PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102006020293A1 08.11.2007
Titel Straßenbaumaschine, Nivelliereinrichtung sowie Verfahren zum Regeln der Frästiefe oder Fräsneigung bei einer Straßenbaumaschine
Anmelder Wirtgen GmbH, 53578 Windhagen, DE
Erfinder Jurasz, Jaroslaw, Dr., 53578 Windhagen, DE;
Hähn, Günter, Dr., 53639 Königswinter, DE;
Tewes, Günter, Dr., 53572 Unkel, DE
Vertreter Patentanwälte von Kreisler, Selting, Werner et col., 50667 Köln
DE-Anmeldedatum 27.04.2006
DE-Aktenzeichen 102006020293
Offenlegungstag 08.11.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.11.2007
IPC-Hauptklasse E01C 23/088(2006.01)A, F, I, 20060427, B, H, DE
Zusammenfassung Bei einer Straßenbaumaschine (1) zum Bearbeiten von Straßenoberflächen mit einer hinsichtlich der Frästiefe höhenverstellbaren Fräswalze (3), mit einer Nivelliereinrichtung (4) mit mindestens einem Regler (6a, 6c), der Sollwerte für die Frästiefe und/oder die Neigung der Fräswalze (3) erhält, und mit mindestens einem auswechselbaren Sensor (A, B, C) oder mit mehreren umschaltbaren Sensoren zum Erfassen des aktuellen Istwertes der Frästiefe und/oder der Neigung der Fräswalze (3) in Relation zu einer Referenzfläche, wobei der Regler (5a, 6c) eine Frästiefenregelung und/oder eine Neigungsregelung für die Fräswalze (3) in Abhängigkeit von vorgegebenen Sollwerten und den aktuell gemessenen Istwerten des mindestens einen Sensors (A, B, C) durch Ausgabe eines Stellwertes zum Erreichen oder Einhalten des Sollwertes im Fräsbetrieb ausführt, wobei die Nivelliereinrichtung (4) eine Anzeige- und Einstelleinrichtung (2) zum Anzeigen und Einstellen von Betriebsparametern für den mindestens einen Sensor (A, B, C) aufweist, ist vorgesehen, die Anzeige- und Einstelleinrichtung (2) der Nivelliereinrichtung (4) außer einer für den mindestens einen aktuell eingesetzten Sensor (A, B) vorgesehenen Anzeige- und Einstelleinheit (2a, 2c) eine zusätzliche Anzeige- und Einstelleinheit (2b) für einen gegen den aktuell eingesetzten Sensor (A, C) auszuwechselnden und auswählbaren Sensor (B) aufweist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Straßenbaumaschine nach dem Oberbegriff des Anspruch 1, bzw. eine Nivelliereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.

Es ist bei Straßenfräsmaschinen schon bekannt, eine Nivelliereinrichtung zu integrieren, mit deren Hilfe sichergestellt werden soll, dass eine ebene Fräsfläche erzeugt werden kann.

Das Frästiefen-Regelsystem ist so konzipiert, dass unterschiedliche Sensoren angeschlossen werden können. Beispielsweise kommen u.a. Seilzugsensoren, Ultraschallsensoren und Neigungssensoren zum Einsatz.

Ein Seilzugsensor wird an den Seitenschildern (Kantenschutz) neben der Fräswalze eingehängt und tastet so die Referenzfläche, hier die Straßenoberfläche, sehr genau ab. Der Ultraschallsensor arbeitet berührungslos und unterliegt somit keinem mechanischen Verschleiß. Er ist vielfältig einsetzbar, da er an verschiedenen Positionen an der Maschine befestigt werden kann.

Soll eine definierte Querneigung erzeugt werden, kann auch ein Neigungssensor verwendet werden, der in der Straßenfräse integriert ist.

Das bekannte Frästiefen-Regelsystem kann zwei unabhängige Regelkreise aufweisen. In jedem Regelkreis ist ein Regler vorgesehen, an den die Sensoren über Steckverbindungen angeschlossen werden können. Beispielsweise sind entweder zwei Höhensensoren oder ein Höhensensor in Kombination mit einem Neigungssensor vorgesehen.

