DE4211286A1 - Straßenfertiger und Verfahren zur Höhenarretierung einer Einbaubohle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Arretierung, insbe­ sondere Höhenarretierung, einer Einbaubohle eines Straßen­ fertigers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des weiteren betrifft die Erfindung einen vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens dienenden Straßenfertiger.

Am Straßenfertiger dient die Einbaubohle unter anderem zur Einebnung und Verdichtung einer einzubauenden Straßendecke. Die auf- und abbewegbar am Straßenfertiger angeordnete Einbaubohle wird während des Einbaus der Straßendecke üblicherweise "schwimmend" auf der eingebauten Straßendecke entlanggeführt. Dabei sind insbesondere zum Anheben der Ein­ baubohle dienende Hydraulikzylinder drucklos geschaltet.

Dadurch steht die Hydraulikflüssigkeit in Hydraulik­ zylindern und mindestens einem Teil von Zuleitungen nur unter Atmosphärendruck.

Bei Arbeits- bzw. Einbauunterbrechungen (sogenannten Bohlen­ stops) werden die Hydraulikzylinder zumindest an derjenigen Seite, an der das Gewicht der Einbaubohle angreift, abge­ sperrt. Dadurch soll verhindert werden, daß während der Arbeitsunterbrechung das Gewicht der Einbaubohle nicht über einen längeren Zeitraum auf der gleichen Stelle der frisch eingebauten Straßendecke ruht und einen bleibenden Eindruck auf der Straßendecke hervorruft.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß die bloße Absperrung der Hydraulikzylinder zur Vermeidung des geschilderten bleiben­ den Eindrucks nicht ausreicht. Es kommt nämlich trotzdem zu einem Absenken der Einbaubohle, weil in der Hydraulik­ flüssigkeit üblicherweise enthaltenes Gas, insbesondere Luft, beim Aufbau eines Drucks in der Hydraulikflüssigkeit komprimiert wird. Dadurch kommt es zu einem - wenn auch nur geringen - Absenken der Einbaubohle bei Bohlenstops. Schon daraus resultieren unerwünschte Beeinträchtigungen in der noch frischen Straßendecke.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Straßenfertiger und ein Verfahren zur (Höhen-)Arretie­ rung einer Einbaubohle zu schaffen, womit insbesondere aus Bohlenstops resultierende Beeinträchtigungen der Straßen­ decke vermieden werden.

Ein Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Durch das erfindungsgemäße Vorkom­ primieren wird das Gas (Luft) aus der Hydraulikflüssigkeit eliminiert, bevor diese vom Gewicht der Einbaubohle bei einem Bohlenstop beaufschlagt wird. Durch die Vorkom­ pression werden die Kolben der Hydraulikzylinder sozusagen eingespannt, so daß auf der Lastseite der Hydraulikzylinder nur noch inkompressive Hydraulikflüssigkeit vorhanden ist.

Dadurch wird das Gewicht der Einbaubohle beim Bohlenstop sofort von der Hydraulikflüssigkeit aufgefangen und ein vorheriges Absenken der Einbaubohle vermieden. Beeinträchti­ gungen der frischen Straßendecke durch Eindrücke der sich - wenn auch nur gering - absenkenden Einbaubohle werden so in einfacher Weise zuverlässig vermieden.

Vorzugsweise wird das Gas, insbesondere die Luft, in der Hydraulikflüssigkeit vollständig komprimiert. Dazu reicht es aus, wenn die Vorkomprimierung mit einer Druckbeauf­ schlagung der Hydraulikflüssigkeit zwischen 10 und 50 bar, vorzugsweise 12 bis 15 bar, erfolgt. Dieser relativ geringe Druck reicht aus, um die Luft aus der Hydraulikflüssigkeit zu entfernen. Demgegenüber ist dieser Druck gering genug, um ein Anheben der ein Gewicht von mehreren Tonnen auf­ weisenden Einbaubohle nach Beendigung der Vorkompression zu vermeiden. Die erfindungsgemäße Vorkompression der Hydrau­ likflüssigkeit kann auf diese Weise nicht zu einem (gering­ fügigen) Anheben der Einbaubohle führen, was bei der Fortsetzung des Straßendeckeneinbaus zu Absätzen und damit eben­ falls unerwünschten Beeinträchtigungen in der Straßendecke führen könnte.

