DE102021133429A1 - Bedienelement für eine Straßenbaumaschine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung schafft ein Bedienelement für eine Straßenbaumaschine, durch das die Bedienung, insbesondere die Steuerung, der Straßenbaumaschine komfortabel und einfach ausgestaltet ist. Das wird dadurch erreicht, dass ein Bedienelement (23) einen Encoder mit Joystickfunktionen aufweist. Sämtliche Bewegungen des Bedienelementes (23) lassen sich direkt elektronisch auslesen und die Informationen weiterverarbeiten. Dadurch gestaltet sich die Navigation durch ein Menü zum Bedienen der Straßenbaumaschine als sehr intuitiv.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bedienelement für eine Straßenbaumaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Straßenbaumaschinen, wie beispielsweise Straßenfertiger, Beschicker, Walzen oder Straßenfräsen, dienen zur Herstellung oder Manipulation von Straßenbelägen aus Asphalt und anderen Straßenbaumaterialien, beispielshalber Beton. Derartige Straßenbaumaschinen sind selbstfahrend ausgebildet. Dazu verfügen sie über ein Fahrwerk, bei dem es sich um ein Kettenfahrwerk oder ein Radfahrwerk oder ein Walzwerk handeln kann. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Funktionen weisen Straßenbaumaschinen verschiedene Arbeitskomponenten auf. Straßenfertiger besitzen beispielsweise in Einbaurichtung gesehen mindestens einen vorderen Vorratsbehälter zur Aufnahme des Straßenbaumaterials, insbesondere heißen bituminösen Asphaltmaterials. Das Asphaltmaterial wird vom Vorratsbehälter mittels eines Förderers unter einer Plattform mit einem Bedienstand zu einer hinteren Verteilerschnecke transportiert, die das noch heiße bituminöse Straßenbaumaterial über die Arbeitsbreite des Straßenfertigers vor mindestens einer hinteren Einbaubohle verteilt, durch die das Material verdichtet wird.
  • Zum Betreiben der Straßenbaumaschine sind eine Vielzahl von Betriebs- und Maschinenparametern festzulegen. Bei diesen Betriebs- und Maschinenparametern kann es sich beispielsweise um eine Einbaugeschwindigkeit, eine Fräsgeschwindigkeit, eine Einbaubreite, eine Einbaudicke, eine Einbautemperatur, eine Frästiefe, eine Fördergeschwindigkeit, eine Sprührate, um Positionsangaben von verschiedenen Komponenten sowie um Parameter im Zusammenhang mit dem Betrieb eines Verbrennungsmotors oder Hydraulikantrieben und dergleichen handeln. In Abhängigkeit von diesen Parametern erfolgt der Betrieb der Straßenbaumaschine. Ändern sich während des Betriebes des Straßenfertigers diese Parameter außerplanmäßig, verläuft der Betrieb der Straßenbaumaschine fehlerhaft. Es kann aber auch erwünscht sein, dass die genannten Parameter absichtlich während des Betriebes der Straßenbaumaschine geändert werden, um den Betrieb der sich eventuell ändernden Anforderungen anzupassen. Daher sind die Parameter während der gesamten Betriebsdauer der Maschine zu überwachen.
  • Die Betriebs- und Maschinenparameter sowie weitere für die Herstellung des Straßenbelags wesentlichen Parameter werden von einer Bedienperson vor oder während der Herstellung bzw. der Manipulation des Straßenbelags manuell eingegeben. Dazu sehen bekannte Straßenbaumaschinen einen Bedienstand vor, der sich auf der Straßenbaumaschine befindet. Üblicherweise besteht der Bedienstand aus einer offenen oder geschlossenen Kabine, von der aus die Bedienperson einen Überblick über die gesamte Straßenbaumaschine und einen Teil eines Arbeitsbereiches hat.
  • In dem Bedienstand befindet sich mindestens eine Sitzeinheit, auf dem die Bedienperson während des Betriebes Platz nehmen kann. Des Weiteren befinden sich in dem Bedienstand ein Armaturenbrett mit Steuermitteln und mindestens einem Display und/oder einem Monitor. Zum Betreiben der Straßenbaumaschine sowie zum Einstellen und Verstellen und Kontrollieren sämtlicher mit dem Betrieb der Straßenbaumaschine verbundenen Parameter, ist es bekannt, dass die Bedienperson mit einer Vielzahl von Tastern, Knöpfen, Dreh-Drück-Gebern und dergleichen durch ein Menü navigiert, was auf dem Display angezeigt wird. Je nach Betriebsart oder auszuwählender Funktion sind verschiedene Menüs und Untermenüs anwählbar. Über derartige bekannte Menüstrukturen lassen sich mittels Tastern, Knöpfen, Dreh-Drück-Gebern alle Eingaben tätigen, die für den Betrieb der Straßenbaumaschine notwendig sind.
