DE10234217A1

DE10234217A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Dicke einer Asphaltschicht

Info

Publication number: DE10234217A1
Application number: DE10234217A
Authority: DE
Inventors: Willi Dietrich
Original assignee: Hermann Kirchner GmbH and Co KG
Current assignee: Hermann Kirchner GmbH and Co KG
Priority date: 2002-07-27
Filing date: 2002-07-27
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-28
Also published as: DE10234217B4

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen die Dicke von mit Straßenverlegern eingebauten Asphaltschichten kontinuierlich genau gemessen werden können. DOLLAR A Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe dadurch, DOLLAR A dass eine erste Messeinrichtung kontinuierlich mindestens an zwei Stellen die Lage der Nivellierholme in Bezug auf einen Untergrund, auf den die Asphaltschicht aufgetragen werden soll, misst und diese Daten an eine Rechnereinheit weitergeleitet werden und DOLLAR A dass die Rechnereinheit unter Berücksichtigung von mindestens zwei bekannten geometrischen Daten der Nivellierholme eine rechnerische Einbaudicke der Asphaltschicht unter der Einbaubohle ermittelt, DOLLAR A dass eine elektromagnetische, zweite Messeinrichtung, die eine Sendespule und eine Empfangsantenne enthält und an der Einbaubohle angeordnet ist, an diskreten Stellen die Dicke der Asphaltschicht misst. DOLLAR A Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Dicke einer mit einem Straßenfertiger, welcher eine mittels Nivellierholmen verstellbare Einbaubohle enthält, aufgetragenen Asphaltschicht sowie eine Vorrichtung zur Ermittlung der Dicke einer mit einem Straßenfertiger, welcher eine mittels Nivellierholmen verstellbare Einbaubohle enthält, aufgetragenen Asphaltschicht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Dicke einer mit einem Straßenfertiger, welcher eine mittels Nivellierholmen verstellbare Einbaubohle enthält, aufgetragenen Asphaltschicht sowie eine Vorrichtung zur Ermittlung der Dicke einer mit einem Straßenfertiger, welcher eine mittels Nivellierholmen verstellbare Einbaubohle enthält, aufgetragenen Asphaltschicht.
Die Erfindung wird vorzugsweise angewendet zur kontinuierlichen und präzisen Steuerung der Einbaudicke von Asphaltschichten, die mit Straßenfertigern eingebaut werden, verwendet.
Der Einbau von Asphaltschichten mit vorgegebenen Schichtdicken erfolgt gewöhnlich durch Straßenfertiger, wobei sowohl an die Toleranzen der Schichtdicke wie auch an die Ebenheit der Oberfläche der einzubauenden Schichten besondere Anforderungen bestehen; einerseits wird angestrebt, ein vorgegebenes Mindestmaß einer Schichtdicke nur geringfügig zu überschreiten und andererseits dürfen Mindestanforderungen an die Ebenheit der Oberfläche nicht unterschritten werden. Gewöhnlich erfolgt der Einbau derartiger Asphaltschichten mit Straßenfertigern, die eine Einbaubohle aufweisen; im folgenden wird die Dicke der Asphaltschicht, die durch mit einer Einbaubohle aufgetragen wird, als Einbaudicke bezeichnet und die Dder Asphaltschicht nach dein Walzen wird als Belagsdicke bezeichnet. Die Differenz zwischen Einbaudicke und Belagsdicke wird Walzmaß genannt.
Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Ermittlung der Dicke einer mit einem Straßenfertiger, welcher eine mittels Nivellierholmen verstellbare Einbaubohle enthält, aufgetragenen Asphaltschicht bekannt.
Beispielsweise ist bekannt, Bohrkerne aus fertigen Straßen zu ziehen und diese auszumessen.
Nachteilig ist dabei, dass eine derartige Schichtdickenbestimmung nur punktuell möglich ist und eine Zerstörung der Schichten des Straßenaufbaus mit sich bringt.
Weiterhin ist bekannt, Schichtdicken durch Messung des Abstandes einer eingebauten Schicht von einer Schnur zu bestimmen, wobei vor Einbau der Schicht und nach Einbau der Schicht eine Abstandsmessung von der Schnur erforderlich ist.
