EP2010714A1 - STRAßENBAUMASCHINE, NIVELLIEREINRICHTUNG SOWIE VERFAHREN ZUM REGELN DER FRÄSTIEFE ODER FRÄSNEIGUNG BEI EINER STRAßENBAUMASCHINE - Google Patents

STRAßENBAUMASCHINE, NIVELLIEREINRICHTUNG SOWIE VERFAHREN ZUM REGELN DER FRÄSTIEFE ODER FRÄSNEIGUNG BEI EINER STRAßENBAUMASCHINE

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EP2010714A1
EP2010714A1 EP07728057A EP07728057A EP2010714A1 EP 2010714 A1 EP2010714 A1 EP 2010714A1 EP 07728057 A EP07728057 A EP 07728057A EP 07728057 A EP07728057 A EP 07728057A EP 2010714 A1 EP2010714 A1 EP 2010714A1
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EP
European Patent Office
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sensor
milling
inclination
depth
value
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EP07728057A
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English (en)
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Jaroslav Jurasz
Günter HÄHN
Günter TEWES
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Wirtgen GmbH
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    • E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
    • E01C23/06—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road
    • E01C23/12—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road for taking-up, tearing-up, or full-depth breaking-up paving, e.g. sett extractor
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    • E01C23/08—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road for roughening or patterning; for removing the surface down to a predetermined depth high spots or material bonded to the surface, e.g. markings; for maintaining earth roads, clay courts or like surfaces by means of surface working tools, e.g. scarifiers, levelling blades
    • E01C23/085—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road for roughening or patterning; for removing the surface down to a predetermined depth high spots or material bonded to the surface, e.g. markings; for maintaining earth roads, clay courts or like surfaces by means of surface working tools, e.g. scarifiers, levelling blades using power-driven tools, e.g. vibratory tools
    • E01C23/088—Rotary tools, e.g. milling drums

Definitions

  • the invention advantageously provides that the display and adjustment device of the leveling device, in addition to a display and setting unit provided for the at least one currently used sensor, has an additional Display and adjustment unit for a against the currently used sensor to be replaced and selectable sensor.
  • the provision of a further display and adjustment unit has the advantage that, during operation, the new sensor to be exchanged for a currently used sensor can be prepared for its actual and setpoint values for the changeover time.
  • the leveling device has a display and setting device which can display and change the data of the current sensor and the data of the pre-selected sensor. With Hiife the switching device can be switched without affecting the work result in the milling operation of the current sensor to the preselected sensor.
  • the method for controlling the cutting depth or the milling tendency of the milling drum of a road construction machine by detecting the current actual value of the milling depth and / or the inclination of Fräswaize in relation to a reference surface with at least one interchangeable or switchable sensor, wherein a Frästiefenregeiung and / or a tilt control for the Fräswaize is executed in response to predetermined setpoints and actual measured values in milling by output of a control value to achieve or maintain the setpoint, it is provided that when changing a currently used sensor against a pre-selected other sensor, the control of the milling depth and / or the inclination is performed without interrupting the milling operation by the set and actual values of the sensor before switching over using an additional display and adjustment unit are set such that the current control value for the adjustment of the milling iefe and / or is not changed abruptly for the adjustment of the inclination of the milling drum.
  • the control Upon initiation of a switching command for switching sensors, the control is performed without interrupting the milling operation and without sudden change of the current control value for the adjustment of the milling depth and / or for the adjustment of the inclination of the milling drum.
  • Fig. 8a shows a changeover with actual value and setpoint compensation.
  • the road machine 1 shows a road machine 1 for processing road surfaces with a milling roller 3 that is height-adjustable with regard to the milling depth.
  • the front landing gear is supported, for example, on the road surface 12, which can serve as a reference surface for a milling depth or inclination control.
  • the road machine 1 has a leveling device 4, with at least one controller 6a, 6c, which receives setpoint values for the cutting axis and / or the inclination of the milling drum 2.
  • Interchangeable sensors A, B, C can be connected to the regulators 6a, 6c of the leveling device 4.
  • the sensors A, B, C are used for detecting the current actual value of the milling depth and / or the inclination of the milling drum 2 in relation to a reference surface, from the road surface 12, a predetermined horizontal plane or from a freely definable, eg mathematically predetermined plane or surface can exist.
  • the at least one controller 6a, 6c carries out a milling depth control and / or a tilt control for the milling drum 3 as a function of predetermined setpoint values and the currently measured actual values of the at least one sensor A,
  • each display and setting unit 2a, 2b, 2c set and actual values of the sensors A, B, C can be set.
  • the display and adjustment unit 2a and 2c right and left are each connected to a controller 6a, 6c, which can be activated with an automatic button for each automatic control. During switching, the controllers remain in automatic mode.
  • the control value 6a, 6c resulting from the difference of the setpoint and actual value is qualitatively indicated by arrows 14, whereby the display can display proportionally, ie also quantitatively, the vertical traversing speed of the machine.
  • the predefined desired and actual values of the middle display and adjustment unit 2b which is coupled to a sensor B which is to be exchanged and selected against the currently used sensor A or C, can be compared with the setpoint and actual values of the sensor A or with a changeover device 10a or 10b C to be exchanged for a selectable other sensor B.
  • the The The The Theaimsbeispiei shows a version in each of which a controller 6a, 6c is provided for one side of the road construction machine 1. It goes without saying that the display and adjustment device 2 can also have only two display and adjustment units if only one controller is present, with one sensor being exchanged for another selectable sensor.
  • 2 shows the connection of the sensors A, B, C to the leveling device 4 with two regulators 6a, 6c, the leveling device having a display and adjustment device 2 with three display and adjustment units 2a, 2b, 2c.
