[0001] Die Erfindung betrifft eine Straßenfräsmaschine, die einen Maschinenrahmen aufweist,
an dem eine Fräswalze angeordnet ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren
zum Steuern einer Straßenfräsmaschine.
[0002] Im Straßenbau werden selbstfahrende Baumaschinen unterschiedlicher Bauart eingesetzt.
Zu diesen Maschinen zählen die bekannten Straßenfräsmaschinen, mit denen bestehende
Straßenschichten des Straßenoberbaus abgetragen werden können. Die bekannten Straßenfräsmaschinen
verfügen über eine rotierende Fräswalze, die mit Fräswerkzeugen zur Bearbeitung der
Fahrbahn bestückt ist. Die Fräswalze ist an dem Maschinenrahmen angeordnet, der in
der Höhe gegenüber der zu bearbeitenden Verkehrsfläche verstellbar ist. Die Höhenverstellung
des Maschinenrahmens erfolgt mittels Hubeinrichtungen, die den einzelnen Kettenlaufwerken
oder Rädern (Laufwerken) zugeordnet sind. Zum Abfräsen eines schadhaften Straßenbelages
wird der Maschinenrahmen abgesenkt, so dass die Fräswalze in den Straßenbelag eindringt.
Die Hubeinrichtungen erlauben sowohl die Höhenverstellung des Maschinenrahmens bzw.
der Fräswalze als auch die Einstellung einer vorgegebenen Neigung des Maschinenrahmens
bzw. der Fräswalze quer zur Vorschubrichtung der Straßenfräsmaschine.
[0003] Zur genauen Einstellung der Frästiefe und Neigung verfügen die bekannten Straßenfräsmaschinen
über eine Nivelliereinrichtung, die eine oder mehrere Abstandsmesseinrichtungen zum
Messen des Abstandes zwischen einem Referenzpunkt in Bezug auf den Maschinenrahmen
und der Verkehrsfläche aufweisen. Die Abstandsmesseinrichtungen weisen einen oder
mehrere Abstandssensoren auf. Abstandsmesseinrichtungen mit mehreren in Längsrichtung
des Maschinenrahmens versetzt angeordneten Abstandssensoren (Multiplex) werden zur
Berücksichtigung langwelliger Unebenheiten eingesetzt. Bei den Multiplex-Systemen
können die Abstandssensoren an einem langgestreckten Ausleger befestigt sein, der
an einer Seite des Maschinenrahmens angebracht ist.
[0004] Aus der
DE 10 2006 020 293 A1 ist eine Nivelliereinrichtung für eine Straßenfräsmaschine bekannt, die auf der linken
und rechten Seite der Straßenfräsmaschine jeweils einen Sensor zum Erfassen des Ist-Wertes
der Frästiefe und einen Sensor zum Erfassen der aktuellen Querneigung der Fräswalze
in Bezug auf die Horizontale vorsieht. In Abhängigkeit von der Abweichung der gemessenen
Ist-Werte von den Soll-Werten kann die Frästiefe auf der linken und rechten Seite
der Maschine geregelt werden. Dabei kann die Frästiefe auf jeder der beiden Seiten
in Abhängigkeit von den Ist-Werten der Frästiefe auf der jeweiligen Seite geregelt
werden. Die Frästiefe kann aber auch nur auf einer der beiden Seiten in Abhängigkeit
von den jeweiligen Ist-Werten der Frästiefe geregelt werden. In diesem Fall kann die
Frästiefe auf der gegenüberliegenden Seite über die Querneigung geregelt werden.
[0005] Die
EP 0 547 378 B1 beschreibt eine Nivelliereinrichtung für eine Straßenfräsmaschine, die drei Ultraschallsensoren
aufweist, die in Vorschubrichtung der Fräsmaschine hintereinander angeordnet sind.
Mit den Ultraschall-Sensoren soll als Referenzfläche die Verkehrsfläche abgetastet
werden. Zwei Abstandssensoren sind am Maschinenrahmen in der Höhe der Laufwerke und
ein Sensor ist zwischen den Laufwerken angeordnet. Die Abstandswerte werden statistisch
ausgewertet, beispielsweise wird ein Mittelwert gebildet, um ein Steuersignal für
die Hubeinrichtungen zur Höhenverstellung der Laufwerke zu erzeugen. Nivelliereinrichtungen
sind auch aus der
DE 10 2006 062 129 A1,
EP 2 392 731 A2 oder
EP 1 154 075 A2 bekannt.
[0006] Die zu bearbeitenden Straßen können unterschiedliche Profile haben. Auf einem geraden
Streckenabschnitt kann eine Straße ein Dachprofil haben. In einer Rechtskurve kann
die Straßenoberfläche gegenüber der Horizontalen in Fahrtrichtung nach rechts und
in einer Linkskurve nach links geneigt sein.
[0007] Die Erfindung betrifft einen auch als Kopierfräsen bezeichneten Fräsvorgang, bei
dem an jeder Stelle der Straße ein Belag mit derselben Dicke (Frästiefe) abgefräst
werden soll, wobei die Neigung der abgefrästen Oberfläche der Straße (Verkehrsfläche)
gegenüber der Horizontalen nicht verändert werden soll. Wenn beispielsweise bei einer
Straße mit einem Dachprofil die Fahrbahndecke der rechten Fahrbahn abgefräst werden
soll, wobei die Straßenfräsmaschine rechts fahren soll (Rechtsverkehr), muss die Fräswalze
in die Fahrbahndecke mit einer vorgegebenen Frästiefe eindringen, wobei die Fräswalze
bzw. der Maschinenrahmen, an dem die Fräswalze angebracht ist, gegenüber der Horizontalen
um einen vorgegebenen Winkel nach rechts geneigt sein muss. Wenn die abzufräsende
Straße bzw. die Fahrbahn eine größere Breite als die Fräswalze hat, muss die Fahrbahn
bzw. Straße in mehreren Abschnitten (Spuren) abgefräst werden. Beispielsweise wird
zunächst ein fahrbahnaußenseitiger Streckenabschnitt (1. Frässpur) und dann ein fahrbahninnenseitiger
Streckenabschnitt (2. Frässpur) bearbeitet.
[0008] Zu Beginn der Fräsarbeiten wird die Straßenfräsmaschine auf der Fahrbahn positioniert.
Daraufhin werden die den Laufwerken zugeordneten Hubeinrichtungen eingefahren, so
dass sich der Maschinenrahmen mit der Fräswalze absenkt. Der Maschinenrahmen wird
solange abgesenkt, bis die Fräswerkzeuge der rotierenden Fräswalze die Straßenoberfläche
gerade berühren. Dieser Vorgang wird als "Ankratzen" bezeichnet. Dabei sollte die
Fräswalze parallel zu der Straßenoberfläche ausgerichtet sein, wodurch die Ausrichtung
des Maschinenrahmens bestimmt wird.
[0009] Wenn ein fahrbahnaußenseitiger Streckenabschnitt gefräst werden soll, kann die Frästiefe
auf der in Arbeitsrichtung linken Seite der Fräswalze gemessen werden. Hierzu wird
der Abstand eines auf den Maschinenrahmen der Straßenfräsmaschine bezogenen Referenzpunktes,
der auf der linken Seite der Fräswalze liegt, zu der nicht gefrästen Verkehrsfläche
gemessen. Auf der in Arbeitsrichtung rechten Seite der Baumaschine ist allerdings
eine geeignete Referenzfläche nicht vorhanden. Daher kann eine Abstandsmessung am
rechten Fahrbahnaußenrand nicht ohne weiteres vorgenommen werden. Für eine Abstandsmessung
auf der rechten Seite könnte zwar ein Leitdraht verlegt werden, dies erweist sich
aber in der Praxis als relativ aufwendig.
[0010] Im vorliegenden Fall könnte die Frästiefe auf der rechten Seite der Baumaschine auch
über die Neigung der Maschine geregelt werden. Eine Neigung der Baumaschine nach links
führt zu einer Vergrößerung der Frästiefe und eine Neigung der Maschine nach rechts
Verringerung zu einer der Frästiefe auf der rechten Seite. Um die Frästiefe auf der
rechten Seite durch Veränderung der Neigung der Baumaschine regeln zu können, muss
die einzustellende Neigung aber über den gesamten Streckenverlauf bekannt sein. Daher
müssen zusätzliche Informationen (Daten) über den Verlauf der Neigung der Straße bereitgestellt
werden, was die Steuerung der Baumaschine relativ aufwendig macht.
[0011] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Straßenfräsmaschine zu schaffen, die
eine exakte Bearbeitung einer Verkehrsfläche ermöglicht, insbesondere eine exakte
Bearbeitung einer Verkehrsfläche ohne die Bereitstellung von zusätzlichen Informationen
über die Neigung der zu bearbeitenden Fläche erlaubt. Darüber hinaus ist eine Aufgabe
der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, das eine exakte Bearbeitung einer Verkehrsfläche
insbesondere ohne die Bereitstellung von zusätzlichen Informationen über die Neigung
der zu bearbeitenden Fläche erlaubt.
