SELBSTFAHRENDE BAUMASCHINE UND VERFAHREN ZUM BEARBEITEN VON BODENBELÄGEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine selbstfahrende Baumaschine nach dem Oberbergriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Bearbeiten von Bodenbelägen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.

[0002] Es sind selbstfahrende Baumaschinen bekannt, insbesondere Straßenfräsmaschinen, Recycler, Stabilisierer oder Surface Miner mit einem Maschinenrahmen, Fahreinrichtungen, zumindest einem hydraulischen Antriebssystem zum Antreiben der Fahreinrichtungen und zumindest einer Arbeitseinrichtung, insbesondere einer Fräswalze zum Bearbeiten des Bodenbelags, wobei eine Detektionseinrichtung vorgesehen ist, die bei Fortbewegung der Baumaschine Schwankungen in der Längsgeschwindigkeit der Baumaschine detektiert.

[0003] Mit den Straßenfräsmaschinen können beispielsweise bestehende Bodenbeläge von Straßen abgetragen werden. Mit Recyclern können bestehende Bodenbeläge wiederhergestellt werden. Die Stabilisierer dienen der Vorbereitung des Unterbaus für den Straßenbau. Mit Surface Minern können Kohle und Gestein abgebaut werden.

[0004] Aus der EP 2644775 A1 sind selbstfahrende Fräsmaschine zum Bearbeiten von Straßen- oder Bodenoberflächen (5) bekannt, mit einem Fahrwerk (2) mit in Fahrtrichtung (18) vorderen und hinteren Fahrwerksachsen (4,6) mit insgesamt mindestens drei Laufwerken (8), mit einem von dem Fahrwerk (2) getragenen Maschinenrahmen (3), mit Hubsäulen (10) zwischen den Laufwerken (8) und dem Maschinenrahmen (3) an zumindest zwei in Fahrtrichtung (18) quer zueinander versetzten Laufwerken (8) einer Fahrwerksachse (4,6), und mit einer Arbeitswalze (12), wobei die Arbeitswalze (12) in eine Position für den Fahrbetrieb mit angehobener Arbeitswalze (12) verstellbar ist und die Hubsäulen (10) in der eingestellten Position der Arbeitswalze (12) mit Abstand von der Straßen- oder Bodenoberfläche (5) mit einer Federeinrichtung (14) koppelbar sind.

[0005] Die WO 03/064770 A1 offenbart eine Baumaschine, insbesondere zum Bearbeiten von Böden oder zum Abtragen von Verkehrsflächen mit einer Fräswalze, die mit einer Vielzahl von Meisseln bestückt ist, wobei wenigstens einem am Arbeitsprozess direkt oder indirekt beteiligten Maschinenauteil mindestens eine Signalaufnahmeeinheit zugeordnet ist, wobei die Signalaufnahmeeinheit einen Betriebszustand des Maschinenbauteils erfasst, und dass die Signalaufnahmeeinheit über eine Signalverarbeitungsanordnung an eine Signal-Ausgabeeinrichtung angeschlossen ist.

[0006] Es hat sich jedoch gezeigt, dass es beim Betreiben der Baumaschinen beispielsweise durch einen unruhigen Lauf der Arbeitseinrichtung zu Vibrationen kommen kann. Dies kann, insbesondere wenn die Vibrationen im Bereich der Resonanzfrequenz der Maschine liegen zu einer Schwingungsanregung der gesamten Baumaschine bis hin zum Aufschaukeln der Maschine führen. Ein solches Aufschaukeln der Maschine wird nach dem bisherigen Stand der Technik dadurch unterbunden, dass der Maschinenführer die Geschwindigkeit der Baumaschine ändert und langsamer fährt. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die Maschine nicht mit der gewünschten Geschwindigkeit betrieben bzw. fortbewegt werden kann und die Baumaschine dementsprechend nicht optimal ausgelastet wird.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Baumaschine und ein Verfahren zum Bearbeiten von Bodenbelägen zu schaffen, bei der bzw. bei dem ein Aufschaukeln der Baumaschine vermieden wird, bzw. ein optimierter Betrieb der Baumaschine ermöglicht wird.

[0008] Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale der Ansprüche 1 und 13.

[0009] Die Erfindung sieht in vorteilhafter Weise vor, dass eine Steuerungseinheit (38) derart ausgebildet ist, dass diese in Abhängigkeit der detektieren Schwankungen das hydraulische Antriebssystem derart ansteuert, dass die mittels des hydraulischen Antriebssystems zum Antreiben der Fahreinrichtungen vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit kontinuierlich angepasst wird, so dass die detektierten Schwankungen reduziert oder kompensiert werden.

[0010] Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass die Schwankungen der Baumaschine vermieden bzw. reduziert werden, so dass ein Aufschaukeln wirkungsvoll unterbunden wird. Dabei kann in vorteilhafter Weise die durchschnittliche Längsgeschwindigkeit der Baumaschine gleichbleiben. Es ist somit nicht mehr nötig die eingestellte Geschwindigkeit der Baumaschine zu reduzieren und die Baumaschine kann in der gewünschten eingestellten Geschwindigkeit betrieben werden.

[0011] Bei der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise mindestens zwei Fahreinrichtungen angetrieben. Es können jedoch auch lediglich zwei Fahreinrichtungen angetrieben sein und zusätzlich können weitere nicht angetriebene Fahreinrichtungen vorgesehen sein.

