EP3162959B1 - Fräsmaschine und verfahren zum betrieb einer fräsmaschine - Google Patents

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EP3162959B1
EP3162959B1 EP16180765.6A EP16180765A EP3162959B1 EP 3162959 B1 EP3162959 B1 EP 3162959B1 EP 16180765 A EP16180765 A EP 16180765A EP 3162959 B1 EP3162959 B1 EP 3162959B1
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EP
European Patent Office
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milling
machine
milling drum
drum
characteristic feature
Prior art date
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Active
Application number
EP16180765.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3162959A1 (de
Inventor
Christian Berning
Thomas Lehnert
Philip Verhaelen
Cyrus Barimani
Günter HÄHN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wirtgen GmbH
Original Assignee
Wirtgen GmbH
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102016113251.9A external-priority patent/DE102016113251A1/de
Application filed by Wirtgen GmbH filed Critical Wirtgen GmbH
Priority to EP18176203.0A priority Critical patent/EP3415690B1/de
Publication of EP3162959A1 publication Critical patent/EP3162959A1/de
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Publication of EP3162959B1 publication Critical patent/EP3162959B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • 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
    • E01C23/08—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 relates to a milling machine, in particular a road milling machine, a stabilizer, a recycler, a surface miner or the like, with a replaceable milling drum, wherein the milling machine different types of milling drums are assigned, and with a control unit for controlling the milling machine, via the control unit Machine parameters of the milling machine are adjustable.
  • the invention further relates to a milling drum for such a milling machine and a method for operating such a milling machine.
  • Ground milling machines are used for many different tasks, for example in road and road construction or in the extraction of raw materials in open-pit mining.
  • road milling for example, it is known in a possible application, by so-called fine milling the surface structure of traffic routes For example, to improve the grip of a road surface or to restore the flatness of the traffic route.
  • the road milling machines are also used to remove complete layers of road construction by milling.
  • the obtained milled material is usually subsequently loaded and fed to a recycling process for the production of new road construction material.
  • road milling machines are used to mill the road material and to process it on site.
  • the milling material is mixed with binders, for example with foamed bitumen, so as to produce reusable mix directly on site.
  • the mix is subsequently used to rebuild the traffic route.
  • Another task that can be carried out with ground milling machines is the stabilization of substandard substrates.
  • the existing soil material is comminuted to a certain extent or homogenized and mixed with a binder.
  • binders water, lime, cement, suspension and the like can be used. By adding the binder sufficient bearing capacity of the substrate is achieved.
  • a ground milling machine may be configured to perform various of the described tasks. Due to the different demands placed on the ground milling machine during the individual processes, it is necessary to use different milling drums for the different tasks. For example, milling drums that are used for fine milling have a significantly higher number of milling tools than milling drums used to remove complete layers. In milling rollers, which are used to stabilize the substrate, the milling tools are arranged on webs, which serve the mixing of the milled material with the binder. Even for the same or similar tasks different types of milling rollers can be used, which were each optimized for certain applications. Furthermore, many milling machines offer the option of using milling rollers of different working widths to adapt the milling machine to different tasks. Moreover, it is known that Milling rollers can be equipped with different milling tools, especially different chisels, which have also been optimized for special applications.
  • the machine parameters with which the milling machine is operated must also be adapted to the respective task.
  • the machine parameters to be considered are in particular the feed rate of the milling machine, the milling depth and the speed of the milling drum.
  • An example of this is the ratio of feed rate to Fräswalzenwidiere during fine milling, which must not exceed a certain threshold, otherwise arise undesirable structures on the surface.
  • a method for optimizing an operating function of a ground milling machine is known.
  • a variable operating parameter of the ground milling machine is varied until an operating function to be optimized assumes its optimum value.
  • a variable operating parameter may be a rotational speed of the milling drum, which is changed until, for example, a feed rate of the milling machine reaches its optimum value as an operating function.
  • the optimization is based on a given Output value of the variable operating parameters off.
  • the disadvantage here may be that the output value of the variable operating parameter is specified in a range which is not suitable for the outstanding milling task.
  • variable operating parameter is adjusted to optimize the operating function in a range which is not suitable for the milling task.
  • optimum parameters for the operation of the milling machine can be determined and adjusted only during the milling process by this method.
  • the releasably mounted milling tools are each equipped with a transponder (RFID).
  • RFID transponder
  • the transponders contain data that enable unambiguous identification of the respective milling tools.
  • the milling machine is assigned a reading device which reads out the information stored in the transponder and forwards it to a computer. This compares the received data stored in a memory. In the case of a deviation of the data, a loss of a respective milling tool is assumed.
  • a milling machine can determine the number of milling tools available at any time.
  • the EP 2 239 374 A1 shows a paver with a tractor and a programmed or programmable controller.
  • To the tractor can be connected either one or more additional mechanical components.
  • the additional component has a wirelessly readable identification device and the tractor has a reading head suitable for reading the identification device.
  • the identification device is at least one identifier of the additional component saved.
  • Mechanical additional components may be, for example, screeds, screed extensions, spray modules or other mechanical assemblies.
  • RFID transponder can be used, which can be read by a suitable, arranged on the tractor read head or described by a read / write head and read. The identified additional component may be displayed to an operator of the paver.
  • the milling machine relating to the object of the invention is achieved in that the milling machine is assigned at least one means which is adapted to detect at least one characteristic feature of the milling drum, that the at least one means is connected to the control unit that the control unit designed is, indirectly or directly from the characteristic feature for at least one machine parameter to set a value to be set and / or a setting range and that the at least one means is adapted to detect external features of the milling drum as a characteristic feature of the built-milling drum.
  • the object of the invention relating to the method is achieved by detecting at least one characteristic feature of the milling drum with means arranged on the milling machine such that a value to be set and / or a setting range of at least one machine parameter depend on the at least one characteristic feature of the milling drum indirectly or directly determined and displayed and / or automatically adjusted and that an outer feature of the milling drum, in particular an outer mold and / or at least one outer dimension and / or a number and / or arrangement of milling tools, is detected as a characteristic feature of the built-in milling drum.
  • the detected characteristic feature is chosen so that it can be concluded that the milling task to be performed and thus a suitable value to be set or suitable setting range for the at least one machine parameter.
  • the value to be set or the setting range can be derived directly from the characteristic, or from the characteristic feature it is possible to deduce a further characteristic value from which the milling task and the value to be set or the setting range result.
  • the predetermined value to be set or the predetermined setting range facilitates the selection of suitable machine parameters for an operator of the milling machine. Incorrect settings can be avoided. This has a positive effect on the quality of the work result obtained, on the milling performance, on the energy consumption of the milling machine and on the wear of the milling tools.
  • an external feature as a characteristic feature of the built-in milling drum allows reliable detection of, for example, the type of the present milling drum.
  • External features may be dimensions of the milling drum and the number and arrangement of the attached milling tools.
  • the type of milling task to be performed is well known to specify appropriate settings of the machine parameters for operating the milling machine.
  • Another approach is to determine the moment of inertia of the milling drum and to deduce the type of milling drum.
  • the at least one means is designed to detect a marking of the milling drum as a characteristic feature of the built-in milling drum.
  • the marking clearly describes the type of milling drum present.
  • milling tools adapted to the task are used as parts of the milling drum.
  • the at least one means is designed to detect the type of at least one milling tool of the milling drum as a characteristic feature of the built-in milling drum.
  • the milling tool may in particular be a chisel.
  • For detecting the type of the at least one milling tool can advantageously be determined a characteristic feature of the milling tool itself.
  • the value to be set and / or the setting range of the at least one machine parameter can advantageously be derived directly or indirectly from the determined type of the at least one milling tool as a characteristic feature of the installed milling drum.
  • the determination of the type of milling cutter provided on the milling tool is sufficient as long as no mixing equipment of the milling drum is provided with different milling tools. In order to increase the safety in determining the type of milling tools, however, in such a case, several or all milling tools can be detected. If the milling drum equipped with different milling tools, so can it can be advantageously provided that the type of several or all milling tools is detected.
  • the milling machine In order to detect the type of built-in milling drum, provision may be made for the milling machine to be directly or indirectly associated with a camera and / or a scanner and / or a bar code reader and / or an input device as a means for detecting the characteristic feature of the installed milling drum.
  • the type of milling drum on the basis of external characteristics, such as the number and arrangement of mounted on the milling drum milling tools or the outer dimensions of the milling drum, can be determined safely.
  • the exact determination of the type of milling drum can be done by a connected to the camera or the scanner control unit and a stored therein evaluation software.
  • a barcode reader a barcode attached to the milling drum and identifying the type of milling drum can be read out.
  • a series designation of the milling drum can be entered directly via the input device, and the type of milling drum can be determined therefrom.
  • a marking in particular a letter sequence and / or number sequence, and / or a bar code, is arranged as a characteristic feature in or on the milling drum.
  • marking the milling drum is clearly described. It can be detected by any appropriate means.
  • a barcode can be read out by a corresponding bar code reader provided on the milling machine.
  • a letter or number sequence used as a marking can represent a serial number of the milling drum. This can be read by an operator of the milling machine and entered via the input device. It is also possible that the letter or number sequence is detected using a suitable sensor or the camera. All the variants described enable a quick and unambiguous recognition of the type of milling drum installed in the milling machine, so that the specification of a value or setting range to be set for the at least one machine parameter can be made.
  • the orientation of the milling drum is also recognized. This is particularly advantageous when milling machines can be used both for synchronous and for up-cutting milling. In this case, identical milling rollers can be used for both methods.
  • the orientation of the milling drum can be recognized, for example, by the fact that the means for detecting external features of the milling drum also detect the orientation of the tools on the milling drum.
  • different markings can be placed on the milling drum in such a way that, depending on the orientation of the milling drum, only the marking that contains the current orientation of the milling drum is detected. If, for example, a marking is detected on an end face of the milling drum, different markings can be made on the two end faces.
  • the milling machine is directly or indirectly associated with a reading device for active or for passive transponders as means for detecting the characteristic feature of the built-in milling drum.
  • an active or passive transponder is arranged in or on the milling drum and that the identification is stored in the transponder.
  • a marking as a characteristic feature of the milling drum which clearly defines the type of milling drum, can be permanently stored.
  • the readout of such a transponder is possible even under harsh environmental conditions quickly and without errors.
  • the marking and / or the active or passive transponder is arranged in or on a milling drum tube or in or on a tool holder or in or on a milling tool of the milling drum.
  • the tool holder may in particular be a bit holder and the milling tool may be a bit.
  • passive transponders can be arranged so that they are securely arranged within the detection range of the means for determining the characteristic feature of the milling drum or reach the detection area during one revolution of the milling drum.
  • the identification or the transponder can be provided on one of the components, or markings or transponders can be arranged on a plurality of the components, for example on the milling drum tube and the milling tools.
  • the identifiers or transponders may contain the same or supplementary information.
  • the marking for example a barcode, a transponder or the like, can be used to determine the rotational speed of the milling drum.
  • the period can be determined in which the indicator is detected.
  • a suitable operation of the milling machine can be ensured, in particular, by the control unit being designed to set the value to be set or the setting range for a milling depth and / or a depth depending on the characteristic feature and / or on the type of milling drum determined from the characteristic feature Milling roll speed and / or a feed rate of the milling machine and / or transmitted to the milling drum drive power and / or transmitted to the milling drum torque and / or specify a speed of the milling drum driving motor as the machine parameters of the milling machine.
  • the control unit being designed to set the value to be set or the setting range for a milling depth and / or a depth depending on the characteristic feature and / or on the type of milling drum determined from the characteristic feature Milling roll speed and / or a feed rate of the milling machine and / or transmitted to the milling drum drive power and / or transmitted to the milling drum torque and / or specify a speed of the milling drum driving motor as the machine parameters of the milling machine.
  • control unit is designed to specify a maximum depth of cut and / or a minimum feed rate and / or a maximum feed rate depending on the characteristic feature and / or on the type of milling drum determined by the characteristic feature. As a result, the setting range for the milling depth and the feed speed of the milling machine can be clearly limited and specified.
  • control unit For optimized execution of certain milling task, it may be necessary to set certain machine parameters depending on the setting of other machine parameters.
  • the feed rate of the milling machine and the milling roll speed it is necessary for the feed rate of the milling machine and the milling roll speed to be in a specific relationship with one another in order to avoid undesired structures on the road surface.
  • the adjustment of the machine parameter (s) required as a function of the detected type of milling drum can be effected in that the control unit is designed to provide the milling machine with the type of milling drum determined in dependence on the characteristic feature and / or on the type of milling drum determined by the characteristic feature Operate the value of the at least one machine parameter and / or that the control unit is connected to an output device and that the control unit is adapted to the set or predetermined value depending on the characteristic feature and / or on the type of milling drum determined by the characteristic feature indicate the predetermined setting range of the at least one machine parameter of an operator of the milling machine via the output device. Due to the automatic adjustment of the machine parameter by the control unit, incorrect settings can be reliably avoided.
  • the display of a suitable value or setting range of at least one machine parameter for an operator of the milling machine facilitates the correct setting of the machine parameters for the operator.
  • the display can be done via a display or optical or acoustic display means which signal, for example, if the predetermined setting range is exceeded or fallen below or if the selected setting within the setting range or corresponds to the value to be set.
  • the control unit may be configured to limit the at least one machine parameter, which can be set by the machine operator, to an advantageous setting range as a function of the characteristic feature and / or of the type of milling drum determined by the characteristic feature.
  • the machine operator can thus no longer adjust the at least one machine parameter in the entire range of values that can generally be achieved with the machine, but is limited to a range in which optimized operation depends on the characteristic feature and / or on the type determined by the characteristic feature the milling drum is possible.
  • At least one input means is assigned to the control unit, that at least one material property of the substrate to be milled and / or at least one additive supplied to the milling process can be detected and supplied to the control unit via the input means and that the control unit is designed to take into account the at least one material property and / or the at least one additive in the specification of the value to be set or the setting range for the at least one machine parameter.
  • the material properties of the substrate to be processed essentially determine the selection of suitable machine parameters.
  • the value to be set of the at least one machine parameter can thus be better adapted to the milling task, or the setting range can be specified more narrowly.
  • material properties for example, an abrasiveness and / or a hardness and / or a material type and / or a material composition and / or a layer structure can be taken into account when specifying the machine parameter (s).
  • the types of material to be removed can be specified by information such as asphalt or concrete with their known material properties and taken into account accordingly.
  • additives such as binders, such as water, lime, cement or similar suspensions may have an influence on the optimum values or setting ranges of one or more machine parameters and are therefore taken into account accordingly.
