DE102022213393A1

DE102022213393A1 - Verfahren zum durchführen einer flächendeckenden verdichtungskontrolle einer bodenverdichtungsmaschine mit einem mobilteil, mobilteil sowie einrichtung zum durchführen einer flächendeckenden verdichtungskontrolle

Info

Publication number: DE102022213393A1
Application number: DE102022213393.5A
Authority: DE
Inventors: Sascha Kneip
Original assignee: Bomag GmbH and Co OHG
Current assignee: Bomag GmbH and Co OHG
Priority date: 2022-12-09
Filing date: 2022-12-09
Publication date: 2024-06-20

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Durchführen einer flächendeckenden Verdichtungskontrolle mit einer Bodenverdichtungsmaschine mit einem Mobilteil wobei die Bodenverdichtungsmaschine eine Bodenkontakteinrichtung, einen Antriebsmotor und eine die Bodenkontakteinrichtung in Vibrationen versetzende und von dem Antriebsmotor angetriebene Schwingungserregungsanordnung aufweist. Das Mobilteil umfasst ein Gehäuse und innerhalb des Gehäuses eine zur Erfassung eines Schalldrucks und/oder Schwingungen der Bodenverdichtungsmaschine geeignete interne Sensoranordnung, eine mit der Sensoranordnung innerhalb des Gehäuses in Signalverbindung stehende Verarbeitungseinheit zur Verarbeitung von Signalen, die von der Sensoranordnung an die Verarbeitungseinheit übermittelt werden, und einen Energiespeicher zur Speicherung elektrischer Energie, wobei der Energiespeicher die für den Betrieb des Mobilteils erforderliche elektrische Energie zur Verfügung stellt. Die Erfindung betrifft ferner ein Mobilteil sowie eine Einrichtung zum Durchführen einer flächendeckenden Verdichtungskontrolle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen einer flächendeckenden Verdichtungskontrolle einer Bodenverdichtungsmaschine mit einem Mobilteil, ein Mobilteil sowie eine Einrichtung zum Durchführen einer flächendeckenden Verdichtungskontrolle.
In vielen Bauunternehmungen ist eine Verdichtung des Bodenuntergrundes erforderlich, um beispielsweise geforderte Tragfähigkeiten des Bodenuntergrundes zu gewährleisten. Dazu sind im Stand der Technik zahlreiche Baumaschinen beschrieben, die den Bodenuntergrund statisch, d.h. aufgrund ihres Eigengewichtes, oder dynamisch, d.h. mit Hilfe einer Schwingungserregungsanordnung, verdichten. Diese Maschinen werden dazu über den zu verdichtenden Bodenuntergrund geführt. Dazu können die Maschinen handgeführt oder ferngesteuert sein oder auch von einem auf der Baumaschine selbst befindlichen Bediener, beispielsweise aus einem Fahrstand der Bodenverdichtungsmaschine heraus, gesteuert werden. Ein wesentliches Gütekriterium über die geleisteten Verdichtungsarbeiten ist häufig eine über die Fläche möglichst gleichmäßige Verdichtung. Gleichzeitig soll der Verdichtungsvorgang ferner möglichst wirtschaftlich sein und unnötiges Überfahren eines bereits ausreichend verdichteten Bodenuntergrundes vermieden werden. Ansätze, die in diesem Zusammenhang eine Beobachtung des Verdichtungsvorgangs ermöglichen, um eine möglichst gleichmäßige und effiziente Verdichtung einer zu verdichtenden Fläche zu ermöglichen, werden allgemein unter dem Oberbegriff „flächendeckende Verdichtungskontrolle“ (FDVK) zusammengefasst.
Im Stand der Technik sind dazu verschiedene Ansätze beschrieben, den Bediener bei FDVK-Anwendungen zu unterstützen. Ein solches System der Anmelderin ist beispielsweise unter der Bezeichnung BCM05 bekannt. Häufig sind solche Systeme als Zusatzausstattung von den Herstellern der Bodenverdichtungsmaschinen oder Systemlieferanten erhältlich. Sie umfassen regelmäßig einen oder mehrere Sensoren, die an der Bodenverdichtungsmaschine an bestimmten Stellen positioniert werden müssen. Diese Sensoren werden dann mit weiteren Systemkomponenten der Bodenverdichtungsmaschine verbunden bzw. in eine Maschinensteuerung eingebunden, beispielsweise einer Maschinensteuereinheit, einem Anzeigebildschirm etc. Üblicherweise werden diese Systeme über das Bordnetz der Bodenverdichtungsmaschine mit der für den Betrieb erforderlichen elektrischen Energie versorgt. Dadurch, dass diese Systeme regelmäßig auf fest in der jeweiligen Bodenverdichtungsmaschine installierte Sensoren und Maschinensteuerungen zurückgreifen, kann der Installationsaufwand sehr groß sein. Insbesondere eine Nachrüstung von Bodenverdichtungsmaschinen wird daher häufig aus Kostengründen nicht durchgeführt. Ferner sind die einzelnen Systeme herstellerübergreifend regelmäßig nicht kompatibel, so dass in einer Flotte von Bodenverdichtungsmaschinen untereinander sehr unterschiedliche FDVK-Systeme vorhanden sein können, die kaum einen direkten Vergleich der jeweiligen Messergebnisse untereinander gestatten.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit anzugeben, eine einfache flächendeckende Verdichtungskontrolle zu ermöglichen, die gleichzeitig besonders geeignet für eine Nachrüstung einer bestehenden Bodenverdichtungsmaschine ist.
Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einem Verfahren, einem Mobilteil und einer Einrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen einer flächendeckenden Verdichtungskontrolle mit einer Bodenverdichtungsmaschine und mit einem Mobilteil. Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind somit baulich gesehen zwei Komponenten erforderlich, nämlich die Bodenverdichtungsmaschine und ein Mobilteil. Beide Komponenten werden nachstehend zunächst für sich näher erläutert.
Bodenverdichtungsmaschinen sind im Stand der Technik in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Übergreifend finden diese Maschinen überall dort Anwendung, wo eine Verdichtung des Bodenuntergrundes maschinell erreicht werden soll. Gemeinsam ist allen Bodenverdichtungsmaschinen der vorliegend relevanten Art das Vorhandensein einer Bodenkontakteinrichtung. Die Bodenkontakteinrichtung bezeichnet somit denjenigen Teil der Bodenverdichtungsmaschine, der im Verdichtungsbetrieb in direktem Kontakt mit der Oberfläche des zu verdichtenden Bodenuntergrundes steht. Eine solche Bodenkontakteinrichtung kann beispielsweise eine im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildete Walzbandage sein, wie sie häufig bei Straßenwalzen, beispielsweise in Form von schemelgelenkten und/oder knickgelenkten Straßenwalzen, oder Walzenzügen verwendet werden. Alternativ kann die Bodenkontakteinrichtung auch eher plattenförmig ausgebildet sein, wie es beispielsweise bei sogenannten Rüttelplatten oder Vibrationsstampfern der Fall ist. Die für die vorliegende Erfindung relevanten Bodenverdichtungsmaschinen weisen ferner einen Antriebsmotor auf, bei dem es sich beispielsweise um einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Dieselverbrennungsmotor, oder einen Elektromotor handeln kann. Die Bodenverdichtungsmaschinen können selbstfahrend ausgebildet sein, d.h. eine Vortriebsbewegung selbst antreiben, was häufig bei verhältnismäßig größeren Bodenverdichtungsmaschinen, wie beispielsweise Straßenwalzen, Walzenzügen und schweren Rüttelplatte, der Fall ist, oder aber auch durch Muskelkraft des Bedieners bewegbar sein, was beispielsweise regelmäßig bei verhältnismäßig kleineren Bodenverdichtungsmaschinen, wie beispielsweise Rüttelplatte, handgeführten Verdichtungswalzen und Vibrationsstampfern, der Fall ist. Die Bodenverdichtungsmaschinen können ferngesteuert oder handgeführt sein oder von einem auf der Bodenverdichtungsmaschine aufsitzenden und üblicherweise in einem Fahrstand befindlichen Bediener bedient werden. Integraler Bestandteil der vorliegend relevanten Bodenverdichtungsmaschinen ist ferner eine die Bodenkontakteinrichtung in Vibrationen versetzende und von dem Antriebsmotor angetriebene Schwingungserregungsanordnung. Eine solche Schwingungserregungsanordnung kann insbesondere ein sogenannter und an sich bekannter Unwuchterreger sein, wobei im Stand der Technik beispielsweise sogenannte Kreiserreger, Oszillationserreger und Richtschwinger bekannt sind. Diese können sogar derart ausgebildet sein, dass eine Veränderung und Einstellung der Hauptwirkungsrichtung und/oder der Wirkungsintensität möglich ist. Der Unwuchterreger der Schwingungserregungsanordnung kann mehrere, auch gegenläufig zueinander drehbare, Unwuchten umfassen. Die Schwingungserregungsanordnung kann insbesondere unmittelbar an der jeweiligen Bodenkontakteinrichtung angeordnet sein, um eine möglichst effiziente Weiterleitung der von der Schwingungserregungsanordnung erzeugten Schwingungen auf die Bodenkontakteinrichtung und damit auf den Bodenuntergrund zu ermöglichen.