[0012] In der vorliegenden Erfindung ist zu unterscheiden zwischen der Längsgeschwindigkeit der Baumaschine, der eingestellten Geschwindigkeit und der vorgegebenen Antriebsgeschwindigkeit. Die Längsgeschwindigkeit ist die tatsächliche Geschwindigkeit der Baumaschine. Die eingestellte Geschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, die der Bediener der Baumaschine an der Bedieneinheit einstellen kann. Davon zu unterscheiden ist die vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit in dem hydraulischen Antriebssystem. Dies ist die von der Steuereinheit vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit. Die Längsgeschwindigkeit der Baumaschine ist eine Überlagerung der vorgegebenen Antriebsgeschwindigkeit und Einflussfaktoren der Maschine oder der Umgebung. So kann die vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit durch Schwankungen, die beispielsweise durch einen unruhigen Lauf der Arbeitseinrichtung hervorgerufen werden, überlagert werden. Die vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, die sich bei gegebenen Betriebsparametern des hydraulischen Antriebssystems und ohne jegliche Einflussfaktoren einstellen würde.

[0013] Die Schwankungen in der Längsgeschwindigkeit der Baumaschine können mittels der Detektionseinrichtung als Schwingung detektierbar sein. Die detektierbare Schwingung weist vorzugsweise im Wesentlichen eine feste Frequenz auf. Besonders störende Schwankungen werden durch Vibrationen hervorgerufen, die die Resonanzfrequenz der Maschine treffen und es somit zu einem Aufschaukeln der Maschine kommt.

[0014] Die Resonanzfrequenz der Maschine hängt dabei von unterschiedlichen Betriebsgrößen wie beispielsweise dem aktuellen Gewicht (wiederum abhängig u. a. von in Tanks vorhandener Kraftstoff- und Wassermenge) und anderen Faktoren ab. Diese Frequenz ist daher variabel und kann daher nicht grundsätzlich für eine Maschine ermittelt werden.

[0015] Die Schwankungen in der Längsgeschwindigkeit wirken sich zum einen auf das Chassis aus, indem es zu spürbaren "Schaukelbewegungen" kommt, andererseits wirkt sich die Schwankung jedoch auch auf das hydraulische Antriebssystem aus. Die Bewegungen der Maschine werden über die Laufwerke und die hydraulischen Motoren zurück in den Hydraulikkreislauf übertragen und können auch dort als Schwankungen im Druck bzw. im Volumenstrom detektiert werden.

[0016] Die Steuerungseinheit kann das hydraulische Antriebssystem derart steuern, dass die vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit periodisch geändert wird, um eine Gegenschwingung zu erzeugen, die die detektieren Schwankungen reduziert oder kompensiert.

[0017] Auf diese Weise, muss die eingestellte Geschwindigkeit durch den Bediener der Baumaschine nicht geändert werden, um das ungewünschte Schwanken der Baumaschine zu unterbinden.

[0018] Die Steuerungseinheit kann das hydraulische Antriebssystem derart steuern, dass die Frequenz der Gegenschwingung an die Frequenz der detektierten Schwingung angepasst ist und phasenversetzt zu dieser ist. Der Phasenversatz kann auch kontinuierlich angepasst werden.

[0019] Die Steuerungseinheit kann das hydraulische Antriebssystem derart steuern, dass die Frequenz der Gegenschwingung gegenphasig zu der Frequenz der detektierten Schwingung ist.

[0020] Die Steuerungseinheit kann das hydraulische Antriebssystem derart steuern, dass die Amplitude der Gegenschwingung an die Amplitude der detektierten Schwingung angepasst ist.

[0021] Durch die Anpassung an die Frequenz und an die Amplitude der detektierten Schwingung, kann die ungewünschte detektierte Schwingung besonders effektiv reduziert bzw. kompensiert werden.

[0022] Das hydraulische Antriebssystem kann zumindest eine hydraulische Pumpe und zumindest einen hydraulischen Motor umfassen. Ferner kann das hydraulische Antriebssystem auch Leitungen und weitere Elemente, wie beispielsweise Druckspeicher umfassen.

[0023] Die zumindest eine hydraulische Pumpe kann eine Axialkolbenpumpe sein. Auch der hydraulische Motor kann ein Axialkolbenmotor sein.

[0024] Die Steuerungseinheit kann den Volumenstrom und/oder der Druck im hydraulischen Antriebssystem zur periodischen Änderung der vorgegebenen Antriebsgeschwindigkeit steuern.

[0025] Die hydraulische Pumpe kann derart ausgebildet sein, dass diese den Volumenstrom und/oder den Druck im hydraulischen Antriebssystem zum Anpassen der vorgegebenen Antriebsgeschwindigkeit steuert.

[0026] Auch kann der zumindest eine Hydraulikmotor derart ausgebildet sein, dass das Schluckvolumen zur periodischen Änderung der vorgegebenen Antriebsgeschwindigkeit einstellbar ist.

[0027] Die Steuerungseinheit kann das hydraulische Antriebssystem derart steuern, dass die mittels des hydraulischen Antriebssystems zum Antreiben der Fahreinrichtung vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit erst dann kontinuierlich angepasst wird, wenn die detektierte Schwingung eine vordefinierte Amplitude überschreitet.

[0028] Auf diese Weise werden erst die für den Maschinenführer besonders unangenehmen Schwankungen kompensiert bzw. reduziert, bei denen ein Aufschaukeln der Maschine stattfindet.