  • the intended input means may be, for example, the input device which is also used to input the type of milling drum, for example in the form of a keyboard.
  • the material properties can also be detected by means of suitable sensors which are arranged on the milling machine.
  • the additives found can already be deposited in the controller and taken into account in the optimization of the machine parameters.
  • Optimal operation of the milling machine can be achieved by overriding the value to be set and / or the predetermined setting range of the at least one machine parameter by an operator and / or by designing the control unit to override the value to be set and / or the overrun value default setting range to issue a warning.
  • the milling machine can thus be operated by the set value or setting range deviating settings of the machine or the parameters.
  • experience values of the operator or peculiarities of the present milling task can be taken into account when selecting the machine parameters.
  • control unit may be designed to identify individual milling drums as a function of the characteristic feature and to record the service life of the milling drum and / or change intervals for milling tools of the milling drum.
  • the data thus obtained can be used to optimize the load on the milling drum and change intervals for the milling tools, in particular chisel, and thus prevent damage to the milling drum.
  • additional information on the operation of the milling drum for example times of chisel changes, number of exchanged chisels, or the like
  • This additional information can be entered, for example, by the operator via existing input means of the control unit.
  • FIG. 1 shows a schematic representation and side view of a first milling machine 10 in the form of a road milling machine.
  • a machine frame 12 is height-adjustable by four lifting columns 16.1, 16.2 of chassis 11.1, 11.2, for example, chain drives worn.
  • the first milling machine 10, starting from a control station 13, can be operated via a control 17 arranged in the control station 13.
  • a concealed Fräswalzenkasten a likewise hidden arranged and dashed lines in the illustration milling drum 15 is rotatably mounted.
  • a conveyor 14 serves to remove the milled material.
  • the machine frame 12 is moved with an input via the controller 17 feed speed over the substrate to be processed.
  • the height position and the rotational speed of the milling drum 15 can be adjusted by the controller 17.
  • the height position of the milling drum 15 can be done depending on the machine type on the height-adjustable lifting columns 16.1, 16.2.
  • FIG. 2 shows a schematic representation and side view of a second milling machine 50 in the form of a stabilizer.
  • the second milling machine 50 is moved by means of front and rear wheels 51.1, 51.2.
  • the front and rear wheels 51.1, 51.2 are attached to the chassis 52 via front and rear lifting columns 57.1, 57.2, so that the working height of the chassis 52 and thus of the roller housing 56 can be adjusted.
  • a machine control station 53 is mounted on the chassis 52.
  • the motor 54 arranged within the chassis 52 drives the milling drum 15 via a drive unit 54.1.
  • the milling drum 15 itself is mounted in a roller housing 56, which is associated with a front and a rear roller flap 56.1, 56.2.
  • the roller flap 56.1, 56.2 are each made adjustable via an attached hydraulic.
  • the milling drum 15 is adjustable in height via a hydraulic height adjustment 55 along an adjustment path 55.4 shown by a double arrow.
  • a hydraulic cylinder 55.1 is transmitted to the milling drum 15 via a rotatably mounted reversing lever 55.2 and an actuating rod 55.3 arranged thereon.
  • the milling depth can be adjusted with the aid of the height adjustment.
  • FIG. 3 For example, a first type of milling drum 15 having a camera 31 and a light source 30 is shown more clearly. In this case, only one end-side portion of the milling drum 15 is shown in the axial extent.
  • a Fräswalzenrohrs 15.1 of the milling drum 15 On the surface of a Fräswalzenrohrs 15.1 of the milling drum 15, a plurality of bit holders 22 (tool holder) are attached. In each bit holder 22, a chisel 20 is held as a milling tool.
  • the chisel 20 has a chisel tip 21 made of a hard material, in particular hard metal.
  • the bit holders 22 are welded directly onto the milling drum 15. However, it is also the use of swap-holder systems conceivable, as these closer to FIG. 4 are described.
  • a serial number 35 and a bar code 34 are attached inside the in FIG. 3 shown Fräswalzenrohrs 15.1 a serial number 35 and a bar code 34 are attached.
  • the bits 20 are arranged at relatively large intervals on the Fräswalzenrohr 15.1.
  • Such a milling drum 15 is provided as a standard milling roller, for example, to remove entire road layers.
  • FIG. 4 shows a second type of milling drum 15 with a transponder 32.
  • the transponder 32 is protected inside the Fräswalzenrohres 15.1 arranged.
  • a reader 33 for reading the transponder 32 is shown schematically.
  • the reading device 33 is advantageously arranged on the milling machine 10, 50 such that it is in radio contact with the transponder 32 at least temporarily during one revolution of the milling drum 15.
  • a unique identifier such as a serial number stored, which defines the type of milling drum 15 uniquely. If there is radio contact between the reading device and the transponder only in certain positions of the milling drum, the device can additionally be used to precisely determine the milling drum rotational speed.
  • a base part 23 is welded onto the Fräswalzenrohr 15.1.
  • the base part 23 of the bit holder 22 for receiving a replaceable bit 20 is releasably attached.
  • the surface of the milling roller tube 15.1 is only partially covered with base parts 23, bit holders 22 and associated chisels 20 for a better overview.
  • the entire surface of the milling drum tube 15.1 is equipped with base parts 23, bit holders 22 and chisels 20.
  • the chisel 20 are only slightly spaced in the present embodiment.
  • the milling roller 15 is a Feinfräswalze for targeted structuring and for restoring the flatness of a road surface.
  • FIG. 5 shows in a simplified schematic representation of an exemplary structure of a road 40. This consists of a substructure 41 and an asphalt layer, consisting of a support layer 42 and a final cover layer 43rd
  • FIG. 6 schematically shows a milling image, as it can be generated when removing the cover layer 43 and base layer 42 of a road 40 from a standard router.
  • coarse Fräsrillen 44 clearly from.
  • FIG. 7 schematically is a milling image of a fine milling with a partially removed cover layer 43 of the road 40 represents.
  • the covering layer 43 has a structuring in the form of fine milling grooves 44.
  • first milling machine 10 can be used for various tasks.
  • the illustrated road milling machine can be used for fine milling of road surfaces, in which only the surface or parts of the surface of the cover layer 43 of the road 40 is removed, as shown in FIG. 7 is shown.
  • the surface structure of the road 40 can be changed or the flatness can be restored.
  • the first milling machine 10 with a fine milling machine, as exemplified in FIG. 4 shown, equipped.
  • the first milling machine 10 can be used for removing the cover layer 43 and / or the support layer 42 of the road 40.
  • the abraded material of the cover layer 43 and the support layer 42 may be milled off or co-milled and recycled in a separate recycling facility and subsequently reused for road construction.
  • For removing the road layers is a standard milling, as exemplified in FIG. 3 is shown installed in the first milling machine 10.
  • the milling machines 10, 50 can be designed to reprocess the resulting milled material as part of a cold recycling process on site and apply it as a renewed road surface to the substructure 41.
  • the milling material corresponding binder for example, bituminous binder, fed, which are mixed during the milling process with the milled material.
  • the thus processed milled material can then be transferred to the first milling machine 10 with the conveyor 14, for example, to a paver and the Construction of a new road surface can be used.
  • the milled material in both milling machines 10, 50 can remain directly behind the milling drum 15 in the milling track and, if necessary, can be precompressed with corresponding devices on the respective milling machine 10, 50.
  • the final compaction of the renewed road surface is carried out by subsequent compactors.
  • a stabilizer according to the second milling machine 50 for stabilizing, for example, the substructure 41 of FIG FIG. 5 shown greatly simplified road 40 before application of the support and cover layer 42, 43 are used.
  • the substrate is milled by the milling drum 15 and mixed with binders, such as water, lime, cement or similar suspensions. Possibly.
  • binders such as water, lime, cement or similar suspensions.
  • the mixture thus obtained usually remains in the milling track and is then optionally compacted with rollers to form, for example, a load-bearing substructure 41 for the supporting layer 42 and the covering layer 43 of the road 40.
  • the milling machines 10, 50 are equipped with different milling rollers 15.
  • milling rollers 15 are similar or similar to the in FIG. 3 used standard milling.
  • FIG. 4 used compared to the in FIG. 3 shown standard milling have a significantly higher number of milling tools.
  • the milling tools are arranged on webs, which ensure good mixing of the material to be milled.
  • different milling rollers 15 can be installed in the milling machine 10, 50, which are each optimized for certain applications.
  • the milling machine 10, 50 are equipped with milling rollers 15 different working width, whereby the milling machine 10, 50 can be adapted to different tasks.
  • the milling machine 10, 50 must be operated with different machine parameters.
  • the feed rate, the Fräswalzenwidiere and the milling depth are adapted to the respective task.
  • Further machine parameters to be adapted are the rotational speed of a motor driving the milling drum 15, the power transmitted to the milling drum 15 or the torque transmitted to the milling drum 15.
  • the milling machine 10, 50 has means for detecting characteristic features of the milling drum 15 used in the milling machine 10, 50. With the help of these characteristic features, for example, the type of the present milling drum 15 can then be clearly determined. Depending on the type of milling drum 15 thus determined or directly on the characteristic features, suitable machine parameters for operating the milling machine 10, 50 are specified.
  • the present milling drum 15 is used for fine milling work, whereas with comparatively few chisels 20 a rougher milling task can be assumed , Even with a known type of milling drum 15, the milling task for which the milling machine 10, 50 is to be used, sufficiently well known.
  • the machine parameters can be adapted to the respective milling task and the present milling drum 15. This can be done by a control unit 60, as shown in FIG. 9 shown, one or more machine parameters set or an operator of the milling machine 10, 50 are displayed.
  • the operating person can be given setting ranges for one or more machine parameters, within which an optimal operation of the milling machine 10, 50 for the present milling task is possible.
  • the operator may then adjust the machine parameter (s) within the predetermined adjustment ranges.
  • the predetermined setting ranges may represent only one recommendation, so that settings outside the predetermined setting ranges can also be made in the decision of the operating person. It can do this provision is made for data to be stored in the control unit 60 which associate with one another preferred machine parameters, preferred setting ranges for machine parameters or preferred ratios of machine parameters to certain characteristics of the milling drum or to certain types of milling drums.
  • the machine parameter or properties of the milling machine 10, 50 are taken into account itself.
  • conditional limitations of the predetermined machine parameters such as a maximum possible depth of cut, a maximum feed rate or a maximum drive power, are taken into account in the specification of the machine parameters.
  • different values or setting ranges to be set for the one or more machine parameters can be specified for different milling machines 10, 50.
  • different milling machines 10, 50 can be optimally adapted to the milling task and the present milling drum 15.
  • a limited adjustment range for the milling depth can be specified as a machine parameter by specifying a maximum milling depth. This can be avoided that Feinfräswalzen be used for deeper milling, since this does not allow satisfactory performance, leading to increased wear of the milling drum 15 and the risk of damage to the milling drum 15 and the milling machine 10, 50 holds. Furthermore, when the fine milling drum is detected, a relatively high value or setting range to be set for the milling roll rotational speed can be specified as the machine parameter in order to produce a uniform surface structure.
  • the maximum predetermined rotational speed of the milling drum 15 can be defined as the upper limit of the rotational speed range which appears suitable for fine milling with the present milling drum 15. But it can also be limited by the maximum in the present milling machine 10, 50 adjustable speed of the milling drum 15.
  • a value to be set or adjustment range for the feed rate of the milling machine 10, 50 can be specified as further machine parameters such that the ratio between the feed rate and the Fräswalzenwindiere does not exceed a certain threshold. This can avoid that arise unwanted structures on the surface to be processed.
  • a milling drum 15 is recognized for removing entire layers of the road structure, then a high power transmitted to the milling drum 15 can be specified as a machine parameter. This too can be done as a single value to be set or as a preferred setting range. Furthermore, a value to be set or an adjustment range with a comparatively low milling roll rotational speed is specified for such a milling drum 15 and thus a task. As a result, for example, the wear on the chisels 20 and the bit holders 22 can be kept low.
  • At least one material property of the substrate to be milled and / or an additive supplied to the milling process is taken into account when specifying the value to be set or the adjustment range of the at least one machine parameter .
  • the at least one material property of the substrate to be milled can be entered, for example, by an operator of the milling machine 10, 50.
  • the milling machine 10 may have suitable sensors with which the relevant material properties can be detected.
  • the additives may be materials for the treatment of the removed road surface or for the stabilization of the subsoil. These can for example be specified by the operator of the milling machine 10, 50.
  • the detection of the built-in milling drum type can be done in various ways.
  • One possibility is a visual recognition on the basis of external characteristic features of the milling drum 15 by a camera 31, such as this in FIG. 3 is shown symbolically.
  • the camera 31 is associated with a light source 30, so that in the roller housing 56 a sufficient brightness for receiving the milling drum 15 by the camera 31 is present.
  • the detection of the type of milling drum 15 used on the basis of the camera recordings can be done for example by a suitable evaluation software, which is advantageously stored in a connected to the camera 31 control unit 60.
  • the evaluation software can evaluate characteristic features of the milling drum 15, such as the number and / or the arrangement of the chisel 20 or the outer dimensions of the milling drum 15.
  • a scanner may also be arranged in the region of the milling drum 15, which detects, for example, the number, the arrangement and / or the contour of the chisel 20 and recognizes the type of milling drum 15 in cooperation with a suitable evaluation software.
  • active or passive transponders 32 may be attached to the milling rollers 15, as shown in FIG FIG. 4 is shown.
  • each a suitable identification of the milling drum 15 is stored.
  • the marking represents a characteristic feature of the milling drum 15, by means of which the type of milling drum 15 can be clearly determined.
  • suitable readers 33 are then arranged, with which the transponder 32 can be read.
  • the data thus obtained are forwarded to a control unit 60, which recognizes the type of milling drum 15 as a function of the data and specifies the associated machine parameters as the value or setting range to be set.
  • 15 barcodes 34 are attached to the milling rollers, as shown in FIG. 3 is shown.
  • the bar codes 34 represent a characteristic feature for uniquely identifying the respective milling drum 15.
  • At least one suitable bar code reader is then attached to the milling machine 10, 50 and connected to the control unit 60. This determines the type of milling drum 15 as a function of the identification determined via the bar code reader and thereupon specifies the value to be set or the setting range of the relevant machine parameter (s).
  • To the Milling rollers 15 may also be other forms of identification, such as numbers or letter sequences, be attached, which clearly indicate the type of milling drum 15.