Nachteilig ist dabei, dass die Präzession der Schichtdickenbestimmung von der . exakten Schnurbefestigung und der Schnurspannung abhängig ist. Außerdem ist nachteilig, dass eine erneute Nachmessung der Schichtdicke nur möglich ist, solange die Festpunkte der Schnurbefestigung erhalten bleiben.
Weiterhin ist eine Schichtdickenbestimmung durch Nivellement bekannt, wobei vor und nach dem Einbau der zu messenden Schicht an festgelegten Punkten eine Höhenmessung erfolgt.
Nachteilig ist bei diesem Verfahren wie auch beim vorgenannten Verfahren, dass unter anderem der Messfehler, der sich durch ein Absenken des unteren Messpunktes infolge des Verdichtens der aufgetragenen Schicht ergibt, nicht bestimmbar ist, so dass die Schichtdicke nur ungenau bestimmt werden kann.
Daneben sind nach DE 196 35 855 C1 , DE 199 53 061 C1 und DE 34 40 197 A1 elektromagnetische Verfahren bekannt, die auf der Erzeugung eines hochfrequenten elektromagnetischen Feldes in der Umgebung einer Sonde, die mit einer Spule ausgestattet ist, beruhen, wobei der elektrische Widerstand der Spule von der Induktivität der Umgebung, besonders durch flächenhafte elektrische Leiter (Gegenpole); in denen Wirbelströme induziert werden, beeinflusst wird. Dabei nimmt mit dein Abstand des Gegenpols von der Spule dieser Einfluss ab, so dass der Abstand des Gegenpols von der Spule durch Messung des elektrischen Widerstands der Spule bestimmt werden kann. Diese Verfahren gestatten eine sehr genaue und wiederholbare Schichtdickenbestimmung.
Nachteilig ist bei diesen Verfahren jedoch, dass die Schichtdickenbestimmung nur an einzelnen Stellen – nämlich oberhalb der separat anzuordnenden Gegenpole – möglich ist.
Außerdem ist es bekannt, elektromagnetische Wellen mit sehr hoher Frequenz (mehrere hundert MHz) mittels spezieller Antennen von der Oberfläche in die Asphaltschichten zu leiten, und an Übergangsschichten eine Reflexion der Wellen hervorzurufen und damit unstetige Änderungen der vom Baustoff abhängigen dielektrischen und magnetischen Feldkonstanten auszunutzen und daraus Schichtdicken zu ermitteln. Diese unter der Bezeichnung "Radar" bekannten Messverfahren beruhen auf der Messung von Laufzeiten von reflektierten Wellen.
Nachteilig ist bei diesen Verfahren, dass eine Schichtdickenmessung nur möglich ist, falls zwischen verschiedenen Schichten messbare Materialunterschiede, insbesondere dielektrische und magnetische Eigenschaften, vorliegen. Außerdem ist nachteilig, dass auch Feuchtigkeit in den Poren des Mischgutes oder Feuchtigkeit an der Oberfläche der einzubauenden Schicht die Messergebnisse stark verfälschen können.
Darüber hinaus sind Schichtdickenmessungen nach dem Pulsinduktionsverfahren bekannt, wobei eine Analyse von Antwortsignalen, die ein Gegenpol aus verzinktem Stahlblech bzw. aus Aluminiumfolie oder Aluminiumblech auf die Einwirkung eines gepulsten Magnetfeldes abgibt, analysiert werden. Bei diesem Verfahren sendet eine Sendeantenne ein gepulstes, schwaches magnetisches Feld aus. Das so genannte Primärfeld induziert beim Auftreffen auf den Gegenpol in diesem Wirbelströme. Die Wirbelströme ihrerseits erzeugen zeitlich veränderliche magnetische Felder, die als Antwort des Gegenpols mit Hilfe mehrerer Empfangsspulen im Gerät gemessen und anschließend ausgewertet werden. Die Stärke und Art der Antwortsignale hängt von Tiefe und Art (Größe, Form und Material) des Gegenpols und von den lateralen Differenzkoordinaten von Sensor und Gegenpol ab. Die Messwerte werden mit einer relativ hohen Samplingrate registriert (ein einzelner Messzyklus dauert nur wenige Millisekunden), um für die informations-technische Verarbeitung eine ausreichende Menge an Daten zu erhalten. Derartige Verfahren ermöglichen auch eine Auswertung unter komplizierten Randbedingungen, z. B. bei magnetischen Zuschlagstoffen. Als Folge der Analyse des zeitlichen und räumlichen Verlaufs der Antwortsignale in dem in dein Gerät integrierten Auswerterechner sowie durch den gleichzeitigen Einsatz von mehreren Empfangssensoren ist es nicht erforderlich, Kalibrierungen, wie Einstellung von Anfangs- und Endwert von Skalen, vorzunehmen. Auch die für Messergebnisse relevanten Materialeigenschaften der Fahrbahn werden automatisch erfasst und im Ergebnis berücksichtigt. Diese Verfahren ermöglichen es außerdem, externe Störungen zu eliminieren und so Schichtdicken mit hoher Genauigkeit zu bestimmen.