Nachteilig ist beim Stand der Technik, dass der anwendungsbedingt häufige Wechsel zwischen den vielen verschiedenen Sensoren nicht ohne Unterbrechung des Fräsbetriebes und nicht ohne negative Einflüsse auf das Arbeitsergebnis bleibt. Da nur ein Regler bzw. nur eine Anzeige- und Einstelleinrichtung für Soll- und Istwerte je Regler existiert, muss zum Wechseln des aktuellen Sensors zunächst der Automatik-Modus der Regelung verlassen werden. Dann kann der neue Sensor ausgewählt werden und der gewünschte Sollwert eingestellt werden, bevor wieder in den Automatik-Modus der Regelung gewechselt werden kann. Würde während des Wechsels des Sensors die Straßenfräsmaschine weiterfräsen, dann können Fehler im Arbeitsergebnis entstehen, denn in dieser Zeit erfolgt keine Regelung. Daher muss die Maschine für einen Wechsel des Sensors gestoppt werden, was zu einem erheblichen Zeitverlust führt. Selbst dann, wenn die Straßenfräsmaschine beim Wechsel des Sensors angehalten wird, ergibt sich eine Beeinträchtigung des Arbeitsergebnisses, weil sich die Fräswalze im Stehen freischneidet. Dies ist ein unerwünschter Effekt, insbesondere beim Feinfräsen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Straßenbaumaschine sowie eine Nivelliereinrichtung und ein Verfahren zum Regeln der Frästiefe und/oder der Fräsneigung anzugeben, bei der ein Wechsel der Sensoren ohne Unterbrechung des Fräsbetriebes möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale der Ansprüche 1, 8 und 13.

Die Erfindung sieht in vorteilhafter Weise vor, dass die Anzeige- und Einstelleinrichtung der Nivelliereinrichtung außer einer für den mindestens einen aktuell eingesetzten Sensor vorgesehenen Anzeige- und Einstelleinheit eine zusätzliche Anzeige- und Einstelleinheit für einen gegen den aktuell eingesetzten Sensor auszuwechselnden und auswählbaren Sensor aufweist. Das Vorsehen einer weiteren Anzeige- und Einstelleinheit hat den Vorteil, dass im lautenden Betrieb der gegen einen aktuell eingesetzten Sensor auszutauschende neue Sensor hinsichtlich seiner Ist- und Sollwerte für den Umschaltzeitpunkt vorbereitet werden kann. Zum Zeitpunkt der Umschaltung kann daher der Sensor gewechselt werden, ohne dass der aktuell geltende Stellwert verändert wird. Die Nivelliereinrichtung weist eine Einrichtung zum Umschalten von Sensoren auf, die ohne Unterbrechung des Fräsbetriebs bei Auslösung eines Umschaltbefehls eine Umschaltung der Nivelliereinrichtung von dem mindestens einen aktuellen Sensor auf mindestens einen vor-ausgewählten anderen Sensor ohne sprunghafte Änderung des aktuellen Stellwertes für die Einstellung der Frästiefe und/oder für die Einstellung der Neigung der Fräswalze ausführt.

Die Umschalteinrichtung ermöglicht mit der Anzeige- und Einstelleinrichtung eine Vor-Auswahl des anderen Sensors und die Vor-Einstellung von Arbeitsparametern (Soll- und Istwerte) des anderen vor-ausgewählten Sensors.

Auf diese Weise kann ein Fahrzeugführer das Umschalten der Sensoren während des Fräsbetriebes bereits vorbereiten, so dass die Umschaltung der Sensoren auf Knopfdruck ohne Zeitverlust und ohne Unterbrechung des Fräsbetriebes möglich ist.

Hierzu weist die Nivelliereinrichtung eine Anzeige- und Einstelleinrichtung auf, die die Daten des aktuellen Sensors und die Daten des vor-ausgewählten Sensors anzeigen und verändern kann. Mit Hilfe der Umschalteinrichtung kann ohne Rückwirkung auf das Arbeitsergebnis im Fräsbetrieb von dem aktuellen Sensor auf den vor-ausgewählten Sensor umgeschaltet werden.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der aktuell gemessene Istwert für die Frästiefe und/oder für die Neigung der Fräswalze des mindestens einen vor-ausgewählten anderen Sensors spätestens zum Zeitpunkt der Umschaltung auf den gleichen, zuletzt gemessenen Istwert für die Frästiefe und/oder für die Neigung des zuvor verwendeten Sensors setzbar ist.

Es besteht somit die Möglichkeit, beim Wechsel des Sensors, den Istwert des zuletzt verwendeten Sensors zu übernehmen, so dass der Stellwert für die Einstellung der Frästiefe und/oder für die Einstellung der Neigung der Fräswalze aufgrund des Wechsels nicht verändert wird und die Ebenheit der gefrästen Straßenoberfläche durch den Wechsel des Sensors nicht beeinträchtigt wird.