Bei einem bevorzugten Verfahren findet die Vorkomprimierung nach dem Absperren mindestens der durch das Gewicht der Ein­ baubohle druckbeaufschlagten (Kolbenunter-)Seite der Hydrau­ likzylinder statt. Auf diese Weise läßt sich der zur Vorkom­ pression erforderliche geringe Druck der Hydraulikflüssig­ keit in den Hydraulikzylindern gezielt dosieren. Alternativ ist es aber auch denkbar, kurz vor dem Absperren mindestens der kolbenstangenseitigen Hydraulikflüssigkeitszufuhr­ leitungen zu dem Hydraulikzylinder die Vorkompression der Hydraulikflüssigkeit vorzunehmen. In diesem Falle würde kurz vor einem Bohlenstop, wenn sich die Einbaubohle noch in der Schwimmlage befindet und die Hydraulikzylinder druck­ los geschaltet sind, die Hydraulikflüssigkeitszufuhrleitung zur Kolbenstangenseite der Hydraulikzylinder mit dem Vor­ kompressionsdruck beaufschlagt werden.

Ein Straßenfertiger zur Lösung der Aufgabe weist die Merk­ male des Anspruchs 5 auf. Durch die erfindungsgemäß vor­ gesehene Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung läßt sich die Vorkompression der Hydraulikflüssigkeit unabhängig von der Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung vornehmen. Dadurch ist es möglich, den Hydraulikzylindern noch nach dem zum Ab­ sperren derselben erforderlichen Schließen der Haupthydrau­ likflüssigkeitsversorgung die zum Eliminieren des Gases bzw. der Luft den in Hydraulikzylindern erforderliche Hydraulikflüssigkeit zuzuführen.

Die Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung druckgesteuert. Vorzugsweise dient dazu ein Druckbegrenzungsmittel, bei dem es sich um ein fest eingestelltes oder einstellbares Druck­ begrenzungsventil handeln kann. Dadurch wird sicherge­ stellt, daß die Vorkompression mit einem solchen Druck er­ folgt, der ausreicht, das Gas bzw. die Luft in der Hydrau­ likflüssigkeit vollständig zu eliminieren, aber die Einbau­ bohle nicht anhebt.

Weiterhin wird vorgeschlagen, die Haupt- und Zusatzhydrau­ likflüssigkeitsversorgung so zu schalten, daß sie ab­ wechselnd wirksam werden. Zu diesem Zweck kann der Haupt- und Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung ein gemeinsames Ventil, insbesondere ein Wegeventil, zugeordnet sein. Es entsteht so eine Folgesteuerung, bei der nach dem Absperren zwangsweise die Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung zur Vorkompression aktiviert wird.

Zweckmäßigerweise erfolgt die Steuerung des der Haupt- und Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung gemeinsam vorge­ ordneten Wegeventils in Abhängigkeit vom Antrieb des Straßenfertigers. Diese Steuerung ist derart ausgebildet, daß mit dem für jeden Bohlenstop erforderlichen Stillsetzen des Antriebs des Straßenfertigers automatisch das Wege­ ventil umgesteuert wird zum Schließen der Haupthydraulik­ flüssigkeitsversorgung und zum zwangsweisen Aktivieren der Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung zur Vorkompression der Hydraulikflüssigkeit. Dadurch kommt ein automatischer Bohlenstop ohne ein die frische Straßendecke beeinträchti­ gendes Absenken der Einbaubohle zustande.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Die (einzige) Figur der Zeichnung zeigt einen Hydraulikschaltplan für eine Einbaubohle eines Straßenfertigers.

Die Fig. 1 zeigt nur schematisch die Einbaubohle 10, die einen (selbständigen) Teil eines hier nicht gezeigten Straßenfertigers darstellt. Die Einbaubohle 10 ist in an sich bekannter Weise ausgebildet. Sie besteht aus einer üblicherweise mittig geteilten Hauptbohlen die an gegenüber­ liegenden Seiten mit ausschiebbaren Verstellbohlen versehen sein kann. Die Einbaubohle 10 ist an mehreren Hydraulik­ zylindern 11 auf- und abbewegbar am (übrigen) Straßen­ fertiger angelenkt. In der Zeichnung sind aus Verein­ fachungsgründen nur zwei Hydraulikzylinder 11 dargestellt.

