verfügung steht. Gleichermaßen wird auch die untere Grenztemperatur U, deren Unterschreiten den Übergang in den statischen Verdichtungsbetrieb s auslöst, mit zunehmender Windgeschwindigkeit W zu niedrigeren Temperaturen verschoben.
Das vorangehend mit Bezug auf die 2 bis 4 beschriebene Berücksichtigen verschiedener das Auskühlverhalten des Asphaltmaterials A berücksichtigender Parameter kann in besonders vorteilhafter Weise kombiniert werden. So kann bei der Einstellung der Grenzwerte O, M und U sowohl die Umgebungstemperatur T, als auch die Windgeschwindigkeit W berücksichtigt werden. Beispielsweise kann unter Berücksichtigung der Umgebungstemperatur T anhand der in den 3a) bzw. 3b) dargestellten Tabellen jeweils ein Basiswert für die jeweilige Grenztemperatur O, M bzw. U ausgewählt werden, der dann unter Berücksichtigung der Windgeschwindigkeit W korrigiert werden kann, beispielsweise abhängig von der Windgeschwindigkeit um einen jeweils vorgegebenen Temperaturbetrag verschoben werden kann oder prozentual verändert werden kann. Auch die Vorgabe eines Basiswertes unter Berücksichtigung der Windgeschwindigkeit W und das Anpassen dieses Basiswertes in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur T ist möglich, ebenso wie das Vorgeben jeweiliger von der Windgeschwindigkeit W bzw. der Umgebungstemperatur T abhängiger Korrekturwerte, welche dann beispielsweise in Addition zur Vorgabe einer jeweiligen Grenztemperatur genutzt werden können.
Die verschiedenen bei dem vorangehend beschriebenen Verfahren zu berücksichtigenden Größen, also die Asphalttemperatur, die Umgebungstemperatur T und die Windgeschwindigkeit W, können durch hierfür geeignete und im Stand der Technik bekannte Sensoren erfasst und in Form jeweiliger Erfassungssignale zu einer Ansteuereinheit geleitet werden. Beispielsweise kann die Asphalttemperatur durch optische Sensoren, wie z. B. Infrarotsensoren, erfasst werden, während die Umgebungstemperatur durch einen herkömmlichen Temperatursensor und die Windgeschwindigkeit durch ein Windrad mit diesem zugeordnetem Drehzahlsensor erfasst werden können. In der Ansteuereinheit, welche mit einem Mikroprozessor mit darin hinterlegten bzw. abgearbeiteten Arbeitsprogrammen ausgebildet sein kann, können diese Größen dann im vorangehend beschriebenen Sinne verarbeitet werden und automatisiert dazu genutzt werden, für die Verdichterwalzen 14, 16 bzw. die diesen zugeordneten Bewegungserzeugungsanordnungen den geeigneten Betriebszustand abhängig davon vorzugeben, welche Temperatur das vom Bodenverdichter 10 momentan jeweils überfahrene Asphaltmaterial A aufweist. Dabei kann für eine Bedienperson die Möglichkeit gegeben sein, in diesen automatisierten Betrieb dadurch einzugreifen, dass die für jeweilige vorherrschende Umgebungsbedingungen vorgegebenen Grenztemperaturen von der Bedienperson in einen begrenzten Temperaturbereich zusätzlich noch in Richtung zu größeren oder kleineren Temperaturen verschoben werden können.
