EP4276251A1 - Method for determining an loading of an excavator attachment and excavator - Google Patents

Method for determining an loading of an excavator attachment and excavator Download PDF

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Publication number
EP4276251A1
EP4276251A1 EP23164568.0A EP23164568A EP4276251A1 EP 4276251 A1 EP4276251 A1 EP 4276251A1 EP 23164568 A EP23164568 A EP 23164568A EP 4276251 A1 EP4276251 A1 EP 4276251A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
excavator
attachment
sensors
arm
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23164568.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Rainer Schrode
Ulrike Nohlen
Frank Edmaier
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.)
MTS Schrode AG
Original Assignee
MTS Schrode AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MTS Schrode AG filed Critical MTS Schrode AG
Publication of EP4276251A1 publication Critical patent/EP4276251A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/96—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements for alternate or simultaneous use of different digging elements
    • E02F3/967—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements for alternate or simultaneous use of different digging elements of compacting-type tools
    • 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
    • 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
    • E02D3/068—Vibrating apparatus operating with systems involving reciprocating masses
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26—Indicating devices
    • E02F9/264—Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool

Definitions

  • the invention relates to a method for determining a load on an excavator attachment via an excavator with an excavator arm to which the excavator attachment is coupled.
  • Attachments are, for example, in the form of add-on compactors from the DE 10 2009 018 490 A1 and DE 10 2008 006 211 A1 known. They are used as additional excavator equipment, particularly in trench and pipeline construction. In conjunction with quick-change devices and rotary heads, they offer cost-effective changing devices that save costs and increase work safety. From the DE 203 07 434 U1 an add-on compactor is known, which has an unspecified measuring device for determining the compaction state of the soil, so that it is possible to check whether the soil to be processed already has the required degree of compaction or needs to be processed again.
  • the US 5,695,298 describes a roller compactor which is not intended and designed for attachment to an excavator, for which it is proposed to control the excitation of a vibrating body in such a way that a harmonic vibration component which has a frequency that is half as large as the excitation frequency, is in a predetermined relationship to the overall vibration.
  • the vibration in this roller compactor is determined depending on a quantity that characterizes a distortion factor.
  • a method is known to indicate the end of soil compaction. A determination should only be made at certain time intervals.
  • the add-on compactor is pressed onto a subsoil to be compacted and the contact force or a variable that correlates with it is measured.
  • the required compression period is then determined as a function of the measured contact force or the contact pressure size correlating with the contact force and a signaling device is actuated when the required compression period has been reached.
  • the invention solves this problem by a method with the features of claim 1 and an excavator with the features of claim 8.
  • Advantageous refinements and features of the invention are set out in the subclaims.
  • the invention provides that the method carries out a load determination by determining the position of the excavator arm and/or the hydraulic pressure in one or more hydraulic cylinders of the excavator arm.
  • the position of the excavator arm and/or the knowledge of the pressure in the hydraulics of the excavator arm provides information about how high the contact pressure on the attachment tool is. This is determined in a processing device by comparing it with corresponding values that are stored as reference values.
  • the reference values are determined for the respective excavator and are stored for it or for its series.
  • information about the contact force can be determined from the position of the excavator arm.
  • the contact pressure can also be determined from the pressure in one or more hydraulic cylinders of the excavator arm.
  • both values namely the information about the pressure in the hydraulic cylinder and the position of the excavator arm in relation to each other, which are already transmitted to the control device of the excavator, are evaluated together, the information for the contact pressure of the attachment can be determined precisely to the required extent. From this, conclusions can be drawn about the degree of compaction achieved over the time of compaction.
  • this data of the contact pressure is linked to geodata in order to have precise knowledge and traceability of the data for the contact pressure and thus the compaction that has taken place.
  • the contact force can also be determined subsequently, but also precisely during soil cultivation assigned to the position.
  • the geodata can come directly from the attachment, if it is equipped accordingly, or from the excavator, with the geodata of the attachment then being determined from the geodata of the excavator and the position of the excavator arm and the geometry data of the attachment fed into the excavator control as well as corresponding correction data.
  • control of the surcharge is varied based on the predetermined surcharge and/or based on the recorded geodata. If the excavator attachment is an attached compactor, the compaction performance can be varied and/or selected either in terms of strength or in terms of location.
  • the procedure is not only suitable for subsequent control, but also for testing during the actual work process and provides a good and simple control option.
  • further sensors can be provided to determine the end of compression.
  • other measured variables in particular the distortion factor, can be determined. These measured variables are then also logged and saved. These additional measurement variables can then also be saved linked to the geodata. In this way, additional data can be collected. In particular, it can be provided that measurements of the soil condition and other measurements that are recorded on the attachment are also logged and stored.
  • Additional sensors can determine the position of the attachment, for example the inclination of the compressor plate via an inclination sensor.
  • a rotation angle sensor for the attachment can also be provided to determine its position to send its geometry to the excavator control as information.
  • the compaction is determined via the settlement depth and material quality of the material to be compacted.
  • the surcharge data can be displayed visually in relation to the corresponding geodata. If further measured variables are recorded, these can also be displayed visualized and, in particular, linked to the load data and/or geodata.
  • the display can take place directly on the excavator on a display device provided here, but also externally on other display devices, in particular later in an evaluation via a computer system. In principle, both synchronous and asynchronous processing, evaluation and/or display are possible.
  • an action is initiated, in particular a signal is output, when a certain limit value is reached.
  • This limit value can consist of a specific load or a specific compaction time, so that the excavator driver receives information that he has sufficiently compacted a corresponding region.
  • the invention further relates to an excavator for connecting to an excavator attachment, in particular one Attachable compactor with a vibrating compressor plate, with sensors being provided which determine the position of the excavator arm and/or the pressure in one or more hydraulic cylinders of the excavator arm.
  • the signals from the sensors are sent to a processing device, which processes the signals in accordance with the method described above.
  • sensors are arranged on a coupled attachment, in particular on an attached compactor, and/or between a coupled attachment, in particular an attached compactor, and the excavator.
  • These sensors can, among other things, record the inclination and angle of rotation of the attachment, but also other data for recording measured variables and determining parameters such as the harmonic distortion.
  • one or more sensors may be rigidly coupled to the compressor plate. It can be provided that the amplitude and frequency of the vibrations of the compressor plate can be detected in one or more directions orthogonal to the plane of the compressor plate using a sensor. Movements can also be detected and passed on by the one or more sensors arranged on the compressor plate. From this, further information about the compression that has occurred can be derived.
  • the excavator has appropriate detection devices at a suitable location, for example in the form of sensors, as well as at least one storage device, processing device, energy supply and / or input device for manually entering data and display device for displaying the determined data, etc.
  • a sensor can also be provided on the rotating device of the compressor, which measures the alignment of the compressor plate to the carrier device and passes this data on, for example, to a display device placed in the excavator cabin (driver's cab). . Furthermore, as stated, the inclination of the attachment can be determined, as this has an influence on the compaction result.
  • the individual processing devices that are intended for execution in the above-mentioned method on an excavator with an excavator attachment can be designed as software modules on a computer system, for example on a notebook or tablet PC. It is further understood that, for example, sensors can be arranged on the excavator attachment, whereas the storage device, processing device, input device or display device, etc. can be arranged both inside the excavator and outside the excavator. In the excavator they can be arranged in particular in the driver's cab of an excavator.
  • the transmission of the data recorded by the detection devices, here the sensors, for determining the position of the excavator arm and/or the pressure in one or more hydraulic cylinders, as well as data from other sensors, can be either wired or wireless to the processing device, storage device, etc . take place.
  • a corresponding excavator attachment can have its own power supply, which, if sensors are provided, supplies them with power. Alternatively, this can be done using the excavator.
