(19)
(11) EP 2 514 871 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
24.10.2012  Patentblatt  2012/43

(21) Anmeldenummer: 11003244.8

(22) Anmeldetag:  18.04.2011
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
E01C 19/00(2006.01)
E01C 19/48(2006.01)
E01C 19/23(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME

(71) Anmelder: Joseph Vögele AG
67067 Ludwigshafen (DE)

(72) Erfinder:
  • Rutz, Arnold
    67065 Ludwigshafen (DE)
  • Buschmann, Martin, Dipl.-Ing.
    67435 Neustadt (DE)
  • Eul, Achim
    68305 Mannheim (DE)
  • Weiser, Ralf
    68526 Ladenburg (DE)

(74) Vertreter: Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser 
Leopoldstrasse 4
80802 München
80802 München (DE)

 
Bemerkungen:
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
 


(54) System und Verfahren zum Einbauen und Verdichten einer Asphaltschicht


(57) In einem System (S) zum Einbauen einer Asphaltschicht (D) aus Asphalt-Material (A) mit einem eine Einbaubohle (E) mit Verdichtungswerkzeugen (17, 19, 21) aufweisenden Straßenfertiger (F), einem Verdichtungsgerät (V) und einem Mischwerk ist im oder für den Straßenfertiger (F) ein elektronisches Material-Dichte-Modul (M) vorgesehen, welches während des Einbaus Daten zumindest eines im Bereich wenigstens eines Verdichtungswerkzeuges (17, 19, 21) erzeugten Ist-Verdichtungsgrades der Asphaltschicht (D) beschafft und zumindest für eine Betriebs-Optimierung und/oder -Überwachung des Straßenfertigers (F) und/oder Verdichtungsgerätes (V) und/oder Mischwerks auswertet und/oder dokumentiert. Verfahrensgemäß werden die beschafften Daten an das Verdichtungsgerät (V) kommuniziert, das unter Rückgriff auf die kommunizierten Daten den Endverdichtungsgrad der Asphaltschicht (D) ausgehend vom an der Einbaubohle (E) ermittelten Ist-Verdichtungsgrad herstellt.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein System gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 16.

[0002] Bei einem aus DE 10 2008 058 481 A bekannten System wird ein Verfahren angewandt, gemäß welchem ein Positionstemperaturmodell der Baustelle generiert und an Verdichtungsgeräte kommuniziert wird, um zu vermeiden, dass ein Verdichtungsgerät dann eine Position der eingebauten Asphaltschicht endverdichtet, wenn in dieser Position ein für eine Verdichtung ungeeigneter Temperaturbereich vorliegt.

[0003] Bei einem aus EP 0 733 231 B1 (DE 694 16 006 T2) bekannten Verfahren wird ein mobiles Verdichtungsgerät auf eingebautem Asphalt unter Nutzen eines digitalisierten Soll-Platzmodells im Vergleich mit einem ebenfalls digitalisierten Ist-Platzmodell geführt, in welchem Soll-Verdichtungsgrade und Ist-Verdichtungsgrade dargestellt sind. Der jeweilige Ist-Verdichtungsgrad wird zuvor z.B. durch Begutachten festgestellt. Gegebenenfalls fährt das Verdichtungsgerät über eine Testfläche, um die zur Endverdichtung erforderliche Verdichtungsleistung und/oder Anzahl der notwendigen Überfahrten zu ermitteln.

[0004] Bei einem aus EP 0 698 152 B1 bekannten Verfahren zum Steuern eines mobilen Verdichtungsgerätes wird der Ist-Verdichtungsgrad in der Asphaltschicht vom Verdichtungsgerät selbst an der zu verdichtenden Position ermittelt, und wird die Verdichtungsleistung unmittelbar im Hinblick auf den gewünschten Endverdichtungsgrad eingestellt. Da der Ist-Verdichtungsgrad erst bei Erreichen der jeweiligen Position ermittelt wird, ist es kaum möglich, auf unvermeidbare Änderungen des Ist-Verdichtungsgrades ausreichend schnell zu reagieren.

[0005] In der Praxis ist es ferner üblich, Betriebsparameter des Straßenfertigers und/oder der Einbaubohle durch das Personal nach Erfahrung und Inspektion der eingebauten Asphaltschicht zu optimieren bzw. hierzu auf Schätzungen oder Erfahrungswerte zurückzugreifen. Aufgrund der Vielzahl dabei zu berücksichtigender Einflüsse ist diese Vorgangsweise zeitaufwändig und im Resultat häufig unbefriedigend und korrekturbedürftig (Trial-und Error-Methode).

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ökonomisches und effizientes System und ein Verfahren zum Einbauen einer Asphaltschicht anzugeben, mit denen zum Erzielen eines möglichst gleichmäßigen hohen Endverdichtungsgrades in der eingebauten Asphaltschicht die vom Straßenfertiger real erzeugte Ist-Verdichtung zur allgemeinen Betriebsoptimierung und Überwachung auf der Baustelle besser berücksichtigbar ist.

[0007] Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 16 gelöst.

[0008] Das Material-Dichte-Modul beschafft gleich beim Einbau den jeweiligen, von wenigstens einem Verdichtungswerkzeug der Einbaubohle erzeugten Ist-Verdichtungsgrad, wertet diesen aus, und stellt somit aussagefähige Informationen bereit, die zur allgemeinen Betriebsoptimierung und/oder -überwachung nutzbar sind, wobei entweder der Betrieb des Straßenfertigers direkt optimierbar und überwachbar ist, oder der Straßenfertiger als zentraler Produzent der Asphaltschicht periphere Zubehöreinrichtungen auch im Hinblick auf deren Betriebsoptimierung führen kann (Pull-Prinzip). So ist es z.B. möglich, das Verdichtungsgerät mit Positionsdaten und dem jeweils ermittelten Ist-Verdichtungsgrad so zu informieren, dass dieses ausgehend von dem Ist-Verdichtungsgrad später an dieser Position trotz Fluktuationen des Ist-Verdichtungsgrades nur die Verdichtungsleistung erbringt, die den gewünschten Endverdichtungsgrad erzeugt, d.h., weder überschüssige Verdichtungsleistung erzeugt, die in einer unzweckmäßigen Energievergeudung oder sogar Beschädigung der Asphaltschicht resultieren könnte, noch zu wenig verdichtet, was die Tragfähigkeit der Asphaltschicht mindern würde. Das Verdichtungsgerät erfährt vom Material-Dichte-Modul frühzeitig, welche Verdichtungsleistung und/oder wie viele Überfahrten an der jeweiligen Position gebraucht werden, und kann ohne Zeitnot entsprechend gefahren und eingestellt werden. Alternativ oder additiv lässt sich über den Material-Dichte-Modul das Mischwerk mit Informationen versorgen, auf deren Basis Alarmmeldungen ausgelöst werden, wenn am Straßenfertiger ermittelte Zusammensetzungs- (Rezeptur) und/oder Temperatur-Grenzwerte des gelieferten Asphalt-Materials unter- oder überschritten werden. Im Mischwerk kann dann auch die Zusammensetzung des Asphalt-Materials, z.B. im Hinblick auf bessere Verarbeitbarkeit und/oder eine andere Zusammensetzung, umgehend, d.h., nur mit der durch die Lieferkette zum Straßenfertiger bedingten Verzögerung, angepasst werden. Im Resultat kann so eine qualitativ hochwertige Asphaltschicht ökonomisch und effizient eingebaut werden, da das Material-Dichte-Modul als leitender Bestandteil eines Baustellen-Management-Systems (Site-Management) fungiert.