Nach einem alternativen Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass der Sollwert für die Frästiefe und/oder für die Neigung der Fräswalze spätestens zum Zeitpunkt der Umschaltung auf den aktuell gemessenen Istwert der Frästiefe des mindestens einen vor-ausgewählten Sensors setzbar ist.

Durch die Gleichsetzung des Sollwertes mit dem aktuell gemessenen Istwert des an die Stelle des bisherigen Sensors tretenden vor-ausgewählten Sensors ist gewährleistet, dass zum Zeitpunkt der Umschaltung keine Änderung des Stellwertes für die Einstellung der Frästiefe und/oder der Neigung erfolgt.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass bei einer Abweichung der gemessenen Istwerte des ausgewählten anderen Sensors von dem zuvor verwendeten Sensor der Stellwert für die Einstellung der Frästiefe und/oder die Einstellung der Neigung mit einer voreinstellbaren Übergangsfunktion änderbar ist.

Nach einer weiteren Alternative ist demnach vorgesehen, dass für den Fall, dass sich eine Veränderung des aktuellen Stellwertes aufgrund der Umschaltung der Sensoren ergibt, diese Änderung einer voreinstellbaren Übergangsfunktion ausgehend von einem Stellwert 0 folgt. Dadurch wird erreicht, dass die Änderung des Stellwertes nicht sprunghaft erfolgt, so dass die Ebenheit der gefrästen Straßenoberfläche nicht beeinträchtigt wird und die Anpassung an den sich aufgrund der Umschaltung ergebenden Stellwert über eine längere Wegstrecke, z.B. über 10 m oder mehr erfolgt.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Nivelliereinrichtung zwei Regler aufweist, deren Sensoren parallel zu der Drehachse der Fräswalze mit seitlichem Abstand voneinander angeordnet sind, und die vorzugsweise unabhängig voneinander auf der linken und rechten Seite der Maschine die Frästiefe regeln.

Die Erfindung betrifft auch eine Nivelliereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs B.

Gemäß dem Verfahren zum Regeln der Frästiefe oder der Fräsneigung der Fräswalze einer Straßenbaumaschine durch Erfassen des aktuellen Istwertes der Frästiefe und/oder der Neigung der Fräswalze in Relation zu einer Referenzfläche mit mindestens einem auswechselbaren oder umschaltbaren Sensor, wobei eine Frästiefenregelung und/oder eine Neigungsregelung für die Fräswalze in Abhängigkeit von vorgegebenen Sollwerten und aktuell gemessenen Istwerten im Fräsbetrieb durch Ausgabe eines Stellwertes zum Erreichen oder Einhalten des Sollwertes ausgeführt wird, ist vorgesehen, dass bei einem Wechsel eines aktuell eingesetzten Sensors gegen einen vor-ausgewählten anderen Sensor die Regelung der Frästiefe und/oder der Neigung ohne Unterbrechung des Fräsbetriebs ausgeführt wird, indem die Soll- und Istwerte des Sensors vor dem Umschalten mit Hilfe einer zusätzlichen Anzeige- und Einstelleinheit derart eingestellt werden, dass der aktuelle Stellwert für die Einstellung der Frästiefe und/oder für die Einstellung der Neigung der Fräswalze nicht sprunghaft geändert wird.

Bei Auslösung eines Umschaltbefehls zum Umschalten von Sensoren wird die Regelung ohne Unterbrechung des Fräsbetriebs und ohne sprunghafte Änderung des aktuellen Stellwertes für die Einstellung der Frästiefe und/oder für die Einstellung der Neigung der Fräswalze ausgeführt.

Als Referenzfläche kann die Straßenoberfläche oder eine definierte Horizontalebene, beispielsweise vorgegeben durch einen Laser, oder eine sonstige frei definierbare vorgewählte Fläche verwendet werden, die im Streckenverlauf der Straßenoberfläche eine unterschiedliche Neigung oder Steigung (positiv oder negativ) aufweisen kann.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert:

Es zeigen:

1 eine Straßenbaumaschine,

2 eine Nivelliereinrichtung,

3 eine Anzeige- und Einstelleinrichtung,

4 einen Abgleich der Istwerte verschiedener Sensoren bei der Umschaltung,

5 einen Abgleich des Sollwertes auf den Istwert eines neuen Sensors bei der Umschaltung,

6a, 6b den Wechsel von einer Frästiefenregelung zu einer Fräsneigungs regelung

7a bis 7c den Umschaltvorgang mit Sollwertabgleich, und

8a bis 8d eine Umschaltung mit Istwert- und Sollwertabgleich.