Eine weitere Komponente ist das Mobilteil. Bei dem Mobilteil handelt es sich um ein gegenüber der Bodenverdichtungsmaschine deutlich kleineres und leichteres Element, das idealerweise von der Bedienperson mitführbar ist. Das Mobilteil ist nicht unbedingt stets fest mit der Bodenverdichtungsmaschine verbunden. Die Bodenverdichtungsmaschine ist somit auch ohne das Mobilteil voll funktionsfähig in Bezug auf die Verdichtung des Bodenuntergrundes. Wesentlich für das Mobilteil sind ein Gehäuse und innerhalb des Gehäuses eine zur Erfassung eines Schalldrucks und/oder Schalldruckverlaufes und/oder Schwingungen und/oder Schwingungsverlaufes der Bodenverdichtungsmaschine geeignete interne Sensoranordnung. Das Mobilteil umfasst ferner eine Verarbeitungseinheit, die mit der Sensoranordnung innerhalb des Gehäuses in Signalverbindung steht. Dies bedeutet, dass die von der Sensoranordnung ermittelten Sensordaten über die Signalverbindung an die Verarbeitungseinheit innerhalb des Mobilteils übermittelt werden. Die Verarbeitungseinheit ist zur Verarbeitung von Signalen, die von der Sensoranordnung an die Verarbeitungseinheit übermittelt werden, ausgebildet. Konkret kann es sich bei der Verarbeitungseinheit somit um eine Computereinrichtung, insbesondere eine Einheit mit einer CPU, und einer geeigneten Betriebs- und Verarbeitungssoftware, handeln. Teil des Mobilteils ist ferner ein Energiespeicher zur Speicherung elektrischer Energie, insbesondere ein Akkumulator. Der Energiespeicher stellt die für den Betrieb des Mobilteils erforderliche elektrische Energie zur Verfügung. Insgesamt handelt es sich bei dem Mobilteil somit zunächst um eine für sich und insbesondere auch von der Bodenverdichtungsmaschine unabhängig betreibbare und voll funktionsfähige Einheit, die vom Bediener zu der jeweiligen Bodenverdichtungsmaschine für den jeweiligen Verdichtungseinsatz mitgebracht werden kann. Eine, insbesondere ab Werk, aufwändige feste Installation des Mobilteils an der Bodenverdichtungsmaschine ist nicht erforderlich. Ferner ist es möglich, ein im Wesentlichen allgemein verfügbares Mobilteil, wie beispielsweise ein Smartphone und/oder ein Tablet, im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zu nutzen, wie nachstehend noch näher beschrieben wird.
Ausgehend von den vorstehend genannten beiden Komponenten ist es für das erfindungsgemäße Verfahren in einem Schritt a) zunächst vorgesehen, dass ein Anordnen des Mobilteils in oder an der Bodenverdichtungsmaschine erfolgt. Dies erfolgt im Regelfall durch den Bediener selbst direkt vor Ort. Das Anordnen kann dabei in der Weise erfolgen, dass das Mobilteil vom Bediener beim Führen der Bodenverdichtungsmaschine mitgetragen wird. Bevorzugt ist es jedoch, wenn das Anordnen des Mobilteils direkt an oder in der Bodenverdichtungsmaschine erfolgt. Dazu kann es vorgesehen sein, dass das Mobilteil mittels einer an der Bodenverdichtungsmaschine vorgesehenen Halterung in einer zur Bodenverdichtungsmaschine definierten Lage positioniert und gehalten wird. Es ist jedoch auch eine bezüglich der Bodenverdichtungsmaschine ortsvariable Anordnung möglich, wobei es bevorzugt ist, wenn das Mobilteil zumindest während eines laufenden Bodenverdichtungsvorgangs eine definierte Relativlage in oder an der Bodenverdichtungsmaschine innehat. Hierzu kann auf, insbesondere rein manuell, lösbare und/oder fixierbare Befestigungsmittel, wie beispielsweise ein Spann- und/oder Klemmmittel, ein Magnethalter oder Ähnliches zurückgegriffen werden.
Ist das Mobilteil in einer der vorstehend beschriebenen Weisen in oder an der Bodenverdichtungsmaschine angeordnet, kann nun in einem Schritt b) ein Erfassen eines Schalldrucks und/oder Schalldruckverlaufes und/oder von Schwingungen und/oder eines Schwingungsverlaufes der Bodenverdichtungsmaschine über die Sensoranordnung des Mobilteils im Verdichtungsbetrieb der Bodenverdichtungsmaschine erfolgen. Dabei geht es insbesondere um Schwingungen, die im direkten oder indirekten Wirkzusammenhang mit der Schwingungserregungsanordnung stehen bzw. ursächlich auf diese zurückgehen. Ergänzend oder alternativ können auch bestimmte, vorab definierte Frequenzbereiche und/oder sogar Einzelfrequenzen, die beispielsweise die charakteristisch für den Betrieb der Erregereinheit und/oder das Erreichen bestimmter Verdichtungszustände des Bodenuntergrundes, sind, hinsichtlich Intensität und/oder zeitlichem Verlauf überwacht werden. Typische, damit detektierbare Zustände bzw. Zustandsänderungen können beispielsweise „Schwingungserreger angeschaltet oder ausgeschaltet“, „aktuelle Bodendichte“, „Fortschritt der Verdichtung“, „Verdichtungsleistung“, „Überfahrt eines Hindernisses“ (beispielsweise bei sprunghafter Änderung) etc. sein. Die Sensoranordnung des Mobilteils verfolgt den Betrieb der Bodenverdichtungsmaschine und/oder den Bodenverdichtungsvorgang hinsichtlich des vorliegenden Schalldrucks und/oder der auf das Mobilteil übertragenen Schwingungen somit über die Sensoranordnung des Mobilteils. Damit ist eine Überwachung dieser für den laufenden Bodenverdichtungsvorgang relevanten Größen funktional völlig losgelöst von der Bodenverdichtungsmaschine an sich möglich. Hierdurch wird deutlich, dass im Wesentlichen keine Vorbereitungsmaßnahmen, insbesondere in konstruktiver Hinsicht, an der Bodenverdichtungsmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich sind. Es kann vorgesehen sein, dass die Verarbeitungseinheit allein aufgrund eines aktuell erfassten Schalldruckes und/oder auf Grundlage einer erfassten Schwingung Rückschlüsse zum Betrieb der Bodenverdichtungsmaschine und/oder dem verdichteten Bodenuntergrund, wie nachstehend näher beschrieben, zieht. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Entwicklung bzw. Veränderung des Schalldruckes bzw. ein Schalldruckverlauf und/oder die Entwicklung bzw. Veränderung der an der Bodenverdichtungsmaschine auftretenden Schwingungen bzw. der Schwingungsverlauf von der Verarbeitungseinheit zur Ermittlung einer Aussage über den Betrieb der Bodenverdichtungsmaschine und/oder dem verdichteten Bodenuntergrund von der Verarbeitungseinheit ermittelt und zur weiteren Auswertung herangezogen wird.
Im Verdichtungsbetrieb der Bodenverdichtungsmaschine erfolgt in einem Schritt c) ein Aktivieren und/oder Deaktivieren der Schwingungserregungsanordnung der Bodenverdichtungsmaschine. Ist die Schwingungserregungsanordnung aktiviert, ist aufgrund der dynamischen Verdichtungswirkung der Schwingungserregungsanordnung die Verdichtungsleistung der Bodenverdichtungsmaschine üblicherweise größer gegenüber der Verdichtungsleistung bei deaktivierter Schwingungserregungsanordnung, die dann rein statisch durch das Gewicht der Maschine selbst erzeugt wird. Im aktivierten Zustand der Schwingungserregungsanordnung wird die Schwingungserregungsanordnung somit wenigstens teilweise angetrieben derart, dass die erzeugte Unwuchtwirkung wenigstens teilweise einen dynamischen Verdichtungseffekt auf den Bodenuntergrund ausübt, wohingegen die wenigstens eine Unwucht der Schwingungserregungsanordnung im deaktivierten Zustand nicht separat in eine Drehbewegung versetzt wird und somit effektiv nicht dynamisch verdichtend wirkt. Im praktischen Einsatz solcher Bodenverdichtungsmaschinen wechselt der Bediener üblicherweise im Verdichtungsbetrieb häufig zwischen einem aktivierten und einem deaktivierten Zustand der Schwingungserregungsanordnung hin und her, beispielsweise aufgrund eines Richtungswechsels der Bodenverdichtungsmaschine, zur Vermeidung von Beschädigungen des Bodenuntergrundes und/oder bei zumindest stellenweise bereits ausreichender Verdichtung des Bodenuntergrundes. Im Stand der Technik sind zudem Assistenzsysteme für Bodenverdichtungsmaschinen bekannt, die Schwingungserregungsanordnung selbsttätig und unabhängig vom Bediener aktivieren und deaktivieren.
Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist nun, dass im Schritt d) ein Identifizieren wenigstens des Aktivierens und/oder Deaktivierens der Schwingungserregungsanordnung auf Grundlage des von der Sensoranordnung des Mobilteils erfassten Schalldrucks und/oder der erfassten Schwingungen der Bodenverdichtungsmaschine durch die Verarbeitungseinheit erfolgt. Unabhängig und autark zur Bodenverdichtungsmaschine und einer dort gegebenenfalls vorhandenen Maschinensteuerung ist es somit möglich, mit dem für sich eigenständigen Mobilteil den Verdichtungsbetrieb der Bodenverdichtungsmaschine und damit auch den Bodenverdichtungsvorgang selbst wenigstens dahingehend zu überwachen, ob im Betrieb der Bodenverdichtungsmaschine der Boden gerade mit aktivierter oder deaktivierter Schwingungserregungsanordnung betrieben wird. Dies kann insbesondere dann hilfreich sein, wenn die Bodenverdichtungsmaschine über eine selbsttätig und unabhängig vom Bediener gesteuerte Schwingungserregungsanordnung verfügt und/oder dieser Betrieb objektiv dokumentiert werden soll.