[0029] Die Detektionseinrichtung kann Schwankungen der Längsgeschwindigkeit als Schwankungen der Längsgeschwindigkeit um die eingestellte Geschwindigkeit detektieren. Die Detektionseinrichtung kann die Schwankungen an den Fahreinrichtungen oder an dem Maschinenrahmen und/oder als Schwankungen des Volumenstroms und/oder als Schwankungen des Drucks des hydraulischen Antriebs detektieren. Bei einem Aufschaukeln der Baumaschine kann es auch zu einem hin und her kippen der Baumaschine kommen. Es können somit auch Vertikalschwankungen gemessen werden, die einen Rückschluss auf die Längsgeschwindigkeitsschwankungen zulassen.

[0030] Die Detektionseinrichtung kann ein Pick-Up-Sensor und/oder ein Beschleunigungsaufnehmer und/oder eine Messeinrichtung zum Messen der Druckschwankungen im hydraulischen Antriebssystem umfassen. Ein Beschleunigungsaufnehmer misst die Geschwindigkeitsänderungen, wodurch die Schwankungen der Längsgeschwindigkeit bestimmt werden können. Weiterhin können beispielsweise Änderungen des Volumenstroms der Hydraulikflüssigkeit im Hydrauliksystem mit einem entsprechenden Sensor gemessen werden.

[0031] Auch kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Bearbeiten von Bodenbelägen vorgesehen sein, mit einer mit Hilfe von Fahreinrichtungen selbstfahrenden Baumaschine, insbesondere Straßenfräsmaschine, Recycler, Stabilisierer oder Surface Miner, bei der die Fahreinrichtungen von einem hydraulischen Antriebssystem angetrieben werden, wobei eine Arbeitseinrichtung den Bodenbelag bearbeitet, und wobei bei einer Fortbewegung der Baumaschine Schwankungen in der Längsgeschwindigkeit der Baumaschine mittels einer Detektionseinrichtung detektiert werden. Die Erfindung sieht in vorteilhafter Weise vor, dass Abhängigkeit der detektierten Schwankungen die von dem hydraulischen Antriebssystem an die Fahreinrichtungen vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit kontinuierlich mittels einer Steuerungseinheit angepasst wird, so dass die detektierten Schwankungen der Baumaschine reduziert oder kompensiert werden. Die Schwankungen in der Längsgeschwindigkeit der Baumaschine können als Schwingungen mit einer im Wesentlichen festen Frequenz detektiert werden. Die vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit kann periodisch geändert werden, um eine Gegenschwingung zu erzeugen, die die detektierten Schwankungen reduziert oder kompensiert.

[0032] Die Frequenz der Gegenschwingung kann an die Frequenz der detektierten Schwingung angepasst werden und phasenversetzt zu dieser sein.

[0033] Die Frequenz der Gegenschwingung kann derart angepasst werden, dass sie gegenphasig zu der Frequenz der detektierten Schwingung ist.

[0034] Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es entscheidend, dass die vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit sich bei der Anpassung im Durchschnitt nicht ändert, sondern lediglich um die gewünschte eingestellte Fahrgeschwindigkeit schwingt. Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

[0035] Es zeigen schematisch:

Fig. 1

eine selbstfahrende Baumaschine in Seitenansicht,

Fig. 2

Antriebsstränge der Baumaschine,

Fig. 3

den Verlauf der detektierten Längsgeschwindigkeit,

Fig. 4

den Verlauf der detektierten Längsgeschwindigkeit und den Verlauf der mittels des hydraulischen Antriebssystems vorgegebenen Antriebsgeschwindigkeit,

[0036] Figur 1 zeigt eine Baumaschine 1. Die Baumaschine kann eine Fräsmaschine, insbesondere eine Straßenfräsmaschine, ein Recycler oder Stabilisierer oder ein Surfaceminer sein. Die in Figur 1 dargestellte Baumaschine hat die Form einer Straßenfräsmaschine. Die Baumaschine 1 kann jedoch auch jegliche andere Baumaschine mit zumindest einem hydraulischen Antriebssystem und einer Arbeitseinrichtung sein. Die dargestellte Baumaschine 1 weist Fahreinrichtungen 2 auf, die einen Maschinenrahmen 4 tragen. Die Fahreinrichtungen 2 können Kettenlaufwerke oder Räder sein. An dem Maschinenrahmen 4 ist eine Arbeitseinrichtung, vorzugsweise eine Fräswalze 6 zum Bearbeiten des Bodenbelags 3 gelagert. Die Fräswalze 6 kann zum Bearbeiten des Bodenbelags 3 nicht dargestellte Fräsmeißel an der Mantelfläche der Fräswalze 6 aufweisen. Um die Fräswalze 6 herum ist ein Fräswalzengehäuse 5 angeordnet. Die Baumaschine weist ferner vorzugsweise eine Fördereinrichtung 46 zum Abtransport des Fräsgutes auf.

[0037] Die Fahreinrichtungen 2 können über Hubsäulen 48 mit dem Maschinenrahmen 4 verbunden sein. Mittels der Hubsäulen 48 kann der Maschinenrahmen 4 höhenverstellbar sein. Dadurch kann auch die Fräswalze 6 höhenverstellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Fräswalze 6 wiederum relativ zu dem Maschinenrahmen 4 beweglich, insbesondere höhenverstellbar gelagert sein.

[0038] Fig. 2 zeigt einen Antriebsstrang der Baumaschine 1. Zur Übertragung der Antriebsleistung auf die Fahreinrichtungen 2 dient ein erster Antriebsstrang I, während zur Übertragung der Antriebsleistung auf die Fräswalze 6 ein zweiter Antriebsstrang II dient.