  • the ak ⁇ tuei! set values and the currently measured actual values of the sensors A, B, C displayed.
  • the direction of a possibly Uneiiten inclination of the milling drum can be displayed.
  • units are e.g. in inches or cm or percentages in% referring to the displayed value.
  • buttons 26 may be provided for adjusting the height of the chassis.
  • buttons Ml, M2 are provided for storing setpoint values below the display 20.
  • the measured actual value is compared - the preselected sensor B with the second measured value. tual actual value of the previously used sensor A at the time of switching.
  • the manipulated variable can also be transferred to the manipulated variable resulting from the differences of the actual values with the aid of a transition function. Consequently, there is a time transition, whereby no sudden change of the control value can occur.
  • the Fign. 6a and 6b show a changeover in the regulated state.
  • 6a shows the starting situation in which the display and setting unit 2c, which is linked to the controller 6c, is to be switched over from the operating mode milling depth (Sol. Value 10.0 cm) to the milling tilt operating mode (setpoint value 2%). Switching takes place in the finished state. This means that the respective actual value on both sides of the machine corresponds to the soli value and consequently the control value is 0 on both sides.
  • the adjusted state is indicated by the display and setting means 14a, 14c by a horizontal bar.
  • the Fign. 7a to 7c show the changeover with setpoint adjustment.
  • the setting values on both sides of the machine are not equal to 0.
  • the display and setting unit 2c of the controller 6c is switched from milling depth control to milling tilt control.
  • the desired value of the inclination is manually adjusted in Fig. 7b by pressing the keys 16 so that no sudden change in the control value takes place.
  • the example assumes that the manipulated variable is proportional to the sequence difference (P-controller) and that the proportionality factor for milling depth and milling inclination is numerically the same.
  • the control difference is for the milling depth of 0.3 cm (display and Einsteilhow 2c in Fig. 7a) for the milling inclination 0.6% (display and Einstellnheit 2b in Fig. 7a), so that the control value in terms of value would double.
  • the target value of the inclination is reduced to 2.0, which gives a numerically equal control difference.
  • This can be done manually via the key 16 "decrease setpoint” or automatically, eg via the key combination 16 r 18 "increase the actual value and decrease the setpoint value" (FIG. 7 b).
  • an automatic Soliwertabrete can be provided.
  • the setpoint change from the aforementioned embodiment of FIGS. 7a to 7c are automatically executed when the shift key 10b (or 10a) is operated in the automatic mode.
  • the first step of manually changing the values in the middle display and adjustment unit 2b (Fig. 7) can then be omitted because this is done automatically.
  • Another variant, not shown, is to change the manipulated variable with a deviation of the actual values with the aid of a preset transition function, starting from the current position value.
  • the Fign. 8a and 8d show an exemplary embodiment with actual value and solim value adjustment.
  • the starting situation shown in FIG. 8a indicates, with respect to the controller 6c on the right side, the values of a milling depth sensor C, eg an edge protection cable pull sensor, while the middle display and setting unit 2b shows the values of a milling depth sensor B, eg a utertoscopic sensor with sampling point in front of the Milling roller, on.
  • the milling depth sensor C is to be replaced by the milling depth sensor B, wherein the setpoint and actual values of the two sensors B, C do not match.
  • the current control value is equal to 0, as can be seen from the display device 14a, 14c.
  • the sensor B Since the sensor B is adjusted differently, its actual value does not match the actual value of the sensor C. It can be adjusted manually or automatically with the actual value setting keys 18, e.g. be held by the holding of the two actual value setting keys 18 to the actual value of the sensor A equated.
  • the Fign. 8c and 8d show the setpoint compensation. Since the setpoint of the two sensors B, C refers to the depth of cut to the right, the setpoint of the sensor B should be adjusted to the setpoint of the sensor C. This can be done with setpoint adjustment buttons or automatically e.g. by holding the two setpoint control buttons longer.
  • All exemplary embodiments indicate the setpoints and actual values of the preselected sensor B to be exchanged for a previously used sensor C in the display and adjustment unit 2b. This makes it possible to pre-allocate all setting values (basic and actual values) of the pre-selected sensor B before the input of a switching command via the shift keys 10a or 10b and to adapt them to the previously used sensors A, C or their nominal or actual values , When the switching key 10a of the switching device 10 is actuated, the preselected sensor is exchanged with the sensor A. currently being used on the left side of the road construction machine 1.
  • an automatic setpoint compensation can also take place when the shift key 10b (or 10a) is actuated in automatic mode.

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Abstract

Bei einer Straßenbaumaschine (1) zum Bearbeiten von Straßenoberfiächen mit einer hinsichtlich der Frästiefe höhenverstellbaren Fräswalze (3), mit einer Nivelliereinrichtung (4) mit mindestens einem Regler (6a, 6c), der Sollwerte für die Frästiefe und/oder die Neigung der Fräswalze (3) erhält, und mit mindestens einem auswechselbaren Sensor (A, B, C) oder mit mehreren umschaltbaren Sensoren zum Erfassen des aktuellen Istwertes der Frästiefe und/oder der Neigung der Fräswalze (3) in Relation zu einer Referenzfläche, wobei der Regler (5a, 6c) eine Frästiefenregelung und/oder eine Neigungsregelung für die Fräswalze (3) in Abhängigkeit von vorgegebenen Sollwerten und den aktuell gemessenen Istwerten des mindestens einen Sensors (A, B, C) durch Ausgabe eines Stellwertes zum Erreichen oder Einhalten des Sollwertes im Fräsbetrieb ausführt, wobei die Nivelliereinrichtung (4) eine Anzeige- und Einstelleinrichtung (2) zum Anzeigen und Einstellen von Betriebsparametern für den mindestens einen Sensor (A, B, C) aufweist, ist vorgesehen, die Anzeige- und Einstelleinrichtung (2) der Nivelliereinrichtung (4) außer einer für den mindestens einen aktuell eingesetzten Sensor (A, B) vorgesehenen Anzeige- und Einstelieinheit (2a, 2c) eine zusätzliche Anzeige- und Einstelleinheit (2b) für einen gegen den aktuell eingesetzten Sensor (A, C) auszuwechselnden und auswählbaren Sensor (B) aufweist.

