EP3954831A1 - Bodenverdichtungsmaschine - Google Patents

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EP3954831A1
EP3954831A1 EP21187198.3A EP21187198A EP3954831A1 EP 3954831 A1 EP3954831 A1 EP 3954831A1 EP 21187198 A EP21187198 A EP 21187198A EP 3954831 A1 EP3954831 A1 EP 3954831A1
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EP
European Patent Office
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operating
error
machine
instructions
designed
Prior art date
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EP21187198.3A
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EP3954831B1 (de
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Burkhard Stolz
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Weber Maschinentechnik GmbH
Original Assignee
Weber Maschinentechnik GmbH
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/02—Improving by compacting
    • E02D3/046—Improving by compacting by tamping or vibrating, e.g. with auxiliary watering of the soil
    • E02D3/074—Vibrating apparatus operating with systems involving rotary unbalanced masses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/10—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
    • B06B1/16—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving rotary unbalanced masses
    • B06B1/161—Adjustable systems, i.e. where amplitude or direction of frequency of vibration can be varied
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/18—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency wherein the vibrator is actuated by pressure fluid
    • B06B1/186—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency wherein the vibrator is actuated by pressure fluid operating with rotary unbalanced masses
    • 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
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/22—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for consolidating or finishing laid-down unset materials
    • E01C19/30—Tamping or vibrating apparatus other than rollers ; Devices for ramming individual paving elements
    • E01C19/34—Power-driven rammers or tampers, e.g. air-hammer impacted shoes for ramming stone-sett paving; Hand-actuated ramming or tamping machines, e.g. tampers with manually hoisted dropping weight
    • E01C19/35—Hand-held or hand-guided tools
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02D3/02—Improving by compacting
    • E02D3/046—Improving by compacting by tamping or vibrating, e.g. with auxiliary watering of the soil
    • E02D3/068—Vibrating apparatus operating with systems involving reciprocating masses

Definitions

  • the invention relates to a soil compacting machine according to the preamble of claim 1 and a method for its operation according to claim 18.
  • soil compaction equipment with a vibratory plate such as a vibratory plate
  • a vibratory plate has an internal combustion engine. This is used to drive two identical imbalance shafts arranged in parallel and rigidly coupled in opposite directions via a gear.
  • the opposite rotation of the unbalanced shafts which are operated at the same number of revolutions, causes the centrifugal forces generated by the unbalanced masses to reinforce or compensate each other, depending on the phase angle of the unbalanced mass.
  • a resultant force vector that can be used for locomotion and/or compaction arises through a suitable setting of the respective phase position of the imbalances relative to one another.
  • a vibrating plate usually has hydraulics for adjusting the phase position of the shafts that are mechanically coupled to one another. Without further measures, the drive direction is limited to driving forwards and backwards.
  • a plate compressor which has a large number of excitation units for forming a force vector, the individual excitation units working, for example, according to the principle described above.
  • the large number of excitation units allows, among other things, the formation of force vectors that act in the lateral direction.
  • the large number of excitation units increases the mechanical complexity considerably.
  • the disadvantage of the prior art is that even with a simple design, there is wear and tear, e.g. of bearings, electrical connectors, belts, drive parts and dampers, and consumption of consumables such as engine oil, hydraulic oil and fuel, service and repair work is required. Service work is often not carried out at all and if it is, then only irregularly. If the machine breaks down, repairs by specialist personnel are usually necessary. With the increase in the complexity of the soil compaction machine occurring in the state of the art, the risk of failure of individual components as well as the necessary qualification of the service personnel increases on the one hand. The error is often difficult to identify.
  • the object of the invention is to enable permanent, reliable operation of soil compacting machines without lengthy downtimes occurring on construction sites. Above all, unqualified service personnel, for example those who hire such soil compaction machines, should be supported as conveniently as possible in operation, and above all construction companies and rental companies should be relieved of maintenance and remote service.
  • the invention relates to a soil compacting machine, hand-operated and/or remote-controlled, for example a vibrating plate or a vibrating tamper, with a compacting plate and a compacting drive which drives the compacting plate, and with an operating state determination device for determining one or more operating states, in particular from the group of engine data, engine temperature, engine oil pressure, Engine oil level, fuel level, fuel consumption, particle filter condition, particle filter regeneration, anti-vibration metal buffer wear, maintenance interval, operating hours, drive status data, battery condition, battery charge status, spring damper systems, fluid levels, V-belt wear, anti-vibration metal buffer wear, fuel consumption, exciter bearing overheating, air filter contamination, incorrect or third-party air filter used, whereabouts (e.g.
  • the soil compaction machine has a screen
  • the operating state determination device has an error determination unit for determining faulty operating states among the specific operating states, the error determination unit having a memory with an error list of potential faulty operating states that are linked to digitized operating instructions.
  • the error determination unit is preferably designed to output an error message on a determined, error-prone operating state based on the error list via the screen, including an output of the linked digitized operating instructions, this in particular graphically and/or in text form.
  • Operating instructions should be understood to mean, for example, targeted troubleshooting and troubleshooting, training material (including films), installation instructions for accessories, maintenance instructions and assembly instructions.
  • the screen is preferably a high-resolution color display. Correspondingly, a large number of possibilities are opened up with regard to the output of the operating instructions, which ultimately make operation easier.
  • Precise assistance is particularly successful with an optional embodiment according to which the digitized operating instructions stored on the memory contain at least some visual instructions, the error determination unit being designed in particular to output the digitized operating instructions with at least one visual instruction.
  • visual instructions also overcome language barriers that are often encountered on construction sites. The handling of the machines is improved, the service life of the machine is increased and damage to the machine due to incorrect operation can be prevented.
  • the error determination unit can be designed to output the digitized operating instructions by means of at least two consecutive visual instructions, either graphically consecutively or sequentially with a time delay.
  • the operator is guided step by step through troubleshooting.
  • the visual instructions include photographs, animations, abstractions or pictograms of the soil compaction machine or parts thereof. This ensures that the operator can understand and carry out the specific instructions as quickly as possible.
  • an optional development also contributes to this, according to which the visual instructions for troubleshooting at least partially visually represent and/or identify components of the soil compaction machine that are to be actuated.
  • a variant is also available in which the digitized operating instructions stored on the memory have steps to be processed, for example loosening the screw, opening the flap, replacing the component, closing the flap, tightening the screw. In this way, too, an operator is guided in a targeted and step-by-step manner through troubleshooting.
  • the soil compacting machine prefferably has at least one monitoring sensor, and for the error determination unit to be designed to use the monitoring sensor or sensors to determine whether an issued digitized operating instruction is being followed.
  • a door contact could be used to monitor a service flap to check whether the user opens or closes the service flap in accordance with the operating instructions.
  • the soil compacting machine preferably has an operating device which is designed to call up the operating states via the screen and/or to confirm or acknowledge operating instructions displayed on the screen.
  • the operator can sometimes also have the option of correcting the error immediately or with a delay. For example, maintenance could be carried out immediately, the error could possibly be compensated for or accepted by the machine, and maintenance of the machine can then take place at a later point in time.
  • the operating device can be a separate button or switch, a control panel with several buttons and/or switches and particularly preferably a touch screen (touch-sensitive screen). The latter preferably as part of the screen.
  • a possible supplement can be that the digitized operating instructions stored on the memory, in particular the visual instructions, include spare parts information, component specifications and/or identification or component numbers. Troubleshooting is not always possible without spare parts. In such cases, the correct replacement part can now be procured quickly and reliably. At the same time, customer loyalty in the spare parts sector is increased.
  • the digitized operating instructions stored on the memory include a machine-readable code, preferably a QR code, with the code being linked to machine documentation and/or a service page stored externally from the soil compaction machine .
  • a QR code can quickly direct an operator to a help page via their mobile phone. This can be a hotline, a help chat, a spare parts warehouse or dealer and much more.
  • the QR code can also be used simply to view the operating instructions off the screen of the soil compaction machine and to share them, e.g. with a rental company, who then organizes the necessary spare part, for example.
  • the error determination unit can have an error documentation unit, which is designed in particular to store the determined error-prone operating states and optionally their error frequency and/or the error correction times.
  • an error documentation unit which is designed in particular to store the determined error-prone operating states and optionally their error frequency and/or the error correction times.
  • a particular embodiment of the soil compaction machine is that the soil compaction machine has a measuring device that is designed to carry out a compaction measurement, and the operating status determination device has a documentation memory that is designed to store the measurement results of the measuring device, preferably including data on the position and the Time of compaction measurement. This allows measurement protocols to be created that document the work carried out.
