[0001] Die Erfindung betrifft eine Bodenfräsmaschine sowie ein Verfahren zum Betrieb einer
Bodenfräsmaschine in einem Notbetrieb.
[0002] Eine gattungsgemäße Bodenfräsmaschine ist selbstfahrend und umfasst einen Maschinenrahmen,
einen Fahrstand, ein Primärantriebsaggregat, mit dem die für den Regelbetrieb der
Bodenfräsmaschine erforderliche Antriebsenergie zur Verfügung gestellt wird, eine
Bodenfräseinrichtung mit einer innerhalb eines Fräswalzenkastens angeordneten und
um eine Rotationsachse rotierbaren Fräswalze, und vordere und hintere Fahreinrichtungen,
wobei wenigstens eine der vorderen und/oder der hinteren Fahreinrichtungen über eine
in Vertikalrichtung verstellbare Hubeinrichtung mit dem Maschinenrahmen verbunden
ist. Derartige Bodenfräsmaschinen sind beispielsweise aus der
DE102015016678A1 und der
DE102014019168A1 bekannt. Solche Bodenfräsmaschinen werden üblicherweise im Straßen- und Wegebau,
beispielsweise zur Fahrbahnsanierung, eingesetzt. Dazu können die Bodenfräsmaschinen
die Fräswalze in den Bodenuntergrund absenken und Bodenschichten in einer gewünschten
Frästiefe abtragen. Auch wenn diese Maschinen grundsätzlich zuverlässig im Einsatz
sind, können Betriebssituationen auftreten, in denen das Primärantriebsaggregat seinen
Dienst versagt, beispielsweise aufgrund eines Motorschadens. Da Bodenfräsmaschinen
häufig in Baustellensituationen eingesetzt werden, die einem hohen Termindruck unterliegen,
ist es in solchen Fällen wichtig, die Bodenfräsmaschine möglichst schnell aus der
konkreten Baustellenposition herausbewegen zu können, damit beispielsweise Fräsarbeiten
von einer anderen Bodenfräsmaschine weiter fortgesetzt werden können. Bodenfräsmaschinen,
insbesondere vom Typ Mittelrotorfräse, bei denen die Bodenfräseinrichtung in Fahrrichtung
der Maschine gesehen zwischen vorderen und hinteren Fahreinrichtungen, wie beispielsweise
Rädern und/oder Kettenlaufwerken, angeordnet ist, sind sehr schwere Maschinen und
lassen sich in der Regel nicht ohne erhöhten Aufwand bei defektem Primärantriebsaggregat
versetzen. Die
DE102012022732A1 schlägt als einen möglichen Lösungsansatz vor, dass die Bodenfräsmaschine mit Hilfe
eines Hilfsantriebs in einen abschleppfähigen Zustand bringbar ist. Dieser Ansatz
ist schon hilfreich, allerdings ist auch ein Abschleppen von Bodenfräsmaschinen zeitaufwändig
und erfordert häufig spezielle Schleppfahrzeuge.
[0003] Hiervon ausgehend liegt die Aufgabe der Erfindung darin, eine Möglichkeit anzugeben,
eine Bodenfräsmaschine bei defektem Primärantriebsaggregat besser bewegen und versetzen
zu können.
[0004] Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Bodenfräsmaschine und einem Verfahren gemäß
den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen
angegeben.
[0005] Eine gattungsgemäße selbstfahrende Bodenfräsmaschine umfasst somit einen Maschinenrahmen,
der die wesentliche Tragstruktur der Boddenfräsmaschine bildet. Ferner ist ein Fahrstand
vorhanden, von dem aus die Bedienung der Bodenfräsmaschine im Transport- und Fräsbetrieb
erfolgt. Die für den Regelbetrieb der Bodenfräsmaschine erforderliche Antriebsenergie
wird von einem Primärantriebsaggregat der Bodenfräsmaschine erzeugt. Hierbei kann
es sich insbesondere um einen Dieselverbrennungsmotor handeln. Teil der Bodenfräsmaschine
ist auch eine Bodenfräseinrichtung mit einer innerhalb eines Fräswalzenkastens angeordneten
und um eine Rotationsachse rotierbaren Fräswalze. Schließlich sind vordere und hintere
Fahreinrichtungen vorhanden, wobei wenigstens eine der vorderen und/oder der hinteren
Fahreinrichtungen bevorzugt über eine in Vertikalrichtung verstellbare Hubeinrichtung
mit dem Maschinenrahmen verbunden sein kann. Insbesondere kann es auch vorgesehen
sein, dass sämtliche der Fahreinrichtungen über jeweils eine Hubeinrichtung mit dem
Maschinenrahmen verbunden sind.