[0039] In Fig. 2 ist eine Antriebseinheit 10 dargestellt. Diese kann vorzugsweise einen Verbrennungsmotor aufweisen. Der Verbrennungsmotor kann insbesondere ein Dieselmotor sein. Die Antriebseinheit kann über eine Elastomerkupplung 20 mit einem Pumpenverteilergetriebe 16 zum Antreiben des ersten Antriebsstangs I zum Antreiben eines hydraulischen Antriebssystems 50 zum Antreiben der Fahreinrichtungen 2 vorgesehen sein.

[0040] Im zweiten Antriebsstrang II zum Antreiben der Fräswalze 6 ist zwischen der Antriebseinheit 10 und der Fräswalze 6 eine Schaltkupplung 14 vorgesehen. Die Schaltkupplung 14 ist eine Einrichtung zum Schalten des Drehmoments.

[0041] Zwischen der Schaltkupplung 14 und der Fräswalze 6 ist ein Zugmittelgetriebe 12 für den mechanischen Antrieb der Fräswalze 6 angeordnet. Das Zugmittelgetriebe 12 weist ein Antriebselement 11 auf, das mit der Abtriebswelle 22 der Antriebseinheit 10 drehfest gekoppelt ist. Ferner weist das Zugmittelgetriebe 12 ein Abtriebselement 13 auf, das mit der Antriebswelle 15 der Fräswalze 6 drehfest gekoppelt ist. Zwischen der Antriebswelle 15 und der Fräswalze 6 kann noch ein Getriebe, insbesondere ein Planetengetriebe 24 angeordnet sein.

[0042] Das Zugmittelgetriebe 12 ist vorzugsweise ein Riemenantrieb, wobei die Antriebs- und Abtriebselemente aus Riemenscheiben 11 und 13 bestehen, über die ein oder mehrere Antriebsriemen 30 umlaufen. Alternativ kann das Zugmittelgetriebe 12 auch aus einem Kettenantrieb bestehen, wobei dann die Antriebs- und Abtriebselemente aus Ritzeln bestehen. Grundsätzlich kann auch die Arbeitseinrichtung hydraulisch oder elektrisch angetrieben sein.

[0043] Beim ersten Antriebsstang I zum Antreiben des hydraulischen Antriebssystems weist das Pumpenverteilergetriebe 16 zumindest eine hydraulische Pumpe 32 auf. Die zumindest eine hydraulische Pumpe 32 kann wiederum über Hydraulikleitungen 36 mit zumindest einem, oder wie im dargestellten Ausführungsbeispiel mehreren hydraulischen Motoren 34 verbunden sein. Die hydraulischen Motoren 34 treiben jeweils eine, in Fig. 2 lediglich schematisch dargestellte Fahreinrichtung 2 an.

[0044] Aufgrund des hydraulischen Antriebssystems kann die Vorschubgeschwindigkeit der Baumaschine prinzipiell unabhängig von der Drehzahl des Antriebsmotors gesteuert werden.

[0045] Bei dem Betrieb einer Baumaschine kann es zu Schwankungen in der Längsgeschwindigkeit der Baumaschine kommen. Diese Schwankungen können mit Hilfe einer Detektionseinrichtung 44 detektiert werden. In Abhängigkeit der detektierten Schwankungen kann eine Steuerungseinheit 38 das hydraulische Antriebssystem 50 derart steuern, dass die mittels des hydraulischen Antriebssystems 50 zum Antreiben der Fahreinrichtungen 2 vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit kontinuierlich angepasst wird, so dass die detektierten Schwankungen reduziert oder kompensiert werden. Dass die Steuerungseinheit 38 das hydraulische Antriebssystem 50 über die Pumpe 32 steuert, ist mit der gestrichelten Linie 40 dargestellt. Die Messwerte der Detektionseinrichtung 44 können an die Steuerungseinheit 38 übermittelt werden. Dies ist ebenfalls mit einer gestrichelten Linie 45 dargestellt. Der Begriff steuern ist so zu verstehen, dass die die Detektionseinrichtung 44 mindestens einmalig einen Messwert aufnimmt und die Steuerungseinheit 38 das hydraulische Antriebssystem 50 in Abhängigkeit der detektierten Schwankungen steuert. Es soll aber auch umfasst sein, dass die Detektionseinrichtung mehrfach Messwerte aufnimmt und die Steuerungseinrichtung 38 das hydraulische Antriebssystem 50 in Abhängigkeit der detektierten Schwankungen steuert. Eine Rückführung im Sinne einer Regelung soll somit auch bei dem vorliegenden Begriff steuern umfasst sein.

[0046] Die Detektionseinrichtung 44 kann die Schwankungen der Längsgeschwindigkeit als Schwankung der Längsgeschwindigkeit um die eingestellte Geschwindigkeit detektieren. Die Detektionseinrichtung 44 kann die Schwankungen an den Fahreinrichtungen 2 oder an den Maschinenrahmen und/oder als Schwankung des Volumenstroms und/oder als Schwankung des Druckes des hydraulischen Antriebssystems detektieren.

[0047] Im dargestellten Ausführungsbeispiel detektiert die Detektionseinrichtung 44 die Schwankungen des Volumenstroms und/oder die Schwankungen des Drucks in dem hydraulischen Antriebssystem 50. Die Detektionseinrichtung 44 kann die Schwankungen an jeglicher Stelle des Antriebsystems 50 messen, so z.B. an der hydraulische Pumpe 32 oder an den Hydraulikleitungen 36. Dies ist ebenfalls mit gestrichelten Linien 41 dargestellt. Die Steuerungseinheit 38 kann Teil der Maschinensteuerung der Baumaschine 1 sein. Die Steuerungseinheit 38 kann jedoch auch separat ausgeführt sein.

