DE3909583A1 - Strassenfertiger - Google Patents
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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.
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.
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