  • the compaction measurements can be used to draw conclusions about the functional capability, from which a faulty operating state can in turn be recognized by the fault determination unit.
  • the soil compacting machine can optionally have a control device with which the compaction drive is controlled and/or regulated as a function of the operating states.
  • faulty operating states in particular can be prevented in advance using control technology or corrected using control technology immediately after they have been determined.
  • a falling oil pressure could be corrected by increasing the power of the oil pressure pump, a changing vibration frequency can be corrected by changing the engine speed.
  • the operating instructions preferably have an urgency marking.
  • one configuration option is that at least one of the potentially faulty operating states of the fault list is linked to a control or regulation instruction, with the fault determination unit being designed to control the compaction drive when this faulty operating state is determined in accordance with the control or regulation instructions.
  • the control or regulation instruction can also be a deactivation, in particular of the compression drive.
  • the soil compacting machine has a data interface which is coupled to the operating state determination device to output some or all of the operating states and/or which is coupled to the error determination unit to output the error messages.
  • the data interface is preferably designed to be wireless. Data transmission is correspondingly simple, and a connector that would otherwise be necessary cannot get dirty.
  • the wireless data interface can be, for example, an NFC (near field communication), RFID (radio-frequency identification), Bluetooth (a WPAN standard (Wireless Personal Area Network - standard), WLAN (wireless local area network), WAN (Wide Area Network) or telephone network interface
  • NFC near field communication
  • RFID radio-frequency identification
  • Bluetooth a WPAN standard (Wireless Personal Area Network - standard)
  • WLAN wireless local area network
  • WAN Wide Area Network
  • telephone network interfaces can be individualized for the owner of the soil compaction machine. Above all, the WAN (Wide Area Network) or telephone network interface variants are ideal for large companies and rental companies. On the other hand, it is often sufficient for small companies to have this data locally, which is why NFC is more suitable , RFID, Bluetooth and WLAN.
  • the data interface is designed to receive service data and output it via the screen, in particular also live data or direct transmission data from a service.
  • service data can be uploaded, such as updated operating instructions or real-time advice on troubleshooting.
  • the compaction plate is driven by the compaction drive via a V-belt
  • the operating state determination device is designed to determine V-belt wear of the V-belt based on a determination of a motor speed of the compaction drive and an oscillation frequency of the compaction plate, with a potential faulty operating state in the fault list shows excessive wear of the V-belt. This puts the operator in a position to schedule a V-belt replacement at an early stage and to have the necessary spare part ready before the tearing is announced.
  • the operating instructions can be aimed at initially continuing to use the machine by adjusting the engine speed.
  • the invention also relates to a method for operating a soil compaction machine as described above and below, with the operating state determination device being used to determine one or more operating states, in particular from the group of engine data, engine temperature, engine oil pressure, engine oil level, fuel level, fuel consumption, particle filter condition, particle filter regeneration , anti-vibration buffer wear, maintenance interval, operating hours, drive status data, battery status, battery charge status, spring-damper systems, fluid levels, V-belt wear, anti-vibration buffer wear, fuel consumption, Exciter bearing overheating, air filter contamination, incorrect or third-party air filter used, whereabouts (e.g.
  • the optional components of the soil compaction machine defined as device features can each be used optionally according to their purpose in the process.
  • FIG. 1 shows a schematic sketch of a hand-held soil compaction machine 1, namely a vibrating plate, from the side with partial sections.
  • This has a compression plate 2 and a compression drive 3 , the latter driving the compression plate 2 via a V-belt 4 .
  • the soil compacting machine 1 stands with the compacting plate 2 on a subsoil U.
  • two schematically indicated imbalance shafts belong to the compacting drive 3 .
  • Synchronous, counter-rotating and phase shifting of the imbalance shafts results in a forward or backward movement of the soil compacting machine 1 on the subsoil U.
  • the subsoil U is compacted with the aid of the vibrations caused by the imbalance and the weight of the machine.
  • it has a guide rod 5 with a handle and operating elements.
  • an operating state determination device 10 for determining one or more operating states
  • a screen 30 which, due to its property as a touchscreen, also represents an operating device 31, and a data interface 60 in the form of an indicated antenna.
  • the operating state determination device 10 serves in particular to determine one or more operating states of the soil compaction machine 1 from the group of engine data, engine temperature, engine oil pressure, engine oil level, fuel level, fuel consumption, particle filter condition, particle filter regeneration, anti-vibration metal buffer wear, maintenance interval, operating hours, drive status data, battery condition, battery charge condition, spring -Damper systems, fluid levels, V-belt wear, anti-vibration pad wear, fuel consumption, exciter bearing overheating, air filter contamination, incorrect or third-party air filter used, whereabouts (e.g. GPS data) and compression measurement.
  • engine data engine temperature, engine oil pressure, engine oil level, fuel level, fuel consumption, particle filter condition, particle filter regeneration, anti-vibration metal buffer wear, maintenance interval, operating hours, drive status data, battery condition, battery charge condition, spring -Damper systems, fluid levels, V-belt wear, anti-vibration pad wear, fuel consumption, exciter bearing overheating, air filter contamination, incorrect or third-party air filter used, whereabouts (e
  • the operating state determination device 10 has an error determination unit 11 for determining faulty operating states among the specific operating states.
  • the error determination unit 11 has a memory 12 with an error list L of potentially incorrect operating states.
  • the potential erroneous operating states are linked to digitized operating instructions A. It is quite conceivable that different potentially faulty operating states can be solved by the same digitized operating instructions A, so that a number of potential faulty operating states can be linked to the same digitized operating instructions A.
  • an error message relating to a determined, error-prone operating state is output via the screen 30 based on the error list L, which primarily includes an output of the linked digitized operating instructions A.
  • the screen 30 is designed as a high-resolution color display.
  • the digitized operating instructions A stored on the memory 12 preferably contain at least some visual instructions, the error determination unit 11 being designed to output the digitized operating instructions A with at least one visual instruction. This is done at least in the case of certain outputs by means of at least two visual instructions following one another, which are output either graphically one after the other or with a time delay.
  • the digitized operating instructions A stored in the memory 12 are composed at least partially of action steps to be processed one after the other.
  • the visual guidance cues contain photographs, animations, abstractions or pictograms of the soil compactor or parts thereof.
  • the components of the soil compacting machine that are to be actuated for troubleshooting are at least partially visually represented and/or marked here.
  • the error detection unit 11 monitors whether an issued digitized operating instruction A is followed. For example, this can be a contact on a service flap that switches when it is opened. The operator can acknowledge the completion of other operating instructions A via the screen 30 , namely a touchscreen, which forms an operating device 31 . This operating device 31 can also be used to call up the operating states via the screen 30
  • the digitized operating instructions A stored on the memory 12, in particular the visual instructions, also contain at least some spare parts information, component specifications and/or identification or component numbers, which in particular facilitates the procurement of spare parts.
  • the digitized operating instructions A stored on the memory 12, in particular the visual instructions can include a machine-readable code such as a QR code, the code being linked to machine documentation and/or a service page stored externally by the soil compaction machine 1.
  • This can be an order page for spare parts, preferably directly with the component to be replaced.
  • the error determination unit 11 has an error documentation unit 20, which is designed in particular to store the determined error-prone operating states with time information, their error frequency and optionally also the error correction times. Machine downtimes can be deducted from the rental time, for example.
  • the error documentation unit 20 has an error memory 21, the data of the error memory 21 being on the memory 12.
  • the soil compacting machine 1 has a measuring device 40 which is designed to carry out a compaction measurement. For this purpose, it also records data from the drive 3 and preferably has at least one acceleration sensor.
  • the operating state determination device 10 has a documentation memory 25, which is designed to store the measurement results of the measuring device 40, this in particular including data on the position and the time of the compaction measurement.
  • the documentation memory 25 is designed separately from the memory 12 .
  • the data from the documentation memory 25 can also be located on the memory 12 .
  • the soil compacting machine 1 is also equipped with a control device 50 with which the compaction drive 3 is controlled and/or regulated depending on the operating states that are detected by the operating state determination device 10 . This can be, for example, simply correcting the engine speed. It is provided that at least one of the potentially faulty operating states of the fault list L is linked to a control or regulation instruction R, with the fault determination unit 11 being designed to actuate the compaction drive 3 in accordance with the control or regulation instructions R when this faulty operating state is determined. This can go as far as stopping the soil compacting machine 1 immediately.
  • the wireless data interface 60 is used to output some or all of the operating states that are determined using the operating state determination device 10 and/or the error messages that are determined using the error determination unit 11 .