[0048] Fig. 3 zeigt die Längsgeschwindigkeit v_ist über die Zeit. Die dargestellte detektierte Längsgeschwindigkeit v_ist weist Schwankungen auf, die um eine eingestellte Geschwindigkeit v_soll schwankt. Die eingestellte Geschwindigkeit v_soll ist die Geschwindigkeit, die der Fahrer an einer Bedieneinheit einstellen kann. Die detektierte Längsgeschwindigkeit ist mit v_ist bezeichnet. Die detektierten Schwankungen sind, wie dargestellt, eine Schwingung mit fester Frequenz f. Zu einem solchen Aufschaukeln der Baumaschine kommt es häufig, wenn Vibrationen an der Baumaschine auftreten, die eine Resonanzfrequenz der Baumaschine treffen. Bei dem bisherigen Stand der Technik konnte den Schwankungen nur entgegengewirkt werden, indem die eingestellte Geschwindigkeit v_soll reduziert wurde, um die Vibrationen zu reduzieren, die das Aufschaukeln der Maschine bewirken. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die Baumaschine insgesamt langsamer bewegt wird als grundsätzlich aufgrund der zur Verfügung stehenden Maschinenleistung möglich wäre.

[0049] Bei der vorliegenden Erfindung wird jedoch die Schwankung mittels einer Detektionseinrichtung 44 detektiert. Die Steuerungseinrichtung 38 steuert das hydraulische Antriebssystem derart, dass die mittels des hydraulischen Antriebssystems zum Antreiben der Fahreinrichtung 2 vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit v_Antrieb kontinuierlich angepasst wird, so dass die detektierten Schwankungen reduziert oder kompensiert werden. Dies ist in Fig. 4 dargestellt. Es ist die detektierte Geschwindigkeit v_ist (durchgezogene Linie) dargestellt. Diese schwankt um eine von dem Fahrzeugführer eingestellte Geschwindigkeit v_soll. Die Steuerungseinheit steuert das hydraulische Antriebssystem nun derart, dass die vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit v_Antrieb (gepunktete Linie) derart verändert wird, dass die Schwankungen reduziert bzw. kompensiert werden. Dies ist auch in Fig. 4 zu erkennen. Die vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit v_Antrieb ist eine Gegenschwingung zu der detektierten Schwankung. Dadurch reduzieren sich die detektierten Schwankungen im Verlauf der Zeit. Die vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit v_Antrieb wird ebenfalls angepasst, so dass sich am Ende die detektierte Schwankung der Baumaschine so stark reduziert, dass sich die Längsgeschwindigkeit der Baumaschine nahezu an die vorgegebene Geschwindigkeit v_soll angleicht.

[0050] Es ist in Fig 4 zu erkennen, dass die Steuerungseinheit 38 das hydraulische Antriebssystem derart steuert, dass die vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit v_Antrieb periodisch geändert wird, um eine Gegenschwingung zu erzeugen, die die detektierten Schwankungen reduziert oder kompensiert. Dabei ist die Frequenz der Gegenschwingung an die Frequenz der detektierten Schwingung angepasst und phasenversetzt zu dieser. Besonders bevorzugt ist die Frequenz der Gegenschwingung gegenphasig zu der Frequenz der detektierten Schwingung. Auch ist vorzugsweise die Amplitude der Gegenschwingung an die Amplitude der detektierten Schwingung angepasst. Die Amplitude der detektierten Schwingungen entspricht hierbei beispielsweise der maximalen Abweichung der detektierten Längsgeschwindigkeit v_ist von der eingestellten Geschwindigkeit v_soll, die Amplitude der Gegenschwingung beispielsweise der maximalen Abweichung der vorgegebenen Antriebsgeschwindigkeit v_antrieb von der eingestellten Geschwindigkeit v_soll.

[0051] Die Steuerungseinheit 38 kann die Antriebsgeschwindigkeit im hydraulischen Antriebssystem 50 durch Anpassung des Volumenstroms und/oder des Drucks des hydraulischen Antriebssystems mittels der hydraulischen Pumpe 32 anpassen. Alternativ kann die Steuerungseinheit 38 die Antriebsgeschwindigkeit im hydraulischen Antriebssystem 50 durch Anpassung des Volumenstroms und/oder des Drucks des hydraulischen Antriebssystems auch an anderer Stelle als der hydraulischen Pumpe 32 anpassen. Dies kann beispielsweise durch einen zusätzlichen, nicht dargestellten, hydraulischen Aktuator erfolgen.

[0052] Auch kann alternativ das Schluckvolumen der hydraulischen Motoren 34 zur periodischen Änderung der vorgegebenen Antriebsgeschwindigkeit angepasst werden.

[0053] Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit 38 erst dann die vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit v_Antrieb kontinuierlich anpasst, wenn die detektierte Schwankung v_ist eine vordefinierte Amplitude überschreitet.

[0054] Auf diese Weise kann die Baumaschine mit jeder beliebigen Geschwindigkeit v_soll bewegt werden und im Gegensatz zu dem bisherigen Stand der Technik kann somit auch, dadurch, dass die vorgegebene Geschwindigkeit v_soll nicht reduziert werden muss, die Baumaschine mit einer höheren bzw. der optimalen Geschwindigkeit betrieben werden.