Über das Deaktivieren und/oder Aktivieren der Schwingungserregungsanordnung hinaus können mithilfe des Mobilteils eigenständig und ohne von der Bodenverdichtungsmaschine selbst ermittelte Messwerte auch weitere für den Bodenverdichtungsvorgang relevante Parameter ermittelt und überwacht werden. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass während der Schritte b) und d) ein Ermitteln einer Vibrationsintensität, beispielsweise in Form der gemessenen Schwingungsamplitude und/oder -frequenz. und/oder eines mit einem Verdichtungsfortschritt und/oder eines mit einem Verdichtungsgrad korrelierenden Parameters erfolgt. Die Vibrationsintensität bezeichnet letztendlich die Schwingungsamplitude des Unwuchterregers im aktuellen Verdichtungsbetrieb. Es ist für Bodenverdichtungsmaschinen bekannt, die Schwingungserregungsanordnung derart auszubilden, dass die Vibrationsintensität variabel ist. Hierzu können beispielsweise Umschlaggewichte und/oder auch in ihrer relativen Drehlage, insbesondere auch stufenlos, zueinander variable Unwuchten eingesetzt werden. Steigende Vibrationsintensitäten führen regelmäßig zu einer Erhöhung von Schwingungen der Bodenverdichtungsmaschine oder zumindest Teilen davon, wie beispielsweise einem Maschinenrahmen, einem Führungsbügel und/oder einem Fahrstand. Eine Erhöhung der Vibrationsintensität geht ferner beispielsweise mit einer Erhöhung des im Verdichtungsbetrieb auftretenden Schalldruckpegels und der an der Bodenverdichtungsmaschine selbst auftretenden Schwingungen einher. Der Verdichtungsfortschritt bezeichnet ein Ausmaß der Zunahme des Verdichtungsgrades des Bodens während des Verdichtungsbetriebs. Dies kann beispielsweise über einen Vergleich mehrerer vom Mobilteil zeitlich nacheinander und an einer definierten Stelle, beispielsweise mittels GPS, ermittelter Messwerte erfolgen. Der Verdichtungsgrad stellt den aktuellen Verdichtungszustand beispielsweise gegenüber einer maximal möglichen Verdichtung des Bodenuntergrundes dar. Je stärker ein Bodenuntergrund verdichtet ist, desto größer ist der Widerstand, den der Boden dem von der Schwingungserregungsanordnung in Schwingungen versetzten Bodenkontaktelement entgegensetzt. Dies macht sich in einer Veränderung des während des Verdichtungsvorgangs entstehenden Schalldrucks und/oder dem Schwingungsverhalten der Bodenverdichtungsvorrichtung selbst bemerkbar. Die Verarbeitungseinheit ist im Rahmen dieser bevorzugten Ausführungsform somit derart ausgebildet, für die Vibrationsintensität und/oder den Verdichtungsfortschritt und/oder den Verdichtungsgrad korrelierende Parameter aus den vom Mobilteil ermittelten Messwerten zu ermitteln. Dies kann mittels geeigneter Algorithmen, insbesondere auch auf iterativem Wege, einer geeigneten Kalibrierung der Gesamtheit aus Bodenverdichtungsmaschine und Mobilteil etc. erfolgen. Es kann vorgesehen sein, dass diese Ermittlung ausschließlich unter Rückgriff auf vom Mobilteil selbst erfasster Messwerte erfolgt.
Ergänzend ist es allerdings auch möglich, dass additiv zum Schritt a) zusätzlich ein Verbinden der Verarbeitungseinheit des Mobilteils mit wenigstens einer zum Mobilteil externen und an der Bodenverdichtungsmaschine angeordneten Sensoranordnung zum Erstellen einer weiteren Signalverbindung erfolgt, und dass im Schritt d) sowohl die Signale der internen als auch der wenigstens einen externen Sensoranordnung von der Verarbeitungseinheit berücksichtigt werden. Neben dem Erfassen der zum Schritt b) angegebenen Größe oder Größen durch das Mobilteil erfolgt bei dieser Weiterbildung somit auch ein Erfassen einer wenigstens zum Detektieren des Aktivierens und/oder Deaktivierens der Schwingungserregungsanordnung geeigneten Größe und bevorzugt ergänzend der Vibrationsintensität oder einer damit korrelierende Größe des Verdichtungsfortschritts oder einer damit korrelierende Größe und/oder eines mit dem Verdichtungsgrad kollidierenden Parameters auf Seiten der Bodenverdichtungsmaschine. Diese weitere Sensoranordnung kann insbesondere auch im Gegensatz zum Mobilteil fest in die Bodenverdichtungsmaschine integriert sein. Die weitere Signalverbindung kann kabelgebunden und/oder kabellos, beispielsweise via Bluetooth und/oder WLAN und/oder NFC, ausgebildet sein. Die weitere Sensoranordnung ist beispielsweise ebenfalls dazu ausgebildet, den Schalldruck und/oder mechanische Schwingungen der Bodenverdichtungsmaschine oder eines Teils davon zu erfassen. Diese bevorzugte Weiterbildung kann die Präzision des erfindungsgemäßen Verfahrens erheblich steigern.
Insbesondere dann, wenn verhältnismäßig große Flächen mit der Bodenverdichtungsmaschine oder sogar einer Flotte von Bodenverdichtungsmaschine zu verdichten ist, kann es vorteilhaft sein, die aktuelle Position der Bodenverdichtungsmaschine in dem gesamten Verdichtungsareal zu bestimmen bzw. ermitteln zu können und sogar auch aufzuzeichnen. In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es daher vorgesehen, dass während der Schritte b) und/oder d) ein Bestimmen der Position der Bodenverdichtungsmaschine, insbesondere wenigstens mittels eines vom Mobilteil umfassten GNSS-Empfängers, erfolgt. Erfolgt die Bestimmung der Bodenverdichtungsmaschine über die Zeit, kann beispielsweise ein Bewegungspfad der Bodenverdichtungsmaschine für den einzelnen Verdichtungseinsatz aufgezeichnet und nachverfolgt werden. Auf diese Weise können zusätzliche Parameter, wie beispielsweise die Anzahl der Überfahrten einer bestimmten Position und/oder Strecke und/oder Fläche ermittelt, dem Fahrer, vorzugsweise über das Mobilteil, dargestellt und dokumentiert werden.
Die Verarbeitungseinheit kann, insbesondere auch zu Dokumentationszwecken, eine Datenspeichereinrichtung umfassen. Es ist dann vorteilhaft, wenn während der Schritte b) und/oder d) die von der Verarbeitungseinheit empfangenen Sensorsignale und/oder die von der Verarbeitungseinheit ermittelten Parameter, insbesondere in Abhängigkeit von der Zeit und/oder Position der Bodenverarbeitungsmaschine, in der Datenspeichereinrichtung gespeichert werden. So kann insbesondere vorgesehen sein, dass Zeitpunkte und/oder Positionen der Bodenverdichtungsmaschine beim Aktivieren und/oder Deaktivieren der Schwingungserregungsanordnung, Zeitintervalle mit aktivierter und/oder deaktivierter Schwingungserregungsanordnung, ein Fahrweg, ein Verlauf des Verdichtungsfortschritts und/oder der aktuellen Verdichtungsleistung etc., sämtliche der vorstehenden Angaben insbesondere ortsbezogen, in der Datenspeichereinrichtung hinterlegt werden. Damit ist eine Dokumentation des Verdichtungsvorgangs in Echtzeit möglich.
Für den praktischen Einsatz hat es sich bewährt, wenn die Bodenverdichtungsmaschine und/oder das Mobilteil eine Anzeigeeinrichtung aufweisen, die in Signalverbindung mit der Verarbeitungseinheit des Mobilteils steht/stehen. Dies ermöglicht, dass während der Schritte b) und d) ein Anzeigen wenigstens eines von dem Mobilteil während des Verdichtungsvorgangs ermittelten Parameters, beispielsweise die Position der Bodenverdichtungsmaschine und/oder eines von der Verarbeitungseinheit identifizierten Betriebszustandes der Schwingungserregungsanordnung und/oder eines von der Verarbeitungseinheit ermittelten Verdichtungsfortschrittes, angezeigt wird. Damit können beispielsweise die vom Mobilteil ermittelten Parameter dem Bediener in Echtzeit zu Kontrollzwecken angezeigt werden.
Ein wesentlicher Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass das Mobilteil mit nahezu jeglicher Art einer gattungsgemäßen Bodenverdichtungsmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann. Wie eingangs bereits erwähnt, können hinsichtlich des Aufbaus, der Größe, der Leistungsfähigkeit und des Wirkprinzips in konstruktiver Hinsicht erhebliche Unterschiede zwischen einzelnen Typen von Bodenverdichtungsmaschinen bestehen. Um nun die Aussagefähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens für jede individuelle Bodenverdichtungsmaschine möglichst zu erhöhen, kann es vorteilhaft sein, wenn vor der Durchführung des Verdichtungsvorhabens die Gesamtheit aus der individuellen Bodenverdichtungsmaschine und dem Mobilteil vor dem Schritt d) kalibriert wird. Hierzu sind prinzipiell verschiedene Vorgehensweisen möglich. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Kalibrieren der Verarbeitungseinheit nach dem Schritt a) erfolgt, beispielsweise durch das Durchführen bestimmter Maschinenfunktionen durch den Bediener mit in einem Kalibrier- bzw. Lernmodus befindlichen Mobilteil. Auf diese Weise ist es unter anderem möglich, das Mobilteil und seine Verarbeitungseinheit auf vergleichsweise stark schwingende oder vergleichsweise schwach schwingende Anordnungspositionen an der jeweiligen Bodenverdichtungsmaschine abzustimmen. Ergänzend oder alternativ kann ein manuelles Vorauswählen eines Bodenparameters aus einem Satz von wenigstens zwei von der Verarbeitungseinheit vorgegebenen Bodenparametern und/oder vergleichbaren Bodeneigenschaften erfolgen. Dies kann beispielsweise die Art des zu verdichtenden Bodens, beispielsweise „grober Kies“, „feiner Kies“, „Sand“, „Erdboden“, „Asphaltdecke“, „Pflastersteine“ etc., und/oder die Feuchtigkeit des Bodens, beispielsweise in Form von „nass“, „feucht“ und „trocken“, eine mit einem Ausgangsverdichtungsgrad verbundene Angabe, beispielsweise „vorverdichtet“, „locker“ etc., oder ähnliches sein. Weiter ergänzend oder alternativ kann das Mobilteil auch derart ausgebildet sein, dass Gruppen und/oder Typen von Bodenverdichtungsmaschinen auswählbar sind. Ganz konkret ermöglicht diese Weiterbildung dem Bediener beispielsweise vorauszuwählen, ob der nächste Bodenverdichtungsvorgang mit dem Mobilteil und einem Stampfer, einer Rüttelplatte, einer Walze etc. erfolgen soll bzw. das Mobilteil an einem dieser Maschinentypen angeordnet ist. Weiter ergänzend oder alternativ kann es im Rahmen des Kalibrierens auch vorgesehen sein, dass der Bediener konkrete vorliegende Bodenparameter manuell eingibt und/oder definiert, wie beispielsweise eine vorher gemessene, vor Ort gegebene Bodendichte etc. Die Verarbeitungseinheit kann ferner ein geeignetes Computerprogramm umfassen, das unter Rückgriff auf ein oder mehrere vorgegebene Datensätze und/oder Kennfelder und/oder geeignete Algorithmen oder Ähnliches in Abhängigkeit eines oder mehrerer der vorstehend beschriebenen Kalibrierungsinformationen eine für den jeweiligen Verdichtungseinsatz geeignete Ermittlungsmethode bereitstellt und zugrunde legt.