[0006] Der Antrieb angetriebener Aggregate erfolgt häufig auf hydraulischem Wege. Für eine
gattungsgemäße Bodenfräsmaschine ist es in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass wenigstens
ein hydraulischer Antriebskreislauf für den Antrieb wenigstens einer der Fahreinrichtungen
und/oder für den Antrieb einer Fräsgutfördereinrichtung vorhanden ist. Der Antriebskreislauf
umfasst wenigstens eine vom Primärantriebsaggregat angetriebene Haupthydraulikpumpe
und wenigstens einen von der Haupthydraulikpumpe in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf
angetriebenen Hydraulikmotor. Der wenigstens eine Hydraulikmotor ist somit insbesondere
ein Fahrantriebshydraulikmotor oder ein Förderbandantriebsmotor. In einem solchen
geschlossenen Hydraulikkreislauf wird die Haupthydraulikpumpe somit in einem geschlossenen
Umlaufsystem mit dem von dem jeweiligen Hydraulikmotor zurückkommenden Hydraulikfluid
gespeist. Sowohl auf der Hochdruckseite als auch an der Niederdruckseite liegt bei
einem solchen geschlossenen Hydraulikkreislauf somit unter Druck stehendes Hydraulikfluid
im Leitungssystem vor. Ein geschlossener Hydraulikkreislauf der vorliegenden Art kann
ferner weitere Drehmoment und/oder Hydraulikfluidvolumen verbrauchende Elemente aufweisen,
wie beispielsweise eine Speisepumpe zum Ausgleich von Leckageölverlusten, eine Ausspülungsabzweigung
etc. Es können zudem mehrere, insbesondere parallel zueinander geschaltete, Hydraulikmotoren
von einem geschlossenen Hydraulikkreislauf angetrieben werden. Bei Bodenfräsmaschinen
der gattungsgemäßen Art kann dies beispielsweise bei den Fahrmotoren der Fahreinrichtungen
der Fall sein.
[0007] Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass der wenigstens eine hydraulische Antriebskreislauf
in Förderrichtung vor und hinter dem wenigstens einen Hydraulikmotor, insbesondere
jeweils, eine Trenn- und/oder Anschlussstelle aufweist. Eine Trenn- und/oder Anschlussstelle
bezeichnet somit eine Einrichtung innerhalb der Hydraulikfluidführung des geschlossenen
Hydraulikkreislaufes, mit der der geschlossene Hydraulikkreislauf hinsichtlich seiner
Hydraulikfluidführung aufgetrennt werden kann (Trennstelle). An dieser Trennstelle
oder an anderer Stelle kann nun ein hydraulisches Notversorgungssystem angeschlossen
werden, wie nachstehend beschrieben. Mit der Trenn- und/oder Anschlussstelle wird
somit eine Einrichtung bezeichnet, die bereits dahingehend eingerichtet ist, dass
sie zum, zumindest funktionalen, Trennen der bestehenden Hydraulikleitungen und zum
Anschließen anderer Hydraulikleitungen ausgebildet ist. Dies kann auch ein physisches
Auftrennen einer oder mehrerer Leitungen des geschlossenen Hydraulikkreislaufes umfassen
und/oder aber ein rein funktionales Auftrennen, beispielsweise über ein oder mehrere,
insbesondere vorinstallierte, Ventile. Auch Kombinationen sind möglich. Durch die
Ausbildung als Trenn- und/oder Anschlussstelle wird zum Ausdruck gebracht, dass an
der Trennstelle zum Hydraulikmotor hin der Anschluss einer anderen Hydraulikfluidverbindung
möglich ist. Der geschlossene Hydraulikkreislauf umfasst somit Soll-Trenn- und/oder
Zugangsstellen, zum Anschluss einer Nothydraulikpumpe. Die Nothydraulikpumpe ist Teil
eines hydraulischen Notversorgungssystems, idealerweise im Wesentlichen fest in der
Bodenfräsmaschine verbaut. Das Notversorgungssystem ist für einen Notbetrieb des wenigstens
einen Hydraulikmotors an die Trenn- und Anschlussstellen anschließbar, derart, dass
der geschlossene Hydraulikkreislaufes unterbrochen wird und Hydraulikfluid von der
Nothydraulikpumpe in einem offenen Nothydraulikkreislauf zum Antrieb des wenigstens
einen Hydraulikmotors unter Umgehung der Haupthydraulikpumpe förderbar ist. Damit
gelingt es, die Hydraulikpumpe zumindest für einen begrenzten Zeitraum zwar leistungsschwach
aber zur Bandentleerung und/oder für eine Fahrbewegung der Bodenfräsmaschine ausreichend
anzutreiben. Der wesentliche Schritt liegt hier einerseits darin, den geschlossenen
Hydraulikkreislauf, der für den Regelbetrieb vorgesehen ist, sozusagen zu öffnen und
damit für den Betrieb durch die Nothydraulikpumpe zugänglich zu machen. Andererseits
erhöht die Umgehung der Haupthydraulikpumpe, die dadurch nicht mitgeschleppt werden
muss, die Effizienz dieses Notsystems. Praktisch die vollständige hydraulische Leistung
der Nothydraulikpumpe steht für den Antrieb des vormals im geschlossenen Hydraulikkreislauf
eingebundenen Hydraulikmotors zur Verfügung. Damit kann die Nothydraulikpumpe, beispielsweise
gegenüber der Haupthydraulikpumpe, klein und kompakt und vergleichsweise leistungsschwach
ausgeführt werden.