  • the sensors for determining the position of the excavator arm and/or the pressure of one or more of the hydraulic cylinders are usually supplied via the excavator.
  • the power supply to the processing device, storage, display and/or input device, etc. will be provided via the excavator.
  • the geodata is determined, for example, via a satellite-based positioning system, for example a GPS system, which in particular determines and stores the current position of the excavator, provided the excavator has a corresponding GPS receiver.
  • the geodata of the attachment about the position of the excavator arm as well as correction data and information about the geometry and type of the attachment can then be determined from the excavator data, as well as, if necessary, the position of the attachment.
  • This Data can be linked to the load data.
  • the data from the positioning system for determining the geodata can e.g. B. transmitted wirelessly to a computer system of the excavator comprising the storage, processing, display and / or input device etc.
  • the attachment can also have its own GPS receiver so that the geodata is immediately available after correction.
  • the attachment here the compressor
  • the attachment can be automatically recognized, displayed and assigned via a tool recognition on a display device of the carrier device (excavator).
  • a display device in the cabin of the carrier device can also be implemented by glasses for the device operator, which display the results of the compaction as well as other measured parameters including tool recognition.
  • the invention is explained in more detail below with reference to a drawing.
  • the only figure shows an excavator (carrier device) 14 with a coupled excavator attachment 10, which in the present case is an attached compactor 16 which is coupled to an arm 14 of the excavator 14.
  • the add-on compactor 10 is connected to the excavator arm 11 of the excavator 14 via a quick coupler 12 and a rotating device 14 with a vertical axis of rotation 16.
  • the add-on compactor 10 includes in the figure below the Quick coupler 12 has a rotating device 16, the underside of which is connected to an upper part 18, which is connected to a lower part via elastic coupling elements 20.
  • the lower part 22 in turn comprises a vibrating lower part in the form of a compressor plate 24, on which a drive unit 26 is arranged. This includes a hydraulic drive motor, not shown.
  • the add-on compactor is not only mechanically connected to the arm 11 of the excavator 14, but also to the hydraulic supply lines of the excavator 14.
  • the rotating device 16 is controlled via this and, on the other hand, the eccentric device 26 is controlled.
  • the rotating device 16 allows the upper part 18 and lower part 22 to be rotated about an axis of rotation 28 that is orthogonal to the plane of the compressor plate 24 during operation of the add-on compressor 10.
  • the rotation is determined by a rotation angle sensor 39a and an inclination sensor 39b.
  • a sinusoidal force component is generated on the compressor plate 24 and is orthogonal to the plane of the compressor plate 24.
  • Add-on compactor 10 is used. In these usage situations it is particularly important to ensure a certain degree of compaction of the spatial area 34. The maximum possible compression is often desired. Furthermore, in these application scenarios, soils are often used that cannot be used for road superstructure, for example soils that are not frost-proof or have little shear resistance, in particular fine-grained or mixed-grain cohesive soils, as well as stone fill.
  • the add-on compactor 10 In order to indicate to the machine operator of the excavator 14 that an at least substantially maximum possible compression state has been reached in the spatial area 34, the add-on compactor 10 preferably has an additional device which indicates to the machine operator when said maximum possible compression has been reached. This has the reference number 36 and is provided here on the add-on compressor 10. Alternatively, it can be designed in the excavator 14 as part of a general display device or as a separate display device.
  • sensors can be provided, for example one or more sensors 38, which are rigidly coupled to the compressor plate 24, and with which the amplitude and frequency of the vibrations of the compressor plate 24 are detected in one or more directions orthogonal to the plane of the compressor plate 24 can. At least one sensor 38 arranged on the compressor plate 24 can also be used Movements can be detected and passed on. From this, further information about the compression that has occurred can be derived.
  • the alignment of the compressor plate 24 to the carrier device 14 is measured via the sensor 39a provided on the rotating device 16 of the compressor 10 and this data is placed in the excavator cabin (driver's cab) 44 Pass on the display device (not shown). Further data recorded is the inclination of the compressor 10 above the sensor 39b.
  • an electronic processing device 40 is also provided, which in the present embodiment is arranged in the driver's cab 44 of the excavator 14, which, in addition to other signals, also receives and processes the signal from the sensor 38 and the sensors 39a, b.
  • the processing device 40 has a storage medium on which a computer program is stored, which is programmed to carry out the method in question.
  • the processing device 40 obtains electrical energy via the excavator 14.
  • a display device 42 is arranged in the excavator 14 and connected to the processing device 40.
  • the processing device 40 on the other hand, like the display device, is directly in the driver's cab 44 Excavator 14 arranged. In this case, the signal from the sensor 38 and/or the sensors 39a, b is transmitted wirelessly to the processing device 40.
  • the position of the excavator arm 11, which is detected and controlled by the excavator sensors (not shown) and/or the hydraulic pressure is detected either in all or in some of the hydraulic cylinders 11a, 11b, 11c of the excavator 14 and from these
  • a load is determined by the processing device 40 by comparison with reference values.
  • both values namely the position of the excavator arm 11 and the hydraulic pressure of the hydraulic cylinders 11a, 11b and 11c, are determined and processed. This improves the accuracy.
  • a satellite-based positioning system (not shown), for example a GPS system, is provided on the excavator 14 or the attached compactor 10, which detects and displays the current position of the attached compactor 10 and / or the excavator 14 and this Data is stored in the computer system, for example of the excavator 14, and linked and stored with the loading data and, if necessary, other data determined for the add-on compactor 10 and/or excavator 14, for example from the sensor 38. If the GPS signal of the excavator 14 is detected because it has a receiver, the position of the Excavator arm and the stored geometry of the attachment 10 determines the position of the attachment. Additional correction data is used in the usual way.
  • the computer system can have a processing device (e.g. the processing device 40), a display device (e.g. the display device 42), an input device and/or a storage device.
  • a processing device e.g. the processing device 40
  • a display device e.g. the display device 42
  • an input device e.g. the input device
  • a storage device e.g. the storage device
  • the signals from the sensors 38, 39a, b and the GPS can be transmitted wirelessly to the computer system of the excavator 14, which can be, for example, a PC, a notebook, a tablet PC or similar.
  • the computer system of the excavator 14 can be, for example, a PC, a notebook, a tablet PC or similar.
  • tablet PCs which can be used by the excavator driver in the excavator 14 and can be mounted in a holder here, is particularly advantageous because this allows the data to be evaluated later in a particularly simple manner outside the excavator.
  • the computer system has a data memory and a processor (both not shown), with a computer program being stored in the memory and executed by the processor. In this way, various storage and processing devices are implemented on a software basis.
  • the computer system also has a display device, for example in the form of a screen (display device 42), and an input device, for example in the form of a Keyboard, a voice input device or another haptic input device.
  • the method described here and the device described make it particularly easy to record a compaction and to prepare the data in a qualified manner for later checks and quality assurance measures of the compaction.
  • the attachment here the compressor 10
  • the attachment can be automatically recognized, displayed and assigned via tool recognition on the display device 42 of the carrier device 14. Alternatively, this can also be done by a user.
  • the display device 42 in the cabin of the carrier device can also be glasses for the device operator, which display the results of the compaction as well as other measured parameters including tool recognition.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Auflast eines Baggeranbaugeräts (10) über einen Bagger (14) mit einem Baggerarm (11), an den das Baggeranbaugerät (10) angekoppelt ist, mit folgenden Schritten:a. Bestimmen der Position des Baggerarms (11) und/oder des Drucks in einem oder mehreren Hydraulikzylindern (11a, b) des Baggerarms (11),b. Ermitteln der Auflast auf das Baggeranbaugerät (10) mittels der bestimmten Position des Baggerarms (11) und/oder des bestimmten Drucks des einen oder mehreren Hydraulikzylindern (11a, b),c. Verknüpfen der bestimmten Auflast mit Geodaten zur Positionsbestimmung undd. Protokollieren und Speichern der ermittelten Auflastdaten und der zugeordneten Geodaten.The invention relates to a method for determining a load on an excavator attachment (10) via an excavator (14) with an excavator arm (11) to which the excavator attachment (10) is coupled, with the following steps:a. Determining the position of the excavator arm (11) and/or the pressure in one or more hydraulic cylinders (11a, b) of the excavator arm (11),b. Determining the load on the excavator attachment (10) by means of the specific position of the excavator arm (11) and/or the specific pressure of the one or more hydraulic cylinders (11a, b), c. Linking the specific load with geodata to determine position and d. Logging and saving the determined load data and the assigned geodata.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Auflast eines Baggeranbaugeräts über einen Bagger mit einem Baggerarm, an den das Baggeranbaugerät angekoppelt ist.The invention relates to a method for determining a load on an excavator attachment via an excavator with an excavator arm to which the excavator attachment is coupled.