  • the wireless data interface 60 can be an NFC, RFID, Bluetooth, WLAN, WAN or telephone network interface.
  • the data interface 60 is designed to receive service data and output it via the screen 30, for example also live data or direct transmission data from a service.
  • the operating state determination device 10 is also designed to determine V-belt wear on the V-belt 4 based on a determination of a motor speed of the compression drive 3 and an oscillation frequency of the compression plate 2, with a potential faulty operating state in the fault list L being excessive V-belt wear on the V-belt 4. Accordingly, the linked digitized operating instructions A contains information on how the V-belt 4 is to be replaced.
  • a method can now be carried out with the soil compaction machine 1, according to which one or more operating states are determined with the operating state determination device 10, in particular from the group of engine data, engine temperature, engine oil pressure, engine oil level, fuel level, fuel consumption, particle filter condition, particle filter regeneration, anti-vibration metal buffer wear, maintenance interval, operating hours , status data of the drive, battery status, battery charge status, spring-damper systems, fluid levels, V-belt wear, anti-vibration metal buffer wear, fuel consumption, exciter bearing overheating, air filter contamination, incorrect or third-party air filter used, whereabouts (e.g. GPS data) and compression measurement.
  • the operating state determination device 10 in particular from the group of engine data, engine temperature, engine oil pressure, engine oil level, fuel level, fuel consumption, particle filter condition, particle filter regeneration, anti-vibration metal buffer wear, maintenance interval, operating hours , status data of the drive, battery status, battery charge status, spring-damper systems, fluid levels, V-belt wear, anti-vibration metal buffer wear, fuel consumption
  • the error detection unit 11 is a faulty operating condition under the in real time determined operating states, with the error determination unit 11 on the screen 30, an error message to the determined, faulty operating state based on the error list L is output.
  • the error message includes the output of the linked digitized operating instructions A.
  • the fault determination unit can also be designed to output a signal for switching off the engine or reducing the power on a motor of the soil compacting machine on the basis of the faulty operating states that have been detected.
  • the signal can be output automatically.
  • the signal can be issued after user input.
  • the fault determination unit can also be designed to output further signals as a function of the detected faulty operating states.
  • the fault determination unit can have a processor unit which is designed to receive sensor signals.
  • the sensor signals can be provided by a monitoring sensor or other sensors, e.g. B. Sensors for determining measurement data from the group of engine data, engine temperature, engine oil pressure, engine oil level, fuel level, fuel consumption, particle filter condition, particle filter regeneration, anti-vibration metal buffer wear, maintenance interval, operating hours, drive status data, battery status, battery charge status, spring-damper systems, fluid levels , V-belt wear, anti-vibration buffer wear, fuel consumption, exciter bearing overheating, air filter contamination, incorrect or third-party air filter used, whereabouts (e.g. GPS data) and compression measurement.
  • signals from a sensor for measuring the soil compaction can be received by the processor unit, with which measured values about the compaction of the soil by the soil compaction machine are transmitted.
  • the processor unit can use the measured values to carry out a target/actual comparison depending on the performance parameters of the soil compaction machine. If there are discrepancies between the target/actual comparison, the processor unit can come to the conclusion that there is a malfunction and therefore an operating state that is prone to errors.
  • the processing unit can then send a signal to the screen to indicate an error.
  • the processor unit z. B. output a signal to shut down the motor of the soil compaction machine to avoid the malfunction from spreading.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bodenverdichtungsmaschine (1), handgeführt und/oder ferngesteuert, mit einer Verdichtungsplatte (2) und einem Verdichtungsantrieb (3), der die Verdichtungsplatte (2) antreibt, und mit einer Betriebszustandsermittlungsvorrichtung (10) zur Bestimmung eines oder mehrerer Betriebszustände. Die Betriebszustandsermittlungsvorrichtung (10) weist eine Fehlerermittlungseinheit (11) zur Ermittlung von fehlerbehafteten Betriebszuständen unter den bestimmten Betriebszuständen auf, wobei die Fehlerermittlungseinheit (11) einen Speicher (12) mit einer Fehlerliste (L) potentieller fehlerhafter Betriebszustände aufweist, die mit digitalisierten Bedienungsanweisungen (A) verknüpft sind, und wobei die Fehlerermittlungseinheit (11) dazu ausgestaltet ist, über einen Bildschirm (30) eine Fehlermeldung zu einem ermittelten, fehlerbehafteten Betriebszustand basierend auf der Fehlerliste (L) auszugeben, umfassend eine Ausgabe der verknüpften digitalisierten Bedienungsanweisung (A).

Description

  • Die Erfindung betrifft Bodenverdichtungsmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zu deren Betrieb nach Anspruch 18.
  • Üblicherweise weisen Bodenverdichtungsgeräte mit einer Vibrationsplatte, wie beispielsweise eine Rüttelplatte, einen Verbrennungsmotor auf. Mit diesem werden zwei gleichartige, parallel angeordnete und über ein Getriebe starr gegenläufig gekoppelten Unwuchtwellen angetrieben. Die gegensätzliche Rotation der mit gleicher Umdrehungszahl betriebenen Unwuchtwellen bewirkt, dass sich die durch die Unwuchten erzeugten Fliehkräfte in Abhängigkeit vom Phasenwinkel der Unwucht gegenseitig verstärken oder kompensieren. Durch eine geeignete Einstellung der jeweiligen Phasenlage der Unwuchten zueinander entsteht ein resultierender Kraftvektor, der zur Fortbewegung und/oder Verdichtung eingesetzt werden kann. Dabei weist eine Rüttelplatte zumeist eine Hydraulik zur Verstellung der Phasenlage der mechanisch miteinandergekoppelten Wellen auf. Die Antriebsrichtung ist ohne weitere Maßnahmen auf eine Vor- und Rückwärtsfahrt beschränkt.
  • Zur Verbesserung der Lenkeigenschaften ist aus der DE 10 2006 000786 A1 ein Plattenverdichter bekannt, der eine Vielzahl von Erregereinheiten zur Ausbildung eines Kraftvektors aufweist, wobei die einzelnen Erregereinheiten beispielsweise nach zuvor beschriebenem Prinzip arbeiten. Die Vielzahl der Erregereinheiten erlaubt dabei unter anderem auch die Ausbildung von Kraftvektoren, die in seitlicher Richtung wirken. Dabei erhöht jedoch die Vielzahl der Erregereinheiten die mechanische Komplexität erheblich.
  • Ferner beschreibt die DE 10 2005 029434 Aleinen Betrieb einer Vibrationsplatte mit einer Vielzahl von Einzelerregern. Diese sind individuell ansteuerbar und werden von auf der Vibrationsplatte befindlichen Hydraulikmotoren betrieben. Dabei sind allerdings die auf der Vibrationsplatte angeordneten Hydraulikmotoren aufwendig und zudem sehr hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt.
  • Nachteilhaft am Stand der Technik ist, dass bereits bei einfacher Konstruktion Verschleiß, z.B. von Lagern, elektrischen Steckern, Riemen, Antriebsteilen und Dämpfern, und Verbrauch von Verbrauchsstoffen wie Motoröl, Hydrauliköl und Kraftstoff Service- und Reparaturarbeiten anfallen. Servicearbeiten erfolgen oft gar nicht und wenn doch, dann nur unregelmäßig. Kommt es zu einem Ausfall der Maschine ist meist eine Reparatur durch Fachpersonal notwendig. Mit der im Stand der Technik aufkommenden Steigerung der Komplexität der Bodenverdichtungsmaschine steigt einerseits das Ausfallrisiko einzelner Komponenten als auch die notwendige Qualifikation des Servicepersonals. Der Fehler ist nämlich oftmals schwer zu identifizieren.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen dauerhaften, zuverlässigen Betrieb von Bodenverdichtungsmaschinen zu ermöglichen, ohne dass es zu längeren Ausfallzeiten auf Baustellen kommt. Vor allem soll auch unqualifiziertes Servicepersonal, beispielsweise Entleiher von solchen Bodenverdichtungsmaschinen, möglichst komfortabel bei dem Betrieb unterstützt werden, sowie vor allem Bauunternehmen und Verleiher, bei der Wartung und dem Fernservice entlastet werden.
  • Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 sowie Anspruch 18 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 17.