[0008] Es kann vorgesehen sein, dass der Antrieb des Förderbandes und der Fahrantrieb über
zueinander getrennte geschlossene Hydraulikkreisläufe, jeweils umfassend eine Haupthydraulikpumpe
und wenigstens einen Hydraulikmotor, erfolgt. In diesem Fall kann es vorgesehen sein,
dass auch beide der geschlossenen Hydraulikkreisläufe jeweils Trenn- und Anschlussstellen
der vorstehend beschriebenen Art aufweisen. Allerdings kann für diesen Fall dann insbesondere
ausschließlich nur eine einzige Nothydraulikpumpe an der Bodenfräsmaschine vorgesehen
sein, so dass üblicherweise sukzessive zunächst ein Anschluss an den geschlossenen
Hydraulikkreislauf des Förderbandes zur Entleerung der Förderbandbeladung und anschließend
ein Wechsel des Anschlusses der Nothydraulikpumpe hin zum geschlossenen Hydraulickreislauf
des Fahrantriebes zum Bewegen der Bodenfräsmaschine erfolgt. Dies kann beispielsweise
manuell durch Umstecken von Schläuchen und/oder über geeignete Ventile erfolgen.
[0009] Hinsichtlich der konkreten Positionierung der Trenn- und Anschlussstellen im geschlossenen
Hydraulikkreislauf bestehen verschiedene Variationsmöglichkeiten. Grundsätzlich ist
es vorteilhaft, wenn die Trenn- und Anschlussstellen derart in Förderrichtung des
geschlossenen Hydraulikkreislaufes positioniert sind, dass Förderwegstrecken möglichst
kurz sind. Unabhängig davon ist es vorteilhaft, wenn beim Anschluss des Notversorgungssystems
eine Speisepumpe und/oder eine Ausspülstufe des geschlossenen Hydraulikkreislaufes
vom offenen Nothydraulikkreislauf umgangen werden. Ideal ist es, wenn beim Anschluss
des Notversorgungssystems, insbesondere sämtliche, Drehmoment und/oder Hydraulikfluid
verbrauchenden Elemente des geschlossenen Hydraulikkreislaufes außer dem jeweiligen
wenigstens einen Hydraulikmotor umgangen werden. Auf diese Weise wird sichergestellt,
dass ein möglichst großer Anteil der von der Nothydraulikpumpe erzeugten hydraulischen
Energie zum Antrieb des jeweiligen Hydraulikmotors nutzbar ist. Es ist bevorzugt,
wenn die Trenn- und/oder Anschlussstelle vom Fahrstand aus erreichbar und/oder bedienbar
ist.
[0010] Auch in konstruktiver Hinsicht sind verschiedene bevorzugte Weiterbildungen der Trenn-
und Anschlussstellen von der Erfindung umfasst. Insbesondere können die Trenn- und
Anschlussstellen Schaltventile, besonders 3/2- oder 4/3-Wegeventile, insbesondere
umfassend eine Sperrstellung und ein oder zwei Förderstellungen, aufweisen. Solche
Schaltventile können zudem mit Kupplungen, insbesondere Schnellkupplungen, ergänzt
werden, um das Trennen des geschlossenen Hydraulikkreislaufes und das Anschließen
der Nothydraulikpumpe sowie einer Tankableitung zu erleichtern. Es kann ergänzend
oder alternativ vorgesehen sein, dass das Leitungssystem des Notversorgungssystems
ganz oder teilweise auf der Bodenfräsmaschine vorinstalliert ist, beispielsweise in
Form vorinstallierter Verrohrungen und/oder Verschlauchungen, und/oder im Notfall
hergestellt wird, wie beispielsweise durch die Nutzung flexibler Schläuche etc. Genauso
können auch geeignete Schaltmittel, beispielsweise zur Nutzung als Trenn- und/oder
Anschlussstelle, vorinstalliert sein oder erst bei Bedarf hergestellt werden.
[0011] Die wesentliche Aufgabe des Nothydraulikkreislaufes liegt darin, im Notfall zumindest
ausreichend Antriebsenergie zur Verfügung zu stellen, um eine angetriebene Bandentleerung
und/oder einen zumindest langsamen Fahrantrieb der Bodenfräsmaschine zu ermöglichen,
damit diese sich aus eigener Kraft an eine andere Stelle und/oder auf ein Transportfahrzeug
bewegen kann. Der Nothydraulikkreislauf kann dazu eine, insbesondere regelbare, Hydraulikpumpe
als Nothydraulikpumpe aufweisen. Diese kann an der Bodenfräsmaschine fest verbaut
sein. Um beispielsweise einen Vorwärts- und/oder Rückwärtslauf und/oder eine Sperrstellung
steuern zu können, kann ein, insbesondere handbetätigbares, Schaltventil, besonders
ein 4/3-Wegeventile, vorgesehen sein. Für die praktische Bedienung hat es sich bewährt,
wenn ein im Fahrstand der Bodenfräsmaschine angeordnetes oder anordenbares Bedienelement
des Nothydraulikkreislaufes vorhanden ist.
