DE4211286C2 - Verfahren zum Arretieren einer Einbausohle eines Straßenfertigers und Straßenfertiger zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Arretierung, insbesondere Höhenarretierung, einer Einbaubohle eines Straßenfertigers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des weiteren betrifft die Erfindung einen Straßenfertiger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3.

Am Straßenfertiger dient die Einbaubohle unter anderem zur Einebnung und Verdich­ tung einer einzubauenden Straßendecke. Die auf- und abbewegbar am Straßenfertiger angeordnete Einbaubohle wird während des Einbaus der Straßendecke üblicherweise "schwimmend" auf der eingebauten Straßendecke entlanggeführt. Dabei sind insbe­ sondere zum Anheben der Einbaubohle dienende Hydraulikzylinder drucklos geschal­ tet. Dadurch steht die Hydraulikflüssigkeit in Hydraulikzylindern und mindestens einem Teil von Zuleitungen nur unter Atmosphärendruck.

Bei Arbeits- bzw. Einbauunterbrechungen (sogenannten Bohlenstops) werden die Hydraulikzylinder zumindest an derjenigen Seite, an der das Gewicht der Einbaubohle angreift, abgesperrt. Dadurch soll verhindert werden, dass während der Arbeitsunter­ brechung das Gewicht der Einbaubohle nicht über einen längeren Zeitraum auf der gleichen Stelle der frisch eingebauten Straßendecke ruht und einen bleibenden Ein­ druck auf der Straßendecke hervorruft.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass die bloße Absperrung der Hydraulikzylinder zur Ver­ meidung des geschilderten bleibenden Eindrucks nicht ausreicht. Es kommt nämlich trotzdem zu einem Absinken der Einbaubohle, weil in der Hydraulikflüssigkeit übli­ cherweise enthaltenes Gas, insbesondere Luft, beim Aufbau eines Drucks in der Hyd­ raulikflüssigkeit komprimiert wird. Dadurch kommt es zu einem - wenn auch nur gerin­ gen - Absinken der Einbaubohle bei Bohlenstops. Schon daraus resultieren uner­ wünschte Beeinträchtigungen in der noch frischen Straßendecke.

Aus der US 4 026 658 ist eine automatische Stützeinrichtung der Einbaubohle beim Bohlenstop bekannt. Hier werden beim Bohlenstop durch einen Regler die Hydraulik­ zylinder auf der Druckseite derart mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt, dass sie die Einbaubohle mit 80% bis 90% ihres Eigengewichts stützen. Dabei ruht die Einbaubohle mit einem Rest von 10% bis 20% ihres Eigengewichts noch auf der frischen Straßen­ decke. Die Einbaubohle hinterlässt auch weiterhin einen bleibenden, wenn auch gerin­ geren Eindruck in der frischen Straßendecke. Das Ergebnis ist nicht befriedigend. Im Übrigen muss der Druck der Hydraulikflüssigkeit in den Hydraulikzylinder während des gesamten Bohlenstops aufrechterhalten werden. Das erfordert einen Antrieb der Hyd­ raulikpumpe während des gesamten Bohlenstops.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Arre­ tierung einer Einbaubohle eines Straßenfertigers und einen Straßenfertiger zur Durch­ führung des Verfahrens zu schaffen, womit bei Bohlenstops ein Absinken der Einbau­ bohle, verursacht durch die gasförmigen Anteile des Hydrauliköls vermieden wird.

Ein Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Durch das erfindungsgemäße Vorkomprimieren wird das Volumen des Gases (Luft) in der Hydraulikflüssigkeit weitestgehend reduziert, bevor das Gas bzw. die Luft vom Ge­ wicht der Einbaubohle bei einem Bohlenstop beaufschlagt werden. Durch die Vorkom­ pression werden die Kolben der Hydraulikzylinder sozusagen eingespannt, so dass auf der Lastseite der Hydraulikzylinder nur noch inkompressible Hydraulikflüssigkeit vorhanden ist. Dadurch wird das Gewicht der Einbaubohle beim Bohlenstop sofort von der Hydraulikflüssigkeit aufgefangen und ein vorhergehendes Absinken der Einbau­ bohle vermieden. Beeinträchtigungen der frischen Straßendecke durch Eindrücke der sich - wenn auch nur gering - absenkenden Einbaubohle werden so in einfacher Weise zuverlässig vermieden.