[0055] Bei der Baumaschine in Fig. 1 sind noch zusätzlich oder alternative Detektionseinrichtungen dargestellt. Es ist eine als Beschleunigungsaufnehmer ausgeführte Detektionseinrichtung 60 und eine als Pick-Up-Sensor ausgeführte Detektionseinrichtung 62 dargestellt. Mit diesen können alternativ oder zusätzlich Schwankungen in der Längsgeschwindigkeit der Baumaschine zuverlässig detektiert werden. Diese können jedoch auch weggelassen werden.

Ansprüche

1. Selbstfahrende Baumaschine (1), insbesondere Straßenfräsmaschine, Recycler, Stabilisierer oder Surface Miner, mit

- einem Maschinenrahmen (4),

- zumindest zwei Fahreinrichtungen (2),

- zumindest einem hydraulischen Antriebssystem (50) zum Antreiben mindestens zweier Fahreinrichtungen (2),

- zumindest einer Arbeitseinrichtung, insbesondere einer Fräswalze (6), zum Bearbeiten des Bodenbelags (3),

- wobei eine Detektionseinrichtung (44, 60, 62) vorgesehen ist, die bei Fortbewegung der Baumaschine (1) Schwankungen in der Längsgeschwindigkeit (v_ist) der Baumaschine (1) detektiert,

dadurch gekennzeichnet,
dass eine Steuerungseinheit (38) derart ausgebildet ist, dass diese in Abhängigkeit der detektierten Schwankungen das hydraulische Antriebssystem (50) derart steuert, dass die mittels des hydraulischen Antriebssystems (50) zum Antreiben der Fahreinrichtungen (2) vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit (v_Antrieb) kontinuierlich angepasst wird, so dass die detektierten Schwankungen reduziert oder kompensiert werden.

2. Selbstfahrende Baumaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwankungen in der Längsgeschwindigkeit (v_ist) der Baumaschine (1) mittels der Dektektionseinrichtung (44, 60, 62) als Schwingung detektierbar ist, wobei diese Schwingung vorzugsweise eine im Wesentlichen feste Frequenz aufweist.

3. Selbstfahrende Baumaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit das hydraulische Antriebssystem (50) derart steuert, dass die vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit (v_An-trieb) periodisch geändert wird.

4. Selbstfahrende Baumaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (38) das hydraulische Antriebssystem (50) derart steuert, dass die Frequenz der Gegenschwingung an die Frequenz der detektierten Schwingung angepasst ist und phasenversetzt, bevorzugt gegenphasig zu dieser ist.

5. Selbstfahrende Baumaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (38) das hydraulische Antriebssystem (50) derart steuert, dass die Amplitude der Gegenschwingung an die Amplitude der detektierten Schwingung angepasst ist.

6. Selbstfahrende Baumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Antriebssystem (50) zumindest eine hydraulische Pumpe (32) und zumindest einen hydraulischen Motor (34) umfasst.

7. Selbstfahrende Baumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (38) den Volumenstrom und/oder den Druck im hydraulischen Antriebssystem (50) zur periodischen Änderung der vorgegebenen Antriebsgeschwindigkeit (v_An-trieb) steuert.

8. Selbstfahrende Baumaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Pumpe (32) derart ausgebildet ist, dass diese den Volumenstrom und/oder den Druck im hydraulischen Antriebssystem (50) zum Anpassen der vorgegebenen Antriebsgeschwindigkeit (v_Antrieb) steuert.

9. Selbstfahrende Baumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Hydraulikmotor derart ausgebildet ist, dass das Schluckvolumen zur periodischen Änderung der vorgegebenen Antriebsgeschwindigkeit (v_Antrieb) einstellbar ist.

10. Selbstfahrende Baumaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (38) das hydraulische Antriebssystem (50) derart steuert, dass die mittels des hydraulischen Antriebssystems (50) zum Antreiben der Fahreinrichtungen (2) vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit (v_Antrieb) erst dann kontinuierlich angepasst wird, wenn die detektierte Schwingung eine vordefinierte Amplitude überschreitet.

11. Selbstfahrende Baumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung (44) Schwankungen der Längsgeschwindigkeit (v_ist) als Schwankungen der Längsgeschwindigkeit (v_ist) um die eingestellte Geschwindigkeit (v_soll) an den Fahreinrichtungen (2) oder an dem Maschinenrahmen und/oder als Schwankungen des Volumenstroms und/oder als Schwankungen des Drucks des hydraulischen Antriebssystems detektiert.

12. Selbstfahrende Baumaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung (44) einen Pick-Up-Sensor und/oder einen Beschleunigungsaufnehmer zur Messung der Geschwindigkeitsänderungen und/oder eine Messeinrichtung zum Messen der Druckschwankungen oder des Volumenstroms im hydraulischen Antriebssystem umfasst.

13. Verfahren zum Bearbeiten von Bodenbelägen mit einer mit Hilfe von Fahreinrichtungen (2) selbstfahrenden Baumaschine (1), insbesondere Straßenfräsmaschine, Recycler, Stabilisierer oder Surface Miner, bei der die Fahreinrichtungen von einem hydraulischen Antriebssystem (50) angetrieben werden, wobei eine Arbeitseinrichtung, insbesondere eine Fräswalze (6), den Bodenbelag bearbeitet, und wobei bei einer Fortbewegung der Baumaschine (1) Schwankungen in der Längsgeschwindigkeit (v_ist) der Baumaschine (1) mittels einer Detektionseinrichtung detektiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der detektierten Schwankungen die von dem hydraulischen Antriebssystem (50) an die Fahreinrichtungen (2) vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit (v_Antrieb) kontinuierlich mittels einer Steuerungseinheit angepasst wird, so dass die detektierten Schwankungen der Baumaschine (1) reduziert oder kompensiert werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwankungen in der Längsgeschwindigkeit (v_ist) der Baumaschine (1) als Schwingungen detektiert werden, wobei diese Schwingung vorzugsweise eine im Westenlichen feste Frequenz aufweist.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Antriebsgeschwindigkeit (v_Antrieb) periodisch geändert wird, um eine Gegenschwingung zu erzeugen, die die detektierten Schwankungen reduziert oder kompensiert.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der Gegenschwingung an die Frequenz der detektierten Schwingung angepasst wird und phasenversetzt, bevorzugt gegenphasig zu dieser is.