  • Als besonderer Nachteil erweist sich dabei die Vielzahl von verschiedenen Steuermitteln, welche aufeinanderfolgend von der Bedienperson zu betätigen sind, um durch das Menü zu führen. Insbesondere die getrennte Anordnung dieser Steuermittel auf dem Armaturenbrett, der Armlehne und/oder direkt auf dem Display erweist sich als sehr unübersichtlich und unpraktisch, da im Wechsel mehrere Armbewegungen durchzuführen sind, um eine Eingabe vorzunehmen. In der Praxis werden daher Eingaben von der Bedienperson oftmals weithändig vorgenommen, in dem verschiedene Steuermittel mit beiden Händen betätigt werden. Dies führt aber oftmals zu falschen Eingaben, da die motorischen Fähigkeiten nicht für beide Hände gleich gut ausgebildet sind.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bedienelement für eine Straßenbaumaschine zu schaffen, durch das die Bedienung, insbesondere die Steuerung, der Straßenbaumaschine komfortabel und einfach ausgestaltet ist.
  • Ein Bedienelement zur Lösung dieser Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Demnach ist es vorgesehen, dass das Bedienelement einen Encoder mit Joystickfunktionen aufweist. Sämtliche Bewegungen des Bedienelementes lassen sich direkt elektronisch auslesen und die Informationen weiterverarbeiten. Dadurch gestaltet sich die Navigation durch ein Menü zum Bedienen der Straßenbaumaschine als sehr intuitiv. Durch diese intuitive Navigation mittels des Bedienelementes wird zum einen die Bedienung vereinfacht und zum anderen die Fehleranfälligkeit der Bedienung reduziert, da sämtliche Funktionen mittels des einen Bedienelementes anwählbar sind.
  • Bevorzugt ist es weiter vorgesehen, dass die Joystickfunktionen durch Drehbewegungen und Drückbewegungen ergänzt werden. Neben diesen Bewegungen sind auch kombinierte Bewegungen möglich. So kann beispielsweise durch eine Schwingbewegung nach links, rechts, oben oder unten mit einer gleichzeitigen Drehung des Bedienelementes zur Auswahl einer bestimmten Funktion bzw. Option in der Menüführung zur Bedienung der Straßenbaumaschine führen. Durch den Encoder werden diese Bewegungen 1:1 auf das durch das Display oder durch den Monitor angezeigte Menü zur Steuerung der Straßenbaumaschine übertragen. Die Bewegungen des Bedienelementes werden direkt und ohne Zeitverzögerung auf das Display übertragen, sodass eine Bedienperson ohne längere Einweisungszeit die Straßenbaumaschine bedienen kann.
  • Darüber hinaus ist es denkbar, dass der Encoder zum Erfassen der erzeugten Bewegungen als rotatorischer und/oder linearer Encoder ausgebildet ist und optisch, mechanisch oder magnetisch arbeitet. Je nach Anwendung sowie durchzuführende Funktionen bzw. Art der Straßenbaumaschine kann es vorteilhaft sein, einen speziell ausgebildeten Encoder zu verwenden. Gleichermaßen ist es denkbar, dass in dem Bedienelement mehrere Encoder angeordnet sind, welche durch ihre Spezifikationen für spezielle Funktionen bevorzugt geeignet sind.
  • Insbesondere sieht es die Erfindung vor, dass der Encoder mit einer Steuereinheit der Straßenbaumaschine verbunden ist und durch die Joystickfunktion Optionen auf einem Display auswählbar sind. Bei diesen Optionen kann es sich beispielsweise um die Anwahl der oben genannten Maschinen- bzw. Betriebsparameter der Straßenbaumaschine handeln. Gleichermaßen ist es denkbar, dass es sich bei den Optionen um fahrzeugspezifische Auswahltätigkeiten handelt, wie beispielsweise Licht an, Licht aus, Klimaanlage, Scheibenwischer, Uhrzeit und dergleichen. Durch diese Ansteuerung aller Optionen mittels einem einzigen Bedienelement gestaltet sich die Bedienung der Straßenbaumaschine als besonders einfach und übersichtlich.