[0012] Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen
Ansprüche. Die Gegenstände der abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung.
[0013] Die erfindungsgemäße selbstfahrende Straßenfräsmaschine verfügt über einen Maschinenrahmen,
an dem eine Fräswalze angeordnet ist, und mindestens ein in Arbeitsrichtung linkes
Laufwerk und mindestens ein in Arbeitsrichtung rechtes Laufwerk. Insgesamt sind mindestens
drei Laufwerke vorgesehen. Vorzugsweise weist die Straßenfräsmaschine ein vorderes
und ein hinteres, linkes Laufwerk und ein vorderes und ein hinteres, rechtes Laufwerk
auf. Den einzelnen Laufwerken sind Hubeinrichtungen zugeordnet, von denen der Maschinenrahmen
getragen wird. Mit den Hubeinrichtungen kann die Höhe und/oder Neigung des Maschinenrahmens
bzw. der Fräswalze in Bezug auf die Verkehrsfläche (Straßenoberfläche) bzw. die Horizontale
vergrößert oder verkleinert werden.
[0014] Darüber hinaus weist die Straßenfräsmaschine eine Nivelliereinrichtung zum Ansteuern
der Hubeinrichtungen auf, die derart ausgebildet ist, dass die Höhe und/oder Neigung
des Maschinenrahmens in Bezug auf die Verkehrsfläche bzw. die Horizontale eingestellt
wird.
[0015] Die Nivelliereinrichtung verfügt über eine erste Abstandsmesseinrichtung, die derart
ausgebildet ist, dass der Abstand zwischen mindestens einem Referenzpunkt und der
Verkehrsfläche gemessen wird, wobei ein erster Abstandswert ermittelt wird, und eine
zweite Abstandsmesseinrichtung, die derart ausgebildet ist, dass der Abstand zwischen
mindestens einem Referenzpunkt und der Verkehrsfläche gemessen wird, wobei ein zweiter
Abstandswert ermittelt wird. In diesem Zusammenhang wird unter einem Referenzpunkt
eine Referenz verstanden, die eine bestimmte Höhe festlegt. Als Referenz kann auch
eine Linie oder Ebene angenommen werden, auf der der Referenzpunkt liegt. Wenn mehrere
Abstandsmessungen für (jeweils) einen Referenzpunkt erfolgen, kann aus den Messwerten
ein Abstandswert ermittelt werden, der zur weiteren Auswertung zur Verfügung steht.
Beispielsweise kann der Mittelwert der Messwerte berechnet werden.
[0016] Die Nivelliereinrichtung weist eine Steuer- und Recheneinheit auf, die derart konfiguriert
ist, dass der von der ersten und zweiten Abstandsmesseinrichtung ermittelte Abstandwert
jeweils mit einem vorgegebenen Abstandswert verglichen wird, und in Abhängigkeit von
der Abweichung des ermittelten Abstandswerts von dem vorgegebenen Abstandswert Steuersignale
für die Hubeinrichtungen erzeugt werden. In diesem Zusammenhang werden unter Steuersignalen
die für die Ansteuerung der Hubeinrichtungen bzw. deren zugehörige Baugruppen, beispielsweise
Hydraulikeinheiten, erforderliche Signale oder Daten verstanden. Die Hubeinrichtungen
bewirken das Anheben und Absenken bzw. die Ausrichtung des Maschenrahmens in Abhängigkeit
von den Steuersignalen.
[0017] Die Steuer- und Recheneinheit der Nivelliereinrichtung kann eine selbstständige Baugruppe
bilden oder zumindest teilweise Bestandteil der zentralen Steuer- und Recheneinheit
der Baumaschine sein. Die Steuer- und Recheneinheit kann beispielsweise einen allgemeinen
Prozessor, einen digitalen Signalprozessor (DSP) zur kontinuierlichen Bearbeitung
digitaler Signale, einen Mikroprozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung
(ASIC), einen aus Logikelementen bestehenden integrierten Schaltkreis (FPGA) oder
andere integrierte Schaltkreise (IC) oder Hardware-Komponenten aufweisen, um die Ansteuerung
der Hubeinrichtungen auszuführen. Auf den Hardware-Komponenten kann ein Datenverarbeitungsprogramm
(Software) laufen. Es ist auch eine Kombination der verschiedenen Komponenten möglich.
[0018] Die Nivelliereinrichtung sieht einen besonderen Steuermodus vor, der für den Betrieb
der Straßenfräsmaschine in dem Fall bestimmt ist, dass ein Streckenabschnitt auf der
Fahrbahnaußenseite zu bearbeiten ist. Dieser Steuermodus wird als Nivelliermodus für
einen Streckenabschnitt auf der Fahrbahnaußenseite bezeichnet. Die Nivelliereinrichtung
kann noch andere Steuermodi vorsehen, die für andere Betriebsfälle bestimmt sind.
[0019] Die erste und zweite Abstandsmesseinrichtung sind für den Nivelliermodus für einen
Streckenabschnitt auf der Fahrbahnaußenseite derart ausgebildet, dass deren Referenzpunkte
in Arbeitsrichtung nur auf einer gemeinsamen Seite der Fräswalze liegen, wobei der
Referenzpunkt der zweiten Abstandsmesseinrichtung in einem vorgegebenen seitlichen
Abstand zu dem Referenzpunkt der ersten Abstandsmesseinrichtung auf der der Fräswalze
abgewandten Seite des Referenzpunkts der ersten Abstandsmesseinrichtung liegt. Die
erste Messung kann dicht neben der Fräswalze erfolgen.
[0020] Die Steuer- und Recheneinheit ist derart konfiguriert ist, dass die Steuer- und Recheneinheit
in Abhängigkeit von der Abweichung des von der ersten Abstandsmesseinrichtung ermittelten
ersten Abstandswertes von dem vorgegebenen Abstandswert Steuersignale für die Hubeinrichtung
, die dem Laufwerk zugeordnet ist, das dem Referenzpunkt der ersten Abstandsmesseinrichtung
zugewandt ist, erzeugt, und in Abhängigkeit von der Abweichung des von der zweiten
Abstandsmesseinrichtung ermittelten zweiten Abstandswertes von dem vorgegebenen Abstandswert
Steuersignale für die Hubeinrichtung , die dem Laufwerk zugeordnet ist, das dem Referenzpunkt
der ersten Abstandsmesseinrichtung abgewandt ist, erzeugt.
[0021] Wenn auf der linken oder rechten Seite zwei Laufwerke vorgesehen sind, können Steuersignale
für die dem vorderen und/oder hinteren Laufwerke zugeordnete Hubeinrichtung erzeugt
werden.
[0022] Die gemeinsame Seite, auf der die beiden Referenzpunkte liegen, ist davon abhängig,
ob sich die Straßenfräsmaschine in Arbeitsrichtung auf der rechten Seite (Rechtsverkehr)
oder auf der linken Seite (Linksverkehr) bewegt.
[0023] Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Straßenfräsmaschine ist für den Rechtsverkehr
besonders geeignet. Auf diese Ausführungsform wird nachfolgend Bezug genommen.
[0024] Die erste und zweite Abstandsmesseinrichtung für den Nivelliermodus für einen Streckenabschnitt
auf der Fahrbahnaußenseite sind für den Rechtsverkehr derart ausgebildet, dass deren
Referenzpunkte in Arbeitsrichtung auf der linken Seite der Fräswalze liegen, wobei
der Referenzpunkt der zweiten Abstandsmesseinrichtung in einem vorgegebenen seitlichen
Abstand zu dem Referenzpunkt der ersten Abstandsmesseinrichtung auf der linken Seite
des Referenzpunkts der ersten Abstandsmesseinrichtung liegt. Die erste Messung kann
auf der linken Seite der Maschine dicht neben der Fräswalze erfolgen.
[0025] Die für den Rechtsverkehr bestimmte Steuer- und Recheneinheit ist derart konfiguriert,
dass die Steuer- und Recheneinheit in Abhängigkeit von der Abweichung des von der
ersten Abstandsmesseinrichtung ermittelten ersten Abstandswertes von dem vorgegebenen
Abstandswert Steuersignale für die dem in Arbeitsrichtung linken Laufwerk zugeordnete
Hubeinrichtung erzeugt, und in Abhängigkeit von der Abweichung des von der zweiten
Abstandsmesseinrichtung ermittelten zweiten Abstandswertes von dem vorgegebenen Abstandswert
Steuersignale für die dem in Arbeitsrichtung rechten Laufwerk zugeordnete Hubeinrichtung
erzeugt.