Claims

1. Self-propelled construction machine (1), in particular road milling machine, recycler, stabilizer or surface miner, comprising

- a machine frame (4),

- at least two travelling devices (2),

- at least one hydraulic drive system (50) for driving at least two travelling devices (2),

- at least one working device, in particular a milling drum (6), for working the ground pavement (3),

- wherein a detection device (44, 60, 62) is provided which detects fluctuations in the longitudinal speed (v_act) of the construction machine (1) during movement of the construction machine (1),

characterized in that
a control unit (38) is configured to control the hydraulic drive system (50) as a function of the detected fluctuations in such a fashion that the drive speed (v_drive) for driving the travelling devices (2) specified by means of the hydraulic drive system (50) is continuously adjusted so that the detected fluctuations are reduced or compensated for.

2. Device in accordance with claim 1, characterized in that the fluctuations in the longitudinal speed (v_act) of the construction machine (1) are detectable as a vibration by means of the detection device (44, 60, 62), wherein said vibration preferably exhibits an essentially fixed frequency.

3. Device in accordance with claim 1 or 2, characterized in that the control unit controls the hydraulic drive system (50) in such a fashion that the specified drive speed (v_drive) is changed periodically.

4. Device in accordance with claim 3, characterized in that the control unit (38) controls the hydraulic drive system (50) in such a fashion that the frequency of the counter-vibration is adjusted to the frequency of the detected vibration and is phase-shifted, preferably opposite in phase, to the same.

5. Device in accordance with claim 3 or 4, characterized in that the control unit (38) controls the hydraulic drive system (50) in such a fashion that the amplitude of the counter-vibration is adjusted to the amplitude of the detected vibration.

6. Device in accordance with one of the claims 1 to 5, characterized in that the hydraulic drive system (50) comprises at least one hydraulic pump (32) and at least one hydraulic motor (34).

7. Device in accordance with one of the claims 1 to 6, characterized in that the control unit (38) controls the volumetric flow rate and/or the pressure in the hydraulic drive system (50) so as to effect a periodical change in the specified drive speed (v_drive).

8. Device in accordance with claim 7, characterized in that the hydraulic pump (32) is configured to control the volumetric flow rate and/or the pressure in the hydraulic drive system (50) for adjusting the specified drive speed (v_drive).

9. Device in accordance with one of the claims 1 to 8, characterized in that the at least one hydraulic motor is configured such that the displacement capacity is adjustable so as to effect a periodical change in the specified drive speed (v_drive).

10. Device in accordance with one of the claims 2 to 9, characterized in that the control unit (38) controls the hydraulic drive system (50) in such a fashion that the drive speed (v_drive) for driving the travelling devices (2) specified by means of the hydraulic drive system (50) is continuously adjusted only when the detected vibration exceeds a predefined amplitude.

11. Device in accordance with one of the claims 1 to 10, characterized in that the detection device (44) detects fluctuations in the longitudinal speed (vact) as a fluctuation in the longitudinal speed (vact) around the set speed (v_set) on the travelling devices (2) or on the machine frame and/or as a fluctuation in the volumetric flow rate and/or as a fluctuation in the pressure of the hydraulic drive system.

12. Device in accordance with claim 11, characterized in that the detection device (44) comprises a pick-up sensor and/or an accelerometer for measuring the speed changes and/or a measuring device for measuring the fluctuations in pressure or the volumetric flow rate in the hydraulic drive system.

13. Method for working ground pavements comprising a construction machine (1) self-propelled by means of travelling devices (2), in particular road milling machine, recycler, stabilizer or surface miner, in which the travelling devices are driven by a hydraulic drive system (50), wherein a working device, in particular a milling drum (6), works the ground pavement and wherein a detection means detects fluctuations in the longitudinal speed (vact) of the construction machine (1) during movement of the construction machine (1), and the drive speed (v_drive) specified by the hydraulic drive system (50) for the travelling devices (2) is continuously adjusted by a control unit as a function of the detected fluctuation so that the detected fluctuations of the construction machine (1) are reduced or compensated for.

14. Method in accordance with claim 13, characterized in that the fluctuations in the longitudinal speed (v_act) of the construction machine (1) are detected as vibrations, wherein said vibration preferably exhibits an essentially fixed frequency.

15. Method in accordance with claim 13 or 14, characterized in that the specified drive speed (v_drive) is changed periodically in order to generate a counter-vibration which reduces or compensates for the detected fluctuations.

16. Method in accordance with claim 15, characterized in that the frequency of the counter-vibration is adjusted to the frequency of the detected vibration and is phase-shifted, preferably opposite in phase, to the same.