Description

Straßenbaumaschine, Nivelliereinrϊchtung sowie Verfahren zum Regeln der Frästiefe oder Fräsneigung bei einer Straßenbaumaschine
Die Erfindung betrifft eine Straßenbaumaschine nach dem Oberbegriff des Anspruch 1, bzw. eine Nivelliereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
Es ist bei Straßenfräsmaschinen schon bekannt, eine Niveüiereinrichtung zu integrieren, mit deren Hilfe sichergestellt werden soll, dass eine ebene Fräsftäche erzeugt werden kann.
Das Frästiefen-Regelsystem ist so konzipiert, dass unterschiedliche Sensoren angeschlossen werden können. Beispielsweise kommen u.a. Seilzugsensoren, Ultraschallsensoren und Neigungssensoren zum Einsatz.
Ein Seilzugsensor wird an den Seitenschildern (Kantenεchutz) neben der Fräswalze eingehängt und tastet so die Referenzfläche, hier die Straßenoberfläche, sehr genau ab. Der Ultraschalfsensor arbeitet berührungslos und unterliegt somit keinem mechanischen Verschleiß, Er ist vielfältig einsetzbar, da er an verschiedenen Positionen an der Maschine befestigt werden kann. Soll eine definierte Querneigung erzeugt werden, kann auch ein Neigungssensor verwendet werden, der in der Straßenfräse integriert ist.
Das bekannte Frästiefen- Regelsystem kann zwei unabhängige Regelkreise aufweisen. In jedem Regelkreis ist ein Regler vorgesehen, an den die Sensoren über Steckverbindungen angeschlossen werden können. Beispielsweise sind entweder zwei Höhensensoren oder ein Höhensensor in Kombination mit einem Neigungssensor vorgesehen.
Nachteilig ist beim Stand der Technik, dass der anwendungsbedingt häufige Wechsel zwischen den vielen verschiedenen Sensoren nicht ohne Unterbrechung des Fräsbetriebes und nicht ohne negative Einflüsse auf das Arbeitsergebnis bleibt. Da nur ein Regler bzw. nur eine Anzeige- und Einstelleinrichtung für SoIi- und Istwerte je Regier existiert, muss zum Wechseln des aktuellen Sensors zunächst der Automatik-Modus der Regelung verlassen werden. Dann kann der neue Sensor ausgewählt werden und der gewünschte Sollwert eingestellt werden, bevor wieder in den Automatik-Modus der Regelung gewechselt werden kann. Würde während des Wechsels des Sensors die Straßenfräsmaschine weiterfräsen, dann können Fehler im Arbeitsergebnis entstehen, denn in dieser Zeit erfolgt keine Regelung. Daher muss die Maschine für einen Wechsel des Sensors gestoppt werden, was zu einem erheblichen Zeitverlust führt. Selbst dann, wenn die Straßenfräsmaschine beim Wechsel des Sensors angehalten wird, ergibt sich eine Beeinträchtigung des Arbeitsergebnisses, weil sich die Fräswaize im Stehen freischneidet. Dies ist ein unerwünschter Effekt, insbesondere beim Feinfräsen.
Der Erfindung Hegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Straßenbaumaschine sowie eine Nivelliereinrichtung und ein Verfahren zum Regeln der Frästiefe und/oder der Fräsneigung anzugeben, bei der ein Wechsel der Sensoren ohne Unterbrechung des Fräsbetriebes möglich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale der Ansprüche 1, 8 und 13.
Die Erfindung sieht in vorteilhafter Weise vor, dass die Anzeige- und Einstelleinrichtung der Nivelliereinrichtung außer einer für den mindestens einen aktuell eingesetzten Sensor vorgesehenen Anzeige- und Einstelleinheit eine zusätzliche Anzeige- und Einstelleinheit für einen gegen den aktuell eingesetzten Sensor auszuwechselnden und auswählbaren Sensor aufweist. Das Vorsehen einer weiteren Anzeige- und Einstelleinheit hat den Vorteil, dass im laufenden Betrieb der gegen einen aktuell eingesetzten Sensor auszutauschende neue Sensor hinsichtlich seiner Ist- und Sollwerte für den Umschaltzeitpunkt vorbereitet werden kann. Zum Zeitpunkt der Urnschaltung kann daher der Sensor gewechselt werden, ohne dass der aktuell geltende Steilwert verändert wird, Die Nivelliereinrichtung weist eine Einrichtung zum Umschalten von Sensoren auf, die ohne Unterbrechung des Fräsbetriebs bei Auslösung eines Umschaltbefehis eine Umschal- tung der Niveliiereinrichtung von dem mindestens einen aktuellen Sensor auf mindestens einen vor-ausgewählten anderen Sensor ohne sprunghafte Änderung des aktuellen Stellwertes für die Einstellung der Frästiefe und/oder für die Einstellung der Neigung der Fräswalze ausführt.
Die Umschalteϊnrichtung ermöglicht mit der Anzeige- und Einstelleinrichtung eine Vor-Auswahl des anderen Sensors und die Vor-Einstellung von Arbeitsparametern (SoN- und Istwerte) des anderen vor-ausgewählten Sensors.
Auf diese Weise kann ein Fahrzeugführer das Umschalten der Sensoren während des Fräsbetriebes bereits vorbereiten, so dass die Umschaltung der Sensoren auf Knopfdruck ohne Zeitverlust und ohne Unterbrechung des Fräsbetriebes möglich ist.