Hinsichtlich der konkreten Ausgestaltung der Sensoranordnung, insbesondere des Mobilteils, kann auf verschiedene Varianten zurückgegriffen werden. Es bietet sich an, dass das Erfassen des Schalldrucks vorzugsweise mittels eines Mikrofons und/oder das Erfassen von Schwingungen der Bodenverdichtungsmaschine über wenigstens einen Beschleunigungssensor des Mobilteils erfolgen. Es können in diesem Zusammenhang nur ganz bestimmte Frequenzbereiche oder Frequenzen überwacht werden, die beispielsweise charakteristisch für einen aktiven und/oder inaktiven Zustand der Schwingungserregungsvorrichtung und/oder für das Erreichen bestimmter Verdichtungsgrade etc. sind. Ideal ist es dabei, wenn die Beschleunigungsmessung mittels einer die Beschleunigung zweidimensional und insbesondere dreidimensional ermittelnden Sensoranordnung erfolgt. Dies kann durch spezielle zweidimensional und/oder dreidimensional messende Beschleunigungssensoren oder auch durch die Verwendung mehrerer und in geeigneter Weise angeordneter, Beschleunigungen linear messender Beschleunigungssensoren erreicht werden.
Bevorzugt ist eine Weiterbildung der Sensoranordnung des Mobilteils dahingehend, dass sie ein Gyroskop bzw. einen Gyroskopsensor, insbesondere einen MEMS-Gyroskopsensor, umfasst und bei der Durchführung des Verfahrens ergänzend Messwerte dieses Gyroskops des Mobilteils im Schritt b) erfasst und im Schritt d) von der Verarbeitungseinheit mit berücksichtigt werden. Auf diese Weise können beispielsweise auch Bewegungsrichtungsinformationen und/oder Bewegungsrichtungsänderungsinformationen der Bodenverdichtungsmaschine mit berücksichtigt werden. Dies kann ergänzend oder alternativ auch über eine Erfassung des Positionsverlaufes der Bodenverdichtungsmaschine erfolgen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Mobilteil für eine Einrichtung zum Durchführen einer flächendeckenden Verdichtungskontrolle des Verdichtungsbetriebs einer Bodenverdichtungsmaschine, wobei das Mobilteil ein Gehäuse und innerhalb des Gehäuses eine zur Erfassung des Schalldrucks und/oder Schalldruckverlaufes und/oder Schwingungen und/oder Schwingungsverlaufes der Bodenverdichtungsmaschine geeignete interne Sensoranordnung, eine mit der Sensoranordnung innerhalb des Gehäuses in Signalverbindung stehende Verarbeitungseinheit zur Verarbeitung von Signalen, die von der Sensoranordnung an die Verarbeitungseinheit übermittelt werden, und einen Energiespeicher zur Speicherung elektrischer Energie, umfasst, wobei der Energiespeicher die für den Betrieb des Mobilteils erforderliche elektrische Energie zur Verfügung stellt. Hinsichtlich weiterer Einzelheiten zur Ausgestaltung des Mobilteils wird ergänzend auf die vorhergehenden Angaben zum Mobilteil im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens Bezug genommen. Ergänzend oder alternativ können auch bestimmte, vorab definierte Frequenzbereiche und/oder sogar Einzelfrequenzen, die beispielsweise die charakteristisch für den Betrieb der Erregereinheit und/oder das Erreichen bestimmter Verdichtungszustände des Bodenuntergrundes, sind, hinsichtlich Intensität und/oder zeitlichem Verlauf überwacht werden. Wesentlich ist nun, dass die Verarbeitungseinheit derart ausgebildet ist, dass sie im Verdichtungsbetrieb einer Bodenverdichtungsmaschine auf Grundlage eines von dem Mobilteil erfassten Schalldruckes und/oder Schalldruckverlaufes und/oder erfasster Schwingungen der Bodenverdichtungsmaschine und/oder eines Schwingungsverlaufes der Bodenverdichtungsmaschine wenigstens das Aktivieren und/oder Deaktivieren einer Schwingungserregungsanordnung ermittelt. Idealerweise ist das Mobilteil zur Durchführung der Schritte b) und d) des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet. Bei dem Mobilteil handelt es sich insbesondere um ein Smartphone oder ein Tablet. Das Mobilteil kann eine Anzeigeeinrichtung und/oder Eingabeeinrichtung umfassen, insbesondere in Form eines Touchscreens. Die Verarbeitungseinheit kann ein auf dem Mobilteil installiertes Computerprogramm, insbesondere in Form einer App, umfassen. Zum möglichen Funktionsumfang der Verarbeitungseinheit wird ebenfalls auf die vorstehenden Angaben zum erfindungsgemäßen Verfahren Bezug genommen.
Schließlich betrifft ein weiterer Aspekt der Erfindung eine Einrichtung zum Durchführen einer flächendeckenden Verdichtungskontrolle. Die Einrichtung umfasst eine Bodenverdichtungsmaschine mit einer Bodenkontakteinrichtung, einem Antriebsmotor und einer die Bodenkontakteinrichtung in Vibrationen versetzende und von dem Antriebsmotor angetriebene Schwingungserregungsanordnung. Zu weiteren Einzelheiten zur möglichen Ausgestaltung der Bodenverdichtungsmaschine und ihrer Komponenten wird auf die vorhergehenden Ausführungen Bezug genommen. Ergänzend zur Bodenverdichtungsmaschine weist die Einrichtung ein erfindungsgemäßes Mobilteil auf, wie vorstehend beschrieben. Auch zu weiteren Einzelheiten zur möglichen Ausgestaltung des Mobilteils und seiner Komponenten wird auf die vorhergehenden Ausführungen Bezug genommen.
Für die erfindungsgemäße Einrichtung ist es vorgesehen, dass das Mobilteil, insbesondere manuell und werkzeuglos, demontierbar an der Bodenverdichtungsmaschine angeordnet ist. Das Mobilteil bezeichnet somit eine Gesamtheit, die nicht nur theoretisch und mit erhöhtem Aufwand von der Bodenverdichtungsmaschine demontierbar ist, sondern eine für sich autark funktionsfähige Einheit, die typischerweise lediglich übergangsweise zur speziellen vorstehend beschriebenen Anwendung an der Bodenverdichtungsmaschine angeordnet wird. Das Mobilteil kann insbesondere multifunktional ausgebildet sein und weitere Funktionen umfassen, die mit der Nutzung in der vorstehend beschriebenen Weise zusammen mit der Bodenverdichtungsmaschine in gar keinem, zumindest direktem, Zusammenhang stehen. Dies können beispielsweise das Führen von Telefongesprächen, das Empfangen und/oder Absetzen von E-Mails, das Ausführen sonstiger Apps, oder vergleichbare, für insbesondere Smartdevices, wie beispielsweise ein Smartphone oder ein Tablet, typische Funktionen sein.
Bodenverdichtungsmaschinen, die besonders geeignet als Teil der erfindungsgemäßen Einrichtung sind, sind beispielsweise Vibrationsstampfer, Rüttelplatten oder Walzen, insbesondere Straßenwalzen, ganz besonders Tandemwalzen, oder Walzenzüge.
Grundsätzlich ist es möglich, dass das Mobilteil mehr oder weniger locker an oder zumindest in der Nähe der Bodenverdichtungsmaschine platziert wird, beispielsweise auf einer Ablage der Bodenverdichtungsmaschine abgelegt wird. Es ist allerdings zur Gewährleistung einer Aufrechterhaltung einer über den Verdichtungsbetrieb hinweg definierten Relativpositionierung von dem Mobilteil und der Bodenverdichtungsmaschine zueinander vorteilhaft, wenn die Bodenverdichtungsmaschine eine, insbesondere fest in die Bodenverdichtungsmaschine integrierte oder zumindest hinsichtlich ihrer Position eindeutig definierte, Halterung zur definierten Positionierung und Lagerung des Mobilteils in oder an der Bodenverdichtungsmaschine aufweist. Eine solche Halterung kann beispielsweise eine geeignete Aufnahmeschale sein und/oder einen Halterahmen oder Ähnliches umfassen. Es kann ferner eine Arretiereinrichtung, beispielsweise in Form einer Spanneinrichtung, insbesondere einer Spannspange, und/oder in Form einer Klemmeinrichtung vorgesehen sein. Die Arretiereinrichtung ist vorzugsweise manuell und werkzeuglos feststellbar und lösbar, um eine schnelle Befestigung und ein schnelles Lösen der Befestigung des Mobilteils in der Halterung zu ermöglichen. Ergänzend oder alternativ kann ein Teil einer Steckverbindung in die Halterung integriert sein, in die das Mobilteil einsteckbar ist, um beispielsweise die Signalübertragungsverbindung zur Sensoranordnung der Bodenverdichtungsmaschine und/oder zur vorsorglichen Versorgung mit elektrischer Energie ergänzend zum Energiespeicher des Mobilteils aus dem Bordnetz der Bodenverdichtungsmaschine zu ermöglichen.
