AT503405A1 - COVERING CLEANER - Google Patents

Description

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Dl Dr. Bernhard LichtbergerDr. med. Bernhard Lichtberger

BelaasreiniaerBelaasreiniaer

Die Erfindung betrifft einen Belagsreiniger mit manuell angesteuerten Düsen die mit unter Hochdruck stehendem Wasser beaufschlagt sind zum Wiederherstellen der 5 Griffigkeit eines Belages.The invention relates to a pad cleaner with manually controlled nozzles which are acted upon with high-pressure water for restoring the grip of a covering.

Die Griffigkeit eines Fahrbahnbelages ist für die Kraftübertragung der Längskräfte (Antriebs- und Bremskräfte) und der Seitenkräfte (Zentrifugalkräfte bei der Kurvenfahrt) vom Reifen auf die Fahrbahn maßgebend. Die kennzeichnende Größe für die Fahrbahngriffigkeit ist der Reibungsbeiwert μ. Die Griffigkeiten werden wie 10 folgt angegeben: sehr gut μ 2 0,75; gut 0,59 2 μ > 0,75; ausreichend 0,45 2: μ > 0,59; schlecht 0,38 2 μ > 0,45; sehr schlecht μ < 0,38). Durch den Gummiabrieb von Reifen auf Straßenbelägen oder auf Lande- und Startbahnen von Flughäfen oder ähnlicher Infrastruktur mit ähnlichen Belastungen nimmt der Reibungsbeiwert zwischen Rad und Belag ab. Zur Wiederherstellung des Reibungsbeiwertes werden 15 spezielle straßenfahrbare Geräte eingesetzt die einen Waschbalken über die Fahrbahn bewegen welcher über Düsen bei Hochdruck Wasser auf die Fahrbahn spritzt und die andererseits über eine Absaugvorrichtung verfügen. Durch den Hochdruckwasserstrahl werden die Poren frei gespült, die Gummi- und Schmutzpartikel sowie das Reinigungswasser werden über die Vakuumanlage 20 abgesaugt und in eigenen Schmutzwassertanks gespeichert. Die Düsen sind manuell über ein zentrales Hydraulikventil parallel angesteuert. Wird der Wasserdruck zu hoch eingestellt kommt es zu einer Schädigung der Belagsoberfläche weil Teile des Belages mitgerissen werden. Über den Wasserdruck kann der erzielbare Griffigkeitswert des Belages eingestellt werden. Je höher der 25 Druck umso höher auch der entstehende Reibungsbeiwert, aber andererseits auch die Beschädigungsgefahr für den Belag. Die Einstellung des Druckes erfolgt manuell durch den Maschinenführer nach Erfahrungswerten. Eine Abnahmemessung zum Nachweis des erreichten Reibungsbeiwertes erfolgt nicht. Ausgebesserte Stellen der Fahrbahn, aufgeklebte Fahrbahnmarkierungen, Dehnfugen und dergleichen werden 3o aus einem weniger widerstandsfähigen Material als jenes der Fahrbahn hergestellt. Bei gleicher Druckanwendung wie bei der Reinigung der regulären Fahrbahn besteht die Gefahr, dass die ausgebesserten Stellen, die Dehnfugen, Fahrbahnmarkierungen oder ähnliche Stellen geschädigt werden.The grip of a road surface is decisive for the power transmission of the longitudinal forces (driving and braking forces) and the lateral forces (centrifugal forces when cornering) from the tire to the road surface. The characteristic size of the road grip is the coefficient of friction μ. The grips are given as follows: very good μ 2 0.75; good 0.59 2 μ >0.75; sufficient 0.45 2: μ >0.59; poor 0.38 2 μ >0.45; very bad μ < 0.38). Rubber abrasion of tires on road surfaces or on runways and runways of airports or similar infrastructure with similar loads reduces the coefficient of friction between the wheel and the lining. To restore the coefficient of friction, 15 special road vehicles are used which move a washing bar over the carriageway, which injects water onto the roadway via nozzles at high pressure and which, on the other hand, have a suction device. The pores are flushed free by the high-pressure water jet, the rubber and dirt particles and the cleaning water are sucked off via the vacuum system 20 and stored in their own wastewater tanks. The nozzles are manually controlled in parallel via a central hydraulic valve. If the water pressure is set too high, the surface of the pavement is damaged because parts of the pavement are entrained. About the water pressure of the achievable grip value of the pad can be adjusted. The higher the pressure, the higher the resulting friction coefficient, but on the other hand the risk of damage to the coating. The adjustment of the pressure is done manually by the machine operator based on experience. An acceptance test to prove the achieved friction coefficient does not take place. Repaired areas of the road, glued road markings, expansion joints and the like are made of a less resistant material than that of the roadway. With the same pressure application as with the cleaning of the regular roadway, there is the danger that the repaired areas, the expansion joints, road markings or similar places are damaged.

Ausgebesserte Stellen, aufgeklebte Fahrbahnmarkierungen, Dehnfugen und 35 dergleichen sind zum einen durch ihren Kontrast zur umgebenden Fahrbahn oder auch durch einen typischen Höhenunterschied der zwischen 2-3 mm beträgt zu erkennen.Patched areas, glued-on road markings, expansion joints and the like are on the one hand recognizable by their contrast to the surrounding roadway or by a typical height difference of between 2-3 mm.

Stand der Technik ist ein straßenfahrbares Gerät (z. B. 4-achs LKW mit 40 hydrostatischen Fahrantrieb) welches ein Reinigungsgerät über die Fahrbahn bewegt. Das Reinigungsgerät verfügt über Düsen über welche mit Hochdruck Wasser frei gesetzt wird. Alle Düsen werden parallel betrieben und über ein zentrales Hydraulikventil angesteuert. Die Einstellung des Druckes erfolgt manuell nach Erfahrungswerten. Infolge des hohen Druckes spült das Wasser Verunreinigungen 45 und lose Partikel aus den Hohlräumen der Fahrbahn aus wodurch sie griffiger wird.The state of the art is a road mobile device (eg 4-axle truck with 40 hydrostatic drive) which moves a cleaning device on the road. The cleaning device has nozzles over which high pressure water is released. All nozzles are operated in parallel and controlled by a central hydraulic valve. The setting of the pressure is done manually based on experience. As a result of the high pressure, the water flushes impurities 45 and loose particles from the cavities of the road, making them more grip.