  • Die Erfindung betrifft eine Bodenverdichtungsmaschine, handgeführt und/oder ferngesteuert, z.B. eine Rüttelplatte oder ein Vibrationsstampfer, mit einer Verdichtungsplatte und einem Verdichtungsantrieb, der die Verdichtungsplatte antreibt, und mit einer Betriebszustandsermittlungsvorrichtung zur Bestimmung eines oder mehrerer Betriebszustände, insbesondere aus der Gruppe Motordaten, Motortemperatur, Motoröldruck, Motorölfüllstand, Kraftstofffüllstand, Kraftstoffverbrauch, Partikelfilterzustand, Partikelfilterregeneration, Schwingmetallpuffer-Verschleiß, Wartungsintervall, Betriebsstunden, Zustandsdaten des Antriebs, Batteriezustand, Batterieladezustand, Feder-Dämpfer-Systeme, Flüssigkeitsstände, Keilriemenverschleiß, Schwingmetallpuffer-Verschleiß, Kraftstoffverbrauch, Erregerlagerüberhitzung, Luftfilterverschmutzung, falscher oder fremdproduzierte Luftfilter verwendet, Aufenthaltsort (bspw. GPS-Daten) und Verdichtungsmessung. Dabei ist vorgesehen, dass die Bodenverdichtungsmaschine einen Bildschirm aufweist, und die Betriebszustandsermittlungsvorrichtung eine Fehlerermittlungseinheit zur Ermittlung von fehlerbehafteten Betriebszuständen unter den bestimmten Betriebszuständen aufweist, wobei die Fehlerermittlungseinheit einen Speicher mit einer Fehlerliste potentieller fehlerhafter Betriebszustände aufweist, die mit digitalisierten Bedienungsanweisungen verknüpft sind. Die Fehlerermittlungseinheit ist vorzugsweise dazu ausgestaltet, über den Bildschirm eine Fehlermeldung zu einem ermittelten, fehlerbehafteten Betriebszustand basierend auf der Fehlerliste auszugeben, umfassend eine Ausgabe der verknüpften digitalisierten Bedienungsanweisung, dies insbesondere grafisch und/oder in Textform.
  • Mit Hilfe dieser Bedienungsanweisungen werden dem Bediener unmittelbar Hilfen zur Hand gegeben, um die Bodenverdichtungsmaschine dauerhaften und zuverlässig zu betreiben. Wartungen lassen sich rechtzeitig ausführen und Folgeschäden werden vermieden. Wartungen und Reparaturen können durch konkrete Hinweise auch von weniger qualifiziertem Personal durchgeführt werden. Zeiten für Fehlersuchen werden erheblich reduziert und beispielsweise die Bauleitung und Verleiher weit weniger vom durchführenden Betriebspersonal kontaktiert. Unter Bedienungsanweisungen sollen beispielsweise eine gezielte Fehlersuche und dessen Behebung, Schulungsmaterial (auch Filme), Einbauanleitungen für Zubehör, Wartungsanleitungen und Montageanleitungen verstanden werden. Der Bildschirm ist vorzugsweise ein hochauflösendes Farbdisplay. Entsprechend ist hinsichtlich der Ausgabe der Bedienungsanweisung eine Vielzahl von Möglichkeiten eröffnet, welche die Bedienung letztlich erleichtern. All dies wird vor allem der Tatsache gerecht, dass sich heutzutage 60 % der Maschinen im Verleih befinden. Die Weitergabe von Informationen über den Zustand der Maschine (z.B. Fehlermeldungen) vom Anwender an das Werkstattpersonal gestaltet sich, besonders im Vermietungsgeschäft, als sehr schwierig. Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen gelingt eine vorbeugende Wartung zur Vermeidung von Maschinenstillständen und schadhafte Maschinen werden erst gar nicht auf Baustellen geliefert. Das ständig wechselnde Bedienpersonal im Vermietungsgeschäft benötigt eine wesentlich weniger umfangreichere Einweisung in die Bedienung der Maschine. All das gelingt im rauen Baustellenalltag ohne druckschriftlichen Dokumentationen wie Bedienungs- und Wartungsanleitungen sowie Ersatzteillisten, indem stattdessen die digitalisierten Bedienungsanweisungen genutzt werden, die bedarfsgerecht über den Bildschirm ausgegeben werden.
  • Präzise Hilfestellung gelingt insbesondere bei einer optionalen Ausgestaltung gemäß der die auf dem Speicher gespeicherten digitalisierten Bedienungsanweisungen zumindest teilweise visuelle Anleitungshinweise enthalten, wobei die Fehlerermittlungseinheit insbesondere dazu ausgestaltet ist, die digitalisierte Bedienungsanweisung durch wenigstens einen visuellen Anleitungshinweis auszugeben. Solche visuellen Anleitungshinweise überwinden auch Sprachbarrieren, wie sie Baustellen häufig auftreten. Der Umgang mit den Maschinen verbessert sich, die Standzeit der Maschine werden erhöht und ein Schaden an der Maschine durch Fehlbedienungen kann verhindert werden.
  • Im Besonderen kann die Fehlerermittlungseinheit dazu ausgestaltet sein, die digitalisierte Bedienungsanweisung durch wenigstens zwei hintereinander folgende visuelle Anleitungshinweise auszugeben, dies entweder grafisch hintereinander folgend oder zeitversetzt hintereinander folgend. Mithin wird der Bediener schrittweise durch die Fehlerbehebung geleitet.
  • Gemäß einer speziellen Ausführung weisen die visuelle Anleitungshinweise Fotografien, Animationen, Abstraktionen oder Piktogramm der Bodenverdichtungsmaschine oder Teilen hiervon auf. Damit wird erreicht, dass der Bediener möglichst schnell die konkreten Anleitungshinweise nachvollziehen und ausführen kann.
  • Dazu trägt insbesondere auch eine optionale Weiterbildung bei, gemäß der die visuellen Anleitungshinweise zur Fehlerbehebung zu betätigende Bauteile der Bodenverdichtungsmaschine zumindest teilweise visuell darstellen und/oder kennzeichnen.
  • Weiterhin bietet sich eine Variante an, bei der die auf dem Speicher gespeicherten digitalisierten Bedienungsanweisungen abzuarbeitende Handlungsschritte aufweisen, bspw. Schraube lösen, Klappe öffnen, Bauteil austauschen, Klappe schließen, Schraube festdrehen. Auch hierdurch wird ein Bediener gezielt und schrittweise durch die Fehlerbehebung geführt.
  • Optional ist es möglich, dass die Bodenverdichtungsmaschine wenigstens einen Überwachungssensor aufweist, und die Fehlerermittlungseinheit dazu ausgestaltet ist, mittels dem oder den Überwachungssensoren festzustellen, ob einer ausgegebenen digitalisierten Bedienungsanweisung Folge geleistet wird. So könnte beispielsweise ein türkontakt zur Überwachung einer Serviceklappe genutzt werden, um zu prüfen ob der Benutzer die Serviceklappe gemäß Bedienungsanweisung öffnet oder schließt.
  • Bevorzugt weist die Bodenverdichtungsmaschine eine Bedieneinrichtung auf, die dazu ausgestaltet ist, die Betriebszustände über den Bildschirm abzurufen und/oder eine auf dem Bildschirm angezeigte Bedienungsanweisung zu bestätigen bzw. zu quittieren. Der Bediener kann bei definierten Bedienungsanweisungen mitunter auch die Möglichkeit haben, unmittelbar oder verzögert der Fehlerbehebung nachzukommen. Beispielhaft könnte unmittelbar eine Wartung erfolgen, der Fehler könnte ggf. durch die Maschine kompensiert oder hingenommen werden, und es kann dann zu einem späteren Zeitpunkt zu einer Wartung der Maschine kommen. Die Bedieneinrichtung kann ein separater Knopf oder Schalter sein, ein Bedienfeld mit mehreren Knöpfen und/oder Schaltern sein und besonders bevorzugt ein Touchscreen (berührungsempfindlicher Bildschirm) sein. Letzteres vorzugsweise als Teil des Bildschirms.
  • Eine mögliche Ergänzung kann darin bestehen, dass die auf dem Speicher gespeicherten digitalisierten Bedienungsanweisungen, insbesondere die visuellen Anleitungshinweise, Ersatzteilinformationen, Bauteilspezifikationen und/oder Identifizierungs- oder Bauteilnummern umfassen. Nicht immer ist nämlich eine Fehlerbehebung ohne Ersatzteile möglich. Bei solchen Fällen wird nunmehr erreicht, dass schnell und zuverlässig das richtige Ersatzteil beschafft werden kann. Gleichzeitig wird die Kundenbindung im Ersatzteilwesen erhöht.