1 zeigt eine Straßenmaschine 1 zum Bearbeiten von Straßenoberflächen mit einer hinsichtlich der Frästiefe höhenverstellbaren Fräswalze 3. Das vordere Fahrwerk stützt sich beispielsweise auf der Straßenoberfläche 12 ab, die als Referenzfläche für eine Frästiefen- oder Neigungsregelung dienen kann. Hierzu weist die Straßenmaschine 1 eine Nivelliereinrichtung 4, mit mindestens einem Regler 6a, 6c auf, der Sollwerte für die Frästiefe und/oder die Neigung der Fräswalze 2 erhält. An die Regler 6a, 6c der Nivelliereinrichtung 4 sind auswechselbare Sensoren A, B, C anschließbar. Die Sensoren A, B, C dienen zum Erfassen des aktuellen Istwertes der Frästiefe und/oder der Neigung der Fräswalze 2 in Relation zu einer Referenzfläche, die aus der Straßenoberfläche 12, einer vorgegebenen Horizontalebene oder aus einer frei definierbaren, z.B. mathematisch vorgegebenen Ebene oder Fläche bestehen kann.

Der mindestens eine Regler 6a, 6c führt eine Frästiefenregelung und/oder eine Neigungsregelung für die Fräswalze 3 in Abhängigkeit von vorgegebenen Sollwerten und den aktuell gemessenen Istwerten des mindestens einen Sensors A, B, C aus, wobei ein Stellwert zum Erreichen oder Einhalten des Sollwertes im Fräsbetrieb ausgegeben wird. Die Nivelliereinrichtung 4 weist, wie aus 2 hervorgeht, eine Anzeige- und Einstelleinrichtung auf, die in drei nahezu identische Anzeige- und Einstelleinheiten 2a, 2b, 2c unterteilt ist. Die Anzeige- und Einstelleinrichtung 2 dient zum Einstellen von Betriebsparametern für die Sensoren A, B, C. In jeder Anzeige- und Einstelleinheit 2a, 2b, 2c können Soll- und Istwerte der Sensoren A, B, C eingestellt werden. Die Anzeige- und Einstelleinheit 2a und 2c rechts und links sind jeweils mit einem Regler 6a, 6c verbunden, der mit einer Automatik-Taste zur jeweiligen automatischen Regelung aktiviert werden kann. Während des Umschaltens bleiben die Regler im Automatikmodus. Der sich aus der Differenz des Soll- und Istwertes ergebende Stellwert der Regler 6a, 6c wird mit Pfeilen 14 qualitativ angezeigt, wobei die Anzeige die vertikale Verfahrgeschwindigkeit der Maschine proportional, also auch quantitativ anzeigen kann. Die vorgegebenen Soll- und Istwerte der mittleren Anzeige- und Einstelleinheit 2b, die mit einem gegen den aktuell eingesetzten Sensor A oder C auszuwechselnden und auswählbaren Sensor B gekoppelt ist, können mit einer Umschalteinrichtung 10a oder 10b gegen die Soll- und Istwerte des Sensors A oder C ausgetauscht werden, der gegen einen auswählbaren anderen Sensor B ausgetauscht werden soll.

Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Version, bei der jeweils ein Regler 6a, 6c für eine Seite der Straßenbaumaschine 1 vorgesehen ist. Es versteht sich, dass die Anzeige- und Einstelleinrichtung 2 auch nur zwei Anzeige- und Einstelleinheiten aufweisen kann, wenn nur ein Regler vorhanden ist, wobei ein Sensor gegen einen anderen auswählbaren Sensor ausgetauscht wird.

Es ist demzufolge immer eine Anzeige- und Einstelleinheit mehr vorgesehen, als die Anzahl der im Betrieb befindlichen Sensoren.

2 zeigt den Anschluss der Sensoren A, B, C an die Nivelliereinrichtung 4 mit zwei Reglern 6a, 6c, wobei die Nivelliereinrichtung eine Anzeige- und Einstelleinrichtung 2 mit drei Anzeige- und Einstelleinheiten 2a, 2b, 2c aufweist.

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Anzeige- und Einstelleinrichtung 2, wobei für jede Anzeige- und Einstelleinheit 2a, 2b, 2c Einstelltasten 16 (auf und ab) für das Einstellen von Sollwerten, sowie Einstelltasten 18 (auf und ab) für das Justieren von gemessenen Istwerten vorhanden sind.