[0012] Die für den Antrieb der Nothydraulikpumpe erforderliche Antriebsenergie kann vom
Primärantriebsaggregat oder von einem zum Primärantriebsaggregat unabhängigen Hilfsantriebsaggregat
zur Verfügung gestellt werden. Das Hilfsantriebsaggregat kann beispielsweise einen
Verbrennungsmotor und/oder einen Elektromotor aufweisen. Das Hilfsantriebsaggregat
ist bevorzugt im Motorraum der Bodenfräsmaschine angeordnet. Die Nothydraulikpumpe
kann eine separate, speziell für den Notfall vorgesehene Hydraulikpumpe sein. Es kann
aber auch vorgesehen sein, dass eine bereits vorhandene Hydraulikpumpe, die im regulären
Betrieb der Bodenfräsmaschine in einem offenen Hydraulikkreislauf betrieben wird,
im Notfall durch geeignete Änderung der Anschlusswege, insbesondere wir vorstehend
und auch im Folgenden noch beschrieben, zur Nothydraulikpumpe gemacht wird.
[0013] Der Umfang, inwieweit Komponenten des Notversorgungssystems fix in der Bodenfräsmaschine
vorinstalliert sind, kann variieren. Im Extremfall kann es vorgesehen sein, dass die
Umrüstung auf den Antrieb des wenigstens einen Hydraulikmotors durch das Notversorgungssystem
vollständig per Hand erfolgt. Andererseits ist es auch möglich, dass das gesamte Notversorgungssystem
fest in der Bodenfräsmaschine installiert ist. Es ist auch denkbar, dass eine Maschinensteuerung
automatisch den Notversorgungsbetrieb erkennt oder ein solcher Modus von einem Bediener
manuell vorgegeben wird. Zur Steuerung des Notversorgungssystems können Bedienelemente
genutzt werden, die im Regelbetrieb für den normalen Betrieb der Bodenfräsmaschine
genutzt werden. Dies hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen Bedienelemente installiert
werden müssen. Separate Bedienelemente sind aber möglich. Auch eine oder mehrere Sicherheitsschaltungen
können vorgesehen sein, beispielsweise zum Schutz einer oder mehrerer Hydraulikpumpen
etc. Es hat sich bewährt, wenn die Bodenfräsmaschine zumindest teilweise fest installierte
Rohrleitungen und/oder Hydraulikschläuche des Notversorgungssystems aufweist, um im
Notfall einen zuverlässigen und insbesondere auch erleichterten Umbau zu ermöglichen.
Zur Heranführung an die Trenn- und Anschlussstellen ist es vorteilhaft, wenn das Notversorgungssystem
flexible Schlauchstücke aufweist, insbesondere umfassend mit den Trenn- und Anschlussstellen
verbindbare Verbindungselemente. Andersherum ist es auch bevorzugt, wenn das Notversorgungssystem
im Regelbetrieb keinen baulich fixen Anschluss zum geschlossenen Hydraulikkreislauf
aufweist. Dies dient insbesondere der Betriebssicherheit, um beispielsweise keine
ungewollte Verbindung zu einer fluidleitenden Verbindung von Komponenten des Notversorgungssystems
zum unter vergleichsweise hohem Druck stehenden geschlossenen Hydraulikkreislauf herzustellen.
[0014] Es ist vorteilhaft, wenn der Antrieb der Nothydraulikpumpe vollständig unabhängig
vom Primärantriebsaggregat erfolgt, insbesondere mittels eines gegenüber dem Primärantriebsaggregat
wenigstens um den Faktor 5, insbesondere wenigstens um den Faktor 10 leistungsschwächeren
Hilfsantriebsaggregat.
[0015] Es ist bekannt, dass Bodenfräsmaschinen einen Hilfsmotor aufweisen, beispielsweise
um unabhängig von einem deutlich leistungsstärkeren Primärantriebsaggregat eine Fräswalze
bei Wartungsarbeiten unabhängig vom Primärantriebsaggregat drehen zu können. Ein solcher
Hilfsmotor zur Erzeugung von Antriebsenergie unabhängig vom Primärantriebsaggregat
kann nun erfindungsgemäß auch ergänzend oder alternativ dazu genutzt werden, Druckluft
für einen Meißelhammer zu erzeugen, eine Pumpe für eine Wassertankbefüllung der Bodenfräsmaschine
anzutreiben oder weitere Antriebsfunktionen zu erfüllen. Ideal ist es, wenn dieser
Hilfsmotor gleichzeitig auch zum Antrieb der Nothydraulikpumpe ausgebildet ist und
damit wenigstens eine Doppelfunktion erfüllt. Es ist dann ein Betrieb des Notversorgungssystems
möglich, ohne dass die hierfür erforderliche Antriebsenergie vom Primärantriebsaggregat
erzeugt werden muss.