Hinsichtlich der konkreten Ausgestaltung und Positionierung der Halterung bestehen darüber hinaus weitergehende Variationsmöglichkeiten. So ist es vorteilhaft, wenn die Halterung an einem Bauteil, insbesondere ungedämpft, der Bodenverdichtungsmaschine angeordnet ist, das ausschließlich über eine einzige Dämpfungsstufe gegenüber der Schwingungserregeranordnung schwingungsgedämpft ist. Bodenverdichtungsmaschinen können ausgehend von der Bodenkontakteinrichtung verschiedene, insbesondere auch in Reihe wirkende, Dämpfungsstufen umfassen, um beispielsweise HAV- und/oder GKV-Belastungen des jeweiligen Bedieners zu reduzieren. Für eine typische Tandemwalze mit Fahrstand kann es daher insbesondere vorgesehen sein, dass die in Form einer Walzbandage mit der Schwingungserregungsanordnung ausgebildete Bodenkontakteinrichtung gegenüber dem Maschinenrahmen über eine erste Dämpfungsstufe schwingungsgedämpft gelagert ist. Der an dem Maschinenrahmen angeordnete Fahrstand wiederum kann über eine weitere, zweite Dämpfungsstufe wiederum gegenüber dem Maschinenrahmen schwingungsgedämpft sein. Je mehr Dämpfungsstufen somit zwischen der Bodenkontakteinrichtung und der Anordnungsstelle des Mobilteils an der Bodenverdichtungsmaschine liegen, desto geringer fallen die vom Mobilteil erfassbaren Schwingungen und/oder Schwingungsänderungen aus. Gleichzeitig sinkt im Gegenzug aber auch die mechanische Schwingungsbelastung des Mobilteils selbst. Auch von daher bietet es sich an, das eingangs beschriebene erfindungsgemäße Verfahren nicht allein auf Grundlage erfasster Schwingungen des Mobilteils bzw. des Teils der Bodenverdichtungsmaschine, an dem das Mobilteil angeordnet ist, durchzuführen, sondern zumindest ergänzend auch die Ermittlung des Schalldruckes und/oder des Schalldruckverlaufes mit einzubeziehen. Für die Ermittlung des Schalldruckes ist die Anzahl der Dämpfungsstufen von der Bodenkontakteinrichtung hin zur Messposition des Mobilteils an der Bodenverdichtungsmaschine deutlich weniger relevant. Ergänzend oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn das Mobilteil an einem Bauteil, insbesondere ungedämpft, der Bodenverdichtungsmaschine angeordnet ist, das steif mit dem Antriebsmotor und/oder dem Schwingungserreger verbunden ist, insbesondere einem Maschinenrahmen der Bodenverdichtungsmaschine. Weiter ergänzend oder alternativ erfolgt die Anordnung des Mobilteils an der Bodenverdichtungsmaschine an einer Stelle, an der die durch die Bodenkontakteinrichtung und/oder Schwingungserregungsanordnung erzeugte Schalldruckbelastung vergleichsweise hoch ist. Bodenverdichtungsmaschinen können, speziell von der Schwingungserregungsanordnung ausgehend, insbesondere auch zur Entlastung eines auf der Baumaschine aufsitzenden Bedieners, auch mehrere in Reihe wirkende Dämpfungsstufen, insbesondere zu einem Bedienarbeitsplatz hin, aufweisen. Speziell der Bereich des Bedienarbeitsplatzes eignet sich auch für die Lagerung des Mobilteils, da der Bediener dann aus seiner Bedienposition heraus das Mobilteil sehen und beispielsweise Ergebnisse erfolgter oder erfolgender Messungen einsehen kann. Es kann daher auch bevorzugt sein, wenn die Halterung an einem Bauteil, insbesondere gegenüber diesem Bauteil ungedämpft, der Bodenverdichtungsmaschine positioniert ist, das an sich über wenigstens zwei, insbesondere in Reihe von der Schwingungserregungsanordnung zur Halterung hin wirkende, Dämpfungsstufen gegenüber der Schwingungserregungsanordnung schwingungsgedämpft ist. Die Halterung kann dazu insbesondere innerhalb eines Fahrstandes, insbesondere innerhalb einer Fahrerkabine, angeordnet sein. Es versteht sich, dass die vorstehenden Angaben zur Anordnung der Halterung mittelbare oder unmittelbare Anordnungen umfassen. Wesentlich ist die Anzahl der Dämpfungsstufen, wie vorstehend beschrieben, oder deren Abwesenheit zwischen der Halterung und der Schwingungserregungsanordnung. Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Mobilteil in der Halterung ungedämpft gehalten, insbesondere arretiert, wird.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Figuren angegebenen, rein beispielhaften Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen schematisch:

1 eine Seitenansicht auf eine Bodenverdichtungsmaschine in Form eines Vibrationsstampfers mit einem Mobilteil;
2 eine Seitenansicht auf eine Bodenverdichtungsmaschine in Form einer Rüttelplatte mit einem Mobilteil;
3 eine Seitenansicht auf eine Bodenverdichtungsmaschine in Form einer Tandemwalze mit einem Mobilteil;
4 ein Mobilteil in einer Halterung einer Bodenverdichtungsmaschine;
5 ein Beispieldiagramm einer Schalldruckmessung in Abhängigkeit von der Zeit;
6 ein Beispieldiagramm einer Vibrationsmessung in Abhängigkeit von der Zeit; und
7 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Gleiche Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen angegeben. Sich wiederholende Bauteile sind dabei nicht zwingend in jeder Figur einzeln gekennzeichnet.
Die 1 bis 3 zeigen verschiedene konkrete Ausführungsbeispiele vorliegend relevanter Bodenverdichtungsmaschinen 1. In der 1 ist ein Vibrationsstampfer, in der 2 eine Rüttelplatte und in der 3 eine Walze, konkret eine Tandemwalze vom Aufsitztyp, gezeigt. Gemein ist den Bodenverdichtungsmaschinen 1 der 1 bis 3 eine Bodenkontakteinrichtung 2, ein Antriebsmotor 3 und eine die Bodenkontakteinrichtung 2 in Vibrationen versetzende und von dem Antriebsmotor 3 angetriebene Schwingungserregungsanordnung 4. Die Bodenkontakteinrichtung 2 steht jeweils auf dem zu verdichten den Bodenuntergrund U auf. Eine Vorwärtsrichtung a ist in den Figuren definiert. Handelt es sich bei den Bodenverdichtungsmaschinen 1 der 1 und 2 um handgeführte Bodenverdichtungsmaschinen 1, fährt der in einem Fahrstand 14 befindliche Bediener bei der Bodenverdichtungsmaschine in 3 mit der Bodenverdichtungsmaschine 1 mit.
1 zeigt eine Bodenverdichtungsmaschine, konkret eine handgeführte Bodenverdichtungsmaschine 1, in Form eines Vibrationsstampfers 1. Dieser umfasst einen Oberbau 5 mit dem Antriebsmotor 3 und einem Führungsbügel 6 und einen Unterbau 7 mit einem Stampffuß 8, an dem die als Bodenplatte ausgebildete Bodenkontakteinrichtung 2 angeordnet ist. Der Unterbau 7 ist über einen Balg 9 mit dem Oberbau 5 verbunden. Der Führungsbügel 6 und der Antriebsmotor 3 sind mittelbar über einen Maschinenrahmen 10 beziehungsweise eine Verbindungskonsole miteinander verbunden. Innerhalb des Balgs 6 kann eine Kraftübertragungsvorrichtung, beispielsweise eine Pleuelstange 11, angeordnet sein, die die rotatorische Antriebskraft des Antriebsmotors 3 in an sich bekannter Weise in eine Linearbewegung umsetzt und auf den Stampffuß 8 überträgt. Zwischen dem Antriebsmotor 3 und dem Stampffuß 8 ist insgesamt somit ein nicht näher bezeichnetes und an sich bekanntes Antriebsgetriebe vorhanden, über das die Antriebsenergie des Antriebsmotors 3 an den Stampffuß 8 übertragen wird. Im Betrieb stampft der Stampffuß 8 annähernd in Vertikalrichtung entlang der Stampfachse bzw. Schwingungsachse S, beispielsweise mit einer Frequenz von etwa 10 Hz, über den Bodenuntergrund U und verdichtet dabei das Untergrundmaterial. Die Führung des Vibrationsstampfers erfolgt manuell über den Führungsbügel 6, der über eine erste Dämpfungsstufe 12 bildende elastische Dämpfungslager am Maschinenrahmen 10 des Oberbaus 5 gelagert sein kann. Die Hauptarbeitsrichtung a ist diejenige Bewegungsrichtung des Vibrationsstampfers im Arbeitsbetrieb, in die die Stampfachse S nach vorn gegenüber der Bodenhorizontalebene geneigt ist und in die er sich selbsttätig im Arbeitsbetrieb fortbewegen kann.