Nachteilig es bei allen vorgenannten Verfahren, dass die Schichtdicke nur punktuell und stichprobenartig ermittelt werden kann und eine kontinuierliche Messung nicht möglich ist.
Nach DE 40 40 027 A1 , US 5,393,167 , DE 196 47 150 A1 , DE 100 25 462 A1 und DE 100 25 474 A1 sind Vorrichtungen sowie Verfahren bekannt, die eine kontinuierliche Messung der Schichtdicke während des Mischguteinbaus ermöglichen, wobei mit mindestens zwei Abstandsmessungen oder einer Abstandsmessung und einer Winkelmessung an jedem Nivellierholm der Einbaubohle die Stellung dieser Nivellierholme zur Aufstandsfläche des Fertigers oder zu festen Referenzpunkten am Fertiger bestimmt wird. Wegen der festen mechanischen Zuordnung der Nivellierholme zur Einbaubohle ist die Stellung der Bohle und damit der Abstand der Glättblechhinterkante zum Untergrund festgelegt. Der Fertiger dient dabei wegen seiner Laufwerkslänge als Mittelwertsbildner.
Nachteilig ist hierbei, dass die sich beim Mischguteinbau einstellende Bohlenverwindungen und der Glättblechverschleiß nachteilig auf die Genauigkeit der Schichtdickenmessung auswirken, so dass mit diesem Verfahren nur eine grobe Tendenzmessung möglich ist.
Außerdem sind zur kontinuierlichen Messung Laserscannverfahren bekannt, bei denen die zuvor beschriebenen Nachteile vermieden werden sollen.
Nachteilig ist bei den Laserscannverfahren jedoch, dass Messfehler infolge von Nick-, Wank- und Gierbewegung des Straßenfertigers nicht vermieden werden können. Des weiteren ist nachteilig, dass die Belagsdicke, die sich nach dem Walzen einstellt, nicht ermittelt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen die Dicke von mit Straßenverlegern eingebauten Asphaltschichten kontinuierlich genau gemessen werden können.
Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe durch die in den Ansprüchen 1 und 7 angegebenen Merkmalskombinationen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den unteren Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Durch die Kombination einer kontinuierlichen, rechnerischen Ermittlung einer Einbaudicke durch Messung geometrischer Daten der Nivellierholme mit einer punktuellen, präzisen Schichtdickenmessung in Bereichen von Gegenpolen gelingt es bei Verwendung einer Rechnereinheit, die kontinuierliche Messung in vorgegebenen Intervallen regelmäßig zu kalibrieren und so eine sowohl kontinuierliche als auch eine sehr genaue Schichtdickenmessung zu ermöglichen. Des weiteren ist es möglich, neben der Einbaudicke weitere gewonnene Messgrößen wie Belagsdicke, Walzmaß und Anstellwinkel der Einbaubohle in der Rechnereinheit zu speichern und für spätere Bauabschnitte abzurufen.
Die Erfindung ermöglicht es außerdem, die Einbau- und die Belagsdicke zu steuern und im Verlauf des Einbaus einer Asphaltschicht langsame und allmähliche Korrekturen an der Dicke der einzubauenden Schicht vorzunehmen, ohne auch nur in Teilbereichen der Straße Anforderungen an die Ebenheit der einzubauenden Schichten zu verletzen.
Die Erfindung ermöglicht es darüber hinaus, die Effektivität des Walzvorganges zu bestimmen und zu speichern und damit die Intensität und Wiederholungsrate des Walzvorganges zu steuern. Durch die mögliche Erfassung des Walzmaßes gelingt es dabei, beim Arbeitsbeginn an neuen Bauabschnitten der gleichen Baustelle mit korrekt voreingestellten Werten am Fertiger und korrekten Vorgaben für den Walzprozess unmittelbar nach Inbetriebnahme des Straßenfertigers sehr präzise Schichtdicken bei genauer Ebenheit herzustellen.
Durch die Anordnung von Sensoren und Informationsträgern auf Gegenpolen, welche vor Einbau der Asphaltschicht auf den Untergrund verlegt werden, gelingt es, physikalische Größen wie Temperatur, Druck oder Feuchtigkeit auch an der Unterseite der einzubauenden Schicht zu bestimmen und so den Verlauf physikalischer Größen in der Schicht zu erfassen; durch die Anordnung berührungslos lesbarer Informationsträger auf den Gegenpolen gelingt es, den Straßenverlauf zu codieren.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1: eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht,
2: eine systematische Darstellung eines Wirkplanes zur Messung, Steuerung und Regelung der Einbaudicke und der Belagsdicke,
3: eine weitere Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt ,
4: einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Ablegeeinrichtung,
5: eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung und
6: eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform mit zwei Einbaubohlen
1 zeigt einen Straßenfertiger 1 mit zwei Nivellierholmen 3, an denen eine Einbaubohle 4 angeordnet ist. Jeder Nivellierholm 3 ist mit einer Hebe-Senke-Einrichtung 6, die in Nähe der Einbaubohle 4 angeordnet ist und mit einer Nivelliereinrichtung 5, die an dein der Einbaubohle 4 abgewandten Ende des Nivellierholms 3 angeordnet ist, verstellbar. Mit Hilfe der Hebe-Senke-Einrichtung 6 und der Nivelliereinrichtung 5 können jeweils ein Bohlenanstellwinkel 9 und die Höhe der Einbaubohle 4 gegenüber einem Untergrund 23 eingestellt werden. An jedem Nivellierholm 3 ist eine erste Messeinrichtung angeordnet; wobei jeweils im Bereich der Einbaubohle 4 ein Abstand 8 zwischen dem Nivellierholm 3 und dem Untergrund 23 sowie ein Verstellweg 7 an der Nivelliereinrichtung 5 gemessen werden. Die gemessenen Daten werden an eine Rechnereinheit 11, die am Straßenfertiger 1 angeordnet ist, weitergeleitet. Unter Berücksichtigung der bekannten Geometrie der Nivellierholme 3, insbesondere einer ersten Länge L1 und einer zweiten Länge L2, und der Einbaubohle 4 ermittelt die Rechnereinheit 11 für jedes Ende der Einbaubohle 4 eine rechnerische Einbaudicke 10 der Asphaltschicht 24 unmittelbar unterhalb der Einbaubohle 4.
Im Frontbereich des Fertigers 1 ist eine Ablegeeinheit 13 angeordnet, welche in regelmäßigen Polabständen L3 flächige, metallische Gegenpole 14 auf den Untergrund 23 appliziert. Mittels einer Haltung 16 ist eine zweite Messeinrichtung 15 an der Einbaubohle 4 befestigt, die eine Sendespule und eine Empfangsantenne enthält. Beim Überfahren eines jeden Gegenpols 14 wird mit Hilfe der zweiten Messeinrichtung 15 eine gemessene Einbaudicke 17 oberhalb des Gegenpols 14 sehr genau ermittelt. Die von der zweiten Messeinrichtung 15 ermittelten Werte werden ebenfalls zur Rechnereinheit 11 geleitet, dort gespeichert und weiterverarbeitet. In Fahrtrichtung hinter dem Fertiger 1 befindet sich eine Walze 18, die dazu dient, die eingebaute Asphaltschicht 24 zu verdichten. An der Walze 18 ist eine dritte Messeinrichtung 19, die ebenfalls eine Sendespule und eine Empfangsantenne enthält, angeordnet, die dazu dient, vor und nach jeder Überfahrung eines Gegenpols 14 die Schichtdicke der Asphaltschicht 24 zu messen. Die gemessenen Werte werden mit einer an der Walze 18 angeordneten Sendeeinrichtung 22 an eine an der Rechnereinheit 11 angeordnete Empfangseinrichtung 12 gesendet und von dort an die Rechnereinheit 11 weitergeleitet.
Auf den Gegenpolen 14 sind Informationsträger und Sensoren 33 angeordnet, wobei jeder Gegenpol anhand des Informationsträgers 33 identifiziert werden kann und wobei die Sensoren 33 die Temperatur messen. Es ist auch möglich, mit Sensoren 33 weitere physikalische Größen wie Druck und Feuchtigkeit zu messen. Die Daten zur Identifikation und zu den physikalischen Größen können sowohl von der zweiten Messeinrichtung 15 als auch von der dritten Messeinrichtung 19 erfasst und an die Rechnereinheit 11 weitergeleitet werden.
In der Rechnereinheit 11 erfolgt sowohl eine ständige Kalibrierung der mit der ersten Messeinrichtung kontinuierlich ermittelten Schichtdicke 10 auf Grundlage der durch die zweite Messeinrichtung 15 exakten Werte der gemessenen Einbaudicke 17; durch die Rechnereinheit 11 erfolgt außerdem die Steuerung der Nivellierholme 3 mit Hilfe der Hebe-Senke-Einrichtungen 6 und der Nivelliereinrichtung 5, so dass Korrekturen der Schichtdicke für die einzubauende Asphaltschicht hier ständig vorgenommen werden. Die Korrektur an den Nivellierholmen 3 erfolgt dadurch so langsam und allmählich, dass Anforderungen an die Ebenheit der einzubauenden Asphaltschicht 24 erfüllt werden und sprunghafte oder schnelle Änderungen vermieden werden.
2 zeigt einen Wirkplan einer erfindungsgemäß kontinuierlich arbeitenden Messvorrichtung, bei der jeweils am linken und am rechten Nivellierholm 3 der Verstellweg 7 der Nivelliereinrichtung 5 und der Abstand 8 des Nivellierholms 3 vom Untergrund 23 gemessen und als Eingangsdaten berücksichtigt werden und wobei die von der zweiten Messeinrichtung 15 gemessenen Einbaudicken 17 berücksichtigt werden. Als weitere Eingangsgröße werden der rechnerisch ermittelte Bohlenanstellwinkel 9 sowie Informationen zum Untergrund 23 verarbeitet. Informationen zur gemessenen Belagsdicke 20, die sich nach mehrmaligem Überfahren mit der Walze 18 eingestellt hat, werden zunächst mit der Sendeeinrichtung 22 an die Empfangseinrichtung 12 übertragen und von dort, ebenso wie die anderen genannten Eingangsparameter 7, 8, 9, 17, 23 an die Rechnereinheit 11 übertragen. Aus d Differenzen der gemessenen Einbaudicken 17 und der gemessenen Belagsdicken 20 nach dem Walzen wird in der Rechnereinheit 11 ständig das Walzmaß berechnet und gespeichert. Jeder genaue Wert der gemessenen Einbaudicke 17 dient zur Korrektur für die kontinuierlich errechneten Einbaudicken 10, so dass nach einer zurückgelegten Wegstrecke L3 zwischen zwei Gegenpole 14 jedesmal eine Kalibrierung durchgeführt wird; somit wird aus einer kontinuierlichen Tendenzmessung eine hochgenaue kontinuierliche Messung zur Bestimmung der Einbaudicke ermöglicht. Aus den errechneten Einbaudicken 10 und einem Dachprofil der Einbaubohle 4 sowie aus den geometrischen Kenngrößen der Einbaubohle 4 wird unter Verarbeitung sämtlicher gemessener Werte das eingebaute Profil der Asphaltschicht 24 errechnet und gespeichert. Die Aktoren zur Verstellung der Nivellierholme 3, nämlich die Hebe-Senke-Einrichtungen 6 sowie die Nivelliereinrichtungen 5 dienen sowohl als Verstelleinrichtungen im laufenden Betrieb als auch für eine Anfahrt-, Stopp- und Nivellierautomatik der Einbaubohle 4 jeweils beim Beginn oder bei Beendigung einzelner Arbeitsabschnitte einer Baustelle. Die gemessenen und ermittelten Größen, wie die Einbaudicken 10 und 17, die Belagsdicke 20 sowie die rechnerisch ermittelten Größen wie Walzmaß und bekannte Größen wie Einbauquerprofil dienen dabei als Sollwertvorgabe.
3 zeigt das Einbauquerprofil bzw. das Dachprofil einer abgewinkelten Einbaubohle 4. In der Mitte der Einbaubohle 4 befindet sich die zweite Messeinrichtung 15; an den äußeren Rändern der Einbaubohle 4 werden unterhalb des linken Nivellierholms 3 und unterhalb des rechten Nivellierholms 3 jeweils die errechneten Einbaudicken 10 ermittelt.
Bei dem in 4 gezeigten Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Ablegeeinrichtung 13 ist eine Rolle 28 dargestellt, auf der eine metallische Folie aufgewickelt ist, aus der mit mittels einer Stanz- und Anpresseinrichtung 29 die Gegenpole 14 ausgestanzt werden, indem taktweise ein Stempel 30 ausgefahren wird. Die Gegenpole 14 werden in vorbestimmten Abständen L3, die in dieser Figur nicht dargestellt sind, auf den Untergrund 23 appliziert. Informationsträger und Sensoren 33, die zunächst in einem Vorratsbehälter 32 bevorratet sind, werden auf die ausgestanzten Gegenpole 14 aufgetragen. Die Informationsträger und Sensoren 33 dienen zur berührungslosen Identifikation jeweils überfahrener Gegenpole 14 sowie zur Erfassung der Temperatur der aufzutragenden Asphaltschicht 24 und zur Übertragung dieser Größen. Es ist auch möglich, Druck und Feuchtigkeit der aufzutragenden Asphaltschicht 24 zu erfassen und zu übertragen.
5 zeigt eine Ausführungsform einer zweite Messeinrichtung 15, die an einer Halterung 16 angeordnet ist. Die Halterung 16 ist an der Einbaubohle 4 befestigt und beinhaltet eine Verstelleinrichtung 36, die es ermöglicht, die zweite Messeinrichtung 15 für eine bestimmte Zeit oberhalb eines jeden Gegenpols 14 relativ zum Fertiger zu verschieben, so dass sich die zweite Messeinrichtung 15 zumindest kurzzeitig stationär gegenüber dem Gegenpol 14 befindet. Während sich die zweite Messeinrichtung 15 über dem Gegenpol 14 befindet, laufen die von der Sendeeinrichtung 22 gesendeten Wellen 34 zum Gegenpol 14, und werden dort reflektiert. Reflektierte Wellen 35 werden von einer Empfangseinrichtung aufgenommen und erlauben die genaue Messung der Dicke der Asphaltschicht 24. Der Information träger 33 dient der Identifikation des Gegenpols 14. Nach Erkennen der Identität des Gegenpols 14, der Ermittlung der gemessenen Einbaudicke 17 und der Aufnahme der Information über physikalische Größen, insbesondere der Temperatur, fährt die Verstelleinrichtung 36 die zweite Messeinrichtung 15 in eine Ausgangslage zurück, so dass beim Überfahren des nächsten Gegenpols 14 die zweite Messeinrichtung 15 wieder kurzzeitig oberhalb des Gegenpols 14 gehalten werden kann.
Bei der in 6 gezeigten Ausführungsvariante sind an dem Fertiger 1 neben zwei Nivellierholmen 3 mit der Einbaubohle 4 zwei weitere Nivellhierholme 37 mit einer weiteren Einbaubohle 38 angeordnet. Analog zu den Einbauholmen 3 ist an den weiteren Einbauholmen 37 eine weitere Messeinrichtung angeordnet, mit Hilfe derer für jeden weiteren Nivellierholm 37 kontinuierlich zwei veränderliche Werte zu deren Lage gemessen werden; nämlich im Bereich der weiteren Einbaubohle 38 ein weiterer Abstand 42 des weiteren Nivellierhohns 37 von einer bereits eingebauten ersten Asphaltschicht 24 und am Ende jeden weiteren Nivellierholmes 37 ein weiterer Verstellweg 41. Unter Berücksichtigung der bekannten Geometrie der weiteren Nivellhierholme 37, insbesondere einer weiteren ersten Länge L4 und einer weiteren zweiten Länge L5, und der bekannten Geometrie der weiteren Einbaubohle 38 kann eine weitere rechnerische Einbaudicke 39 – nämlich die einer weiteren Schicht 25 – ermittelt werden.

1: Straßenfertiger
3: Nivellierholm
4: Einbaubohle
5: Nivelliereinrichtung
6: Hebe-Senke-Einrichtung
7: Verstellweg
8: Abstand
9: Bohlenanstellwinkel
10: rechnerische Einbaudicke
11: Rechnereinheit
12: Empfangseinrichtung
13: Ablegeeinrichtung
14: Gegenpole
15: Zweite Messeinrichtung
16: Halterung
17: gemessene Einbaudicke
18: Walze
19: Dritte Messeinrichtung
20: Belagsdicke
22: Sendeeinrichtung
23: Untergrund
24: Asphaltschicht
25: weitere Asphaltschicht
28: Rolle
29: Stanz- und Anpresseinrichtung
30: Stempel
32: Vorratsbehälter
33: Informationsträger und/oder Sensor
34: gesendete Wellen
35: reflektierte Wellen
36: Verstelleinrichtung
37: weitere Nivellierholme
38: weitere Einbaubohle
39: weitere rechnerische Einbaudicke
41: weiterer Verstellweg
42: weiterer Abstand
L1: erste Länge
L2: zweite Länge
L3: Polabstände
L4: weitere erste Länge
L5: weitere zweite Länge

Claims

Verfahren zur Ermittlung der Dicke einer mit einem Straßenfertiger (1), welcher eine mittels Nivellierholmen (3) verstellbare Einbaubohle (4) enthält, aufgetragenen Asphaltschicht (24), dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Messeinrichtung kontinuierlich mindestens an zwei Stellen die Lage der Nivellierholme (3) in Bezug auf einen Untergrund (23), auf den die Asphaltschicht (24) aufgetragen werden soll, misst und diese Daten an eine Rechnereinheit (11) weitergeleitet werden, dass die Rechnereinheit (11) unter Berücksichtigung von mindestens zwei bekannten geometrischen Daten der Nivellierholme (3) eine rechnerische Einbaudicke (10) der Asphaltschicht (24) unter der Einbaubohle (4) ermittelt, dass eine elektromagnetische, zweite Messeinrichtung (15), die eine Sendespule und eine Empfangsantenne enthält und an der Einbaubohle (4) angeordnet ist, an diskreten Stellen die Dicke der Asphaltschicht (24) misst, indem flächige, elektrisch leitende Gegenpole (14), die mittels einer Ablegeeinrichtung (13) an bestimmten Stellen auf dem Untergrund (24) angeordnet wurden, berührungslos abgetastet werden, dass durch diese Abtastung gemessene Daten an die Rechnereinheit (11) weitergeleitet werden und dass durch die Rechnereinheit (11) die kontinuierlich ermittelten Messdaten der ersten Messeinrichtung unter Berücksichtigung der diskreten Messdaten der zweiten Messeinrichtung (15) korrigiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nivellierholme (3), an denen die Einbaubohle (4) angeordnet ist, durch die Rechnereinheit (11) unter Berücksichtigung der korrigierten, kontinuierlichen Messdaten über die Dicke bereits eingebauter Abschnitte der Asphaltschicht (24) gesteuert werden, so dass die Dicke der einzubauenden Asphaltschicht (24) unter Berücksichtigung der Dicke bereits eingebauter Abschnitte der Asphaltschicht (24) gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer an einer Walze (18) angeordneten elektromagnetischen, dritten Messeinrichtung (19), welche eine Sendespule und eine Empfangsantenne enthält, die Gegenpole (14) berührungslos abtastet werden und dass die von der dritten Messeinrichtung (19) gemessenen Daten mittels einer Sendeeinrichtung (20) und einer Empfangseinrichtung (12) an die Rechnereinheit (11) übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Messeinrichtung kontinuierlich mindestens an zwei in Fahrtrichtung hintereinander liegenden Stellen die Lage jedes Nivellierholms (3) in Bezug auf den Untergrund (23), auf den die Asphaltschicht (24) aufgetragen werden soll, misst und diese Daten an eine Rechnereinheit (11) weiterleitet und dass zur Steuerung der Querneigung der Einbaubohle (4) mittels der Rechnereinheit (11) ein linker und ein rechter Nivellierholm (3) jeweils separat gesteuert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Daten über physikalische Größen von auf den Gegenpolen (14) angeordneten Informationsträgern und/oder Sensoren (33) gelesen und weiterverarbeitet und/oder gespeichert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von der ersten Messeinrichtung kontinuierlich gemessen Daten ein Verstellweg (7) einer Nivelliereinrichtung (5), welche am der Einbaubohle abgewandten Ende des Nivellierholms (3) zu dessen Verstellung angeordnet ist, und ein Abstand (8) dieses Nivellierholms (3) vom Untergrund (23) in der Nähe der Einbaubohle (4) sind.
Vorrichtung zur Ermittlung der Dicke einer mit einem Straßenfertiger (1), welcher eine mittels Nivellierholmen (3) verstellbare Einbaubohle (4) enthält, aufgetragenen Asphaltschicht (24) insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Messeinrichtung angeordnet ist, welche kontinuierlich mindestens an zwei Stellen die Lage von einem oder mehreren Nivellierholmen (3) in Bezug auf einen Untergrund (23), auf den die Asphaltschicht (24) aufgetragen werden soll, misst, dass eine Rechnereinheit (11) zur Speicherung und/oder zur Weiterverarbeitung der Messwerte und zur Ermittlung einer rechnerischen Einbaudicke (10) der Asphaltschicht (24) unter der Einbaubohle (4) angeordnet ist, dass eine Ablegeeinrichtung (13) angeordnet ist, die an bestimmten Stellen auf den Untergrund (24), auf den die Asphaltschicht (24) aufgetragen werden soll, flächige, elektrisch leitende Gegenpole (14) appliziert, dass zur Messung der Dicke der Asphaltschicht (24) an den Stellen, an denen die Gegenpole (14) angeordnet sind, an der Einbaubohle (4) eine elektromagnetische, zweite Messeinrichtung (15), die eine Sendespule und eine Empfangsantenne enthält, angeordnet ist, dass am Straßenfertiger (1) Mittel zur Übertragung gemessener Daten zur Rechnereinheit (11) angeordnet sind und dass die Nivellierholme (3) durch die Rechnereinheit (11) steuerbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur berührungslosen Abtastung der Gegenpole (14) an einer Walze (18) oder an einer anderen trag- oder fahrbaren Einrichtung eine elektromagnetische, dritte Messeinrichtung (19) angeordnet ist, die eine Sendespule und eine Empfangsantenne enthält, und dass an der Walze (18) eine Sendeeinrichtung (20) und im Bereich der Rechnereinheit (11) eine Empfangseinrichtung (12) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Querneigung der Einbaubohle (4) durch die Rechnereinheit (11) ein linker und ein rechter Nivellierholm (3) jeweils separat mittels jeweils einer Hebe-Senk-Einrichtung (6) im Bereich der Einbaubohle (3) und einer Nivelliereinrichtung (5), welche jeweils an dem der Einbaubohle (4) abgewandten Ende des Nivellierholms (3) angeordnet ist, steuerbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Gegenpolen (14) berührungslos lesbare Informationsträger und/oder Sensoren (33) zur Identifikation und/oder zur Messung physikalischer Größen angeordneten sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ablegeeinrichtung (13) eine Rolle (28) angeordnet ist, auf der eine metallische Folie aufgewickelt ist, aus der mittels eines Stempels (30) einer Stanz- und Anpresseinrichtung (29) die Gegenpole (14) ausgestanzt und in bestimmten Abständen auf den Untergrund (13) gepresst werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (15) mit einer Halterung (16) an der Einbaubohle (4) befestigt ist, wobei die Messeinrichtung (15) mittels einer Verstelleinrichtung (36) in Fahrtrichtung des Straßenfertigers (1) steuerbar längsverschiebbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung einer weiteren rechnerischen Einbaudicke (39) einer weiteren Asphaltschicht (25) eine weitere Messeinrichtung angeordnet ist, welche kontinuierlich mindestens an zwei Stellen die Lage von einem oder mehreren steuerbaren weiteren Nivellierholmen (37), an welchen eine weitere Einbaubohle (38) angeordnet ist, in Bezug auf eine bereits eingebaute erste Asphaltschicht (24), misst.