[0016] Die Trenn- und/oder Anschlussstelle wird bevorzugt derart gewählt, dass auch eine
Umkehr der Förderrichtung und damit ein Umkehrbetrieb des wenigstens einen Hydraulikmotors
durch das Notversorgungssystem möglich ist.
[0017] Es ist möglich, dass über den Antrieb der Fräsgutfördereinrichtung und/oder einer
oder mehrerer Fahreinrichtungen hinaus weitere Funktionalitäten in das vorliegende
Antriebskonzept zum Notbetrieb einer Bodenfräsmaschine mit eingebunden werden. Dies
können beispielsweise der Antrieb von Lenkeinrichtungen, Schwenkeinrichtungen, Dachverstellungen
etc. sein. Prinzipiell können hier sämtliche Hydraulikmotoren in entsprechender Weise
Berücksichtigung finden.
[0018] Die Bodenfräsmaschine ist besonders bevorzugt zur Durchführung des nachfolgend beschriebenen
erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet.
[0019] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Bodenfräsmaschine,
insbesondere einer Bodenfräsmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, in
einem Notbetrieb. Wesentliche Schritte sind das Auftrennen eines im Regelbetrieb zum
Antrieb wenigstens einer Fahreinrichtung und/oder wenigstens einer Fräsgutfördereinrichtung
vorgesehenen geschlossenen Hydraulikkreislaufes mit einer Haupthydraulikpumpe und
einem Hydraulikmotor an wenigstens einer Trenn- und Anschlussstelle, dass, insbesondere
anschließende, Herstellen einer Verbindung über die wenigstens eine Trenn- und Anschlussstelle
zu einer Nothydraulikpumpe, und schließlich das Fördern von Hydraulikfluid durch die
Nothydraulikpumpe zum Hydraulikmotor unter Umgehung wenigstens der Haupthydraulikpumpe,
insbesondere unter Umgehung sämtlicher weiterer Drehmoment und/oder Hydraulikfluid
verbrauchender Elemente des (vormaligen) geschlossenen Hydraulikkreislaufes. Da im
Notbetrieb somit kein geschlossenes Hydraulikkreislaufsystem mehr vorliegt, ist es
ferner vorteilhaft, dass über die andere der zwei Trenn- und Anschlussstellen das
Herstellen einer Abführleitung zu einem Hydrauliktank erfolgt. Hierüber kann das durch
die Nothydraulikpumpe zum Hydraulikmotor geförderte Fluid im Wesentlichen drucklos
zum Hydrauliktank zurückgeführt werden. Es können auch mehr als eine Trenn- und/oder
Anschlussstelle vorgesehen sein, insbesondere wenigstens zwei.
[0020] Grundsätzlich ist es dabei bevorzugt, wenn hierzu auf ein bereits bestehendes, für
den Regelbetrieb genutztes, Tanksystem zurückgegriffen wird, sowohl hinsichtlich der
Hydraulikfluidversorgung der Nothydraulikpumpe als auch hinsichtlich der Rückleitung
des Hydraulikfluid von dem Hydraulikmotor zum Tank.
[0021] Bevorzugt erfolgt das Antreiben der Nothydraulikpumpe durch ein vollständig unabhängig
vom Primärantriebsaggregat betreibbares Hilfsantriebsaggregat. Selbst beim Totalausfall
des Primärantriebsaggregates ist auf diese Weise noch ein Notbetrieb, der beispielsweise
zumindest langsames Fahren und/oder langsames Entladen der Fördereinrichtung ermöglicht,
möglich.
[0022] Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es zeigen schematisch:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht auf eine Bodenfräsmaschine vom Mittelrotortyp;
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf die Bodenfräsmaschine aus Figur 1;
- Fig. 3
- ein Hydraulikschaltplan; und
- Fig. 4
- ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0023] Gleiche Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei
nicht jedes sich in den Figuren wiederholende Bauteil notwendigerweise in jeder Figur
jeweils mit einem Bezugszeichen gekennzeichnet ist.