Hierzu weist die Nivelliereinrichtung eine Anzeige- und Einstelleinrichtung auf, die die Daten des aktuellen Sensors und die Daten des vor-ausgewählten Sensors anzeigen und verändern kann. Mit Hiife der Umschalteinrichtung kann ohne Rückwirkung auf das Arbeitsergebnis im Fräsbetrieb von dem aktuellen Sensor auf den vor-ausgewählten Sensor umgeschaltet werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der aktuell gemessene Istwert für die Frästiefe und/oder für die Neigung der Fräswalze des mindestens einen vor-ausgewählten anderen Sensors spätestens zum Zeitpunkt der Umschaltung auf den gleichen, zuletzt gemessenen Istwert für die Frästiefe und/oder für die Neigung des zuvor verwendeten Sensors setzbar ist. Es besteht somit die Möglichkeit, beim Wechsel des Sensors, den Istwert des zuletzt verwendeten Sensors zu übernehmen, so dass der Stellwert für die Einstellung der Frästiefe und/oder für die Einstellung der Neigung der Fräswalze aufgrund des Wechsels nicht verändert wird und die Ebenheit der gefrästen Straßenoberfläche durch den Wechsel des Sensors nicht beeinträchtigt wird.
Nach einem alternativen Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass der Sollwert für die Frästiefe und/oder für die Neigung der Fräswalze spätestens zum Zeitpunkt der Umschaitung auf den aktuell gemessenen Istwert der Frästiefe des mindestens einen vor-ausgewählten Sensors setzbar ist.
Durch die Gleichsetzung des Sollwertes mit dem aktuell gemessenen Istwert des an die Stelle des bisherigen Sensors tretenden vor-ausgewählten Sensors ist gewährleistet, dass zum Zeitpunkt der Umschaitung keine Änderung des Steüwer- tes für die Einstellung der Frästiefe und/oder der Neigung erfolgt.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass bei einer Abweichung der gemessenen Istwerte des ausgewählten anderen Sensors von dem zuvor verwendeten Sensor der Stellwert für die Einstellung der Frästiefe und/oder die Einstellung der Neigung mit einer voreinstellbaren Übergangsfunktion änderbar ist.
Nach einer weiteren Alternative ist demnach vorgesehen, dass für den Fall, dass sich eine Veränderung des aktuellen Stellwertes aufgrund der Umschaltung der Sensoren ergibt, diese Änderung einer voreinstellbaren Übergangsfunktion aus¬ gehend von einem Stellwert 0 folgt. Dadurch wird erreicht, dass die Änderung des Stellwertes nicht sprunghaft erfolgt, so dass die Ebenheit der gefrästen Stra¬ ßenoberfläche nicht beeinträchtigt wird und die Anpassung an den sich aufgrund der Umschaitung ergebenden Stellwert über eine längere Wegstrecke, z.B. über 10m oder mehr erfolgt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Nivelliereinrichtung zwei Regler aufweist, deren Sensoren parallel zu der Drehachse der Fräswalze mit seitlichem Abstand voneinander angeordnet sind, und die vorzugsweise unabhängig voneinander auf der linken und rechten Seite der Maschine die Frästiefe regeln. Die Erfindung betrifft auch eine Nivelliereinrichtung mit den Merkmaien des Anspruchs 8.
Gemäß dem Verfahren zum Regeln der Frästiefe oder der Fräsneigung der Fräswalze einer Straßenbaumaschine durch Erfassen des aktuellen Istwertes der Frästiefe und/oder der Neigung der Fräswaize in Relation zu einer Referenzfläche mit mindestens einem auswechselbaren oder umschaltbaren Sensor, wobei eine Frästiefenregeiung und/oder eine Neigungsregelung für die Fräswaize in Abhängigkeit von vorgegebenen Sollwerten und aktuell gemessenen Istwerten im Fräsbetrieb durch Ausgabe eines Stellwertes zum Erreichen oder Einhalten des Sollwertes ausgeführt wird, ist vorgesehen, dass bei einem Wechsel eines aktuell eingesetzten Sensors gegen einen vor-ausgewählten anderen Sensor die Regelung der Frästiefe und/oder der Neigung ohne Unterbrechung des Fräsbetriebs ausgeführt wird, indem die Soll- und Istwerte des Sensors vor dem Umschalten mit Hilfe einer zusätzlichen Anzeige- und Einstelleinheit derart eingestellt werden, dass der aktuelle Stellwert für die Einstellung der Frästiefe und/oder für die Einstellung der Neigung der Fräswalze nicht sprunghaft geändert wird.
Bei Auslösung eines Umschaltbefehls zum Umschalten von Sensoren wird die Regelung ohne Unterbrechung des Fräsbetriebs und ohne sprunghafte Änderung des aktuellen Stellwertes für die Einsteilung der Frästiefe und/oder für die Einstellung der Neigung der Fräswalze ausgeführt.
