DE3909583A1 - Strassenfertiger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Straßenfertiger mit einer Einbaubohle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Straßenfertigern dieser Art ist es bekannt, daß die Einbauhöhen bzw. Querneigungen der einzubauenden Schicht mit Hilfe von Regeleinrich­ tungen überwacht und gegebenenfalls korrigiert werden können. Die Regel­ einrichtungen bestehen aus Höhen- und Neigungsreglern, die jeweils bei Ab­ weichung von der Sollhöhe bzw. der gewünschten Querneigung Stellzylinder an der linken und rechten Fertigerseite über Elektromagnetventile aktivieren, so daß eine entsprechende Korrekturverstellung an Zugarmen, über die die Einbaubohle höhenverstellbar am Fahrwerk des Fertigers angelenkt ist, er­ folgt.

Es werden zwei Aufbauanordnungen verwendet, und zwar
a. Regelung des Stellzylinders auf der einen Fertigerseite durch einen Höhenregler und des Stellzylinders auf der anderen Seite durch einen Nei­ gungsregler;
b. Regelung der Stellzylinder auf beiden Fertigerseiten durch Höhen­ regler.

Als Referenz für die Einbauhöhe werden entlang der Einbaustrecke ge­ wöhnlich Referenzdrähte angeordnet, auf denen ein- oder beidseitig des Fertigers ein Fühler für die Istwertfeststellung für den Höhenregler, des­ sen Sollwert über eine Spindel manuell eingestellt wird, entlanggeführt werden. Das Aufspannen der Referenzdrähte ist sehr aufwendig und führt da­ zu, daß mit einer möglichst kleinen Anzahl von Unterstützungspunkten gear­ beitet wird. Dadurch erfährt der Referenzdraht zwangsläufig unter Eigenge­ wicht und dem Gewicht des Höhenfühlers und ferner bei Temperaturerhöhung einen Durchhang, wodurch entsprechende Unebenheiten hervorgerufen werden.

Bei Verwendung des Neigungsreglers besteht die Problematik, daß Verän­ derungen der Straßenquerneigung, wie sie insbesondere in den Übergangs­ strecken vor und nach Kurven notwendig sind, manuell eingestellt werden müssen. Die Genauigkeit der Einstellung ist somit von der Sorgfalt und der Sachkenntnis des Bedienungsmannes abhängig.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Straßenfertiger nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1 zu schaffen, der es ermöglicht, Querneigungswerte etwa in Übergangsabschnitten nach einem vorgegebenen Profilplan automa­ tisch einzuhalten.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

In Übergangsstrecken insbesondere vor und nach Kurven, wo sich die Querneigung ändert, wird einem Bordrechner die Länge der Übergangsstrecke und der Differenzwert der Querneigung, der zwischen Anfangs- und Endpunkt der Übergangsstrecke eingehalten werden soll, eingegeben. Der Bordrechner berechnet für jeden Punkt der Übergangsstrecke die erforderliche Quernei­ gung und gibt den berechneten Wert als Sollwert an einen entsprechenden Neigungsregler, so daß sich eine gleichmäßige und kontinuierliche Nei­ gungsänderung und damit eine entsprechende Qualitätsverbesserung der ein­ gebauten Straße ergibt.

Zweckmäßigerweise wird die vorhandene, zu überbauende Unterlage als Referenz für die Einbauhöhe benutzt. Vorhandene Unebenheiten in der Unter­ lage werden durch Nivellement an festgelegten Meßpunkten (Stationen) ent­ lang der zu fertigenden Straße vorab ermittelt und als stationsbezogene Höhenkorrekturen dem Bordrechner eingegeben. Beim Einbau der Schicht wird insbesondere durch ein Meßrad, das am Tastarm eines Höhenreglers angeordnet ist, die jeweilige Höhenlage der Unterlage und die Station ermittelt. Die Ermittlung der Höhenkorrekturwerte erfolgt auf einer zur Straßenlängsachse parallelen Linie, auf der beim Einbau das Meßrad abläuft. Entsprechend den eingegebenen Daten wird für jede Station die entsprechende Höhenkorrektur über an der Einbaubohle angreifende Stellglieder vorgenommen, wobei zwi­ schen den Stationen die Höhenkorrektur kontinuierlich von einem eingegebe­ nen Wert zum anderen in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg des Straßen­ fertigers geändert wird. Auf diese Weise werden die vorhandenen Unebenhei­ ten der Unterlage ausgeglichen und eine praktisch ebene Schicht eingebaut. Bei Verwendung wenigstens eines Meßrades gleichzeitig als Höhenfühler kann auf die Verwendung von Referenzdrähten oder dergleichen verzichtet werden.