[0024] Figur 1 zeigt eine Bodenfräsmaschine 1 in Seitenansicht, konkret auf die rechte Seite
der Maschine bezogen auf die Vorwärtsrichtung A. Die wesentlichen Elemente der Bodenfräsmaschine
1 sind ein Maschinenrahmen 2, ein Primärantriebsaggregat 3, vorzugsweise ein Dieselverbrennungsmotor,
eine Bodenfräseinrichtung 4, vordere Fahreinrichtungen 5, hintere Fahreinrichtungen
6 sowie ein Fahrstand 7. Die Bodenfräseinrichtung umfasst einen Fräswalzenkasten 8,
in dessen Innerem eine (in Figur 1 strichliert angedeutete) Fräswalze 9 vorhanden
ist. Diese kann ein hohlzylinderförmiges Tragrohr umfassen, auf dessen Außenmantelfläche
eine Vielzahl von Fräswerkzeugen angeordnet ist. Die Fräswalze 9 ist um eine horizontale
und quer zur Vorwärtsrichtung A verlaufende Rotationsachse R rotierbar. Im Fräsbetrieb
greift die Fräswalze 9 in den Bodenuntergrund U ein und fräst dabei Bodenuntergrundmaterial
auf. Das dabei anfallende Fräsgut wird im Fräswalzenkasten 8 gesammelt und kann anschließend
über Transporteinrichtungen 10 und 11, beispielsweise auf ein Transportfahrzeug, verladen
werden. Bei der Transporteinrichtung 10 kann es sich um ein innenliegendes Förderband
handeln, wohingegen die Transporteinrichtung 11 ein sogenanntes Außen- bzw. Anhängeförderband
sein kann. Das in den Figuren gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt eine Bodenfräsmaschine
1, bei der die Bodenfräseinrichtung 4 in Vorwärtsrichtung A gesehen zwischen den vorderen
Fahreinrichtungen 5 und den hinteren Fahreinrichtungen 6 angeordnet ist. Die Erfindung
erstreckt sich allerdings auch auf solche Bodenfräsmaschine, bei denen die Bodenfräseinrichtung
4 in Vorwärtsrichtung A gesehen auf Höhe der hinteren Fahreinrichtungen 6 angeordnet
ist, wie es bei sogenannten Heckrotorfräsen der Fall ist. Diese Bodenfräsmaschinen
werden beispielsweise zum Asphaltfräsen bzw. zum Auffräsen sanierungsbedürftiger Asphaltdecken
eingesetzt. Im Fräsbetrieb bewegt sich die Bodenfräsmaschine 1 üblicherweise in Vorwärtsrichtung
A, so dass diese Richtung auch als Arbeitsrichtung bezeichnet werden kann. Die Bodenfräsmaschine
ist somit insbesondere eine Straßenkaltfräse.
[0025] Die Fahreinrichtungen 5 und/oder 6 können über Hubeinrichtungen, vorliegend beispielsweise
Hubsäulen 12, mit dem Maschinenrahmen 2 verbunden sein. Durch eine Höhenverstellung
der Hubsäulen 12 kann der Vertikalabstand des Maschinenrahmens und damit vorliegend
beispielsweise die Eintauchtiefe der Fräswalze 9 in den Bodenuntergrund U variiert
werden. Im vorliegenden Fall sind alle der vorderen und hinteren Fahreinrichtungen
5/6 jeweils über eine solche Hubsäule 12 mit dem Maschinenrahmen 2 verbunden. Es sind
auch Ausführungsformen denkbar, bei denen nur die vorderen oder nur die hinteren Fahreinrichtungen
über entsprechende Hubsäulen mit dem Maschinenrahmen verbunden sind.
[0026] Die für den Betrieb der Bodenfräsmaschine 1 erforderliche Antriebsenergie wird durch
das Primärantriebsaggregat 3 bereitgestellt. Dieses kann im Maschinenheck angeordnet
sein, wie beispielsweise in der Figur 1 gezeigt. Ferner ist ein Hydraulikantriebssystem
vorhanden. Einzelne hydraulische Verbraucher der Bodenfräsmaschine 1 können in einem
oder mehreren geschlossenen Hydraulikkreisläufen angeordnet sein. Ein solcher hydraulische
Verbraucher können Hydraulikmotoren sein, beispielsweise Hydraulikmotoren 13 zum Fahrantrieb
und/oder Hydraulikmotoren 14 zum Antrieb der Transporteinrichtungen 10 und 11. Exemplarisch
für den Hydraulikmotor 13 zum Fahrantrieb der auf der rechten Seite hinten der Bodenfräsmaschine
1 liegenden Fahreinrichtungen 6 ist in Figur 1 eine vom Primärantriebsaggregat 3 direkt
oder indirekt angetriebene Haupthydraulikpumpe 15 vorgesehen, die in einem in Figur
1 nur angedeutet dargestellten geschlossenen Hydraulikkreislauf 16 mit dem Hydraulikmotor
13 angeordnet ist. Gleiches kann für die übrigen Hydraulikmotoren 13 und/oder 14 der
Fall sein. Es können auch mehrere geschlossene Hydraulikkreisläufe vorgesehen sein,
beispielsweise ein geschlossener Hydraulikkreislauf für zwei oder mehrere Hydraulikmotoren
13 der Fahreinrichtungen 5 oder 6, und ein weiterer, hierzu separater geschlossener
Hydraulikkreislauf zum Antrieb des oder der Hydraulikmotoren 14. Bevorzugt weist jeder
geschlossene Hydraulikkreislauf eine eigene Haupthydraulikpumpe 15 auf.
[0027] Figur 3 veranschaulicht weitere Details zum geschlossenen Hydraulikkreislauf 16 sowie
der erfindungsgemäßen hilfsweisen Anbindung einer Nothydraulikpumpe 17. Wesentliche
Komponenten des Hydraulikkreislauf 16 sind die Haupthydraulikpumpe 15 sowie der über
das Leitungssystem in geschlossenen Hydraulikkreislauf angeschlossene Hydraulikmotoren
13. In Figur 3 ist ferner mit dem Hydraulikmotor 13' die Option angegeben, dass auch
mehrere Hydraulikmotoren, vorzugsweise in Parallelschaltung zueinander, in einem gemeinsamen
geschlossenen Hydraulikkreislauf 16 angeschlossen werden können. Dies kann vorliegend
insbesondere für die Hydraulikmotoren der Fahreinrichtungen 5 und 6 der Fall sein.