Auf den Displays 20 der Anzeige- und Einstelleinheiten 2a, 2b, 2c werden die aktuell eingestellten Sollwerte und die aktuell gemessenen Istwerte der Sensoren A, B, C angezeigt. Auf den Displays 20 kann auch die Richtung einer eventuell eingestellten Neigung der Fräswalze angezeigt werden. Des Weiteren werden Einheiten z.B. in inch oder cm oder Prozentzahlen in %, die sich auf den angezeigten Wert beziehen, angezeigt.

Am unteren Ende 22 des Displays 20 ist eine Auswahl von Sensoren angezeigt, so dass ein Fahrzeugführer anhand der aktuellen Anzeige feststellen kann, welche Art von Sensor auf der Anzeige- und Einstelleinheit 2a, 2b, 2c aktuell angezeigt wird. Die Symbole repräsentieren von links nach rechts einen Seilzugsensor, einen Neigungssensor, einen Ultraschallsensor, einen Multiplexsensor, eine Totalstation sowie einen Laser zur Vorgabe der Referenzfläche.

Oberhalb der Displays 20 ist jeweils eine Taste für den Automatik-Modus und den Einstellmodus zum Einstellen der Reglerparameter vorgesehen. Auf der Anzeige- und Einstelleinrichtung 2 können auch eine Hupe 24, sowie Tasten 26 zur Verstellung der Höhe des Fahrwerkes vorgesehen sein. Auf der mittleren Anzeige- und Einstelleinheit 2b sind unterhalb des Displays 20 noch zwei Speichertasten M1, M2 zum Abspeichern von Sollwerten vorgesehen.

In den 4 bis 6 sind mehrere Möglichkeiten erläutert, in welcher Weise eine sprunghafte Änderung des aktuellen Stellwertes vermieden werden kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel der 4 erfolgt eine Gleichsetzung des gemessenen Istwertes – des vorausgewählten Sensors B mit dem zuletzt gemessenen aktuellen Istwertes des zuvor eingesetzten Sensors A zum Zeitpunkt der Umschaltung.

In 5 wird der vorgegebene Sollwert an den aktuell gemessenen Istwert des vorausgewählten Sensors B angepasst, so dass auch in diesem Fall keine Veränderung des Stellwertes erfolgt.

Bei einer Abweichung der gemessenen Istwerte des zuvor eingesetzten Sensors A von dem vorausgewählten neuen Sensors B kann alternativ zu den Ausführungsbeispielen der 4 und 5 der Stellwert auch mit Hilfe einer Übergangsfunktion auf den sich aufgrund der Differenzen der Istwerte ergebenden Stellwert übergehen. Es erfolgt demzufolge ein zeitlicher Übergang, wodurch keine sprunghafte Änderung des Stellwertes auftreten kann.

Die 6a und 6b zeigen eine Umschaltung im ausgeregelten Zustand. 6a zeigt die Ausgangssituation, bei der die Anzeige- und Einstelleinheit 2c die mit dem Regler 6c verknüpft ist von der Betriebsart Frästiefe (Sollwert 10,0 cm) auf die Betriebsart Fräsneigung (Sollwert 2 %) umgeschaltet werden soll. Die Umschaltung erfolgt im ausgeregelten Zustand. Dies bedeutet, dass der jeweilige Istwert auf beiden Seiten der Maschine dem Sollwert entspricht und demzufolge der Stellwert auf beiden Seiten 0 ist. Der ausgeregelte Zustand wird durch die Anzeige- und Einstelleinrichtung 14a, 14c durch einen waagerechten Balken angezeigt. Bei Betätigung der Umschalttaste 10b der Umschalteinrichtung 10 werden wie aus 6b ersichtlich, die vor-ausgewählten Soll- und Istwerte von der Anzeige- und Einstelleinheit 2b auf die Anzeigeeinheit 2c getauscht und im fortgesetzten Automatikbetrieb einer gemischten Frästiefen- und Fräsneigungsregelung zugrunde gelegt.

Die 7a bis 7c zeigen die Umschaltung mit Sollwertabgleich.