Eine Bodenverdichtungsmaschine 1 in Form einer Rüttelplatte ist in 2 gezeigt. Die Rüttelplatte umfasst ebenfalls eine plattenartig ausgebildete Bodenkontakteinrichtung 2, auf der ein vom Antriebsmotor 3 über ein nicht weiter dargestelltes und an sich bekanntes Zugmittelgetriebe (oder vergleichbares Übertragungsgetriebe) angetriebenes Erregeraggregat als Schwingungserregungsanordnung 4 angeordnet ist, das die Bodenkontakteinrichtung 2 im Betrieb in Schwingungen S, insbesondere zumindest anteilig in Vertikalrichtung, versetzt. Der Schwingungserregungsanordnung 4 kann derart ausgebildet sein, dass die Richtung der Schwingungen S veränderbar ist, wie in 2 durch die gestrichelten Pfeile angegeben. Dadurch ist es möglich, dass die Rüttelplatte 2 selbstfahrend und/oder reversierbar ausgebildet werden kann. Der Antriebsmotor 3 kann auf dem Maschinenrahmen 10 angeordnet sein, der gegenüber der Bodenkontakteinrichtung 2 über eine erste Dämpfungsstufe 12 schwingungsgedämpft ist. Ferner ist auch hier ein Führungsbügel 6 am Maschinenrahmen 10 angelenkt, der über eine zweite Dämpfungsstufe 13 gegenüber dem Maschinenrahmen 10 an diesem schwingungsgedämpft gelagert sein kann.
Beide Maschinen der 1 und 2 werden den sogenannten „Walk-Behind-Maschinen“ zugeordnet, deren übergeordnetes gemeinsames Merkmal darin liegt, dass der Maschinenbediener im Arbeitsbetrieb hinter der Maschine herlaufend die Bodenverdichtungsmaschine 1 führt.
3 schließlich zeigt eine Bodenverdichtungsmaschine 1 vom Typ Walze. Die Bodenkontakteinrichtung 2 kann hier in Form auf dem Bodenuntergrund U abrollender Walzbandagen ausgebildet sein. Grundsätzlich können auch Bodenverdichtungsmaschinen 1 vom Typ Walze zwar als „Walk-Behind-Maschine“ ausgebildet werden. Größere und schwerere Walzen, die eine höhere Verdichtungsleistung erzeugen sollen, umfassen allerdings üblicherweise einen Fahrstand 14, so dass der Bediener im Verdichtungsbetrieb mit der Bodenverdichtungsmaschine 1 mitfährt und vom Fahrstand 14 aus die Maschine steuert. Derartige Walzen können als sogenannte Tandemwalze mit zwei oder mehr Walzbandagen, als Kombiwalze mit wenigstens einer Walzbandage und beispielsweise einem Gummiradsatz oder auch als Walzenzug ausgebildet werden. Die Walzen können knickgelenkt oder schemelgelenkt sein. Die Schwingungserregungsanordnung 4 kann, zumindest zu wesentlichen Teilen, im Innenraum der üblicherweise hohlzylindrisch ausgebildeten Walzbandage angeordnet sein. Die Amplitudenrichtung der von der Schwingungserregungsanordnung 4 erzeugten Schwingungen S kann auch hier veränderbar sein, wobei vorzugsweise wenigstens ein Schwingungsanteil in vertikaler Richtung verläuft. Zwischen dem Maschinenrahmen 10 und der Bodenkontakteinrichtung 11 kann eine erste Dämpfungsstufe 12, insbesondere in Form von Gummipuffern oder anderen schwingungsdämpfenden Lagern, angeordnet sein, um die Übertragung der von der Bodenkontakteinrichtung 12 ausgehenden Schwingungen auf den Maschinenrahmen 12 zu reduzieren. Alternativ oder ergänzend hierzu kann es auch vorgesehen sein, dass zwischen dem Maschinenrahmen 10 und dem Fahrstand 14 eine zweite Dämpfungsstufe 13 vorhanden ist (in 3 nicht separat gezeigt), um das Ausmaß der vom Maschinenrahmen auf den Fahrstand übertragenen Schwingungen zur Entlastung des Bedieners zu reduzieren.
Die in den 1 bis 3 verwendeten Schwingungserregungsanordnungen 4 können insbesondere sogenannte Unwuchterreger sein. Deren Aufbau für sich ist im Stand der Technik bekannt. Diese können drehzahlvariabel, hydraulisch und/oder elektromotorisch und/oder mechanisch angetrieben und/oder hinsichtlich ihrer Phasenlage variierbar sein, ein oder mehrere, auch relativ zueinander verstellbare, Unwuchten umfassen etc. Der Antrieb der Schwingungserregungsanordnung kann unabhängig zu einem Fahrantrieb der Bodenverdichtungsmaschine ausgebildet sein, wie es insbesondere bei Bodenverdichtungsmaschine 1 vom Typ Walze gemäß 3 üblicherweise der Fall ist. Unabhängig von der konkreten Ausbildung der Schwingungserregungsanordnung kann das erfindungsgemäße Mobilteil zur Unterstützung in FDVK-Anwendungen genutzt werden. Die Schwingungserregungsanordnung 3 kann aktiviert und deaktiviert werden. Im aktivierten Zustand erzeugt die Schwingungserregungsanordnung 4 mechanische Schwingungen, beispielsweise durch ein angetriebenes Drehen einer oder mehrerer Unwuchten, um dem Verdichtungsvorgang einen dynamischen Verdichtungsanteil zuzufügen. Im deaktivierten Zustand dagegen erzeugt die Schwingungserregungsanordnung keine Schwingungen. Die Verdichtungswirkung der Bodenverdichtungsmaschine ist dann im Wesentlichen rein statisch und vom aktuellen Gewicht der Bodenverdichtungsmaschine abhängig. Der Antriebsmotor 3 kann ein Verbrennungsmotor oder auch ein Elektromotor sein. Die Energieversorgung des Antriebsmotors 3 kann über einen mitgeführten Energiespeicher, beispielsweise einen Betriebsstofftank und/oder einen Akkumulator, oder auch von extern, beispielsweise mittels einer Kabelverbindung, erfolgen.
Um den Betrieb der Bodenverdichtungsmaschine 1, insbesondere im Verdichtungsbetrieb, besser überwachen zu können, ist an den Bodenverdichtungsmaschinen 1 ein Mobilteil 15 angeordnet, bei dem es sich insbesondere um ein Smartphone oder ein Tablet handelt. Das Mobilteil 15 ist in den 1, 2 und 3 jeweils an einer, beispielsweise durch eine nachstehend noch näher beschriebene Halterung, definierten Stelle an der jeweiligen Bodenverdichtungsmaschine 1 angeordnet. Das Mobilteil 15 kann manuell und werkzeuglos an der Bodenverdichtungsmaschine 1 positioniert und auch wieder entfernt werden. In der einfachsten Ausführungsform besteht eine reine und ausschließliche Lagerverbindung zwischen dem Mobilteil und der Bodenverdichtungsmaschine 1 und keine darüber hinausgehende Signalleitungs- und/oder Energieübertragungsleitungsverbindung zur Versorgung des Mobilteils mit elektrischer Energie, wobei dies bei aufwändigeren Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Ansatzes durchaus möglich ist. Wesentlich für das vorliegende Ausführungsbeispiel ist allerdings, dass das Mobilteil 15 stets derart ausgebildet ist, dass es ohne jegliche Signalleitungs- und/oder Energieübertragungsleitungsverbindung zur Versorgung des Mobilteils mit elektrischer Energie funktionsfähig und insbesondere zur Durchführung des nachstehend noch näher beschriebenen Verfahrens ist. Durch die Anordnung des Mobilteils 15 an der Bodenverdichtungsmaschine 1 werden beispielsweise Schwingungen der Bodenverdichtungsmaschine 1 auch auf das Mobilteil 15 übertragen und/oder können von der Bodenverdichtungsmaschine 1 erzeugte Schallwellen stets aus der gleichen Relativposition zur übrigen Bodenverdichtungsmaschine 1 erfasst werden. Dies wird in der nachstehend beschriebenen Weise ausgenutzt, um für eine flächendeckende Verdichtungskontrolle relevante Parameter mithilfe des Mobilteils 15 zu erfassen.
4 veranschaulicht zunächst einen möglichen Aufbau des Mobilteils 15 sowie wesentliche Komponenten desselben. Das Mobilteil 15 stellt eine eigenständige und als zusammenhängende Baueinheit ausgebildete Einheit dar, dessen Außenoberfläche im Wesentlichen von einem Gehäuse 16 gebildet wird. Das Mobilteil 15 kann eine Anzeigeeinrichtung 17, insbesondere in Form eines Touchscreens, umfassen und/oder alternative Eingabeeinrichtungen aufweisen. Das Mobilteil umfasst ferner eine Sensoranordnung 18, eine Verarbeitungseinheit 19 sowie einen Energiespeicher 20 zur Speicherung elektrischer Energie, insbesondere einen Akkumulator. Die Sensoranordnung 18 kann einen Sensor 21 zur Erfassung eines Schalldrucks, beispielsweise ein Mikrofon, einen Sensor 22 zur Erfassung von Schwingungen, beispielsweise einen Beschleunigungssensor, und einen Sensor 23 zur Erfassung der Positionen des Mobilteils, beispielsweise einen GPS Empfänger, aufweisen. Auch ein Gyroskopsensor (in 4 nicht separat gezeigt) kann von der Sensoranordnung 18 mit umfasst sein. Über eine Signalverbindung 24 können die von der Sensorordnung 18 ermittelten Messwerte an die Verarbeitungseinheiten 19 übermittelt werden. Die Energieversorgung der einzelnen Komponenten des Mobilteils kann, insbesondere auch ausschließlich, aus dem Energiespeicher 20 erfolgen. Die Verarbeitungseinheit 19 kann über eine Signalübertragungsleitung 25 in Signalverbindung mit der Anzeigeeinrichtung 17 stehen. Das Mobilteil 15 kann eine Einrichtung 26 zum kabellosen Datenaustausch, beispielsweise zum Aufbau einer Bluetooth-, NFC- und/oder WLAN-Verbindung, umfassen. Es kann ferner ein Datenspeicher im Mobilteil 15 vorgesehen sein, um von der Sensoranordnung 18 erfasste Daten und/oder von der Verarbeitungseinheiten 19 erzeugte Daten zumindest übergangsweise zu speichern.