Stand der Technik ist auch ein unabhängiges Gerät zur Messung des Reibungsbeiwertes zwischen Fahrbahn und Rad, welches von einem Zugfahrzeug gezogen werden kann (z. B. modifizierter Stuttgarter Reibungsmesser (STURM)). Dieses Gerät verfügt über ein Messrad welches so gebremst wird, dass es sicfr so entweder an der Haftgrenze befindet oder dass es mit 18% Schlupf betrieben wird. Gemessen wird bei nasser Oberfläche (0,5 mm Wasserfilm). Je nach dem sichThe prior art is also an independent device for measuring the coefficient of friction between the road and the wheel, which can be pulled by a towing vehicle (eg modified Stuttgart friction meter (STURM)). This unit has a measuring wheel which is braked so that it is either at the adhesion limit or that it is operated with 18% slip. It is measured on wet surface (0.5 mm water film). Depending on which

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Dl Dr. Bernhard Lichtberger ergebenden Bremsmoment kann auf den Reibungsbeiwert zwischen den Rädern und dem Belag geschlossen werden.Dr. med. Bernhard Lichtberger resulting braking torque can be closed on the friction coefficient between the wheels and the pad.

Stand der Technik sind auch Kameras mit Bildauswertesystemen die so programmiert werden können, dass sie Objekte mit Kontrastunterschieden eindeutig 5 erkennen und zuordnen können. Ebenfalls Stand der Technik sind Scanner die über einen Lichtstrahl einen bestimmten Bereich abscannen und die Höhenunterschiede einer ebenen Fahrbahn ermitteln können. Stand der Technik sind außerdem auch Distanzmessgeräte die von einer Bezugsbasis aus berührungslos oder berührend Höhenunterschiede messen können. 10 Nachteilig bei dem heutigen Stand der Technik ist die zentrale manuelle Ansteuerung aller Düsen parallel über ein Hydraulikventil, weil damit keine einzelnen Bereiche wie ausgebesserte Belagstellen, Dehnfugen und dergleichen bei der Bearbeitung ausgenommen oder schonend, zum Beispiel durch Reduktion des Wasserdruckes der betroffenen Düsen, behandelt werden können. Nachteilig ist auch, dass die 15 manuelle Steuerung im Bereich ausgebesserter Stellen, Dehnfugen und dergleichen zu spät oder gar nicht weil manuell erfolgt, wodurch diese nachhaltig geschädigt werden. Aber selbst bei richtiger Abschattung wird der übrige Bereich der Fahrbahn nicht behandelt. Ein weiterer Nachteil ist beim jetzigen Stand der Technik, dass der durch die Reinigungsmaßnahme erzielte Reibungsbeiwert unmittelbar nach und 20 während der Arbeit unbekannt ist. Korrekturmaßnahmen sind daher entweder gar nicht oder nur im Nachhinein durch eine weitere Reinigungsmaßnahme mit zum Beispiel höherem Druck möglich. Es könnte aber auch sein, dass ein für den zu erzielenden Reibungsbeiwert zu hoher Druck angewendet wurde und dadurch die Fahrbahn selbst geschädigt wurde. Ais Nachteil ist auch zu sehen, dass derzeit das 25 Ergebnis der Arbeit nicht gemessen und aufgezeichnet wird und damit keine ausreichende Qualitätssicherung und -aufzeichnung möglich ist. Dadurch wird einerseits der Nachweis der Arbeit und der erreichten Qualität erheblich erschwert.State of the art are also cameras with image evaluation systems that can be programmed so that they can clearly identify and assign objects with contrast differences. Also state of the art are scanners that scan a specific area over a light beam and can determine the height differences of a flat roadway. State of the art are also distance measuring devices that can measure from a reference basis from non-contact or touching height differences. A disadvantage of the current state of the art is the central manual control of all nozzles in parallel via a hydraulic valve, because so no individual areas such as repaired covering sites, expansion joints and the like during processing excepted or gently, for example by reducing the water pressure of the affected nozzles, treated can be. It is also disadvantageous that the manual control in the area of repaired areas, expansion joints and the like occurs too late or not at all because of manual operation, as a result of which they are sustainably damaged. But even with proper shading of the remaining area of the road is not treated. A further disadvantage in the current state of the art is that the coefficient of friction achieved by the cleaning measure is unknown immediately after and during the work. Corrective measures are therefore either not possible at all or only in hindsight by a further cleaning measure with, for example, higher pressure. But it could also be that a too high pressure was applied for the coefficient of friction to be achieved, thereby damaging the road itself. As a disadvantage, it can also be seen that currently the result of the work is not measured and recorded and thus adequate quality assurance and recording is not possible. This considerably complicates proof of the work and the quality achieved.