Anbaugeräte sind beispielsweise in Form von Anbauverdichtern aus der DE 10 2009 018 490 A1 und DE 10 2008 006 211 A1 bekannt. Sie werden als Baggerzusatzgeräte insbesondere im Graben- und Rohleitungsbau verwendet. In Verbindung mit Schnellwechseleinrichtungen und Drehköpfen bieten sie sich als kostengünstige Wechselgeräte und dazu kosteneinsparend und zur Erhöhung der Arbeitssicherheit an. Aus der DE 203 07 434 U1 ist ein Anbauverdichter bekannt, der eine nicht näher definierte Messeinrichtung zur Feststellung des Verdichtungszustandes des Bodens aufweist, damit eine Kontrolle möglich ist, ob das zu bearbeitende Erdreich bereits den erforderlichen Verdichtungsgrad aufweist oder erneut bearbeitet werden muss.Attachments are, for example, in the form of add-on compactors from the DE 10 2009 018 490 A1 and DE 10 2008 006 211 A1 known. They are used as additional excavator equipment, particularly in trench and pipeline construction. In conjunction with quick-change devices and rotary heads, they offer cost-effective changing devices that save costs and increase work safety. From the DE 203 07 434 U1 an add-on compactor is known, which has an unspecified measuring device for determining the compaction state of the soil, so that it is possible to check whether the soil to be processed already has the required degree of compaction or needs to be processed again.

Die US 5,695,298 beschreibt einen Walzenverdichter, der nicht für den Anbau an einen Bagger vorgesehen und ausgebildet ist, wobei für diesen vorgeschlagen wird, die Erregung eines Vibrationskörpers so zu steuern, dass eine harmonische Schwingungskomponente, die eine Frequenz aufweist, die halb so groß ist wie die Erregerfrequenz, in einem vorgegebenen Verhältnis zur Gesamtschwingung steht. Letztlich wird bei diesem Walzenverdichter die Vibration also abhängig von einer einen Klirrfaktor charakterisierenden Größe ermittelt.The US 5,695,298 describes a roller compactor which is not intended and designed for attachment to an excavator, for which it is proposed to control the excitation of a vibrating body in such a way that a harmonic vibration component which has a frequency that is half as large as the excitation frequency, is in a predetermined relationship to the overall vibration. Ultimately, the vibration in this roller compactor is determined depending on a quantity that characterizes a distortion factor.

Weiterhin ist es aus der DE 20 2004 015 141 U1 bekannt, den Verdichtungsgrad des Bodenuntergrundes über eine Beschleunigungsmessung der Bodenplatte über den Verdichtungsprozess hinweg zu überwachen. Dieser Vorgang ist allerdings verhältnismäßig aufwendig und in der Umsetzung kostenintensiver.Furthermore, it is from the DE 20 2004 015 141 U1 known to monitor the degree of compaction of the soil subsoil by measuring the acceleration of the base plate throughout the compaction process. However, this process is relatively complex and more expensive to implement.

Ferner schlägt die DE 10 2013 200 274 A1 eine Verdichtungsenderkennung vor. Konkret soll hier angezeigt werden, wenn im Betrieb des Anbauverdichters keine oder zumindest keine wesentliche weitere Verdichtung des Bodens mehr erfolgt. Hierzu wird die fortschreitende Bodenverdichtung über einem Sensor während eines Arbeitsprozesses verfolgt.Furthermore, it beats DE 10 2013 200 274 A1 a compression end detection. Specifically, it should be indicated here if there is no further compaction of the soil, or at least no significant further compaction, during operation of the add-on compactor. For this purpose the progressive Soil compaction is tracked via a sensor during a work process.

Weiterhin ist aus der DE 10 2016 003 387 A1 ein Verfahren bekannt, um das Ende einer Bodenverdichtung anzuzeigen. Dabei soll eine Bestimmung lediglich in gewissen Zeitintervallen erfolgen. Der Anbauverdichter wird auf einen zu verdichtenden Bodenuntergrund angepresst und die Anpresskraft oder eine hiermit korrelierende Größe gemessen. Es wird dann die erforderliche Verdichtungsdauer in Abhängigkeit von der gemessenen Anpresskraft oder der mit der Anpresskraft korrelierenden Anpressgröße bestimmt und eine Signaleinrichtung betätigt, wenn die erforderliche Verdichtungsdauer erreicht ist.Furthermore, from the DE 10 2016 003 387 A1 a method is known to indicate the end of soil compaction. A determination should only be made at certain time intervals. The add-on compactor is pressed onto a subsoil to be compacted and the contact force or a variable that correlates with it is measured. The required compression period is then determined as a function of the measured contact force or the contact pressure size correlating with the contact force and a signaling device is actuated when the required compression period has been reached.

Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereit zu stellen, das über die Bestimmung des Verdichtungsendes hinausgeht und dabei eine weitere Bestimmung von Parametern ermöglicht.Based on this known prior art, it is the object of the invention to provide a method that goes beyond determining the end of compression and thereby enables further determination of parameters.

Insbesondere soll eine Nachverfolgung und Dokumentation der aufgebrachten Auflast ermöglicht werden.In particular, tracking and documentation of the applied load should be made possible.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruch 1 sowie einen Bagger mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.The invention solves this problem by a method with the features of claim 1 and an excavator with the features of claim 8. Advantageous refinements and features of the invention are set out in the subclaims.

Die Erfindung sieht dabei vor, dass das Verfahren über die Bestimmung der Position des Baggerarms und/oder des hydraulischen Drucks in einem oder mehreren Hydraulikzylindern des Baggerarms eine Auflastbestimmung durchführt. Dabei wird über die Position des Baggerarms und/oder die Kenntnis des Drucks in der Hydraulik des Baggerarms bereits einer Erkenntnis erhalten, wie hoch der Anpressdruck am Anbauwerkzeug ist. Diese wird in einer Verarbeitungseinrichtung über den Vergleich mit entsprechenden Werten, die als Referenzwerte hinterlegt sind, ermittelt. Die Referenzwerte werden dabei für den jeweiligen Bagger ermittelt und sind für diesen bzw. für seine Baureihe hinterlegt.The invention provides that the method carries out a load determination by determining the position of the excavator arm and/or the hydraulic pressure in one or more hydraulic cylinders of the excavator arm. The position of the excavator arm and/or the knowledge of the pressure in the hydraulics of the excavator arm provides information about how high the contact pressure on the attachment tool is. This is determined in a processing device by comparing it with corresponding values that are stored as reference values. The reference values are determined for the respective excavator and are stored for it or for its series.