[0026] Für die Bearbeitung eines Streckenabschnitts auf der Fahrbahninnenseite ist die erste
Abstandsmesseinrichtung derart ausgebildet, dass deren Referenzpunkt in Arbeitsrichtung
auf der linken Seite der Fräswalze liegt, und die zweite Abstandsmesseinrichtung ist
derart ausgebildet, dass deren Referenzpunkt in Arbeitsrichtung auf der rechten Seite
der Fräswalze liegt. Der Referenzpunkt der zweiten Abstandsmesseinrichtung liegt somit
in einem vorgegebenen seitlichen Abstand zu dem Referenzpunkt der ersten Abstandsmesseinrichtung
auf der rechten Seite des Referenzpunkts der ersten Abstandsmesseinrichtung. Die beiden
Messungen können jeweils dicht neben der Fräswalze erfolgen. Dieser Nivelliermodus
gehört zum Stand der Technik.
[0027] Zum Anheben und Absenken des Maschinenrahmens und/oder zur Einstellung der Neigung
des Maschinenrahmens kann die Steuer- und Recheneinheit derart konfiguriert sein,
dass die Hubeinrichtungen eingefahren bzw. ausgefahren werden. Folglich kann die Abweichung
des von der ersten bzw. zweiten Abstandsmesseinrichtung ermittelten ersten bzw. zweiten
Abstandswertes von dem vorgegebenen Abstandswert minimiert werden.
[0028] Für den Nivelliermodus in einem Streckenabschnitt auf der Fahrbahnaußenseite kann
die Steuer- und Recheneinheit derart konfiguriert sein, dass die dem in Arbeitsrichtung
linken Laufwerk zugeordnete Hubeinrichtung eingefahren wird, wenn der von der ersten
Abstandsmesseinrichtung ermittelte erste Abstandswert größer als der vorgegebene Abstandswert
ist, und die dem in Arbeitsrichtung linken Laufwerk zugeordnete Hubeinrichtung ausgefahren
wird, wenn der von der ersten Abstandsmesseinrichtung ermittelte erste Abstandswert
kleiner als der vorgegebene Abstandswert ist, und die dem in Arbeitsrichtung rechten
Laufwerk zugeordnete Hubeinrichtung ausgefahren wird, wenn der von der zweiten Abstandsmesseinrichtung
ermittelte zweite Abstandswert größer als der vorgegebene Abstandswert ist, und die
dem in Arbeitsrichtung rechten Laufwerk zugeordnete Hubeinrichtung eingefahren wird,
wenn der von der zweiten Abstandsmesseinrichtung ermittelte zweite Abstandswert kleiner
als der vorgegebene Abstandswert ist.
[0029] Für den Nivelliermodus in einem Streckenabschnitt auf der Fahrbahninnenseite kann
die Steuer- und Recheneinheit derart konfiguriert sein, dass die dem in Arbeitsrichtung
linken Laufwerk zugeordnete Hubeinrichtung eingefahren wird, wenn der von der ersten
Abstandsmesseinrichtung ermittelte erste Abstandswert größer als der vorgegebene Abstandswert
ist, und die dem in Arbeitsrichtung linken Laufwerk zugeordnete Hubeinrichtung ausgefahren
wird, wenn der von der ersten Abstandsmesseinrichtung ermittelte erste Abstandswert
kleiner als der vorgegebene Abstandswert ist, und die dem in Arbeitsrichtung rechten
Laufwerk zugeordnete Hubeinrichtung eingefahren wird, wenn der von der zweiten Abstandsmesseinrichtung
ermittelte zweite Abstandswert größer als der vorgegebene Abstandswert ist, und die
dem in Arbeitsrichtung rechten Laufwerk zugeordnete Hubeinrichtung ausgefahren wird,
wenn der von der zweiten Abstandsmesseinrichtung ermittelte zweite Abstandswert kleiner
als der vorgegebene Abstandswert ist.
[0030] Bei einer Straßenfräsmaschine, die für den Linksverkehr bestimmt ist, ergeben sich
in analoger Betrachtungsweise umgekehrte Verhältnisse.
[0031] Für jeden der beiden Nivelliermodi sind nur zwei seitlich zueinander versetzte Abstandmessungen
erforderlich. Daher werden grundsätzlich nur zwei Abstandsmesseinrichtungen benötigt.
Die Abstandsmesseinrichtungen können an der Straßenfräsmaschine austauschbare Abtastsensoren
aufweisen, die an geeigneten Halterungen befestigt werden können. Wenn austauschbare
Abstandssensoren vorgesehen sind, kann die Straßenfräsmaschine für den einen oder
anderen Nivelliermodus umgerüstet werden, in dem einer der beiden Abstandssensoren
auf der gleichen Seite wie der andere Abstandssensor oder auf der anderen Seite montiert
wird. Die Straßenfräsmaschine kann aber auch bereits mit drei fest montierten Abstandssensoren
bestückt sein, wobei dann zu jeder Zeit nur zwei Abstandssensoren aktiv sind und je
nach Nivelliermodus zwischen den Abstandsensoren hin und her geschaltet wird.
[0032] Die Steuer- und Recheneinheit der Nivelliereinrichtung kann für die beiden Nivelliermodi
grundsätzlich von denselben Rechenalgorithmen Gebrauch machen. Für die Steuerung können
auch dieselben Hardwarekomponenten und Baugruppen verwandt werden. Der Unterschied
in der Auswertung der Messwerte liegt im Wesentlichen nur darin, dass bei einer Verlagerung
der Messung von der einen Seite der Straßenfräsmaschine auf die andere Seite, beispielsweise
von der rechten Seite auf die linke Seite, insbesondere in den Bereich der Fahrbahnmitte,
eine gegenläufige Bewegung der zugehörigen Hubeinrichtung(en) erfolgen muss. Beispielsweise
wird die dem in Arbeitsrichtung rechten Laufwerk zugeordnete Hubeinrichtung nicht
eingefahren, sondern ausgefahren, wenn der von der zweiten Abstandsmesseinrichtung
ermittelte zweite Abstandswert größer als der vorgegebene Abstandswert ist.
[0033] Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der seitliche Abstand des Referenzpunktes
der zweiten Abstandsmesseinrichtung zu dem Referenzpunkt der ersten Abstandsmesseinrichtung
in dem Nivelliermodus für einen Streckenabschnitt auf der Fahrbahnaußenseite im Wesentlichen
dem seitlichen Abstand des Referenzpunktes der zweiten Abstandsmesseinrichtung zu
dem Referenzpunkt der ersten Abstandsmesseinrichtung in dem Nivelliermodus für einen
Streckenabschnitt auf der Fahrbahninnenseite entspricht.
[0034] Der seitliche Abstand des Referenzpunktes der zweiten Abstandsmesseinrichtung zu
dem Referenzpunkt der ersten Abstandsmesseinrichtung kann weitgehend der Breite des
Maschinenrahmens der Straßenfräsmaschine oder dem Abstand zwischen den Laufwerken
(Spurweite) oder der Breite der Fräswalze entsprechen. Der seitliche Abstand kann
aber auch größer oder kleiner sein. Denselben Abstand für beide Betriebsmodi zu wählen
hat den Vorteil, dass bei gleicher Regelabweichung in beiden Betriebsmodi die Bewegung
der Hubeinrichtung um den gleichen Betrag erfolgt, wobei die Bewegung nur gegenläufig
ist. Folglich ist für die unterschiedliche Konfiguration der Steuer- und Recheneinheit
für beide Nivelliermodi bei der Auswertung der Messwerte nur die Berücksichtigung
einer "Vorzeichenumkehr" erforderlich, so dass für die Implementierung des Systems
auf den Straßenfräsmaschinen nach dem Stand der Technik nur ein verhältnismäßig geringer
Programmieraufwand erforderlich ist.
[0035] Wenn der seitliche Abstand des Referenzpunktes der zweiten Abstandsmesseinrichtung
zu dem Referenzpunkt der ersten Abstandsmesseinrichtung in beiden Betriebsmodi verschieden
ist, beispielsweise wenn die Bedingungen auf der Baustelle dies erforderlich machen
sollten, muss neben der "Vorzeichenumkehr" ein Umrechnungsfaktor berücksichtigt werden,
der dem Verhältnis zwischen dem Abstand in dem einen Modus und dem Abstand in dem
anderen Modus Rechnung trägt. Beispielsweise können die Stellsignale für die Kolben/Zylinder-Einrichtungen
der Hubeinrichtungen mit einem Faktor verrechnet werden. Wenn der Abstand in dem erfindungsgemäßen
Betriebsmodus, in dem beide Abstandssensoren auf einer Seite des Maschinenrahmens
liegen, der Hälfte des Abstandes der beiden Abstandssensoren in dem Betriebsmodus,
in dem beide Abstandssensoren auf unterschiedlichen Seiten des Maschinenrahmens liegen,
entspricht, ergibt sich ein Umrechnungsfaktor von 2 für den erfindungsgemäßen Betriebsmodus,
was dem Verhältnis der Abstände entspricht.