[0009] Verfahrensgemäß brauchen die für einen ökonomischen und effizienten Betrieb des mindestens einen Verdichtungsgerätes erforderlichen Informationen über den von den Verdichtungswerkzeugen der Einbaubohle des Straßenfertigers erzeugten Ist-Verdichtungsgrad nicht ungenau geschätzt oder separat und erst relativ spät am Verdichtungsgerät ermittelt und ausgewertet zu werden, da sie bereits frühzeitig schon beim Arbeiten des Straßenfertigers verfügbar sind. Dies vereinfacht den Betriebsablauf signifikant und resultiert in einem gleichbleibend hohen Endverdichtungsgrad, was eine der wesentlichen Zielgrößen im Asphaltierungsprozess ist. Denn ein ausreichend hoher und gleichförmiger Endverdichtungsgrad ist eine Voraussetzung dafür, dass die Straße oder Verkehrsfläche ihre gewünschten Eigenschaften auszuspielen vermag, insbesondere die Tragfähigkeit, d.h. die Fähigkeit, durch Verkehr hervorgerufene Lasten aufzunehmen und in den Untergrund überzuleiten, ohne dass sich die eingebaute Asphaltschicht verformt und z.B. Spurrillen gebildet werden. Da sich beim Einbau mit der Einbaubohle der erzielte Ist-Verdichtungsgrad aufgrund verschiedener Faktoren ändern kann, ist es wichtig, dass das Verdichtungsgerät bei der nachfolgenden Verdichtung an der jeweiligen Position nur die Verdichtungsleistung erzeugt, die zum Erreichen des gewünschten Endverdichtungsgrades noch erforderlich ist. Die Verdichtung zum Endverdichtungsgrad erfolgt beispielsweise durch eine Walzverdichtung, d.h., z.B. durch statische Auflast- oder Vibrations-oder Oszillationsverdichtung. Verdichtungsgeräte wie Asphaltwalzen verdichten pro Überfahrt zweistufig, da sie über zwei Bandagen oder Radsätze verfügen. Außerdem überfahren Walzen, im Gegensatz zum Straßenfertiger, meist jede Position der Asphaltschicht mehrfach, so dass es von erheblichem Vorteil ist, die Endverdichtung exakt unter Berücksichtigung der von den Verdichtungswerkzeugen der Einbaubohle erzeugten und kommunizierten Ist-Verdichtung vorzunehmen. Außerdem ermöglicht es der Einsatz des Material-Dichte-Moduls, den Betrieb des Straßenfertigers sehr effizient zu optimieren und zu überwachen, z.B. in einer über den erzeugten Ist-Verdichtungsgrad geschlossenen Regelung, bei der im Hinblick auf die jeweils an der Einbaubohle ermittelte Verdichtung der Asphaltschicht Betriebsparameter, z.B. automatisch, geändert werden und das Resultat der Änderungen sofort am Ist-Verdichtungsgrad ablesbar ist. In der Summe kann so das Personal am Straßenfertiger, jedem Verdichtungsgerät, und sogar im Mischwerk, erheblich entlastet werden.

[0010] Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist das Material-Dichte-Modul entweder am Straßenfertiger angeordnet, oder ist zumindest ein datenbeschaffender Teil des Material-Dichte-Moduls am Straßenfertiger und ist ein weiterer Teil stationär oder mobil getrennt vom Straßenfertiger platziert, wobei im letztgenannten Fall zweckmäßig zwischen den Teilen Kommunikationsstrecken vorgesehen sind. Auf diese Weise lässt sich der Straßenfertiger selbst betriebsoptimieren, und kann der Straßenfertiger, der die Asphaltschicht einbaut, als Master für periphere Zubehörgeräte fungieren und diese anleiten.

[0011] Zweckmäßig sind an der Einbaubohle zumindest Ist-Verdichtungsgrad-Messeinrichtungen, insbesondere Sonden, installiert und mit dem Material-Dichte-Modul verbunden, so dass die Daten zum Ist-Verdichtungsgrad praktisch in Echtzeit beschaffbar, auswertbar und/oder dokumentierbar sind.

[0012] Bei einer alternativen Ausführungsform wird über das Material-Dichte-Modul der Ist-Verdichtungsgrad der Asphaltschicht indirekt durch Abtasten und Umrechnen von Betriebsparametern zumindest eines Verdichtungswerkzeuges ermittelt, vorzugsweise unter Berücksichtigung der Zusammensetzung des vom Mischwerk dem Straßenfertiger gelieferten Asphalt-Materials. So kann beispielsweise aus dem Hub und der Frequenz des Tampers der vom Tamper erzeugte Ist-Verdichtungsgrad ermittelt werden, oder aus der Frequenz des mit der Vibrationseinrichtung versehenen Glättbleches auf den vom Glättblech erzeugten Ist-Verdichtungsgrad geschlossen werden, oder aus dem hydraulischen Beaufschlagungsdruck der jeweiligen Pressleiste, der Frequenz der Druckimpulse und/oder der Eindringtiefe und/oder Beschleunigung der Pressleiste bei jedem Hub, der nach der Pressleiste vorliegende Ist-Verdichtungsgrad relativ genau ermittelt werden.

[0013] Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist zu einer rechnerischen Ermittlung des jeweiligen Ist-Verdichtungsgrades der Asphaltschicht eine Rechensektion vorgesehen. Diese kann den Ist-Verdichtungsgrad aus der eingebauten Masse pro Einbaustrecken-Längeneinheit, vorzugsweise unter Berücksichtigung der Schichtstärke und der Einbaubreite relativ genau ermitteln und auswerten. Die Rechensektion kann Teil des Material-Dichte-Moduls sein, oder dezentral mit diesem kommunizieren.

[0014] Eine weitere Möglichkeit besteht darin, über das Material-Dichte-Modul den Ist-Verdichtungsgrad jeweils auf numerischem Weg, insbesondere über wenigstens ein neuronales Netz, zu errechnen.

[0015] In einer zweckmäßigen Ausführungsform weist der Straßenfertiger ein mit dem Material-Dichte-Modul verknüpftes Navigationssystem auf. Auf diese Weise kann der vom Material-Dichte-Modul jeweils ermittelte Ist-Verdichtungsgrad zumindest mit Positionsdaten, vorzugsweise auch mit beschafften Schicht- und/oder Zeit- und/oder Temperatur-Informationen kombiniert werden, die beispielsweise für das Verdichtungsgerät aussagefähig sind, das auch eine betriebsbedingte Verzögerung bis zum Endverdichten an der jeweiligen Position bei der Einstellung der Verdichtungsleistung berücksichtigen kann.