Die Vorkomprimierung findet nach dem Absperren mindestens der durch das Gewicht der Einbaubohle druckbeaufschlagten (Kolbenunter-)Seite der Hydraulikzylinder statt. Auf diese Weise lässt sich der zur Vorkompression erforderliche geringe Druck der Hydraulikflüssigkeit in den Hydraulikzylindern gezielt dosieren. Alternativ ist es aber auch denkbar, kurz vor dem Absperren mindestens der kolbenstangenseitigen Hydrau­ likflüssigkeitszufuhrleitungen zu dem Hydraulikzylinder die Vorkompression der Hyd­ raulikflüssigkeit vorzunehmen. In diesem Falle würde kurz vor einem Bohlenstop, wenn sich die Einbaubohle noch in der Schwimmlage befindet und die Hydraulikzylinder drucklos geschaltet sind, die Hydraulikflüssigkeitszufuhrleitung zur Kolbenstangenseite der Hydraulikzylinder mit dem Vorkompressionsdruck beaufschlagt werden.

Vorzugsweise wird das Gas, insbesondere die Luft, in der Hydraulikflüssigkeit vollstän­ dig komprimiert. Dazu reicht es aus, wenn die Vorkomprimierung mit einer Druckbe­ aufschlagung der Hydraulikflüssigkeit zwischen 10 und 50 bar, vorzugsweise 12 bis 15 bar, erfolgt. Dieser relativ geringe Druck reicht aus, um die Luft in der Hydraulikflüs­ sigkeit so weit zu verdichten, dass sich die Einbaubohle nicht mehr absenken kann. Demgegenüber ist dieser Druck gering genug, um ein Anheben der ein Gewicht von mehreren Tonnen aufweisenden Einbaubohle nach Beendigung der Vorkompression zu vermeiden. Die erfindungsgemäße Vorkompression der Hydraulikflüssigkeit kann auf diese Weise nicht zu einem (geringfügigen) Anheben der Einbaubohle führen, was bei der Fortsetzung des Straßendeckeneinbaus zu Absätzen und damit ebenfalls un­ erwünschten Beeinträchtigungen in der Straßendecke führen könnte.

Ein Straßenfertiger zur Durchführung des Verfahrens weist die Merkmale des An­ spruchs 3 auf. Durch die vorgesehene Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung lässt sich die Vorkompression der Hydraulikflüssigkeit unabhängig von der Haupthydraulikflüs­ sigkeitsversorgung vornehmen. Dadurch ist es möglich, den Hydraulikzylindern noch nach dem zum Absperren derselben erforderlichen Schließen der Haupthydraulikflüs­ sigkeitsversorgung die zum Vorkomprimieren des Gases bzw. der Luft erforderliche Hydraulikflüssigkeit zuzuführen.

Die Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung druckgesteuert. Vorzugsweise dient dazu ein Druckbegrenzungsmittel, bei dem es sich um ein fest eingestelltes oder einstellbares Druckbegrenzungsventil handeln kann. Dadurch wird sichergestellt, dass die Vorkompression mit einem sol­ chen Druck erfolgt, der ausreicht, das Volumen des Gases bzw. der Luft in der Hydrau­ likflüssigkeit in ausreichendem Maße zu verringern; aber die Einbaubohle nicht anhebt.

Weiterhin wird vorgeschlagen, die Haupt- und Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung so zu schalten, dass sie abwechselnd wirksam werden. Zu diesem Zweck kann der Haupt- und Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung ein gemeinsames Ventil, insbeson­ dere ein Wegeventil, zugeordnet sein. Es entsteht so eine Folgesteuerung, bei der nach dem Absperren zwangsweise die Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung zur Vor­ kompression aktiviert wird.

Zweckmäßigerweise erfolgt die Steuerung des der Haupt- und Zusatzhydraulikflüssig­ keitsversorgung gemeinsam vorgeordneten Wegeventils in Abhängigkeit vom Antrieb des Straßenfertigers. Diese Steuerung ist derart ausgebildet, dass mit dem für jeden Bohlenstop erforderlichen Stillsetzen des Antriebs des Straßenfertigers automatisch das Wegeventil umgesteuert wird zum Schließen der Haupthydraulikflüssigkeitsversor­ gung und zum zwangsweisen Aktivieren der Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung zur Vorkompression der Hydraulikflüssigkeit. Dadurch kommt ein automatischer Bohlen­ stop ohne ein die frische Straßendecke beeinträchtigendes Absenken der Einbaubohle zustande.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläu­ tert. Die (einzige) Figur der Zeichnung zeigt einen Hydraulikschaltplan für eine Einbau­ bohle eines Straßenfertigers.