[0036] Die erste und/oder zweite Abstandsmesseinrichtung können jeweils einen oder mehrere
Abstandssensoren aufweisen. Für den Nivelliermodus für die Straßenaußenseite braucht
nur ein zusätzlicher Abstandssensor vorgesehen werden oder die Montage eines bereits
vorhandenen Abstandssensors auf der anderen Maschineseite vorgenommen werden.
[0037] Der Abstandssensor kann beispielsweise ein beliebiger taktiler oder berührungsloser
Abstandssensor sein. Als Abtastelement eines taktilen Abstandssensors kann auch der
bei den bekannten Straßenfräsmaschinen an den Stirnseiten der Fräswalze vorgesehene
und auf dem Boden aufstehende Kantenschutz fungieren. Als berührungslose Abstandssensoren
können beispielsweise optische oder induktive oder kapazitive Abstandssensoren oder
Ultraschall-Abstandssensoren verwendet werden. Die Abstandsmessung kann eine Punktmessung
sein. In der Praxis sehen die bekannten Abstandssensoren aber die Messung in Bezug
auf eine Fläche vor, beispielsweise eine kreisförmige Fläche bei einem Ultraschallsensor
oder die Aufstandsfläche eines Kantenschutzes. Zur Berücksichtigung von Unebenheiten
kann die erste und/oder zweite Abstandsmesseinrichtung eine Reihe von in Längsrichtung
der Straßenfräsmaschine angeordnete Abstandssensoren aufweisen (Multiplex), wobei
die Abstandsmesseinrichtung derart ausgebildet ist, dass der Abstandswert aus den
von den Abstandssensoren gemessenen Abständen ermittelt wird. Der Abstandswert kann
beispielsweise der Mittelwert aus den gemessenen Abständen sein.
[0038] Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Referenzpunkte
(R1, R2) in Arbeitsrichtung (A) auf der rechten Seite der Fräswalze (10) liegen, wobei
der Referenzpunkt (R2) der zweiten Abstandsmessung (17) in einem seitlichen Abstand
(c) zu dem Referenzpunkt (R1) der ersten Abstandsmessung (16) auf der rechten Seite
des Referenzpunkts (R1) der ersten Abstandsmessung (16) liegt, und in Abhängigkeit
von der Abweichung des ersten Abstandswertes von dem vorgegebenen Abstandswert die
dem in Arbeitsrichtung (A) rechten Laufwerk (5, 7) zugeordnete Hubeinrichtung (5A,
7A) angesteuert wird, und in Abhängigkeit von der Abweichung des zweiten Abstandswertes
von dem vorgegebenen Abstandswert die dem in Arbeitsrichtung (A) linken Laufwerk (4,
6) zugeordnete Hubeinrichtung (4A, 6A) angesteuert wird.
[0039] Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die
dem in Arbeitsrichtung (A) rechten Laufwerk (5, 7) zugeordnete Hubeinrichtung (5A,
7A) eingefahren wird, wenn der erste Abstandswert größer als der vorgegebene Abstandswert
ist, und die dem in Arbeitsrichtung rechten Laufwerk (5, 7) zugeordnete Hubeinrichtung
(5A, 7A) ausgefahren wird, wenn der erste Abstandswert kleiner als der vorgegebene
Abstandswert ist, und die dem in Arbeitsrichtung (A) linken Laufwerk (4, 6) zugeordnete
Hubeinrichtung (4A, 6A) ausgefahren wird, wenn der zweite Abstandswert größer als
der vorgegebene Abstandswert ist, und die dem in Arbeitsrichtung (A) linken Laufwerk
(4, 6) zugeordnete Hubeinrichtung (4A, 6A) eingefahren wird, wenn der zweite Abstandswert
kleiner als der vorgegebene Abstandswert ist.
[0040] Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass bei
der Bewegung der Baumaschine in einem Streckenabschnitt auf der Fahrbahninnenseite
(20B) die dem in Arbeitsrichtung (A) linken Laufwerk (4, 6) zugeordnete Hubeinrichtung
(4A, 6A) eingefahren wird, wenn der erste Abstandswert größer als der vorgegebene
Abstandswert ist, und die dem in Arbeitsrichtung linken Laufwerk (4, 6) zugeordnete
Hubeinrichtung (4A, 6A) ausgefahren wird, wenn der erste Abstandswert kleiner als
der vorgegebene Abstandswert ist, und die dem in Arbeitsrichtung (A) rechten Laufwerk
zugeordnete Hubeinrichtung (5A, 7A) eingefahren wird, wenn der zweite Abstandswert
größer als der vorgegebene Abstandswert ist, und die dem in Arbeitsrichtung (A) rechten
Laufwerk zugeordnete Hubeinrichtung (5A, 7A) ausgefahren wird, wenn der zweite Abstandswert
kleiner als der vorgegebene Abstandswert ist.
[0041] Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die
Hubeinrichtungen (4A, 5A, 6A, 7A) eingefahren bzw. ausgefahren werden, so dass die
Abweichung des von der ersten Abstandsmessung (16) ermittelten ersten Abstandswertes
oder der von zweiten Abstandsmessung (17) ermittelten zweiten Abstandswertes von dem
vorgegebenen Abstandswert minimiert wird.
[0042] Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der
seitliche Abstand (c) des Referenzpunktes (R2) der zweiten Abstandsmessung zu dem
Referenzpunkt (R1) der ersten Abstandsmessung in dem Nivelliermodus für einen Streckenabschnitt
auf der Fahrbahnaußenseite (20A) dem seitlichen Abstand des Referenzpunktes (R2')
der zweiten Abstandsmessung zu dem Referenzpunkt (R1) der ersten Abstandsmessung in
dem Nivelliermodus für einen Streckenabschnitt auf der Fahrbahninnenseite (20A) entspricht.
[0043] Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die
Abstandsmessung eine taktile oder berührungslose Abstandsmessung ist.
[0044] Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der
Abstand zu der Verkehrsfläche (8) an einer Reihe von in Längsrichtung der Straßenfräsmaschine
versetzt angeordneten Referenzpunkten gemessen wird.
[0045] Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
[0046] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Straßenfräsmaschine in der Seitenansicht,
- Fig. 2
- die Nivelliereinrichtung der Straßenfräsmaschine in einer stark vereinfachten schematischen
Darstellung,
- Fig. 3
- eine Draufsicht auf eine Fahrbahn, die von der Straßenfräsmaschine bearbeitet wird,
wobei die Straßenfräsmaschine einen fahrbahnaußenseitigen Streckenabschnitt bearbeitet,
- Fig. 4
- eine Draufsicht auf eine Fahrbahn, die von der Straßenfräsmaschine bearbeitet wird,
wobei die Straßenfräsmaschine einen fahrbahninnseitigen Streckenabschnitt bearbeitet
und
- Fig. 5
- die den fahrbahnaußenseitigen Streckenabschnitt bearbeitende Straßenfräsmaschine in
vereinfachter schematischer Darstellung.
[0047] Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer selbstfahrenden Straßenfräsmaschine 1 zum Abfräsen
von Straßenbelägen. Die Straßenfräsmaschine 1 verfügt über ein Fahrwerk 2 und einen
Maschinenrahmen 3. Das Fahrwerk 1 weist ein in Arbeitsrichtung A vorderes linkes Laufwerk
4 und ein vorderes rechtes Laufwerk 5 sowie ein hinteres linkes Laufwerk 6 und ein
hinteres rechtes Laufwerk 7 auf. Als Laufwerke können Kettenlaufwerke oder Räder vorgesehen
sein.
[0048] Zur Verstellung der Höhe und/oder Neigung des Maschinenrahmens 3 gegenüber der Oberfläche
des Bodens (Verkehrsfläche) weist die Straßenfräsmaschine den einzelnen Laufwerken
4, 5, 6, 7 zugeordnete Hubeinrichtungen 4A, 5A, 6A, 7A auf, von denen der Maschinenrahmen
3 getragen wird. Die Hubeinrichtungen 4A, 5A, 6A, 7A weisen jeweils eine Kolben/Zylinder-Anordnung
9 auf.
[0049] Die Straßenfräsmaschine 1 verfügt weiterhin über eine mit Fräswerkzeugen bestückte
Fräswalze 10, die am Maschinenrahmen 3 zwischen den vorderen und hinteren Laufwerken
4, 5, 6, 7 in einem Fräswalzengehäuse 11 angeordnet ist, das an den Längsseiten von
einem linken und rechten Kantenschutz 12, 13 verschlossen ist.
[0050] Durch Einfahren und Ausfahren der Kolben/Zylinder-Anordnungen 9 der Hubeinrichtungen
4A, 5A, 6A, 7A kann die Höhe und/oder Neigung des Maschinenrahmens 3 und der am Maschinenrahmen
angeordneten Fräswalze 10 gegenüber der Verkehrsfläche 8 eingestellt werden.