Gleichzeitig kann der Bordrechner dazu verwendet werden, für den Ein­ satz des Straßenfertigers wichtige Daten bei der Herstellung von Straßen­ befestigungen zu ermitteln, aufzubereiten, zu speichern und an jedem Punkt der Einbaustrecke bereitzustellen. Hierzu gehören die seit Einbaubeginn tatsächlich eingebaute Mischgutmenge bzw. deren Abweichen von einer Soll­ menge, die aktuelle und durchschnittliche Vortriebsgeschwindigkeit und der sich daraus ergebende Wirkungsgrad des Einbaus.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschrei­ bung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den beigefügten Abbil­ dungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch in Draufsicht einen Straßenfertiger.

Fig. 2 den Straßenfertiger von Fig. 1 in Seitenansicht.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Bordrechners für den Straßen­ fertiger von Fig. 1 und 2.

Der schematisch in Fig. 1 und 2 dargestellte Straßenfertiger 1 umfaßt eine Einbaubohle 2, die über Zugarme 3 an dem beispielsweise mit einem Raupenfahrwerk 4 versehenen Fahrgestell 5 des Straßenfertigers 1 höherver­ stellbar angelenkt ist. Einbaumaterial, das von einem Materialkübel 6 am vorderen Ende des Fahrgestells 5 aufgenommen wird, wird der Einbaubohle 2, die sich an der Rückseite des Fahrgestells 5 befindet, zugeführt und mit­ tels einer Verteilerschnecke 7 über die Breite der Einbaubohle 2 verteilt, die das Einbaumaterial verdichtet mit vorbestimmter Schichtdicke einbaut.

Stellglieder 8 in Form von Stellzylindern mit beidseitig beaufschlag­ baren Kolben und entsprechenden Wegeventilen 9 zum Verstellen des Kolbens und damit der Höhe der Einbaubohle 2 mit Höhenreglern 10 dienen zur Höhen­ einstellung der Einbaubohle 2 an einer oder beiden Seiten hiervon. Ein Nei­ gungsmesser an der Einbaubohle 2, der Ist-Werte für die Querneigung der Einbaubohle 2 für einen Neigungsregler 11 liefert, ist in letzteren inte­ griert. Der Neigungsregler 11 regelt die Querneigung der Einbaubohle 2 entsprechend einem vorgegebenen Sollwert über eines der Stellglieder 8, wobei das andere zur Höhenregelung dient.

Ferner sind ein oder zwei Meßräder 12 zum Messen der vom Straßenferti­ ger 1 zurückgelegten Strecke vorgesehen, die auf der Unterlage für die einzubauende Schicht bezüglich der Einbaubohle 2 benachbart zum jeweiligen Außenrand hiervon vorlaufen, vorzugsweise symmetrisch zur Längsachse des Straßenfertigers 1 angeordnet und im dargestellten Ausführungsbeispiel über einen schwenkbaren Arm 13 mit einem im Höhenregler 10 integrierten Meß­ wertaufnehmer für die vom Meßrad 12 zurückgelegte Wegstrecke als auch für den Winkel des Arms 13 zu einer Referenzebene zum Erhalten einer Höhenmes­ sung verbunden sind. Während die Höhenmessung ebenso wie die Neigungsmes­ sung üblicherweise zu einem analogen Signal führt, ergibt die Wegmessung üblicherweise ein digitales Signal.

Der Straßenfertiger 1 besitzt, wie in Fig. 3 dargestellt ist, einen Bordrechner 14 mit einer Eingabetastatur 15, die gleichzeitig ein Anzeige­ feld aufweist, einem Mikroprozessor 16, einem Datenspeicher 17, einem ROM- Speicher 18 für das Betriebssystem, einer Analog-Ein- und -Ausgangsstufe 19 sowie einer Digital-Ein- und -Ausgangsstufe 20. Die die Ist-Werte der Hö­ hen- und Neigungsmessung darstellenden Signale werden ebenso wie die den Ist-Wert der Wegmessung darstellenden Signale dem Mikroprozessor 16 zuge­ führt.

In dem Datenspeicher 17 sind über die Eingabetastatur 15 eingegebene Sollwerte für die Höhenkorrektur oder die Schichtdicke der einzubauenden Schicht stationsbezogen abgespeichert. Diese Sollwerte wurden vorab an der Einbaustrecke ermittelt. Der Mikroprozessor 16 gibt für die Stationen, d.h. in entsprechender Abhängigkeit von der Wegmessung, die im Datenspeicher 17 gespeicherten Sollwerte den Höhenreglern 10 vor, so daß entsprechende Hö­ henkorrekturen entsprechend den Unebenheiten der Unterlage vorgenommen werden. Zwischen den vorgegebenen Stationen, die nicht äquidistant sein müssen, erfolgt durch den Mikroprozessor 16 kontinuierlich in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg eine vorzugsweise lineare Änderung des Sollwertes für die Einbauhöhe von einem abgespeicherten Wert zum anderen.

