DE4040027A1 - Verfahren zum einstellen der staerke einer einbauschicht mit einem strassenfertiger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einstellen der Stärke einer von einem Straßenfertiger auf einen Untergrund einzubauenden Schicht der im Oberbegriff von Anspruch 1 erläuterten Art und einen dafür geeigneten Straßenfertiger der im Oberbegriff von Anspruch 7 erläuterten Art.

Ein derartiger Straßenfertiger ist aus der DE-PS 35 35 362 bekannt. Der bekannte Straßenfertiger weist eine nachgeschleppte Einbaubohle auf, die starr mit zwei Nivellierholmen verbunden ist. Die Nivellierholme sind beidseitig des Straßenfertigers über jeweils einen Anlenkpunkt mit dem Straßenfertiger verschwenkbar verbunden. Mit Hilfe von jeweils einem ersten Hubzylinder können die Anlenkpunkte höhenverstellt werden, so daß der Anstellwinkel der Einbaubohle, d. h. der Winkel, unter dem das unter der Sohle angeordnete Glättblech zum Untergrund verläuft, verändert werden kann. Diese Veränderung des Anstellwinkels wird dazu benutzt, die Stärke der einzubauenden Schicht zu variieren. Die Einbaubohle liegt während des Betriebs schwimmend auf der einzubauenden Schicht auf, d. h. sie liegt frei, nur mit ihrem Eigengewicht auf der Schicht auf. Um zu verhindern, daß die Einbaubohle bei einem Zwischenstop des Fahrzeuges durch ihr Eigengewicht in die noch weiche Schicht einsinkt und somit eine Vertiefung im Straßenbelag verursacht, und um zu verhindern, daß die Einbaubohle beim Wiederanfahren des Fahrzeuges auf das bereits festgewordene, vor dem Zwischenhalt vorgelegte Material ohne ausreichende Verdichtung aufgleitet, und somit einen Anfahrbuckel verursacht, ist an jedem der Nivellierholme ein zweiter Hubzylinder vorgesehen, der im Abstand zum ersten Hubzylinder angreift. Dieser zweite Hubzylinder ist jedoch nicht regelbar, d. h. er kann nicht in eine vorbestimmte Stellung verfahren werden. Der zweite Hubzylinder dient lediglich zum Blockieren der Schwimmlage der Einbaubohle, so daß die Einbaubohle bei einem Zwischenstop nicht absinken kann und beim Wiederanfahren mit einer starren Kraft über das bereits fester gewordene Material gezogen wird, ohne daß sie nach oben ausweichen kann.

Um während des Betriebs des Straßenfertigers eine vorgewählte Stärke der Einbauschicht konstant halten zu können, ist am Straßenfertiger eine Meßeinrichtung vorgesehen, die im Bereich von Bohlenvorderkante und Schneckenwelle den Abstand zu einer vorgegebenen Referenzlinie mißt und bei Abweichungen vom Sollwert die Schichtdicke durch eine Höhenverstellung des Anlenkpunktes der Nivellierholme korrigiert.

Die korrekte Schichtdicke muß jedoch vor Betriebsbeginn auf recht umständliche Weise eingestellt werden. Zu diesem Zweck werden unter die Glättbleche der Einbaubohle Holzbalken oder dergleichen untergelegt, bis sich die Einbaubohle auf einer der gewünschten Schichtdicke plus Walzmaß entsprechenden Höhe befindet. Durch Höhenverstellung der Anlenkpunkte durch die ersten Hubzylinder ist dann zusätzlich der erforderliche Anstellwinkel einzustellen. Erst bei genauer Handhabung dieser Einstellung ist es möglich, schon vor Baubeginn die exakte Einbaustärke zu erreichen. Trotzdem muß meist noch korrigiert werden. Ein exaktes Arbeiten ist besonders dann wichtig, wenn an schon am Vortag verlegte Einbauschichten weitergebaut werden muß. In der Praxis ergeben sich dabei fast immer Unebenheiten im Straßenbelag, die anschließend in mühevoller Handarbeit wieder entfernt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und einen Straßenfertiger zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen, mit dem ein exaktes Einstellen der Stärke einer Einbauschicht möglich ist.