  • Such an identifier can be read by an operator of the milling machine 10, 50 and fed via an input unit, for example in the form of a keyboard, the control unit 60.
  • the identifier can also on the in FIG. 3 detected camera 31 or another sensor system detected and forwarded to the control unit 60.
  • the identifier can be, for example, a serial number 35 of the milling drum 15, as in FIG. 3 is shown.
  • the marking of the milling drum 15 can be made such that it can be read out during the rotation of the milling drum 15.
  • a barcode 34 can be guided past a barcode scanner by the rotation of the milling drum 15 and thereby read out.
  • the milling machine is associated with a proximity switch, the detection range is directed to, for example, the front side of the Fräswalzenrohres 15.1 or another, passed by the rotation of the milling drum 15 on the proximity switch area of the Fräswalzenrohres 15.1.
  • elevations and depressions may be appropriate, so that the proximity switch switches depending on the position of the milling drum 15 or not switched.
  • the label can be coded on the milling drum and read out via the switching pulses of the proximity switch.
  • the detection can then take place, for example, at a known rotational speed of the milling drum, or the marking has "start / stop" identifiers, wherein the start identifier marks the start and the stop identifier marks the end of the marking, for example a serial number of the milling drum 15 ,
  • start / stop the marking has "start / stop identifiers, wherein the start identifier marks the start and the stop identifier marks the end of the marking, for example a serial number of the milling drum 15 .
  • specifications for setting certain machine parameters are stored on or in the milling drum 15 and read out by suitable read-out means and supplied to the control unit 60.
  • Values to be set or setting ranges of the respective ones Machine parameters can be stored, for example, in active or passive transponder 32 or in the form of barcodes 34.
  • FIG. 8 shows in a side sectional view of an attached to a base member 23 bit holder 22 with a chisel 20 as a milling tool.
  • the chisel tip 21 is preferably attached cohesively to a chisel head 20.1 of the chisel 20. Opposite the chisel tip 21, the chisel head 20.1 merges into a chisel shank 20.2.
  • the cylindrically designed drill shank 20.2 is held rotatably and axially blocked by a clamping sleeve 20.3 about its longitudinal axis in a bit receptacle 22.1 of the bit holder 22. Between the bit head 20.1 and the bit holder 22, a wear plate 24 is arranged.
  • the bit holder 22 has an insertion projection 22.2, which is inserted into a shaft receptacle 23.1 of the base part 23 and clamped there by means of a clamping screw 23.2.
  • the base part 23 itself is mounted on a not shown Fräswalzenrohr 15.1, preferably welded.
  • a transponder 32 is arranged in the area of the chisel shank 20.2, a transponder 32 is arranged.
  • the transponder 32 may be embodied as an active or passive transponder 32.
  • a label is stored, which indicates the type of the bit 20 as an inserted milling tool. Different chisels 20 are provided for different milling tasks. If the type of bit 20 is known, it is thus possible to deduce the milling task to be performed and to set the machine parameter (s) for operating the milling machine 10, 50 accordingly.
  • a marking of the bit holder 22 and / or of the base part 23 can also take place.
  • an additional marking of the Fräswalzenrohres 15.1 may be provided.
  • the setting of the at least one machine parameter can be effected as a function of a combined evaluation of the markings.
  • the type of milling task such as fine milling
  • the marking of the Fräswalzenrohres 15.1 can specify, inter alia, the axial length of the Fräswalzenrohres 15.1.
  • different values or ranges of values for the at least one machine parameter can now be specified for differently long milling drum tubes 15.1.
  • FIG. 9 shows a schematic representation for determining machine parameters of the milling machine 10, 50.
  • a characteristic features of the milling drum 15 whose outer contour and markings in the form of a bar code 34 and a transponder 32 are provided.
  • the outer contour is detected by means of a camera 31.
  • the transponder 32 is read out with the aid of a reading device 33 and the bar code 34 is detected and decoded by means of a bar code reader 36.
  • these three possibilities for detecting characteristic features of the milling drum 15 are provided, but it is conceivable to detect additional features additionally or alternatively or only a part of the listed features.
  • the reader 33, the camera 31 and the bar code reader 36 are connected to a block 65 for forming the characteristic feature.
  • the characteristic feature is forwarded to the control unit 60.
  • the control unit 60 is further connected to a database 62 and an input unit 61.
  • the control unit 60 forms from the characteristic features or a machine parameter set 63 for the milling machine 10, 50.
  • the machine parameter set 63 comprises a maximum milling depth 63.1, a minimum milling depth 63.2, a maximum feed 63.3 and a minimum feed 63.4, within which the milling machine 10, 50 is to operate with the detected milling drum.
  • the machine parameter set 63 is output to an operator by means of an output device, presently in the form of a display.
  • the described control unit 60 is thus designed as a computer system. This includes not shown at least one processor, a computer-readable storage medium, the database 62, the input unit 61 and the output unit 64.
  • the input unit 61 may be implemented as a keyboard or other user interface and allows an operator to To enter instructions.
  • the output unit 64 can be designed as a display or in the form of another optical or acoustic display.
  • the processor may be implemented as a single controller, which includes the entire described functionality, or several controllers may be provided, to which the described functionality is divided.
  • any form of non-volatile storage medium is to be understood, which contains a computer program product in the form of executable by the processor software, computer instructions or program modules. These may provide data during their execution or otherwise cause the computer system to implement an instruction or to work in a specific manner as defined herein. It may be further contemplated that more than one type of storage media may be combined to use software executable by the processor, computer instructions or program modules from a first storage medium in which the software, computer instructions or program modules are initially stored for execution To conduct microprocessor.
  • the storage media as used herein may not be limited to transmission media or data storage.
  • the data stores can equally be volatile and non-volatile, removable and non-removable media. These may be in the form of dynamic memory, Application Specific Integrated Circuits (ASICs), memory chips, optical or magnetic memory (CD), flash memory, or any other medium capable of storing data in a form suitable for processors be. They may be located on a single computer platform or distributed over multiple platforms, unless otherwise specified.
  • Transmission media may include any tangible media that is suitable for software executable by the processor, computer instructions, or program modules above to be read and executed by a processor can.
  • cables, lines, fiber optics or known wireless media can be used without restriction.
  • the processor does not represent or need a computer system. It may be separate or otherwise configured independently within a machine, such as a General Purpose Processor, Digital Signal Processor (DSP), Application Specific Integrated Circuit (ASIC), FPGA (Field Programmable Gate) Array) or other programmable logic devices, a discrete gate or transistor logic circuit, discrete hardware components, or any combination thereof, which is designed or programmed to perform or cause the described functions.
  • the general purpose processor may be a microprocessor or, alternatively, a microcontroller, a state machine, or a combination thereof.
  • the processor may also be implemented as a combination of computing devices, such as a combination of a DSP with a microprocessor, a plurality of microprocessors, one or more microprocessors in conjunction with a DSP core, or any other such combination
  • acts, operations or functions of each of the algorithms described with respect to the controller may be in a different order, added or merged or omitted (eg, if not all of the described functions are required for the execution of the algorithm ). Additionally, in certain implementations, acts, operations, or functions may be performed concurrently, for example, by multi-threated processing, or by multiple processors or cores, or any other parallel architecture.
  • characteristic features of the milling drum 15 are supplied. These may be an identifier which can be identified by means of the bar code reader 36 or the reading device 33 of the Transponders 32 was read, or outer features of the Fräsisselze 15 as they were taken by the camera 31, act.
  • the control unit 60 is designed to recognize the type of the built-in milling drum 15 based on the supplied characteristic features. For this purpose, it compares the characteristic features with data stored in the database 62. Alternatively, the type of the milling drum 15 may also be input via the input unit 61.
  • the control unit 60 determines suitable machine parameters or ranges of suitable machine parameters, within which the milling machine 10, 50 can be operated optimally with the present milling drum 15. These are displayed in the embodiment shown by means of the output device 64 a machine operator. In the present case, the machine operator receives specifications about suitable areas for the feed and the milling depth. He can thus set the appropriate machine parameters. It is also conceivable that the machine parameters are forwarded directly to a machine control and automatically adjusted by this machine to operate the milling machine 10, 50.
  • FIG. 10 5 shows a flowchart 70 for determining machine parameters of a milling machine 10, 50.
  • the flowchart has five blocks 71, 72, 73, 74, 75 as well as the database 62.
  • the reading of the sensor values for example, the in FIG. 9 shown camera 31, the bar code reader 36 or the reader 33 for the transponder 32.
  • the characteristic feature of the milling drum 15 is determined.
  • the milling drum type can be determined from the characteristic feature previously acquired.
  • the machine parameter (s) suitable for operating the milling machine 10, 50 are then determined directly from the characteristic feature or from the milling drum type. These can be specific values or value ranges.
  • data from the database 62 may be used.
  • the output of the machine parameters or of the machine parameter areas then takes place.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Fräsmaschine, insbesondere eine Straßenfräsmaschine, einen Stabilisierer, einen Recycler, einen Surface Miner oder dergleichen, mit einer auswechselbaren Fräswalze, wobei der Fräsmaschine unterschiedliche Typen von Fräswalzen zuordenbar sind, und mit einer Steuereinheit zur Steuerung der Fräsmaschine, wobei über die Steuereinheit Maschinenparameter der Fräsmaschine einstellbar sind.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Fräswalze für eine solche Fräsmaschine sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Fräsmaschine.
  • Bodenfräsmaschinen werden für viele unterschiedliche Aufgaben, beispielsweise im Straßen- und Wegebau oder in der Rohstoffgewinnung im Tagebergbau eingesetzt.
  • Bei Straßenfräsen ist es beispielsweise in einer möglichen Anwendung bekannt, durch sogenanntes Feinfräsen die Oberflächenstruktur von Verkehrswegen zu bearbeiten, um beispielsweise die Griffigkeit eines Straßenbelages zu verbessern oder die Ebenheit des Verkehrswegs wiederherzustellen. Die Straßenfräsen werden auch dazu eingesetzt, komplette Schichten des Straßenaufbaus durch Fräsen auszubauen. Das gewonnene Fräsgut wird üblicherweise im Anschluss verladen und einem Recyclingsprozess zur Herstellung von neuem Straßenbaumaterial zugeführt.
  • Beim sogenannten Kaltrecycling werden Straßenfräsmaschinen dazu eingesetzt, das Straßenmaterial aufzufräsen und vor Ort aufzubereiten. Dazu wird das Fräsmaterial mit Bindemitteln, beispielsweise mit Schaumbitumen, vermischt, um so direkt vor Ort wiedereinbaufähiges Mischgut zu erzeugen. Das Mischgut wird nachfolgend zum Wiederaufbau des Verkehrsweges genutzt.
  • Eine weitere mit Bodenfräsmaschinen durchführbare Aufgabe ist die Stabilisierung von nicht ausreichend tragfähigen Untergründen. Hierbei wird das vorhandene Bodenmaterial bei Bedarf zu einem gewissen Grad zerkleinert bzw. homogenisiert und mit einem Bindemittel durchmischt. Als Bindemittel können Wasser, Kalk, Zement, Suspension und dergleichen eingesetzt werden. Durch den Zusatz der Bindemittel wird eine ausreichende Tragfähigkeit des Untergrunds erreicht.
  • Eine Bodenfräsmaschine kann dazu ausgelegt sein, verschiedene der beschriebenen Aufgaben auszuführen. Durch die unterschiedlichen Anforderungen, die bei den einzelnen Prozessen an die Bodenfräsmaschine gestellt werden, ist es erforderlich, unterschiedliche Fräswalzen für die verschiedenen Aufgaben einzusetzen. So weisen beispielsweise Fräswalzen, die zum Feinfräsen eingesetzt werden, eine deutlich höhere Anzahl an Fräswerkzeugen auf als Fräswalzen, die zum Ausbau kompletter Schichten benutzt werden. Bei Fräswalzen, die zur Stabilisierung des Untergrundes eingesetzt werden, sind die Fräswerkzeuge auf Stegen angeordnet, die der Durchmischung des Fräsgutes mit dem Bindemittel dienen. Auch für gleiche oder ähnliche Aufgabenstellungen können unterschiedliche Fräswalzentypen eingesetzt werden, die jeweils für gewisse Anwendungsbereiche optimiert wurden. Weiterhin bieten viele Fräsmaschinen die Option, Fräswalzen verschiedener Arbeitsbreiten zu verwenden, um die Fräsmaschine an unterschiedliche Aufgabenstellungen anzupassen. Überdies ist es bekannt, dass Fräswalzen mit unterschiedlichen Fräswerkzeugen, insbesondere unterschiedlichen Meißeln, ausgerüstet werden können, die ebenfalls für spezielle Anwendungen optimiert wurden.
  • Zusätzlich zu den für die verschiedenen Aufgabenstellungen verwendeten unterschiedlichen Fräswalzen und Fräswerkzeugen müssen auch die Maschinenparameter, mit denen die Fräsmaschine betrieben wird, an die jeweilige Aufgabenstellung angepasst werden. Die zu berücksichtigenden Maschinenparameter sind dabei insbesondere die Vorschubgeschwindigkeit der Fräsmaschine, die Frästiefe und die Drehzahl der Fräswalze. Weiterhin kann es erforderlich sein, die Drehzahl eines Antriebsmotors sowie die auf die Fräswalze übertragene Leistung bzw. das auf die Fräswalze übertragene Drehmoment an die jeweilige Aufgabenstellung anzupassen. Dabei kann es erforderlich sein, Maschinenparameter so einzustellen, dass sie in einem vorgegebenen Verhältnis zueinanderstehen. Ein Beispiel hierfür ist das Verhältnis der Vorschubgeschwindigkeit zur Fräswalzendrehzahl beim Feinfräsen, welches einen bestimmten Schwellenwert nicht überschreiten darf, da sich sonst unerwünschte Strukturen auf der Oberfläche ergeben.