  • In einer besonderen Variante ist vorgesehen, dass die auf dem Speicher gespeicherten digitalisierten Bedienungsanweisungen, insbesondere die visuellen Anleitungshinweise, einen maschinenlesbaren Code, vorzugsweise einen QR-Code, umfassen, wobei der Code mit einer extern von der Bodenverdichtungsmaschine gespeicherten Maschinendokumentation und/oder Serviceseite verknüpft ist. Solche ein QR-Code kann einen Bediener schnell über sein Mobiltelefon zu einer Hilfeseite leiten. Dies kann eine Hotline, ein Hilfechat, ein Ersatzteillager oder -Händler und vieles mehr sein. Der QR-Code kann jedoch auch einfach dazu genutzt werden, die Bedienungsanweisung abseits des Bildschirms der Bodenverdichtungsmaschine zu sichten und diese auch zu teilen, bspw. mit einem Verleiher, der dann bspw. das notwendige Ersatzteil organisiert.
  • Weiterhin kann die Fehlerermittlungseinheit eine Fehlerdokumentationseinheit aufweisen, die insbesondere dazu ausgestaltet ist, die ermittelten, fehlerbehafteten Betriebszustände und optional deren Fehlerhäufigkeit und/oder die Fehlerbehebungszeiten abzuspeichern. Vorteilhaft hieran ist, dass die Maschineneigentümer oder deren Service oftmals keinerlei Kenntnis von Maßnahmen auf der Baustelle erlangt, was mit der Fehlerdokumentationseinheit behoben wird. Verliert eine Maschine beispielsweise ständig Öl im Betrieb, mag das zwar schnell auf der Baustelle nachgefüllt sein. Die Fehlerquelle wird jedoch oftmals nicht behoben. Das kann mittels den Informationen der Fehlerdokumentationseinheit zum Beispiel vom Verleiher veranlasst werden. Um dies umzusetzen, sollte die Fehlerdokumentationseinheit einen Fehlerspeicher aufweisen, wobei der Fehlerspeicher optional der Speicher ist, auf dem auch die potentiellen fehlerhaften Betriebszustände gespeichert sind.
  • Eine besondere Ausführungsform der Bodenverdichtungsmaschine besteht darin, dass die Bodenverdichtungsmaschine eine Messeinrichtung aufweist, die dazu ausgestaltet ist, eine Verdichtungsmessung auszuführen, und die Betriebszustandsermittlungsvorrichtung einen Dokumentationsspeicher aufweist, der dazu ausgestaltet ist, die Messergebnisse der Messeinrichtung abzuspeichern, dies vorzugsweise inklusive Daten zur Position und zum Zeitpunkt der Verdichtungsmessung. Damit können Messprotokolle erstellt werden, welche die durchgeführten Arbeiten belegen. Zudem lassen sich aus den Verdichtungsmessungen Rückschlüsse auf die Funktionstüchtigkeit treffen, woraus wiederum von der Fehlerermittlungseinheit ein fehlerbehafteter Betriebszustand erkannt werden kann.
  • Die Bodenverdichtungsmaschine kann optional eine Regeleinrichtung aufweisen, mit der der Verdichtungsantrieb in Abhängigkeit der Betriebszustände gesteuert und/oder geregelt ist. Damit lassen sich insbesondere fehlerbehaftete Betriebszustände bereits vorab regeltechnisch verhindern oder nach unmittelbar nach deren Feststellung regeltechnisch beheben. Beispielhaft könnte ein abfallender Öldruck durch Erhöhung der Leistung der Öldruckpumpe korrigiert werden, eine sich ändernde Schwingungsfrequenz kann durch Änderung der Motordrehzahl korrigiert werden. Dies ändert jedoch nicht die Ursache des Fehlers, sodass die Feststellung des fehlerbehafteten Betriebszustandes und die Ausgabe der verknüpften digitalisierten Bedienungsanweisung durchaus wertvoll für nachgelagerte Servicearbeiten sind. Die Bedienungsanweisung weist hierzu vorzugsweise eine Dringlichkeitskennzeichnung auf.
  • Darüber hinaus, besteht eine Ausgestaltungsoption darin, dass wenigstens einer der potentiellen fehlerhaften Betriebszustände der Fehlerliste mit einer Steuer- oder Regelanweisungen verknüpft ist, wobei die Fehlerermittlungseinheit dazu ausgestaltet ist, den Verdichtungsantrieb bei Ermittlung dieses fehlerhaften Betriebszustands entsprechend der Steuer- oder Regelanweisungen anzusteuern. Damit lässt sich automatisiert eingreifen, um den Betrieb mit der Bodenverdichtungsmaschine möglichst fortzusetzen. Die Steuer- oder Regelanweisung kann jedoch auch eine Deaktivierung, insbesondere des Verdichtungsantriebs sein.
  • Bei einer besonderen Ausführungsvariante weist die Bodenverdichtungsmaschine eine Datenschnittstelle auf, die zur Ausgabe eines Teils oder aller der Betriebszustände mit der Betriebszustandsermittlungsvorrichtung gekoppelt ist, und/oder die zur Ausgabe der Fehlermeldungen mit der Fehlerermittlungseinheit gekoppelt ist. Damit lassen sich die Daten auf externen Geräten verwalten, hierdurch auch mit anderen teilen und beispielsweise zu einer Gesamtdatenbank für mehrere Maschinen, insbesondere Bodenverdichtungsmaschinen, zusammenführen. Bevorzugt ist die Datenschnittstelle kabellos ausgestaltet. Entsprechend einfach ist die Datenübertragung, und ein ansonsten notwendiger Stecker kann nicht verschmutzen. Die kabellose Datenschnittstelle kann beispielsweise eine NFC (Nahfeldkommunikation), RFID (radio-frequency identification), Bluetooth (ein WPAN-Standard (Wireless Personal Area Network - Standard), WLAN (drahtloses lokales Netzwerk), WAN (Wide Area Network) oder Telefonnetzschnittstelle sein. Die unterschiedlichen Datenschnittstellen können individualisiert für den Eigner der Bodenverdichtungsmaschine sein. Vor allem die Varianten WAN (Wide Area Network) oder Telefonnetzschnittstelle bieten sich für Großbetriebe und Verleiher an. Dahingegen genügt es Kleinbetrieben oftmals lokal über diese Daten verfügen zu können, weswegen sich eher NFC, RFID, Bluetooth und WLAN anbieten.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist die Datenschnittstelle zum Empfang von Servicedaten und deren Ausgabe über den Bildschirm ausgestaltet, insbesondere auch von Livedaten oder Direktübertragungsdaten eines Servicedienstes. Damit sind beispielsweise Softwareupdates aufspielbar, so zum Beispiel aktualisierte Bedienungsanweisungen oder auch eine Echtzeitberatung bei der Fehlerbehebung.
  • In der speziellen Variante der Bodenverdichtungsmaschine ist die Verdichtungsplatte über einen Keilriemen von dem Verdichtungsantrieb angetrieben, und die Betriebszustandsermittlungsvorrichtung ist dazu ausgestaltet, basierend auf einer Bestimmung einer Motordrehzahl des Verdichtungsantriebs und einer Schwingungsfrequenz der Verdichtungsplatte einen Keilriemenverschleiß des Keilriemens zu ermitteln, wobei ein potentieller fehlerhafter Betriebszustand in der Fehlerliste ein zu hoher Keilriemenverschleiß des Keilriemens ist. Damit wird der Bediener in die Lage versetzt, frühzeitig einen Keilriementausch einzuplanen und das hierfür notwendige Ersatzteil vor dem sich ankündigen Reißen bereitzuhalten. Alternativ kann die Bedienungsanweisung darauf gerichtet sein, durch eine Anpassung der Motordrehzahl die Maschine zunächst weiter zu verwenden.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Bodenverdichtungsmaschine wie sie vor- und nachstehend beschrieben ist, wobei mit der Betriebszustandsermittlungsvorrichtung ein oder mehrere Betriebszustände ermittelt werden, insbesondere aus der Gruppe Motordaten, Motortemperatur, Motoröldruck, Motorölfüllstand, Kraftstofffüllstand, Kraftstoffverbrauch, Partikelfilterzustand, Partikelfilterregeneration, Schwingmetallpuffer-Verschleiß, Wartungsintervall, Betriebsstunden, Zustandsdaten des Antriebs, Batteriezustand, Batterieladezustand, Feder-Dämpfer-Systeme, Flüssigkeitsstände, Keilriemenverschleiß, Schwingmetallpuffer-Verschleiß, Kraftstoffverbrauch, Erregerlagerüberhitzung, Luftfilterverschmutzung, falscher oder fremdproduzierte Luftfilter verwendet, Aufenthaltsort (bspw. GPS-Daten) und Verdichtungsmessung, wobei mit der Fehlerermittlungseinheit ein fehlerbehafteter Betriebszustand unter den bestimmten Betriebszuständen ermittelt wird, und wobei mit der Fehlerermittlungseinheit über den Bildschirm eine Fehlermeldung zu dem ermittelten, fehlerbehafteten Betriebszustand basierend auf der Fehlerliste ausgegeben wird, umfassend die Ausgabe der verknüpften digitalisierten Bedienungsanweisung.