Desgleichen wird über einen vorgegebenen, gespeicherten Differenzwert der Querneigung zwischen einem Anfangs- und einem Endpunkt der Sollwert der Querneigung über den Mikroprozessor 16 kontinuierlich auf der Länge der Übergangsstrecke zwischen Anfangs- und Endpunkt in linearer Abhängigkeit von der Länge geändert und dem Neigungsregler 11 zugeführt.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind zwei Meßräder 12 mit Abstand zur mittleren Längsachse des Straßenfertigers 1 vorgesehen, die beide über Arme 13 mit entsprechenden Meßwertaufnehmern verbunden sind, so daß zwei Höhenmessungen quer zur Fahrtrichtung des Straßenfertigers und mit Abstand zueinander vorgenommen werden.

Auf den Neigungsmesser und den Neigungsregler 11 kann verzichtet wer­ den, wenn die Sollwerte für die Höhenkorrektur bzw. Schichtdicke seitenbe­ zogen dem Bordrechner 14 eingegeben werden.

Bei geringen Einbaubreiten kann man auch mit einem Meßrad 12, daß au­ ßermittig angeordnet sein kann, zur Wegmessung auskommen, jedoch benötigt man für die Stellglieder 8 die Höhenmeßfühler.

Bei ausfahrbaren Einbaubohlen 2 können die Meßräder 12 mit den aus­ fahrbaren Teilen der Einbaubohle 2 verbunden sein, so daß sie sich jeweils im Randbereich der Einbaustrecke befinden.

Gegebenenfalls kann eine Alarmschaltung 21 zur akustischen und/oder optischen Anzeige, daß vorgegebene Sollwerte nicht erreicht werden können, vorgesehen sein.

Die Stellglieder 8 sind zweckmäßigerweise auch manuell bedienbar, damit etwa bei Ausfall des Bordrechners 14 der Straßenfertiger trotzdem arbeiten kann.

Als Wegmeßeinrichtung können auch entsprechende Markierungen längs der Einbaustrecke abtastende Fühler verwendet werden.

Claims (7)

1. Straßenfertiger mit einer Einbaubohle (2), die mit Stellgliedern (8) für die Höhen- und Neigungseinstellung der Einbaubohle (2) sowie Meßfühlern hierfür versehen ist, wobei die Ausgangssignale der Meßfühler als Istwerte für die Stellglieder (8) entsprechend vorgebbaren Sollwerten steuernde Regler (10, 11) dienen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wegmeß­ einrichtung (12) vorgesehen ist, deren Ausgangssignale einem Bordrechner (14) zuführbar sind, wobei der Bordrechner (14) mit einem Datenspeicher (17) zum Speichern der Länge einer Übergangsstrecke und des Differenzwertes der Querneigung, der zwischen Anfangs- und Endpunkt der Übergangsstrecke eingehalten werden soll, entlang des Einbauweges versehen ist und die dem Neigungsregler (11) vom Bordrechner (14) berechneten und vorgebbaren Soll­ werte wegabhängig vom Anfangs- zum Endpunkt kontinuierlich durch den Bor­ drechner (14) änderbar sind.

2. Straßenfertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegmeßeinrichtung (12) wenigstens ein innerhalb der Arbeitsbreite der Ein­ baubohle (2) mitlaufendes Meßrad umfaßt.

3. Straßenfertiger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meß­ rad (12) gleichzeitig als Höhenmeßfühler (13) ausgebildet ist.

4. Straßenfertiger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Datenspeicher (16) zum stationsweisen Speichern von Sollwerten für die Höhenkorrektur oder die Schichtdicke entlang des Ein­ bauweges eingerichtet ist und die den Reglern (10) vom Bordrechner (14) vorgebbaren Sollwerte wegabhängig von einem gespeicherten Sollwert zum nächsten kontinuierlich durch den Bordrechner (14) berechenbar sind.

5. Straßenfertiger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die den Reglern (10, 11) zugeführten Sollwerte linear von einem gespeicherten Sollwert zum anderen änderbar sind.

6. Straßenfertiger nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das oder jedes Meßrad (12) bezüglich der Einbaubohle (2) vorläuft.

7. Straßenfertiger nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beidseitig der Längsachse des Straßenfertigers jeweils ein Meßrad (12) vorgesehen ist.