Insbesondere können Informationen über die Anpresskraft aus der Position des Baggerarms ermittelt werden. Alternativ oder vorzugsweise kann ergänzend auch neben der Position des Baggerarms aus dem Druck in einem oder mehreren Hydraulikzylindern des Baggerarms die Anpresskraft ermittelt werden. Insbesondere wenn man beide Werte, nämlich die Information über den Druck im Hydraulikzylinder und die Position des Baggerarms in Relation gemeinsam auswertet, die ohnehin an die Steuereinrichtung des Baggers übermittelt werden, lassen sich die Angaben für den Anpressdruck des Anbaugeräts in erforderlichem Maße genau bestimmen. Hieraus können über die Zeit der Verdichtung dann Rückschlüsse auf den erreichten Verdichtungsgrad gezogen werden.In particular, information about the contact force can be determined from the position of the excavator arm. Alternatively or preferably, in addition to the position of the excavator arm, the contact pressure can also be determined from the pressure in one or more hydraulic cylinders of the excavator arm. In particular, if both values, namely the information about the pressure in the hydraulic cylinder and the position of the excavator arm in relation to each other, which are already transmitted to the control device of the excavator, are evaluated together, the information for the contact pressure of the attachment can be determined precisely to the required extent. From this, conclusions can be drawn about the degree of compaction achieved over the time of compaction.

Zusätzlich können Informationen über die Neigung oder Position des Anbaugeräts, insbesondere eine Verdichterplatte, zum Bagger erfasst und verarbeitet werden.In addition, information about the inclination or position of the attachment, in particular a compactor plate, to the excavator can be recorded and processed.

Erfindungsgemäß soll nun vorgesehen sein, dass diese Daten des Anpressdrucks mit Geodaten verknüpft werden, um eine genaue Kenntnis und Nachverfolgbarkeit der Daten für den Anpressdruck und damit die erfolgte Verdichtung zu haben, auf diese Weise kann die Anpresskraft auch nachträglich, aber auch während der Bodenbearbeitung genau der Position zugeordnet werden. Die Geodaten können dabei unmittelbar vom Anbaugerät stammen, sofern dieses entsprechend ausgerüstet ist oder vom Bagger, wobei dann die Geodaten des Anbaugeräts aus den Geodaten des Baggers sowie der Position des Baggerarms und den in die Baggersteuerung eingespeisten Geometriedaten des Anbaugeräts sowie entsprechende Korrekturdaten ermittelt werden.According to the invention, it should now be provided that this data of the contact pressure is linked to geodata in order to have precise knowledge and traceability of the data for the contact pressure and thus the compaction that has taken place. In this way, the contact force can also be determined subsequently, but also precisely during soil cultivation assigned to the position. The geodata can come directly from the attachment, if it is equipped accordingly, or from the excavator, with the geodata of the attachment then being determined from the geodata of the excavator and the position of the excavator arm and the geometry data of the attachment fed into the excavator control as well as corresponding correction data.

Es lässt sich auf diese Weise vorteilhaft auch im Nachhinein belegen, dass die erforderliche Verdichtungsleistung überall eingehalten wurde und der Baggerfahrer aber auch der Bauunternehmer hat so gegenüber seinem Auftraggeber einen Nachweis für seine geleistete Arbeit. Die Qualität der Bearbeitung ist auf diese Weise dokumentierbar.In this way, it can be advantageously proven retrospectively that the required compaction performance was met everywhere and the excavator driver but also the building contractor has proof of the work he has done to his client. The quality of the processing can be documented in this way.

Darüber hinaus erhält der Baggerführer während der Bearbeitung auch sogleich einen Hinweis, ob eine weitere Bearbeitung in einer bestimmten Region notwendig ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine Steuerung der Auflast anhand der vorherbestimmten Auflast und/oder oder anhand der erfassten Geodaten variiert wird. Sofern es sich bei dem Baggeranbaugerät um einen Anbauverdichter handelt, kann auf diese Weise die Verdichtungsleistung entweder bezüglich der Stärke oder bezüglich des Ortes variiert und/oder gewählt werden.In addition, the excavator operator immediately receives an indication during processing as to whether further processing is necessary in a specific region. According to a preferred embodiment, it can be provided that control of the surcharge is varied based on the predetermined surcharge and/or based on the recorded geodata. If the excavator attachment is an attached compactor, the compaction performance can be varied and/or selected either in terms of strength or in terms of location.

Auf diese Weise bietet sich das Verfahren nicht nur für eine nachträgliche Kontrolle, sondern auch für eine Prüfung während des eigentlichen Arbeitsvorgangs an und liefert eine gute und einfache Kontrollmöglichkeit.In this way, the procedure is not only suitable for subsequent control, but also for testing during the actual work process and provides a good and simple control option.

Darüber hinaus können zur Bestimmung des Verdichtungsendes weitere Sensoren vorgesehen sein. Darüber hinaus können weitere Messgrößen, insbesondere der Klirrfaktor, bestimmt werden. Diese Messgrößen werden dann insbesondere ebenfalls protokolliert und gespeichert. Diese zusätzlichen weiteren Messgrößen können dann ebenfalls mit den Geodaten verknüpft gespeichert werden. Auf diese Weise können zusätzliche Daten erfasst werden. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass auch Messgrößen zur Bodenbeschaffenheit sowie weitere Messgrößen, die am Anbaugerät erfasst werden, protokolliert und gespeichert werden.In addition, further sensors can be provided to determine the end of compression. In addition, other measured variables, in particular the distortion factor, can be determined. These measured variables are then also logged and saved. These additional measurement variables can then also be saved linked to the geodata. In this way, additional data can be collected. In particular, it can be provided that measurements of the soil condition and other measurements that are recorded on the attachment are also logged and stored.

Weitere Sensoren können die Lage des Anbaugeräts bestimmen, z.B. die Neigung der Verdichterplatte über einen Neigungssensor. Auch ein Drehwinkelsensor für das Anbaugerät kann vorgesehen sein, um dessen Lage neben dessen Geometrie an die Baggersteuerung als Information zu senden.Additional sensors can determine the position of the attachment, for example the inclination of the compressor plate via an inclination sensor. A rotation angle sensor for the attachment can also be provided to determine its position to send its geometry to the excavator control as information.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Verdichtung über die Setzungstiefe und Materialbeschaffenheit des zu verdichtenden Materials ermittelt wird.For example, it can be provided that the compaction is determined via the settlement depth and material quality of the material to be compacted.

Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass die Auflastdaten zu den entsprechenden Geodaten visualisiert angezeigt werden können. Sofern weitere Messgrößen erfasst werden, können auch diese visualisiert angezeigt werden und insbesondere mit den Auflastdaten und/oder den Geodaten verknüpft werden. Die Anzeige kann dabei direkt am Bagger an einem hier vorgesehenen Anzeigegerät, aber auch extern an weiteren Anzeigegeräten erfolgen, insbesondere auch später in einer Auswertung über ein Computersystem. Grundsätzlich ist sowohl eine synchrone als auch eine asynchrone Verarbeitung, Auswertung und/oder Darstellung möglich.In particular, it can also be provided that the surcharge data can be displayed visually in relation to the corresponding geodata. If further measured variables are recorded, these can also be displayed visualized and, in particular, linked to the load data and/or geodata. The display can take place directly on the excavator on a display device provided here, but also externally on other display devices, in particular later in an evaluation via a computer system. In principle, both synchronous and asynchronous processing, evaluation and/or display are possible.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass eine Aktion veranlasst wird, insbesondere ein Signal ausgegeben wird, wenn ein bestimmter Grenzwert erreicht wird. Dieser Grenzwert kann in einer bestimmten Auflast oder auch in einer bestimmten Verdichtungszeit bestehen, so dass der Baggerfahrer eine Information erhält, dass er eine entsprechende Region hinreichend verdichtet hat.Furthermore, it can be provided that an action is initiated, in particular a signal is output, when a certain limit value is reached. This limit value can consist of a specific load or a specific compaction time, so that the excavator driver receives information that he has sufficiently compacted a corresponding region.

Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Bagger zum Verbinden mit einem Baggeranbaugerät, insbesondere einem Anbauverdichter mit einer schwingenden Verdichterplatte, wobei Sensoren vorgesehen sind, die die Position des Baggerarms und/oder den Druck in einem oder mehreren Hydraulikzylindern des Baggerarms bestimmen. Dabei werden die Signale der Sensoren an eine Verarbeitungseinrichtung geleitet, die die Signale entsprechend dem vorstehend beschriebenen Verfahren verarbeitet.The invention further relates to an excavator for connecting to an excavator attachment, in particular one Attachable compactor with a vibrating compressor plate, with sensors being provided which determine the position of the excavator arm and/or the pressure in one or more hydraulic cylinders of the excavator arm. The signals from the sensors are sent to a processing device, which processes the signals in accordance with the method described above.

Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn weitere Sensoren an einem angekuppelten Anbaugerät, insbesondere an einem Anbauverdichter und/oder zwischen einem angekuppelten Anbaugerät, insbesondere einem Anbauverdichter und dem Bagger angeordnet sind. Diese Sensoren können unter anderem Neigung und Drehwinkel des Anbaugerätes, aber auch andere Daten zur Erfassung von Messgrößen und Bestimmung von Parametern, wie z.B. dem Klirrfaktor, erfassen.It is particularly preferred if further sensors are arranged on a coupled attachment, in particular on an attached compactor, and/or between a coupled attachment, in particular an attached compactor, and the excavator. These sensors can, among other things, record the inclination and angle of rotation of the attachment, but also other data for recording measured variables and determining parameters such as the harmonic distortion.

Zum Beispiel können einer oder mehrere Sensoren mit der Verdichterplatte starr gekoppelt sein. Es kann vorgesehen sein, dass mit einem Sensor die Amplitude und Frequenz der Schwingungen der Verdichterplatte in einer oder mehreren Richtungen orthogonal zur Ebene der Verdichterplatte erfasst werden können. Von den auf der Verdichterplatte angeordneten einem oder mehreren Sensoren können zusätzlich auch Bewegungen ermittelt und weitergegeben werden. Hieraus können weitere Informationen über die erfolgte Verdichtung abgeleitet werden.For example, one or more sensors may be rigidly coupled to the compressor plate. It can be provided that the amplitude and frequency of the vibrations of the compressor plate can be detected in one or more directions orthogonal to the plane of the compressor plate using a sensor. Movements can also be detected and passed on by the one or more sensors arranged on the compressor plate. From this, further information about the compression that has occurred can be derived.

Ferner kann vorgesehen sein, dass der Bagger an geeigneter Stelle über entsprechende Erfassungseinrichtungen, beispielsweise in Form von Sensoren verfügt, sowie über mindestens eine Speichereinrichtung, Verarbeitungseinrichtung, Energieversorgung und/oder Eingabeeinrichtung zur manuellen Eingabe von Daten sowie Anzeigeeinrichtung zur Anzeige der ermittelten Daten etc.Furthermore, it can be provided that the excavator has appropriate detection devices at a suitable location, for example in the form of sensors, as well as at least one storage device, processing device, energy supply and / or input device for manually entering data and display device for displaying the determined data, etc.

Zur Erkennung der Stellung des Anbauverdichters zum Trägergerät, zum Beispiel dem Bagger 2, kann auch an der Drehvorrichtung des Verdichters ein Sensor vorgesehen sein, der die Ausrichtung der Verdichterplatte zum Trägergerät misst und diese Daten beispielsweise an eine in der Baggerkabine (Führerstand) platzierte Anzeigevorrichtung weitergibt. Weiterhin kann, wie ausgeführt, die Neigung des Anbaugerätes bestimmt werden, da dieses Einfluss auf das Verdichtungsergebnis hat.To detect the position of the attached compactor relative to the carrier device, for example the excavator 2, a sensor can also be provided on the rotating device of the compressor, which measures the alignment of the compressor plate to the carrier device and passes this data on, for example, to a display device placed in the excavator cabin (driver's cab). . Furthermore, as stated, the inclination of the attachment can be determined, as this has an influence on the compaction result.

Es versteht sich, dass die einzelnen Verarbeitungseinrichtungen, die zur Ausführung in dem oben erwähnten Verfahren bei einem Bagger mit einem Baggeranbaugerät vorgesehen sind, als Softwaremodule auf einem Computersystem, beispielweise auf einem Notebook oder Tablet-PC ausgebildet sein können. Es versteht sich ferner, dass beispielsweise Sensoren am Baggeranbaugerät angeordnet werden können, wohin entgegen die Speichereinrichtung, Verarbeitungseinrichtung, Eingabeeinrichtung oder Anzeigeeinrichtung, etc. sowohl innerhalb des Baggers als auch außerhalb des Baggers angeordnet sein können. Im Bagger können sie insbesondere im Führerstand eines Baggers angeordnet sein.It is understood that the individual processing devices that are intended for execution in the above-mentioned method on an excavator with an excavator attachment can be designed as software modules on a computer system, for example on a notebook or tablet PC. It is further understood that, for example, sensors can be arranged on the excavator attachment, whereas the storage device, processing device, input device or display device, etc. can be arranged both inside the excavator and outside the excavator. In the excavator they can be arranged in particular in the driver's cab of an excavator.

Die Übertragung der von den Erfassungseinrichtungen, hier den Sensoren, zur Bestimmung der Position des Baggerarms und/oder des Drucks in einem oder mehreren Hydraulikzylindern der vom Baggerarm erfassten Daten sowie von Daten von weiteren Sensoren kann entweder drahtgebunden oder drahtlos an die Verarbeitungseinrichtung, Speichereinrichtung, etc. erfolgen.The transmission of the data recorded by the detection devices, here the sensors, for determining the position of the excavator arm and/or the pressure in one or more hydraulic cylinders, as well as data from other sensors, can be either wired or wireless to the processing device, storage device, etc . take place.

Ein entsprechendes Baggeranbaugerät kann eine eigene Stromversorgung aufweisen, welche, sofern hier Sensoren vorgesehen sind, diese mit Strom versorgt. Alternativ kann dies über den Bagger erfolgen.A corresponding excavator attachment can have its own power supply, which, if sensors are provided, supplies them with power. Alternatively, this can be done using the excavator.

Die Versorgung der Sensoren zur Bestimmung der Position des Baggerarms und/oder des Drucks eines oder mehrerer der Hydraulikzylinder wird in der Regel über den Bagger erfolgen. Ebenso wird die Stromversorgung der Verarbeitungseinrichtung, Speicher-, Anzeige- und/oder Eingabeeinrichtung etc. über den Bagger erfolgen.The sensors for determining the position of the excavator arm and/or the pressure of one or more of the hydraulic cylinders are usually supplied via the excavator. Likewise, the power supply to the processing device, storage, display and/or input device, etc. will be provided via the excavator.

Dabei ist vorgesehen, dass die Geodaten beispielsweise über ein satellitengestütztes Positionsbestimmungssystem, beispielhaft ein GPS-System, bestimmt werden, welches insbesondere die aktuelle Position des Baggers bestimmt und speichert, sofern der Bagger einen entsprechenden GPS-Empfänger aufweist. Aus den Daten des Baggers können dann die Geodaten des Anbaugeräts über die Position des Baggerarms sowie Korrekturdaten und Informationen über die Geometrie und Art des Anbaugerätes ermittelt werden, sowie erforderlichenfalls über die Lage des Anbaugerätes. Diese Daten mit den Auflastdaten gekoppelt werden können. Die Daten des Positionsbestimmungssystems zur Bestimmung der Geodaten können z. B. drahtlos an ein Computersystem des Baggers umfassend die Speicher-, Verarbeitungs-, Anzeigeund/oder Eingabeeinrichtung etc. übermittelt werden.It is provided that the geodata is determined, for example, via a satellite-based positioning system, for example a GPS system, which in particular determines and stores the current position of the excavator, provided the excavator has a corresponding GPS receiver. The geodata of the attachment about the position of the excavator arm as well as correction data and information about the geometry and type of the attachment can then be determined from the excavator data, as well as, if necessary, the position of the attachment. This Data can be linked to the load data. The data from the positioning system for determining the geodata can e.g. B. transmitted wirelessly to a computer system of the excavator comprising the storage, processing, display and / or input device etc.