  • Die als Vorrichtungsmerkmale definierten optionalen Bestandteile der Bodenverdichtungsmaschine, sind jeweils optional entsprechend ihrer Bestimmung im Verfahren nutzbar.
  • Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Schemaskizze einer Bodenverdichtungsmaschine von der Seite mit Teilausschnitten; und
    Fig. 2
    eine Schemaskizze über die Funktionen einer Bodenverdichtungsmaschine.
  • Fig. 1 zeigt eine Schemaskizze einer handgeführten Bodenverdichtungsmaschine 1, nämliche eine Rüttelplatte, von der Seite mit Teilausschnitten. Diese weist eine Verdichtungsplatte 2 und einen Verdichtungsantrieb 3 auf, wobei letzterer die Verdichtungsplatte 2 über einen Keilriemen 4 antreibt. Mit der Verdichtungsplatte 2 steht die Bodenverdichtungsmaschine 1 auf einem Untergrund U. Zum Verdichtungsantrieb 3 gehören vorliegend zwei schematisch angedeutete Unwuchtwellen. Durch Gleichlauf, Gegenlauf und Phasenverschiebung der Unwuchtwellen resultiert eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung der Bodenverdichtungsmaschine 1 auf dem Untergrund U. Hierbei wird der Untergrund U mit Hilfe der unwuchtbedingten Schwingungen und dem Maschinengewicht verdichtet. Zur Führung und Bedienung der Bodenverdichtungsmaschine 1 weist diese eine Führungsstange 5 mit Handgriff und Bedienungselementen auf.
  • In Figur 1 angedeutet sind zudem eine Betriebszustandsermittlungsvorrichtung 10 zur Bestimmung eines oder mehrerer Betriebszustände, ein Bildschirm 30, der durch seine Eigenschaft als Touchscreen auch eine Bedieneinrichtung 31 darstellt, sowie eine Datenschnittstelle 60 in Form einer angedeuteten Antenne.
  • Die Betriebszustandsermittlungsvorrichtung 10 dient insbesondere der Bestimmung eines oder mehrerer Betriebszustände der Bodenverdichtungsmaschine 1 aus der Gruppe Motordaten, Motortemperatur, Motoröldruck, Motorölfüllstand, Kraftstofffüllstand, Kraftstoffverbrauch, Partikelfilterzustand, Partikelfilterregeneration, Schwingmetallpuffer-Verschleiß, Wartungsintervall, Betriebsstunden, Zustandsdaten des Antriebs, Batteriezustand, Batterieladezustand, Feder-Dämpfer-Systeme, Flüssigkeitsstände, Keilriemenverschleiß, Schwingmetallpuffer-Verschleiß, Kraftstoffverbrauch, Erregerlagerüberhitzung, Luftfilterverschmutzung, falscher oder fremdproduzierte Luftfilter verwendet, Aufenthaltsort (bspw. GPS-Daten) und Verdichtungsmessung. Es versteht sich, dass hierfür notwendige Sensorik, Elektronik und Software vom Fachmann vorzusehen ist.
  • In Fig. 2 sind die Funktionen dieser Bodenverdichtungsmaschine skizziert. So weist die Betriebszustandsermittlungsvorrichtung 10 eine Fehlerermittlungseinheit 11 zur Ermittlung von fehlerbehafteten Betriebszuständen unter den bestimmten Betriebszuständen auf. Hierzu verfügt die Fehlerermittlungseinheit 11 über einen Speicher 12 mit einer Fehlerliste L potentieller fehlerhafter Betriebszustände. Die potentiellen fehlerhaften Betriebszustände sind mit digitalisierten Bedienungsanweisungen A verknüpft. Dabei ist es durchaus denkbar, dass unterschiedliche potentiellen fehlerhaften Betriebszustände durch die gleiche digitalisierte Bedienungsanweisung A lösbar ist, sodass mehrere potentiellen fehlerhaften Betriebszustände mit der gleichen digitalisierte Bedienungsanweisung A verknüpft sein können.
  • Mit der Fehlerermittlungseinheit 11 wird über den Bildschirm 30 eine Fehlermeldung zu einem ermittelten, fehlerbehafteten Betriebszustand basierend auf der Fehlerliste L ausgegeben, die vor allem eine Ausgabe der verknüpften digitalisierten Bedienungsanweisung A umfasst. Damit wird nicht nur auf den Fehler hingewiesen, sondern direkt ein Lösungsvorschlag unterbreitet. Das Ganze kann grafisch, in Textform oder auch aus Kombinationen dieser Informationsarten geschehen. Hierzu ist der Bildschirm 30 als hochauflösendes Farbdisplay ausgestaltet.
  • Bevorzugt enthalten die auf dem Speicher 12 gespeicherten digitalisierten Bedienungsanweisungen A zumindest teilweise visuelle Anleitungshinweise, wobei die Fehlerermittlungseinheit 11 dazu ausgestaltet ist, die digitalisierte Bedienungsanweisung A durch wenigstens einen visuellen Anleitungshinweis auszugeben. Dies geschieht zumindest bei bestimmten Ausgaben durch wenigstens zwei hintereinander folgende visuelle Anleitungshinweise, die entweder grafisch hintereinander folgend oder zeitversetzt hintereinander folgend ausgegeben werden. Die auf dem Speicher 12 gespeicherten digitalisierten Bedienungsanweisungen A setzen sich hierfür zumindest teilweise aus nacheinander abzuarbeitenden Handlungsschritten zusammen.
  • Die visuellen Anleitungshinweise enthalten Fotografien, Animationen, Abstraktionen oder Piktogramm der Bodenverdichtungsmaschine oder Teilen hiervon. Insbesondere werden hierin die zur Fehlerbehebung zu betätigende Bauteile der Bodenverdichtungsmaschine zumindest teilweise visuell dargestellt und/oder kennzeichnen.
  • Mit Hilfe eines Überwachungssensor 13 überwacht die Fehlerermittlungseinheit 11, ob einer ausgegebenen digitalisierten Bedienungsanweisung A Folge geleistet wird. Das kann beispielhaft ein Kontakt an einer Serviceklappe sein, der bei deren Öffnen schaltet. Die Erledigung andere Bedienungsanweisungen A kann der Bediener über den Bildschirm 30, nämlich einen Touchscreen, der eine Bedieneinrichtung 31 ausbildet, quittieren. Mit dieser Bedieneinrichtung 31 lassen sich auch die Betriebszustände über den Bildschirm 30 abrufen
  • Die auf dem Speicher 12 gespeicherten digitalisierten Bedienungsanweisungen A, insbesondere die visuellen Anleitungshinweise enthalten zumindest teilweise auch Ersatzteilinformationen, Bauteilspezifikationen und/oder Identifizierungs- oder Bauteilnummern, was insbesondere die Ersatzteilbeschaffung erleichtert.
  • Optional können die auf dem Speicher 12 gespeicherten digitalisierten Bedienungsanweisungen A, insbesondere die visuellen Anleitungshinweise, einen maschinenlesbaren Code wie einen QR-Code umfassen, wobei der Code mit einer extern von der Bodenverdichtungsmaschine 1 gespeicherten Maschinendokumentation und/oder Serviceseite verknüpft ist. Es kann sich dabei um eine Bestellseite für Ersatzteile handeln, vorzugsweise direkt mit dem zu ersetzenden Bauteil.
  • Zusätzlich weist die Fehlerermittlungseinheit 11 eine Fehlerdokumentationseinheit 20 auf, die insbesondere dazu ausgestaltet ist, die ermittelten, fehlerbehafteten Betriebszustände mit Zeitangabe, deren Fehlerhäufigkeit und optional auch die Fehlerbehebungszeiten abspeichert. Maschinenausfallzeiten können so beispielsweise von der Verleihzeit abgezogen werden. Die Fehlerdokumentationseinheit 20 weist einen Fehlerspeicher 21 auf, wobei die Daten des Fehlerspeichers 21 auf dem Speicher 12 liegen.