  • Zusätzliche Parameter zum Betrieb der Straßenfräse können speziell von der verwendeten Fräswalze abhängen z.B.:
    • Zu verwendende Wassermenge
    • Verwendete Breite der Wasserleiste (bei Fräswalzen mit geringerer Breite)
    • Zulässige Kurvenradien
    • Betrieb der Fräse im Gleichlauf- / Gegenlauffräsen
  • Aus der DE 10 2014 001 885 A1 ist ein Verfahren zur Optimierung einer Betriebsfunktion einer Bodenfräsmaschine bekannt. Dabei wird ein variabler Betriebsparameter der Bodenfräsmaschine derart variiert, bis eine zu optimierende Betriebsfunktion ihren optimalen Wert einnimmt. Ein variabler Betriebsparameter kann dabei eine Drehzahl der Fräswalze sein, die so lange verändert wird, bis beispielsweise eine Vorschubgeschwindigkeit der Fräsmaschine als Betriebsfunktion ihren optimalen Wert erreicht. Die Optimierung geht dabei von einem vorzugebenden Ausgangswert der variablen Betriebsparameter aus. Nachteilig hierbei kann es vorkommen, dass der Ausgangswert des variablen Betriebsparameters in einem Bereich vorgegeben wird, der für die ausstehende Fräsaufgabe nicht geeignet ist. Weiterhin kann es insbesondere bei einem selbsttätig durchlaufenden Optimierungsprozess vorkommen, dass der variable Betriebsparameter zur Optimierung der Betriebsfunktion in einen Bereich verstellt wird, der für die Fräsaufgabe nicht geeignet ist. Darüber hinaus ist es nachteilig, dass durch dieses Verfahren die optimalen Parameter für den Betrieb der Fräsmaschine erst während des Fräsprozesses ermittelt und eingestellt werden können.
  • Aus der US 2015/0300165 A1 ist eine Fräswalze bekannt, deren lösbar befestigten Fräswerkzeuge jeweils mit einem Transponder (RFID) bestückt sind. Die Transponder enthalten Daten, die eine eindeutige Identifizierung der jeweiligen Fräswerkzeuge ermöglichen. Der Fräsmaschine ist ein Lesegerät zugeordnet, welches die in dem Transponder hinterlegten Informationen ausliest und an einen Computer weiterleitet. Dieser vergleicht die empfangenen mit in einem Speicher hinterlegten Daten. Bei einer Abweichung der Daten wird von einem Verlust eines jeweiligen Fräswerkzeuges ausgegangen. Eine Fräsmaschine kann so jederzeit die Anzahl der vorliegenden Fräswerkzeuge bestimmen.
  • Aus der DE 199 32 396 A1 ist eine Baumaschine mit einem Maschinenrahmen, in dem eine Fräswalze drehbar gelagert ist, bekannt. Ein Fräsrohr kann koaxial auf einen Walzengrundkörper aufgeschoben und wieder entfernt und damit ausgetauscht werden. Dazu sind geeignete Befestigungselemente gezeigt. Aus der Schrift sind somit Baumaschinen mit auswechselbaren Fräswalzen bekannt.
  • Die EP 2 239 374 A1 zeigt einen Straßenfertiger mit einer Zugmaschine und einer programmierten oder programmierbaren Steuerung. An die Zugmaschine können wahlweise eine oder mehrere mechanische Zusatzkomponenten angeschlossen werden. Dabei ist es vorgesehen, dass die Zusatzkomponente eine drahtlos auslesbare Identifikationseinrichtung und die Zugmaschine einen zum Auslesen der Identifikationseinrichtung geeigneten Lesekopf aufweist. In der Identifikationseinrichtung ist zumindest eine Kennung der Zusatzkomponente gespeichert. Damit kann eine wahlweise vorsehbare Zusatzkomponente mittels der Identifikationseinrichtung und dem Lesekopf erkannt und daraufhin ein in der Steuerung ablaufende Steuerprogramm des Straßenfertigers angepasst werden. Mechanische Zusatzkomponenten können beispielsweise Einbaubohlen, Einbaubohlenverlängerungen, Sprühmodule oder andere mechanische Baugruppen sein. Als Identifikationseinrichtung können RFID-Transponder verwendet sein, welche durch einen geeigneten, an der Zugmaschine angeordneten Lesekopf ausgelesen oder durch einen Schreib-/Lesekopf beschrieben und ausgelesen werden können. Die identifizierte Zusatzkomponente kann einem Bediener des Straßenfertigers angezeigt werden.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Fräsmaschine bereitzustellen, welche eine einfache Einstellung von für die durchzuführende Fräsaufgabe geeigneten Maschinenparametern ermöglicht. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine dazu geeignete Fräswalze und ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen.
  • Die die Fräsmaschine betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass der Fräsmaschine zumindest ein Mittel zugeordnet ist, welches dazu ausgelegt ist, zumindest ein charakteristisches Merkmal der Fräswalze zu erfassen, dass das zumindest eine Mittel mit der Steuereinheit verbunden ist, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, mittelbar oder unmittelbar aus dem charakteristischen Merkmal für zumindest einen Maschinenparameter einen einzustellenden Wert und/oder einen Einstellbereich vorzugeben und dass das zumindest eine Mittel dazu ausgelegt ist, äußere Merkmale der Fräswalze als charakteristisches Merkmal der eingebauten Fräswalze zu erfassen.
  • Die das Verfahren betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass zumindest ein charakteristisches Merkmal der Fräswalze mit dazu an der Fräsmaschine angeordneten Mitteln erfasst wird, dass ein einzustellender Wert und/oder ein Einstellbereich zumindest eines Maschinenparameters in Abhängigkeit von dem zumindest einen charakteristischen Merkmal der Fräswalze mittelbar oder unmittelbar ermittelt und angezeigt und/oder automatisch eingestellt wird und dass ein äußeres Merkmal der Fräswalze, insbesondere eine äußere Form und/oder zumindest eine äußere Abmessung und/oder eine Anzahl und/oder Anordnung von Fräswerkzeugen, als charakteristisches Merkmal der eingebauten Fräswalze erfasst wird.
  • Das erfasste charakteristische Merkmal ist so gewählt, dass daraus auf die durchzuführende Fräsaufgabe und damit auf einen geeigneten einzustellenden Wert bzw. geeigneten Einstellbereich für den zumindest einen Maschinenparameter geschlossen werden kann. Dabei kann der einzustellende Wert bzw. der Einstellbereich unmittelbar aus dem Merkmal abgeleitet werden oder aus dem charakteristischen Merkmal kann auf eine weitere Kenngröße geschlossen werden, aus der sich die Fräsaufgabe und der einzustellende Wert bzw. der Einstellbereich ergeben.
  • Durch den vorgegebenen einzustellenden Wert oder den vorgegebenen Einstellbereich wird einer Bedienperson der Fräsmaschine die Auswahl geeigneter Maschinenparameter erleichtert. Fehleinstellungen können vermieden werden. Dies wirkt sich positiv auf die Qualität des erhaltenen Arbeitsergebnisses, auf die Fräsleistung, auf den Energieverbrauch der Fräsmaschine sowie auf den Verschleiß der Fräswerkzeuge aus.
  • Die Bestimmung eines äußeren Merkmals als charakteristisches Merkmal der eingebauten Fräswalze ermöglicht eine sichere Erkennung beispielsweise des Typs der vorliegenden Fräswalze. Äußere Merkmale können dabei Abmessungen der Fräswalze sowie die Anzahl und die Anordnung der angebrachten Fräswerkzeuge sein. Vorteilhaft bei der Auswertung solcher äußeren Merkmale ist, dass diese sich auch nach langer Betriebsdauer der Fräswalze und damit hohe Abnutzung der Fräswerkzeuge nicht oder nicht wesentlich verändern.
  • Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Mittel oder die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, aus dem charakteristischen Merkmal den Typ der Fräswalze zu bestimmen und dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, für zumindest einen Maschinenparameter einen einzustellenden Wert und/oder einen Einstellbereich in Abhängigkeit von dem bestimmten Typ der Fräswalze vorzugeben. Bei bekanntem Typ der eingebauten Fräswalze, beispielsweise eines bestimmten Typs einer Standardfräswalze, einer Feinfräswalze oder einer Microfeinfräswalze, ist die Art der durchzuführenden Fräsaufgabe hinreichend bekannt, um geeignete Einstellungen der Maschinenparameter zum Betrieb der Fräsmaschine vorgeben zu können.
  • Ein weiterer Ansatz besteht darin das Trägheitsmoment der Fräswalze zu bestimmen und daraus auf den Typ der Fräswalze zu schließen.
  • Entsprechend einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das zumindest eine Mittel dazu ausgelegt ist, eine Kennzeichnung der Fräswalze als charakteristisches Merkmal der eingebauten Fräswalze zu erfassen. Die Kennzeichnung beschreibt eindeutig den Typ der vorliegenden Fräswalze.
  • Für verschiedene Fräsaufgaben werden an die Aufgabe angepasste Fräswerkzeuge als Teile der Fräswalze verwendet. Durch die jeweils vorliegenden Fräswerkzeuge einer vorliegenden Fräswalze ist somit die Fräsaufgabe, für welche die Fräswalze geeignet ist, bekannt. Daher kann es vorteilhaft vorgesehen sein, dass das zumindest eine Mittel dazu ausgelegt ist, den Typ zumindest eines Fräswerkzeuges der Fräswalze als charakteristisches Merkmal der eingebauten Fräswalze zu erfassen. Bei dem Fräswerkzeug kann es sich dabei insbesondere um einen Meißel handeln. Zur Erfassung des Typs des zumindest einen Fräswerkzeuges kann vorteilhaft ein charakteristisches Merkmal des Fräswerkzeuges selbst bestimmt werden. Der einzustellende Wert und/oder der Einstellbereich des zumindest einen Maschinenparameters kann vorteilhaft mittelbar oder unmittelbar aus dem ermittelten Typ des zumindest einen Fräswerkzeuges als charakteristischem Merkmal der eingebauten Fräswalze abgeleitet werden. Die Ermittlung des Typs eines der an der Fräswalze vorgesehenen Fräswerkzeuges ist ausreichend, solange keine Mischbestückung der Fräswalze mit unterschiedlichen Fräswerkzeugen vorgesehen ist. Zur Erhöhung der Sicherheit bei der Bestimmung des Typs der Fräswerkzeuge können in einem solchen Fall jedoch auch mehrere oder alle Fräswerkzeuge erfasst werden. Ist die Fräswalze mit unterschiedlichen Fräswerkzeugen bestückt, so kann es vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Typ mehrerer oder aller Fräswerkzeuge erfasst wird.
  • Um den Typ der eingebauten Fräswalze zu erkennen kann es vorgesehen sein, dass der Fräsmaschine eine Kamera und/oder ein Scanner und/oder ein Barcodeleser und/oder eine Eingabeeinrichtung als Mittel zur Erfassung des charakteristischen Merkmals der eingebauten Fräswalze mittelbar oder unmittelbar zugeordnet ist. Mit Hilfe der Kamera oder des Scanners kann der Typ der Fräswalze anhand von äußeren Merkmalen, beispielsweise der Anzahl und der Anordnung von an der Fräswalze angebrachten Fräswerkzeugen oder den äußeren Abmessungen der Fräswalze, sicher bestimmt werden. Die genaue Bestimmung des Typs der Fräswalze kann dabei durch eine mit der Kamera oder dem Scanner verbundenen Steuereinheit und einer darin hinterlegten Auswertesoftware erfolgen. Mit einem Barcodeleser kann ein an der Fräswalze angebrachter, den Typ der Fräswalze kennzeichnender Barcode ausgelesen werden. Über die Eingabeeinrichtung kann beispielsweise eine Serienbezeichnung der Fräswalze direkt eingegeben und daraus der Typ der Fräswalze bestimmt werden.
  • Vorzugsweise kann es dazu vorgesehen sein, dass in oder an der Fräswalze eine Kennzeichnung, insbesondere eine Buchstabenfolge und/oder Zahlenfolge, und/oder ein Barcode, als charakteristisches Merkmal angeordnet ist. Durch die Kennzeichnung ist die Fräswalze eindeutig beschrieben. Sie kann durch jeweils geeignete Mittel erfasst werden. So kann ein Barcode durch einen entsprechenden und an der Fräsmaschine vorgesehenen Barcodeleser ausgelesen werden. Eine als Kennzeichnung verwendete Buchstaben- oder Zahlenfolge kann eine Seriennummer der Fräswalze darstellen. Diese kann von einer Bedienperson der Fräsmaschine abgelesen und über die Eingabeeinrichtung eingegeben werden. Ebenfalls möglich ist es, dass die Buchstaben- oder Zahlenfolge mit Hilfe geeigneter Sensor oder der Kamera erfasst wird. Alle die beschriebenen Varianten ermöglichen eine schnelle und eindeutige Erkennung des Typs der in die Fräsmaschine eingebauten Fräswalze, sodass die Vorgabe eines einzustellenden Wertes oder Einstellbereichs für den zumindest einen Maschinenparameter erfolgen kann.
  • Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass zusätzlich zu dem Fräswalzentyp auch die Orientierung der Fräswalze erkannt wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn Fräsmaschinen sowohl zum Gleichlauf- als auch zum Gegenlauffräsen eingesetzt werden können. Hierbei können identische Fräswalzen für beide Verfahren eingesetzt werden. Die Orientierung der Fräswalze kann beispielsweise dadurch erkannt werden, dass die Mittel zur Erkennung äußerer Merkmale der Fräswalze auch die Orientierung der Werkzeuge auf der Fräswalze erfassen. Alternativ können auf der Fräswalze unterschiedliche Kennzeichnungen so angebracht werden, dass je nach Orientierung der Fräswalze jeweils nur die Kennzeichnung erfasst wird, die die aktuelle Orientierung der Fräswalze beinhaltet. Wenn zum Beispiel an einer Stirnseite der Fräswalze eine Kennzeichnung erfasst wird, können auf den beiden Stirnseiten unterschiedliche Kennzeichnungen angebracht sein.
  • Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Fräsmaschine ein Lesegerät für aktive oder für passive Transponder als Mittel zur Erfassung des charakteristischen Merkmals der eingebauten Fräswalze mittelbar oder unmittelbar zugeordnet ist.
  • Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass in oder an der Fräswalze ein aktiver oder passiver Transponder angeordnet ist und dass in dem Transponder die Kennzeichnung gespeichert ist.
  • In einem solchen Transponder kann eine Kennzeichnung als charakteristisches Merkmal der Fräswalze, welches den Typ der Fräswalze eindeutig festlegt, dauerhaft gespeichert sein. Das Auslesen eines solchen Transponders ist auch unter rauen Umgebungsbedingungen schnell und fehlerfrei möglich.
  • Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Kennzeichnung und/oder der aktive oder passive Transponder in oder an einem Fräswalzenrohr oder in oder an einem Werkzeughalter oder in oder an einem Fräswerkzeug der Fräswalze angeordnet ist. Bei dem Werkzeughalter kann es sich dabei insbesondere um einen Meißelhalter und bei dem Fräswerkzeug um einen Meißel handeln. Die Kennzeichnung bzw. der passive Transponder können dadurch so angeordnet werden, dass sie sicher innerhalb des Erfassungsbereichs des Mittels zur Bestimmung des charakteristischen Merkmals der Fräswalze angeordnet sind bzw. während einer Umdrehung der Fräswalze in den Erfassungsbereich gelangen. Dabei können die Kennzeichnung bzw. der Transponder an einem der Bauteile vorgesehen sein oder es können Kennzeichnungen bzw. Transponder an mehreren der Bauteile, beispielsweise an dem Fräswalzenrohr und den Fräswerkzeugen, angeordnet sein. Im letzten Fall können die Kennzeichnungen bzw. Transponder die gleichen oder ergänzende Informationen enthalten.
  • Vorteilhaft kann bei rotierender Fräswalze die Kennzeichnung, beispielsweise ein Barcode, ein Transponder oder ähnliches, dazu genutzt werden, um die Drehzahl der Fräswalze zu bestimmen. Dazu kann die Periodendauer bestimmt werden, in welcher das Kennzeichen erfasst wird.
  • Ein geeigneter Betrieb der Fräsmaschine kann insbesondere dadurch sichergestellt werden, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von dem charakteristischen Merkmal und/oder von dem aus dem charakteristischen Merkmal bestimmten Typ der Fräswalze den einzustellenden Wert oder den Einstellbereich für eine Frästiefe und/oder eine Fräswalzendrehzahl und/oder eine Vorschubgeschwindigkeit der Fräsmaschine und/oder eine auf die Fräswalze übertragene Antriebsleistung und/oder ein auf die Fräswalze übertragenes Drehmoment und/oder eine Drehzahl eines die Fräswalze antreibenden Motors als Maschinenparameter der Fräsmaschine vorzugeben. Durch die Einstellung dieser oder eines Teils dieser Maschinenparameter kann der Betrieb der Fräsmaschine optimal an die jeweilige Fräsaufgabe und die verwendete Fräswalze angepasst werden. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von dem charakteristischen Merkmal und/oder von dem aus dem charakteristischen Merkmal bestimmten Typ der Fräswalze eine maximale Frästiefe und/oder eine minimale Vorschubgeschwindigkeit und/oder eine maximale Vorschubgeschwindigkeit vorzugeben. Dadurch kann der Einstellbereich für die Frästiefe und die Vorschubgeschwindigkeit der Fräsmaschine eindeutig eingegrenzt und vorgegeben werden.
  • Zur optimierten Durchführung bestimmter Fräsaufgabe kann es erforderlich sein, dass bestimmte Maschinenparameter in Abhängigkeit von der Einstellung weiterer Maschinenparameter einzustellen sind. Um dies zu berücksichtigen kann es vorgesehen sein, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, einzustellende Werte und/oder Einstellbereiche für zumindest zwei Maschinenparameter in Abhängigkeit von dem charakteristischen Merkmal und/oder von dem aus dem charakteristischen Merkmal bestimmten Typ der Fräswalze derart vorzugeben, dass ein Verhältnis der zwei Maschinenparameter einen vorgegebenen Wert einnimmt oder dass das Verhältnis innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt. Beispielsweise ist es erforderlich, dass beim Feinfräsen die Vorschubgeschwindigkeit der Fräsmaschine und die Fräswalzendrehzahl in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen, um unerwünschte Strukturen auf der Straßenoberfläche zu vermeiden.
  • Die in Abhängigkeit von dem erfassten Typ der Fräswalze erforderliche Einstellung des oder der Maschinenparameter kann dadurch erfolgen, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Fräsmaschine mit dem in Abhängigkeit von dem charakteristischen Merkmal und/oder von dem aus dem charakteristischen Merkmal bestimmten Typ der Fräswalze vorgegebenen Wert des zumindest einen Maschinenparameters zu betreiben und/oder dass die Steuereinheit mit einer Ausgabeeinrichtung verbunden ist und dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, den in Abhängigkeit von dem charakteristischen Merkmal und/oder von dem aus dem charakteristischen Merkmal bestimmten Typ der Fräswalze vorgegebenen einzustellenden Wert oder den vorgegebenen Einstellbereich des zumindest einen Maschinenparameters einer Bedienperson der Fräsmaschine über die Ausgabeeinrichtung anzuzeigen. Durch die selbsttätige Einstellung des Maschinenparameters durch die Steuereinheit können Fehleinstellungen sicher vermieden werden. Die Anzeige eines geeigneten Wertes oder Einstellbereichs zumindest eines Maschinenparameters für eine Bedienperson der Fräsmaschine erleichtert der Bedienperson die korrekte Einstellung der Maschinenparameter. Die Anzeige kann dabei über ein Display oder über optische oder akustische Anzeigemittel erfolgen, welche beispielsweise signalisieren, wenn der vorgegebene Einstellbereich über- oder unterschritten wird oder wenn die gewählte Einstellung innerhalb des Einstellbereichs liegt oder dem einzustellenden Wert entspricht. Weiterhin kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, den durch den Maschinebediener einstellbaren wenigstens einen Maschinenparameter in Abhängigkeit von dem charakteristischen Merkmal und/oder von dem aus dem charakteristischen Merkmal bestimmten Typ der Fräswalze auf einen vorteilhaften Einstellbereich zu begrenzen. Der Maschinenbediener kann somit den wenigstens einen Maschinenparameter nicht mehr im gesamten, grundsätzlich mit der Maschine erreichbaren Wertebereich einstellen, sondern ist auf einen Bereich beschränkt, in dem ein optimierter Betrieb in Abhängigkeit von dem charakteristischen Merkmal und/oder von dem aus dem charakteristischen Merkmal bestimmten Typ der Fräswalze möglich ist.
  • Entsprechend einer möglichen Ausführungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Steuereinheit zumindest ein Eingabemittel zugeordnet ist, dass über das Eingabemittel zumindest eine Materialeigenschaft des zu fräsenden Untergrunds und/oder zumindest ein dem Fräsprozess zugeführter Zusatzstoff erfassbar und der Steuereinheit zuführbar ist und dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die zumindest eine Materialeigenschaft und/oder den zumindest einen Zusatzstoff bei der Vorgabe des einzustellenden Wertes oder des Einstellbereichs für den zumindest einen Maschinenparameter zu berücksichtigen. Neben der Art der durchzuführenden Fräsaufgabe und der dazu verwendeten Fräswalze bestimmen die Materialeigenschaften des zu bearbeitenden Untergrundes wesentlich die Auswahl geeigneter Maschinenparameter. Durch Berücksichtigung dieser Materialeigenschaften kann so der einzustellenden Wert des zumindest einen Maschinenparameters besser an die Fräsaufgabe angepasst werden oder der Einstellbereich kann enger vorgegeben werden. Als Materialeigenschaften können beispielsweise eine Abrasivität und/oder eine Härte und/oder ein Materialtyp und/oder eine Materialzusammensetzung und/oder ein Schichtaufbau bei der Vorgabe des oder der Maschinenparameter berücksichtigt werden. Weiterhin können die abzutragenden Materialtypen durch Angaben wie Asphalt oder Beton mit ihren bekannten Materialeigenschaften angegeben und entsprechend berücksichtigt werden. Auch eine erforderliche Zugabe von Zusatzstoffen, beispielsweise von Bindemitteln, wie Wasser, Kalk, Zement oder entsprechende Suspensionen, kann einen Einfluss auf die optimalen Werte oder Einstellbereiche eines oder mehrerer Maschinenparameter haben und daher entsprechend berücksichtigt werden. Bei dem vorgesehenen Eingabemittel kann es sich beispielsweise um die Eingabeeinrichtung, die auch zur Eingabe des Typs der Fräswalze verwendet wird, handeln, beispielsweise in Form einer Tastatur. Alternativ dazu können die Materialeigenschaften auch über geeignete Sensoren, welche an der Fräsmaschine angeordnet sind, erfasst werden. Ebenso können die Verwendung findenden Zusatzstoffe bereits in der Steuerung hinterlegt sein und bei der Optimierung der Maschinenparameter berücksichtigt werden.
  • Ein optimaler Betrieb der Fräsmaschine kann dadurch erreicht werden, dass der einzustellende Wert und/oder der vorgegebene Einstellbereich des zumindest einen Maschinenparameters von einer Bedienperson übersteuerbar ist und/oder dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, bei einer erfolgten Übersteuerung des einzustellenden Wertes und/oder des vorgegebenen Einstellbereichs einen Warnhinweis auszugeben. Die Fräsmaschine kann somit von dem einzustellenden Wert oder Einstellbereich abweichenden Einstellungen des oder der Maschinenparameter betrieben werden. Damit können Erfahrungswerte der Bedienperson oder Besonderheiten der vorliegenden Fräsaufgabe bei der Auswahl der Maschinenparameter mit berücksichtigt werden.
  • Zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von dem charakteristischen Merkmal einzelne Fräswalzen zu identifizieren und die Betriebsdauer der Fräswalze und/oder Wechselintervalle für Fräswerkzeuge der Fräswalze zu erfassen. Die somit gewonnen Daten können genutzt werden, um die Belastung der Fräswalze sowie Wechselintervalle für die Fräswerkzeuge, insbesondere Meißel, zu optimieren und somit Beschädigungen an der Fräswalze vorzubeugen. Hierzu kann vorgesehen sein, zusätzliche Informationen zum Betrieb der Fräswalze (beispielsweise Zeitpunkte von Meißelwechseln, Anzahl ausgewechselter Meißel, o. ä.) von der Steuereinheit erfasst werden. Diese zusätzlichen Informationen können beispielsweise durch den Bediener über vorhandene Eingabemittel der Steuereinheit eingegeben werden.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    in schematischer Darstellung und Seitenansicht eine erste Fräsmaschine in Form einer Straßenfräsmaschine,
    Fig. 2
    in schematischer Darstellung und Seitenansicht eine zweite Fräsmaschine in Form eines Stabilisierers,
    Fig. 3
    einen ersten Typ einer Fräswalze mit einer Kamera,
    Fig. 4
    einen zweiten Typ einer Fräswalze mit einem Transponder,
    Fig. 5
    in einer vereinfachten schematischen Darstellung einen typischen Aufbau einer Straße,
    Fig. 6
    schematisch ein Fräsbild, wie es beim Abtragen einer Deckschicht und einer Tragschicht einer Straße von einer Standardfräse erzeugt werden kann,
    Fig. 7
    schematisch ein Fräsbild einer mit einer Feinfräswalze zum Teil abgetragenen Deckschicht einer Straße,
    Fig. 8
    in einer seitlichen Schnittdarstellung einen an einem Basisteil befestigten Meißelhalter mit einem Meißel,
    Fig. 9
    eine schematische Darstellung zur Bestimmung von Maschinenparametern einer Fräsmaschine und
    Fig. 10
    ein Ablaufdiagramm zur Bestimmung von Maschinenparametern einer Fräsmaschine.
  • Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung und Seitenansicht eine erste Fräsmaschine 10 in Form einer Straßenfräsmaschine. Ein Maschinenrahmen 12 ist über vier Hubsäulen 16.1, 16.2 höhenverstellbar von Fahrwerken 11.1, 11.2, beispielsweise Kettenlaufwerken, getragen. Die erste Fräsmaschine 10 kann, ausgehend von einem Leitstand 13, über eine in dem Leitstand 13 angeordnete Steuerung 17 bedient werden. In einem verdeckt angeordneten Fräswalzenkasten ist eine ebenfalls verdeckt angeordnete und in der Darstellung gestrichelt gezeichnete Fräswalze 15 drehbar gelagert. Eine Fördereinrichtung 14 dient dem Abtransport des Fräsgutes.
  • Im Einsatz wird der Maschinenrahmen 12 mit einer über die Steuerung 17 eingegebenen Vorschubgeschwindigkeit über den zu bearbeitenden Untergrund bewegt. Dabei tragen auf der sich drehenden Fräswalze 15 angeordnete und in den Figuren 3 und 4 gezeigte Meißel 20 den Untergrund ab. Die Höhenposition sowie die Drehzahl der Fräswalze 15 können von der Steuerung 17 aus eingestellt werden. Über die Höhenposition der Fräswalze 15 wird die Frästiefe eingestellt. Die Höhenposition der Fräswalze kann dabei je nach Maschinentyp über die höhenverstellbaren Hubsäulen 16.1, 16.2 erfolgen. Alternativ kann die Fräswalze 15, wie zum Beispiel bei der in Figur 2 gezeigten zweiten Fräsmaschine 50, relativ zum Maschinenrahmen 12 in der Höhe verstellbar sein.
  • Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung und Seitenansicht eine zweite Fräsmaschine 50 in Form eines Stabilisierers. Die zweite Fräsmaschine 50 wird mittels Vorder- und Hinterrädern 51.1, 51.2 bewegt. Die Vorder- und Hinterräder 51.1, 51.2 sind über vordere und hintere Hubsäulen 57.1, 57.2 an dem Chassis 52 befestigt, so dass die Arbeitshöhe des Chassis 52 und damit des Walzengehäuses 56 verstellt werden kann. An dem Chassis 52 ist ein Maschinenleitstand 53 angebracht. Der innerhalb des Chassis 52 angeordnete Motor 54 treibt über eine Antriebseinheit 54.1 die Fräswalze 15 an. Die Fräswalze 15 selbst ist in einem Walzengehäuse 56, dem eine vordere und eine hintere Walzenklappe 56.1, 56.2 zugeordnet ist, gelagert. Die Walzenklappe 56.1, 56.2 sind jeweils über eine angebrachte Hydraulik einstellbar ausgeführt. Die Fräswalze 15 ist über eine hydraulische Höhenverstellung 55 entlang eines durch einen Doppelpfeil gezeigten Verstellwegs 55.4 in ihrer Höhe einstellbar. Dazu wird die Bewegung eines Hydraulikzylinders 55.1 über einen drehbar gelagerten Umlenkhebel 55.2 und eine daran angeordnete Stellstange 55.3 auf die Fräswalze 15 übertragen. Mit Hilfe der Höhenverstellung kann die Frästiefe eingestellt werden.
