DE4040029C1 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einbau
von Schichten eines Straßenbaumaterials durch einen
fahrbaren, mit einem Verdichtungsaggregat versehenen
Straßenfertiger der im Oberbegriff von Anspruch 1
erläuterten Art. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf
einen dafür geeigneten Straßenfertiger
zur Durchführung des
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3.
Ein Straßenfertiger, der mit einem stampfend angetriebenen
Verdichtungsaggregat zum Verdichten des seiner Einbaubohle
vorgelegten bituminösen Mischgutes arbeitet, ist aus der DE-OS
31 14 049 bekannt. Der Tamper oder die Stampferleiste des
bekannten Straßenfertigers wird durch eine Exzenterwelle
in Vertikalrichtung bewegt. Die Exzenterwelle wird,
bevorzugt durch einen hydrostatischen Antrieb, mit einer
vorbestimmten Drehzahl angetrieben, wobei die Drehzahl die
Frequenz der Vertikalbewegungen und die Exzentrizität den
Tamperhub bestimmt. Die Drehzahl der Exzenterwelle und
somit die Arbeitsfrequenz des Tampers ist so eingestellt,
daß sie bei der normalen Einbaugeschwindigkeit, d. h. der
durchschnittlichen Fahrgeschwindigkeit, des
Straßenfertigers entsprechend des verwendeten
Straßenbaumaterials und der gewünschten Schichtstärke, die
gewünschten Verdichtungsergebnisse liefert. Es ergibt sich
jedoch bisher immer das Problem, daß insbesondere beim
Anfahren des Straßenfertigers Anfahrbuckel bzw.
-vertiefungen entstehen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Einbau von Schichten eines
Straßenbaumaterials durch einen fahrbaren, mit einem
Verdichtungsaggregat versehenen Straßenfertiger und einen
dafür geeigneten Straßenfertiger aufzuzeigen, mit dem
Unregelmäßigkeiten in der einzubauenden Schicht beim
Anfahren vermieden werden.
Die Aufgabe wird bei einem Verfahren durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Es konnte festgestellt werden, daß Unregelmäßigkeiten in
der Einbauschicht beim Anfahren auf eine nicht mit der
Einbaugeschwindigkeit abgestimmte Frequenz des Antriebes
des Verdichtungsaggregates zurückzuführen sind. Durch die
erfindungsgemäße Kopplung der Verdichtungsfrequenz an die
tatsächliche Einbaugeschwindigkeit wird dieser Nachteil
behoben. Darüber hinaus werden auch Unregelmäßigkeiten in
der einzubaudenden Schicht bei Schwankungen der
Einbaugeschwindigkeit während des Einbaus oder beim
Anhalten des Fertigers vermieden.
Die Maßnahme nach Anspruch 2 verbessert die Steuerung.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 3 kann die
Verdichterfrequenz je nach den Erfordernissen der
einzubauenden Schicht auf genau angepaßte Weise mit der
Einbaugeschwindigkeit gekoppelt werden.
Die Aufgabe wird bei einem Straßenfertiger zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3 durch die in
Anspruch 4 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch den erfindungsgemäßen Sensor kann die tatsächliche
Einbaugeschwindigkeit festgestellt und zum Regeln der
Verdichterfrequenz verwendet werden.
Zweckmäßigerweise wird die Einbaugeschwindigkeit gemäß
Anspruch 5 über die Bestimmung der Fahrgeschwindigkeit des
Straßenfertigers am Fahrantrieb festgestellt.
Die Maßnahme nach Anspruch 6 erhöht die Sicherheit der
Steuerung.
Durch den in Anspruch 7 beschriebenen Regelkreis können
Sollwerte für die einzubauende Schicht vorgegeben werden,
so daß die Frequenz des Tamperantriebs entsprechend den
unterschiedlichen Erfordernissen verschiedener Schichten
im genau angepaßten Verhältnis zur Einbaugeschwindigkeit
gehalten werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend
anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht eines Straßenfertigers in
schematischer Darstellung,
Fig. 2 die schematische Darstellung eines
Tamperantriebs,
Fig. 3 eine schematischen Schaltplan der Steuerung des
Tamperantriebs, und
Fig. 4 eine bevorzugte Sollwertkurve.