Die Aufgabe der Erfindung ist es ausgebesserte Stellen eines Straßenbelages, 30 aufgeklebte Fahrbahnmarkierungen, Dehnfugen und dergleichen automatisch zu erkennen, wobei abhängig von der Form und der örtlichen Lage dieser Ausbesserungsstellen, Dehnfugen und dergleichen einzelne Düsen oder Düsengruppen über zugeordnete unabhängige Hydraulikventile individuell angesteuert werden. Die Aufgabe der Erfindung ist es auch den erzielten 35 Reibungsbeiwert während der Arbeit zu messen und davon abhängig den Wasserdruck, die Arbeitsgeschwindigkeit und die anderen Arbeitsparameter hinsichtlich eines vorgegebenen Zielwertes für den Reibungsbeiwert optimal einzustellen. Die Aufgabe der Erfindung ist es auch die Arbeitskennwerte, die Arbeitsergebnisse und die Lage der Ausbesserungsstellen, Dehnfugen und 40 dergleichen aufzuzeichnen und abzuspeichern.The object of the invention is it repaired areas of a road surface, 30 glued road markings, expansion joints and the like to recognize automatically, depending on the shape and the local situation of repair stations, expansion joints and the like individual nozzles or nozzle groups are controlled individually via associated independent hydraulic valves. The object of the invention is also to measure the achieved coefficient of friction during work and to set the water pressure, the working speed and the other working parameters with respect to a predetermined target value for the friction coefficient in an optimal manner. The object of the invention is also to record and store the working parameters, the work results and the location of the repair sites, expansion joints and the like.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass auf das Belagsreinigungsgerät vorkragend oder vorlaufend eine Apparatur zum Messen und Erkennen der Form und der örtlichen Lage von Belagsbereichen angebracht ist, welche im Gegensatz zum 45 übrigen Belag gesondert zu behandeln sind, wobei einzelne Düsen oder Düsengruppen unabhängig voneinander durch zugeordnete Hydraulikdrucksteuerventile so mit reduziertem Druck angesteuert werden, dass die mittels der Messapparatur gemessenen und erkannten Bereiche schonend behandelt werden. Die Aufgabe wird auch dadurch gelöst, dass um den Arbeitsdruck der Düsen so automatisch und nicht nur nach Erfahrungswerten anzusteuem dasThe object is achieved in that a device for measuring and detecting the shape and the local location of lining areas is mounted on the surface cleaning device projecting or leading, which are treated separately as opposed to the rest of the pad, with individual nozzles or nozzle groups independently by associated hydraulic pressure control valves are controlled with reduced pressure so that the measured and detected by means of the measuring apparatus areas are treated gently. The task is also solved by the fact that the working pressure of the nozzles is controlled so automatically and not only by empirical values

Belagsreinigungsgerät in Arbeitsrichtung hinten zusätzlich mit einem MessbremsradFloor cleaning device in working direction behind additionally with a measuring wheel

, Dl Dr. Bernhard Lichtberger ·**·.**.···: .*e3/.11 . * ....... ··· • · · · · ··· · · · • * * ·« · «· ·. • · ·· ·· ·· ·· ausgerüstet wird, welches die Messung der Griffigkeit des Belages nach und während der Reinigung erlaubt, wobei die Differenz zwischen der gemessenen Griffigkeit und einer vorgegebenen Sollgriffigkeit als Steuergröße für den gewählten Arbeitsdruck und die gewählte Arbeitsgeschwindigkeit verwendet wird. 5, Dr. med. Bernhard Lichtberger · ** ·. **. ···:. * E3 / .11. * ....... ··· • · · · · ··· · · · · * * · «·« · ·. It is used to measure the grip of the pad after and during cleaning, using the difference between the measured grip and a given nominal grip as the control of the selected working pressure and operating speed , 5

Durch die Verwendung von einzeln ansteuerbaren Ventilen können einzelne Düsen oder Düsengruppen unabhängig voneinander hinsichtlich des Wasserdurchflusses und des Wasserdruckes angesteuert werden. Mit dieser Anordnung kann ein Bediener bereite je nach Beschaffenheit des Belages die Betriebsparameter der 10 Düsen unabhängig manuell einstellen. Erkennt er also zum Beispiel ausgebesserte Stellen des Fahrbahnbelages, dann kann er durch visuelle Beobachtung von der Kabine aus die im Bereich der ausgebesserten Stelle wirksamen Düsen mit niedrigerem Druck ansteuern, damit diese nicht geschädigt wird. Durch die automatisch Detektierung der Form und der örtlichen Lage der ausgebesserten 15 Belagsstellen, von Dehnfugen, Fahrbahnmarkierungen und dgl., sei es durch eine Kamera mit Bildauswertung einen Scanner oder mehrere nebeneinander angeordnete Distanzmesser, können die Ventile so angesteuert werden, dass der Wasserdruck für die betroffenen Düsen reduziert oder erhöht werden kann. Durch die automatische Erkennung kann der zu reinigende Bereich weiter optimiert werden, 20 im Falle der manuellen Bedienung wird der Wasserdruck oft zu früh oder zu spät reduziert. Durch die Ansteuerung von einzelnen Düsen bzw. Düsengruppen werden die zu schonenden Stellen mit reduziertem Wasserdruck gereinigt, die übrigen aber mit optimalem Druck.By using individually controllable valves, individual nozzles or nozzle groups can be controlled independently with regard to the water flow and the water pressure. With this arrangement, an operator can independently adjust the operating parameters of the 10 nozzles independently depending on the nature of the coating. Thus, if he recognizes, for example, repaired areas of the road surface, then he can control by visual observation of the cabin in the area of the repaired point effective nozzles with lower pressure, so that it is not damaged. Due to the automatic detection of the shape and the local location of the repaired 15 pavement areas, of expansion joints, road markings and the like, be it by a camera with image analysis, a scanner or more juxtaposed distance meter, the valves can be controlled so that the water pressure for the affected nozzles can be reduced or increased. Automatic detection allows the area to be cleaned to be further optimized, 20 in the case of manual operation the water pressure is often reduced too early or too late. By controlling individual nozzles or nozzle groups, the areas to be protected are cleaned with reduced water pressure, but the others are cleaned at optimum pressure.