Die Aufgabe wird bei einem Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung schlägt vor, zum Einstellen der Stärke der Einbauschicht die Hubzylinder zu verwenden, wobei auch der zweite Hubzylinder höhenverstellbar ausgebildet werden muß. Durch ein flaches Auflegen der Einbaubohle auf den Untergrund kann auf einfache Weise ein Referenzwert gewonnen werden, dem danach lediglich die gewünschte Einbaustärke plus Walzmaß zuaddiert oder subtrahiert, je nach Meßverfahren, werden muß.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 2 läßt sich während des Einbaus die Einbaustärke des Straßenbaumaterials korrigieren, ohne daß manuell durchzuführende Messungen notwendig sind. Es ist zwar auf der DE-OS 28 38 123 bereits bekannt, den Hub eines Hubzylinders während des Anhebens einer Glättbohle zu bestimmen und als Referenzwert zum Konstanthalten der Schichtdicke einer Einbauschicht zu verwenden, die anfängliche Einstellung der Schichtdicke muß jedoch auch hier durch Unterlegen von Balken erfolgen.

Gemäß Anspruch 3 wird der Referenzwert für die Lage der Einbaubohle durch eine einfache Abstandsmessung bestimmt, wobei als Festpunkt für die Abstandsmessung gemäß den Ansprüchen 4 bis 6 entweder der Untergrund selbst, oder ein am Straßenfertiger angeordneter Festpunkt oder irgendein anderer, außerhalb der Bohle und des Straßenfertigers liegender Festpunkt verwendet wird, wobei die letztere Lösung den Vorteil hat, daß damit gleichzeitig eine Möglichkeit geschaffen wird, in bekannter Weise die Einbaustärke während des Betriebs zu korrigieren.

Die Aufgabe wird bei einem Straßenfertiger durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 7 gelöst.

Durch die Anordnung von zwei geregelt höhenverstellbaren Hubzylindern, wobei jeder der Hubzylinder auch die Aufgaben der entsprechenden Hubzylinder des bekannten Straßenfertigers übernehmen kann, kann zusätzlich auf einfache Weise die Einbaustärke der Schicht vor Betriebsbeginn eingestellt werden, wobei durch die Anordnung von Abstandsmessern an der Einbaubohle die genaue Lage der Einbaubohle als Referenzwert festgestellt werden kann.

Zweckmäßigerweise wird der Abstandsmesser gemäß Anspruch 8 am Nivellierholm befestigt.

Durch die in Anspruch 9 angegebene, beidseitige Anordnung jeweils eines Abstandmessers können Abweichungen der Einbaustärke der Schicht in Querrichtung zur Straße eleminiert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgerüsteten Straßenfertigers in schematischer Darstellung, und

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Einstellvorganges der Einbaubohle.

Aus Fig. 1 ist ein Straßenfertiger 1 ersichtlich, der in Richtung des Pfeiles F auf einem einen Untergrund bildenden Planum 2 fährt. Der Straßenfertiger 1 weist eine Einbaubohle 3 auf, die mit einem Glättblech 3a versehen ist. Mit der Einbaubohle 3 ist jeweils ein Ende zweier Nivellierholme 4a, 4b starr verbunden. Die Nivellierholme 4a, 4b erstrecken sich beidseitig des Rahmens des Straßenfertigers nach vorn und sind mit ihren vorderen freien Enden über jeweils einen Anlenkpunkt 5a, 5b am Rahmen des Straßenfertigers 1 angelenkt. Jeder der Anlenkpunkte 5a, 5b ist über einen ersten verstellbaren Hubzylinder 6a, 6b in Richtung des Doppelpfeiles A geregelt höhenverstellbar. Zwischen jedem der Anlenkpunkte 5a, 5b und der Einbaubohle 3 greift an jedem der Nivellierholme 4a, 4b ein zweiter in Richtung des Doppelpfeiles B geregelt höhenverstellbarer Hubzylinder 7a, 7b an. In der Nähe jedes Endes jedes der Nivellierholme 4a, 4b ist jeweils ein Meßwertaufnehmer 8a, 8b, 9a, 9b, beispielsweise mechanische Taster oder kontaktlose Aufnehmer, wie Ultraschallaufnehmer, vorgesehen.

Im Betrieb wird der Einbaubohle 3 durch eine Schnecke 10 Straßenbaumaterial 11, im vorliegenden Fall bituminöses Mischgut, vorgelegt, das beim Fahren des Straßenfertigers 1 in Richtung des Pfeiles F durch die Einbaubohle 3 zu einer Einbauschicht 12 mit einer vorbestimmten Stärke über dem Planum 2 verdichtet wird. Dabei liegt die Einbaubohle 3 schwimmend, d. h. mit ihrem Eigengewicht, auf dem zu verdichtenden Mischgut 11 auf. Zu diesem Zweck sind in bekannter Weise die zweiten Hubzylinder 7a, 7b entsperrt, so daß durch sie keinerlei Druck- oder Zugkräfte auf die Nivellierholme 4a, 4b und dadurch auf die Einbaubohlen 3 ausgeübt werden. Die Hubzylinder 7a, 7b können weiterhin in bekannter Weise dazu verwendet werden, ein Einsinken der Einbaubohle 3 bei einem Zwischenstop des Fertigers in die noch weiche Einbauschicht 12 und ein Aufgleiten der Einbaubohle 3 nach einem Zwischenstop auf ein bereits fester gewordenes Mischgut 11 ohne ausreichende Verdichtung zu vermeiden, indem die Hubzylinder 7a, 7b in bekannter Weise gesperrt werden.

Zum anfänglichen Einstellen der Stärke der Einbauschicht 12 vor Betriebsbeginn wird die Einbaubohle 3 durch die Hubzylinder 6a, 6b, 7a, 7b so weit auf das Planum 2 abgesenkt, daß das Glättblech 3a der Einbaubohle 3 flach auf dem Planum 2 aufliegt. Dann wird diese Lage der Einbaubohle 3 über die Meßwertgeber 8a, 8b, 9a, 9b festgestellt. Dabei werden im vorliegenden Falle die Abstände der fest mit den Nivellierholmen 4a, 4b verbundenen Meßwertgeber 8a, 8b, 9a, 9b von einem Festpunkt bestimmt. Als Festpunkt kann entweder das Planum 2 und/oder ein am Rahmen des Straßenfertigers 1 angeordneter Festpunkt 13a, 13b bzw. 14a, 14b und/oder eine exakt horizontal ausgerichtete, außerhalb des Straßenfertigers 1 und des Planums 2 liegende Fläche, wie beispielsweise ein Bordstein, ein gespannter Draht 15a, 15b oder ein Schleppski verwendet werden, wie dies durch die Pfeile in Fig. 2 angedeutet ist. Dann wird die Einbaubohle 3 über die ersten und zweiten Hubzylinder 6a, 6b, 7a, 7b auf eine Höhe über dem Planum 2 gehoben, die der gewünschten Einbaustärke, gegebenenfalls zuzüglich Walzmaß, entspricht. Diese Stellung der Einbaubohle 3 wird so lange gehalten, bis eine schwimmende Auflage der Einbaubohle 3 auf dem vorgelegten Straßenbaumaterial 11 möglich ist. Der Anstellwinkel der Bohle 3, d. h. der Winkel des Glättbleches 3a zum Planum 2 kann in bekannter Weise durch die ersten Hubzylinder 6a, 6b eingestellt bzw. verändert werden.

Durch die symmetrische Anordnung der Meßwertgeber und der Hubzylinder an beiden Nivellierholmen 4a, 4b wird eine konstante Einbaustärke der Schicht 12 auch über die Breite der Straße quer zur Fahrtrichtung F erzielt. Durch die Anordnung von vier Meßwertgebern dient der Fertiger über seine Laufwerkslänge als Mittelwertsbildner.

Über die Länge des Fahrwerks (ca. 3 m) werden Unebenheiten des Planums mit kurzer Wegstrecke gefiltert. Dies bedeutet, bei Verwendung der Meßpunkte 13a und 13b eine entsprechende gute Mittelwertbildung der vorhandenen Unebenheiten des Planums. Da die Einbaubohle selbst ein sehr träges mechanisches Gebilde darstellt, das nur sehr langsam auf Änderungen (z. B. Stellgröße am Nivellierzylinder) reagiert, lassen sich die gemessenen Unebenheiten des Planums auch an den Meßpunkten 9a und 9b elektrisch sehr gut filtern (Mittelwertbildung).