Das Mobilteil 15 bildet somit bei einer Anordnung an der Bodenverdichtungsmaschine 1 mit dieser zusammen eine Einrichtung 27 zum Durchführen einer flächendeckenden Verdichtungskontrolle. Für diese Anordnung kann es vorteilhaft sein, wenn das Mobilteil 15 und die Bodenverdichtungsmaschine 1 stets eine definierte Relativlage zueinander haben. Dies kann mithilfe einer Halterung 28 der Bodenverdichtungsmaschine 1 erreicht werden, wie es in 4 stark vereinfacht angedeutet ist. Eine solche Halterung 28 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass das Mobilteil 15 von der Halterung in einer definierten Relativlage zur Halterung 28 positioniert ist und über den Verdichtungsvorgang hinweg auch verbleibt. Dazu kann die Halterung 28 derart ausgebildet sein, dass das Mobilteil 15 rein schwerkraftabhängig in Position gehalten wird und/oder zusätzliche Haltemittel, wie beispielsweise eine Arretiereinrichtung oder Ähnliches, aufweisen. Teil der Halterung 28 kann ferner eine Schnittstelle 29 sein, mit der eine Signal- und/oder Energieübertragungsverbindung zur Bodenverdichtungsmaschine 1 und/oder einer externen Computereinheit herstellbar ist. Dies kann beispielsweise eine USB-Schnittstelle sein. Auch der Aufbau einer kabellosen Kommunikationsverbindung zwischen dem Mobilteil 15 und der Bodenverdichtungsmaschine 1 ist möglich. Damit kann die Verarbeitungseinheit 19 beispielsweise mit einer an der Bodenverdichtungsmaschine 1 angeordneten weiteren Sensoranordnung 30 verbunden werden.
Die Verarbeitungseinheit 19 kann eine CPU-Einheit umfassen und ein oder mehrere Computerprogramme aufweisen, mit denen zumindest Teile des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt werden können. Dies wird nachstehend noch näher erläutert.
Die 5 und 6 zeigen beispielhaft Signalverläufe des Schalldrucks (5) und der Schwingungen (6), die im Betrieb einer Bodenverdichtungsmaschine 1 vom Mobilteil mithilfe der Sensoranordnung 18 erfassbar sind. 5 veranschaulicht den zeitlichen Verlauf des Schalldruckes beim Starten t₁ der Bodenverdichtungsmaschine bzw. des Antriebsmotors und dessen Leerlaufzustand (t₁ bis t₂), beim Fahren über den zu verdichtenden Bodenuntergrund U mit deaktivierter Schwingungserregungsanordnung 4 (t₂ bis t₃), beim Fahren über den zu verdichtenden Bodenuntergrund U mit aktivierter Schwingungserregungsanordnung 4 (t₃ bis t₄), beim Fahren über den zu verdichtenden Bodenuntergrund mit erneut deaktivierter Schwingungserregungsanordnung 4 (t₄ bis t₅) und beim Stillstand der Bodenverdichtungsmaschine 1 mit laufenden Antriebsmotor (t₅ bis t₆). 5 veranschaulicht, dass sich die genannten und in 5 gezeigten Betriebszustände hinsichtlich des jeweils vorliegenden Schalldrucks unterscheiden. Die Verarbeitungseinheit 19 ist über die Sensoranordnung 18, konkret beispielsweise einem Mikrofon, in der Lage, diese Schalldruckveränderungen zu erfassen und wenigstens teilweise bestimmten Betriebszuständen der Bodenverdichtungsmaschine und/oder Bodenzuständen des Bodenuntergrundes zuzuordnen. Hierfür kann es nützlich sein, das Mobilteil 15 bzw. die Verarbeitungseinheit 19 im Rahmen einer Kalibrierung auf diese verschiedenen Betriebszustände und/oder Bodenzustände einzulernen und/oder, beispielsweise bei bekanntem Maschinentyp, auf in der Verarbeitungseinheit 19 hinterlegte Kennfelder und/oder Algorithmen zurückzugreifen und dort eine entsprechende Auswahl zu treffen, insbesondere durch den Bediener. Speziell im laufenden Verdichtungsbetrieb ist es somit möglich, mithilfe allein des an der Bodenverdichtungsmaschine 1 angeordneten und für sich autarken Mobilteils 15 den Übergang beispielsweise zwischen einem Verdichtungsbetrieb mit deaktivierter Schwingungserregungsanordnung 4 (t₂ bis t₃ und t₄ bis t₅) und einem Verdichtungsbetrieb mit aktivierter Schwingungserregungsanordnung 4 (t₃ bis t₄) zu ermitteln anzuzeigen und/oder zu dokumentieren, insbesondere auch in Kombination mit Positionsdaten des Mobilteils 15 bzw. der Bodenverdichtungsmaschine 1.
6 veranschaulicht den zeitlichen Verlauf von von der Sensoranordnung 18 des Mobilteils 15 erfassten Schwingungen während eines Richtungswechsels einer Bodenverdichtungsmaschine 1. Im Zeitfenster t₁ bis t₂ fährt die Bodenverdichtungsmaschine 1 in einer Arbeitsrichtung mit deaktivierter Schwingungserregungsanordnung 4. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine elektromotorisch angetriebene Bodenverdichtungsmaschine 1. Im Fall einer von einem Verbrennungsmotor angetriebenen Bodenverdichtungsmaschine 1 ist es möglich, dass das Mobilteil 15 auch bereits beim Starten und im Leerlaufbetriebszustand ein deutlicheres Grundrauschen an Schwingungen der Bodenverdichtungsmaschine 1 erfasst, welches von der Intensität allerdings deutlich geringer ist, als es in 6 für das Zeitfenster t₁ bis t₂ gezeigt ist. Ohne Änderung der Fahrtrichtung wird nun die Schwingungserregungsanordnung 4 aktiviert (t₂ bis t₃), wodurch es zu einem erheblichen und sprunghaften Anstieg der Schwingungsintensität kommt. Der Bediener der Bodenverdichtungsmaschine 1 leitet nun einen Reversiervorgangvorgang bzw. eine Umkehrung der Fortbewegungsrichtung ein, in dem zunächst die Schwingungserregungsanordnung erneut deaktiviert wird (t₃), wodurch die vom Mobilteil 15 erfasste Schwingungsintensität sinkt. Die Maschine wird nun abgebremst, zum Stillstand gebracht und beschleunigt anschließend wieder in die entgegengesetzte Fahrrichtung (t₃ bis t₄). Die Bewegungsrichtungsumkehr selbst kann dazu beispielsweise über den vorstehend bereits erwähnten Positionssensor des Mobilteils 15 und/oder durch einen Gyroskopsensor und/oder aus dem Muster der Änderungen der Schwingungsintensitäten erfasst werden. Es erfolgt nun eine erneute Aktivierung der Schwingungserregungsanordnung 4 und ein fortgesetzter Verdichtungsbetrieb (t₄ bis t₅) bis zum Zeitpunkt t₅, an dem der Fahrbetrieb zwar bis t₆ fortgesetzt wird, die Schwingungserregungsanordnung aber erneut deaktiviert wird.
Es versteht sich, dass abhängig von der konkreten Maschine, der Ausbildung der Schwingungserregungsanordnung, den Eigenschaften des aktuell verdichteten Untergrundes und/oder abhängig von Umgebungsbedingungen die konkreten Kurvenverläufe von den in den 5 und 6 lediglich beispielhaft angegebenen Kurvenverläufen unterscheiden können.
Das Mobilteil 15 ermöglicht es somit als eigenständig und unabhängig von der Bodenverdichtungsmaschine 1 betriebsfähige Einheit während eines Verdichtungsbetriebs für die Durchführung einer flächendeckenden Verdichtungskontrolle relevante Parameter zu ermitteln und zu überwachen. Dies kann insbesondere für den Nachrüstbereich interessant sein, da, bis auf die Anordnung des Mobilteils 15 an der Bodenverdichtungsmaschine 1, keinerlei weitere Ergänzungs- und/oder Umbaumaßnahmen an der jeweiligen Bodenverdichtungsmaschine 1 erforderlich sind. Die konkrete Ausgestaltung, wie insbesondere der Übergang eines Aktivierens und Deaktivierens oder vergleichbare Wechsel der Betriebszustände, das Vorhandensein bestimmter Betriebszustände etc., kann variieren. Es kann vorgesehen sein, dass das Mobilteil 15 in einem Einlernmodus auf bestimmte Situationen und/oder Situationsänderungen, Bodenuntergründe, Maschinen etc. kalibriert wird. Ergänzend oder alternativ kann der Rückgriff auf manuell oder durch die Verarbeitungseinheit 19 ab Werk vorgegebene Schwellenwerte, definierte Bereiche oder Ähnliches, geeignete Computerprogramme etc. zurückgegriffen werden.
7 schließlich veranschaulicht wesentliche Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens 31. In einem ersten Schritt 32 erfolgt ein Anordnen des Mobilteils 15 an der Bodenverdichtungsmaschine 1. Dieser Schritt sorgt somit dafür, dass aus den vormals zwei zueinander getrennten Komponenten eine gemeinsame Einrichtung 27 wird und somit beispielsweise an der Bodenverdichtungsmaschine 1 auftretende Schwingungen wenigstens teilweise auch auf das Mobilteil 15 übertragen und von dort aus erfasst werden können. Dieses Erfassen eines Schalldrucks und/oder Schalldruckverlaufes und/oder Schwingungen und/oder Schwingungsverlaufes am Mobilteil 15 erfolgt im Schritt 33. Tritt nun im Schritt 34 ein Aktivieren und/oder Deaktivieren der Schwingungserregungsanordnung der Bodenverdichtungsmaschine im Verdichtungsbetrieb auf, erfolgt im Schritt 35 ein Identifizieren dieses Vorgangs auf Grundlage der im Schritt 33 vom Mobilteil 15 erfassten Signale.