[0016] Um die Daten möglichst rasch und auch viele Daten effizient verarbeiten zu können, kann es zweckmäßig sein, wenn das Material-Dichte-Modul mit einem zentralen Rechner, vorzugsweise einem Server, verbunden ist, der, vorzugsweise, auf dem Straßenfertiger oder von diesem separiert stationär oder mobil platziert ist.

[0017] Bei einer weiteren Ausführungsform ist es zweckmäßig, vorzugsweise zur Betriebsoptimierung der Einbaubohle über das Material-Dichte-Modul, Betriebsparameter, wie zumindest Frequenz, Hub, Pressleisten-, Beaufschlagungsdruck, Eindringtiefe der und gegebenenfalls sogar die Heizleistung für die dgl. der Verdichtungswerkzeuge zumindest unter Berücksichtigung der Temperatur des Asphalt-Materials oder dem vorbestimmten Endverdichtungsgrad zu variieren. Durch diese Betriebsoptimierung wird ein gleichmäßig hoher, kaum fluktuierender Ist-Verdichtungsgrad ohne nennenswerte Belastung für das Personal erreicht, so dass das Verdichtungsgerät nur mehr wenig Leistung aufzubringen oder wenige Überfahrten auszuführen braucht.

[0018] Bei einer weiteren Ausführungsform wird zur Betriebsoptimierung des Straßenfertigers und, vorzugsweise, über das Material-Dichte-Modul, zumindest ein Betriebsparameter des Straßenfertigers, wie zumindest die Einbaugeschwindigkeit und/oder der Materialdurchsatz zur Einbaubohle und/oder die Verteilerschneckendrehzahl und/oder -leistung variiert, was vorzugsweise unter Berücksichtigung der Temperatur des gelieferten Asphalt-Materials und/oder des vorbestimmten Endverdichtungsgrades erfolgen kann. Dies ist wiederum im Hinblick darauf von Vorteil, dass später das Verdichtungsgerät nur noch geringe Verdichtungsleistung zu erbringen oder nur wenige Überfahrten auszuführen hat, um möglichst gleichbleibend den gewünschten Endverdichtungsgrad sicherzustellen.

[0019] Ferner kann es zweckmäßig sein, den jeweiligen Ist-Verdichtungsgrad bei einem Verdichtungswerkzeug als Mittelwert über die oder einen signifikanten Teil der Einbaubreite der Asphaltschicht zu ermitteln. Auf diese Weise können lokale Ausreißer kompensiert werden.

[0020] Bei einer weiteren Ausführungsform sind zwischen dem Material-Dichte-Modul und direkt oder indirekt dem Mischwerk und/oder dem Verdichtungsgerät Daten-Kommunikationswege vorgesehen, um entweder anhand kommunizierter Daten die vom Verdichtungsgerät erwartete Verdichtungsleistung an der jeweiligen Position vorab zu kennen und dann ohne Zeitnot einzustellen oder/und das Mischwerk zu informieren, falls die Temperatur des gelieferten Asphalt-Materials vorbestimmte Grenzwerte unter- oder überschreiten sollte.

[0021] In einer zweckmäßigen Ausführungsform weist die Einbaubohle mindestens zwei beim Einbau in in Einbaufahrtrichtung aufeinanderfolgenden Stufen zur Einwirkung kommende Verdichtungswerkzeuge aus folgender Gruppe auf: wenigstens einen Tamper, wenigstens ein Glättblech mit einer Vibrationseinrichtung, wenigstens eine hydraulisch betriebene Pressleiste, wobei über das Material-Dichte-Modul der Ist-Verdichtungsgrad nach zumindest einer oder jeder Stufe oder nach der letzten Stufe beschaffbar ist.

[0022] Im Hinblick auf ein effizientes Baustellen-Management (Site-Management) kann es vorteilhaft sein, dem Material-Dichte-Modul wenigstens einen informationen- und/oder datenspeicherndes Dokumentationsmodul zuzuordnen. Auf diese Weise lassen sich Datensätze zu optimalen Arbeitsbedingungen oder Grundeinstellungen von Parametern vorhalten, die später an anderen Baustellen abrufbar und bei ähnlichen Einbaubedingungen nutzbar sind.

[0023] Im Hinblick auf ein effizientes Baustellen-Management kann es von Vorteil sein, wenn das Verdichtungsgerät ein bordeigenes oder externes Verdichtungsmanagement-System auch zur Verarbeitung vom Material-Dichte-Modul des Straßenfertigers kommunizierter Daten aufweist, vorzugsweise mit einer Überwachungs- und/oder Dokumentations-Sektion zumindest für den Endverdichtungsgrad der Asphaltschicht und/oder die aufgebrachte Verdichtungsleistung. Das System arbeitet entweder weitgehend automatisch oder führt den jeweiligen Bediener.

[0024] Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
schematisch ein System zum Einbauen einer Asphaltschicht aus Asphalt-Material auf einer Baustelle mit Grundkomponenten eines Baustellen-Management-Systems,
Fig. 2
einen Querschnitt einer eingebauten Asphaltschicht,
Fig. 3
eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform einer Einbaubohle eines Straßenfertigers des Systems,
Fig. 4
einen Querschnitt einer anderen Ausführungsform einer Einbaubohle eines Straßenfertigers des Systems, und
Fig. 5
eine perspektivische Darstellung eines Teils der Baustelle beispielsweise von Fig. 1.


[0025] Ein in Fig. 1 schematisch angedeutetes System S zum Einbauen einer Asphaltschicht D auf einer Baustelle umfasst beispielsweise ein Asphalt-Material-Mischwerk W, wenigstens einen Straßenfertiger F mit zumindest einer Einbaubohle E, und wenigstens ein mobiles Verdichtungsgerät V. Zwischen dem Mischwerk W und dem Straßenfertiger F erstreckt sich eine Lieferstrecke L für im Mischwerk W mit einer bestimmten Zusammensetzung und/oder Temperatur vorbereitetes Asphalt-Material A, das über Lastwagen 3 befördert und von jedem Lastwagen direkt an den Straßenfertiger F geliefert wird, oder unter Verwendung eines vor dem Straßenfertiger F fahrenden Beschickers B. Auf der Baustelle können mehrere Straßenfertiger F gleichzeitig gefahren werden und/oder auch mehrere Verdichtungsgeräte V.