  • In der Figur 3 ist ein erster Typ einer Fräswalze 15 mit einer Kamera 31 und einer Lichtquelle 30 deutlicher gezeigt. Dabei ist in axialer Erstreckung nur ein endseitiger Abschnitt der Fräswalze 15 dargestellt. Auf der Oberfläche eines Fräswalzenrohrs 15.1 der Fräswalze 15 sind eine Vielzahl von Meißelhaltern 22 (Werkzeughalter) befestigt. In jedem Meißelhalter 22 ist ein Meißel 20 als Fräswerkzeug gehalten. Der Meißel 20 weist eine Meißelspitze 21 aus einem Hartwerkstoff, insbesondere aus Hartmetall, auf. Im vorliegenden Beispiel sind die Meißelhalter 22 unmittelbar auf die Fräswalze 15 aufgeschweißt. Es ist jedoch auch der Einsatz von Wechselhaltersystemen denkbar, wie diese näher zu Figur 4 beschrieben sind. Im Innenbereich des in Figur 3 dargestellten Fräswalzenrohrs 15.1 sind eine Seriennummer 35 und ein Barcode 34 angebracht. Der Barcode 34 stellt die Seriennummer 35 verschlüsselt dar.
  • Die Meißel 20 sind in vergleichsweise großen Abständen auf dem Fräswalzenrohr 15.1 angeordnet. Eine solche Fräswalze 15 ist als Standardfräswalze beispielsweise zum Ausbau ganzer Straßenschichten vorgesehen.
  • Figur 4 zeigt einen zweiten Typ einer Fräswalze 15 mit einem Transponder 32. Dabei ist auch hier in axialer Erstreckung nur ein endseitiger Abschnitt der Fräswalze 15 dargestellt. Der Transponder 32 ist geschützt im Innenbereich des Fräswalzenrohres 15.1 angeordnet. Ein Lesegerät 33 zum Auslesen des Transponders 32 ist schematisch dargestellt. Das Lesegerät 33 ist vorteilhaft derart an der Fräsmaschine 10, 50 angeordnet, dass es zumindest zeitweise während einer Umdrehung der Fräswalze 15 in Funkkontakt zu dem Transponder 32 steht. In dem Transponder 32 ist eine eindeutige Kennzeichnung, beispielsweise eine Seriennummer, gespeichert, welche den Typ der Fräswalze 15 eindeutig definiert. Besteht zwischen dem Lesegerät und dem Transponder nur in gewissen Positionen der Fräswalze ein Funkkontakt, kann die Vorrichtung zusätzlich dazu genutzt werden, die Fräswalzendrehzahl genau zu bestimmen.
  • Zur Befestigung der Meißel 20 an dem Fräswalzenrohr 15.1 ist ein Basisteil 23 auf das Fräswalzenrohr 15.1 aufgeschweißt. In dem Basisteil 23 ist der Meißelhalter 22 zur Aufnahme eines auswechselbaren Meißels 20 lösbar befestigt.
  • In der gezeigten Darstellung ist die Oberfläche des Fräswalzenrohres 15.1 zur besseren Übersicht nur abschnittsweise mit Basisteilen 23, Meißelhaltern 22 und zugeordneten Meißeln 20 belegt. Tatsächlich ist die gesamte Oberfläche des Fräswalzenrohres 15.1 mit Basisteilen 23, Meißelhaltern 22 und Meißeln 20 bestückt.
  • Gegenüber der in Figur 3 gezeigten Fräswalze 15 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Meißel 20 nur gering beabstandet. Bei der Fräswalze 15 handelt sich um eine Feinfräswalze zur gezielten Strukturierung sowie zur Wiederherstellung der Ebenheit einer Straßenoberfläche.
  • Figur 5 zeigt in einer vereinfachten schematischen Darstellung einen beispielhaften Aufbau einer Straße 40. Diese besteht aus einem Unterbau 41 sowie einer Asphaltschicht, bestehend aus einer Tragschicht 42 und einer abschließenden Deckschicht 43.
  • Figur 6 zeigt schematisch ein Fräsbild, wie es beim Abtragen der Deckschicht 43 und Tragschicht 42 einer Straße 40 von einer Standardfräse erzeugt werden kann. In dem Unterbau 41 zeichnen sich durch den Fräsprozess verursachte grobe Fräsrillen 44 deutlich ab.
  • In Figur 7 ist schematisch ein Fräsbild einer mit einer Feinfräswalze zum Teil abgetragenen Deckschicht 43 der Straße 40 darstellt. Im Bereich der Frässpur weist die Deckschicht 43 eine Strukturierung in Form feiner Fräsrillen 44 auf.
  • Die in Figur 1 gezeigte erste Fräsmaschine 10 kann für verschiedene Aufgabenstellungen verwendet werden. So kann die dargestellte Straßenfräsmaschine zum Feinfräsen von Straßenoberflächen eingesetzt werden, bei dem lediglich die Oberfläche oder Teile der Oberfläche der Deckschicht 43 der Straße 40 abgetragen wird, wie dies in Figur 7 gezeigt ist. Dadurch kann die Oberflächenstruktur der Straße 40 verändert oder die Ebenheit wiederhergestellt werden. Zum Feinfräsen wird die erste Fräsmaschine 10 mit einer Feinfräse, wie beispielhaft in Figur 4 gezeigt, bestückt.
  • In einer weiteren Anwendung kann die erste Fräsmaschine 10 zum Abtrag der Deckschicht 43 und/oder der Tragschicht 42 der Straße 40 verwendet werden. Das abgetragene Material der Deckschicht 43 und der Tragschicht 42 kann getrennt oder gemeinsam abgefräst und in einer gesonderten Recyclingsanlage recycelt und anschließend zum Straßenbau wiederverwendet werden. Zum Abtrag der Straßenschichten wird eine Standardfräswalze, wie sie beispielhaft in Figur 3 gezeigt ist, in die erste Fräsmaschine 10 eingebaut.
  • Alternativ können die Fräsmaschinen 10, 50 dazu ausgelegt sein, dass erhaltene Fräsgut im Rahmen eines Kaltrecycling-Prozesses vor Ort wieder aufzubereiten und als erneuerten Straßenbelag auf den Unterbau 41 aufzutragen. Dabei werden dem Fräsgut entsprechende Bindemittel, zum Beispiel bituminöse Bindemittel, zugeführt, welche während des Fräsprozesses mit dem Fräsgut vermischt werden. Das so aufbereitete Fräsgut kann dann bei der ersten Fräsmaschine 10 mit der Fördereinrichtung 14 beispielsweise an einen Straßenfertiger übertragen und zum Aufbau eines neuen Straßenbelages genutzt werden. Alternativ kann das Fräsgut bei beiden Fräsmaschinen 10, 50 direkt hinter der Fräswalze 15 in der Frässpur verbleiben und ggf. mit entsprechenden Vorrichtungen an der jeweiligen Fräsmaschine 10, 50 vorverdichtet werden. Die abschließende Verdichtung des erneuerten Straßenbelags erfolgt durch nachfolgende Walzenzüge.
  • In einer weiteren Anwendung kann ein Stabilisierer entsprechend der zweiten Fräsmaschine 50 zur Stabilisierung, beispielsweise des Unterbaus 41 der in Figur 5 stark vereinfacht dargestellten Straße 40 vor Aufbringung der Trag- und Deckschicht 42, 43 eingesetzt werden. Hierzu wird der Untergrund von der Fräswalze 15 aufgefräst und mit Bindemitteln, beispielsweise Wasser, Kalk, Zement oder entsprechende Suspensionen, vermischt. Ggf. erfolgt hierbei auch die Zerkleinerung und Homogenisierung des vorhandenen, aufgefrästen Bodenmaterials. Das so erhaltene Gemisch verbleibt üblicherweise in der Frässpur und wird anschließend ggf. mit Walzenzügen verdichtet, um beispielsweise einen tragfähigen Unterbau 41 für die Tragschicht 42 und die Deckschicht 43 der Straße 40 zu bilden.
  • Für die verschiedenen durchführbaren Fräsaufgaben werden die Fräsmaschinen 10, 50 mit unterschiedlichen Fräswalzen 15 ausgerüstet. Für den Abbau ganzer Straßenschichten, wie beispielsweise dem gemeinsamen Abtrag der Tragschicht 42 und der Deckschicht 43, werden Fräswalzen 15 entsprechend oder ähnlich der in Figur 3 gezeigten Standardfräswalze eingesetzt. Zum Feinfräsen werden Feinfräswalzen entsprechend oder ähnlich Figur 4 eingesetzt, die im Vergleich zu der in Figur 3 dargestellten Standardfräswalze eine deutlich höhere Anzahl an Fräswerkzeugen aufweisen. Bei Fräswalzen 15 zur Stabilisierung des Unterbaus 41 sind hingegen die Fräswerkzeuge auf Stegen angeordnet, die für eine gute Durchmischung des Fräsgutes sorgen. Auch für gleiche oder ähnliche Aufgabenstellungen können unterschiedliche Fräswalzen 15 in die Fräsmaschine 10, 50 eingebaut werden, die jeweils für gewisse Anwendungsbereiche optimiert sind. Weiterhin kann die Fräsmaschine 10, 50 mit Fräswalzen 15 unterschiedlicher Arbeitsbreite ausgerüstet werden, wodurch die Fräsmaschine 10, 50 an unterschiedliche Aufgabenstellungen angepasst werden kann.
  • In Abhängigkeit von der durchzuführenden Fräsaufgabe muss die Fräsmaschine 10, 50 mit unterschiedlichen Maschinenparametern betrieben werden. Insbesondere sind die Vorschubgeschwindigkeit, die Fräswalzendrehzahl und die Frästiefe an die jeweilige Aufgabenstellung anzupassen. Weitere anzupassende Maschinenparameter sind die Drehzahl eines die Fräswalze 15 antreibenden Motors, die auf die Fräswalze 15 übertragene Leistung bzw. das auf die Fräswalze 15 übertragene Drehmoment.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Fräsmaschine 10, 50 über Mittel zur Erfassung von charakteristischen Merkmalen der in der Fräsmaschine 10, 50 verwendeten Fräswalze 15 verfügt. Mit Hilfe dieser charakteristischen Merkmale kann dann beispielsweise der Typ der vorliegenden Fräswalze 15 eindeutig bestimmt werden. In Abhängigkeit von dem so ermittelten Typ der Fräswalze 15 oder direkt aus den charakteristischen Merkmalen werden geeignete Maschinenparameter zum Betrieb der Fräsmaschine 10, 50 vorgegeben. So kann beispielsweise bei einer großen Anzahl an dicht beieinander liegenden Meißeln 20 als einem möglichen äußeren charakteristischen Merkmal der Fräswalze 15 darauf geschlossen werden, dass die vorliegende Fräswalze 15 für feine Fräsarbeiten eingesetzt wird, während bei vergleichsweise wenigen Meißeln 20 von einer gröberen Fräsaufgabe ausgegangen werden kann. Auch bei bekanntem Typ der Fräswalze 15 ist die Fräsaufgabe, für welche die Fräsmaschine 10, 50 eingesetzt werden soll, hinreichend bekannt. Die Maschinenparameter können so an die jeweilige Fräsaufgabe und die vorliegende Fräswalze 15 angepasst werden. Dazu können von einer Steuereinheit 60, wie sie in Figur 9 gezeigt ist, ein oder mehrere Maschinenparameter eingestellt oder einer Betriebsperson der Fräsmaschine 10, 50 angezeigt werden. Ebenso können der Betriebsperson Einstellbereiche für einen oder mehrere Maschinenparameter vorgegeben werden, innerhalb derer ein optimaler Betrieb der Fräsmaschine 10, 50 für die vorliegende Fräsaufgabe möglich ist. Die Betriebsperson kann dann den oder die Maschinenparameter innerhalb der vorgegebenen Einstellbereiche einstellen. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen sein, dass die vorgegebenen Einstellbereiche lediglich eine Empfehlung darstellen, so dass in der Entscheidung der Betriebsperson auch Einstellungen außerhalb der vorgegebenen Einstellbereiche vorgenommen werden können. Hierzu kann es vorgesehen sein, dass in der Steuereinheit 60 Daten hinterlegt sind, die bestimmten charakteristischen Merkmalen der Fräswalze oder bestimmten Typen von Fräswalzen bevorzugte Maschinenparameter, bevorzugte Einstellbereiche für Maschinenparameter oder bevorzugte Verhältnisse von Maschinenparametern einander zuordnen.
  • Bei der Vorgabe des oder der Maschinenparameter werden vorzugsweise Eigenschaften der Fräsmaschine 10, 50 selbst mit berücksichtigt. So können z.B. durch die jeweils vorliegende Fräsmaschine 10, 50 bedingte Begrenzungen der vorzugebenden Maschinenparameter, beispielsweise eine maximal mögliche Frästiefe, eine maximale Vorschubgeschwindigkeit oder eine maximale Antriebsleistung, bei der Vorgabe der Maschinenparameter mit berücksichtigt werden. Für gleiche Fräswalzen 15 können so für unterschiedliche Fräsmaschinen 10, 50 unterschiedliche einzustellende Werte oder Einstellbereiche für den oder die Maschinenparameter vorgegeben werden. Dadurch können unterschiedliche Fräsmaschinen 10, 50 optimal an die Fräsaufgabe und die vorliegende Fräswalze 15 angepasst werden.
  • Wird in einem möglichen Anwendungsfall erkannt, dass eine Fräswalze 15 zum Feinfräsen in der Fräsmaschine 10 eingebaut ist, so kann ein begrenzter Einstellbereich für die Frästiefe als Maschinenparameter durch Vorgabe einer maximalen Frästiefe vorgegeben werden. Dadurch kann vermieden werden, dass Feinfräswalzen für tiefere Fräsarbeiten verwendet werden, da dies keine zufriedenstellenden Arbeitsleistungen ermöglicht, zu einem erhöhten Verschleiß der Fräswalze 15 führt und die Gefahr einer Beschädigung der Fräswalze 15 und der Fräsmaschine 10, 50 birgt. Weiterhin kann bei erkannter Feinfräswalze für die Fräswalzendrehzahl als Maschinenparameter ein vergleichsweise hoher einzustellender Wert oder Einstellbereich vorgegeben werden, um so eine einheitliche Oberflächenstruktur zu erzeugen. Die maximal vorgegebene Drehzahl der Fräswalze 15 kann dabei als der für Feinfräsen mit der vorliegenden Fräswalze 15 geeignet erscheinende obere Grenzwert des Drehzahlbereichs festgelegt werden. Sie kann aber auch durch die maximal bei der vorliegenden Fräsmaschine 10, 50 einstellbare Drehzahl der Fräswalze 15 begrenzt sein. Zusätzlich zur Drehzahl der Fräswalze 15 kann ein einzustellender Wert oder Einstellbereich für die Vorschubgeschwindigkeit der Fräsmaschine 10, 50 als weiterem Maschinenparameter derart vorgegeben werden, dass das Verhältnis zwischen der Vorschubgeschwindigkeit und der Fräswalzendrehzahl einen bestimmten Schwellenwert nicht überschreitet. Dadurch kann vermieden werden, dass sich unerwünschte Strukturen auf der zu bearbeitenden Oberfläche ergeben.