Die Fig. 1 zeigt nur schematisch die Einbaubohle 10, die einen (selbstständigen) Teil eines hier nicht gezeigten Straßenfertigers darstellt. Die Einbaubohle 10 ist in an sich bekannter Weise ausgebildet. Sie besteht aus einer üblicherweise mittig geteilten Hauptbohle, die an gegenüberliegenden Seiten mit ausschiebbaren Verstellbohlen versehen sein kann. Die Einbaubohle 10 ist an mehreren Hydraulikzylindern 11 auf- und abbewegbar am (übrigen) Straßenfertiger angelenkt. In der Zeichnung sind aus Vereinfachungsgründen nur zwei Hydraulikzylinder 11 dargestellt.

Die Hydraulikzylinder 11 sind mit ihren Zylinderkörpern 12 fest an dem nicht von der Einbaubohle 10 umfassten Teil des Straßenfertigers angeordnet. An freien Enden 13 nach unten weisender Kolbenstangen 14 ist die Einbaubohle 10 angelenkt. Die in der Zeichnung untenliegenden Kolbenstangenseiten 15 und die darüber liegenden Kolben­ seiten 16 der Hydraulikzylinder 11 sind jeweils an eigene Hydraulikleitungen 17 und 18 angeschlossen. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Hydraulikzylinder 11 durch die Hydraulikleitungen 17 und 18 verbunden. Jede der Hydraulikleitungen 17 und 18 steht mit einer Anschlussleitung 19 und 20 in Verbindung. Die Anschlussleitungen 19 und 20 führen zu einer hier nur durch einen punktstrichlinierten Rahmen angedeuteten Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung 21. Diese beinhaltet die Schaltung zur Bewegung der Einbaubohle 10 und Absperrung der Hydraulikzylinder 11. Die Speisung der Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung 21 mit unter Druck stehendem Hydrauliköl erfolgt durch eine außerhalb derselben angeordnete Hydraulikpumpe 22.

Erfindungsgemäß ist außer der Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung 21 eine Zusatz­ hydraulikflüssigkeitsversorgung 23 vorgesehen. Diese umfasst ein Druckbegrenzungs­ mittel, das hier als verstellbares Druckbegrenzungsventil 24 ausgebildet ist, ein Rück­ schlagventil 25 und eine zur Hydraulikleitung 17 führende Vorkompressionsleitung 26.

Das Druckbegrenzungsventil 24 ist derart eingestellt, dass in der Vorkompressionslei­ tung 26 nur ein zur Vorkompression der in der Hydraulikflüssigkeit vorhandenen Gase bzw. Luft erforderlicher Druck von 10 bis 50 bar, insbesondere 12 bis 15 bar, aufge­ bracht werden kann. Das Rückschlagventil 25 ist derart in der Vorkompressionsleitung 26 angeordnet, dass es einen Rückfluss der Hydraulikflüssigkeit gegen die Förder­ richtung der Hydraulikpumpe 22 sperrt. Das hat zur Folge, dass das verstellbare Druckbegrenzungsventil 24 nicht mit Druck beaufschlagt und aktiviert werden kann, wenn über die Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung 21 ein zum Anheben der Einbaubohle 10 erforderlicher höherer Druck in der Hydraulikleitung 17 aufgebaut wird.

Die Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung 21 und die Zusatzhydraulikflüssigkeitsver­ sorgung 23 sind wechselweise aktivierbar durch ein beiden gemeinsam vorgeschalte­ tes Wegeventil, das hier als 4/2-Wegeventil 27 ausgebildet ist. Eingangsseitig ist das 4/2-Wegeventil 27 mit der Hydraulikpumpe 22 über eine Speiseleitung 28 verbunden. In der Speiseleitung 28 ist ein Druckbegrenzungsventil 29 eingebaut, das den Maxi­ maldruck der Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung 21 zum Anheben der Einbaubohle 10 begrenzt. Die beiden Ausgänge des 4/2-Wegeventils 27 sind über Verbindungslei­ tungen 30 und 31 zum einen mit der Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung 21 und zum anderen mit der Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung 23 verbunden.