Die Verarbeitung der Signale der Meßwertgeber, die Steuerung der ersten und zweiten Hubzylinder sowie die Vorgabe der Sollwerte für die Höhenlage der Einbaubohle erfolgt zweckmäßigerweise elektronisch, wobei die Lage der Sohle auf dem Planum als Referenzwert gespeichert wird.

An einer Anzeige, die aus den Meßwerten einer Wegmessung die Höhe der Hinterkante des Glättbleches 3a der Einbaubohle 3 zum Planum 2 als zweiter Meßwert aufzeigt, läßt sich während des Einbaus gezielt die Einbaustärke des Straßenbaumaterials feststellen und gegebenenfalls korrigieren. Dabei ist es jedoch erforderlich, daß der Höhenfühler über einen Skitaster die Referenz nicht von einem Bordstein oder gespanntem Draht sondern direkt vom Planum erfaßt.

In Abwandlung des beschriebenen und gezeichneten Ausführungsbeispieles können für die Meßwertgeber alle für diesen Zweck bekannten Einrichtungen eingesetzt werden. Mit den vorhandenen Meßwertgebern und Steuerungsmöglichkeiten kann weiterhin auf einfache Weise sichergestellt werden, daß die Einbaustärke auch während des normalen Betriebs konstant bleibt. Schließlich kann die Erfindung auch bei Straßenfertigern abweichender Bauart eingesetzt werden.

Claims (9)

1. Verfahren zum Einstellen der Stärke einer von einem Straßenfertiger auf einen Untergrund einzubauenden Schicht aus einem Straßenbaumaterial durch Anheben einer Einbaubohle des Straßenfertigers auf eine der gewünschten Stärke angepaßte Höhe, wobei die Einbaubohle für eine schwimmende Auflage auf der Schicht über wenigstens einen Anlenkpunkt mit dem Straßenfertiger verbunden, der Anlenkpunkt über einen ersten Hubzylinder höhenverstellbar und die Einbaubohle mit einem zweiten Hubzylinder verbunden ist, der während des Einbaus entsperrt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbaubohle zunächst durch beide Hubzylinder abgesenkt wird, bis sie flach auf dem Untergrund aufliegt, diese Lage der Einbaubohle als Referenzwert bestimmt und die Einbaubohle anschließend durch beide Hubzylinder auf die angepaßte Höhe angehoben und auf dieser Höhe wenigstens bis zum Beginn des Einbaus gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Anhebens der Einbaubohle auf die angepaßte Höhe der von der Einbaubohle zurückgelegte Weg gemessen und als Referenzwert zum Kontrollieren der Iststärke der einzubauenden Schicht verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzwert für die Lage der Einbaubohle auf dem Untergrund durch Abstandsmessungen zwischen der Bohle und mindestens einem Festpunkt bestimmt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Festpunkt der Untergrund verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Straßenfertiger angeordneter Festpunkt verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein außerhalb des Straßenfertigers und des Untergrundes liegender Festpunkt, insbesondere eine horizontal ausgerichtete Festlinie bzw. Festfläche verwendet wird.

7. Straßenfertiger mit einer über Nivellierholme angelenkten, schwimmend auflegbaren Einbaubohle, wobei der Anlenkpunkt jedes Nivellierholms durch einen ersten Hubzylinder geregelt höhenverstellbar ist, und wobei zwischen dem Anlenkpunkt und der Einbaubohle ein zweiter Hubzylinder am Nivellierholm angreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Einbaubohle (3) wenigstens ein Meßwertaufnehmer (8a, 8b, 9a, 9b) zum Messen des Abstandes der Einbaubohle (3) zu einem Festpunkt (2, 13a, 13b, 14a, 14b, 15a, 15b) zugeordnet ist, und daß auch der zweite Hubzylinder (7a, 7b) geregelt höhenverstellbar ist.

8. Straßenfertiger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertaufnehmer (8a, 8b, 9a, 9b) am Nivellierholm (4a, 4b) befestigt ist.

9. Straßenfertiger nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig der Einbaubohle (3) jeweils zwei im Abstand zueinander angeordnete Meßwertgeber (8a, 9a, 8b, 9b) vorgesehen sind.