Der geschlossene Hydraulikkreislauf 16 gemäß Figur 3 umfasst ferner eine Speisepumpe
18, die zum Ausgleich von beispielsweise Leckageölverlusten und/oder zu Kühl- und/oder
Filterzwecken aus dem geschlossenen Hydraulikkreislauf abgezweigten Fluidmengen ausgebildet
ist. Dies kann in einem Pumpenmodul 19 baulich zusammengefasst sein. Es kann ferner
eine Ausspüleinrichtung vorgesehen sein, die auch als modulartiger Baustein 20 ausgebildet
sein kann.
[0028] Im geschlossenen Hydraulikkreislauf 16 sind nun, vorliegend insbesondere außerhalb
der beiden Module 19 und 20 im Leitungssystem des Hydraulikkreislaufes 16, zwei Trenn-
und Anschlussstellen 21A und 21B vorgesehen. Über die Trenn- und Anschlussstellen
21A und 21B kann das Leitungssystem des geschlossenen Hydraulikkreislaufes 16 geöffnet
und mit der Nothydraulikpumpe 17 verbunden werden. Die Nothydraulikpumpe 17 bzw. das
entsprechende Notversorgungssystem umfasst zwei Anschlussstellen 22A und 22B, um bevorzugt
eine fluidleitende Verbindung in beide Durchlaufrichtungen des Hydraulikmotors 13
zu ermöglichen. Dadurch wird im vorliegenden Fall auch beim Notbetrieb eine Vorwärts-
und Rückwärtsfahrt aus eigenem Antrieb der Bodenfräsmaschine 1 ermöglicht, was das
Rangieren erleichtern kann.
[0029] Figur 3 verdeutlicht, dass die Trenn- und Anschlussstellen 21A und einem 21B derart
im geschlossenen Hydraulikkreislauf 16 angeordnet sind, dass die Haupthydraulikpumpe
15, die Speisepumpe 18 sowie die Ausspülstufe 20 beim Anschluss der Nothydraulikpumpe
17 nicht mit Hydraulikfluid versorgt werden und entsprechend von dem durch den Anschluss
der Nothydraulikpumpe 17 erhaltenen offenen Hydraulikkreislauf zum Hydraulikmotor
13 hin umgangen werden.
[0030] Der erhaltene Nothydraulikkreislauf kann eine zwischen der Nothydraulikpumpe und
dem Hydraulikmotor 13 angeordnete, insbesondere über einen Betätigungshebel 24 manuell
betätigbare, Ventileinrichtung 23 aufweisen. Auch der Anschluss an eine Steuereinheit
der Bodenfräsmaschine ist hier möglich. Mithilfe der Ventileinrichtung 23 kann die
Förderrichtung zum Hydraulikmotor 13 hin umgekehrt werden. Auch eine Sperrstellung
der Ventileinrichtung 23, die jegliche Fluidförderung im offenen Hydraulikkreislauf
unterbindet, kann vorgesehen sein.
[0031] Die Nothydraulikpumpe 17 kann durch einen Elektromotor, einen Hilfsmotor und/oder
durch das Primärantriebsaggregat angetrieben werden.
[0032] Figur 4 schließlich veranschaulicht den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Betrieb einer Bodenfräsmaschine 1 in einem Notbetrieb. Im Schritt 25, nachdem
beispielsweise das Primärantriebsaggregat ausgefallen ist, erfolgt zunächst ein Auftrennen
eines im Regelbetrieb zum Antrieb wenigstens einer Fahreinrichtung und/oder wenigstens
einer Fräsgutfördereinrichtung vorgesehenen geschlossenen Hydraulikkreislaufes mit
einer Haupthydraulikpumpe und einem Hydraulikmotor an zwei Trenn- und Anschlussstellen,
beispielsweise wie in Figur 3 gezeigt. Anschließend ist es vorgesehen, dass im Schritt
26 ein Herstellen einer Verbindung über wenigstens eine der zwei Trenn- und Anschlussstellen
zu einer Nothydraulikpumpe erfolgt. Ist dies geschehen, kann im Schritt 27 ein Fördern
von Hydraulikfluid durch die Nothydraulikpumpe zum Hydraulikmotor unter Umgehung wenigstens
der Haupthydraulikpumpe, insbesondere unter Umgehung sämtlicher Drehmoment und/oder
Hydraulikfluid verbrauchender Elemente, erfolgen.