[0051] Zum Abtransport des abgefrästen Straßenbelags ist eine Fördereinrichtung 14 mit einem
Förderband vorgesehen.
[0052] Die erfindungsgemäße Straßenfräsmaschine verfügt über eine Nivelliereinrichtung 15
zum Ansteuern der Hubeinrichtungen 4A, 5A, 6A, 7A, die in Fig. 1 nur andeutungsweise
dargestellt ist. Fig. 2 zeigt eine stark vereinfachte schematische Darstellung der
Nivelliereinrichtung. Die Nivelliereinrichtung 15 wird nachfolgend beschrieben.
[0053] Die Nivelliereinrichtung 15 weist eine erste Abstandsmesseinrichtung 16 und eine
zweite Abstandsmesseinrichtung 17 auf, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
jeweils einen Abstandssensor 16A, 17A aufweisen. Anstelle von Abstandsmesseinrichtungen
mit nur einem Sensor können aber auch Abstandsmesseinrichtungen mit mehreren in einer
Reihe angeordneten Abstandssensoren verwendet werden, die zum Stand der Technik gehören.
Daher wird auf eine weitere Beschreibung dieser Abstandsmesssysteme verzichtet.
[0054] Die nachfolgend beschriebene Nivelliereinrichtung 15 ist für eine Straßenfräsmaschine
bestimmt, die für den Rechtsverkehr besonders geeignet ist.
[0055] Die erste Abstandsmesseinrichtung 16 weist einen Abstandssensor 16A auf, der auf
der in Arbeitsrichtung A linken Seite des Maschinenrahmens 3 zwischen den vorderen
und hinteren Laufwerken 4, 5, 6, 7 vorzugsweise seitlich neben der Fräswalze 10 angeordnet
ist (Fig. 5). Dieser Abstandssensor 16A ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ein taktiler Abstandssensor, der von dem linken Kantenschutz 12 Gebrauch macht, an
dem ein Seilzugsensor 12A befestigt ist. Wenn der Kantenschutz über zwei in Fahrtrichtung
versetzt angeordnete Hydraulikzylinder höhenverstellbar befestigt ist, kann die Höhe
des Kantenschutzes anstelle mittels eines Seilzugsensors auch mittels eines in die
Hydraulikzylinder integrierten Wegmesssystems erfasst werden. Der Kantenschutz 12
liegt auf der Verkehrsfläche 8 auf. Der Seilzugsensor 12A misst die Wegstrecke, um
die sich der Kantenschutz 12 auf und ab bewegt. Folglich kann der Abstand a zwischen
einem ersten auf die Straßenfräsmaschine bezogenen Referenzpunkt R1 und der Verkehrsfläche
8, auf dem der Kantenschutz 12 aufliegt, gemessen werden.
[0056] Die zweite Abstandsmesseinrichtung 17 weist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
einen optischen Abstandssensor 17A auf, der auf der in Arbeitsrichtung linken Seite
des Maschinenrahmens 3 zwischen den vorderen und hinteren Laufwerken 4, 5, 6, 7 vorzugsweise
auf der Höhe der Fräswalze 10 angeordnet ist. Vorzugsweise liegen die Referenzpunkte
R1 und R2 des ersten und zweiten Abstandssensors 16, 17 in einer Vertikalebene, die
von der Längsachse des Maschinenrahmens im Wesentlichen orthogonal geschnitten wird,
und in der vorzugsweise auch im Wesentlichen die Achse der Fräswalze liegt. Der Referenzpunkt
R2 des zweiten Abstandsensors 17A liegt in einem vorgegebenen seitlichen Abstand c
zu dem Referenzpunkt R1 des ersten Abstandssensors 16A auf der in Arbeitsrichtung
A linken Seite des Referenzpunkts R1 des ersten Abstandssensors 16A. Der zweite Abstandssensor
17A ist an einer Halterung 19, beispielsweise an einem seitlich auskragenden Gestänge
befestigt, das wiederum am Maschinenrahmen 3 angebracht ist.
[0057] Die Messung auf der Fahrbahninnenseite 20B erfolgt vorzugsweise im Bereich der Fahrbahnmitte
20C, besonders bevorzugt auf der Fahrbahnmitte 20C, da die Fahrbahn 20 dort die geringsten
Beschädigungen hat. Folglich findet eine Messung am Seitenstreifen 20D der Fahrbahn
20 (Bankette) nicht statt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Fahrbahn
20 etwa doppelt so breit wie die Breite der Fräswalze 10 (Frässpur). Der vorgegebene
Abstand c zwischen den beiden Abstandssensoren 16A, 17A sollte daher etwa der halben
Fahrbahnbreite oder der Breite der Straßenfräsmaschine oder der Breite der Fräswalze
oder dem Abstand der Laufwerke (Spurweite) entsprechen. Andere Abstände ergeben sich
in analoger Betrachtungsweise aus der jeweiligen Fahrbahnbreite bzw. der Breite der
Frässpur.
[0058] Darüber hinaus weist die Nivelliereinrichtung 15 eine Steuer- und Recheneinheit 21
auf, die derart konfiguriert ist, dass die folgenden Schritte ausgeführt werden.
[0059] In dem Nivelliermodus für einen Streckenabschnitt auf der Fahrbahnaußenseite 20A
aktiviert die Steuer- und Recheneinheit 21 die erste und zweite Abstandsmesseinrichtung
16, 17. Der erste Abstandssensor 16A misst den Abstand a und der zweite Abstandssensor
17A misst den Abstand b. Wenn mehrere Abstände a
1, a
2, a
3 bzw. b
1, b
2, b
3 mit mehreren Abstandssensoren gemessen werden, berechnet die Steuer- und Recheneinheit
21 der Nivelliereinrichtung 15 als Abstandswert a
ist bzw. b
ist beispielsweise den Mittelwert aus den Abständen a
1, a
2, a
3 bzw. b
1, b
2, b
3. Aus den Abstandswerten kann nach einer Justierung der Abstandsmesseinrichtung die
Frästiefe bestimmt werden, was im Folgenden näher beschrieben wird.
[0060] Zu Beginn der Fräsarbeiten wird die Nivelliereinrichtung 15 justiert, insbesondere
der Nullpunkt eingestellt. Zur Einstellung des Nullpunktes werden die Hubeinrichtungen
4, 5, 6, 7 derart eingestellt, dass die Fräswalze 10 mit der von den Spitzen der Fräswerkzeuge
beschriebenen zylindrischen Mantelfläche die Verkehrsfläche 8 berührt. Hierfür werden
die Hubeinrichtungen 4A, 5A, 6A, 7A solange eingefahren, bis die Fräswerkzeuge der
sich drehenden Fräswalze 10 am Boden zu kratzen beginnen. Dieser Vorgang wird auch
als Ankratzen bezeichnet. Wenn die Fräsmeißel die Verkehrsfläche 8 berühren, werden
die Abstandsmesseinrichtungen 16, 17 auf null gesetzt. Wenn die Hubeinrichtungen 4A,
5A, 6A, 7A weiter eingefahren werden und die Fräswalze 10 in den Boden eindringt,
werden negative Abstandswerte ermittelt. Der Betrag der Abstandswerte entspricht der
Frästiefe. Die ermittelten Abstandswerte können als positive Werte, z. B. Frästiefe
5 cm, angezeigt werden.
[0061] Die ermittelten Abstandswerte a
ist und b
ist werden jeweils mit vorgegebenen Abstandswerten a
soll und b
soll verglichen.
[0062] Die Figuren 3 und 5 zeigen den Fall, dass die Straßenfräsmaschine 1 den rechten Streckenabschnitt
auf der Fahrbahnaußenseite 20A bearbeiten soll, wobei dieser Streckenabschnitt in
Richtung der Fahrbahnaußenseite geneigt ist. Beim Ausrichten nimmt die Straßenfräsmaschine
1 daher eine Schrägstellung bezüglich der Horizontalen ein. Die eingestellte Frästiefe
entspricht der Dicke des von der Straßenoberfläche abzutragenden Belages.
[0063] Während des Vorschubs der Straßenfräsmaschine 1 werden die ermittelten Abstandswerte
a
ist und b
ist, die der tatsächlichen Frästiefe entsprechen, mit den vorgegebenen Abstandswerten
a
soll und b
soll, die der gewünschten Frästiefe entsprechen, verglichen (Δa=a
ist - a
soll bzw. Δb=b
ist - b
soll). In Abhängigkeit von der Abweichung des Ist-Abstandswerts von dem Soll-Abstandswert
des ersten Abstandssensors 16A (Δa=a
ist - a
soll) werden Steuersignale für die Hubeinrichtung(en) 4A, 6A erzeugt, die den in Arbeitsrichtung
vorderen und/oder hinteren, linken Laufwerken 4, 6 zugeordnet sind, und in Abhängigkeit
von der Abweichung des Ist-Abstandswerts von dem Soll-Abstandswert des zweiten Abstandssensors
17 (Δb=b
ist - b
soll) werden Steuersignale für die Hubeinrichtung(en) 5A, 7A erzeugt, die den in Arbeitsrichtung
vorderen und/oder hinteren, rechten Laufwerken 5, 7 zugeordnet sind. Die Steuersignale
werden von den Hubeinrichtungen 4A, 5A, 6A, 7A empfangen und die Hubeinrichtungen
werden so verfahren, dass die Differenz zwischen den Istwerten und den Sollwerten
minimal ist.