[0026] Das Mischwerk W weist Beschickungsvorrichtungen 1, 2 zum Herstellen einer bestimmten Zusammensetzung des Asphalt-Materials A auf, das mit einstellbarer Temperatur und Zusammensetzung in den jeweiligen Lastwagen 3 eingefüllt wird. Das gelieferte Asphalt-Material A hat eine von z.B. der Länge der Lieferstrecke L und/oder den Umgebungsbedingungen abhängige Temperatur, und wird entweder vom jeweiligen Lastwagen 3 oder vom Beschicker B in einen Bunker 5 des Straßenfertigers F eingefüllt. Vom Bunker 5 wird das Asphalt-Material A durch eine Längsfördervorrichtung 6 nach hinten zu einer Verteilerschnecke 7 gebracht, die mit einstellbarer Drehzahl und/oder Leistung antreibbar ist, und das abgeworfene Asphalt-Material A vor einer über Nivellierzylinder am Straßenfertiger F einstellbaren Einbaubohle E quer auf dem Untergrund verteilt. Der Straßenfertiger F verfügt über ein Navigationssystem 8, eine elektronische Steuerung 9 mit beispielsweise einem Zentralrechner Z, und ein zweckmäßig bordeigenes Material-Dichte-Modul M, mit dem beispielsweise über Messeinrichtungen wie Sonden 10 am Straßenfertiger F und/oder der Einbaubohle E der von der Einbaubohle E real erzeugte Ist-Verdichtungsgrad an einer jeweiligen Position in der Asphaltschicht D beschaffbar, auswertbar und z.B. in Form von Daten dokumentierbar ist. Das Material-Dichte-Modul M wird z.B. durch wenigstens einen elektronischen Hardware-Modul an einem Steckplatz z.B. in der Steuerung 9 und/oder dem Zentralrechner Z und entsprechende Software konstituiert.

[0027] Das jeweilige Verdichtungsgerät V weist ebenfalls ein Navigationssystem 8 auf, und kann über ein beispielsweise bordeigenes Verdichtungsmanagement-System K verfügen.

[0028] Alternativ kann das Material-Dichte-Modul M oder ein Teil M' davon stationär oder mobil separat vom Straßenfertiger F platziert sein, wie auch ein weiterer Zentralrechner Z', beispielsweise ein Server, wobei die letztgenannten Komponenten kabelgebunden oder drahtlos miteinander und gegebenenfalls mit dem Verdichtungsgerät V bzw. dem Mischwerk W über Kommunikationsstrecken kommunizieren.

[0029] Unter Verwendung zumindest des, vorzugsweise elektronischen, Material-Dichte-Moduls M des Straßenfertigers F lässt sich dessen Betrieb optimieren und/oder überwachen und dokumentieren, da der jeweils ermittelte und beschaffte Ist-Verdichtungsgrad an der Einbaubohle Aufschluss gibt, wie die Einbaubohle E arbeitet, so dass beispielsweise in einer über den Ist-Verdichtungsgrad geschlossenen Regelschleife Betriebsparameter der Einbaubohle E im Hinblick auf ein optimales und/oder gewünschtes Arbeitsergebnis variierbar sind. Auch Betriebsparameter des Straßenfertigers F lassen sich so optimieren, überwachen und/oder dokumentieren, wie die Einbaugeschwindigkeit, die Durchsatzleistung der Längsfördervorrichtung 6 und/oder die Drehzahl und/oder -leistung und/oder Höheneinstellung der Querverteilerschnecke 7. Weitere so zu optimierende Betriebsparameter könnten beispielsweise die Heizleistungen von die Asphaltschicht D bearbeitenden Verdichtungswerkzeugen in der Einbaubohle E sein, die den jeweiligen Ist-Verdichtungsgrad an einer bestimmten Position P der Asphaltschicht D erzeugen, oder Höheneinstellungen der Nivellierzylinder für die Einbaubohle E.

[0030] Nicht dargestellte Messeinrichtungen können die Temperatur des an den Straßenfertiger F gelieferten Asphalt-Materials ermitteln und auch solche Daten zumindest an das Material-Dichte-Modul M liefern, das auch mit dem Navigationssystem 8 kommuniziert, um den jeweils ermittelten Ist-Verdichtungsgrad der Asphaltschicht D mit Positions- und/oder Zeit-und/oder Schicht- und/oder Temperatur-Informationen zu kombinieren. Damit lässt sich das Verdichtungsgerät V vorab informieren, ehe dies die jeweilige Position P erreicht. Auf diese Weise kann für das Verdichtungsgerät V die ausgehend vom Ist-Verdichtungsgrad erforderliche Verdichtungsleistung vorab bestimmt werden, und zwar ohne Zeitnot, so dass das Verdichtungsgerät V später gerade nur die Verdichtungsleistung erzeugt oder Anzahl an Überfahrten ausführt, die ausgehend vom Ist-Verdichtungsgrad zum Erzielen des vorbestimmten Endverdichtungsgrades erforderlich sind. Im Resultat wird effizient und ökonomisch ein außerordentlich gleichförmiger hoher Endverdichtungsgrad der Asphaltschicht erreicht, wobei nicht nur der Betrieb des Straßenfertigers optimiert werden kann, sondern auch der Betrieb des Verdichtungsgerätes, und auch das Mischwerk informiert werden kann, wenn bestimmte Grenzwerte (z.B. der Temperatur des gelieferten Asphalt-Materials A) unter- oder überschritten werden. Im Mischwerk W kann der maßgebliche Betriebsparameter angepasst oder optimiert werden, wobei die Zeitverzögerung zum Tragen kommt, die durch die Lieferstrecke L bedingt ist, bis am Straßenfertiger F wieder optimales Asphalt-Material verfügbar ist.

[0031] Fig. 2 ist ein Querschnitt eines Beispiels der eingebauten Asphaltschicht D, die eine Schichtstärke 13, eine Einbaubreite 14 und beiderseits der Mitte unterschiedlich geneigte Abschnitte 11, 12 aufweist. Die Asphaltschicht D wird vom Straßenfertiger F und die Einbaubohle E eingebaut und zwar mit einem über die Einbaubreite 14 möglichst gleichmäßigen Ist-Verdichtungsgrad, und wird später vom Verdichtungsgerät V endverdichtet, wobei das Querschnittsprofil wie gezeigt erhalten bleiben muss, und das Verdichtungsgerät keinesfalls Positionen endverdichten darf, in denen ein eine Endverdichtung nicht gewährleistender kritischer Temperaturbereich vorliegt. Dieser Gefahr lässt sich durch die kommunizierten Informationen des Material-Dichte-Moduls M (auch Temperatur-Informationen) mit Sicherheit vorbauen.

[0032] Die Einbaubohle E in Fig. 3 ist eine Ausziehbohle mit einem Grundbohlenteil 15 und seitlich verfahrbaren Ausziehbohlen 16, die eine Änderung der Einbaubreite 14 ermöglichen. Alternativ könnte auch eine Einbaubohle E mit unveränderbarer Einbaubreite benutzt werden (nicht gezeigt). Die Grundbohle 15, wie auch jede Ausziehbohle 16, weist ein bodenseitiges Glättblech 17 auf, auf dem wenigstens eine mit wählbarer Drehzahl betreibbare Vibrationseinrichtung 18 angeordnet ist, so dass das Glättblech 17 als Verdichtungswerkzeug in einer Stufe der Einbaubohle E arbeitet. Ein weiteres Verdichtungswerkzeug ist ein wenigstens eine Tamperleiste 19 aufweisender Tamper mit einem Exzenterantrieb 20, dessen Drehzahl und/oder Exzentrizität (d.h. Hub) wählbar sind, wobei der Tamper 19 in Einbaufahrtrichtung (Fig. 3 von rechts nach links) vorderste Stufe und vor dem Glättblech 17 zur Einwirkung auf das Asphalt-Material A gebracht wird (zwei Verdichtungswerkzeuge 17, 19 bzw. Stufen).