1. Selbstfahrende Bodenfräsmaschine (1), umfassend
- einen Maschinenrahmen (2), einen Fahrstand (7), ein Primärantriebsaggregat (3),
eine Bodenfräseinrichtung (4) mit einer innerhalb eines Fräswalzenkastens (8) angeordneten
und um eine Rotationsachse (R) rotierbaren Fräswalze (9), vordere (5) und hintere
(6) Fahreinrichtungen, wobei wenigstens eine der vorderen und/oder der hinteren Fahreinrichtungen
(5, 6) über eine in Vertikalrichtung verstellbare Hubeinrichtung mit dem Maschinenrahmen
(2) verbunden ist,
- wobei wenigstens ein hydraulischer Antriebskreislauf für den Antrieb wenigstens
einer der Fahreinrichtungen und/oder für den Antrieb einer Fräsgutfördereinrichtung
vorhanden ist, mit wenigstens einer vom Primärantriebsaggregat angetriebenen Haupthydraulikpumpe
und wenigstens einem von der Haupthydraulikpumpe in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf
angetriebenen Hydraulikmotor,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der wenigstens eine hydraulische Antriebskreislauf in Förderrichtung vor und hinter
dem wenigstens einen Hydraulikmotor eine Trenn- und/oder Anschlussstelle aufweist,
und
- dass die Bodenfräsmaschine eine Nothydraulikpumpe aufweist, die Teil eines hydraulischen
Notversorgungssystems ist,
wobei das Notversorgungssystem für einen Notbetrieb des Hydraulikmotors an die Trenn-und/oder
Anschlussstelle anschließbar ist, derart, dass Hydraulikfluid von der Nothydraulikpumpe
in einem offenen Nothydraulikkreislauf zum Antrieb des wenigstens einen Hydraulikmotors
unter Umgehung der wenigstens einen Haupthydraulikpumpe förderbar ist.
2. Selbstfahrende Bodenfräsmaschine gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Trenn- und Anschlussstellen im geschlossenen Hydraulikkreislauf derart positioniert
sind, dass
- beim Anschluss des Notversorgungssystems eine Speisepumpe und/oder eine Ausspülstufe
des geschlossenen Hydraulikkreislaufes vom offenen Nothydraulikkreislauf umgangen
werden;
- beim Anschluss des Notversorgungssystems, insbesondere sämtliche, Drehmoment und/oder
Hydraulikfluid verbrauchenden Elemente des geschlossene Hydraulikkreislauf außer dem
wenigstens einen Hydraulikmotor umgangen werden.
3. Selbstfahrende Bodenfräsmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Trenn- und Anschlussstellen wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist:
- sie umfassen Schaltventile, besonders 3/2- oder 4/3-Wegeventile, insbesondere umfassend
eine Sperrstellung und ein oder zwei Förderstellungen;
- sie umfassen Schnellkupplungen.
4. Selbstfahrende Bodenfräsmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Nothydraulikkreislauf wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist:
- er umfasst eine, insbesondere regelbare, Hydraulikpumpe;
- er umfasst eine an der Bodenfräsmaschine fest verbaute Hydraulikpumpe;
- er umfasst ein, insbesondere handbetätigbares, Schaltventil;
- er umfasst ein insbesondere 4/3-Wegeventile;
- er umfasst ein im Fahrstand der Bodenfräsmaschine angeordnetes oder anordenbares
Bedienelement.
5. Selbstfahrende Bodenfräsmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Notversorgungssystem wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist:
- es umfasst in der Bodenfräsmaschine fest installiert Rohrleitungen und/oder Hydraulikschläuche;
- es umfasst zur Heranführung an die Trenn- und Anschlussstellen flexible Schlauchstücke,
insbesondere umfassend mit den Trenn- und Anschlussstellen verbindbare Verbindungselemente.
6. Selbstfahrende Bodenfräsmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Antrieb der Nothydraulikpumpe vollständig unabhängig vom Primärantriebsaggregat
erfolgt, insbesondere mittels eines gegenüber dem Primärantriebsaggregat wenigstens
um den Faktor 5, insbesondere wenigstens um den Faktor 10 leistungsschwächeren Hilfsantriebsaggregat.
7. Verfahren zum Betrieb einer Bodenfräsmaschine, insbesondere einer Bodenfräsmaschine
gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, in einem Notbetrieb, umfassend die Schritte:
- Auftrennen eines im Regelbetrieb zum Antrieb wenigstens einer Fahreinrichtung und/oder
wenigstens einer Fräsgutfördereinrichtung vorgesehenen geschlossenen Hydraulikkreislaufes
mit einer Haupthydraulikpumpe und einem Hydraulikmotor an wenigstens einer Trenn-
und/oder Anschlussstelle;
- Herstellen einer Verbindung über wenigstens eine der zwei Trenn- und Anschlussstellen
zu einer Nothydraulikpumpe;
- Fördern von Hydraulikfluid durch die Nothydraulikpumpe zum Hydraulikmotor unter
Umgehung wenigstens der Haupthydraulikpumpe, insbesondere unter Umgehung, ganz besonders
sämtlicher, Drehmoment und/oder Hydraulikfluid verbrauchender Elemente.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass ferner ein Herstellen einer Abführleitung zu einem Hydrauliktank erfolgt.
9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Antreiben der Nothydraulikpumpe durch ein vollständig unabhängig vom Primärantriebsaggregat
betreibbares Hilfsantriebsaggregat erfolgt.