Strassenfertiger

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Straßenfertiger mit einer Einbaubohle (2), die mit Stellgliedern (8) für die Höhen- und Neigungseinstellung der Einbau­bohle (2) sowie Meßfühlern hierfür versehen ist, wobei die Ausgangssignale der Meßfühler als Istwerte für die Stellglieder (8) entsprechend vorgebba­ren Sollwerten steuernde Regler (10, 11) dienen. Um Querneigungswerte nach einem vorgegebenen Profilplan automatisch einhalten zu können, ist vorge­sehen, daß eine Wegmeßeinrichtung (12) vorgesehen ist, deren Ausgangssig­nale einem Bordrechner (14) zuführbar sind, wobei der Bordrechner (14) mit einem Datenspeicher (17) zum Speichern der Länge einer Übergangsstrecke und des Differenzwertes der Querneigung, der zwischen Anfangs- und Endpunkt der Übergangsstrecke eingehalten werden soll, entlang des Einbauweges versehen ist und die dem Neigungsregler (11). vom Bordrechner (14) berechneten und vorgebbaren Sollwerte wegabhängig vom Anfangs- zum Endpunkt kontinuierlich durch den Bordrechner (14) änderbar sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Straßenfertiger mit einer Einbaubohle, die mit Stellgliedern für die Höhen- und Neigungseinstellung der Einbaubohle sowie Meßfühlern hierfür versehen ist, wobei die Ausgangssignale der Meßfühler als Istwerte für die Stellglieder entsprechend vorgebbaren Sollwerten steuernde Regler dienen.

[0002] Bei Straßenfertigern dieser Art ist es bekannt, daß die Einbauhöhen bzw. Querneigungen der einzubauenden Schicht mit Hilfe von Regeleinrichtungen überwacht und gegebenenfalls korrigiert werden können. Die Regeleinrichtungen bestehen aus Höhen- und Neigungsreglern, die jeweils bei Abweichung von der Sollhöhe bzw. der gewünschten Querneigung Stellzylinder an der linken und rechten Fertigerseite über Elektromagnetventile aktivieren, so daß eine ent­sprechende Korrekturverstellung an Zugarmen, über die die Einbaubohle höhen­verstellbar am Fahrwerk des Fertigers angelenkt ist, erfolgt.

[0003] Es werden zwei Aufbauanordnungen verwendet, und zwar

a. Regelung des Stellzylinders auf der einen Fertigerseite durch einen Höhenregler und des Stellzylinders auf der anderen Seite durch einen Nei­gungsregler;

b. Regelung der Stellzylinder auf beiden Fertigerseiten durch Höhen­regler.

[0004] Als Referenz für die Einbauhöhe werden entlang der Einbaustrecke ge­wöhnlich Referenzdrähte angeordnet, auf denen ein- oder beidseitig des Ferti­gers ein Fühler für die Istwertfeststellung für den Höhenregler, dessen Soll­wert über eine Spindel manuell eingestellt wird, entlanggeführt werden. Das Aufspannen der Referenzdrähte ist sehr aufwendig und führt dazu, daß mit einer möglichst kleinen Anzahl von Unterstützungspunkten gearbeitet wird. Dadurch erfährt der Referenzdraht zwangsläufig unter Eigengewicht und dem Gewicht des Höhenfühlers und ferner bei Temperaturerhöhung einen Durchhang, wodurch ent­sprechende Unebenheiten hervorgerufen werden.

[0005] Bei Verwendung des Neigungsreglers besteht die Problematik, daß Verän­derungen der Straßenquerneigung, wie sie insbesondere in den Übergangsstrecken vor und nach Kurven notwendig sind, manuell eingestellt werden müssen. Die Genauigkeit der Einstellung ist somit von der Sorgfalt und der Sachkenntnis des Bedienungsmannes abhängig.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Straßenfertiger der eingangs ge­nannten Art zu schaffen, der es ermöglicht, Querneigungswerte etwa in Über­gangsabschnitten nach einem vorgegebenen Profilplan automatisch einzuhalten.