[0064] Die dem in Arbeitsrichtung A vorderen und/oder hinteren, linken Laufwerken 4, 6 zugeordneten
Hubeinrichtungen 4A, 6A werden eingefahren, wenn der von der ersten Abstandsmesseinrichtung
16 ermittelte erste Abstandswert a
ist größer als der vorgegebene Abstandswert a
soll ist, und die dem in Arbeitsrichtung A vorderen und/oder hinteren, linken Laufwerken
4, 6 zugeordneten Hubeinrichtungen 4A, 6A werden ausgefahren, wenn der von der ersten
Abstandsmesseinrichtung 16 ermittelte erste Abstandswert a
ist kleiner als der vorgegebene Abstandswert a
soll ist. In analoger Betrachtungsweise werden die dem in Arbeitsrichtung A vorderen und/oder
hinteren, rechten Laufwerken 5, 7 zugeordneten Hubeinrichtungen 5A, 7A ausgefahren,
wenn der von der zweiten Abstandsmesseinrichtung 17 ermittelte zweite Abstandswert
b
ist größer als der vorgegebene Abstandswert b
soll ist, und die dem in Arbeitsrichtung A vorderen und/oder hinteren, rechten Laufwerken
5, 7 zugeordneten Hubeinrichtungen 5A, 7A werden eingefahren, wenn der von der zweiten
Abstandsmesseinrichtung 17 ermittelte zweite Abstandswert b
ist kleiner als der vorgegebene Abstandswert b
soll ist.
[0065] Die vorderen bzw. hinteren Hubeinrichtungen 4A, 5A, 6A, 7A können jeweils um den
gleichen Betrag ein- bzw. ausgefahren werden, wenn die Abstandssensoren auf der Höhe
der Längsachse 18 der mittig zwischen den vorderen und hinteren Laufwerken 4, 5, 6,
7 angeordneten Fräswalze 9 liegen.
[0066] Mit der oben beschriebenen Regelung wird die gewünschte Frästiefe über die Breite
des bearbeiteten Fahrbahnabschnitts eingehalten. Da die Fahrbahn 20 breiter als die
Frässpur ist, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa doppelt so breit wie die
Frässpur ist, muss noch der straßeninnenseitige Streckenabschnitt 20B bearbeitet werden.
Zur Bearbeitung dieses Abschnitts sieht die Nivelliereinrichtung 15 einen anderen
Nivelliermodus vor. Dieser Nivelliermodus entspricht der bekannten Nivellierung, bei
der eine Abstandsmessung an den Stirnflächen der Fräswalze 10 auf beiden Seiten der
Straßenfräsmaschine erfolgt. Folglich kann von der ersten Abstandsmesseinrichtung
16 Gebrauch gemacht werden, die derart ausgebildet ist, dass deren Referenzpunkt R1
in Arbeitsrichtung A auf der linken Seite der Fräswalze 10 liegt. Die Nivelliereinrichtung
15 erzeugt wieder die Steuersignale für die Hubeinrichtungen 4A, 6A der vorderen und/oder
hinteren, linken Laufwerke 4, 6. Von der zweiten Abstandsmesseinrichtung 17 kann die
Nivelliereinrichtung 15 in der vorliegenden Ausbildung allerdings keinen Gebrauch
machen. Daher kann diese Abstandsmesseinrichtung 17 deaktiviert werden oder braucht
nicht vorhanden (montiert) zu sein.
[0067] Die Steuersignale für die vorderen und/oder hinteren, linken und rechten Hubeinrichtungen
4, 5, 6, 7 werden nunmehr von einer Nivelliereinrichtung 15 erzeugt, die nachfolgend
beschrieben wird. Da der Nivelliermodus für die Fahrbahninnenseite wieder zwei Abstandsmesseinrichtungen
16, 17 vorsieht, werden auch diese Abstandsmesseinrichtungen wieder als erste und
zweite Abstandsmesseinrichtung 16, 17 bezeichnet. Die Nivelliereinrichtung 15 für
die Fahrbahninnenseite 20B kann durch die oben beschriebene Nivelliereinrichtung für
die Fahrbahnaußenseite 20A zur Verfügung gestellt werden, wenn der Abstandssensor
17A der zweiten Abstandsmesseinrichtung 17 auf der in Arbeitsrichtung A rechten Seite
des Maschinenrahmens 3 in einem vorgegebenen Abstand c zu dem Abstandssensor 16A der
ersten Abstandsmesseinrichtung 16 angeordnet wird.
[0068] Die Abstandssensoren 16A, 17A können als auswechselbare Einheiten ausgebildet sein,
die an geeigneten Halterungen befestigt werden können, so dass die Straßenfräsmaschine
für den jeweiligen Nivelliermodus mit geeigneten Abstandssensoren ausgerüstet werden
kann. Es ist aber auch möglich, an der Straßenfräsmaschine 1 bereits drei Abstandsmesseinrichtungen
oder zumindest drei Abstandssensoren vorzusehen, von denen für den jeweiligen Nivelliermodus
nur jeweils zwei Abstandsmesseinrichtungen bzw. Abstandssensoren aktiviert werden.
[0069] Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Abstandsmessung auf der rechten
Maschinenseite mit einem optischen Abstandssensor 17A' (Figuren 4 und 5). Die Abstandsmessung
auf der rechten Maschinenseite kann aber auch mit dem rechten Kantenschutz und einem
Seilzugsensor erfolgen, der bei den bekannten Straßenfräsmaschinen sowohl auf der
linken als auch rechten Seite ohnehin vorhanden ist.
[0070] Die Steuer- und Recheneinheit 21 ist für den Nivelliermodus in dem linken Streckenabschnitt
auf der Fahrbahninnenseite 20B derart konfiguriert ist, dass die Hubeinrichtungen
4A, 6A des vorderen und/oder hinteren, linken Laufwerks 4, 6 eingefahren werden, wenn
der von der ersten Abstandsmesseinrichtung 16 ermittelte erste Abstandswert größer
als der vorgegebene Abstandswert ist, und die Hubeinrichtungen 4A, 6A des vorderen
und/oder hinteren, linken Laufwerks 4, 6 ausgefahren werden, wenn der von der ersten
Abstandsmesseinrichtung 16 ermittelte erste Abstandswert kleiner als der vorgegebene
Abstandswert ist. In analoger Betrachtungsweise werden die Hubeinrichtungen 5A, 7A
der vorderen und/oder hinteren, rechten Laufwerke 5, 7 eingefahren, wenn der von der
zweiten Abstandsmesseinrichtung 17' ermittelte zweite Abstandswert größer als der
vorgegebene Abstandswert ist, und die Hubeinrichtungen 5A, 7A der vorderen und/oder
hinteren, rechten Laufwerke 5, 7 ausgefahren, wenn der von der zweiten Abstandsmesseinrichtung
17' ermittelte zweite Abstandswert kleiner als der vorgegebene Abstandswert ist. Mit
dieser Regelung lässt sich die Fahrbahninnenseite 20A bearbeiten.