  • Weiterhin weist die Bodenverdichtungsmaschine 1 eine Messeinrichtung 40 auf, die dazu ausgestaltet ist, eine Verdichtungsmessung auszuführen. Hierzu erfasst sie auch Daten des Antriebs 3 und weist vorzugsweise wenigstens einen Beschleunigungssensor auf. Die Betriebszustandsermittlungsvorrichtung 10 verfügt über einen Dokumentationsspeicher 25, der dazu ausgestaltet ist, die Messergebnisse der Messeinrichtung 40 abzuspeichern, dies insbesondere inklusive Daten zur Position und zum Zeitpunkt der Verdichtungsmessung.
  • Vorliegend ist der Dokumentationsspeicher 25 separat zum Speicher 12 ausgeführt. Optional können die Daten des Dokumentationsspeichers 25 jedoch auch auf dem Speicher 12 liegen.
  • Die Bodenverdichtungsmaschine 1 ist außerdem mit einer Regeleinrichtung 50 ausgestattet, mit der der Verdichtungsantrieb 3 in Abhängigkeit der Betriebszustände, die mit der Betriebszustandsermittlungsvorrichtung 10 erfasst werden, gesteuert und/oder geregelt ist. Dies kann beispielsweise ein einfaches Korrigieren der Motordrehzahl sein. Dabei ist vorgesehen, dass wenigstens einer der potentiellen fehlerhaften Betriebszustände der Fehlerliste L mit einer Steuer- oder Regelanweisungen R verknüpft ist, wobei die Fehlerermittlungseinheit 11 dazu ausgestaltet ist, den Verdichtungsantrieb 3 bei Ermittlung dieses fehlerhaften Betriebszustands entsprechend der Steuer- oder Regelanweisungen R anzusteuern. Dies kann bis zu einem sofortigen Abstellen der Bodenverdichtungsmaschine 1 gehen.
  • Mittels der kabellosen Datenschnittstelle 60 erfolgt eine Ausgabe eines Teils oder aller der Betriebszustände, die mit der Betriebszustandsermittlungsvorrichtung 10 ermittelt werden, und/oder der Fehlermeldungen, die mit der Fehlerermittlungseinheit 11 ermittelt werden. Die kabellose Datenschnittstelle 60 kann eine NFC, RFID, Bluetooth, WLAN, WAN oder Telefonnetzschnittstelle sein. Zusätzlich ist die Datenschnittstelle 60 zum Empfang von Servicedaten und deren Ausgabe über den Bildschirm 30 ausgestaltet, beispielsweise auch von Livedaten oder Direktübertragungsdaten eines Servicedienstes.
  • Vorliegend ist die Betriebszustandsermittlungsvorrichtung 10 auch dazu ausgestaltet, basierend auf einer Bestimmung einer Motordrehzahl des Verdichtungsantriebs 3 und einer Schwingungsfrequenz der Verdichtungsplatte 2 einen Keilriemenverschleiß des Keilriemens 4 zu ermitteln, wobei ein potentieller fehlerhafter Betriebszustand in der Fehlerliste L ein zu hoher Keilriemenverschleiß des Keilriemens 4 ist. Entsprechend enthält die verknüpfte digitalisierte Bedienungsanweisungen A Hinweise dazu, wie der Keilriemen 4 zu tauschen ist.
  • Mit der Bodenverdichtungsmaschine 1 ist nunmehr ein Verfahren durchführbar, gemäß dem mit der Betriebszustandsermittlungsvorrichtung 10 ein oder mehrere Betriebszustände ermittelt werden, insbesondere aus der Gruppe Motordaten, Motortemperatur, Motoröldruck, Motorölfüllstand, Kraftstofffüllstand, Kraftstoffverbrauch, Partikelfilterzustand, Partikelfilterregeneration, Schwingmetallpuffer-Verschleiß, Wartungsintervall, Betriebsstunden, Zustandsdaten des Antriebs, Batteriezustand, Batterieladezustand, Feder-Dämpfer-Systeme, Flüssigkeitsstände, Keilriemenverschleiß, Schwingmetallpuffer-Verschleiß, Kraftstoffverbrauch, Erregerlagerüberhitzung, Luftfilterverschmutzung, falscher oder fremdproduzierte Luftfilter verwendet, Aufenthaltsort (bspw. GPS-Daten) und Verdichtungsmessung. Mit der Fehlerermittlungseinheit 11 wird in Echtzeit ein fehlerbehafteter Betriebszustand unter den bestimmten Betriebszuständen ermittelt, wobei mit der Fehlerermittlungseinheit 11 über den Bildschirm 30 eine Fehlermeldung zu dem ermittelten, fehlerbehafteten Betriebszustand basierend auf der Fehlerliste L ausgegeben wird. Die Fehlermeldung umfasst die Ausgabe der verknüpften digitalisierten Bedienungsanweisung A.
  • Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Fehlerermittlungseinheit weiter dazu ausgebildet sein, auf Grundlage der erkannten fehlerbehafteten Betriebszustände ein Signal zur Motorabschaltung oder Leistungsreduzierung an einem Motor der Bodenverdichtungsmaschine auszugeben. Das Signal kann in einer Alternative automatisch ausgegeben werden. In einer anderen Alternative kann das Signal nach einer Benutzereingabe ausgegeben werden.
  • Die Fehlerermittlungseinheit kann weiter dazu ausgebildet sein weitere Signale in Abhängigkeit der erkannten fehlerbehafteten Betriebszustände auszugeben.
  • Für die Erkennung der fehlerbehafteten Betriebszustände kann die Fehlerermittlungseinheit eine Prozessoreinheit aufweisen, die zum Empfangen von Sensorsignalen ausgebildet ist. Die Sensorsignale können von einem Überwachungssensor oder weiterer Sensorik bereitgestellt werden, z. B. Sensoren für die Ermittlung von Messdaten aus der Gruppe Motordaten, Motortemperatur, Motoröldruck, Motorölfüllstand, Kraftstofffüllstand, Kraftstoffverbrauch, Partikelfilterzustand, Partikelfilterregeneration, Schwingmetallpuffer-Verschleiß, Wartungsintervall, Betriebsstunden, Zustandsdaten des Antriebs, Batteriezustand, Batterieladezustand, Feder-Dämpfer-Systeme, Flüssigkeitsstände, Keilriemenverschleiß, Schwingmetallpuffer-Verschleiß, Kraftstoffverbrauch, Erregerlagerüberhitzung, Luftfilterverschmutzung, falscher oder fremdproduzierte Luftfilter verwendet, Aufenthaltsort (bspw. GPS-Daten) und Verdichtungsmessung.
  • So können zum Beispiel Signale aus einem Sensor zur Messung der Bodenverdichtung von der Prozessoreinheit empfangen werden, mit denen Messwerte über die Verdichtung des Bodens durch die Bodenverdichtungsmaschine übertragen werden. Die Prozessoreinheit kann mittels der Messwerte einen Soll-Ist-Vergleich in Abhängigkeit der Leistungsparameter der Bodenverdichtungsmaschine durchführen. Bei Abweichungen zwischen dem Soll-Ist-Vergleich kann die Prozessoreinheit zu dem Ergebnis kommen, dass eine Funktionsstörung und damit ein fehlerbehafteter Betriebszustand vorliegt. Die Prozessoreinheit kann dann ein Signal an den Bildschirm übermitteln, um einen Fehler anzuzeigen. Gleichzeitig kann die Prozessoreinheit z. B. ein Signal zur Abschaltung des Motors der Bodenverdichtungsmaschine ausgeben, um eine Ausweitung der Funktionsstörung zu vermeiden.
  • Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Bezugszeichenliste
    1 Bodenverdichtungsmaschine 30 Bildschirm
    2 Verdichtungsplatte 31 Bedieneinrichtung
    3 Verdichtungsantrieb
    4 Keilriemen 40 Messeinrichtung
    5 Führungsstange 50 Regeleinrichtung
    10 Betriebszustandsermittlungsvorrichtung 60 Datenschnittstelle
    11 Fehlerermittlungseinheit
    12 Speicher A Bedienungsanweisung
    13 Überwachungssensor L Fehlerliste
    R Steuer- oder Regelanweisungen
    20 Fehlerdokumentationseinheit U Untergrund
    21 Fehlerspeicher
    25 Dokumentationsspeicher

Claims (18)

  1. Bodenverdichtungsmaschine (1),
    • handgeführt und/oder ferngesteuert,
    • mit einer Verdichtungsplatte (2) und einem Verdichtungsantrieb (3), der die Verdichtungsplatte (2) antreibt,
    • mit einer Betriebszustandsermittlungsvorrichtung (10) zur Bestimmung eines oder mehrerer Betriebszustände,
    o insbesondere aus der Gruppe Motordaten, Motortemperatur, Motoröldruck, Motorölfüllstand, Kraftstofffüllstand, Kraftstoffverbrauch, Partikelfilterzustand, Partikelfilterregeneration, Schwingmetallpuffer-Verschleiß, Wartungsintervall, Betriebsstunden, Zustandsdaten des Antriebs, Batteriezustand, Batterieladezustand, Feder-Dämpfer-Systeme, Flüssigkeitsstände, Keilriemenverschleiß, Schwingmetallpuffer-Verschleiß, Kraftstoffverbrauch, Erregerlagerüberhitzung, Luftfilterverschmutzung, falscher oder fremdproduzierte Luftfilter verwendet, Aufenthaltsort (bspw. GPS-Daten) und Verdichtungsmessung,
    gekennzeichnet dadurch, dass
    • die Bodenverdichtungsmaschine (1) einen Bildschirm (30) aufweist, und
    • die Betriebszustandsermittlungsvorrichtung (10) eine Fehlerermittlungseinheit (11) zur Ermittlung von fehlerbehafteten Betriebszuständen unter den bestimmten Betriebszuständen aufweist,
    • wobei die Fehlerermittlungseinheit (11) einen Speicher (12) mit einer Fehlerliste (L) potentieller fehlerhafter Betriebszustände aufweist, die mit digitalisierten Bedienungsanweisungen (A) verknüpft sind, und
    • wobei die Fehlerermittlungseinheit (11) dazu ausgestaltet ist, über den Bildschirm (30) eine Fehlermeldung zu einem ermittelten, fehlerbehafteten Betriebszustand basierend auf der Fehlerliste (L) auszugeben, umfassend eine Ausgabe der verknüpften digitalisierten Bedienungsanweisung (A).
  2. Bodenverdichtungsmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Speicher (12) gespeicherten digitalisierten Bedienungsanweisungen (A) zumindest teilweise visuelle Anleitungshinweise enthalten, wobei die Fehlerermittlungseinheit (11) insbesondere dazu ausgestaltet ist, die digitalisierte Bedienungsanweisung (A) durch wenigstens einen visuellen Anleitungshinweis auszugeben.
  3. Bodenverdichtungsmaschine (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlerermittlungseinheit (11) dazu ausgestaltet ist, die digitalisierte Bedienungsanweisung (A) durch wenigstens zwei hintereinander folgende visuelle Anleitungshinweise auszugeben, dies entweder grafisch hintereinander folgend oder zeitversetzt hintereinander folgend.
  4. Bodenverdichtungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die visuelle Anleitungshinweise Fotografien, Animationen, Abstraktionen oder Piktogramm der Bodenverdichtungsmaschine (1) oder Teilen hiervon aufweisen.
  5. Bodenverdichtungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die visuellen Anleitungshinweise zur Fehlerbehebung zu betätigende Bauteile der Bodenverdichtungsmaschine (1) zumindest teilweise visuell darstellen und/oder kennzeichnen.
  6. Bodenverdichtungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Speicher (12) gespeicherten digitalisierten Bedienungsanweisungen (A) abzuarbeitende Handlungsschritte aufweisen.
  7. Bodenverdichtungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese wenigstens einen Überwachungssensor (13) aufweist, und die Fehlerermittlungseinheit (11) dazu ausgestaltet ist, mittels dem oder den Überwachungssensoren (13) festzustellen, ob einer ausgegebenen digitalisierten Bedienungsanweisung (A) Folge geleistet wird.
  8. Bodenverdichtungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Speicher (12) gespeicherten digitalisierten Bedienungsanweisungen (A) Ersatzteilinformationen, Bauteilspezifikationen und/oder Identifizierungs- oder Bauteilnummern umfassen.
  9. Bodenverdichtungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Bedieneinrichtung (31) aufweist, die dazu ausgestaltet ist, die Betriebszustände über den Bildschirm (30) abzurufen und/oder eine auf dem Bildschirm (30) angezeigte Bedienungsanweisung (A) zu bestätigen.
  10. Bodenverdichtungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Speicher (12) gespeicherten digitalisierten Bedienungsanweisungen (A) einen maschinenlesbaren Code umfassen, wobei der Code mit einer extern von der Bodenverdichtungsmaschine (1) gespeicherten Maschinendokumentation und/oder Serviceseite verknüpft ist.
  11. Bodenverdichtungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlerermittlungseinheit (11) eine Fehlerdokumentationseinheit (20) aufweist, die insbesondere dazu ausgestaltet ist, die ermittelten, fehlerbehafteten Betriebszustände und optional deren Fehlerhäufigkeit und/oder die Fehlerbehebungszeiten abzuspeichern.
  12. Bodenverdichtungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenverdichtungsmaschine (1) eine Messeinrichtung (40) aufweist, die dazu ausgestaltet ist, eine Verdichtungsmessung auszuführen, und die Betriebszustandsermittlungsvorrichtung (10) einen Dokumentationsspeicher (25) aufweist, der dazu ausgestaltet ist, die Messergebnisse der Messeinrichtung (40) abzuspeichern.
  13. Bodenverdichtungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Regeleinrichtung (50) aufweist, mit der der Verdichtungsantrieb (3) in Abhängigkeit der Betriebszustände gesteuert und/oder geregelt ist.
  14. Bodenverdichtungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der potentiellen fehlerhaften Betriebszustände der Fehlerliste (L) mit einer Steuer- oder Regelanweisungen (R) verknüpft ist,
    wobei die Fehlerermittlungseinheit (11) dazu ausgestaltet ist, den Verdichtungsantrieb (3) bei Ermittlung dieses fehlerhaften Betriebszustands entsprechend der Steuer- oder Regelanweisungen (R) anzusteuern.
  15. Bodenverdichtungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Datenschnittstelle (60) aufweist,
    - die zur Ausgabe eines Teils oder aller der Betriebszustände mit der Betriebszustandsermittlungsvorrichtung (10) gekoppelt ist, und/oder
    - die zur Ausgabe der Fehlermeldungen mit der Fehlerermittlungseinheit (11) gekoppelt ist.
  16. Bodenverdichtungsmaschine (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenschnittstelle (60) zum Empfang von Servicedaten und deren Ausgabe über den Bildschirm (30) ausgestaltet ist.
  17. Bodenverdichtungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungsplatte (2) über einen Keilriemen (4) von dem Verdichtungsantrieb (3) angetrieben ist, und die Betriebszustandsermittlungsvorrichtung (10) dazu ausgestaltet ist, basierend auf einer Bestimmung einer Motordrehzahl des Verdichtungsantriebs (3) und einer Schwingungsfrequenz der Verdichtungsplatte (2) einen Keilriemenverschleiß des Keilriemens (4) zu ermitteln, wobei ein potentieller fehlerhafter Betriebszustand in der Fehlerliste (L) ein zu hoher Keilriemenverschleiß des Keilriemens (4) ist.
  18. Verfahren zum Betrieb einer Bodenverdichtungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    • wobei mit der Betriebszustandsermittlungsvorrichtung (10) ein oder mehrere Betriebszustände ermittelt werden,
    o insbesondere aus der Gruppe Motordaten, Motortemperatur, Motoröldruck, Motorölfüllstand, Kraftstofffüllstand, Kraftstoffverbrauch, Partikelfilterzustand, Partikelfilterregeneration, Schwingmetallpuffer-Verschleiß, Wartungsintervall, Betriebsstunden, Zustandsdaten des Antriebs, Batteriezustand, Batterieladezustand, Feder-Dämpfer-Systeme, Flüssigkeitsstände, Keilriemenverschleiß, Schwingmetallpuffer-Verschleiß, Kraftstoffverbrauch, Erregerlagerüberhitzung, Luftfilterverschmutzung, falscher oder fremdproduzierte Luftfilter verwendet, Aufenthaltsort (bspw. GPS-Daten) und Verdichtungsmessung,
    • wobei mit der Fehlerermittlungseinheit (11) ein fehlerbehafteter Betriebszustand unter den bestimmten Betriebszuständen ermittelt wird, und
    • wobei mit der Fehlerermittlungseinheit (11) über den Bildschirm (30) eine Fehlermeldung zu dem ermittelten, fehlerbehafteten Betriebszustand basierend auf der Fehlerliste (L) ausgegeben wird, umfassend die Ausgabe der verknüpften digitalisierten Bedienungsanweisung (A).
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