Aus Fig. 1 ist ein Straßenfertiger 1 ersichtlich, der
über Räder 2 (oder ein Raupenfahrwerk) in Richtung des
Pfeiles F auf einem Untergrund 3 fahrbar angetrieben ist.
Der Straßenfertiger 1 schleppt eine Einbaubohle 4 nach,
die über Holme 5 und Hubzylinder 6 an seinem Rahmen
angelenkt ist. Zwischen der Einbaubohle 4 und dem Rahmen
des Straßenfertigers 1 befindet sich eine quer zur
Fahrrichtung F verlaufende Förderschnecke 7, durch die der
Einbaubohle 4 Straßenbaumaterial 8, im vorliegenden Falle
bituminöses Mischgut zum Herstellen einer
Straßendeckenschicht 9, vorgelegt wird. An der in
Fahrrichtung F vorderen Seite der Einbaubohle 4 ist ein
Abstreifblech 10 vorgesehen, durch das das Mischgut 8
verteilt wird. Hinter dem Abstreifblech 10 befindet sich
eine vertikal bewegbare Stampferleiste oder ein Tamper 11,
der in seiner Vertikalbewegung zu einer dahinterliegenden
ersten Verdichtungsbohle 12 geführt wird. Der ersten
Verdichtungsbohle 12 folgt eine zweite Verdichtungsbohle
13, wobei zwischen beiden Verdichtungsbohlen 12, 13 eine
weitere Verdichtungsleiste angeordnet sein kann. Die
beiden Verdichtungsbohlen 12, 13 sind jeweils an ihrer
Unterseite mit einem Glättblech 12a bzw. 13a versehen, die
die vom Tamper bzw. der Verdichtungsleiste 14 bearbeitete
Oberfläche der Schicht 9 glätten.
Wie Fig. 2 zeigt, weist der Tamper 11 eine vordere
schräge Druckfläche 15 auf und ist in Lagern 16 an der
Vorderseite der ersten Verdichtungsbohle 12 geführt. Um
den Tamper 11 auf und ab zu bewegen, steht dieser über
pleuelartige Antriebsglieder 17 mit einer Welle 18 eines
Exzenterantriebes in Arbeitsverbindung, die in stationären
Lagern 19 gelagert ist und durch einen in Fig. 3
dargestellten, hydrostatischen Antrieb 20 in Bewegung
setzbar ist.
Wie Fig. 3 zeigt, enthält der hydrostatische Antrieb 20
in üblicher Weise eine Pumpe 21, ein Hydraulikventil 22
als Schalter für den Tamper und einen Motor 23. Mit dem
Motor 23 ist die Antriebswelle 18 des Exzenterantriebes
für den Tamper 11 verbunden.
Zum Regeln der Drehzahl der Antriebswelle 18 des
Exzenterantriebes ist ein Regelkreis mit einem Regler 24
vorgesehen, der mit einem Start/Stop-Schalter 25
(Fahrhauptschalter) verbunden ist. Der Regler 24 erhält
Signale von einem Istwertgeber 26, der die tatsächliche
Drehzahl der Antriebswelle 18 und gegebenenfalls den Hub
des Tampers 11 feststellt. Der Istwertgeber 26 ist
bevorzugt ein kontaktloser Wegsensor zum Feststellen der
Drehzahl und der Amplitude. Der Regler 24 enthält weitere
Signale von einem Istwertgeber 27, der mit einem
Fahrgetriebe 28 an der Antriebswelle der Räder 2 verbunden
ist und die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit des
Straßenfertigers 1 feststellt. An einem Sollwertgeber 29
wird der aus der Tabelle ersichtliche Bereich der
Tamperdrehzahl je nach Einbaustärke, Schichtart und
erforderliche Verdichtung vorgegeben.