Alternativ kann auch das Anbaugerät einen eigenen GPS-Empfänger aufweisen, so dass die Geodaten nach Korrektur unmittelbar zur Verfügung stehen.Alternatively, the attachment can also have its own GPS receiver so that the geodata is immediately available after correction.

Ferner kann vorgesehen sein, dass das Anbaugerät, hier der Verdichter, über eine Werkzeugerkennung auf einer Anzeigeeinrichtung des Trägergerätes (Baggers) automatisch erkannt, dargestellt und zugeordnet werden kann.Furthermore, it can be provided that the attachment, here the compressor, can be automatically recognized, displayed and assigned via a tool recognition on a display device of the carrier device (excavator).

Insbesondere kann eine Anzeigeeinrichtung in der Kabine des Trägergerätes (Baggers) auch durch eine Brille für den Geräteführer realisiert sein, die die Ergebnisse der Verdichtung sowie auch andere gemessene Parameter bis hin zur Werkzeugerkennung darstellt.In particular, a display device in the cabin of the carrier device (excavator) can also be implemented by glasses for the device operator, which display the results of the compaction as well as other measured parameters including tool recognition.

Die Erfindung wird im folgendem anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur einen Bagger (Trägergerät) 14 mit einem angekoppelten Baggeranbaugerät 10, das im vorliegenden Fall ein Anbauverdichter 16 ist, der an einem Arm 14 des Baggers 14 angekuppelt ist. Der Anbauverdichter 10 ist dabei über einen Schnellwechsler 12 und eine Dreheinrichtung 14 mit vertikaler Drehachse 16 mit dem Baggerarm 11 des Baggers 14 verbunden. Der Anbauverdichter 10 umfasst in der Figur unterhalb vom Schnellwechsler 12 eine Drehvorrichtung 16, deren Unterseite mit einem Oberteil 18 verbunden ist, welches über elastisches Koppelelemente 20 mit einem Unterteil verbunden ist. Das Unterteil 22 umfasst wiederrum ein schwingendes Unterteil in Form einer Verdichterplatte 24, auf der eine Antriebseinheit 26 angeordnet ist. Diese umfasst einen nicht näher dargestellten hydraulischen Antriebsmotor.The invention is explained in more detail below with reference to a drawing. The only figure shows an excavator (carrier device) 14 with a coupled excavator attachment 10, which in the present case is an attached compactor 16 which is coupled to an arm 14 of the excavator 14. The add-on compactor 10 is connected to the excavator arm 11 of the excavator 14 via a quick coupler 12 and a rotating device 14 with a vertical axis of rotation 16. The add-on compactor 10 includes in the figure below the Quick coupler 12 has a rotating device 16, the underside of which is connected to an upper part 18, which is connected to a lower part via elastic coupling elements 20. The lower part 22 in turn comprises a vibrating lower part in the form of a compressor plate 24, on which a drive unit 26 is arranged. This includes a hydraulic drive motor, not shown.

Über den Schnellwechsler wird der Anbauverdichter nicht nur mechanisch mit dem Arm 11 des Baggers 14 verbunden, sondern auch mit den hydraulischen Versorgungsleitungen des Baggers 14. Über diese wird zum einen die Drehvorrichtung 16 angesteuert und zum anderen die Exzentereinrichtung 26 angesteuert. Durch die Drehvorrichtung 16 können im Betrieb des Anbauverdichters 10 Oberteil 18 und Unterteil 22 um eine zur Ebene der Verdichterplatte 24 orthogonale Drehachse 28 verdreht werden. Die Drehung wird durch einen Drehwinkelsensor 39a sowie einen Neigungssensor 39b bestimmt. Durch einen Betrieb der Exzentereinrichtung 26 wird auf die Verdichterplatte 24 eine sinusförmige und zur Ebene der Verdichterplatte 24 orthogonale Kraftkomponente erzeugt. Indem der Maschinenführer den Anbauverdichter 10 in Betrieb nimmt und über den Baggerarm 11 auf einen zu verdichtenden Boden 30 an einer Stelle 32 drückt, wird der unterhalb der Verdichterplatte 24 liegende Raumbereich 34 verdichtet.Via the quick coupler, the add-on compactor is not only mechanically connected to the arm 11 of the excavator 14, but also to the hydraulic supply lines of the excavator 14. On the one hand, the rotating device 16 is controlled via this and, on the other hand, the eccentric device 26 is controlled. The rotating device 16 allows the upper part 18 and lower part 22 to be rotated about an axis of rotation 28 that is orthogonal to the plane of the compressor plate 24 during operation of the add-on compressor 10. The rotation is determined by a rotation angle sensor 39a and an inclination sensor 39b. By operating the eccentric device 26, a sinusoidal force component is generated on the compressor plate 24 and is orthogonal to the plane of the compressor plate 24. By the machine operator putting the add-on compactor 10 into operation and using the excavator arm 11 to press it onto a soil 30 to be compacted at a point 32, the spatial area 34 lying below the compaction plate 24 is compacted.

Insbesondere im Kanalbau und im Erdbau sowie bei Hinterfüllungen kommt der in der Figur dargestellte Anbauverdichter 10 zum Einsatz. In diesen Benutzungssituationen ist es besonders wichtig, einen bestimmten Verdichtungsgrad des Raumbereichs 34 sicherzustellen. Oft ist dabei eine maximal mögliche Verdichtung gewünscht. Weiterhin werden oft bei diesen Einsatzszenarien Böden verwendet, die beispielsweise für den Straßenoberbau nicht verwendbar sind, beispielsweise nicht frostsichere oder wenig scherfeste Böden insbesondere feinkörnig oder gemischtkörnige bindige Böden, sowie Steinschüttungen.The one shown in the figure is particularly used in canal construction and earthworks as well as backfilling Add-on compactor 10 is used. In these usage situations it is particularly important to ensure a certain degree of compaction of the spatial area 34. The maximum possible compression is often desired. Furthermore, in these application scenarios, soils are often used that cannot be used for road superstructure, for example soils that are not frost-proof or have little shear resistance, in particular fine-grained or mixed-grain cohesive soils, as well as stone fill.

Um dem Maschinenführer des Baggers 14 anzuzeigen, dass ein wenigstens im Wesentlichen maximal möglicher Verdichtungszustand in dem Raumbereich 34 erreicht ist, verfügt der Anbauverdichter 10 vorzugsweise über eine zusätzliche Vorrichtung, welche dem Maschinenführer anzeigt, wenn die besagte maximal mögliche Verdichtung erreicht ist. Diese trägt das Bezugszeichen 36 und ist hier am Anbauverdichter 10 vorgesehen. Sie kann alternativ im Bagger 14 als Teil einer allgemeinen Anzeigevorrichtung oder als gesonderte Anzeigevorrichtung ausgebildet sein.In order to indicate to the machine operator of the excavator 14 that an at least substantially maximum possible compression state has been reached in the spatial area 34, the add-on compactor 10 preferably has an additional device which indicates to the machine operator when said maximum possible compression has been reached. This has the reference number 36 and is provided here on the add-on compressor 10. Alternatively, it can be designed in the excavator 14 as part of a general display device or as a separate display device.