  • Wird eine Fräswalze 15 zum Ausbau ganzer Schichten des Straßenaufbaus erkannt, so kann eine hohe auf die Fräswalze 15 übertragene Leistung als Maschinenparameter vorgegeben werden. Auch dies kann als einzelner einzustellender Wert oder als bevorzugter Einstellbereich erfolgen. Weiterhin wird für eine solche Fräswalze 15 und damit Aufgabenstellung ein einzustellender Wert oder ein Einstellbereich mit einer vergleichsweise niedrigen Fräswalzendrehzahl vorgegeben. Dadurch kann beispielsweise der Verschleiß an den Meißeln 20 und den Meißelhaltern 22 gering gehalten werden.
  • Entsprechend einer möglichen Ausführungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass zusätzlich zu dem Typ der verwendeten Fräswalze 15 zumindest eine Materialeigenschaft des zu fräsenden Untergrunds und/oder ein dem Fräsprozess zugeführter Zusatzstoff bei der Vorgabe des einzustellenden Wertes oder des Einstellbereich des zumindest einen Maschinenparameters berücksichtigt wird. Die zumindest eine Materialeigenschaft des zu fräsenden Untergrundes kann beispielsweise durch eine Bedienperson der Fräsmaschine 10, 50 eingegeben werden. Alternativ dazu kann die Fräsmaschine 10 geeignete Sensoren aufweisen, mit denen die relevanten Materialeigenschaften erfasst werden können. Bei den Zusatzstoffen kann es sich um Materialien zur Aufbereitung des abgetragenen Straßenbelags oder zur Stabilisierung des Untergrunds handeln. Diese können beispielsweise durch die Bedienperson der Fräsmaschine 10, 50 vorgegeben werden.
  • Die Erkennung des eingebauten Fräswalzentyps kann auf verschiedene Arten erfolgen. Eine Möglichkeit besteht in einer visuellen Erkennung an Hand von äußeren charakteristischen Merkmalen der Fräswalze 15 durch eine Kamera 31, wie diese in Figur 3 symbolisch gezeigt ist. Vorteilhaft ist der Kamera 31 eine Lichtquelle 30 zugeordnet, sodass auch in dem Walzengehäuse 56 eine ausreichende Helligkeit zur Aufnahme der Fräswalze 15 durch die Kamera 31 vorliegt. Die Erkennung des Typs der verwendeten Fräswalze 15 anhand der Kameraaufnahmen kann beispielsweise durch eine geeignete Auswertesoftware erfolgen, die vorteilhaft in einer mit der Kamera 31 verbundenen Steuereinheit 60 hinterlegt ist. Dabei kann die Auswertesoftware charakteristische Merkmale der Fräswalze 15, wie beispielsweise die Anzahl und/oder die Anordnung der Meißel 20 oder der äußeren Abmessungen der Fräswalze 15, auswerten. Alternativ oder zusätzlich dazu kann auch ein Scanner im Bereich der Fräswalze 15 angeordnet sein, welcher beispielsweise die Anzahl, die Anordnung und/oder die Kontur der Meißel 20 erfasst und daraus in Zusammenwirken mit einer geeigneten Auswertesoftware den Typ der Fräswalze 15 erkennt.
  • Vorzugsweise können an den Fräswalzen 15 aktive oder passive Transponder 32, beispielsweise RFID-Transponder, angebracht sein, wie dies in Figur 4 gezeigt ist. In den Transpondern 32 ist jeweils eine geeignete Kennzeichnung der Fräswalze 15 abgespeichert. Die Kennzeichnung stellt ein charakteristisches Merkmal der Fräswalze 15 dar, an Hand dessen der Typ der Fräswalze 15 eindeutig bestimmt werden kann. An den Fräsmaschinen 10, 50 sind dann geeignete Lesegeräte 33 angeordnet, mit denen die Transponder 32 ausgelesen werden können. Die so erhaltenen Daten werden an eine Steuereinheit 60 weitergeleitet, welche in Abhängigkeit von den Daten den Typ der Fräswalze 15 erkennt und die zugehörigen Maschinenparameter als einzustellenden Wert oder Einstellbereich vorgibt.
  • Entsprechend einer weiteren Ausführungsvariante kann es vorgesehen sein, dass an den Fräswalzen 15 Barcodes 34 angebracht sind, wie dies in Figur 3 gezeigt ist. Die Barcodes 34 stellen ein charakteristisches Merkmal zur eindeutigen Kennzeichnung der jeweiligen Fräswalze 15 dar. An der Fräsmaschine 10, 50 ist dann zumindest ein geeigneter Barcodeleser angebracht und mit der Steuereinheit 60 verbunden. Diese bestimmt in Abhängigkeit von der über den Barcodeleser ermittelten Kennzeichnung den Typ der Fräswalze 15 und gibt daraufhin den einzustellenden Wert oder den Einstellbereich des oder der relevanten Maschinenparameter vor. An den Fräswalzen 15 können auch weitere Formen einer Kennzeichnung, beispielsweise Ziffern- oder Buchstabenfolgen, angebracht sein, die den Typ der Fräswalze 15 eindeutig angeben. Eine solche Kennung kann von einer Bedienperson der Fräsmaschine 10, 50 abgelesen und über eine Eingabeeinheit, beispielsweise in Form einer Tastatur, der Steuereinheit 60 zugeführt werden. Alternativ dazu kann die Kennung auch über die in Figur 3 gezeigte Kamera 31 oder ein sonstiges Sensorsystem erfasst und an die Steuereinheit 60 weitergeleitet werden. Bei der Kennung kann es sich beispielsweise um eine Seriennummer 35 der Fräswalze 15 handeln, wie diese in Figur 3 gezeigt ist.
  • Vorteilhaft kann die Kennzeichnung der Fräswalze 15 derart erfolgen, dass sie bei der Rotation der Fräswalze 15 ausgelesen werden kann. Beispielsweise kann ein Barcode 34 durch die Rotation der Fräswalze 15 an einem Barcodescanner vorbeigeführt und dabei ausgelesen werden. Ebenfalls ist es denkbar, dass der Fräsmaschine ein Näherungsschalter zugeordnet ist, dessen Erfassungsbereich auf beispielsweise die Stirnseite des Fräswalzenrohres 15.1 oder einen weiteren, durch die Rotation der Fräswalze 15 an dem Näherungsschalter vorbeigeführten Bereich des Fräswalzenrohres 15.1 gerichtet ist. Auf dem Fräswalzenrohr 15.1 können dann Erhebungen und Vertiefungen angebracht sein, so dass der Näherungsschalter je nach Stellung der Fräswalze 15 schaltet bzw. nicht schaltet. Somit kann die Kennzeichnung auf der Fräswalze kodiert und über die Schaltimpulse des Näherungsschalters ausgelesen werden. Die Erkennung kann dann beispielsweise bei einer bekannten Drehzahl der Fräswalze erfolgen, oder die Kennzeichnung verfügt über "Start/Stopp" Kennungen, wobei die Start-Kennung den Beginn und die Stopp-Kennung das Ende der Kennzeichnung, beispielsweise einer Seriennummer der Fräswalze 15, markiert. Beispielsweise durch die Detektion wiederholter Start und/oder Stoppsignale und die Ermittlung der Zeit zwischen diesen Signalen kann darüber hinaus auch die Drehzahl der Walze ermittelt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass Vorgaben zur Einstellung bestimmter Maschinenparameter an oder in der Fräswalze 15 hinterlegt sind und durch geeignete Auslesemittel ausgelesen und der Steuereinheit 60 zugeführt werden. Einzustellende Werte oder Einstellbereiche der jeweiligen Maschinenparameter können dabei beispielsweise in aktiven oder passiven Transponder 32 oder in Form von Barcodes 34 hinterlegt sein.
  • Figur 8 zeigt in einer seitlichen Schnittdarstellung einen an einem Basisteil 23 befestigten Meißelhalter 22 mit einem Meißel 20 als Fräswerkzeug.
  • Die Meißelspitze 21 ist an einem Meißelkopf 20.1 des Meißels 20 vorzugsweis stoffschlüssig befestigt. Gegenüberliegend zur Meißelspitze 21 geht der Meißelkopf 20.1 in einen Meißelschaft 20.2 über. Der zylindrisch ausgeführte Meißelschaft 20.2 ist über eine Spannhülse 20.3 um seine Längsachse drehbar und axial blockiert in einer Meißelaufnahme 22.1 des Meißelhalters 22 gehalten. Zwischen dem Meißelkopf 20.1 und dem Meißelhalter 22 ist eine Verschleißscheibe 24 angeordnet. Der Meißelhalter 22 weist einen Steckansatz 22.2 auf, der in eine Schaftaufnahme 23.1 des Basisteils 23 eingeführt und dort mittels einer Klemmschraube 23.2 festgeklemmt ist. Das Basisteil 23 selbst ist auf einem nicht dargestellten Fräswalzenrohr 15.1 befestigt, vorzugsweise angeschweißt.
  • Im Bereich des Meißelschaftes 20.2 ist ein Transponder 32 angeordnet. Der Transponder 32 kann als aktiver oder passiver Transponder 32 ausgeführt sein. In ihm ist eine Kennzeichnung gespeichert, welche den Typ des Meißels 20 als eingesetztem Fräswerkzeug angibt. Für unterschiedliche Fräsaufgaben werden unterschiedliche Meißel 20 vorgesehen. Ist der Typ des Meißels 20 bekannt, kann somit auf die durchzuführende Fräsaufgabe geschlossen und der bzw. die Maschinenparameter zum Betrieb der Fräsmaschine 10, 50 entsprechend vorgegeben werden.
  • Zusätzlich oder alternativ zu dem Meißel 20 kann auch eine Kennzeichnung des Meißelhalters 22 und/oder des Basisteils 23 erfolgen. Weiterhin kann eine zusätzliche Kennzeichnung des Fräswalzenrohres 15.1 vorgesehen sein. Die Einstellung des zumindest einen Maschinenparameters kann in Abhängigkeit einer kombinierten Bewertung der Kennzeichnungen erfolgen. So kann beispielsweise anhand der Kennzeichnung des Fräswerkzeuges, vorliegend des Meißels 20, die Art der Fräsaufgabe, beispielsweise Feinfräsen, bestimmt werden. Die Kennzeichnung des Fräswalzenrohres 15.1 kann unter anderem die axiale Länge des Fräswalzenrohres 15.1 angeben. Für die an Hand des Typs des Fräswerkzeuges bestimmte Fräsaufgabe (Feinfräsen) können jetzt für unterschiedlich lange Fräswalzenrohre 15.1 unterschiedliche Werte oder Wertebereiche für den zumindest einen Maschinenparameter vorgegeben werden.
  • Figur 9 zeigt eine schematische Darstellung zur Bestimmung von Maschinenparametern der Fräsmaschine 10, 50. Als charakteristische Merkmale der Fräswalze 15 sind deren äußere Kontur sowie Kennzeichnungen in Form eines Barcodes 34 und eines Transponders 32 vorgesehen. Die äußere Kontur wird mit Hilfe einer Kamera 31 erfasst. Der Transponder 32 wird mit Hilfe eines Lesegerätes 33 ausgelesen und der Barcode 34 mittels eines Barcodelesers 36 erfasst und dekodiert. Vorliegend sind diese drei Möglichkeiten zur Erfassung charakteristischer Merkmale der Fräswalze 15 vorgesehen, es ist jedoch denkbar, weitere Merkmale zusätzlich oder alternativ bzw. nur ein Teil der aufgeführten Merkmale zu erfassen.
  • Das Lesegerät 33, die Kamera 31 und der Barcodeleser 36 sind mit einem Block 65 zur Bildung des charakteristischen Merkmals verbunden. Das charakteristische Merkmal wird an die Steuereinheit 60 weitergeleitet. Die Steuereinheit 60 ist weiterhin mit einer Datenbank 62 und einer Eingabeeinheit 61 verbunden. Die Steuereinheit 60 bildet aus dem oder den charakteristischen Merkmalen einen Maschinenparametersatz 63 für die Fräsmaschine 10, 50. Vorliegend umfasst der Maschinenparametersatz 63 eine maximale Frästiefe 63.1, eine Mindestfrästiefe 63.2, einen maximalen Vorschub 63.3 und einen minimalen Vorschub 63.4, innerhalb derer die Fräsmaschine 10, 50 mit der erfassten Fräswalze zu betreiben ist. Der Maschinenparametersatz 63 wird mittels einer Ausgabeeinrichtung, vorliegend in Form einer Anzeige, an einen Maschinenführer ausgegeben.
  • Die beschriebene Steuereinheit 60 ist somit als Computersystem ausgeführt. Dieses umfasst nicht dargestellt zumindest einen Prozessor, ein computerlesbares Speichermedium, die Datenbank 62, die Eingabeeinheit 61 und die Ausgabeeinheit 64. Die Eingabeeinheit 61 kann als Tastatur oder als eine andere Benutzerschnittstelle ausgeführt sein und ermöglicht es einer Bedienperson, Anweisungen einzugeben. Die Ausgabeeinheit 64 kann als Display oder in Form einer sonstigen optischen oder akustischen Anzeige ausgeführt sein. Der Prozessor kann als einzelner Controller, welcher die gesamte beschriebene Funktionalität umfasst, ausgeführt sein oder es können mehrere Controller vorgesehen sein, auf welche die beschriebene Funktionalität aufgeteilt ist.
  • Als computerlesbares Speichermedium ist im vorliegenden Sinne jede Form eines nichtflüchtigen Speichermediums zu verstehen, welches ein Computer Programmprodukt in Form einer von dem Prozessor ausführbaren Software, von Computeranweisungen oder von Programmmodulen enthält. Diese können bei ihrer Ausführung Daten zur Verfügung stellen oder das Computersystem auf andere Weise veranlassen, eine Anweisung umzusetzen oder wie vorliegend definiert auf spezifische Weise zu arbeiten. Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass mehr als eine Art von Speichermedien kombiniert verwendet werden, um von dem Prozessor ausführbare Software, Computeranweisungen oder Programmmodule von einem ersten Speichermedium, in welchem die Software, die Computeranweisungen oder die Programmmodule anfänglich gespeichert sind, zur Ausführung zu dem Mikroprozessor zu leiten.