1. Straßenfräsmaschine mit
einem Maschinenrahmen (3), an dem eine Fräswalze (10) angeordnet ist,
mindestens einem in Arbeitsrichtung (A) linken Laufwerk (4, 6) und mindestens einem
in Arbeitsrichtung rechten Laufwerk (5, 7),
den Laufwerken (4, 5, 6, 7) zugeordneten Hubeinrichtungen (4A, 5A, 6A, 7A), von denen
der Maschinenrahmen (3) getragen wird,
einer Nivelliereinrichtung (15) zum Ansteuern der Hubeinrichtungen (4A, 5A, 6A, 7A),
die derart ausgebildet ist, dass die Höhe und/oder Neigung des Maschinenrahmens (3)
in Bezug auf die Verkehrsfläche (8) einstellbar ist,
wobei die Nivelliereinrichtung (15) aufweist:
eine erste Abstandsmesseinrichtung (16), die derart ausgebildet ist, dass der Abstand
(a) zwischen mindestens einem Referenzpunkt (R1) und der Verkehrsfläche (8) gemessen
wird, wobei ein erster Abstandswert ermittelt wird, und eine zweite Abstandsmesseinrichtung
(17), die derart ausgebildet ist, dass der Abstand (b) zwischen mindestens einem Referenzpunkt
(R2) und der Verkehrsfläche (8) gemessen wird, wobei ein zweiter Abstandswert ermittelt
wird, und
eine Steuer- und Recheneinheit (21), die derart konfiguriert ist, dass der von der
ersten und zweiten Abstandsmesseinrichtung (16, 17) ermittelte Abstandwert jeweils
mit einem vorgegebenen Abstandswert verglichen wird, und in Abhängigkeit von der Abweichung
des ermittelten Abstandswertes von dem vorgegebenen Abstandswert Steuersignale für
die Hubeinrichtungen (4, 5, 6, 7) erzeugt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nivelliereinrichtung (15) einen Nivelliermodus für einen Streckenabschnitt auf
der Fahrbahnaußenseite (20A) vorsieht, wobei
die erste und zweite Abstandsmesseinrichtung (16, 17) derart ausgebildet sind, dass
deren Referenzpunkte (R1, R2) in Arbeitsrichtung (A) auf einer gemeinsamen Seite der
Fräswalze (10) liegen, wobei der Referenzpunkt (R2) der zweiten Abstandsmesseinrichtung
(17) in einem seitlichen Abstand (c) zu dem Referenzpunkt (R1) der ersten Abstandsmesseinrichtung
(16) auf der der Fräswalze (10) abgewandten Seite des Referenzpunkts (R1) der ersten
Abstandsmesseinrichtung (16) liegt, und
die Steuer- und Recheneinheit (21) derart konfiguriert ist, dass die Steuer- und Recheneinheit
in Abhängigkeit von der Abweichung des von der ersten Abstandsmesseinrichtung (16)
ermittelten ersten Abstandswertes von dem vorgegebenen Abstandswert Steuersignale
für die Hubeinrichtung (4A, 6A), die dem Laufwerk (4, 6) zugeordnet ist, das dem Referenzpunkt
(R1) der ersten Abstandsmesseinrichtung (16) zugewandt ist, erzeugt, und in Abhängigkeit
von der Abweichung des von der zweiten Abstandsmesseinrichtung (17) ermittelten zweiten
Abstandswertes von dem vorgegebenen Abstandswert Steuersignale für die Hubeinrichtung
(5A, 7A), die dem Laufwerk (5, 7) zugeordnet ist, das dem Referenzpunkt (R1) der ersten
Abstandsmesseinrichtung (16) abgewandt ist, erzeugt.
2. Straßenfräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nivelliereinrichtung (15) einen Nivelliermodus für einen Streckenabschnitt auf
der Fahrbahninnenseite (20B) vorsieht, wobei
die erste Abstandsmesseinrichtung (16) derart ausgebildet ist, dass deren Referenzpunkt
(R1) in Arbeitsrichtung (A) auf der linken Seite der Fräswalze (10) liegt, und die
zweite Abstandsmesseinrichtung (17') derart ausgebildet ist, dass deren Referenzpunkt
(R2') in Arbeitsrichtung (A) auf der rechten Seite der Fräswalze (10) liegt, wobei
der Referenzpunkt (R2') der zweiten Abstandsmesseinrichtung (17') in einem seitlichen
Abstand (c) zu dem Referenzpunkt (R1) der ersten Abstandsmesseinrichtung (16) auf
der rechten Seite des Referenzpunkts (R1) der ersten Abstandsmesseinrichtung (16)
liegt.
3. Straßenfräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die erste und zweite Abstandsmesseinrichtung (16, 17) derart ausgebildet sind, dass
deren Referenzpunkte (R1, R2) in Arbeitsrichtung (A) auf der linken Seite der Fräswalze
(10) liegen, wobei der Referenzpunkt (R2) der zweiten Abstandsmesseinrichtung (17)
in einem seitlichen Abstand (c) zu dem Referenzpunkt (R1) der ersten Abstandsmesseinrichtung
(16) auf der linken Seite des Referenzpunkts (R1) der ersten Abstandsmesseinrichtung
(16) liegt, und
die Steuer- und Recheneinheit (21) für den Nivelliermodus in einem Streckenabschnitt
auf der Fahrbahnaußenseite (20A) derart konfiguriert ist, dass die Steuer- und Recheneinheit
in Abhängigkeit von der Abweichung des von der ersten Abstandsmesseinrichtung (16)
ermittelten ersten Abstandswertes von dem vorgegebenen Abstandswert Steuersignale
für die dem in Arbeitsrichtung (A) linken Laufwerk (4, 6) zugeordnete Hubeinrichtung
(4A, 6A) erzeugt, und in Abhängigkeit von der Abweichung des von der zweiten Abstandsmesseinrichtung
(17) ermittelten zweiten Abstandswertes von dem vorgegebenen Abstandswert Steuersignale
für die dem in Arbeitsrichtung (A) rechten Laufwerk (5, 7) zugeordnete Hubeinrichtung
(5A, 7A) erzeugt.
4. Straßenfräsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Recheneinheit (21) für den Nivelliermodus in einem Streckenabschnitt
auf der Fahrbahnaußenseite (20A) derart konfiguriert ist, dass die dem in Arbeitsrichtung
(A) linken Laufwerk (4, 6) zugeordnete Hubeinrichtung (4,A 6A) eingefahren wird, wenn
der von der ersten Abstandsmesseinrichtung (16) ermittelte erste Abstandswert größer
als der vorgegebene Abstandswert ist, und die dem in Arbeitsrichtung (A) linken Laufwerk
(4, 6) zugeordnete Hubeinrichtung (4A, 6A) ausgefahren wird, wenn der von der ersten
Abstandsmesseinrichtung (16) ermittelte erste Abstandswert kleiner als der vorgegebene
Abstandswert ist, und die dem in Arbeitsrichtung (A) rechten Laufwerk (5, 7) zugeordnete
Hubeinrichtung (5A, 7A) ausgefahren wird, wenn der von der zweiten Abstandsmesseinrichtung
(17) ermittelte zweite Abstandswert größer als der vorgegebene Abstandswert ist, und
die dem in Arbeitsrichtung (A) rechten Laufwerk zugeordnete Hubeinrichtung (5A, 7A)
eingefahren wird, wenn der von der zweiten Abstandsmesseinrichtung (17) ermittelte
zweite Abstandswert kleiner als der vorgegebene Abstandswert ist.
5. Straßenfräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Abstandsmesseinrichtung (16, 17) derart ausgebildet sind, dass
deren Referenzpunkte (R1, R2) in Arbeitsrichtung (A) auf der rechten Seite der Fräswalze
(10) liegen, wobei der Referenzpunkt (R2) der zweiten Abstandsmesseinrichtung (17)
in einem seitlichen Abstand (c) zu dem Referenzpunkt (R1) der ersten Abstandsmesseinrichtung
(16) auf der rechten Seite des Referenzpunktes (R1) der ersten Abstandsmesseinrichtung
(16) liegt, und
die Steuer- und Recheneinheit (21) für den Nivelliermodus in einem Streckenabschnitt
auf der Fahrbahnaußenseite (20A) derart konfiguriert ist, dass die Steuer- und Recheneinheit
in Abhängigkeit von der Abweichung des von der ersten Abstandsmesseinrichtung (16)
ermittelten ersten Abstandswertes von dem vorgegebenen Abstandswert Steuersignale
für die dem in Arbeitsrichtung (A) rechten Laufwerk (5, 7) zugeordnete Hubeinrichtung
(5A, 7A) erzeugt, und in Abhängigkeit von der Abweichung des von der zweiten Abstandsmesseinrichtung
(17) ermittelten zweiten Abstandswertes von dem vorgegebenen Abstandswert Steuersignale
für die dem in Arbeitsrichtung (A) linken Laufwerk (4, 6) zugeordnete Hubeinrichtung
(4A, 6A) erzeugt.
6. Straßenfräsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Recheneinheit (21) für den Nivelliermodus in einem Streckenabschnitt
auf der Fahrbahnaußenseite (20A) derart konfiguriert ist, dass die dem in Arbeitsrichtung
(A) rechten Laufwerk (5, 7) zugeordnete Hubeinrichtung (5A, 7A) eingefahren wird,
wenn der von der ersten Abstandsmesseinrichtung (16) ermittelte erste Abstandswert
größer als der vorgegebene Abstandswert ist, und die dem in Arbeitsrichtung (A) rechten
Laufwerk (5, 7) zugeordnete Hubeinrichtung (5A, 7A) ausgefahren wird, wenn der von
der ersten Abstandsmesseinrichtung (16) ermittelte erste Abstandswert kleiner als
der vorgegebene Abstandswert ist, und die dem in Arbeitsrichtung (A) linken Laufwerk
(4, 6) zugeordnete Hubeinrichtung (4A, 6A) ausgefahren wird, wenn der von der zweiten
Abstandsmesseinrichtung (17) ermittelte zweite Abstandswert größer als der vorgegebene
Abstandswert ist, und die dem in Arbeitsrichtung (A) linken Laufwerk zugeordnete Hubeinrichtung
(4A, 6A) eingefahren wird, wenn der von der zweiten Abstandsmesseinrichtung (17) ermittelte
zweite Abstandswert kleiner als der vorgegebene Abstandswert ist.