Weiterhin können Sensoren vorgesehen sein, zum Beispiel ein oder mehrere Sensoren 38, der oder die mit der Verdichterplatte 24 starr gekoppelt sind, und mit dem die Amplitude und Frequenz der Schwingungen der Verdichterplatte 24 in einer oder mehreren Richtungen orthogonal zur Ebene der Verdichterplatte 24 erfasst werden können. Von den auf der Verdichterplatte 24 angeordneten mindestens einem Sensor 38 können zusätzlich auch Bewegungen ermittelt und weitergegeben werden. Hieraus können weitere Informationen über die erfolgte Verdichtung abgeleitet werden.Furthermore, sensors can be provided, for example one or more sensors 38, which are rigidly coupled to the compressor plate 24, and with which the amplitude and frequency of the vibrations of the compressor plate 24 are detected in one or more directions orthogonal to the plane of the compressor plate 24 can. At least one sensor 38 arranged on the compressor plate 24 can also be used Movements can be detected and passed on. From this, further information about the compression that has occurred can be derived.

Zur Erkennung der Stellung des Anbauverdichters 10 zum Trägergerät, hier dem Bagger 14, wird über den an der Drehvorrichtung 16 des Verdichters 10 vorgesehenen Sensor 39a die Ausrichtung der Verdichterplatte 24 zum Trägergerät 14 gemessen und diese Daten an eine in der Baggerkabine (Führerstand) 44 platzierte Anzeigevorrichtung (nicht dargestellt) weitergeben. Weitere erfasste Daten sind die Neigung des Verdichters 10 über dem Sensor 39b.To detect the position of the add-on compactor 10 to the carrier device, here the excavator 14, the alignment of the compressor plate 24 to the carrier device 14 is measured via the sensor 39a provided on the rotating device 16 of the compressor 10 and this data is placed in the excavator cabin (driver's cab) 44 Pass on the display device (not shown). Further data recorded is the inclination of the compressor 10 above the sensor 39b.

Erfindungsgemäß ist ferner eine elektronische Verarbeitungseinrichtung 40, die bei der vorliegenden Ausführungsform im Führerhaus 44 des Baggers 14 angeordnet ist, vorgesehen, die neben weiteren Signalen auch das Signal des Sensors 38 und der Sensoren 39a, b erhält und verarbeitet. Hierzu verfügt die Verarbeitungseinrichtung 40 über ein Speichermedium, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, welches zur Ausführung des besagten Verfahrens programmiert ist. Elektrische Energie bezieht die Verarbeitungseinrichtung 40 über den Bagger 14. Eine Anzeigeeinrichtung 42 ist im Bagger 14 angeordnet und mit der Verarbeitungseinrichtung 40 verbunden.According to the invention, an electronic processing device 40 is also provided, which in the present embodiment is arranged in the driver's cab 44 of the excavator 14, which, in addition to other signals, also receives and processes the signal from the sensor 38 and the sensors 39a, b. For this purpose, the processing device 40 has a storage medium on which a computer program is stored, which is programmed to carry out the method in question. The processing device 40 obtains electrical energy via the excavator 14. A display device 42 is arranged in the excavator 14 and connected to the processing device 40.

Es kann dabei lediglich der Sensor 38 und/oder die Sensoren 39a, b der Vorrichtung am Anbauverdichter 10 angeordnet sein. Die Verarbeitungseinrichtung 40 dagegen ist ebenso wie die Anzeigeeinrichtung direkt im Führerstand 44 des Baggers 14 angeordnet. Das Signal des Sensors 38 und/oder der Sensoren 39a, b wird in diesem Falle drahtlos zur Verarbeitungseinrichtung 40 übertragen.Only the sensor 38 and/or the sensors 39a, b of the device can be arranged on the add-on compressor 10. The processing device 40, on the other hand, like the display device, is directly in the driver's cab 44 Excavator 14 arranged. In this case, the signal from the sensor 38 and/or the sensors 39a, b is transmitted wirelessly to the processing device 40.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Position des Baggerarms 11, die durch die Baggersensoren (nicht dargestellt) erfasst und angesteuert wird und/oder der hydraulische Druck entweder in allen oder in einigen der Hydraulikzylinder 11a, 11b, 11c des Baggers 14 erfasst wird und aus diesen Werten nämlich der Position sowie dem Druck der Hydraulikzylinder 11a, 11b, 11c des Baggerarms 11 eine Auflast durch die Verarbeitungseinrichtung 40 durch Vergleich mit Referenzwerten bestimmt wird. Vorzugsweise werden beide Werte, nämlich die Position des Baggerarms 11 und der hydraulische Druck der Hydraulikzylinder 11a, 11b und 11c ermittelt und verarbeitet. Hierdurch wird die Genauigkeit verbessert.According to the invention it is provided that the position of the excavator arm 11, which is detected and controlled by the excavator sensors (not shown) and/or the hydraulic pressure is detected either in all or in some of the hydraulic cylinders 11a, 11b, 11c of the excavator 14 and from these Namely, based on the position and the pressure of the hydraulic cylinders 11a, 11b, 11c of the excavator arm 11, a load is determined by the processing device 40 by comparison with reference values. Preferably, both values, namely the position of the excavator arm 11 and the hydraulic pressure of the hydraulic cylinders 11a, 11b and 11c, are determined and processed. This improves the accuracy.

Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass an dem Bagger 14 oder dem Anbauverdichter 10 ein satellitengestütztes Positionsbestimmungssystem (nicht dargestellt), beispielhaft ein GPS-System vorgesehen ist, welches die aktuelle Position des Anbauverdichters 10 und/oder des Baggers 14 erfasst und anzeigt und diese Daten in dem Computersystem zum Beispiel des Baggers 14 speichert und mit den Auflastdaten sowie gegebenenfalls weiteren für den Anbauverdichter 10 und/oder Bagger 14 ermittelten Daten, z.B. des Sensors 38 verknüpft und speichert. Sofern das GPS-Signal des Baggers 14 erfasst wird, da dieser einen Empfänger aufweist, wird mittels der Position des Baggerarms sowie der hinterlegten Geometrie des Anbaugeräts 10 die Position des Anbaugeräts ermittelt. Dabei werden in üblicher Weise zusätzliche Korrekturdaten verwendet.In addition, it is provided according to the invention that a satellite-based positioning system (not shown), for example a GPS system, is provided on the excavator 14 or the attached compactor 10, which detects and displays the current position of the attached compactor 10 and / or the excavator 14 and this Data is stored in the computer system, for example of the excavator 14, and linked and stored with the loading data and, if necessary, other data determined for the add-on compactor 10 and/or excavator 14, for example from the sensor 38. If the GPS signal of the excavator 14 is detected because it has a receiver, the position of the Excavator arm and the stored geometry of the attachment 10 determines the position of the attachment. Additional correction data is used in the usual way.

Das Computersystem kann dabei eine Verarbeitungseinrichtung (z.B. die Verarbeitungseinrichtung 40), eine Anzeigeeinrichtung (z.B. die Anzeigeeinrichtung 42), eine Eingabeeinrichtung und/oder eine Speichereinrichtung aufweisen.The computer system can have a processing device (e.g. the processing device 40), a display device (e.g. the display device 42), an input device and/or a storage device.

Dabei können die Signale der Sensoren 38, 39a, b sowie des GPS drahtlos an das Computersystem des Baggers 14 übermittelt werden, wobei es sich hierbei beispielsweise um ein PC, ein Notebook, ein Tablet-PC oder ähnliches handeln kann. Die Verwendung von Tablet-PCs, die vom Baggerfahrer im Bagger 14 verwendet werden können und hier in einer Halterung angebracht werden können, ist dabei besonders vorteilhaft, da sich mit diesem auf besonders einfacher Weise die Daten später auch außerhalb des Baggers auswerten lassen.The signals from the sensors 38, 39a, b and the GPS can be transmitted wirelessly to the computer system of the excavator 14, which can be, for example, a PC, a notebook, a tablet PC or similar. The use of tablet PCs, which can be used by the excavator driver in the excavator 14 and can be mounted in a holder here, is particularly advantageous because this allows the data to be evaluated later in a particularly simple manner outside the excavator.