Durch die Messung des erreichten Reibungsbeiwertes durch das Bremsmessrad 25 welches vom Straßenfahrzeug nachgezogen wird, kann der Zielreibungsbeiwert mit dem aktuell erreichten Reibungsbeiwert verglichen werden. Ist der Reibungsbeiwert zu niedrig kann automatisch entweder die Arbeitsgeschwindigkeit erniedrigt und damit die Einwirkzeit erhöht oder aber der Wasserdruck weiter erhöht werden. Ist der aktuell gemessene Reibungsbeiwert höher als der Sollwert, dann kann automatisch 3o die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht werden oder aber der Wasserdruck erniedrigt werden. Der Vorteil der direkten Messung des Arbeitsergebnisses hat den Vorteil, dass der Bediener die Arbeiteparameter nun nicht mehr nach Erfahrungswerten einstelien muss, sondern dass dies über einen Auswertecomputer automatisch erfolgt. Für den Betreiber des Reinigungsfahrzeuges wiederum ist es von 35 kostenmäßigem Vorteil, die Vorgaben möglichst genau zu erfüllen. Werden die Vorgaben übertroffen, wird der Mehraufwand an Energie, Arbeitszeit in der Regel nicht abgegolten. Werden die Vorgaben für den Reibungsbeiwert nicht erfüllt, dann wird dies im Regelfall mit Pönalezahlungen bestraft. Die Aufzeichnung der Arbeiteparameter und des erreichten Reibungsbeiwertes belegen die Arbeitsleistung 4o und dienen als Qualitätsnachweis. Daneben werden auch die Daten der automatischen Erfassung zum Beispiel des Kamerabildes aufgezeichnet. Diese Aufzeichnungen können für den Fahrbahnerhalter von Vorteil sein, weil er über diese Aufzeichnungen Informationen über die genaue Lage, Ausdehnung und Form, sowie den Zustand von ausgebesserten Stellen, Dehnfiigen, Markierungen und dergleichen 45 erhält. Werden zur automatischen Erfassung Scanner oder Distanzmesser verwendet, so besteht auch die Möglichkeiten aus den Distanzmessungen Aussagen über die Rauhigkeit oder Verriffelung des Belages zu gewinnen. Die Anlage wird über einen Computer gesteuert. Über ein Wegmessrad, welches pro Umdrehung eine bestimmte Anzahl Impulse liefert, kann der zurückgelegte Weg gemessen so werden. Über ein Zeitfenster und die in diesem liegende Anzahl von Impulsen kann auch die Arbeitsgeschwindigkeit sehr genau gemessen werden. Über den WeggeberBy measuring the achieved coefficient of friction by the Bremsmessrad 25 which is retraced by the road vehicle, the Zielreibungsbeiwert can be compared with the currently achieved coefficient of friction. If the coefficient of friction is too low, either the working speed can be lowered automatically, thus increasing the exposure time or the water pressure can be further increased. If the currently measured coefficient of friction is higher than the nominal value, then the working speed can be increased automatically or the water pressure can be lowered. The advantage of the direct measurement of the work result has the advantage that the operator no longer has to set the working parameters according to empirical values, but that this is done automatically via an evaluation computer. For the operator of the cleaning vehicle, in turn, it is a cost advantage to meet the specifications as accurately as possible. If the requirements are exceeded, the additional expenditure of energy, working time is usually not compensated. If the specifications for the coefficient of friction are not met, then this is usually penalized with penalty payments. The recording of the working parameters and the achieved coefficient of friction confirm the work performance 4o and serve as proof of quality. In addition, the data of the automatic detection of, for example, the camera image is also recorded. These records may be of benefit to the track operator because he receives information about the exact location, extent and shape, as well as the condition of patched areas, stretch marks, markings and the like 45 through these records. If scanners or distance meters are used for the automatic detection, there are also the possibilities of obtaining statements about the roughness or embossing of the covering from the distance measurements. The system is controlled by a computer. About a Wegmessrad, which provides a certain number of pulses per revolution, the distance traveled can be measured so. Over a time window and lying in this number of pulses and the operating speed can be measured very accurately. About the Weggeber

-4/.11 . • ···-4 / .11. • ···

Dl Dr. Bernhard Lichtberger .*·. .**. ···;. • · · · *·* • · · · · ·· ·· ·· und den eingegebenen Startpunkt kann jede Messung einem bestimmten Ort zugeordnet werden.Dr. med. Bernhard Lichtberger. . **. ··· ;. And the entered starting point, each measurement can be assigned to a specific location.

Figur 1 zeigt im oberen Bild schematisch das Reinigungsgerät mit der automatischen 5 Erfassung der Belagsoberfläche mittels elektronischer Kamera und demFigure 1 shows in the upper picture schematically the cleaning device with the automatic 5 detection of the surface of the pavement by means of electronic camera and the

Impulsweggeber von der Seite her und im unteren Bild die Anordnung der einzelnen Düsen mit den zugehörigen Steuerventilen.Pulse transducer from the side and in the bottom picture the arrangement of the individual nozzles with the associated control valves.

Figur 2 zeigt schematisch das Reinigungsgerät von der Seite und von vorne her gesehen mit einem Scanner als automatische Erfassung der Fahrbahn sowie einem io Diagramm welches schematisch die gemessenen Höhen zeigt.Figure 2 shows schematically the cleaning device seen from the side and from the front with a scanner as an automatic detection of the road and a io diagram which schematically shows the measured heights.

Figur 3 zeigt schematisch das Reinigungsgerät von der Seite und von vorne her gesehen mit mehreren Distanzmessern, sowie einem Diagramm welches die gemessenen Höhen der einzelnen Distanzmesser zeigt.FIG. 3 shows schematically the cleaning device viewed from the side and from the front with a plurality of distance meters, as well as a diagram showing the measured heights of the individual distance meters.