Die Hydraulikzylinder 11 sind mit ihren Zylinderkörpern 12 fest an dem nicht von der Einbaubohle 10 umfaßten Teil des Straßenfertigers angeordnet. An freien Enden 13 nach unten weisender Kolbenstangen 14 ist die Einbaubohle 10 ange­ lenkt. Die in der Zeichnung untenliegenden Kolbenstangen­ seiten 15 und die darüberliegenden Kolbenseiten 16 der Hydraulikzylinder 11 sind jeweils an eigene Hydraulik­ leitungen 17 und 18 angeschlossen. Im hier gezeigten Aus­ führungsbeispiel sind die Hydraulikzylinder 11 durch die Hydraulikleitungen 17 und 18 verbunden. Jede der Hydraulik­ leitungen 17 und 18 steht mit einer Anschlußleitung 19 und 20 in Verbindung. Die Anschlußleitungen 19 und 20 führen zu einer hier nur durch einen punktstrichlinierten Rahmen ange­ deuteten Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung 21. Diese beinhaltet die Schaltung zur Bewegung der Einbaubohle 10 und Absperrung der Hydraulikzylinder 11. Die Speisung der Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung 21 mit unter Druck stehendem Hydrauliköl erfolgt durch eine außerhalb der­ selben angeordnete Hydraulikpumpe 22.

Erfindungsgemäß ist außer der Haupthydraulikflüssigkeits­ versorgung 21 eine Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung 23 vorgesehen. Diese umfaßt ein Druckbegrenzungsmittel, das hier als verstellbares Druckbegrenzungsventil 24 ausge­ bildet ist, ein Rückschlagventil 25 und eine zur Hydraulik­ leitung 17 führende Vorkompressionsleitung 26.

Das Druckbegrenzungsventil 24 ist derart eingestellt, daß in der Vorkompressionsleitung 26 nur ein zur Vorkompression der in der Hydraulikflüssigkeit vorhandenen Gase bzw. Luft erforderlicher Druck von 10 bis 50 bar, insbesondere 12 bis 15 bar, aufgebracht werden kann. Das Rückschlagventil 25 ist derart in der Vorkompressionsleitung 26 angeordnet, daß es einen Rückfluß der Hydraulikflüssigkeit gegen die Förderrichtung der Hydraulikpumpe 22 sperrt. Das hat zur Folge, daß das verstellbare Druckbegrenzungsventil 24 nicht mit Druck beaufschlagt und aktiviert werden kann, wenn über die Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung 21 ein zum Anheben der Einbaubohle 10 erforderlicher höherer Druck in der Hydrau­ likleitung 17 aufgebaut wird.

Die Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung 21 und die Zusatz­ hydraulikflüssigkeitsversorgung 23 sind wechselweise aktivierbar durch ein beiden gemeinsam vorgeschaltetes Wege­ ventil, das hier als 4/2-Wegeventil 27 ausgebildet ist. Ein­ gangsseitig ist das 4/2-Wegeventil 27 mit der Hydraulik­ pumpe 22 über eine Speiseleitung 28 verbunden. In der Speiseleitung 28 ist ein Druckbegrenzungsventil 29 einge­ baut, das den Maximaldruck der Haupthydraulikflüssigkeits­ versorgung 21 zum Anheben der Einbaubohle 10 begrenzt. Die beiden Ausgänge des 4/2-Wegeventils 27 sind über Ver­ bindungsleitungen 30 und 31 zum einen mit der Haupt­ hydraulikflüssigkeitsversorgung 21 und zum anderen mit der Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung 23 verbunden.

Das 4/2-Wegeventil 27 ist elektrisch betätigbar durch einen Vorschubschalter 32. Der Vorschubschalter 32 dient zum Ein- und Ausschalten des Antriebs des Straßenfertigers. Der Vor­ schubschalter 32 ist zur Umschaltung des 4/2-Wegeventils 27 über eine elektrische Steuerleitung 33 mit einem Steuermagneten 34 desselben verbunden. Die Zeichnung zeigt die Stellung des 4/2-Wegeventils 27 bei ausgeschaltetem Antrieb des Straßenfertigers.

Beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Hydraulik­ zylinder 11 gemeinsam an die Haupthydraulikflüssigkeitsver­ sorgung 21 und die Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung 23 angeschlossen, also parallel geschaltet. Alternativ ist es denkbar, jedem Hydraulikzylinder 11 oder einer Gruppe von Hydraulikzylindern 11 eine eigene Haupthydraulikflüssig­ keitsversorgung 21 und Zusatzhydraulikflüssigkeitsver­ sorgung 23 zuzuordnen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Höhenarretierung der Ein­ baubohle 10 bei Arbeitsunterbrechungen, nämlich einem soge­ nannten Bohlenstop, läuft wie folgt ab:

Beim Betrieb des Straßenfertigers, d. h. beim laufenden Ein­ bau einer Straßendecke, befindet sich die Einbaubohle 10 in einer Schwimmstellung. Dabei ruht die Einbaubohle 10 mit ihrem Eigengewicht auf der einzubauenden Straßendecke. Sie gleitet auf der frisch eingebauten Straßendecke in Vorschub­ richtung des Straßenfertigers entlang zum Glätten und Ver­ dichten derselben. In der Schwimmstellung sind die Hydrau­ likzylinder 11 drucklos geschaltet, so daß sich die Kolben­ stangen 14 mit der Einbaubohle 10 der Oberfläche der einge­ bauten Straßendecke folgend (frei) auf- und abbewegen können. In dieser Betriebsstellung der Einbaubohle 10 be­ findet sich das 4/2-Wegeventil 27 in der nicht gezeigten alternativen Schaltstellung, in der die Hydraulikpumpe 22 über die Speiseleitung 28 die Haupthydraulikflüssigkeits­ versorgung 21 speist. Dabei wird innerhalb der Haupthydrau­ likflüssigkeitsversorgung 21 durch entsprechende Ventile sichergestellt, daß über die Anschlußleitungen 19 und 20 kein Druck auf die Hydraulikleitungen 17 und 18 kommt.

Beim Bohlenstop wird der Straßenfertiger angehalten durch ein Ausrücken des Vorschubs. Dazu wird der Vorschubschalter 32 betätigt, wodurch das 4/2-Wegeventil 27 über die elektrische Steuerleitung 33 umgesteuert wird in die in der Zeichnung dargestellte Schaltstellung. Dabei erfolgt nur eine Speisung der Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung 23 mit Hydraulikflüssigkeit, indem über die Speiseleitung 28 und die Verbindungsleitung 31 die Hydraulikpumpe 22 Hydraulikflüssigkeit zur Zusatzhydraulikflüssigkeitsver­ sorgung 23 pumpt. In der gezeigten Schaltstellung des 4/2-Wegeventils 27 erfolgt innerhalb der Haupthydraulik­ flüssigkeitsversorgung 21 eine Absperrung derart, daß zumindest über die Hydraulikleitung 17 und die Anschluß­ leitung 19 keine Hydraulikflüssigkeit fließen kann.

Der abgesperrten Hydraulikleitung 17 ist jedoch über die erfindungsgemäß vorgesehene Vorkompressionsleitung 26 Hydraulikflüssigkeit mit geringem Druck von etwa 12 bis 15 bar über die Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung 23 zuführbar. Die von der Hydraulikpumpe 22 mit erheblich größerem Druck zur Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung 23 gepumpte Hydraulikflüssigkeit wird vom verstellbaren Druck­ begrenzungsventil 24 dabei so begrenzt, daß die Kolben­ stangenseiten 15 der Hydraulikzylinder 11 nur mit dem geringeren Druck von etwa 12 bis 15 bar beaufschlagt werden. Dieser Druck reicht aus, um die Luft der sich in der Hydraulikleitung 17 an der Kolbenstangenseite 15 befind­ lichen Hydraulikflüssigkeit vollständig zusammenzudrücken und damit zu eliminieren, womit die erfindungsgemäße Vor­ kompression abgeschlossen ist. Die Kolbenstangen 14 sind nun in den Hydraulikzylindern 11 eingespannt.

Mit zunehmender Dauer des Bohlenstops gibt die frisch einge­ baute Straßendecke unter der Einbaubohle 10 nach. Die Einbaubohle 10 wird daher immer weniger von der noch frischen Straßendecke getragen. Infolge der Einspannung der Kolbenstangen 14 in den Hydraulikzylindern 11 wird bei nachlassender Abstützung der Einbaubohle 10 durch die gefertigte Straßendecke sofort ein Druck in der Hydraulik­ leitung 17 aufgebaut. Dieser verhindert jegliches Absacken der Einbaubohle 10.

Das Rückschlagventil 25 in der Vorkompressionsleitung 26 sperrt den Rückfluß der Hydraulikflüssigkeit. So wird ver­ hindert, daß bei zunehmendem Druck in der Hydraulikleitung 17 das auf einen relativ geringen Druck eingestellte Druck­ begrenzungsventil 24 in der Zusatzhydraulikflüssigkeisver­ sorgung 23 aktiv wird.

Mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren läßt sich beim Bohlenstop automatisch ein Einsacken der Einbaubohle 10 in die noch frische Straßendecke und eine daraus resultierende negative Beeinträchtigung derselben wirksam vermeiden.