  • Vorzugsweise ist es weiter denkbar, dass es sich bei den Optionen, die in einem mehrschichtigen Menü organisiert sein können, um die Eingabe von Maschinen- und Betriebsparametern der Straßenbaumaschine, um das Abfragen von Informationen, um ein Bestätigen von Informationen oder dergleichen handelt. So ist es möglich, während des Betriebs die einzelnen Parameter den Umständen entsprechend anzupassen. Die Bedienperson kann sich mittels des Bedienelementes auch während des Bauprozesses über sämtliche aktuelle Parameter und Messwerte erkundigen. Auf diese Weise kann der Bauprozess kontrolliert werden sowie die Maschine zu jedem Zeitpunkt überprüft werden, wodurch sich vermeidbare Schäden verhindern lassen.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel kann es vorsehen, dass das Bedienelement in einer Armlehne einer Sitzeinheit, einem Armaturenbrett oder einer Fernsteuerung der Straßenbaumaschine integriert ist. Durch die Integration des Bedienelementes in die Armlehne einer Sitzeinheit gestaltet sich die Bedienung für die Person als besonders ergonomisch und angenehm. Ohne die Körperstellung zu wechseln, kann die Person aus dem Sitz heraus sämtliche Parameter im Zusammenhang mit dem Betrieb der Straßenbaumaschine ändern sowie überwachen.
  • Schließlich ist es ebenfalls denkbar, dass der Encoder haptische und/oder optische Signalmittel aufweist. Insbesondere Warnungen oder Hinweise auf ein bevorstehendes Risiko oder eine Gefahr. So ist es denkbar, dass der Encoder über eine Vibration oder ein Leuchtmittel, wie beispielsweise eine LED, ein Signal erzeugt, durch welches die Bedienperson gewarnt wird. Ein weiteres Beispiel könnte darin bestehen, dass die Bedienperson über das Bedienelement bei einem Abweichen von einer idealen Fahrlinie durch eine Vibration des Bedienelementes gewarnt wird. Auch eine bevorstehende Kollision mit einem Gegenstand oder das Heranfahren eines LKWs zum Beladen eines Vorratsbehälters einer Straßenbaumaschine könnte durch eine blinkende LED angekündigt werden.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung soll im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert werden. In dieser zeigen:
    • 1 schematische Seitenansicht eines Straßenfertigers,
    • 2 schematische Darstellung von Armlehnen mit einem Bedienelement,
    • 3 schematische Darstellung eines Armaturenbretts mit einem Bedienelement, und
    • 4 schematische Darstellung von mit dem Bedienelement ausführbaren Bewegungen.
  • Die Erfindung wird im Folgenden exemplarisch an einem Straßenfertiger 10 dargestellt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Erfindung auf jede Straßenbaumaschine, somit auch auf Beschicker, Walzen oder Fräsen oder dergleichen, Anwendung finden kann. Der in der 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, zum Beispiel Beton, eingesetzt werden.
  • 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 gegebenenfalls einen Generator zur Erzeugung von Energie für elektrische Antriebe oder eine Heizung aufweist.
  • Der Straßenfertiger 10 verfügt im Übrigen über ein Fahrwerk 12, das im gezeigten Ausführungsbeispiel als ein Radfahrwerk ausgebildet ist. Der Straßenfertiger 10 kann aber auch mit einem Raupenfahrwerk versehen sein. Das Fahrwerk 12 wird von der Antriebseinheit 11 derart angetrieben, dass sich der Straßenfertiger 10 zur Herstellung des Straßenbelags in Bewegungsrichtung 13 fortbewegt.
  • In Bewegungsrichtung 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 Bewegungsrichtung 13 zum hinteren Ende 15 des Straßenfertigers 10 transportiert. Das hintere Ende 15 des Straßenfertigers 10 befindet sich in Bewegungsrichtung 13 gesehen hinter dem Fahrwerk 12 und der Antriebseinheit 11.
  • 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 abbewegbar. 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 und vorzugsweise auch die Verteilerschnecke 16 anzuheben bzw. abzusenken.
  • Zwischen dem hinteren Ende 15 und dem Vorratsbehälter 14 ist dem Fahrgestell bzw. dem Chassis 19 des hier dargestellten Straßenfertigers 10 ein Bedienstand 20 zugeordnet. Auf diesem Bedienstand 20 befindet sich während der Herstellung des Straßenbelags mindestens eine Bedienperson zur Steuerung des Straßenfertigers 10. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel eines Straßenfertigers 10 ist es vorgesehen, dass der Bedienstand 20 eine Sitzeinheit 21 aufweist. Es ist aber auch denkbar, dass der Bedienstand 20 zwei Sitzeinheiten 21 aufweist.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es vorsehen, dass in eine Armlehne 22 der Sitzeinheit 21 das erfindungsgemäße Bedienelement 23 integriert ist (2). Dabei ist das Bedienelement 23 derart auf einer der beiden Armlehnen 22 positioniert, dass eine Bedienperson das Bedienelement 23 bequem mit einem auf der Armlehne 22 abgelegten Arm erfassen kann. Der Armlehne 22 bzw. den Armlehnen 22 können weitere Steuermittel zum Bedienen der Straßenbaumaschine zugeordnet sein.