Figur 4 zeigt schematisch das Strassenfahrzeug mit dem Reinigungsgerät, dem 15 Impulsweggeber, der automatischen Fahrbahnerkennung und dem angekuppelten und nachgezogenen Bremswagen zur Ermittlung des aktuellen Reibungsbeiwertes. Figur 5 zeigt schematisch die Zusammenschaltung der verschiedenen Ein- und Ausgangsgrößen die in den Computer geführt werden, sowie den Bildschirm, den Protokolldrucker und das Datenspeichergerät. 20FIG. 4 schematically shows the road vehicle with the cleaning device, the 15-pulse direction indicator, the automatic roadway recognition and the coupled and retracted brake car for determining the current coefficient of friction. Figure 5 shows schematically the interconnection of the various inputs and outputs which are fed into the computer, as well as the screen, the log printer and the data storage device. 20

Figur 1 zeigt in der oberen Bildhälfte das Reinigungsgerät 4 von dem die Absaugschläuche 6 wegführen, die Düsen Di und die einzelnen Ventile Vi die eine für die Düsen unabhängige Einstellung des Wasserdruckes pi erlauben. Der Wegmesser W liefert pro Umdrehung eine bestimmte Anzahl Impulse über die der 25 Wegvorschub und die Arbeitsgeschwindigkeit bestimmt werden können. Über die Kamera K wird der Arbeitsbereich 10 aufgezeichnet und über ein Bildauswertungsprogramm analysiert. Schematisch dargestellt wurde eine Querdehnfuge 1 eine Ausbesserungsstelle der Fahrbahn As und eine Längsfuge oder Längsrille 8. 7 zeigt die Arbeitsrichtung des Gerätes. Erfasst die Kamera nun 30 zum Beispiel eine ausgebesserte Stelle der Fahrbahn wie einen Teil von As, dann kann die Übergangskante zwischen unbeschädigter Fahrbahn und ausgebesserte Fahrbahn auf Grund des Kontrastes ausgewertet werden. Der erkannte Bereich der ausgebesserten Fahrbahn erlaubt es nun automatisch den Druck der entsprechenden Düsen in diesem konkreten Beispiel in etwa die Düsen D1-D7 zu 35 reduzieren. Im Falle einer Querfuge 1 werden alle Düsen D1-D14 für einen kurzen Weg entsprechend der Ausdehnung der Querfuge in Längsrichtung mit niedrigerem Druck beaufschlagt. Im Falle der Längsfuge 8 würde zum Beispiel nur der Druck der Düse D12 reduziert. Da die Kamera K mit Bildauswertung vorlaufend arbeitet, muss die örtliche Lage und Ausdehnung der ausgebesserten Stellen 2, Dehnfugen 1,8, 40 Fahrbahnmarkierungen und dgl. im Computer 14 zwischengespeichert und die entsprechenden Steuersignale an die Ventile Vi entsprechend ortsverzögert ausgegeben werden.FIG. 1 shows in the upper half of the picture the cleaning device 4 from which the suction hoses 6 lead away, the nozzles Di and the individual valves Vi which allow an adjustment of the water pressure pi independent of the nozzles. The odometer W provides per revolution, a certain number of pulses over the 25 Wegvorschub and the working speed can be determined. The work area 10 is recorded via the camera K and analyzed via an image evaluation program. Schematically illustrated was a transverse expansion joint 1 a repair point of the roadway As and a longitudinal joint or longitudinal groove 8. 7 shows the working direction of the device. If the camera now detects, for example, a repaired part of the roadway like a part of As, then the transitional edge between undamaged road surface and repaired roadway can be evaluated on the basis of the contrast. The detected area of the repaired roadway now automatically allows the pressure of the corresponding nozzles in this specific example to be approximately reduced to nozzles D1-D7. In the case of a transverse joint 1, all nozzles D1-D14 are subjected to a lower pressure for a short distance corresponding to the extent of the transverse joint in the longitudinal direction. In the case of the longitudinal joint 8, for example, only the pressure of the nozzle D12 would be reduced. Since the camera K works in advance with image evaluation, the local position and extent of the repaired areas 2, expansion joints 1.8, 40 lane markings and the like. Must be cached in the computer 14 and the corresponding control signals to the valves Vi are issued according location with delay.

Figur 2 zeigt eine Anordnung des Reinigungsgerätes 4 mit aufgebautem Scanner SC. Der Scanbereich 9 überstreckt sich dabei mindestens über die Breite des 45 Arbeitsbereiches des Reinigungsgerätes. Die Ausführung mit Scanner SC nutzt den Umstand, dass ausgebesserte Stellen des Belages, Fugen oder auf die Fahrbahn aufgeklebte Markierungen um 2-3 mm höher liegen als die Fahrbahn selbst. Über diesen Höhenunterschied kann die Lage der Fugen, Ausbesserungsstellen und dgl. detektiert werden. Wieder werden der Ort und die Lage der Stellen so zwischengespeichert und ortsversetzt die Düsen angesteuert. Der Scanner SC selbst liefert die Daten in Polarkoordinaten die in kartesische Koordinaten umgerechnetFIG. 2 shows an arrangement of the cleaning device 4 with the scanner SC set up. The scan area 9 extends over at least the width of the working area of the cleaning device. The version with scanner SC makes use of the circumstance that repaired areas of the covering, joints or marks affixed to the road surface are 2-3 mm higher than the road itself. The position of the joints, repair points and the like can be detected via this height difference. Again, the location and the location of the bodies are cached and spatially addressed the nozzles. The scanner SC itself delivers the data in polar coordinates converted into Cartesian coordinates

Dl Dr. Bernhard Lichtberger ·· ···· • · · • · · • · 9 « · ·· ·· **5/. 11 .··. • ··· ·« ··· · · · · • · 9 · » ·· 99 ·· werden. Die Scanrate wird je nach Arbeitsgeschwindigkeit des Gerätes so gewählt, dass z.B. Dehnfugen sicher erfasst werden können z. B. ein Scan jede 5mm Vorschub des Reinigungswagens.Dr. med. Bernhard Lichtberger ··················. 11th ··. ··· ··············································. The scan rate is chosen according to the operating speed of the device so that e.g. Expansion joints can be detected safely z. Eg a scan every 5mm feed of the cleaning cart.