In einem Schritt 36 kann das Anzeigen, insbesondere optisch und/oder akustisch, der im Schritt 35 ermittelten Zustandsänderungen an einer Anzeigeeinrichtung, insbesondere des Mobilteils 15, vorgesehen sein. Ergänzend oder alternativ kann auch ein Speichern 37 der Ergebnisse aus dem Schritt 35 und/oder der im Schritt 33 erfassten Signale im Mobilteil 15 erfolgen.
Vor dem Schritt 35 kann ein Kalibrieren 38 der Verarbeitungseinheit 19 erfolgen. Im Rahmen dieses Schrittes können beispielsweise Schalldruckänderungen und/oder Schwingungsänderungen und/oder Änderungen in deren Verlauf an dem Mobilteil, dass an der Bodenverdichtungsmaschine 1 angeordnet ist, ermittelt und diesen jeweiligen Betriebszuständen bzw. Betriebszustandsänderungen zugewiesen werden. Die Kalibrierung kann um weitere Betriebszustände und/oder Betriebszustandsänderungen erweitert werden, wie beispielsweise das Starten eines Motors, das Verdichten verschiedener Bodenuntergründe und/oder von Bodenuntergründen mit verschiedenen Verdichtungsgraden und/oder anderen Materialeigenschaften etc.

Claims

Verfahren (31) zum Durchführen einer flächendeckenden Verdichtungskontrolle mit einer Bodenverdichtungsmaschine (1) und mit einem Mobilteil (15), - die Bodenverdichtungsmaschine (1), umfassend eine Bodenkontakteinrichtung (2), einen Antriebsmotor (3) und eine die Bodenkontakteinrichtung (2) in Vibrationen versetzende und von dem Antriebsmotor angetriebene Schwingungserregungsanordnung (4), - das Mobilteil (15), umfassend ein Gehäuse (16) und innerhalb des Gehäuses (16) eine zur Erfassung eines Schalldrucks und/oder Schwingungen der Bodenverdichtungsmaschine (1) geeignete interne Sensoranordnung (18), eine mit der Sensoranordnung (18) innerhalb des Gehäuses (16) in Signalverbindung stehende Verarbeitungseinheit (19) zur Verarbeitung von Signalen, die von der Sensoranordnung (18) an die Verarbeitungseinheit (19) übermittelt werden, und einen Energiespeicher (20) zur Speicherung elektrischer Energie, wobei der Energiespeicher (20) die für den Betrieb des Mobilteils (15) erforderliche elektrische Energie zur Verfügung stellt, - wobei das Verfahren (31) die folgenden Schritte umfasst: a) Anordnen des Mobilteils (15) in oder an der Bodenverdichtungsmaschine (1); b) Erfassen eines Schalldrucks und/oder Schalldruckverlaufes und/oder Schwingungen und/oder Schwingungsverlaufes der Bodenverdichtungsmaschine (1) über die Sensoranordnung (18) des Mobilteils (15) im Verdichtungsbetrieb der Bodenverdichtungsmaschine (1); c) Aktivieren und/oder Deaktivieren der Schwingungserregungsanordnung (4) der Bodenverdichtungsmaschine (1) im Verdichtungsbetrieb der Bodenverdichtungsmaschine (1); d) Identifizieren des Aktivierens und/oder Deaktivierens der Schwingungserregungsanordnung (4) auf Grundlage des von der Sensoranordnung (18) des Mobilteils (15) erfassten Schalldrucks und/oder der erfassten Schwingungen der Bodenverdichtungsmaschine (1) durch die Verarbeitungseinheit (19).
Verfahren (31) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ergänzend zum Schritt a) zusätzlich ein Verbinden der Verarbeitungseinheit (19) des Mobilteils (15) mit wenigstens einer zum Mobilteil (15) externen und an der Bodenverdichtungsmaschine (1) angeordneten zum Erstellen einer weiteren Signalverbindung erfolgt, und wobei im Schritt d) sowohl die Signale der internen als auch der wenigstens einen externen Sensoranordnung (18) von der Verarbeitungseinheit (19) berücksichtigt werden.
Verfahren (31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Schritte b) und/oder d) ein Bestimmen der Position der Bodenverdichtungsmaschine (1), insbesondere wenigstens mittels eines vom Mobilteil (15) umfassten GNSS-Empfängers, erfolgt.
Verfahren (31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Schritte b) und d) ein Ermitteln einer Vibrationsintensität und/oder eines mit einem Verdichtungsfortschritt und/oder einem Verdichtungsgrad korrelierenden Parameters erfolgt.
Verfahren (31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (19) eine Datenspeichereinrichtung umfasst, und dass die während der Schritte b) und d) von der Verarbeitungseinheit (19) empfangen Sensorsignale und/oder die von der Verarbeitungseinheit (19) ermittelten Parameter, insbesondere in Abhängigkeit von der Zeit und/oder Position der Bodenverdichtungsmaschine (1), in der Datenspeichereinrichtung gespeichert werden.
Verfahren (31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenverdichtungsmaschine (1) und/oder das Mobilteil (15) eine Anzeigeeinrichtung (17) aufweist, die in Signalverbindung mit der Verarbeitungseinheit (19) steht, und dass während der Schritte b) und d) ein Anzeigen wenigstens eines von dem Mobilteil (15) während des Verdichtungsvorgangs ermittelten Parameters, beispielsweise einer Position der Bodenverdichtungsmaschine (1) und/oder eines von der Verarbeitungseinheit (19) identifizierten Betriebszustandes der Schwingungserregungsanordnung (4) und/oder eines von der Verarbeitungseinheit (19) ermittelten Verdichtungsfortschrittes, angezeigt wird.
Verfahren (31) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor wenigstens dem Schritt d) - ein Kalibrieren der Verarbeitungseinheit (19) nach dem Schritt a) und/oder - ein manuelles Vorauswählen eines Bodenparameters aus einem Satz von wenigstens zwei von der Verarbeitungseinheit (19) vorgegebenen Bodenparametern und/oder - ein manuelles Eingeben und/oder Definieren wenigstens eines Bodenparameters erfolgt.
Verfahren (31) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen des Schalldrucks und/oder Schalldruckverlaufes mittels eines Mikrofons und/oder das Erfassen von Schwingungen und/oder eines Schwingungsverlaufes der Bodenverdichtungsmaschine (1) über wenigstens einen Beschleunigungssensor des Mobilteils (15) erfolgt.
Verfahren (31) nach Schritt 8, dadurch gekennzeichnet, dass ergänzend Messwerte eines Gyroskopsensors des Mobilteils (15) im Schritt b) erfasst und im Schritt d) von der Verarbeitungseinheit (19) mit berücksichtigt werden.
Mobilteil (15) für eine Einrichtung (27) zum Durchführen einer flächendeckenden Verdichtungskontrolle des Verdichtungsbetriebs einer Bodenverdichtungsmaschine (1), wobei das Mobilteil (15) ein Gehäuse (16) und innerhalb des Gehäuses (16) eine zur Erfassung des Schalldrucks und/oder Schwingungen der Bodenverdichtungsmaschine (1) geeignete interne Sensoranordnung (18), eine mit der Sensoranordnung (18) innerhalb des Gehäuses (16) in Signalverbindung stehende Verarbeitungseinheit (19) zur Verarbeitung von Signalen, die von der Sensoranordnung (18) an die Verarbeitungseinheit (19) übermittelt werden, und einen Energiespeicher (20) zur Speicherung elektrischer Energie umfasst, wobei der Energiespeicher (20) die für den Betrieb des Mobilteils (15) erforderliche elektrische Energie zur Verfügung stellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (19) derart ausgebildet ist, dass sie im Verdichtungsbetrieb einer Bodenverdichtungsmaschine (1) auf Grundlage eines von dem Mobilteil (15) erfassten Schalldruckverlaufes und/oder Schwingungsverlaufes wenigstens das Aktivieren und/oder Deaktivieren einer Schwingungserregungsanordnung (4) ermittelt.
Mobilteil (15) gemäß dem Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilteil (15) ein Smartphone oder ein Tablet ist.
Einrichtung (27) zum Durchführen einer flächendeckenden Verdichtungskontrolle - mit einer Bodenverdichtungsmaschine (1), umfassend eine Bodenkontakteinrichtung (2), einen Antriebsmotor (3) und eine die Bodenkontakteinrichtung (2) in Vibrationen versetzende und von dem Antriebsmotor (3) angetriebene Schwingungserregungsanordnung (4), - und mit einem Mobilteil (15) gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei das Mobilteil (15) demontierbar an der Bodenverdichtungsmaschine (1) angeordnet ist
Einrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenverdichtungsmaschine (1) ein Vibrationsstampfer, eine Rüttelplatte oder eine Walze, insbesondere eine Tandemwalze oder ein Walzenzug, ist.
Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenverdichtungsmaschine (1) eine, insbesondere fest in die Bodenverdichtungsmaschine (1) integrierte, Halterung (28) zur definierten Positionierung des Mobilteils (15) an der Bodenverdichtungsmaschine (1) aufweist.
Einrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (28) an wenigstens einer der folgenden Stellen der Bodenverdichtungsmaschine (1) angeordnet ist: - an einem Bauteil, insbesondere ungedämpft, der Bodenverdichtungsmaschine (1), das ausschließlich über eine einzige Dämpfungsstufe (12, 13) gegenüber der Schwingungserregungsanordnung (4) schwingungsgedämpft ist; - an einem Bauteil, insbesondere ungedämpft, der Bodenverdichtungsmaschine (1), das steif mit dem Antriebsmotor (3) und/oder der Schwingungserregungsanordnung (4) verbunden ist, insbesondere einem Maschinenrahmen (10) der Bodenverdichtungsmaschine (1); - an einem Bauteil, insbesondere gegenüber diesem Bauteil ungedämpft, der Bodenverdichtungsmaschine (1), das wenigstens zwei Dämpfungsstufen (12, 13) gegenüber der Schwingungserregungsanordnung (4) schwingungsgedämpft ist, insbesondere innerhalb einer Fahrerkabine.