Bezugszeichenliste

10 Einbaubohle
11 Hydraulikzylinder
12 Zylinderkörper
13 freies Ende
14 Kolbenstange
15 Kolbenstangenseite
16 Kolbenseite
17 Hydraulikleitung
18 Hydraulikleitung
19 Anschlußleitung
20 Anschlußleitung
21 Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung
22 Hydraulikpumpe
23 Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung
24 verstellbares Druckbegrenzungsventil
25 Rückschlagventil
26 Vorkompressionsleitung
27 4/2-Wegeventil
28 Speiseleitung
29 Druckbegrenzungsventil
30 Verbindungsleitung
31 Verbindungsleitung
32 Vorschubschalter
33 elektrische Steuerleitung
34 Steuermagnet

Claims (15)

1. Verfahren zur Arretierung, insbesondere Höhenarretie­ rung, einer Einbaubohle eines Straßenfertigers, wobei zum Auf- und Abbewegen der Einbaubohle dienende Hydraulik­ zylinder zur Höhenarretierung der Einbaubohle während einer Betriebsunterbrechung (Bohlenstop) abgesperrt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein in einer Hydraulikflüssigkeit enthaltenes Gas (Luft) vor­ komprimiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas, insbesondere Luft, mindestens auf einer Druck­ seite (Kolbenstangenseite 15) jedes Hydraulikzylinders (11) und oder der Hydraulikleitung (Hydraulikleitung 17) bis zur Stelle der Absperrung durch die Vorkomprimierung eliminiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Vorkomprimierung der Luft die Hydraulik­ flüssigkeit mit Druck, vorzugsweise zwischen 10 und 50 bar, beaufschlagt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbeaufschlagung der Hydraulikflüssigkeit nach dem Absperren der Hydraulik­ zylinder (11) erfolgt.

5. Straßenfertiger mit einer durch Hydraulikzylinder auf- und abbewegbaren Einbaubohle, wobei die Hydraulik­ zylinder durch eine Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung mit Hydraulikflüssigkeit versorgbar sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß den Hydraulikzylindern (11) eine Zusatzhydrau­ likflüssigkeitsversorgung (23) zugeordnet ist.

6. Straßenfertiger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung (23) druckgesteuert ist, insbesondere ein Druckbegrenzungsmittel aufweist.

7. Straßenfertiger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das Druckbegrenzungsmittel als insbesondere ver­ stellbares Druckbegrenzungsventil (24) ausgebildet ist.

8. Straßenfertiger nach einem oder mehreren der An­ sprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatz­ hydraulikflüssigkeitsversorgung (23) ein Rückschlagventil (25) aufweist.

9. Straßenfertiger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß das Rückschlagventil (25) in Strömungsrichtung der Hydraulikflüssigkeit zu den Hydraulikzylindern (11) hinter dem Druckbegrenzungsventil (24) angeordnet ist.

10. Straßenfertiger nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Rückschlagventil (25) derart der Zusatzhydraulikflüssigkeitsversorgung (23) zugeordnet ist, daß es einen Rückfluß der Hydraulikflüssigkeit von den Hydraulikzylindern (11) sperrt.

11. Straßenfertiger nach einem oder mehreren der An­ sprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt­ hydraulikflüssigkeitsversorgung (21) und die Zusatzhydrau­ likflüssigkeitsversorgung (23) abwechselnd mit unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit versorgbar sind, vorzugs­ weise durch eine gemeinsame Hydraulikpumpe (22).

12. Straßenfertiger nach einem oder mehreren der An­ sprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Haupt­ hydraulikflüssigkeitsversorgung (21) und der Zusatzhydrau­ likflüssigkeitsversorgung (23) ein Ventil, insbesondere ein Wegeventil, angeordnet ist.

13. Straßenfertiger nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Wegeventil (4/2-Wegeventil 27) der Haupt­ hydraulikflüssigkeitsversorgung (21) und der Zusatzhydrau­ likflüssigkeitsversorgung (23) gemeinsam vorgeordnet ist.

14. Straßenfertiger nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (412-Wegeventil 27) derart ausgebildet und geschaltet ist, daß es bei einer Hydraulikflüssigkeitsbeaufschlagung der Zusatzhydraulik­ flüssigkeitsversorgung (23) die Haupthydraulikflüssigkeits­ versorgung (21) der Hydraulikzylinder (11) absperrt.

15. Straßenfertiger nach einem oder mehreren der An­ sprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Haupthydraulikflüssigkeitsversorgung (21) die Zufuhr und/oder die Abfuhr von Hydraulikflüssigkeit zu bzw. von den Hydraulikzylindern (11) absperrbar ist.