Eine andere mögliche Ausführung der automatischen Erfassung der ausgebesserten Fahrbahnstellen, Dehnfugen oder Fahrbahnmarkierungen zeigt Figur 3. Hier wird ebenfalls der Höhenunterschied über mehrere Distanzmesser DMi gemessen. Je nach Anzahl der Distanzmesser kann in Querrichtung eine höhere Auflösung erzielt werden. Je weniger Distanzmesser verwendet werden, umso grober wird auch die Möglichkeit Ausbesserungsstellen und Querfugen zu erfassen. Eine sinnvolle Obergrenze von Distanzmessern DMi ergibt sich durch die Anzahl der eingesetzten Düsen. Sinnvoll wäre es z. B. vor jede Düse Di vorlaufend einen Distanzmesser DMi einzusetzen.Another possible embodiment of the automatic detection of repaired roadway locations, expansion joints or road markings is shown in FIG 3. Here, the height difference is also measured over several distance meter DMi. Depending on the number of distance meters, a higher resolution can be achieved in the transverse direction. The fewer distance meters are used, the richer the possibility to detect repair points and transverse joints. A reasonable upper limit of distance meters DMi results from the number of nozzles used. It would be useful z. B. before each nozzle Di beforehand to use a distance meter DMi.

Figur 4 zeigt schematisch die Gesamtanordnung. Das straßenfahrbare Fahrzeug 11 schiebt ein Reinigungsgerät 4 vor sich her. Das Fahrzeug ist dabei mit einer Hochvakuumanlage ausgestattet welches über Schläuche 6 vom Reinigungsgerät 4 das überschüssige Wasser und die Verschmutzungspartikel absaugt. Auf dem Reinigungsgerät 4 ist ein Gerät K, SC oder DMi montiert welches Ausbesserungsstellen der Fahrbahn, Fugen oder Fahrbahnmarkierungen und dgl. automatisch erkennt. Diese Erfassungsgeräte können entweder eine Kamera K mit Bildauswertungsprogramm, ein Scanner SC oder die Anordnung mehrerer Distanzmesser DMi sein. Vom Fahrzeug selbst kann in Arbeitsstellung z. B. über Luftzylinder ein Wegmessrad W mit Impulsgeber an die Fahrbahn angepresst werden, um den Vorschub des Gerätes zu messen und daraus auch die Arbeitsgeschwindigkeit zu bestimmen oder zu regeln. Das Fahrzeug zieht einen Anhänger 16 nach, welcher über eine Bremsmessrad 12 den erzielten Reibungsbeiwert μη der gereinigten Fahrbahn misst. Im Fahrzeug durch den Bediener einseh- und bedienbar befindet sich der Auswertecomputer 14 mit dazugehörigem Monitor 15, Speichergerät 16 und Aufzeichnungsgerät 17. Überden Monitor kann der Bediener die Arbeitsparameter kontrollieren, er kann die Auswertung der automatischen Erfassung der ausgebesserten Stellen, Fugen und dergleichen kontrollieren und falls notwendig die automatische Steuerung korrigieren. Abhängig vom Sollwert des zu erzielenden Reibungsbeiwertes psoll und der Differenz zum aktuell gemessenen Reibungsbeiwert μη kann der Arbeitsdruck pi und die Arbeitsgeschwindigkeit des Reinigungsgerätes gesteuert werden. Die Messwerte und Arbeitsparameter werden abhängig vom Ort aufgezeichnet. Damit ist es dem Fahrbahnbetreiber möglich diese Daten auch anderweitig zu nutzen und auszuwerten.Figure 4 shows schematically the overall arrangement. The road vehicle 11 pushes a cleaning device 4 in front of him. The vehicle is equipped with a high-vacuum system which sucks the excess water and the dirt particles via hoses 6 from the cleaning device 4. On the cleaning device 4, a device K, SC or DMi is mounted which repair points of the road, joints or road markings and the like. Automatically detects. These detection devices can either be a camera K with an image evaluation program, a scanner SC or the arrangement of several distance meters DMi. From the vehicle itself can in working position z. B. via air cylinder a Wegmessrad W be pressed with pulse generator to the road to measure the feed of the device and to determine the operating speed or to regulate. The vehicle follows a trailer 16, which measures the friction coefficient μη of the cleaned roadway via a brake caliper 12. In the vehicle by the operator einseh- and operated is the evaluation computer 14 with associated monitor 15, storage device 16 and recording device 17. About the monitor, the operator can control the working parameters, he can control the evaluation of automatic detection of patched areas, joints and the like and if necessary correct the automatic control. Depending on the target value of the friction coefficient psoll to be achieved and the difference to the currently measured friction coefficient μη, the working pressure pi and the operating speed of the cleaning device can be controlled. The measured values and working parameters are recorded depending on the location. This makes it possible for the road operator to use and evaluate this data in other ways.