In diesem Beispiel sind die Stellwerte auf beiden Seiten der Maschine ungleich 0. Die Anzeige- und Einstelleinheit 2c des Reglers 6c wird von Frästiefenregelung auf Fräsneigungsregelung umgeschaltet. Der Sollwert der Neigung wird manuell in 7b durch Betätigung der Tasten 16 angepasst, damit keine sprunghafte Änderung des Stellwertes stattfindet. In dem Beispiel wird angenommen, dass der Stellwert proportional zu der Regeldifferenz ist (P-Regler) und dass der Proportionalitätsfaktor für Frästiefe und Fräsneigungen numerisch gleich ist. Die Regeldifferenz beträgt für die Frästiefe 0,3 cm (Anzeige- und Einstelleinheit 2c in 7a) für die Fräsneigung 0,6 % (Anzeige- und Einstelleinheit 2b in 7a), so dass der Stellwert sich also nach der Umschaltung wertmäßig verdoppeln würde. Um die Regeldifferenz abzugleichen, wird der Sollwert der Neigung auf 2,0 reduziert, was eine numerisch gleiche Regeldifferenz ergibt. Dies kann manuell über die Taste 16 „Sollwert verringern" oder automatisch erfolgen z.B. über die Tastenkombination 16, 18 „Istwert heraufsetzen und Sollwert herabsetzen" (7b).

Durch die Betätigung der Umschalttaste 10b in der Darstellung gemäß 7c wird der Soll- und Istwert der Fräsneigung übernommen, wie in 7c durch Pfeile angedeutet. Der Stellwert bleibt dabei unverändert.

In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann ein automatischer Sollwertabgleich vorgesehen sein. Bei einem solchen Ausführungsbeispiel wird die Sollwert-Änderung aus dem vorgenannten Ausführungsbeispiel der 7a bis 7c automatisch ausgeführt, wenn die Umschalttaste 10b (oder 10a) im Automatikmodus betätigt wird. Der erste Schritt der manuellen Änderung der Werte in der mittleren Anzeige- und Einstelleinheit 2b (7) kann dann entfallen, weil dies automatisch erfolgt.

Eine weitere nicht dargestellte Variante besteht darin, bei einer Abweichung der Istwerte den Stellwert mit Hilfe einer voreingestellten Übergangsfunktion, ausgehend von dem aktuellen Stellenwert, zu verändern.

Die 8a und 8d zeigen ein Ausführungsbeispiel mit Istwert- und Sollwertabgleich.

Die in 8a gezeigte Ausgangssituation zeigt bezüglich des Reglers 6c auf der rechten Seite die Werte eines Frästiefensensors C, z.B. ein Kantenschutz-Seilzugsensor an, während die mittlere Anzeige- und Einstelleinheit 2b die Werte eines Frästiefensensors B, z.B. ein Ultraschallsensor mit Abtastpunkt vor der Fräswalze, an.

Der Frästiefensensor C soll durch den Frästiefensensor B ersetzt werden, wobei die Soll- und Istwerte der beiden Sensoren B, C nicht übereinstimmen. Allerdings ist der aktuelle Stellwert gleich 0, wie aus der Anzeigeeinrichtung 14a, 14c ersichtlich ist.

Da der Sensor B anders justiert ist, stimmt sein Istwert mit dem Istwert des Sensors C nicht überein. Er kann mit den Istwert-Einstelltasten 18 manuell oder automatisch, z.B. durch längeres Halten der beiden Istwert-Einstelltasten 18 an den Istwert des Sensors A gleichgesetzt werden.

Die 8c und 8d zeigen den Sollwertabgleich. Da der Sollwert der beiden Sensoren B, C sich auf die Frästiefe rechts bezieht, soll der Sollwert des Sensors B auf den Sollwert des Sensors C angepasst werden. Dies kann mit Sollwert-Einstelltasten oder automatisch z.B. durch längeres Halten der beiden Sollwert-Einstelltasten erfolgen.

Nach Betätigen der rechten Umschaltaste 10b werden der Soll- und Istwert des Sensors B übernommen. Der Stellwert bleibt unverändert 0.

Alle Ausführungsbeispiele zeigen die Soll- und Istwerte des vor-ausgewählten, gegen einen zuvor eingesetzten Sensor C auszuwechselnden Sensor B in der Anzeige- und Einstelleinheit 2b an. Dadurch ist es möglich, alle Einstellwerte (Soll- und Istwerte) des vor-ausgewählten Sensors B schon vor Eingabe eines Umschaltbefehls über die Umschalttasten 10a oder 10b vor-einzustellen und an die bisher eingesetzten Sensoren A, C bzw. deren Soll- oder Istwerte anzupassen. Bei Betätigung der Umschalttaste 10a der Umschalteinrichtung 10 erfolgt ein Tausch des vorausgewählten Sensors mit dem aktuell auf der linken Seite der Straßenbaumaschine 1 eingesetzten Sensor A.