7. Straßenfräsmaschine nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Recheneinheit (21) für den Nivelliermodus in einem Streckenabschnitt
auf der Fahrbahninnenseite (20B) derart konfiguriert ist, dass
die dem in Arbeitsrichtung (A) linken Laufwerk (4, 6) zugeordnete Hubeinrichtung (4A,
6A) eingefahren wird, wenn der von der ersten Abstandsmesseinrichtung (16) ermittelte
erste Abstandswert größer als der vorgegebene Abstandswert ist, und die dem in Arbeitsrichtung
(A) linken Laufwerk (4, 6) zugeordnete Hubeinrichtung (4A, 6A) ausgefahren wird, wenn
der von der ersten Abstandsmesseinrichtung (16) ermittelte erste Abstandswert kleiner
als der vorgegebene Abstandswert ist, und
die dem in Arbeitsrichtung (A) rechten Laufwerk (5, 7) zugeordnete Hubeinrichtung
(5A, 7A) eingefahren wird, wenn der von der zweiten Abstandsmesseinrichtung (17')
ermittelte zweite Abstandswert größer als der vorgegebene Abstandswert ist, und die
dem in Arbeitsrichtung rechten Laufwerk (5, 7) zugeordnete Hubeinrichtung (5A, 7A)
ausgefahren wird, wenn der von der zweiten Abstandsmesseinrichtung (17') ermittelte
zweite Abstandswert kleiner als der vorgegebene Abstandswert ist.
8. Straßenfräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Recheneinheit (21) derart konfiguriert ist, dass die Hubeinrichtungen
(4A, 5A, 6A, 7A) eingefahren bzw. ausgefahren werden, so dass die Abweichung des von
der ersten Abstandsmesseinrichtung (16) ermittelten ersten Abstandswertes oder der
von zweiten Abstandsmesseinrichtung (17) ermittelten zweiten Abstandswertes von dem
vorgegebenen Abstandswert minimiert wird.
9. Straßenfräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche Abstand (c) des Referenzpunktes (R2) der zweiten Abstandsmesseinrichtung
(17) zu dem Referenzpunkt (R1) der ersten Abstandsmesseinrichtung (16) in dem Nivelliermodus
für einen Streckenabschnitt auf der Fahrbahnaußenseite (20B) dem seitlichen Abstand
(c) des Referenzpunktes (R2') der zweiten Abstandsmesseinrichtung (17') zu dem Referenzpunkt
(R1) der ersten Abstandsmesseinrichtung (16) in dem Nivelliermodus für einen Streckenabschnitt
auf der Fahrbahninnenseite (20A) entspricht.
10. Straßenfräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Abstandsmesseinrichtung 16, 17) mindestens einen Abstandssensor
(16A, 17A) aufweisen, der ein taktiler Abstandssensor oder ein berührungsloser Abstandssensor
ist.
11. Straßenfräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Abstandsmesseinrichtung (16, 17) eine Reihe von in Längsrichtung
der Straßenfräsmaschine versetzt angeordnete Abstandssensoren aufweisen, wobei die
erste und/oder die zweite Abstandsmesseinrichtung (16, 17) derart ausgebildet ist,
dass der Abstandswert aus den von den Abstandssensoren gemessenen Abständen ermittelt
wird.
12. Verfahren zum Steuern einer Straßenfräsmaschine, die aufweist:
einen Maschinenrahmen (3), an dem eine Fräswalze (10) angeordnet ist,
mindestens ein in Arbeitsrichtung linkes Laufwerk (4, 6) und mindestens ein in Arbeitsrichtung
rechtes Laufwerk (5, 7),
den Laufwerken (4, 5, 6, 7) zugeordnete Hubeinrichtungen (4A, 5A, 6A, 7A), von denen
der Maschinenrahmen (3) getragen wird, wobei
mit einer ersten Abstandsmessung der Abstand (a) zwischen mindestens einem ersten
Referenzpunkt (R1) und der Verkehrsfläche (8) gemessen wird, wobei ein erster Abstandswert
ermittelt wird, und mit einer zweiten Abstandsmessung der Abstand (b) zwischen mindestens
einem zweiten Referenzpunkt (R2) und der Verkehrsfläche (8) gemessen wird, wobei ein
zweiter Abstandswert ermittelt wird, und der erste und zweite Abstandswert jeweils
mit einem vorgegebenen Abstandswert verglichen wird, und in Abhängigkeit von der Abweichung
des ermittelten Abstandswertes von dem vorgegebenen Abstandswert die Hubeinrichtungen
(4A, 5A, 6A, 7A) angesteuert werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
in einem Nivelliermodus für einen Streckenabschnitt auf der Fahrbahnaußenseite (20A)
die Referenzpunkte (R1, R2) der ersten und zweiten Abstandsmessung in Arbeitsrichtung
(A) auf einer gemeinsamen Seite der Fräswalze (10) liegen, wobei der Referenzpunkt
(R2) der zweiten Abstandsmessung (17) in einem seitlichen Abstand (c) zu dem Referenzpunkt
(R1) der ersten Abstandsmessung (16) auf der der Fräswalze (10) abgewandten Seite
des Referenzpunkts (R1) der ersten Abstandsmessung (16) liegt, und
in Abhängigkeit von der Abweichung des ersten Abstandswertes von dem vorgegebenen
Abstandswert die Hubeinrichtung (4A, 6A), die dem Laufwerk (4, 6) zugeordnet ist,
das dem Referenzpunkt (R1) der ersten Abstandsmessung (16) zugewandt ist, angesteuert
wird, und in Abhängigkeit von der Abweichung des zweiten Abstandswertes von dem vorgegebenen
Abstandswert die Hubeinrichtung (5A, 7A), die dem Laufwerk (5, 7) zugeordnet ist,
das dem Referenzpunkt (R1) der ersten Abstandsmessung (16) abgewandt ist, angesteuert
wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Nivelliereinrichtung einen Nivelliermodus für einen Streckenabschnitt auf der
Fahrbahninnenseite (20B) vorsieht, wobei
der Referenzpunkt (R1) der ersten Abstandsmessung (16) in Arbeitsrichtung (A) auf
der linken Seite der Fräswalze (10) liegt, und der Referenzpunkt (R2') der zweiten
Abstandsmessung (17) in Arbeitsrichtung auf der rechten Seite der Fräswalze (10) liegt,
wobei der Referenzpunkt (R2') der zweiten Abstandsmessung in einem vorgegebenen seitlichen
Abstand (c) zu dem Referenzpunkt (R1) der ersten Abstandsmessung auf der rechten Seite
des Referenzpunkts (R1) der ersten Abstandsmessung liegt.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzpunkte (R1, R2) der ersten und zweiten Abstandsmessung in Arbeitsrichtung
(A) auf der linken Seite der Fräswalze (10) liegen, wobei der Referenzpunkt (R2) der
zweiten Abstandsmessung (17) in einem seitlichen Abstand (c) zu dem Referenzpunkt
(R1) der ersten Abstandsmessung (16) auf der linken Seite des Referenzpunkts (R1)
der ersten Abstandsmessung (16) liegt, und
in Abhängigkeit von der Abweichung des ersten Abstandswertes von dem vorgegebenen
Abstandswert die dem in Arbeitsrichtung (A) linken Laufwerk (4, 6) zugeordnete Hubeinrichtung
(4A, 6A) angesteuert wird, und in Abhängigkeit von der Abweichung des zweiten Abstandswertes
von dem vorgegebenen Abstandswert die dem in Arbeitsrichtung (A) rechten Laufwerk
(5, 7) zugeordnete Hubeinrichtung (5A, 7A) angesteuert wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bewegung der Baumaschine in einem Streckenabschnitt auf der Fahrbahnaußenseite
(20B) die dem in Arbeitsrichtung (A) linken Laufwerk (4, 6) zugeordnete Hubeinrichtung
(4A, 6A) eingefahren wird, wenn der erste Abstandswert größer als der vorgegebene
Abstandswert ist, und die dem in Arbeitsrichtung linken Laufwerk zugeordnete Hubeinrichtung
(4A, 6A) ausgefahren wird, wenn der erste Abstandswert kleiner als der vorgegebene
Abstandswert ist, und die dem in Arbeitsrichtung (A) rechten Laufwerk (5, 7) zugeordnete
Hubeinrichtung (5A, 7A) ausgefahren wird, wenn der zweite Abstandswert größer als
der vorgegebene Abstandswert ist, und die dem in Arbeitsrichtung (A) rechten Laufwerk
(5, 7) zugeordnete Hubeinrichtung (5A, 7A) eingefahren wird, wenn der zweite Abstandswert
kleiner als der vorgegebene Abstandswert ist.