Figur 5 zeigt den Prinzipaufbau der Elektronik. In den Auswertecomputer 14 werden entweder die Kameradaten K, die Scannerdaten SC oder die Abstandsmessgeberdaten DMi eingelesen und ausgewertet. Abhängig von der automatischen Erkennung der örtlichen Lage und Form der Ausbesserungsstellen, der Bodenmarkierungen, der Fugen oder dgl. werden die einzelnen Steuersignale für die Hydraulikventile Vi örtlich versetzt (Versatz = Abstand von Düsenposition zur Mittellage der Erkennungsmessgeräte) so ausgegeben, dass die Düsen Di z.B. im Bereich einer Ausbesserungsstelle mit reduziertem Druck pi betrieben werden. Gleichzeitig wird überdas Bremsmessrad 12 der erreichte Reibungsbeiwert μη gemessen. Die Differenz zwischen dem Soll-Reibungsbeiwert psoll und dem aktuell gemessenen Reibungsbeiwert μη dient als Steuergröße für den Arbeitsdruck p der Düsen Di für den regulären Straßenbelag. Die örtliche Zuordnung und der örtliche Versatz zwischen erkannten Problembereich der Fahrbahn wird über ein Wegmessrad W gemessen und gesteuert. Der Computer 14 verfügt über einenFIG. 5 shows the basic structure of the electronics. In the evaluation computer 14, either the camera data K, the scanner data SC or the distance encoder data DMi are read in and evaluated. Depending on the automatic detection of the local location and shape of the repair points, the floor markings, the joints or the like. The individual control signals for the hydraulic valves Vi spatially offset (offset = distance from the nozzle position to the center position of the recognition measuring devices) are output so that the nozzle di. be operated in the area of a repair point with reduced pressure pi. At the same time, the friction coefficient μη achieved is measured via the brake measuring wheel 12. The difference between the target coefficient of friction pset and the currently measured coefficient of friction μη serves as a control variable for the working pressure p of the nozzles Di for the regular road surface. The local assignment and the local offset between detected problem area of the roadway is measured and controlled by a Wegmessrad W. The computer 14 has a

• ··» ♦ · · · • · · · · · · , Dl Dr. Bernhard Lichtberger• ·· »♦ · · · · · · · · · · · · · Bernhard Lichtberger

Monitor 15 welcher grafisch die erkannten Problembereiche zeigt und außerdem den Überblick über die Arbeitsparameter und den aktuellen Betriebszustand wiedergibt. Die Daten werden auf ein Speichergerät 16 übertragen und abgespeichert. Als Nachweis der erreichten Arbeitsqualität werden die Arbeitsparameter und der s erreichte Reibungsbeiwert auf einem Datenrecorder 17 aufgezeichnet. 10 15 20 25Monitor 15 which graphically shows the recognized problem areas and also reflects the overview of the working parameters and the current operating state. The data is transferred to a storage device 16 and stored. As proof of the achieved quality of work, the working parameters and the coefficient of friction reached s are recorded on a data recorder 17. 10 15 20 25

Liste der verwendeten Bezugszeichnungen und Abkürzungen: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18List of reference drawings and abbreviations used: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Querfuge ausgebesserte Fahrbahnstelle, aufgeklebte Fahrbahnmarkierung etc. Fahrbahnoberfläche Reinigungsgerät Halterung für Messgeräte Absaugschläuche Arbeitsrichtung Längsfuge Scanbereich erfasster Kamerabereich straßenfahrbares Fahrzeug Bremsmessrad Auswertegerät für Bremsmessrad Auswerte- und Steuercomputer Monitor, Anzeigegerät Datenspeichergerät (USB-Stick, CD-ROM, DVD, Festplatte etc.) Aufzeichnungsgerät (Drucker, Plotter, Schreiber etc.) Anhänger mit BremsmessradCross-gap repaired road surface, glued-on road markings etc. Road surface Cleaning device Holder for measuring equipment Suction hoses Working direction longitudinal joint Scanning area Detected camera area Road vehicle Vehicle brake measuring wheel Evaluation unit for brake measuring wheel Evaluation and control computer Monitor, display Device Data storage device (USB stick, CD-ROM, DVD, hard disk, etc.) Recording device ( Printer, plotter, recorder etc.) Trailer with brake measuring wheel

Ak As As1 30 As2 Di DMi FB i 35 l/m K P· SC Vi 40 W x y z pa 45 μη psoll erfasster Auswertebereich der Kamera mit Bildauswertung ausgebesserter Bereich der Fahrbahn ausgebesserter Bereich der Fahrbahn ausgebesserter Bereich der Fahrbahn DüsenAk As As1 30 As2 Di DMi FB i 35 l / m K P · SC Vi 40 W x y z pa 45 μη psoll detected evaluation range of the camera with image evaluation repaired area of the roadway repaired area of the roadway repaired area of the roadway Nozzles

DistanzmesserDistance meter

Bremskraftbraking force

Indexindex

Impulse je Meter des Wegmessrades KameraPulses per meter of the measuring wheel of the camera

Wasserdrücke für die entsprechend beaufschlagten Düsen ScannerWater pressures for the correspondingly pressurized nozzle scanner

HydrauliksteuerventileHydraulic control valves

Wegmessradmeasuring wheel

Koordinate in Längsrichtung (Fahrtrichtung)Coordinate in longitudinal direction (direction of travel)

Koordinate in Querrichtung VertikalkoordinateCoordinate in the transverse direction Vertical coordinate

Reibungsbeiwert der ungereinigten Fahrbahn Reibungsbeiwert der gereinigten Fahrbahn Sollreibungsbeiwert der gereinigten Fahrbahn 50Friction coefficient of the unpaved road Friction coefficient of the cleaned road Impact coefficient of the cleaned road 50

Claims (8)