  • Im Sichtbereich der Bedienperson, also vor den Armlehne 22, kann ein Display 25 positioniert sein. Auf diesem Display 25 kann die Bedienperson in einem Menü, das als Schnittstelle zwischen der Person und der Maschine zu verstehen ist, verschiedene Optionen, Funktionen oder Parameter im Zusammenhang mit der Bedienung der Straßenbaumaschine durch das Bedienelement 23 ansteuern, auswählen oder ändern.
  • Durch die Links-Rechts-Bewegung 27 und Oben-Unten-Bewegung 28des Bedienelementes 23 lassen sich die verschiedenen Optionen, Funktionen oder Parameter anwählen. Neben dem Bedienelement 23 steht der Bedienperson auch ein Joystick 26 mit mehreren Knöpfen 30 zur Verfügung. Über diesen Joystick 26 lassen sich weitere Funktionen der Straßenbaumaschine ausführen.
  • In der 4 ist schematisch dargestellt, wie durch das Bedienelement 23 bzw. den Encoder Joystickfunktionen, nämlich Links-Rechts-Bewegungen 27, Oben-Unten-Bewegungen 28 sowie Drehbewegungen 29 durchführbar sind. Diese Bewegungen werden direkt ausgelesen und über eine Steuereinheit auf das Menü übertragen.
  • In der 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Bedienelement 23 einem Armaturenbrett 31 zugeordnet. Dieses Armaturenbrett 31 kann sich beispielsweise im Bedienstand 20 des Straßenfertigers 10 befinden. Auch dieses Armaturenbrett 31 weist ein Display 25 sowie weitere Steuermittel auf. Darüber hinaus ist es denkbar, dass das hier beschriebene Bedienelement 23 an einer Fernsteuerung für eine Straßenbaumaschine angeordnet ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Straßenfertiger
    11
    Antriebseinheit
    12
    Fahrwerk
    13
    Bewegungsrichtung
    14
    Vorratsbehälter
    15
    hinteres Ende
    16
    Verteilerschnecke
    17
    Einbaubohle
    18
    Tragarm
    19
    Chassis
    20
    Bedienstand
    21
    Sitzeinheit
    22
    Armlehne
    23
    Bedienelement
    25
    Display
    26
    Joystick
    27
    Links-Rechts-Bewegung
    28
    Oben-Unten-Bewegung
    29
    Drehbewegung
    30
    Knopf
    31
    Armaturenbrett

Claims (8)

  1. Bedienelement (23) für eine Straßenbaumaschine, insbesondere für einen Straßenfertiger (10), einen Beschicker, eine Walze oder eine Straßenfräse, zur Durchführung von straßenbaumaschinenspezifischen Funktionen, gekennzeichnet durch einen Encoder mit Joystickfunktion.
  2. Bedienelement (23) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Joystickfunktion zusätzlich Drehbewegungen (29), Drückbewegungen und/oder Schwenkbewegungen (27, 28) umfassen.
  3. Bedienelement (23) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Encoder zum Erfassen der Joystickfunktionen als rotatorischer und/oder linearer Encoder ausgebildet ist und optisch, mechanisch oder magnetisch arbeitet.
  4. Bedienelement (23) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Encoder mit einer Steuereinheit der Straßenbaumaschine verbunden ist und durch die Joystickfunktion Optionen auf einem Display (25) auswählbar sind.
  5. Bedienelement (23) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Optionen, die in einem mehrschichtigen Menü organisiert sein können, um die Eingabe von Maschinen- und Betriebsparameter der Straßenbaumaschine, um das Abfragen von Informationen, um ein Bestätigen von Informationen oder dergleichen handelt.
  6. Bedienelement (23) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (23) in eine Armlehne (22) einer Sitzeinheit, ein Armaturenbrett (31) oder eine Fernsteuerung der Straßenbaumaschine integriert ist.
  7. Bedienelement (23) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von dem mindestens einen Encoder mehrere Bewegungen gleichzeitig, vorzugsweise auch überlagerte Bewegungen, auslesbar sind.
  8. Bedienelement (23) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Encoder haptische und/oder optische Signalmittel aufweist.
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EP3896223A1 (de) 2020-04-16 2021-10-20 Joseph Vögele AG Verfahren zum fertigen eines strassenbelags und asphaltierungssystem

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