Revendications

1. Engin de chantier automoteur (1), en particulier fraiseuse routière, recycleur, stabilisatrice ou surface miner, doté

- d'un châssis de machine (4),

- d'au moins deux dispositifs de conduite (2),

- d'au moins un système d'entraînement hydraulique (50) destiné à l'entraînement des au moins deux dispositifs de conduite (2),

- d'au moins un dispositif de travail, en particulier d'un tambour de fraisage (6), destiné au traitement du revêtement de sol (3),

- dans lequel un dispositif de détection (44, 60, 62) est prévu, lequel détecte des fluctuations dans la vitesse longitudinale (v_ist) de l'engin de chantier (1) lors de la locomotion de l'engin de chantier (1),

caractérisé en ce qu'une unité de commande (38) est réalisée de telle sorte que celle-ci commande le système d'entraînement hydraulique (50) en fonction des fluctuations détectées de telle sorte que la vitesse d'entraînement (v_Antrieb) prédéterminée pour l'entraînement des dispositifs de conduite (2) au moyen du système d'entraînement hydraulique (50) est ajustée en continu de façon à réduire ou compenser les fluctuations détectées.

2. Engin de chantier automoteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fluctuations dans la vitesse longitudinale (v_ist) de l'engin de chantier (1) sont détectables au moyen du dispositif de détection (44, 60, 62) comme vibration, dans lequel cette vibration présente de préférence une fréquence sensiblement fixe.

3. Engin de chantier automoteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'unité de commande, commande le système d'entraînement hydraulique (50) de telle sorte que la vitesse d'entraînement (v_Antrieb) prédéterminée est modifiée périodiquement.

4. Engin de chantier automoteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'unité de commande (38) commande le système d'entraînement hydraulique (50) de telle sorte que la fréquence de la contre-vibration est ajustée à la fréquence de la vibration détectée et est déphasée, de préférence en opposition de phase par rapport à celle-ci.

5. Engin de chantier automoteur selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'unité de commande (38) commande le système d'entraînement hydraulique (50) de telle sorte que l'amplitude de la contre-vibration est ajustée à l'amplitude de la vibration détectée.

6. Engin de chantier automoteur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le système d'entraînement hydraulique (50) comprend au moins une pompe hydraulique (32) et au moins un moteur hydraulique (34) .

7. Engin de chantier automoteur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'unité de commande (38) commande le débit volumique et/ou la pression dans le système d'entraînement hydraulique (50) afin de modifier périodiquement la vitesse d'entraînement (v_Antrieb) prédéterminée.

8. Engin de chantier automoteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pompe hydraulique (32) est réalisée de telle sorte que celle-ci commande le débit volumique et/ou la pression dans le système d'entraînement hydraulique (50) afin d'ajuster la vitesse d'entraînement (v_Antrieb) prédéterminée.

9. Engin de chantier automoteur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'au moins un moteur hydraulique est réalisé de telle sorte que le volume d'absorption est réglable afin de modifier périodiquement la vitesse d'entraînement (v_Antrieb) prédéterminée.

10. Engin de chantier automoteur selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que l'unité de commande (38) commande le système d'entraînement hydraulique (50) de telle sorte que la vitesse d'entraînement (v_Antrieb) prédéterminée pour l'entraînement des dispositifs de conduite (2) au moyen du système d'entraînement hydraulique (50) n'est ajustée en continu que lorsque la vibration détectée dépasse une amplitude prédéfinie.

11. Engin de chantier automoteur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le dispositif de détection (44) détecte les fluctuations de la vitesse longitudinale v_ist) en tant que fluctuations de la vitesse longitudinale v_ist) autour de la vitesse réglée (v_soll) sur les dispositifs de conduite (2) ou sur le châssis de machine et/ou en tant que fluctuations de la pression du système d'entraînement hydraulique.

12. Engin de chantier automoteur selon la revendication 11, caractérisé en ce que le dispositif de détection (44) est un capteur Pick-up et/ou un accéléromètre destiné à mesurer les modifications de vitesse et/ou un dispositif de mesure destiné à mesurer les fluctuations de pression ou le débit volumique dans le système d'entraînement hydraulique.

13. Procédé de traitement de revêtements de sol avec un engin de chantier (1) automoteur à l'aide de dispositifs de conduite (2), en particulier fraiseuse routière, recycleur, stabilisatrice ou surface miner, dans lequel les dispositifs de conduite sont entraînés par un système d'entraînement hydraulique (50), dans lequel un dispositif de travail, en particulier un tambour de fraisage (6), traite le revêtement de sol, et dans lequel lors de la locomotion de l'engin de chantier (1), des fluctuations dans la vitesse longitudinale (v_ist) de l'engin de chantier (1) sont détectées au moyen d'un dispositif de détection, caractérisé en ce qu'en fonction des fluctuations détectées, la vitesse d'entraînement (v_Antrieb) prédéterminée sur les dispositifs de conduite (2) par le système d'entraînement hydraulique (50) est ajustée en continu au moyen d'une unité de commande, de sorte que les fluctuations détectées de l'engin de chantier (1) sont réduites ou compensées.

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que les fluctuations dans la vitesse longitudinale (v_ist) de l'engin de chantier (1) sont détectées comme vibrations, dans lequel cette vibration présente de préférence une fréquence sensiblement fixe.

15. Procédé selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que la vitesse d'entraînement (v_Antrieb) prédéterminée est modifiée périodiquement afin de produire une contre-vibration, laquelle réduit ou compense les fluctuations détectées.

16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la fréquence de la contre-vibration est ajustée à la fréquence de la vibration détectée et est déphasée, de préférence en opposition de phase par rapport à celle-ci.

Zeichnung