Dl Dr. Bernhard Lichtberger • · · · ·· ·· • · · · ·· ·* PATENTANSPRÜCHE: 1. Belagsreiniger mit manuell angesteuerten Düsen die mit unter Hochdruck stehendem Wasser beaufschlagt sind zum Wiederherstellen der Griffigkeit eines Belages, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Belagsreinigungsgerät (4) vorkragend oder vorlaufend eine Apparatur (K), (SC) oder (DMi) zum Messen und Erkennen der Form und der örtlichen Lage von Belagsbereichen (1), (2), (8) angebracht ist, welche im Gegensatz zum übrigen Belag (3) gesondert behandelt werden.Dr. med. PATENT CLAIMS: 1. Coating cleaner with manually controlled nozzles which are exposed to high-pressure water for restoring the grip of a covering, characterized in that the surface cleaning device ( 4) projecting or leading a device (K), (SC) or (DMi) for measuring and detecting the shape and the local position of lining areas (1), (2), (8) is mounted, which in contrast to the rest of the coating (3) be treated separately. 2. Belagsreiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Belagsreinigungsgerät (4) vorkragend oder vorlaufend angebrachte Apparatur aus einer Kamera (K) mit Bildauswertungsprogramm besteht.2. lining cleaner according to claim 1, characterized in that the on the surface cleaning device (4) projecting or leading attached apparatus consists of a camera (K) with image evaluation program. 3. Belagsreiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die auf das Belagsreinigungsgerät vorkragend oder vorlaufend angebrachte Apparatur aus einem Scanner (SC) mit Auswertung der Höhenunterschiede zwischen gesondert zu behandelnden Belagsbereichen (1), (2), (8) und dem übrigen Belag (3) besteht.3. lining cleaner according to claim 1, characterized in that the on the surface cleaning device vorkragend or leading attached apparatus from a scanner (SC) with evaluation of height differences between separately treated covering areas (1), (2), (8) and the rest of the covering ( 3). 4. Belagsreiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Belagsreinigungsgerät (4) vorkragend oder voriaufend angebrachte Apparatur aus einem oder mehreren Distanzmessern (DMi) mit Auswertung der Höhenunterschiede zwischen gesondert zu behandelnden Belagsbereichen (1), (2), (8) und dem übrigen Belag (3) besteht.4. lining cleaner according to claim 1, characterized in that the on the surface cleaning device (4) projecting or voriaufend attached apparatus from one or more distance blades (DMi) with evaluation of the height differences between separately treated covering areas (1), (2), (8 ) and the rest of the lining (3). 5. Belagsreiniger nach Anspruch 2,3 und 4, dadurch gekennzeichnet dass einzelne Düsen (Di) oder Düsengruppen (Di) unabhängig voneinander durch zugeordnete Hydrauliksteuerventile (Vi) so mit reduziertem Druck (pi) angesteuert werden, dass die mittels der Messapparatur (K), (SC), (DMi) gemessenen und erkannten Bereiche (1), (2), (8) schonend behandelt werden.5. lining cleaner according to claim 2,3 and 4, characterized in that individual nozzles (Di) or nozzle groups (Di) are independently controlled by associated hydraulic control valves (Vi) so with reduced pressure (pi) that by means of the measuring apparatus (K) , (SC), (DMi) measured and recognized areas (1), (2), (8) are treated gently. 6. Belagsreiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die örtliche Lage der zu schonenden Bereiche des Belages (1), (2), (8) und die Arbeitsgeschwindigkeit des Belagsreinigers (4), (11) über ein Wegmessrad (W) bestimmt und ermittelt wird, wobei der örtliche Versatz zwischen der Messaparatur (K), (SC), (DMi) und der Anordnung der Düsen (Di) so berücksichtigt wird, dass die Düsen (Di) zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort angesteuert werden.6. lining cleaner according to claim 1, characterized in that the local position of the areas to be protected of the lining (1), (2), (8) and the working speed of the lining cleaner (4), (11) via a Wegmessrad (W) and determines is determined, wherein the local offset between the Messaparatur (K), (SC), (DMi) and the arrangement of the nozzles (Di) is taken into account so that the nozzles (Di) are driven at the right time at the right place. 7. Belagsreiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass das Belagsreinigungsgerät (11) in Arbeitsrichtung (7) hinten zusätzlich mit einem Messbremsrad (12) ausgerüstet wird, welches die Messung der Griffigkeit (μη) des Belages nach und während der Reinigung erlaubt, wobei die Differenz zwischen der gemessenen Griffigkeit (μη) und einer vorgegebenen Sollgriffigkeit (psoll) als Steuergröße für den gewählten Arbeitsdruck (p) und die gewählte Arbeitsgeschwindigkeit verwendet wird.7. lining cleaner according to claim 1, characterized in that the lining cleaning device (11) in the working direction (7) behind additionally equipped with a Messbremsrad (12), which allows the measurement of the grip (μη) of the coating after and during cleaning, wherein the Difference between the measured grip (μη) and a given target grip (psoll) is used as a control variable for the selected working pressure (p) and the selected operating speed. 8. Belagsreiniger nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet dass ein Steuercomputer (14) aufgebaut wird, der als Eingangsgrößen die yVegmessimpulse des Wegmessrades (W), der verwendeten Messapparatur (K), (SC), (DMi), der gemessenen Griffigkeit nach der Reinigung (μη) so verarbeitet, dass als Ausgangs- und Steuergrößen die einzelnen Ventile (Vi) der einzelnen Düsen (Di) oder Düsengruppen (Di) so angesteuert werden, dass die detektierten gesondert zu behandelnden Belagsbereiche (1), (2), (8) schonend behandelt werden und dass dem Bediener über einen Monitor die detektierten Bereiche (1), (2), (8) und die Arbeitsparameter angezeigt werden ’e/Yi .··. « Dl Dr. Bernhard Lichtberger und dass diese detektierten Bereiche (1), (2), (8) und deren Form und örtliche Lage sowie die Betriebsparameter auf einem Speichergerät (16) abgespeichert werden und dass die Griffigkeit des Belages nach der Arbeit (μη) und die relevanten Arbeitsparameter auf einem Recorder (17) ausgedruckt, gespeichert und dargestellt werden. 58. lining cleaner according to claim 1-7, characterized in that a control computer (14) is constructed, which as inputs the yVegmessimpulse the Wegmessrades (W), the measuring apparatus used (K), (SC), (DMi), the measured grip after the cleaning (μη) processed so that as output and control variables, the individual valves (Vi) of the individual nozzles (Di) or nozzle groups (Di) are controlled so that the detected separately to be treated coating areas (1), (2) (8) are treated with care and that the operator is shown via a monitor the detected areas (1), (2), (8) and the working parameters' e / Yi. ··. "Dl. Bernhard Lichtberger and that these detected areas (1), (2), (8) and their shape and location and the operating parameters are stored on a storage device (16) and that the grip of the coating after work (μη) and the relevant Work parameters on a recorder (17) are printed, stored and displayed. 5