Als Referenzfläche kann die Straßenoberfläche oder eine definierte Horizontal- ebene, beispielsweise vorgegeben durch einen Laser, oder eine sonstige frei definierbare vorgewählte Fläche verwendet werden, die im Streckenverlauf der Straßenoberfläche eine unterschiedliche Neigung oder Steigung (positiv oder negativ) aufweisen kann.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert: Es zeigen:
Fig. 1 eine Straßenbaumaschine,
Fig. 2 eine IMiveiliereinrichtung,
Fig. 3 eine Anzeige- und Einstelleinrichtung,
Fig. 4 einen Abgleich der Istwerte verschiedener Sensoren bei der Umschal- tung,
Fig. 5 einen Abgleich des Sollwertes auf den Istwert eines neuen Sensors bei der Umschaltung,
Fig. 6a den Wechsel von einer Frästϊefenregelung zu einer Fräsneigungs- Fig. 6b regelung
Fig, 7a den Umschaltvorgang mit Sollwertabgieich, und bis 7c
Fig. 8a eine Umschaltung mit Istwert- und Sollwertabgieich. bis 8d
Fig. 1 zeigt eine Straßenmaschine 1 zum Bearbeiten von Straßenoberflächen mit einer hinsichtlich der Frästiefe höhenverstellbaren Fräswalze 3. Das vordere Fahrwerk stützt sich beispielsweise auf der Straßenoberfläche 12 ab, die als Referenzfläche für eine Frästiefen- oder Neigungsregelung dienen kann. Hierzu weist die Straßenmaschine 1 eine Nivelliereinrichtung 4, mit mindestens einem Regler 6a, 6c auf, der Sollwerte für die Frästϊefe und/oder die Neigung der Fräswalze 2 erhält. An die Regler 6a, 6c der Nivelliereinrichtung 4 sind auswechselbare Sensoren A, B, C anschließbar. Die Sensoren A, B, C dienen zum Erfassen des aktuellen Istwertes der Frästiefe und/oder der Neigung der Fräswalze 2 in Relation zu einer Referenzfläche, die aus der Straßenoberfläche 12, einer vorgegebenen Horizontalebene oder aus einer frei definierbaren, z.B. mathematisch vorgegebenen Ebene oder Fläche bestehen kann. Der mindestens eine Regier 6a, 6c führt eine Frästiefenregelung und/oder eine Neigungsregelung für die Fräswalze 3 in Abhängigkeit von vorgegebenen Sollwerten und den aktuell gemessenen Istwerten des mindestens einen Sensors A,
B, C aus, wobei ein Stellwert zum Erreichen oder Einhalten des Soliwertes im Fräsbetrieb ausgegeben wird. Die Nivelliereinrächtung 4 weist, wie aus Fig. 2 hervorgeht, eine Anzeige- und Einstelleinrichtung auf, die in drei nahezu identische Anzeige- und Einstelteinheiten 2a, 2b, 2c unterteilt ist. Die Anzeige- und Einsteü- einrichtung 2 dient zum Einsteiien von Betriebsparametern für die Sensoren A, B,
C. In jeder Anzeige- und Einstelleinheit 2a, 2b, 2c können Soll- und Istwerte der Sensoren A, B, C eingestellt werden. Die Anzeige- und Einstelleinheit 2a und 2c rechts und links sind jeweils mit einem Regler 6a, 6c verbunden, der mit einer Automatik-Taste zur jeweiligen automatischen Regelung aktiviert werden kann. Während des Umschaltens bleiben die Regler im Automatikmodus. Der sich aus der Differenz des Soll- und Istwertes ergebende Stellwert der Regler 6a, 6c wird mit Pfeilen 14 qualitativ angezeigt, wobei die Anzeige die vertikale Verfahrge- schwϊndigkeit der Haschine proportional, also auch quantitativ anzeigen kann. Die vorgegebenen Soll- und Istwerte der mittleren Anzeige- und Einsteileinheit 2b, die mit einem gegen den aktuell eingesetzten Sensor A oder C auszuwechselnden und auswählbaren Sensor B gekoppelt ist, können mit einer Umschalteinrichtung 10a oder 10b gegen die Soll- und Istwerte des Sensors A oder C ausgetauscht werden, der gegen einen auswählbaren anderen Sensor B ausgetauscht werden soll.
Das Ausführungsbeispiei zeigt eine Version, bei der jeweils ein Regler 6a, 6c für eine Seite der Straßenbaumaschine 1 vorgesehen ist. Es versteht sich, dass die Anzeige- und Einsteileinrichtung 2 auch nur zwei Anzeige- und Einsteileinheiten aufweisen kann, wenn nur ein Regler vorhanden ist, wobei ein Sensor gegen einen anderen auswählbaren Sensor ausgetauscht wird.
Es ist demzufolge immer eine Anzeige- und Einstelleinheit mehr vorgesehen, als die Anzahl der im Betrieb befindlichen Sensoren. Fig. 2 zeigt den Anschluss der Sensoren A, B, C an die Nivelliereinrichtung 4 mit zwei Reglern 6a, 6c, wobei die Nivelliereinrichtung eine Anzeige- und Einstelleinrichtung 2 mit drei Anzeige- und Einstelieinheiten 2a, 2b, 2c aufweist.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiei der Anzeige- und Einstelieinrichtung 2, wobei für jede Anzeige- und Einstelleinheit 2a, 2b, 2c Einstelltasten 16 (auf und ab) für das Einstellen von Sollwerten, sowie Einstelltasten 18 (auf und ab) für das Justieren von gemessenen Istwerten vorhanden sind.
Auf den Displays 20 der Anzeige- und Einstelleinheϊten 2a, 2b, 2c werden die ak~ tuei! eingestellten Sollwerte und die aktuell gemessenen Istwerte der Sensoren A, B, C angezeigt. Auf den Displays 20 kann auch die Richtung einer eventuell eingesteiiten Neigung der Fräswalze angezeigt werden. Des Weiteren werden Einheiten z.B. in inch oder cm oder Prozentzahien in %, die sich auf den angezeigten Wert beziehen, angezeigt.
Am unteren Ende 22 des Displays 20 ist eine Auswahl von Sensoren angezeigt, so dass ein Fahrzeugführer anhand der aktuellen Anzeige feststellen kann, welche Art von Sensor auf der Anzeige- und Einstelieinheit 2a, 2b, 2c aktuell angezeigt wird. Die Symbole repräsentieren von links nach rechts einen Seiizugsen- sor, einen Neigungssensor, einen Ultraschailsensor, einen MuStiplexsensor, eine Totalstation sowie einen Laser zur Vorgabe der Referenzfläche.