[0033] Die in Fig. 4 gezeigte Einbaubohle ist ebenfalls eine Ausziehbohle mit einer Grundbohle 15 und Ausziehbohlen 16, könnte aber (nicht gezeigt) auch eine Einbaubohle mit fester Einbaubreite sein.

[0034] In der Einbaubohle E in Fig. 4 weist die Grundbohle 15 wie auch jede Ausziehbohle 16 eine dritte Stufe mit einem weiteren Verdichtungswerkzeug auf, das hier durch wenigstens eine Pressleiste 21 (hier zwei hintereinander) konstituiert wird, die über einen hydraulischen Antrieb 22 mit vertikalen Druckimpulsen und gegebenenfalls einstellbaren Beschleunigung betreibbar ist und in Einbaufahrtrichtung hinter dem Glättblech 17 arbeitet. Hier sind somit drei Stufen zur Verdichtung der Asphaltschicht D vorgesehen. Obwohl mit der Einbaubohle in Fig. 4 dank der wenigstens einen Pressleiste 21 ein Ist-Verdichtungsgrad von sogar annähernd 98 % erzeugbar ist, wird in der Praxis im Regelfall dennoch die eingebaute Asphaltschicht D noch durch wenigstens ein Verdichtungsgerät V (Fig. 1) endverdichtet.

[0035] Fig. 5 deutet schematisch einen Teil der Baustelle an, auf der der nicht gezeigte Straßenfertiger die Asphaltschicht D eingebaut hat, wobei über das Material-Dichte-Modul M an der jeweiligen Position P der Ist-Verdichtungsgrad ermittelt und ausgewertet ist. Die unterschiedlichen Ist-Verdichtungsgrade sind durch unterschiedliche Einfärbungen 23, 24 angedeutet. Das Verdichtungsgerät V fährt unter Rückgriff auf die vom Material-Dichte-Modul M kommunizierten Daten die jeweiligen Positionen P an, und bringt dabei nur gerade die Verdichtungsleistung auf, die dort zum Erreichen des vorbestimmten Endverdichtungsgrades ausgehend vom kommunizierten Ist-Verdichtungsgrad erforderlich ist. Auch Temperatur-Informationen können für die jeweiligen Positionen P beispielsweise an das Verdichtungs-Management-System K geliefert werden.

[0036] Die an der Einbaubohle E in Fig. 1 angedeuteten Ist-Verdichtungsgrad-Messeinrichtungen 10 können beispielsweise über die Einbaubreite verteilte Sonden sein, die messwertübertragend mit dem Material-Dichte-Modul M verbunden sind, und zweckmäßig den Ist-Verdichtungsgrad jeder Stufe der Verdichtungswerkzeuge 17, 19, 21 abgreifen und kommunizieren oder den nach der letzten Stufe (Glättblech 17 oder Pressleiste 21) an der jeweiligen Position P vorliegenden Ist-Verdichtungsgrad. Hierbei können quer zur Einbaufahrtrichtung mehrere Sonden vorgesehen sein, um einen Mittelwert des Ist-Verdichtungsgrades zu ermitteln.

[0037] Der Ist-Verdichtungsgrad kann alternativ auch durch Abgreifen von Betriebsparametern beispielsweise der Verdichtungswerkzeuge 17, 19, 21 indirekt ermittelt werden, beispielsweise über den Hub und Frequenz des Tampers 19, die Frequenz und Leistung der Vibrationseinrichtung 18, oder den hydraulischen Beaufschlagungsdruck und/oder die Frequenz der Druckimpulse und/oder die Eindringtiefe und/oder Beschleunigung jeder Pressleiste 21, beispielsweise ausgehend von der pro Einbaustrecken-Längeneinheit eingebauten Masse an Asphalt-Material A. Hierbei wird, vorzugsweise, auch die Zusammensetzung und gegebenenfalls Temperatur des gelieferten Asphalt-Materials berücksichtigt.

[0038] Alternativ kann der jeweilige Ist-Verdichtungsgrad auch auf numerischem Weg berechnet werden, beispielsweise über wenigstens ein neuronales Netz, wobei für Rechenvorgänge beispielsweise der Zentralrechner Z oder Z' herangezogen werden kann, und, zweckmäßig, dem Material-Dichte-Modul M ein nicht gezeigter Dokumentationsmodul zugeordnet sein kann, in dem Daten und/oder Informationen dokumentiert und gespeichert werden.

[0039] Bei der rechnerischen Ermittlung aus der eingebauten Masse pro Einbaustrecken-Längeneinheit wird zweckmäßig auch die Schichtstärke 13 und die Einbaubreite 14 an der jeweiligen Position P oder über die Einbaustrecken-Längeneinheit mitberücksichtigt, gegebenenfalls wiederum unter Einbeziehen der Temperatur des an den Straßenfertiger F gelieferten Asphalt-Materials.

[0040] Unter Berücksichtigung der durch das Material-Dichte-Modul M beschafften Ist-Verdichtungsgrade nach jeder Stufe können andere Betriebsparameter des Straßenfertigers optimiert werden, beispielsweise die Einbaufahrgeschwindigkeit, der Durchsatz der Längsfördervorrichtung 6 und/oder die Drehzahl und/oder Leistung und/oder Höhenposition der Querverteilerschnecke 7 am Straßenfertiger F, der Anstellwinkel der Einbaubohle, z.B. über die Nivellierzylinder, und gegebenenfalls sogar die Heizleistung von Heizeinrichtungen der Verdichtungswerkzeuge. Der Ist-Verdichtungsgrad nach der ersten Stufe (Tamper 19) ist beispielsweise eine aussagefähige Größe zum weitestgehenden Konstanthalten des Anstellwinkels der Einbaubohle E, der über die nicht gezeigten Nivellierzylinder am Straßenfertiger F eingestellt wird und u.a. entscheidend für die Ebenheit der Asphaltschicht D ist.

[0041] Wie auch die Temperatur, verändert sich die Dichte des Asphalt-Materials A während der Verarbeitung. Das Asphalt-Material A hat nach dem Mischvorgang seine Schüttdichte, die sich beim Transport in der Lieferkette L geringfügig ändert, ehe, ausgehend von der Schüttdichte an der Einbaubohle, ein mehrstufiger Verdichtungsprozess stattfindet. Die nachfolgende Endverdichtung durch das Verdichtungsgerät V kann eine statische Auflast-, Vibrations- oder Oszillationsverdichtung sein. Asphaltwalzen verdichten pro Überfahrt zweistufig, da sie über zwei Bandagen (Radsätze) verfügen, wobei jede Walze jede Position der Asphaltschicht mehrfach überfahren kann.