[0007] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Wegmeßeinrichtung vorgesehen ist, deren Ausgangssignale einem Bordrechner zuführbar sind, wobei der Bor­drechner mit einem Datenspeicher zum Speichern der Länge einer Übergangs­strecke und des Differenzwertes der Querneigung, der zwischen Anfangs- und Endpunkt der Übergangsstrecke eingehalten werden soll, entlang des Einbauwegs versehen ist und die dem Neigungsregler vom Bordrechner berechneten und vor­gebbaren Sollwerte wegabhängig vom Anfangs- zum Endpunkt kontinuierlich durch den Bordrechner änderbar sind.

[0008] In Übergangsstrecken insbesondere vor und nach Kurven, wo sich die Querneigung ändert, wird einem Bordrechner die Länge der Übergangsstrecke und der Differenzwert der Querneigung, der zwischen Anfangs- und Endpunkt der Übergangsstrecke eingehalten werden soll, eingegeben. Der Bordrechner berech­net für jeden Punkt der Übergangsstrecke die erforderliche Querneigung und gibt den berechneten Wert als Sollwert an einen entsprechenden Neigungsregler, so daß sich eine gleichmäßige und kontinuierliche Neigungsänderung und damit eine entsprechende Qualitätsverbesserung der eingebauten Straße ergibt.

[0009] Zweckmäßigerweise wird die vorhandene, zu überbauende Unterlage als Referenz für die Einbauhöhe benutzt. Vorhandene Unebenheiten in der Unter­lage werden durch Nivellement an festgelegten Meßpunkten (Stationen) ent­lang der zu fertigenden Straße vorab ermittelt und als stationsbezogene Hö­henkorrekturen dem Bordrechner eingegeben. Beim Einbau der Schicht wird ins­besondere durch ein Meßrad, das am Tastarm eines Höhenreglers angeordnet ist, die jeweilige Höhenlage der Unterlage und die Station ermittelt. Die Er­mittlung der Höhenkorrekturwerte erfolgt auf einer zur Straßenlängsachse pa­ rallelen Linie, auf der beim Einbau das Meßrad abläuft. Entsprechend den ein­gegebenen Daten wird für jede Station die entsprechende Höhenkorrektur über an der Einbaubohle angreifende Stellglieder vorgenommen, wobei zwischen den Sta­tionen die Höhenkorrektur kontinuierlich von einem eingegebenen Wert zum an­deren in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg des Straßenfertigers geändert wird. Auf diese Weise werden die vorhandenen Unebenheiten der Unterlage aus­geglichen und eine praktisch ebene Schicht eingebaut.

[0010] Bei Verwendung wenigstens eines Meßrades gleichzeitig als Höhenfühler kann auf die Verwendung von Referenzdrähten oder dergleichen verzichtet wer­den.

[0011] Gleichzeitig kann der bordrechner dazu verwendet werden, für den Ein­satz des Straßenfertigers wichtige Daten bei der Herstellung von Straßen­befestigungen zu ermitteln, aufzubereiten, zu speichern und an jedem Punkt der Einbaustrecke bereitzustellen. Hierzu gehören die seit Einbaubeginn tatsäch­lich eingebaute Mischgutmenge bzw. deren Abweichen von einer Sollmenge, die aktuelle und durchschnittliche Vortriebsgeschwindigkeit und der sich daraus ergebende Wirkungsgrad des Einbaus.

[0012] Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschrei­bung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

[0013] Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den beigefügten Abbil­dungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch in Draufsicht einen Straßenfertiger.

Fig. 2 den Straßenfertiger von Fig. 1 in Seitenansicht.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Bordrechners für den Straßen­fertiger von Fig. 1 und 2.

[0014] Der schematisch in Fig. 1 und 2 dargestellte Straßenfertiger 1 umfaßt eine Einbaubohle 2, die über Zugarme 3 an dem beispielsweise mit einem Raupen­fahrwerk 4 versehenen Fahrgestell 5 des Straßenfertigers 1 höherverstellbar angelenkt ist. Einbaumaterial, das von einem Materialkübel 6 am vorderen Ende des Fahrgestells 5 aufgenommen wird, wird der Einbaubohle 2, die sich an der Rückseite des Fahrgestells 5 befindet, zugeführt und mittels einer Verteiler­schnecke 7 über die Breite der Einbaubohle 2 verteilt, die das Einbaumaterial verdichtet mit vorbestimmter Schichtdicke einbaut.