Das 4/2-Wegeventil 27 ist elektrisch betätigbar durch einen Vorschubschalter 32. Der Vorschubschalter 32 dient zum Ein- und Ausschalten des Antriebs des Straßen­ fertigers. Der Vorschubschalter 32 ist zur Umschaltung des 4/2-Wegeventils 27 über eine elektrische Steuerleitung 33 mit einem Steuermagneten 34 desselben verbunden. Die Zeichnung zeigt die Stellung des 4/2-Wegeventils 27 bei ausgeschaltetem Antrieb des Straßenfertigers.

Beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Hydraulikzylinder 11 gemeinsam an die Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung 21 und die Zusatzhydraulikflüssigkeitsversor­ gung 23 angeschlossen, also parallel geschaltet. Alternativ ist es denkbar, jedem Hyd­ raulikzylinder 11 oder einer Gruppe von Hydraulikzylindern 11 eine eigene Haupthyd­ raulikflüssigkeitsversorgung 21 und Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung 23 zuzuord­ nen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Höhenarretierung der Einbaubohle 10 bei Ar­ beitsunterbrechungen, nämlich einem sogenannten Bohlenstop, läuft wie folgt ab:
Beim Betrieb der Straßenfertigers, d. h. beim laufenden Einbau einer Straßendecke, befindet sich die Einbaubohle 10 in einer Schwimmstellung. Dabei ruht die Einbau­ bohle 10 mit ihrem Eigengewicht auf der einzubauenden Straßendecke. Sie gleitet auf der frisch eingebauten Straßendecke in Vorschubrichtung des Straßenfertigers entlang zum Glätten und Verdichten derselben. In der Schwimmstellung sind die Hydraulikzy­ linder 11 drucklos geschaltet, so dass sich die Kolbenstangen 14 mit der Einbaubohle 10 der Oberfläche der eingebauten Straßendecke folgend (frei) auf- und abbewegen können. In dieser Betriebsstellung der Einbaubohle 10 befindet sich das 4/2-Wegeven­ til 27 in der nicht gezeigten alternativen Schaltstellung, in der die Hydraulikpumpe 22 über die Speiseleitung 28 die Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung 21 speist. Dabei wird innerhalb der Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung 21 durch entsprechende Ven­ tile sichergestellt, dass über die Anschlussleitungen 19 und 20 kein Druck auf die Hyd­ raulikleitungen 17 und 18 kommt.

Beim Bohlenstop wird der Straßenfertiger angehalten durch ein Ausrücken des Vor­ schubs. Dazu wird der Vorschubschalter 32 betätigt, wodurch das 4/2-Wegeventil 27 über die elektrische Steuerleitung 33 umgesteuert wird in die in der Zeichnung darge­ stellte Schaltstellung. Dabei erfolgt nur eine Speisung der Zusatzhydraulikflüssigkeits­ versorgung 23 mit Hydraulikflüssigkeit, indem über die Speiseleitung 28 und die Verbindungsleitung 31 die Hydraulikpumpe 22 Hydraulikflüssigkeit zur Zusatzhydrau­ likflüssigkeitsversorgung 23 pumpt. In der gezeigten Schaltstellung des 4/2-Wegeven­ tils 27 erfolgt innerhalb der Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung 21 eine Absperrung derart, dass zumindest über die Hydraulikleitung 17 und die Anschlussleitung 19 keine Hydraulikflüssigkeit fließen kann.

Der abgesperrten Hydraulikleitung 17 ist jedoch über die vorgesehene Vorkompressi­ onsleitung 26 Hydraulikflüssigkeit mit geringem Druck von etwa 12 bis 15 bar über die Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung 23 zuführbar. Die von der Hydraulikpumpe 22 mit erheblich größerem Druck zur Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung 23 gepumpte Hydraulikflüssigkeit wird vom verstellbaren Druckbegrenzungsventil 24 dabei so be­ grenzt, dass die Kolbenstangenseiten 15 der Hydraulikzylinder 11 nur mit dem geringe­ ren Druck von etwa 12 bis 15 bar beaufschlagt werden. Dieser Druck reicht aus, um die Luft der sich in der Hydraulikleitung 17 an der Kolbenstangenseite 15 befindlichen Hydraulikflüssigkeit im ausreichendem Maße zusammenzudrücken, womit die erfindungsgemäße Vorkompression abgeschlossen ist. Die Kolbenstangen 14 sind nun in den Hydraulikzylindern 11 eingespannt.