[0042] Um zum Betriebsoptimierung der Einbaubohle E die Betriebsparameter der Verdichtungswerkzeuge 17, 19, 21 optimal wählen zu können, sind die Temperatur und die bis zur Einwirkung des jeweiligen Verdichtungswerkzeuges erreichte Dichte bzw. der vorliegende Ist-Verdichtungsgrad wichtige Informationen. Diese Informationen lassen die Wirkungsweise der Verdichtungswerkzeuge 17, 19, 21 sozusagen ablesen. Somit können z.B. in einer über den Ist-Verdichtungsgrad geschlossenen Regelschleife zumindest einige der oben erwähnten Betriebsparameter geändert werden, bis das Resultat ein gewünschtes Optimum bestätigt oder zu diesem zurückfindet. Dies kann beispielsweise ein relativ hoher und sehr gleichförmiger Ist-Verdichtungsgrad sein, damit das Verdichtungsgerät V nur mehr relativ wenig und möglichst gleichmäßige Leistung zu erbringen hat.

[0043] Das Material-Dichte-Modul M ermittelt bzw. beschafft den Ist-Verdichtungsgrad zweckmäßig nach jeder Stufe und übermittelt diesen beispielsweise mit Positions-, Schicht-, Zeit- und Temperatur-Informationen an den Zentralrechner Z oder Z', der beispielsweise ein Server ist. Ein Dokumentationsmodul kann die Informationen des Material-Dichte-Moduls M speichern. Der Zentralrechner Z des Straßenfertigers F kennt, da diese Daten z.B. über ein Baustellen-Management-System bereitgestellt werden, die verarbeitete Masse beispielsweise in Kilogramm/pro Meter oder Kilogramm/Quadratmeter. Da der Zentralrechner Z auch die Schichtstärke 13 und die Einbaubreite 14 kennt, können auch diese Parameter zur Bestimmung des jeweiligen Ist-Verdichtungsgrades herangezogen werden. Beispielsweise wird der nach der letzten Verdichtungsstufe erzeugte Ist-Verdichtungsgrad unter Verwendung des Navigationssystems (Satellitennavigationssystem G) positionsbezogen dokumentiert und an das jeweilige Verdichtungsgerät V kommuniziert, beispielsweise kombiniert mit den Zeit-, Temperatur- oder Schicht-Informationen. Von dem Verdichtungsgerät V kann das Verdichtungsmanagement-System K benutzt werden, z.B. zur Überwachung und Dokumentation des Endverdichtungsgrades, wobei das Verdichtungsgerät V auf die kommunizierten Daten des Material-Dichte-Moduls M des Straßenfertigers F zurückgreift, und an der jeweiligen Position P nur die erforderliche Verdichtungsleistung erzeugt. Ausgehend von dem in Fig. 5 mit der schon recht gleichmäßigen Einfärbung bei 23 angedeuteten, ermittelten Ist-Verdichtungsgrad erzeugt das Verdichtungsgerät V die durch die gleichmäßige Einfärbung bei 24 angedeutete Endverdichtung. Auf diese Weise ergibt sich ein reibungsloser Ablauf auf der Baustelle, wobei das Schadensrisiko und Gefahren für Personenschäden minimiert sind, und vor allem das Bedienungspersonal im Mischwerk und/oder am Straßenfertiger F und/oder am jeweiligen Verdichtungsgerät V hinsichtlich der Betriebsoptimierung und -überwachung weitestgehend entlastet wird. Die endgültigen Arbeitsresultate sind wie z.B. auch Betriebsparameter und Fahrstreckeninformationen, das verarbeitete Asphalt-Material, und dgl., gegebenenfalls wie auch Störungen und dgl., dokumentiert und nachprüfbar. Die dokumentierten Daten können später an einer anderen Baustelle bei ähnlichen Voraussetzungen zeitsparend zumindest zur Grundeinstellung von Betriebsparametern genutzt werden.


Ansprüche

1. System (S) zum Einbauen einer Asphaltschicht (D) aus Asphalt-Material (A), mit wenigstens einem wenigstens eine Einbaubohle (E) mit Verdichtungswerkzeugen (17, 19, 21) aufweisenden Straßenfertiger (F), wenigstens einem selbstfahrenden Verdichtungsgerät (V), und gegebenenfalls wenigstens einem Asphalt-Material-Mischwerk (W), dadurch gekennzeichnet, dass für den Straßenfertiger (F) ein elektronisches Material-Dichte-Modul (M) vorgesehen ist, mit welchem während des Einbaus Daten zumindest eines im Bereich wenigstens eines Verdichtungswerkzeuges (17, 19, 21) erzeugten Ist-Verdichtungsgrades der Asphaltschicht (D) beschaffbar und zumindest zur Betriebs-Optimierung und/oder -Überwachung des Straßenfertigers (F) und/oder Verdichtungsgerätes (V) und/oder Mischwerks (W) auswertbar und/oder dokumentierbar sind.
 
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material-Dichte-Modul (M) am Straßenfertiger (F) angeordnet ist, oder zumindest ein datenbeschaffender Teil des Material-Dichte-Moduls (M) am Straßenfertiger (F) und ein weiterer Teil (M') des Material-Dichte-Moduls stationär oder mobil getrennt vom Straßenfertiger (F) angeordnet sind.
 
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Einbaubohle (E) zumindest Ist-Verdichtungsgrad-Messeinrichtungen (10), insbesondere Sonden, installiert und mit dem Material-Dichte-Modul (M) messwertübertragend verbunden sind.
 
4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Material-Dichte-Modul (M) der Ist-Verdichtungsgrad der Asphaltsicht (D) indirekt durch Abtasten und Umrechnen von Betriebsparametern zumindest eines Verdichtungswerkzeuges (17, 19, 21) ermittelbar ist, vorzugsweise unter Berücksichtigung der Zusammensetzung und/oder Temperatur des dem Straßenfertiger (F) vom Mischwerk (W) gelieferten Asphalt-Materials (A).
 
5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur rechnerischen Ermittlung des Ist-Verdichtungsgrades der Asphaltschicht (D) aus der eingebauten Masse pro Einbaustrecken-Längeneinheit, vorzugsweise unter Berücksichtigung der Schichtstärke (13) und Einbaubreite (14) der Asphaltschicht (D), eine Rechensektion im Material-Dichte-Modul (M) vorgesehen oder mit diesem verbunden ist.
 
6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ist-Verdichtungsgrad der Asphaltschicht (D) direkt oder indirekt über das Material-Dichte-Modul (M) auf numerischem Weg, insbesondere in wenigstens einem neuronalem Netz, rechnerisch ermittelbar ist.
 
7. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Straßenfertiger (F) ein mit dem Material-Dichte-Modul (M) verknüpftes Navigationssystem (8) aufweist, und dass über das Material-Dichte-Modul (M) der jeweils ermittelte Ist-Verdichtungsgrad der Asphaltschicht (D) zumindest mit Positionsdaten, vorzugsweise auch mit beschafften Schicht- und/oder Zeit- und/oder Temperatur-Informationen kombinierbar ist.
 
8. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material-Dichte-Modul (M) mit einem Zentralrechner (Z, Z'), vorzugsweise einem Server, kommunikationsfähig verbunden ist, der, vorzugsweise, auf dem Straßenfertiger (F) oder von diesem separiert stationär oder mobil platziert ist.
 
9. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Betriebsoptimierung der Einbaubohle (E), vorzugsweise über das Material-Dichte-Modul (M) und anhand der ermittelten und verarbeiteten Daten, Betriebsparameter wie zumindest die Frequenz und/oder der Hub und/oder der Pressleisten-Beaufschlagungsdruck und/oder die Pressleisten-Beschleunigung und/oder die Heizleistung für Verdichtungswerkzeuge (17, 19, 21), vorzugsweise zumindest unter Berücksichtigung zumindest der Zusammensetzung und/oder Temperatur des gelieferten Asphalt-Materials (A) und/oder des vom Verdichtungsgerät (V) zu erzeugenden Endverdichtungsgrades der Asphaltschicht (D) variierbar sind.
 
10. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Betriebsoptimierung des Straßenfertigers (F), vorzugsweise über das Material-Dichte-Modul (M) und anhand der ermittelten und verarbeiteten Daten, Betriebsparameter wie zumindest die Einbaugeschwindigkeit und/oder der Material-Durchsatz zur Einbaubohle (E) und/oder die Verteilerschnecken-Drehzahl und/oder -Leistung und/oder der Anstellwinkel der Einbaubohle (E), vorzugsweise zumindest unter Berücksichtigung der Zusammensetzung und/oder Temperatur des gelieferten Asphalt-Materials (A) und/oder des vom Verdichtungsgerät (V) zu erzeugenden Endverdichtungsgrades der Asphaltschicht (D) variierbar sind.
 
11. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ist-Verdichtungsgrad als Mittelwert über die oder einen signifikanten Teil der Einbaubreite (14) der Asphaltschicht (D) ermittelt wird.
 
12. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Material-Dichte-Modul (M) und dem Mischwerk (W) und/oder dem Verdichtungsgerät (V) Daten-Kommunikationswege vorgesehen sind, um anhand kommunizierter Daten die vom Verdichtungsgerät (V) zum Erreichen des Endverdichtungsgrades an der jeweiligen Position (P) der Asphaltschicht (D) erforderliche Verdichtungsleistung vorab einzustellen und/oder das Mischwerk (W) zumindest bezüglich einer Zusammensetzungs- und/oder-Temperatur-Änderung des zu produzierenden Asphalt-Materials (A) zu informieren.
 
13. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbaubohle (E) mindestens zwei beim Einbau in in Einbaufahrtrichtung aufeinanderfolgenden Stufen zur Einwirkung kommende Verdichtungswerkzeuge (17, 19, 21) aus folgender Gruppe aufweist: wenigstens einen Tamper (19, 20), wenigstens ein Glättblech mit einer Vibrationseinrichtung (17, 18), wenigstens eine hydraulisch betriebene Pressleiste (21, 22), und dass mit dem Material-Dichte-Modul (M) der Ist-Verdichtungsgrad zumindest einer Stufe oder nach der letzten Stufe beschaffbar ist.
 
14. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Material-Dichte-Modul (M) wenigstens ein Informationen in Form der beschafften Daten speichernder Dokumentationsmodul zugeordnet ist.
 
15. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichtungsgerät (V) ein bordeigenes oder externes Verdichtungs-Management-System (K) zur Verarbeitung auch vom Material-Dichte-Modul (M) des Straßenfertigers (F) kommunizierter Daten aufweist, vorzugsweise mit einer Überwachungs- und/oder Dokumentations-Sektion zumindest für den Verdichtungsgrad der eingebauten Asphaltschicht (D).
 
16. Verfahren zum Einbauen einer Asphaltschicht (D) aus Asphalt-Material (A) wählbarer Schichtstärke (13) und Einbaubreite (14) unter Verwendung eines Systems (S), das wenigstens einen wenigstens eine Einbaubohle (E) mit Verdichtungswerkzeugen (17, 19, 21) aufweisenden Straßenfertiger (F), wenigstens ein selbstfahrendes Verdichtungsgerät (V), und gegebenenfalls ein Asphalt-Material-Mischwerk (W) umfasst, wobei ausgehend von einer bekannten Zusammensetzung und/oder Temperatur des dem Straßenfertiger (F) gelieferten Asphalt-Materials (A) jedes Verdichtungswerkzeuges (17, 19, 21) einen Ist-Verdichtungsgrad in der Asphaltschicht (D) und nachfolgend das Verdichtungsgerät (V) einen vorbestimmten Endverdichtungsgrad der Asphaltschicht (D) erzeugen, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

ein Material-Dichte-Modul (M) beschafft während des Einbaus Daten zum in der Asphaltschicht (D) von zumindest einem Verdichtungswerkzeug (17, 19, 21) erzeugten Ist-Verdichtungsgrad,

diese Daten werden zumindest auf Positionen (P) der Asphaltschicht (D) oder einer Baustelle bezogen verarbeitet und vorab an das Verdichtungsgerät (V) kommuniziert, ehe das Verdichtungsgerät die jeweilige Position (P) der Asphaltschicht (D) erreicht,

das Verdichtungsgerät (V) oder mehrere Verdichtungsgeräte (V) stellt bzw. stellen unter Rückgriff auf die kommunizierten Daten an der jeweiligen Position (P) den Endverdichtungsgrad ausgehend von den kommunizierten Daten zum Ist-Verdichtungsgrad her.


 
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einbau der von jedem Verdichtungswerkzeug (17, 19, 21) erzeugte Ist-Verdichtungsgrad oder ein von allen Verdichtungswerkzeugen summarisch erzeugter Ist-Verdichtungsgrad für das Material-Dichte-Modul (M) rechnerisch oder durch direkte oder indirekte Messungen ermittelt wird.
 


Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.


1. System (S) zum Einbauen einer Asphaltschicht (D) aus Asphalt-Material (A), mit wenigstens einem wenigstens eine Einbaubohle (E) mit mindestens zwei beim Einbau in in Einbaufahrtrichtung aufeinanderfolgenden Stufen zur Einwirkung kommenden Verdichtungswerkzeugen (17, 19, 21) aus einer Gruppe mit wenigstens einem Tamper (19, 20), wenigstens einem Glättblech mit einer Vibrationseinrichtung (17, 18), und wenigstens einer hydraulisch betriebenen Pressleiste (21, 22) aufweisenden Straßenfertiger (F), wenigstens einem selbstfahrenden Verdichtungsgerät (V), und wenigstens einem das Asphalt-Material (A) mit einer wählbaren Zusammensetzung und/oder Temperatur liefernden Asphalt-Material-Mischwerk (W), dadurch gekennzeichnet, dass für den Straßenfertiger (F) ein elektronisches Material-Dichte-Modul (M) vorgesehen ist, mit welchem während des Einbaus Daten zumindest eines im Bereich wenigstens eines Verdichtungswerkzeuges (17, 19, 21) erzeugten Ist-Verdichtungsgrades der Asphaltschicht (D) indirekt durch Abtasten und Umrechnen von Betriebsparametern zumindest eines Verdichtungswerkzeuges (17, 19, 21) der Einbaubohle (E) beschaffbar und zur Betriebs-Optimierung zumindest des selbstfahrenden Verdichtungsgerätes (V) auswertbar sind.
 