[0015] Stellglieder 8 in Form von Stellzylindern mit beidseitig beaufschlag­baren Kolben und entsprechenden Wegeventilen 9 zum Verstellen des Kolbens und damit der Höhe der Einbaubohle 2 mit Höhenreglern 10 dienen zur Höheneinstel­lung der Einbaubohle 2 an einer oder beiden Seite hiervon. Ein Neigungsmesser an der Einbaubohle 2, der Ist-Werte für die Querneigung der Einbaubohle 2 für einen Neigungsregler 11 liefert, ist in letzteren integriert. Der Neigungs­regler 11 regelt die Querneigung der Einbaubohle 2 entsprechend einem vorgege­benen Sollwert über eines der Stellglieder 8, wobei das andere zur Höhenrege­lung dient.

[0016] Ferner sind ein oder zwei Meßräder 12 zum Messen der vom Straßenferti­ger 1 zurückgelegten Strecke vorgesehen, die auf der Unterlage für die einzu­bauende Schicht bezüglich der Einbaubohle 2 benachbart zum jeweiligen Außen­rand hiervon vorlaufen, vorzugsweise symmetrisch zur Längsachse des Straßen­fertigers 1 angeordnet und im dargestellten Ausführungsbeispiel über einen schwenkbaren Arm 13 mit einem im Höhenregler 10 integrierten Meßwertaufnehmer für die vom Meßrad 12 zurückgelegte Wegstrecke als auch für den Winkel des Arms 13 zu einer Referenzebene zum Erhalten einer Höhenmessung verbunden sind. Während die Höhenmessung ebenso wie die Neigungsmessung üblicherweise zu einem analogen Signal führt, ergibt die Wegmessung üblicherweise ein digitales Sig­nal.

[0017] Der Straßenfertiger 1 besitzt, wie in Fig. 3 dargestellt ist, einen Bordrechner 14 mit einer Eingabetastatur 15, die gleichzeitig ein Anzeige­feld aufweist, einem Mikroprozessor 16, einem Datenspeicher 17, einem ROM-­Speicher 18 für das Betriebssystem, einer Analog-Ein- und -Ausgangsstufe 19 sowie einer Digital-Ein- und -Ausgangsstufe 20. Die die Ist-Werte der Hö­hen- und Neigungsmessung darstellenden Signale werden ebenso wie die den Ist-Wert der Wegmessung darstellenden Signale dem Mikroprozessor 16 zuge­führt.

[0018] In dem Datenspeicher 17 sind über die Eingabetastatur 15 eingegebene Sollwerte für die Höhenkorrektur oder die Schichtdicke der einzubauenden Schicht stationsbezogen abgespeichert. Diese Sollwerte wurden vorab an der Einbaustrecke ermittelt. Der Mikroprozessor 16 gibt für die Stationen, d.h. in entsprechender Abhängigkeit von der Wegmessung, die im Datenspeicher 17 ge­speicherten Sollwerte den Höhenreglern 10 vor, so daß entsprechende Höhenkor­rekturen entsprechend den Unebenheiten der Unterlage vorgenommen werden. Zwi­schen den vorgegebenen Stationen, die nicht äquidistant sein müssen, erfolgt durch den Mikroprozessor 16 kontinuierlich in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg eine vorzugsweise lineare Änderung des Sollwertes für die Einbauhöhe von einem abgespeicherten Wert zum anderen.

[0019] Desgleichen wird über einen vorgegebenen, gespeicherten Differenzwert der Querneigung zwischen einem Anfangs- und einem Endpunkt der Sollwert der Querneigung über den Mikroprozessor 16 kontinuierlich auf der Länge der Über­ gangsstrecke zwischen Anfangs- und Endpunkt in linearer Abhängigkeit von der Länge geändert und dem Neigungsregler 11 zugeführt.