Oberhalb der Displays 20 ist jeweils eine Taste für den Automatik-Modus und den Einstellmodus zum Einstellen der Regierparameter vorgesehen. Auf der Anzeige- und Einstelleinrichtung 2 können auch eine Hupe 24, sowie Tasten 26 zur Verstellung der Höhe des Fahrwerkes vorgesehen sein. Auf der mittleren Anzeige- und EinsteSJeinheit 2b sind unterhalb des Displays 20 noch zwei Speichertasten Ml, M2 zum Abspeichern von Sollwerten vorgesehen.
In den Fign. 4 bis 6 sind mehrere Möglichkeiten erläutert, in welcher Weise eine sprunghafte Änderung des aktuellen Stellwertes vermieden werden kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 erfolgt eine Gleichsetzung des gemessenen Istwertes - des vorausgewählten Sensors B mit dem zufetzt gemessenen ak- tuellen Istwertes des zuvor eingesetzten Sensors A zum Zeitpunkt der Umschal- tung.
In Fig. 5 wird der vorgegebene Soliwert an den aktuel! gemessenen Istwert des vorausgewähiten Sensors B angepasst, so dass auch in diesem FaI! keine Veränderung des Steliwertes erfolgt.
Bei einer Abweichung der gemessenen Istwerte des zuvor eingesetzten Sensors A von dem vorausgewählten neuen Sensors B kann alternativ zu den Ausfüh- rungsbeispielen der Fig. 4 und 5 der Stellwert auch mit Hilfe einer Übergangsfunktion auf den sich aufgrund der Differenzen der Istwerte ergebenden Stellwert übergehen. Es erfolgt demzufolge ein zeitlicher Übergang, wodurch keine sprunghafte Änderung des Stellwertes auftreten kann.
Die Fign. 6a und 6b zeigen eine Umschaltung im ausgeregelten Zustand. Fig. 6a zeigt die Ausgangssituation, bei der die Anzeige- und Einstelleinheit 2c die mit dem Regier 6c verknüpft ist von der Betriebsart Frästiefe (Soliwert 10,0 cm) auf die Betriebsart Fräsneigung (Sollwert 2 %) umgeschaltet werden soll. Die Umschaltung erfolgt im ausgeregeiten Zustand. Dies bedeutet, dass der jeweilige Istwert auf beiden Seiten der Maschine dem Soliwert entspricht und demzufolge der Stellwert auf beiden Seiten 0 ist. Der ausgeregelte Zustand wird durch die Anzeige- und Einstelleinrichtung 14a, 14c durch einen waagerechten Balken angezeigt. Bei Betätigung der Umschalttaste 10b der Umschalteinrichtung 10 werden wie aus Fig. 6b ersichtlich, die vor-ausgewählten Soll- und Istwerte von der Anzeige- und Einstelleinheit 2b auf die Anzeigeeinheit 2c getauscht und im fortgesetzten Automatikbetrieb einer gemischten Frästiefen- und Fräsneigungsrege- lung zugrunde gelegt.
Die Fign. 7a bis 7c zeigen die Umschaltung mit Sollwertabgleich.
In diesem Beispiel sind die Stellwerte auf beiden Seiten der Maschine ungleich 0, Die Anzeige- und Einstelleinheit 2c des Reglers 6c wird von Frästiefenregelung auf Fräsneigungsregeiung umgeschaltet. Der Sollwert der Neigung wird manuell in Fig. 7b durch Betätigung der Tasten 16 angepasst, damit keine sprunghafte Änderung des Stellwertes stattfindet. In dem Beispiel wird angenommen, dass der Stellwert proportional zu der Regeidifferenz ist (P-Regler) und dass der Pro- portionalitätsfaktor für Frästiefe und Fräsneigungen numerisch gleich ist. Die Regeldifferenz beträgt für die Frästiefe 0,3 cm (Anzeige- und Einsteileinheit 2c in Fig. 7a) für die Fräsneigung 0,6 % (Anzeige- und Einstelleϊnheit 2b in Fig. 7a), so dass der Stellwert sich also nach der Umschaltung wertmäßig verdoppeln würde. Um die Regeldifferenz abzugleichen, wird der Sollwert der Neigung auf 2,0 reduziert, was eine numerisch gleiche Regeldifferenz ergibt. Dies kann manuell über die Taste 16 „Sollwert verringern" oder automatisch erfolgen z.B. über die Tastenkombination 16r 18 „Istwert heraufsetzen und Sollwert herabsetzen" (Fig. 7b).
Durch die Betätigung der Umschalttaste 10b in der Darstellung gemäß Fig. 7c wird der Soli- und Istwert der Fräsneigung übernommen, wie in Fig. 7c durch Pfeile angedeutet. Der Stellwert bleibt dabei unverändert.
In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann ein automatischer Soliwertabgleich vorgesehen sein. Bei einem solchen Ausführungsbeispiel wird die Sollwert-Änderung aus dem vorgenannten Ausführungsbeispiel der Fign. 7a bis 7c automatisch ausgeführt, wenn die Umschalttaste 10b (oder 10a) im Automatikmodus betätigt wird. Der erste Schritt der manuellen Änderung der Werte in der mittleren Anzeige- und Einstelleinheit 2b (Fig. 7) kann dann entfallen, weil dies automatisch erfolgt.
Eine weitere nicht dargestellte Variante besteht darin, bei einer Abweichung der Istwerte den Stellwert mit Hilfe einer voreingestellten Übergangsfunktion, ausgehend von dem aktuellen Stellenwert, zu verändern.