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem vom elektronischen Material-Dichte-Modul (M) beschafften Daten der Betrieb des Mischwerks (W) im Hinblick auf die Zusammensetzung und/oder Temperatur des gelieferten Asphalt-Materials (A) optimierbar ist, und dass der Ist-Verdichtungsgrad anhand der abgetasteten Betriebsparameter unter Berücksichtigung der Zusammensetzung und/oder Temperatur des dem Straßenfertiger (F) vom Mischwerk (W) gelieferten Asphalt-Materials (A) umrechenbar ist.
 
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material-Dichte-Modul (M) am Straßenfertiger (F) angeordnet ist, oder zumindest ein datenbeschaffender Teil des Material-Dichte-Moduls (M) am Straßenfertiger (F) und ein weiterer Teil (M') des Material-Dichte-Moduls stationär oder mobil getrennt vom Straßenfertiger (F) angeordnet sind.
 
4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Einbaubohle (E) zumindest Ist-Verdichtungsgrad-Messeinrichtungen (10), insbesondere Sonden, installiert und mit dem Material-Dichte-Modul (M) messwertübertragend verbunden sind.
 
5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ist-Verdichtungsgrad der Asphaltschicht (D) über das Material-Dichte-Modul (M) auf numerischem Weg, insbesondere in wenigstens einem neuronalem Netz, rechnerisch ermittelbar ist.
 
6. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Straßenfertiger (F) ein mit dem Material-Dichte-Modul (M) verknüpftes Navigationssystem (8) aufweist, und dass über das Material-Dichte-Modul (M) der jeweils ermittelte Ist-Verdichtungsgrad der Asphaltschicht (D) zumindest mit Positionsdaten, vorzugsweise auch mit beschafften Schicht- und/oder Zeit- und/oder Temperatur-Informationen kombinierbar ist.
 
7. System nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material-Dichte-Modul (M) mit einem Zentralrechner (Z, Z'), vorzugsweise einem Server, kommunikationsfähig verbunden ist, der, vorzugsweise, auf dem Straßenfertiger (F) oder von diesem separiert stationär oder mobil platziert ist.
 
8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Betriebsoptimierung der Einbaubohle (E) über das Material-Dichte-Modul (M) und anhand der beschafften und verarbeiteten Daten Betriebsparameter wie zumindest die Frequenz und/oder der Hub und/oder der Pressleisten-Beaufschlagungsdruck und/oder die Pressleisten-Beschleunigung und/oder die Heizleistung der Verdichtungswerkzeuge (17, 19, 21) variierbar sind.
 
9. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Betriebsoptimierung des Straßenfertigers (F) über das Material-Dichte-Modul (M) und anhand der ermittelten und verarbeiteten Daten, weitere Betriebsparameter wie zumindest die Einbaugeschwindigkeit und/oder der Material-Durchsatz zur Einbaubohle (E) und/oder die Verteilerschnecken-Drehzahl und/oder - Leistung und/oder der Anstellwinkel der Einbaubohle (E), vorzugsweise zumindest unter Berücksichtigung der Zusammensetzung und/oder Temperatur des gelieferten Asphalt-Materials (A) und/oder des vom Verdichtungsgerät (V) zu erzeugenden Endverdichtungsgrades der Asphaltschicht (D) variierbar sind.
 
10. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ist-Verdichtungsgrad als Mittelwert über die oder einen signifikanten Teil der Einbaubreite (14) der Asphaltschicht (D) ermittelt wird.
 
11. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material-Dichte-Modul (M) und das Mischwerk (W) und/oder das Verdichtungsgerät (V) beschaffte Daten kabelgebunden oder drahtlos kommunizieren, und dass anhand kommunizierter Daten die vom Verdichtungsgerät (V) zum Erreichen des Endverdichtungsgrades an der jeweiligen Position (P) der Asphaltschicht (D) erforderliche Verdichtungsleistung vorab einstellbar und/oder das Mischwerk (W) zumindest bezüglich einer Zusammensetzungs- und/oder-Temperatur-Änderung des zu produzierenden Asphalt-Materials (A) informierbar ist.
 
12. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Material-Dichte-Modul (M) wenigstens ein Informationen in Form der beschafften Daten speichernder Dokumentationsmodul zugeordnet ist.
 
13. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichtungsgerät (V) ein bordeigenes oder externes Verdichtungs-Management-System (K) zur Verarbeitung auch vom Material-Dichte-Modul (M) des Straßenfertigers (F) kommunizierter Daten aufweist.
 
14. Verfahren zum Einbauen einer Asphaltschicht (D) aus Asphalt-Material (A) wählbarer Schichtstärke (13) und Einbaubreite (14) unter Verwendung eines Systems (S), das wenigstens einen wenigstens eine Einbaubohle (E) mit Verdichtungswerkzeugen (17, 19, 21) aufweisenden Straßenfertiger (F), wenigstens ein selbstfahrendes Verdichtungsgerät (V), und gegebenenfalls ein Asphalt-Material-Mischwerk (W) umfasst, wobei ausgehend von einer bekannten Zusammensetzung und/oder Temperatur des dem Straßenfertiger (F) gelieferten Asphalt-Materials (A) jedes Verdichtungswerkzeuges (17, 19, 21) einen Ist-Verdichtungsgrad in der Asphaltschicht (D) und nachfolgend das Verdichtungsgerät (V) einen vorbestimmten Endverdichtungsgrad der Asphaltschicht (D) erzeugen, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

ein Material-Dichte-Modul (M) beschafft während des Einbaus Daten zum in der Asphaltschicht (D) von zumindest einem Verdichtungswerkzeug (17, 19, 21) erzeugten Ist-Verdichtungsgrad,

diese Daten werden zumindest auf Positionen (P) der Asphaltschicht (D) oder einer Baustelle bezogen verarbeitet und vorab an das Verdichtungsgerät (V) kommuniziert, ehe das Verdichtungsgerät die jeweilige Position (P) der Asphaltschicht (D) erreicht,

das Verdichtungsgerät (V) oder mehrere Verdichtungsgeräte (V) stellt bzw. stellen unter Rückgriff auf die kommunizierten Daten an der jeweiligen Position (P) den Endverdichtungsgrad ausgehend von den kommunizierten Daten zum Ist-Verdichtungsgrad her.


 
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einbau der von jedem Verdichtungswerkzeug (17, 19, 21) erzeugte Ist-Verdichtungsgrad oder ein von allen Verdichtungswerkzeugen summarisch erzeugter Ist-Verdichtungsgrad für das Material-Dichte-Modul (M) rechnerisch oder durch direkte oder indirekte Messungen ermittelt wird.
 




Zeichnung













Recherchenbericht









Recherchenbericht




Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente