DE19836269C1 - Straßenfertiger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Straßenfertiger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Straßenfertigern, die mit einem Fahrgestell und einer über Zugarme an diesem angelenkten, nachgezogenen, schwimmenden Einbaubohle versehen sind, deren Anstellwinkel gegenüber dem Untergrund über Stellzylinder einstellbar ist und die wenigstens eine mittels eines Antriebs auf und abbewegliche Stampferleiste mit veränderlicher Hubzahl und eine bodenseitige Glättplatte umfaßt, wird mit einem positiven Anstellwinkel der Einbaubohle beim Einbau von Mischgut gearbeitet. Hierunter versteht man, daß die in Fahrt- bzw. Einbaurichtung vordere Kante der Glättplatte sich in einer höheren Position als die hintere Kante befindet.

Der Anstellwinkel ist von verschiedenen Parametern wie der Stampferverdichtung, der Vibrationsverdichtung, falls die Glättplatte eine Vibrationglättplatte ist, der Einbaugeschwindigkeit, der Tragfähigkeit des einzubauenden Materials, dem Gewicht der Einbaubohle und der Schichtdicke des einzubauenden Materials abhängig. Hierbei ist der Einfluß der Stampferverdichtung und der Einbaugeschwindigkeit auf den Anstellwinkel am ausgeprägtesten.

Eine Erhöhung der Stampferleistung führt bei sonst unveränderten Parametern zu kleineren Anstellwinkeln der Einbaubohle. Dies resultiert daher, daß die Stampferleiste mit einer hohen spezifischen Kraft arbeitet und die nachfolgende Glättplatte unter dem Bohlengewicht und der gegebenenfalls darauf einwirkenden Vibration nur noch bedingt in der Lage ist, eine Nachverdichtung zu erreichen. Die Grenze des Schwimmverhaltens der Einbaubohle ist dann erreicht, wenn die Verdichtung allein von der Stampferleiste aufgebracht wird, d. h. die nachfolgende Glättplatte nichts mehr bewirken kann und somit der Anstellwinkel 0° ist. In solchen Fällen ist man gezwungen, die Stampfenrerdichtung zu reduzieren, um wieder in den Bereich eines positiven Anstellwinkels zu gelangen. Auch eine Erhöhung der Einbaugeschwindigkeit würde den Anstellwinkel wieder vergrößern.

Mit den unterschiedlichen Anstellwinkeln gehen zwangsläufig auch unterschiedliche Verdichtungswerte in der einzubauenden Schicht einher. Obwohl die vom Straßenfertiger einzubauende Schicht ebenflächig ist, kann bei Verdichtungsunterschieden durch nachfolgende Walzarbeiten ein unebenes Profil erzeugt werden, d. h. beim Abwalzen ergeben sich an Stellen geringerer Vorverdichtung durch die Einbaubohle größere Setzmaße als an Stellen höherer Vorverdichtung.

Aus DE 40 40 029 C1 ist es bekannt, die Einbaugeschwindigkeit zu messen und die Frequenz des Antriebs eines Verdichtungsaggregats, insbesondere eines Stampfers, entsprechend einer vorgegebenen Sollwertkurve zu verändern, um die Verdichtung gleich zu halten. Wegen der dominierenden Stampferverdichtung ist diese Vorgehensweise jedoch sehr ungenau, da kein proportionales Verhalten zwischen den aus Einbaugeschwindigkeitsänderung und Stampferfrequenz­ änderung resultierenden Verdichtungsänderungen gegeben ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Straßenfertiger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der eine Verdichtungsregelung ermöglicht, die den tatsächlichen Gegebenheiten besser gerecht wird.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Hierbei wird der Anstellwinkel der Einbaubohle zur Regelung der Stampferleistung und somit der Verdichtung verwendet. Da die Parameter Gewicht der Einbaubohle, Vibration, Schichtdicke und Tragfähigkeit des einzubauenden Mischgutes auf den Anstellwinkel nur einen untergeordneten Einfluß haben bzw. für den einzelnen Anwendungsfall nur selten verändert werden, betrifft die Regelung insbesondere den negativen Einfluß der Einbaugeschwindigkeitsänderung.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines schematisiert in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Straßenfertigers.

Fig. 2 zeigt vereinzelt und vergrößert eine Seitenansicht einer Einbaubohle mit einer Ausführungsform einer Sensoreinrichtung.

Fig. 3 zeigt vereinzelt und vergrößert eine Seitenansicht einer Einbaubohle mit einer weiteren Ausführungsform einer Sensoreinrichtung.

Der dargestellte Straßenfertiger umfaßt ein Fahrgestell 1 mit Raupenfahrwerken (stattdessen können auch Radfahrwerke vorgesehen sein), wobei das Fahrgestell 1 vorderseitig einen Kübel 3 und rückseitig eine Verteilerschnecke 4 aufweist, zwischen denen ein (nicht sichtbarer) Förderer zum Transportieren von einzubauendem Mischgut aus dem Kübel 3 durch einen Förderschacht, über dem sich Aufbauten befinden, in den Bereich der Verteilerschnecke 4 angeordnet ist.

Am Fahrgestell 1 ist eine schwimmende Einbaubohle 5 zum schwimmenden Einbau des einzubauenden Mischgutes über Zugarme 6 angelenkt. Die Einbaubohle 5 befindet sich in Einbaurichtung hinter dem Bereich der Verteilerschnecke 4 und kann eine Basisbohle 7 sowie bezüglich dieser seitlich und unabhängig voneinander ausfahrbare Ausfahrbohlen 8 umfassen. Die Basisbohle 7 ist üblicherweise mittig geteilt, wobei die beiden Hälften der Basisbohle 7 zur Einstellung eines Dachprofils quer zur Einbaurichtung gegeneinander neigbar sind. Mittels der Ausfahrbohlen 8 ist die Basisbohle 7 etwa auf ihre doppelte Breite verbreiterbar. Sind keine Ausfahrbohlen 8 vorhanden oder soll noch eine zusätzliche Verbreiterung vorgenommen werden, wird dies durch manuell anstückelbare Bohlenteile vorgenommen. Die Ausfahrbohlen 8 sind im allgemeinen um eine Bohlentiefe A gegenüber der Basisbohle 7 in Einbaurichtung gesehen versetzt.

Jeder Zugarm 6 ist an seinem vorderen Ende am Fahrgestell 1 schwenkbar angelenkt, wobei der Anlenkpunkt gegenüber dem Fahrgestell 1 höhenverstellbar ist. Dies wird beispielsweise dadurch bewirkt, daß der Zugarm 6 an seinem vorderen Ende gegabelt ist, mit seinem gegabelten Ende ein Flacheisen 9 umgreift und sich über einen Lagerring eines bei 10 in dem gegabelten Ende angeordneten, die Zugkräfte aufnehmenden Lagers an dem Flacheisen 9 abstützt, während ein Stellzylinder 11 an dem gegabelten Ende angreift und zum Zweck der Einbaustärkenveränderung bzw. Nivellierung die Höhe des Anlenkpunktes gegenüber dem Fahrgestell 1 bestimmt, wodurch auch der positiv einzustellende Anstellwinkel α der Einbaubohle 5 gegenüber dem Untergrund 14 beeinflußt wird.

Ein weiterer Stellzylinder 12 dient zur Anhebung der Einbaubohle 5 in Transportstellung. Dagegen befindet sich der Stellzylinder 12 im Einbaufall in Schwimmstellung.

Damit sich ein ebener Schichteinbau im Querprofil (ohne oder mit Dachprofil bzw. Neigung) ergibt, müssen sich die Hinterkante der Basisbohle 7 und die Hinterkanten der Ausfahrbohlen 8 in gleicher Höhenlage zueinander befinden, und zwar unabhängig davon, ob mit Dachprofil oder Querneigung eingebaut wird. Dementsprechend sind die Ausfahrbohlen 8 in ihrer Höhe gegenüber der Basisbohle 7 um ein Maß X verstellt. Änderungen des Anstellwinkels α müßten zur Beibehaltung eines ebenen Deckeneinbaus durch eine entsprechende Änderung des Maßes X kompensiert werden.

Die Basisbohle 7 umfaßt (ebenso wie die Ausfahrbohfen 8) unterseitig als Verdichtungswerkzeuge mindestens eine über einen Antrieb 15 um einen vorbestimmbaren Hub auf und abbewegliche Stampferleiste 16 sowie nachfolgend eine gegebenenfalls mit einem Vibrationsantrieb 17 gekoppelte Glättplatte 18. Der Antrieb 15 ist insbesondere als Exzenterantrieb ausgebildet und bezüglich der Hubzahl der Stampferleiste 16 einstellbar.

An einem Ausleger 19 der Basisbohle 7 (ebenso wie an den Ausfahrbohlen 8) ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, z. B. ein Sensor 20, etwa ein Ultraschallsensor, angeordnet, der den Abstand vom Sensor 20 zur Oberfläche 21 des gerade eingebauten Mischgutes mißt. Der Sensor 20 liefert Signale an einen Regler 22 für die Hubzahl der Stampferleiste 16 bzw. die Drehzahl des Antriebs 15 hiervon.

Verringert sich der Abstand zwischen Sensor 20 und Oberfläche 21, bedeutet dies, daß der Anstellwinkel α größer wird, und umgekehrt.

Der Regelung wird gemäß der gewünschten Verdichtung ein Soll- Anstellwinkel α zugeordnet und entsprechend den Anstellwinkelabweichungen die Hubzahl des Stampfers 16 und damit dessen Verdichtungsleistung verändert. Aus der Höhenregelung der Einbaubohle 5 resultierende leichte Schwankungen im Anstellwinkel α werden durch entsprechende Wahl der Totbandbreite nicht in die Regelung mit einbezogen.

Da der Sensor 20 je nach Anstellwinkel α den Abstand nicht senkrecht zur Oberfläche 21 mißt, sind entsprechend den Anstellwinkeln α Korrekturwerte in die Regelung mit einzubeziehen.

Anstelle eines Sensors 20 können auch mehrere mit Abstand quer zur Einbaurichtung vorgesehen sein, deren Werte für die Regelung gemittelt werden.

Gemäß Fig. 3 umfaßt der Sensor 20 ein Potentiometer 20a und einen Gleitschuh 20b, der über einen damit gelenkig gekoppelten Arm 20c mit dem Schleifkontakt des Potentiometers 20a verbunden ist, wobei der Gleitschuh 20b auf der Oberfläche 21 des gerade eingebauten Mischguts aufsteht, so daß dem Winkel des Arms 20c zur Oberfläche 21 ein bestimmter Anstellwinkel α zugeordnet ist, wobei das Potentiometer 20a entsprechend der korrespondierenden Stellung seines Schleifkontaktes einen zum Anstellwinkel α korrelierten Meßwert für den Regler 22 liefert.

Claims (7)

1. Straßenfertiger mit einem Fahrgestell (1) und einer über Zugarme (6) an diesem angelenkten, nachgezogenen, schwimmenden Einbaubohle (5), deren Anstellwinkel (α) gegenüber dem Untergrund über Stellzylinder (11) einstellbar ist und die wenigstens eine mittels eines Antriebs (15) auf und abbewegliche Stampferleiste (16) mit veränderlicher Hubzahl und eine bodenseitige Glättplatte (18) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart zum hinteren Bohlenende mindestens ein Sensor (20) zum Messen des Anstellwinkels (α) vorgesehen ist, der an einen zugehörigen Regler (22) für die Hubzahl der wenigstens einen Stampferleiste (16) zur Einstellung des Anstellwinkels (α) auf einen vorgegebenen Sollwert, angeschlossen ist.

2. Straßenfertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sensoren (20) mit seitlichem Abstand zueinander vorgesehen sind.

3. Straßenfertiger nach Anspruch 2, bei dem die Einbaubohle aus einer Basisbohle (7) und seitlich hiervon ausfahrbaren Ausfahrbohlen (8) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisbohle (7) mindestens einen Sensor (20) und ebenso jede der Ausfahrbohlen (8) einen Sensor (20) trägt.

4. Straßenfertiger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Sensor (20) ein Ultraschallsensor ist, der den Abstand zur Oberfläche (21) des gerade eingebauten Mischguts mißt.

5. Straßenfertiger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Sensor (20) ein Potentiometer zur Winkelmessung ist.

6. Straßenfertiger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für den Sollwert eine Totbandbreite vorgesehen ist.

7. Straßenfertiger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den wenigstens einen Sensor (20) gemessene Abstand bzw. Winkel zur Oberfläche (21) des gerade eingebauten Mischguts entsprechend dem jeweiligen Anstellwinkel (α) korrigiert als Regelgröße verwendbar ist.