  • Bei den Speichermedien, wie sie hier verwendet sind, kann es sich nicht einschränkend um Übertragungsmedien oder um Datenspeicher handeln. Bei den Datenspeichern kann es sich gleichwertig um flüchtige und nicht-flüchtige, entfernbare und nicht entfernbare Medien handeln. Diese können in Form eines dynamischen Speichers, ASICs (Application Specific Integrated Circuits), Speicherchips, optischen oder magnetischen Speichers (CD), Flash-Speichers, oder jedes andere Mediums, welches geeignet ist, Daten in einer für Prozessoren geeigneten Form zu speichern, ausgeführt sein. Sie können, solange es nicht anders angegeben ist, auf einer einzelnen Computerplattform angeordnet oder auf mehreren solcher Plattformen verteilt angeordnet sein.
  • Übertragungsmedien können alle konkreten Medien enthalten, welche geeignet sind, dass von dem Prozessor ausführbare Software, Computeranweisungen oder Programmmodule darüber von einem Prozessor ausgelesen und ausgeführt werden können. Dafür können ohne Beschränkung Kabel, Leitungen, Faseroptiken oder bekannte kabellose Medien verwendet sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass der Prozessor kein Computersystem darstellt oder benötigt. Er kann separat ausgeführt sein oder anderweitig unabhängig innerhalb einer Maschine konfiguriert sein, wie in einem Allzweck-Prozessor (General Purpose Prozessor), einem digitalen Signal-Prozessor (DSP), einem ASIC (Application Specific Integrated Circuit), einem FPGA (Field Programmable Gate Array) oder in anderen programmierbaren Logigbausteinen, einem Logiggatter (discrete gate) oder einer logischen Transistorschaltung, diskreten Hardwarekomponenten, oder jeder Kombination davon, welche dazu ausgelegt oder dazu programmiert ist, die beschriebenen Funktionen auszuführen oder herbeizuführen. Der Allzweck-Prozessor kann ein Mikroprozessor oder alternativ ein Mikrocontroller, eine Zustandsmaschine (state machine) oder ein Kombination daraus sein.
  • Der Prozessor kann auch als eine Kombination von Rechengeräten implementiert sein, beispielsweise als eine Kombination eines DSP mit einem Mikroprozessor, einer Vielzahl von Mikroprozessoren, einem oder mehrerer Mikroprozessoren in Verbindung mit einem DSP Kern, oder jede andere solche Kombination
  • Abhängig von der Ausgestaltung können bestimmte Handlungen, Abläufe oder Funktionen von jedem der in Bezug auf den Controller beschriebenen Algorithmen in einer anderen Reihenfolge ablaufen, sie können hinzugefügt oder verbunden oder ausgelassen werden (zum Beispiel wenn nicht alle beschriebenen Funktionen für die Ausführung des Algorithmus erforderlich sind). Außerdem können in bestimmten Ausführungen Handlungen, Abläufe oder Funktionen gleichzeitig ausgeführt werden, beispielsweise durch multi-threated processing, interrupted processing, oder durch mehrere Prozessoren oder Prozessorkernen oder jede anderen Parallelarchitektur.
  • Gemäß der in Figur 9 gezeigten Darstellung werden der Steuereinheit 60 charakteristische Merkmale der Fräswalze 15 zugeführt. Bei diesen kann es sich um eine Kennung, welche mittels des Barcodelesers 36 oder des Lesegerätes 33 des Transponders 32 ausgelesen wurde, oder um äußere Merkmale der Fräswälze 15, wie sie von der Kamera 31 aufgenommen wurden, handeln. Die Steuereinheit 60 ist dazu ausgelegt, an Hand der zugeführten charakteristischen Merkmale den Typ der eingebauten Fräswalze 15 zu erkennen. Dazu vergleicht sie die charakteristischen Merkmale mit in der Datenbank 62 hinterlegten Daten. Alternativ dazu kann der Typ der Fräswalze 15 auch über die Eingabeeinheit 61 eingegeben werden. Ist der Typ der Fräswalze 15 bekannt, ermittelt die Steuereinheit 60 geeignete Maschinenparameter bzw. Bereiche geeigneter Maschinenparameter, innerhalb der die Fräsmaschine 10, 50 mit der vorliegenden Fräswalze 15 optimal betrieben werden kann. Diese werden in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mittels der Ausgabeeinrichtung 64 einem Maschinenführer angezeigt. Vorliegend erhält der Maschinenführer Vorgaben über geeignete Bereiche für den Vorschub und die Frästiefe. Er kann so die entsprechenden Maschinenparameter einstellen. Denkbar ist es auch, dass die Maschinenparameter direkt an eine Maschinensteuerung weitergeleitet und von dieser zum Betrieb der Fräsmaschine 10, 50 automatisch eingestellt werden.
  • Figur 10 zeigt ein Ablaufdiagramm 70 zur Bestimmung von Maschinenparametern einer Fräsmaschine 10, 50. Das Ablaufdiagramm weist fünf Blöcke 71, 72, 73, 74, 75 sowie die Datenbank 62 auf. In dem ersten Block 71 erfolgt das Auslesen der Sensorwerte, beispielsweise der in Figur 9 gezeigten Kamera 31, dem Barcodeleser 36 oder dem Lesegerät 33 für den Transponder 32. In dem zweiten Block 72 wird daraus das charakteristische Merkmal der Fräswalze 15 bestimmt. In einem optionalen Schritt kann in einem dritten Block 73 der Fräswalzentyp aus dem zuvor erfassten, charakteristischen Merkmal ermittelt werden. In dem vierten Block werden dann direkt aus dem charakteristischen Merkmal oder aus dem Fräswalzentyp der oder die zum Betrieb der Fräsmaschine 10, 50 geeigneten Maschinenparameter bestimmt. Dabei kann es sich um konkrete Werte oder um Wertebereiche handeln. Zur Bestimmung der Maschinenparameter aus dem charakteristischen Merkmal oder dem Fräswalzentyp können Daten aus der Datenbank 62 verwendet werden. In einem fünften Block 75 erfolgt dann die Ausgabe der Maschinenparameter oder der Maschinenparameter-Bereiche.

Claims (18)

  1. Fräsmaschine (10, 50), insbesondere eine Straßenfräsmaschine, ein Stabilisierer, ein Recycler, ein Surface Miner oder dergleichen, mit einer auswechselbaren Fräswalze (15), wobei der Fräsmaschine (10, 50) unterschiedliche Typen von Fräswalzen (15) zuordenbar sind, und mit einer Steuereinheit (60) zur Steuerung der Fräsmaschine (10, 50), wobei über die Steuereinheit (60) Maschinenparameter der Fräsmaschine (10, 50) einstellbar sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Fräsmaschine (10, 50) zumindest ein Mittel zugeordnet ist, welches dazu ausgelegt ist, zumindest ein charakteristisches Merkmal der Fräswalze (15) zu erfassen, dass das zumindest eine Mittel mit der Steuereinheit (60) verbunden ist, dass die Steuereinheit (60) dazu ausgelegt ist, mittelbar oder unmittelbar abhängig von dem charakteristischen Merkmal für zumindest einen Maschinenparameter einen einzustellenden Wert und/oder einen Einstellbereich vorzugeben und dass das zumindest eine Mittel dazu ausgelegt ist, äußere Merkmale der Fräswalze (15) als charakteristisches Merkmal der eingebauten Fräswalze (15) zu erfassen.
  2. Fräsmaschine (10, 50) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Mittel oder die Steuereinheit (60) dazu ausgelegt ist, aus dem charakteristischen Merkmal den Typ der Fräswalze (15) zu bestimmen und dass die Steuereinheit (60) dazu ausgelegt ist, für zumindest einen Maschinenparameter einen einzustellenden Wert und/oder einen Einstellbereich in Abhängigkeit von dem bestimmten Typ der Fräswalze (15) vorzugeben.
  3. Fräsmaschine (10, 50) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das zumindest eine Mittel dazu ausgelegt ist, eine Kennzeichnung der Fräswalze (15) als charakteristisches Merkmal der eingebauten Fräswalze (15) zu erfassen.
  4. Fräsmaschine (10, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das zumindest eine Mittel dazu ausgelegt ist, den Typ zumindest eines Fräswerkzeuges der Fräswalze (15) als charakteristisches Merkmal der eingebauten Fräswalze (15) zu erfassen.
  5. Fräsmaschine (10, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Fräsmaschine (10, 50) eine Kamera (31) und/oder ein Scanner und/oder ein Barcodeleser und/oder eine Eingabeeinrichtung als Mittel zur Erfassung des charakteristischen Merkmals der eingebauten Fräswalze (15) mittelbar oder unmittelbar zugeordnet ist.
  6. Fräsmaschine (10, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in oder an der Fräswalze (15) eine Kennzeichnung, insbesondere eine Buchstabenfolge und/oder Zahlenfolge, und/oder ein Barcode, als charakteristisches Merkmal angeordnet ist.
  7. Fräsmaschine (10, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Fräsmaschine (10, 50) ein Lesegerät für aktive oder für passive Transponder als Mittel zur Erfassung des charakteristischen Merkmals der eingebauten Fräswalze (15) mittelbar oder unmittelbar zugeordnet ist.
  8. Fräsmaschine (10, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in oder an der Fräswalze (15) ein aktiver oder passiver Transponder angeordnet ist und dass in dem Transponder die Kennzeichnung gespeichert ist.
  9. Fräsmaschine (10, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kennzeichnung und/oder der aktive oder passive Transponder in oder an einem Fräswalzenrohr (15.1) oder in oder an einem Werkzeughalter oder in oder an einem Fräswerkzeug der Fräswalze (15) angeordnet ist.
  10. Fräsmaschine (10, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinheit (60) dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von dem charakteristischen Merkmal und/oder von dem aus dem charakteristischen Merkmal bestimmten Typ der Fräswalze (15) den einzustellenden Wert oder den Einstellbereich für eine Frästiefe und/oder eine Fräswalzendrehzahl und/oder eine Vorschubgeschwindigkeit der Fräsmaschine (10, 50) und/oder eine auf die Fräswalze (15) übertragene Antriebsleistung und/oder ein auf die Fräswalze (15) übertragenes Drehmoment und/oder eine Drehzahl eines die Fräswalze (15) antreibenden Motors als Maschinenparameter der Fräsmaschine (10, 50) vorzugeben.
  11. Fräsmaschine (10, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinheit (60) dazu ausgelegt ist, die Fräsmaschine (10, 50) mit dem in Abhängigkeit von dem charakteristischen Merkmal und/oder von dem aus dem charakteristischen Merkmal bestimmten Typ der Fräswalze (15) vorgegebenen Wert des zumindest einen Maschinenparameters zu betreiben und/oder dass die Steuereinheit (60) mit einer Ausgabeeinrichtung verbunden ist und dass die Steuereinheit (60) dazu ausgelegt ist, den in Abhängigkeit von dem charakteristischen Merkmal und/oder von dem aus dem charakteristischen Merkmal bestimmten Typ der Fräswalze (15) vorgegebenen einzustellenden Wert oder den vorgegebenen Einstellbereich des zumindest einen Maschinenparameters einer Bedienperson der Fräsmaschine (10, 50) über die Ausgabeeinrichtung anzuzeigen.
  12. Fräsmaschine (10, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Steuereinheit (60) zumindest ein Eingabemittel zugeordnet ist, dass über das Eingabemittel zumindest eine Materialeigenschaft des zu fräsenden Untergrunds und/oder zumindest ein dem Fräsprozess zugeführter Zusatzstoff erfassbar und der Steuereinheit (60) zuführbar ist und dass die Steuereinheit (60) dazu ausgelegt ist, die zumindest eine Materialeigenschaft und/oder den zumindest einen Zusatzstoff bei der Vorgabe des einzustellenden Wertes oder des Einstellbereichs für den zumindest einen Maschinenparameter zu berücksichtigen.
  13. Fräsmaschine (10, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinheit (60) dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von dem charakteristischen Merkmal einzelne Fräswalzen (15) zu erkennen und die Betriebsdauer und/oder Wechselintervalle für Fräswerkzeuge der Fräswalze (15) zu erfassen.
  14. Verfahren zum Betrieb einer Fräsmaschine (10, 50), insbesondere einer Straßenfräsmaschine, eines Stabilisierers, eines Recyclers, eines Surface Miners oder dergleichen, wobei die Fräsmaschine (10, 50) in Abhängigkeit von der durchzuführenden Fräsaufgabe mit unterschiedlich eingestellten Maschinenparametern und mit unterschiedlichen Fräswalzen (15) betrieben wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest ein charakteristisches Merkmal der Fräswalze (15) mit dazu an der Fräsmaschine (10, 50) angeordneten Mitteln erfasst wird, dass ein einzustellender Wert und/oder ein Einstellbereich zumindest eines Maschinenparameters in Abhängigkeit von dem zumindest einen charakteristischen Merkmal der Fräswalze (15) mittelbar oder unmittelbar ermittelt und angezeigt und/oder automatisch eingestellt wird und dass ein äußeres Merkmal der Fräswalze (15), insbesondere eine äußere Form und/oder zumindest eine äußere Abmessung und/oder eine Anzahl und/oder Anordnung von Fräswerkzeugen, als charakteristisches Merkmal der eingebauten Fräswalze (15) erfasst wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
    dass an Hand des charakteristischen Merkmals der Typ der verwendeten Fräswalze (15) erfasst wird und dass der einzustellende Wert und/oder der Einstellbereich des zumindest einen Maschinenparameters in Abhängigkeit von zumindest dem Typ der verwendeten Fräswalze (15) ermittelt und angezeigt und/oder automatisch eingestellt wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Kennzeichnung der Fräswalze (15) als charakteristisches Merkmal der eingebauten Fräswalze (15) erfasst wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
    dass in Abhängigkeit von dem charakteristischen Merkmal und/oder von dem Typ der Fräswalze (15) der einzustellende Wert oder der Einstellbereich für eine Frästiefe und/oder für eine Fräswalzendrehzahl und/oder für eine Vorschubgeschwindigkeit und/oder für eine auf die Fräswalze (15) übertragene Antriebsleistung und/oder für ein auf die Fräswalze (15) übertragenes Drehmoment und/oder für eine Drehzahl eines die Fräswalze antreibenden Motors als Maschinenparameter der Fräsmaschine (10, 50) ermittelt wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
    dass bei der Vorgabe des einzustellenden Wertes und/oder des Einstellbereichs des zumindest einen Maschinenparameters zumindest eine Materialeigenschaft des zu fräsenden Untergrunds und/oder zumindest ein dem Fräsprozess zugeführter Zusatzstoff berücksichtigt wird.
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