Dem Regler 24 wird weiterhin eine empirisch ermittelte
Sollwertkurve für die optimal wirksame Tamperdrehzahl in
Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Fertigers
vorgegeben. Auf der Basis dieser Vorgabe ermittelt der
Regler 24 die optimale Drehzahl des Tamperantriebs für die
festgestellte Fahrgeschwindigkeit, vergleicht die
ermittelte, optimale Drehzahl mit dem vom Istwertgeber 26
ermittelten Istwert der Drehzahl und betätigt bei
Abweichungen des ermittelten Drehzahl-Istwertes vom
optimalen Sollwert einen elektrisch einstellbaren
Stromregler 30, durch den die Tamperdrehzahl am
Tampermotor 23 so weit verstellt wird, daß der Istwert der
Tamperdrehzahl dem vorbestimmten Sollwert entspricht.
Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Sollwertkurve mit einem
genau proportionalen Anstieg der Tamperdrehzahl
(strichpunktierte Linie) mit der Einbaufahrgeschwindigkeit
(durchgezogene Linie). Durch den Sollwertgeber 29 werden
100 Prozent der Tamperdrehzahl bei 100 Prozent der
Einbaufahrgeschwindigkeit vorgegeben. Der Verlauf der
Tamperdrehzahl bis zum Erreichen der vollen (100 Prozent)
Fahrgeschwindigkeit wird dann nach dieser Sollwertkurve
geregelt.
In Abwandlung des beschriebenen und gezeichneten
Ausführungsbeispiels kann die Einbaugeschwindigkeit über
die
Fahrgeschwindigkeit an anderer Stelle als am Getriebe
festgestellt werden.
Claims (7)
1. Verfahren zum Einbau von Schichten eines
Straßenbaumaterials durch einen fahrbaren, mit einem
Verdichtungsaggregat versehenen Straßenfertiger, wobei
die Frequenz des Antriebs des Verdichtungsaggregates in
Abhängigkeit von einer vorbestimmten
Einbaufahrgeschwindigkeit und vorbestimmten Parametern
der einzubauenden Schicht eingestellt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die tatsächliche
Einbaufahrgeschwindigkeit festgestellt und die Frequenz
des Antriebes des Verdichtungsaggregates bei Abweichungen
der tatsächlichen Einbaufahrgeschwindigkeit von der
vorbestimmten Einbaufahrgeschwindigkeit nach einer durch
den zeitlichen Verlauf der Einbaufahrgeschwindigkeit
vorgegebenen Sollwertkurve selbsttätig verändert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die tatsächliche Frequenz des Verdichterantriebs
festgestellt und mit einem für die festgestellte,
tatsächliche Einbaufahrgeschwindigkeit festgelegten
Sollwert verglichen wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß vorgegebene Sollwerte für die
Parameter der einzubauenden Schicht selbsttätig bei einer
Veränderung der Antriebsfrequenz des
Verdichtungsaggregats berücksichtigt werden.
4. Straßenfertiger zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3 zum Einbau von Schichten aus
Straßenbaumaterial, mit einem Fahrantrieb und einem mit
einer vorbestimmten Frequenz angetriebenen
Verdichtungsaggregat, insbesondere einem Tamper, wobei
die Frequenz entsprechend einer vorbestimmten
Einbaugeschwindigkeit und Parametern der einzubauenden
Schicht eingestellt ist, mit einem
Sensor (27) zum Feststellen der tatsächlichen
Einbaugeschwindigkeit und zum selbsttätigen Verändern der
Frequenz des Verdichterantriebs (18, 20) entsprechend der
tatsächlichen Einbaugeschwindigkeit nach einer
vorgegebenen Sollwertkurve.
5. Straßenfertiger nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sensor (27) ein mit dem Getriebe
(28) des Fahrantriebs verbundener Istwertgeber zum
Feststellen der Fahrgeschwindigkeit ist.
6. Straßenfertiger nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß am Verdichterantrieb (18, 20) ein
Istwertgeber (26) zum Feststellen der tatsächlichen
Tamperfrequenz angeordnet ist.
7. Straßenfertiger nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
gekennzeichnet durch einen Regler (24) zum Verarbeiten
der Signale des Sensors (27) und eines Sollwertgebers
(29) für die Parameter der einzubauenden Schicht (9),
wobei der Regler (24) mit einer Steuereinrichtung (30)
des Verdichterantriebs (20) verbunden ist.
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