Das Computersystem verfügt dabei über einen Datenspeicher sowie einen Prozessor (beides nicht dargestellt), wobei auf dem Speicher ein Computerprogramm abgespeichert ist, welches vom Prozessor ausgeführt wird. Hierdurch werden auf Softwarebasis verschiedene Speicher- und Verarbeitungseinrichtungen realisiert. Das Computersystem verfügt auch über eine Anzeigeeinrichtung, beispielsweise in Form eines Bildschirms (Anzeigeeinrichtung 42), sowie eine Eingabeeinrichtung, beispielweise in Form einer Tastatur, einer Spracheingabeeinrichtung oder einer sonstigen haptischen Eingabeeinrichtung.The computer system has a data memory and a processor (both not shown), with a computer program being stored in the memory and executed by the processor. In this way, various storage and processing devices are implemented on a software basis. The computer system also has a display device, for example in the form of a screen (display device 42), and an input device, for example in the form of a Keyboard, a voice input device or another haptic input device.

Durch das vorliegende beschriebene Verfahren sowie die beschriebene Vorrichtung ist es besonders einfach möglich, eine Verdichtung zu protokolieren und die Daten für spätere Überprüfungen und Qualitätssicherungsmaßnahmen der Verdichtung qualifiziert aufzubereiten.The method described here and the device described make it particularly easy to record a compaction and to prepare the data in a qualified manner for later checks and quality assurance measures of the compaction.

Das Anbaugerät, hier der Verdichter 10, kann über eine Werkzeugerkennung auf der Anzeigeeinrichtung 42 des Trägergerätes 14 automatisch erkannt, dargestellt und zugeordnet werden. Alternativ kann dies auch durch einen Anwender erfolgen.The attachment, here the compressor 10, can be automatically recognized, displayed and assigned via tool recognition on the display device 42 of the carrier device 14. Alternatively, this can also be done by a user.

Die Anzeigeeinrichtung 42 in der Kabine des Trägergerätes kann auch eine Brille für den Geräteführer sein, die die Ergebnisse der Verdichtung sowie auch andere gemessene Parameter bis hin zur Werkzeugerkennung darstellt.The display device 42 in the cabin of the carrier device can also be glasses for the device operator, which display the results of the compaction as well as other measured parameters including tool recognition.

Claims (11)

Verfahren zur Bestimmung einer Auflast eines Baggeranbaugeräts (10) über einen Bagger (14) mit einem Baggerarm (11), an den das Baggeranbaugerät (10) angekoppelt ist, mit folgenden Schritten: a. Bestimmen der Position des Baggerarms (11) und/oder des Drucks in einem oder mehreren Hydraulikzylindern (11a, b, c) des Baggerarms (11), b. Ermitteln der Auflast auf das Baggeranbaugerät (10) mittels der bestimmten Position des Baggerarms (11) und/oder des bestimmten Drucks des einen oder mehreren Hydraulikzylindern (11a, b, c), c. Verknüpfen der bestimmten Auflast mit Geodaten zur Positionsbestimmung des Baggeranbaugerätes und d. Protokollieren und Speichern der ermittelten Auflastdaten und der zugeordneten Geodaten. Method for determining a load on an excavator attachment (10) via an excavator (14) with an excavator arm (11) to which the excavator attachment (10) is coupled, with the following steps: a. Determining the position of the excavator arm (11) and/or the pressure in one or more hydraulic cylinders (11a, b, c) of the excavator arm (11), b. Determining the load on the excavator attachment (10) by means of the specific position of the excavator arm (11) and/or the specific pressure of the one or more hydraulic cylinders (11a, b, c), c. Linking the specific load with geodata to determine the position of the excavator attachment and d. Logging and saving the determined load data and the assigned geodata. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflast anhand der ermittelten Auflast und/oder anhand der erfassten Geodaten variiert werden kann.Method according to claim 1, characterized in that the surcharge can be varied based on the determined surcharge and/or based on the recorded geodata. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung eines Verdichtungsendes mittels weiterer über zugeordnete Sensoren (38, 39a, b) bestimmbare Messgrößen, insbesondere den Klirrfaktor erfolgen und die Messgrößen protokolliert und gespeichert werden.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the determination of a compression end is carried out by means of further measured variables, in particular the harmonic distortion, which can be determined via assigned sensors (38, 39a, b), and the measured variables are logged and stored. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflastdaten mit den zugehörigen Geodaten visualisiert auf einer Anzeigeeinrichtung (42) angezeigt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the load data with the associated geodata are visualized and displayed on a display device (42). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtung über die Setzungstiefe und Materialbeschaffenheit des zu verdichtenden Materials ermittelt wird.Method according to claim 1, characterized in that the compaction is determined via the settlement depth and material quality of the material to be compacted. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Messgrößen zur Bodenbeschaffenheit mittels Sensoren erfasst und protokolliert werden.Method according to one of the preceding claims, wherein measurements of soil quality are recorded and logged using sensors. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Position des Baggeranbaugerätes (10) aus den Positionsdaten des Baggers (14) mittels der Position des Baggerarms (11) und Korrekturdaten ermittelbar ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the position of the excavator attachment (10) can be determined from the position data of the excavator (14) by means of the position of the excavator arm (11) and correction data. Bagger (14) zum Verbinden mit einem Baggeranbaugerät, insbesondere einem Anbauverdichter (10) mit einer schwingenden Verdichterplatte (24), wobei Sensoren vorgesehen sind, die die Position des Baggerarms (11) und/oder den Druck in einem oder mehreren Hydraulikzylindern (11a,b, c) des Baggerarms (11) und wobei eine Positionsbestimmungseinrichtung zur Position des Baggeranbaugerätes (10) vorgesehen ist sowie eine Verarbeitungseinrichtung, die die Signale der Sensoren an eine Verarbeitungseinrichtung (40) geleitet, die die Signale entsprechend dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 verarbeitet.Excavator (14) for connecting to an excavator attachment, in particular an attached compressor (10) with a vibrating compressor plate (24), sensors being provided which determine the position of the excavator arm (11) and/or the pressure in one or more Hydraulic cylinders (11a, b, c) of the excavator arm (11) and a position determining device for the position of the excavator attachment (10) is provided as well as a processing device which forwards the signals from the sensors to a processing device (40) which processes the signals in accordance with the method one of claims 1 to 7 processed. Bagger (14) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Sensoren (38, 39) an einem angekuppelten Anbaugerät (10), insbesondere an einem Anbauverdichter und/oder zwischen einem angekuppelten Anbaugerät (10), insbesondere einem Anbauverdichter, und dem Bagger (14) angeordnet sind.Excavator (14) according to claim 8, characterized in that further sensors (38, 39) on a coupled attachment (10), in particular on an attached compactor and / or between a coupled attachment (10), in particular an attached compactor, and the excavator ( 14) are arranged. Bagger (14) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Erfassungseinrichtungen, insbesondere Sensoren vorgesehen sind, sowie jeweils mindestens eine Speichereinrichtung, Verarbeitungseinrichtung (40), Energieversorgung und/oder Eingabeeinrichtung zur manuellen Eingabe von Daten sowie Anzeigeeinrichtung (42) zur Anzeige der ermittelten Daten.Excavator (14) according to one of claims 8 or 9, characterized in that further detection devices, in particular sensors, are provided, as well as at least one storage device, processing device (40), energy supply and / or input device for manually entering data and display device (42) to display the determined data. Bagger (14) mit einem Baggeranbaugerät (10), insbesondere einem Anbauverdichter zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7.Excavator (14) with an excavator attachment (10), in particular an attachment compactor, for carrying out the method according to one of claims 1 to 7.
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