Wie bereits zuvor in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel der 7 erläutert, kann anstelle des manuell ausgeführten Sollwertausgleichs auch ein automatischer Sollwertausgleich erfolgen, wenn die Umschalttaste 10b (oder 10a) im Automatikmodus betätigt wird.


Anspruch[de]
Straßenbaumaschine (1) zum Bearbeiten von Straßenoberflächen mit einer hinsichtlich der Frästiefe höhenverstellbaren Fräswalze (3), mit einer Nivelliereinrichtung (4) mit mindestens einem Regler (6a, 6c), der Sollwerte für die Frästiefe und/oder die Neigung der Fräswalze (3) erhält, und mit mindestens einem auswechselbaren Sensor (A, B, C) oder mit mehreren umschaltbaren Sensoren zum Erfassen des aktuellen Istwertes der Frästiefe und/oder der Neigung der Fräswalze (3) in Relation zu einer Referenzfläche, wobei der Regler (6a, 6c) eine Frästiefenregelung und/oder eine Neigungsregelung für die Fräswalze (3) in Abhängigkeit von vorgegebenen Sollwerten und den aktuell gemessenen Istwerten des mindestens einen Sensors (A, B, C) durch Ausgabe eines Stellwertes zum Erreichen oder Einhalten des Sollwertes im Fräsbetrieb ausführt, und wobei die Nivelliereinrichtung (4) eine Anzeige- und Einstelleinrichtung (2) zum Anzeigen und Einstellen von Betriebsparametern für den mindestens einen Sensor (A, B, C) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige- und Einstelleinrichtung (2) der Nivelliereinrichtung (4) außer einer für den mindestens einen aktuell eingesetzten Sensor (A, C) vorgesehenen Anzeige- und Einstelleinheit (2a, 2c) eine zusätzliche Anzeige- und Einstelleinheit (2b) für einen gegen den aktuell eingesetzten Sensor (A, C) auszuwechselnden und auswählbaren Sensor (B) aufweist. Straßenbaumaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nivelliereinrichtung (4) eine Einrichtung (10) zum Umschalten von Sensoren (A, B, C) aufweist, die ohne Unterbrechung des Fräsbetriebs bei Auslösung eines Umschaltbefehls eine Umschaltung der Nivelliereinrichtung (4) von dem mindestens einen aktuellen Sensor (A; C) auf mindestens einen vor-ausgewählten anderen Sensor (B) ohne sprunghafte Änderung des aktuellen Stellwertes für die Einstellung der Frästiefe und/oder für die Einstellung der Neigung der Fräswalze ausführt. Straßenbaumaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuell gemessene Istwert für die Frästiefe und/oder für die Neigung der Fräswalze (2) des mindestens einen ausgewählten anderen Sensors (B) spätestens zum Zeitpunkt der Umschaltung auf den gleichen, zuletzt gemessenen Istwert für die Frästiefe und/oder für die Neigung des zuvor verwendeten Sensors (A; C) setzbar ist. Straßenbaumaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert für die Frästiefe und/oder für die Neigung der Fräswalze (2) spätestens zum Zeitpunkt der Umschaltung auf den aktuell gemessenen Istwert der Frästiefe des mindestens einen ausgewählten Sensors (B) setzbar ist. Straßenbaumaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Abweichung der gemessenen Istwerte des ausgewählten anderen Sensors (B) von dem zuvor verwendeten Sensor (A; C) der Stellwert für die Einstellung der Frästiefe und/oder die Einstellung der Neigung mit einer voreinstellbaren Übergangsfunktion änderbar ist. Straßenbaumaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung eine Einstell- und Anzeige- und Einstelleinrichtung (2) aufweist, die eine Vor-Auswahl des anderen Sensors (B) und die Vor-Einstellung von Arbeitsparametern des anderen Sensors (B) ermöglicht. Straßenbaumaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nivelliereinrichtung (4) zwei Regler (6a, 6c) aufweist, deren Sensoren (A, C) parallel zu der Drehachse der Fräswalze (2) mit seitlichem Abstand voneinander angeordnet sind, und die unabhängig voneinander auf der linken und rechten Seite der Maschine (1) die Frästiefe regeln. Nivelliereinrichtung (4) für eine höhenverstellbare Fräswalze (2) einer Straßenbaumaschine (1) nach Anspruch 1, mit mindestens einem Regler (6a, 6c), der speicherbare Sollwerte für die Frästiefe und/oder die Neigung der