[0020] Bei der dargestellten Ausführungsform sind zwei Meßräder 12 mit Abstand zur mittleren Längsachse des Straßenfertigers 1 vorgesehen, die beide über Arme 13 mit entsprechenden Meßwertaufnehmern verbunden sind, so daß zwei Hö­henmessungen quer zur Fahrtrichtung des Straßenfertigers und mit Abstand zueinander vorgenommen werden.

[0021] Auf den Neigungsmesser und den Neigungsregler 11 kann verzichtet wer­den, wenn die Sollwerte für die Höhenkorrektur bzw. Schichtdicke seitenbe­zogen dem Bordrechner 14 eingegeben werden.

[0022] Bei geringen Einbaubreiten kann man auch mit einem Meßrad 12, daß au­ßermittig angeordnet sein kann, zur Wegmessung auskommen, jedoch benötigt man für die Stellglieder 8 die Höhenmeßfühler.

[0023] Bei ausfahrbaren Einbaubohlen 2 können die Meßräder 12 mit den aus­fahrbaren Teilen der Einbaubohle 2 verbunden sein, so daß sie sich jeweils im Randbereich der Einbaustrecke befinden.

[0024] Gegebenenfalls kann eine Alarmschaltung 21 zur akustischen und/oder op­tischen Anzeige, daß vorgegebene Sollwerte nicht erreicht werden können, vor­gesehen sein.

[0025] Die Stellglieder 8 sind zweckmäßigerweise auch manuell bedienbar, damit etwa bei Ausfall des Bordrechners 14 der Straßenfertiger trotzdem arbeiten kann.

[0026] Als Wegmeßeinrichtung können auch entsprechende Markierungen längs der Einbaustrecke abtastende Fühler verwendet werden.

Ansprüche

1. Straßenfertiger mit einer Einbaubohle (2), die mit Stellgliedern (8) für die Höhen- und Neigungseinstellung der Einbaubohle (2) sowie Meßfühlern hierfür versehen ist, wobei die Ausgangssignale der Meßfühler als Istwerte für die Stellglieder (8) entsprechend vorgebbaren Sollwerten steuernde Regler (10, 11) denen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wegmeß­einrichtung (12) vorgesehen ist, deren Ausgangssignale einem Bordrechner (14) zuführbar sind, wobei der Bordrechner (14) mit einem Datenspeicher (17) zum Speichern der Länge einer Übergangsstrecke und des Differenzwertes der Querneigung, der zwischen Anfangs- und Endpunkt der Übergangsstrecke eingehalten werden soll, entlang des Einbauweges versehen ist und die dem Neigungsregler (11) vom Bordrechner (14) berechneten und vorgebbaren Soll­werte wegabhängig vom Anfangs- zum Endpunkt kontinuierlich durch den Bor­drechner (14) änderbar sind.

2. Straßenfertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegmeßeinrichtung (12) wenigstens ein innerhalb der Arbeitsbreite der Ein­baubohle (2) mitlaufendes Meßrad umfaßt.

3. Straßenfertiger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meß­rad (12) gleichzeitig als Höhenmeßfühler (13) ausgebildet ist.

4. Straßenfertiger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Datenspeicher (16) zum stationsweisen Speichern von Sollwerten für die Höhenkorrektur oder die Schichtdicke entlang des Ein­bauweges eingerichtet ist und die den Reglern (10) vom Bordrechner (14) vorgebbaren Sollwerte wegabhängig von einem gespeicherten Sollwert zum nächsten kontinuierlich durch den Bordrechner (14) berechenbar sind.

5. Straßenfertiger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß die den Reglern (10, 11) zugeführten Sollwerte linear von einem gespeicherten Sollwert zum anderen änderbar sind.

6. Straßenfertiger nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß das oder jedes Meßrad (12) bezüglich der Einbaubohle (2) vorläuft.

7. Straßenfertiger nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß beidseitig der Längsachse des Straßenfertigers jeweils ein Meßrad (12) vorgesehen ist.

Zeichnung