Die Fign. 8a und 8d zeigen ein Ausführungsbeispiel mit Istwert- und Soliwertabgleich.
Die in Fig. 8a gezeigte Ausgangssituation zeigt bezüglich des Reglers 6c auf der rechten Seite die Werte eines Frästiefensensors C, z.B. ein Kantenschutz- Seilzugsensor an, während die mittlere Anzeige- und Einsteileinheit 2b die Werte eines Frästiefensensors B, z.B. ein Uttraschallsensor mit Abtastpunkt vor der Fräswalze, an. Der Frästiefensensor C soll durch den Frästiefensensor B ersetzt werden, wobei die Soll- und Istwerte der beiden Sensoren B, C nicht übereinstimmen. Allerdings ist der aktuelle Stellwert gleich 0, wie aus der Anzeigeeinrichtung 14a, 14c ersichtlich ist.
Da der Sensor B anders justiert ist, stimmt sein Istwert mit dem Istwert des Sensors C nicht überein. Er kann mit den Istwert-Einstelltasten 18 manuell oder automatisch, z.B. durch längeres Halten der beiden Istwert-Einstelltasten 18 an den Istwert des Sensors A gleichgesetzt werden.
Die Fign. 8c und 8d zeigen den Sollwertabgieich. Da der Sollwert der beiden Sensoren B, C sich auf die Frästiefe rechts bezieht, soll der Sollwert des Sensors B auf den Sollwert des Sensors C angepasst werden. Dies kann mit Sollwert- Einstelltasten oder automatisch z.B. durch längeres Halten der beiden Sollwert- Ei nstelltasten erfolgen.
Nach Betätigen der rechten Umschaltaste 10b werden der So!!- und Istwert des Sensors B übernommen. Der Stellwert bleibt unverändert 0,
Alle Ausführungsbeispiele zeigen die Soll- und Istwerte des vor-ausgewählten, gegen einen zuvor eingesetzten Sensor C auszuwechselnden Sensor B in der Anzeige- und Einstelleinheit 2b an. Dadurch ist es möglich, alle Einstellwerte (SoIi- und Istwerte) des vor-ausgewählten Sensors B schon vor Eingabe eines Umschaltbefehls über die Umschalttasten 10a oder 10b vor-einzusteilen und an die bisher eingesetzten Sensoren A, C bzw. deren Soll- oder Istwerte anzupassen. Bei Betätigung der Umschalttaste 10a der Umschalteinrichtung 10 erfolgt ein Tausch des vorausgewählten Sensors mit dem aktuell auf der linken Seite der Straßenbaumaschine 1 eingesetzten Sensor A.
Wie bereits zuvor in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 erläutert, kann anstelle des manuell ausgeführten Sollwertausgleichs auch ein automatischer Soiiwertausgleich erfolgen, wenn die Umschalttaste 10b (oder 10a) im Automatikmodus betätigt wird.

Claims

Ansprüche
1. Straßenbaumaschine (1) zum Bearbeiten von Straßenoberflächen mit einer hinsichtlich der Frästϊefe höhenverstellbaren Fräswaize (3), mit einer Nivelliereinrichtung (4) mit mindestens einem Regler (6a, 6c), der Soüwerte für die Frästiefe und/oder die Neigung der Fräswalze (3) erhält, und mit mindestens einem auswechselbaren Sensor (A, B, C) oder mit mehreren umschaltbaren Sensoren zum Erfassen des aktuellen Istwertes der Frästiefe und/oder der Neigung der Fräswaize (3) in Relation zu einer Referenzfläche, wobei der Regler (6a, 6c) eine Frästiefenregelung und/oder eine Neigungsregelung für die Fräswalze (3) in Abhängigkeit von vorgegebenen Sollwerten und den aktuell gemessenen Istwerten des mindestens einen Sensors (A, B, C) durch Ausgabe eines Steiiwertes zum Erreichen oder Einhalten des Sollwertes im Fräsbetrieb ausführt, und wo¬ bei die Nivelliereinrichtung (4) eine Anzeige- und Einstelleinrichtung (2) zum Anzeigen und Einstellen von Betriebsparametern für den mindestens einen Sensor (A, B, C) aufweist,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
dass die Anzeige- und Einstelleinrichtung (2) der Niveliiereinrichtung (4) außer einer für den mindestens einen aktuell eingesetzten Sensor (A, C) vorgesehenen Anzeige- und Einstelleinheit (2a, 2c) eine zusätzliche Anzeige- und Einsteileinheit (2b) für einen gegen den aktuell eingesetzten Sensor (A, C) auszuwechselnden und auswählbaren Sensor (B) aufweist.
2. Straßenbaumaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nivelliereinrichtung (4) eine Einrichtung (10) zum Umschalten von Sensoren (A, B, C) aufweist, die ohne Unterbrechung des Fräsbetriebs bei Auslösung eines Umschaltbefehls eine Umschaltung der NiveiMereinrich- tung (4) von dem mindestens einen aktuellen Sensor (A; C) auf mindestens einen vor-ausgewähiten anderen Sensor (B) ohne sprunghafte Änderung des aktuellen Stellwertes für die Einstellung der Frästiefe und/oder für die Einstellung der Neigung der Fräswalze ausführt.
3. Straßenbaumaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuell gemessene Istwert für die Frästiefe und/oder für die Neigung der Fräswalze (2) des mindestens einen ausgewählten anderen Sensors (B) spätestens zum Zeitpunkt der Umschaltung auf den gleichen, zuietzt gemessenen Istwert für die Frästiefe und/oder für die Neigung des zuvor verwendeten Sensors (A; C) setzbar äst.
4. Straßenbaumaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert für die Frästiefe und/oder für die Neigung der Fräswaize (2) spätestens zum Zeitpunkt der Umschaltung auf den aktuell gemessenen Istwert der Frästiefe des mindestens einen ausgewählten Sensors (B) setzbar ist.
5. Straßenbaumaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Abweichung der gemessenen Istwerte des ausgewählten anderen Sensors (B) von dem zuvor verwendeten Sensor (A; C) der Stellwert für die Einstellung der Frästiefe und/oder die Einstellung der Neigung mit einer voreinstellbaren Übergangsfunktion änderbar ist.
6. Straßenbaumaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung eine Einstell- und Anzeige- und Einstelleinrichtung (2) aufweist, die eine Vor-Auswahl des anderen Sensors (B) und die Vor-Einstelfung von Arbeitsparametern des anderen Sensors (B) ermöglicht.
7. Straßenbaumaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nivelliereinrichtung (4) zwei Regler (6a, 6c) aufweist, deren Sensoren (A, C) parallel zu der Drehachse der Fräswaize (2) mit seitlichem Abstand voneinander angeordnet sind, und die unabhängig voneinander auf der linken und rechten Seite der Maschine (1) die Frästiefe regeln.
8. Nivelliereinrichtung (4) für eine höhenverstelibare Fräswalze (2) einer Straßenbaumaschine (1) nach Anspruch 1, mit mindestens einem Regler (6a, 6c), der speicherbare Sollwerte für die Frästiefe und/oder die Nei- gung der Fräswalze (2) erhält, und mit mindestens einem auswechselbaren Sensor (A, B, C) oder mit mehreren umschaitbaren Sensoren (A, B, C) zum Erfassen des aktuellen Istwertes der Frästiefe und/oder der Neigung der Fräswalze (2) in Relation zu einer gewählten Referenzfläche, wobei der Regier (6a, 6c) eine Frästiefenregeiung und/oder eine Neigungsregelung für die Fräswaize (2) in Abhängigkeit von vorgegebenen Sollwerten und den aktuell gemessenen Istwerten durch Ausgabe eines Stellwertes zum Erreichen oder Einhalten des Sollwertes für die Frästiefe und/oder Fräsneigung im Fräsbetrieb ausführt, wobei die Nivelliereinrichtung (4) eine Anzeige- und Einstelleinrichtung (2) zum Einstellen von Betriebsparametern für den mindestens einen Sensor (A, B, C) aufweist,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
die Anzeigeeinrichtung (2) der Nivelliereinrichtung (4) außer einer für den mindestens einen aktuell eingesetzten Sensor (A, B) vorgesehenen Anzeige- und Einstelleinheit (2a, 2c) eine zusätzliche Anzeige- und Einstelleinheit (2b) für einen gegen den aktuell eingesetzten Sensor (A, C) auszuwechselnden und auswählbaren Sensor (B) aufweist.
9. Nivelliereänrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (10) zum Umschalten von Sensoren (A, B, C) vorgesehen ist, die ohne Unterbrechung des Fräsbetriebs bei Auslösung eines Umschaltbefehls eine Umschaltung der Sensoren (A, B, C) von dem mindestens einen aktuellen Sensor (A; C) auf mindestens einen vor-ausgewählten anderen Sensor (B) ohne sprunghafte Änderung des aktuellen Steiiwertes für die Einstellung der Frästiefe und/oder die Einstellung der Neigung ausführt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzfläche eine Straßenoberfläche (12) ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzfläche eine Horizontalebene ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzfläche eine frei definierbare vorgewählte Ebene ist.
13. Verfahren zum Regeln der Frästiefe oder Fräsneigung der Fräswalze (2) einer Straßenbaumaschine (1) durch Erfassen des aktuellen Istwertes der Frästiefe und/oder der Neigung der Fräswalze (2) in Relation zu einer Referenzfläche mit mindestens einem auswechselbaren oder umschaltbaren Sensor (A, B, C), wobei eine Frästiefenregelung und/oder eine Neigungsregelung für die Fräswalze (2) in Abhängigkeit von vorgegebenen Sollwerten und aktuell gemessenen Istwerten im Fräsbetrieb durch Ausgabe eines Steilwertes zum Erreichen oder Einhalten des Sollwertes ausgeführt wird,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
dass bei einem Wechsel eines aktuell eingesetzten Sensors (A, C) gegen einen vor-ausgewählten anderen Sensor (B) die Regelung der Frästiefe und/oder der Neigung ohne Unterbrechung des Fräsbetriebs ausgeführt wird, indem die Soll- und Istwerte des Sensors (B) vor dem Umschalten mit Hilfe einer zusätzlichen Anzeige- und Einstelleinheit (2b) derart eingestellt werden, dass der aktuelle Stellwert für die Einstellung der Frästiefe und/oder für die Einstellung der Neigung der Fräswalze (2) nicht sprunghaft geändert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umschalten des zuletzt verwendeten Sensors (A;C) auf den vorausgewählten anderen Sensor (B) der aktuelle Istwert des anderen Sensors (B) auf den gleichen, zuletzt gemessenen Istwert des zuletzt verwendeten Sensor (A; C) gesetzt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umschalten des zuletzt verwendeten Sensors (A;C) auf den vorausgewählten Sensor (B) der aktuell vorgegebene Sollwert auf den Istwert des anderen Sensors (B) gesetzt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umschalten des zuletzt verwendeten Sensors (A;C) auf den vor- ausgewähiten Sensor (B) der aktuell gemessene Sollwert im Falle einer Abweichung der Istwerte des ausgewählten anderen Sensors (B) von dem zuvor verwendeten Sensor (A;C) mit Hilfe einer voreinstellbaren Cl- bergangsfunktion, von dem aktuellen Steilwert zum Zeitpunkt des Um- schaltens ausgehend auf den sich aufgrund der Differenz der Istwerte ergebenden Stellwertr verändert wird.
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