Weiter ist darauf hinzuweisen, dass das vorangehend beschriebene Verfahren auch durchgeführt werden kann, wenn beispielsweise eine Vibrationsanordnung in mehr als zwei verschiedenen Bewegungsanregungs-Betriebszuständen betreibbar ist, so dass zwischen der oberen Grenztemperatur und der unteren Grenztemperatur mehrere mittlere Grenztemperaturen liegen können, die dann jeweils einen Übergang zwischen Bewegungsanregungs-Betriebszuständen mit verschiedenen Energieeinträgen darstellen. Auch kann eine derartige Bewegungserzeugungsanordnung so ausgebildet sein, dass keine diskrete, also stufenartige Veränderung des Energieeintrags bei Übergang zwischen verschiedenen Bewegungsanregungs-Betriebszuständen auftritt, sondern dass eine kontinuierliche stufenlose Anpassbarkeit der in eine jeweilige Verdichterwalze und somit das Asphaltmaterial eingetragenen Energie erreicht wird. Beispielsweise kann eine derartige Bewegungserzeugungsanordnung so betrieben werden, dass bei Unterschreiten der oberen Grenztemperatur von dem zuvor durchgeführten statischen Verdichtungsbetrieb in einen Verdichtungsbetrieb mit maximalem Energieeintrag, also beispielsweise maximaler Anregungsamplitude bei einer Vibrationsanordnung oder Oszillationsanordnung, übergegangen wird, und mit abnehmender Asphalttemperatur ein linear abnehmender Energieeintrag eingestellt wird, bis bei Unterschreiten der unteren Grenztemperatur ein Zustand minimalen Energieeintrags erreicht ist. Dieser Zustand minimalen Energieeintrags kann beispielsweise dem Zustand einer deaktivierten Bewegungserzeugungsanordnung entsprechen oder kann einem Zustand mit von Null verschiedenem Energieeintrag entsprechen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016109888 A1 [0003]
DE 102018132379 A1 [0003]
WO 2018/23633 A1 [0003]
CN 201801803 [0003]
WO 2019/063540 A1 [0004]
DE 102017122371 A1 [0004]
DE 102015112847 A1 [0004]
WO 2013/013819 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Verdichten von Asphaltmaterial (A) vermittels wenigstens eines Bodenverdichters (10) mit wenigstens einer Verdichterwalze (14, 16) mit einer dieser zugeordneten Bewegungserzeugungsanordnung, umfassend die Maßnahmen: a) Erfassen einer Asphalttemperatur des zu verdichtenden Asphaltmaterials (A), b) statisches Verdichten des Asphaltmaterials (A) mit deaktivierter Bewegungserzeugungsanordnung der wenigstens einen Verdichterwalze, wenn die Asphalttemperatur über einer oberen Grenztemperatur (O) liegt, c) statisches Verdichten des Asphaltmaterials (A) mit deaktivierter Bewegungserzeugungsanordnung der wenigstens einen Verdichterwalze, wenn die Asphalttemperatur unter einer unteren Grenztemperatur (U) liegt, wobei die obere Grenztemperatur (O) oder/und die untere Grenztemperatur (U) in Abhängigkeit von wenigstens einem das Auskühlverhalten des zu verdichtenden Asphaltmaterials (A) beeinflussenden Umgebungsparameter (T, W) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Grenztemperatur (O) oder/und die untere Grenztemperatur (U) in Abhängigkeit von wenigstens zwei das Auskühlverhalten des zu verdichtenden Asphaltmaterials (A) beeinflussenden Umgebungsparametern (T, W) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Grenztemperatur (O) oder/und die untere Grenztemperatur (U) in Abhängigkeit von einer Umgebungstemperatur (T) als das Auskühlverhalten des zu verdichtenden Asphaltmaterials (A) beeinflussender Umgebungsparameter (T, W) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Grenztemperatur (O) mit abnehmender Umgebungstemperatur (T) erhöht wird, oder/und dass die untere Grenztemperatur (U) abnehmender Umgebungstemperatur (T) verringert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Grenztemperatur (O) oder/und die untere Grenztemperatur (U) in Abhängigkeit von einer Windgeschwindigkeit (W) als das Auskühlverhalten des zu verdichtenden Asphaltmaterials (A) beeinflussender Umgebungsparameter (T, W) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Grenztemperatur (O) mit zunehmender Windgeschwindigkeit (W) erhöht wird, oder/und dass die untere Grenztemperatur (U) zunehmender Windgeschwindigkeit (W) verringert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei in einem durch die obere Grenztemperatur (O) und die untere Grenztemperatur (U) begrenzten Zwischen-Temperaturbereich (Z) liegender