Mit zunehmender Dauer des Bohlenstops gibt die frisch eingebaute Straßendecke unter der Einbaubohle 10 nach. Die Einbaubohle 10 wird daher immer weniger von der noch frischen Straßenecke getragen. Infolge der Einspannung der Kolbenstangen 14 in den Hydraulikzylindern 11 wird bei nachlassender Abstützung der Einbaubohle 10 durch die gefertigte Straßendecke sofort ein Druck in der Hydraulikleitung 17 aufge­ baut. Dieser verhindert jegliches Absacken der Einbaubohle 10.

Das Rückschlagventil 25 in der Vorkompressionsleitung 26 sperrt den Rückfluss der Hydraulikflüssigkeit. So wird verhindert, dass bei zunehmendem Druck in der Hydrau­ likleitung 17 das auf einen relativ geringen Druck eingestellte Druckbegrenzungsventil 24 in der Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung 23 aktiv wird.

Mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren lässt sich beim Bohlenstop automatisch ein Einsacken der Einbaubohle 10 in die noch frische Straßendecke und eine daraus resultierende negative Beeinträchtigung derselben wirksam vermeiden.

Claims (13)

1. Verfahren zur Arretierung, insbesondere Höhenarretierung, einer Einbaubohle eines Straßenfertigers, wobei zum Auf- und Abbewegen der Einbaubohle dienende Hydraulikzylinder zur Höhenarretierung der Einbaubohle während einer Betriebsunter­ brechung wie Bohlenstop abgesperrt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Hydraulikflüssigkeit enthaltene Gas, insbesondere Luft, mindestens auf einer vom Gewicht der Einbaubohle (10) belasteten Druckseite (15) jedes Hydraulikzylinders (11) und der Hydraulikleitung (17) bis wenigstens zur Stelle der Absperrung vorkomprimiert wird, indem die Hydraulikflüssigkeit mit einem lediglich zur Vorkomprimierung des Gases bzw. der Luft dienenden Druck beaufschlagt wird, wobei das in der Hydraulikflüssigkeit enthaltene Gas bzw. Luft vorkomprimiert wird, bevor die Hydraulikflüssigkeit vom Gewicht der Einbaubohle (10) bei einer Betriebsunter­ brechung beaufschlagt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck zwischen 10 und 50 bar beträgt.

3. Straßenfertiger mit einer durch Hydraulikzylinder auf- und abbewegbaren Einbaubohle zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikzylinder durch eine Hydraulikflüssig­ keitsversorgung mit Hydraulikflüssigkeit versorgbar sind und den Hydraulikzylinder (11) eine Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung (23) zugeordnet ist.

4. Straßenfertiger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatz­ hydraulikflüssigkeitsversorgung (23) druckgesteuert ist, insbesondere ein Druck­ begrenzungsmittel aufweist.

5. Straßenfertiger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Druck­ begrenzungsmittel als insbesondere verstellbares Druckbegrenzungsventil (24) aus­ gebildet ist.

6. Straßenfertiger nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung (23) ein Rückschlagventil (25) aufweist.

7. Straßenfertiger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rück­ schlagventil (25) in Strömungsrichtung der Hydraulikflüssigkeit zu den Hydraulik­ zylindern (11) hinter dem Druckbegrenzungsventil (24) angeordnet ist.

8. Straßenfertiger nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (25) derart der Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung (23) zuge­ ordnet ist, dass es einen Rückfluss der Hydraulikflüssigkeit von den Hydraulikzylindern (11) sperrt.

9. Straßenfertiger nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung (21) und die Zusatzhydraulikflüssig­ keitsversorgung (23) abwechselnd mit unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit versorgbar sind, vorzugsweise durch eine gemeinsame Hydraulikpumpe (22).

10. Straßenfertiger nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung (21) und der Zusatzhydraulik­ flüssigkeitsversorgung (23) ein Ventil, insbesondere ein Wegeventil, angeordnet ist.

11. Straßenfertiger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegeventil (4/2-Wegeventil 27) der Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung (21) und der Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung (23) gemeinsam vorgeordnet ist.

12. Straßenfertiger nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegeventil (4/2-Wegeventil 27) derart ausgebildet und geschaltet ist, dass es bei einer Hydraulikflüssigkeitsbeaufschlagung der Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung (23) die Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung (21) der Hydraulikzylinder (11) absperrt.

13. Straßenfertiger nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeich­ net, dass durch die Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung (21) die Zufuhr und/oder die Abfuhr von Hydraulikflüssigkeit zu bzw. von den Hydraulikzylindern (11) absperrbar ist.