Fräswalze (2) erhält, und mit mindestens einem auswechselbaren Sensor (A, B, C) oder mit mehreren umschaltbaren Sensoren (A, B, C) zum Erfassen des aktuellen Istwertes der Frästiefe und/oder der Neigung der Fräswalze (2) in Relation zu einer gewählten Referenzfläche, wobei der Regler (6a, 6c) eine Frästiefenregelung und/oder eine Neigungsregelung für die Fräswalze (2) in Abhängigkeit von vorgegebenen Sollwerten und den aktuell gemessenen Istwerten durch Ausgabe eines Stellwertes zum Erreichen oder Einhalten des Sollwertes für die Frästiefe und/oder Fräsneigung im Fräsbetrieb ausführt, wobei die Nivelliereinrichtung (4) eine Anzeige- und Einstelleinrichtung (2) zum Einstellen von Betriebsparametern für den mindestens einen Sensor (A, B, C) aufweist, dadurch gekennzeichnet, die Anzeigeeinrichtung (2) der Nivelliereinrichtung (4) außer einer für den mindestens einen aktuell eingesetzten Sensor (A, B) vorgesehenen Anzeige- und Einstelleinheit (2a, 2c) eine zusätzliche Anzeige- und Einstelleinheit (2b) für einen gegen den aktuell eingesetzten Sensor (A, C) auszuwechselnden und auswählbaren Sensor (B) aufweist. Nivelliereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (10) zum Umschalten von Sensoren (A, B, C) vorgesehen ist, die ohne Unterbrechung des Fräsbetriebs bei Auslösung eines Umschaltbefehls eine Umschaltung der Sensoren (A, B, C) von dem mindestens einen aktuellen Sensor (A; C) auf mindestens einen vor-ausgewählten anderen Sensor (B) ohne sprunghafte Änderung des aktuellen Stellwertes für die Einstellung der Frästiefe und/oder die Einstellung der Neigung ausführt. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzfläche eine Straßenoberfläche (12) ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzfläche eine Horizontalebene ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzfläche eine frei definierbare vorgewählte Ebene ist. Verfahren zum Regeln der Frästiefe oder Fräsneigung der Fräswalze (2) einer Straßenbaumaschine (1) durch Erfassen des aktuellen Istwertes der Frästiefe und/oder der Neigung der Fräswalze (2) in Relation zu einer Referenzfläche mit mindestens einem auswechselbaren oder umschaltbaren Sensor (A, B, C), wobei eine Frästiefenregelung und/oder eine Neigungsregelung für die Fräswalze (2) in Abhängigkeit von vorgegebenen Sollwerten und aktuell gemessenen Istwerten im Fräsbetrieb durch Ausgabe eines Stellwertes zum Erreichen oder Einhalten des Sollwertes ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Wechsel eines aktuell eingesetzten Sensors (A, C) gegen einen vor-ausgewählten anderen Sensor (B) die Regelung der Frästiefe und/oder der Neigung ohne Unterbrechung des Fräsbetriebs ausgeführt wird, indem die Soll- und Istwerte des Sensors (B) vor dem Umschalten mit Hilfe einer zusätzlichen Anzeige- und Einstelleinheit (2b) derart eingestellt werden, dass der aktuelle Stellwert für die Einstellung der Frästiefe und/oder für die Einstellung der Neigung der Fräswalze (2) nicht sprunghaft geändert wird. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umschalten des zuletzt verwendeten Sensors (A; C) auf den vorausgewählten anderen Sensor (B) der aktuelle Istwert des anderen Sensors (B) auf den gleichen, zuletzt gemessenen Istwert des zuletzt verwendeten Sensor (A; C) gesetzt wird. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umschalten des zuletzt verwendeten Sensors (A; C) auf den vorausgewählten Sensor (B) der aktuell vorgegebene Sollwert auf den Istwert des anderen Sensors (B) gesetzt wird. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umschalten des zuletzt verwendeten Sensors (A; C) auf den vorausgewählten Sensor (B) der aktuell gemessene Sollwert im Falle einer Abweichung der Istwerte des ausgewählten anderen Sensors (B) von dem zuvor verwendeten Sensor (A; C) mit Hilfe einer voreinstellbaren Übergangsfunktion, von dem aktuellen Stellwert zum Zeitpunkt des Umschaltens ausgehend auf den sich aufgrund der Differenz der Istwerte ergebenden Stellwert, verändert wird.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com