Asphalttemperatur das zu verdichtende Asphaltmaterial (A) mit aktivierter Bewegungserzeugungsanordnung wenigstens einer Verdichterwalze (14, 16) verdichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem an die obere Grenztemperatur (O) anschließenden oberen Temperaturbereich des Zwischen-Temperaturbereichs (Z) die Bewegungserzeugungsanordnung wenigstens einer Verdichterwalze (14, 16) in einem Bewegungsanregungs-Betriebszustand (g) mit größerem Energieeintrag betrieben wird, und dass in einem an die untere Grenztemperatur (U) anschließenden unteren Temperaturbereich (Z) des Zwischen-Temperaturbereichs die Bewegungserzeugungsanordnung wenigstens einer Verdichterwalze (14, 16) in einem Bewegungsanregungs-Betriebszustand (k) mit geringerem Energieeintrag betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungserzeugungsanordnung in einer Mehrzahl diskreter Bewegungsanregungs-Betriebszustände (g, k) mit zueinander unterschiedlichen Energieeinträgen betreibbar ist, und dass die Bewegungserzeugungsanordnung bei über wenigstens einer im Zwischen-Temperaturbereich (Z) liegenden mittleren Grenztemperatur (M) liegender Asphalttemperatur in einem Bewegungsanregungs-Betriebszustand (g) mit größerem Energieeintrag betrieben wird und bei unter der wenigstens einen mittleren Grenztemperatur (M) liegender Asphalttemperatur in einem Bewegungsanregungs-Betriebszustand (k) mit geringerem Energieeintrag betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungserzeugungsanordnung in zwei Bewegungsanregungs-Betriebszuständen (g, k) mit zueinander unterschiedlichen Energieeinträgen betreibbar ist, und dass die Bewegungserzeugungsanordnung bei über der mittleren Grenztemperatur (M) liegender Asphalttemperatur in einem Bewegungsanregungs-Betriebszustand (g) mit höherem Energieeintrag betrieben wird und bei unter der mittleren Grenztemperatur (M) liegender Asphalttemperatur in einem Bewegungsanregungs-Betriebszustand (k) mit geringerem Energieeintrag wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine mittlere Grenztemperatur (M) in Abhängigkeit von wenigstens einem das Auskühlverhalten des zu verdichtenden Asphaltmaterials (k) beeinflussenden Umgebungsparameter (T, W) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Grenztemperatur (M) in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur (T) als das Auskühlverhalten des zu verdichtenden Asphaltmaterials (A) beeinflussender Umgebungsparameter (T, W) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Grenztemperatur (M) mit abnehmender Umgebungstemperatur (T) verringert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11-13, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Grenztemperatur (M) in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit (W) als das Auskühlverhalten des zu verdichtenden Asphaltmaterials (A) beeinflussender Umgebungsparameter (T, W) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Grenztemperatur (M) mit zunehmender Windgeschwindigkeit (W) verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungserzeugungsanordnung mit zwischen einem minimalen Energieeintrag und einem maximalen Energieeintrag kontinuierlich veränderbarem Energieeintrag betreibbar ist.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei oder im Bereich der oberen Grenztemperatur (O) liegender Asphalttemperatur die Bewegungserzeugungsanordnung mit maximalem Energieeintrag betrieben wird, oder/und dass bei oder im Bereich der unteren Grenztemperatur (U) liegender Asphalttemperatur die Bewegungserzeugungsanordnung mit minimalem Energieeintrag betrieben wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens einer Verdichterwalze (14, 16) zugeordnete Bewegungserzeugungsanordnung eine Vibrationsanordnung ist, oder/und dass die wenigstens einer Verdichterwalze (14, 16) zugeordnete Bewegungserzeugungsanordnung eine Oszillationsanordnung ist.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Bodenverdichter (10) zwei Verdichterwalzen (14, 16) aufweist, wobei jeder Verdichterwalze (14, 16) eine Vibrationsanordnung zugeordnet ist, oder/und dass wenigstens ein Bodenverdichter (10) zwei Verdichterwalzen (14, 16) aufweist, wobei einer der Verdichterwalzen (14, 16) eine Vibrationsanordnung und der anderen der Verdichterwalzen (14, 16) eine Oszillationsanordnung zugeordnet ist.