Paientamt
`European
`Patent Office
`
`Europaisches
`
`
`
`33%?”
`
`(19)
`
`(12)
`
`IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII"IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIllI
`
`01>
`
`EP 2 010 714 B1
`
`EUROPAISCHE PATENTSCHRIFT
`
`(45) Veréfientlichungstag und Bekanntmachung des
`Hinweises auf die Patenterteilung:
`31'07'2013 Patentblatt2013l31
`
`(21) Anmeldenummer: 07728057.6
`
`(51) Int CL:
`(200501)
`E010 23,088
`‘
`Internationale Anmeldenummer:
`PCT/EP2007/053590
`
`(86)
`
`(87) Internationale Veréifentlichungsnummer:
`.
`
`(22) Anme'detag- 12-04-2007 wo 20071125017 (08.11.2007 Gazette 2007/45)
`
`(54) NIVELLIEREINRICHTUNG FUR EINE STRAEENBAUMASCHINE SOWIE VERFAHREN ZUM
`REGELN DER FRASTIEFE ODER FRASNEIGUNG BEI EINER STRAISENBAUMASCHINE
`
`LEVELLING DEVICE FORA PAVER AND METHOD OF CONTROLLING THE CUTTING DEPTH OR
`CUTTING INCLINATION IN A ROAD-MAKING MACHINE
`
`DISPOSITIF DE NIVELLEMENT POUR UN ENGIN DE CONSTRUCTION ROUTIERE ET PROCEDE
`DE REGLAGE DE LA PROFONDEUR OU DE L’INCLINAISON DE LA FRAISE DANS UN ENGIN DE
`CONSTRUCTION ROUTIERE
`
`
`(84) Benannte Vertragsstaaten:
`AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR
`HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO SE
`SI SK TR
`
`- HAHN, G'Linter
`53639 Kdnigswinter (DE)
`- TEWES, GUnter
`53572 Unkel (DE)
`
`(30) Prioritét: 27.04.2006 DE 102006020293
`
`(74) Vertreter: von Kreisler Selting Werner
`Deichmannhaus am Dom
`
`(43) Veréffentlichungstag der Anmeldung:
`07.01.2009 Patentblatt 2009/02
`
`Bahnhofsvorplatz 1
`50667 K6In (DE)
`
`(73) Patentinhaber: Wirtgen GmbH
`53578 Windhagen (DE)
`
`(72) Erfinder:
`- JURASZ, Jaroslav
`53578 Windhagen (DE)
`
`(56) Entgegenhaltungen:
`EP-A-1 154 075
`US-A- 5 984 420
`
`DE-U1- 9 204 614
`
`
`
`EP2010714B1
`
`Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach Bekanntmacnung des Hinweises auf die Erteilung des européischen
`Patents im Européischen Patentblatt kann jedermann nach Mafigabe der Ausf‘Lihrungsordnung beim Européischen
`Patentamt gegen dieses Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebiinr
`entrichtetworden ist. (Art. 99(1) Européisches Patentiibereinkommen).
`
`Printed by Jouve. 75001 PARIS (FR)
`
`Page 1 0f 19
`
`CATERPILLAR EXHIBIT 1010
`
`Page 1 of 19
`
`CATERPILLAR EXHIBIT 1010
`
`

`

`1
`
`EP201O 714 B1
`
`2
`
`Beschreibung
`
`[0001] Die Eriindung betrifft eine Nivelliereinrichtung
`nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfah-
`ren nach dem Oberbegrifi des Anspruchs 10.
`[0002] Es ist bei SiraiSenfr'asmasohinen schon be-
`kannt, eine Nivelliereinrichtung zu integrieren, mit deren
`Hilfe sichergestellt werden soll, dass eine ebene Frés—
`fléche erzeugl werden kann.
`[0003] Das Fréstiefen—Regelsystem ist so konzipiert,
`dass unterschiedliohe Sensoren angesohlossen werden
`konnen. Beispielsweise kommen u.a. Seilzugsensoren,
`Ultrasohallsensoren und Neigungssensoren zum Ein-
`satz.
`
`Ein Seilzugsensorwird an den Seitenschildern
`[0004]
`(Kantenschutz) neben der Freiswalze eingehéngt und ta-
`stet so die Referenzfléche, hier die StraiSenoberfl'ache,
`sehr genau ab. Der Ultraschallsensor arbeitet ber'Lih—
`rungslos und unterliegtsomit keinem mechanischenVer—
`schleiis. Er ist vielféltig einsetzbar, da er an verschiede-
`nen Positionen an der Maschine befesiigtwerden kann.
`[0005]
`Soil eine definierie Querneigung erzeugt wer-
`den, kann auch ein Neigungssensor verwendetwerden,
`der in cler Straflenfrése integriert ist.
`[0006] Das bekannte Fréstiefen-Regelsystem kann
`zwei unabhéngige Regelkreise aufweisen. In jedem Re—
`gelkreis ist ein Regler vorgesehen, an den die Sensoren
`iiber Steckverbindungen angeschlossen werden k'on-
`nen. Beispielsweise sind entwederzwei Honensensoren
`oder ein H'ohensensor in Kombination mit einem Nei-
`
`gungssensor vorgesehen.
`[0007] Das Dokument EP1154075 offenbart eine Ni-
`velliereinriohtung geméB den Oberbegriff des Anspruchs
`1 und en Verfahren geméB den Oberbegriff des An—
`spruchs 10.
`[0008] Nachteilig ist beim Stand der Technik, dass der
`anwendungsbedingt heufige Wechsel zwischen den vie-
`Ien verschiedenen Sensoren nicht ohne Unterbrechung
`des Frésbetriebes und nicht ohne negative Einfliisse auf
`das Arbeitsergebnis bleibt. Da nur ein Regler bzw. nur
`eine Anzeige- Lind Einstelieinrichtung fiir Soll- und Ist-
`werte je Regler existiert, muss zum Wechseln des aktu—
`eilen Sensors zu néchst der Automaiik—Modus der Rege—
`Iung verlassen werden. Dann kann der neue Sensor aus-
`gewéhltwerden und der gewiinschte Sollwert eingestellt
`werden, bevor wieder in den Automatik-Modus der Re-
`gelung gewechselt werden kann. W'Lirde wéhrend des
`Wechsels des Sensors die StraiSenfrésmaschine weiter-
`
`frésen, dann konnen Fehier im Arbeitsergebnis entste-
`hen, denn in dieser Zeit eflolgi keine Regelung. Daher
`muss die Maschine fiir einen Wechsel des Sensors ge—
`stoppi werden, was zu einem erheblichen Zeitverlust
`fiJ'hrt. Selbst dann, wenn die Siraflenfrésmaschine beim
`Wechsel des Sensors angehalten wird, ergibt sich eine
`Beeintrécniigung des Arbeitsergebnisses, weil sich die
`Fréswalze im Stehen freischneidet. Dies ist ein uner-
`wUnschter Effekt, insbesondere beim Feinfrésen.
`[0009] DerErfindungliegtdanerdieAufgabezugrunde
`
`eine Nivelliereinrichtung und ein Verfahren zum Regeln
`der Fréstiefe und/oder der Frésneigung anzugeben, bei
`der ein Wechsel der Sensoren ohne Unterbreohung des
`Frésbetriebes meglich ist.
`[0010] Zur L'osung dieser Aufgabe dienen die iVIerk-
`maie der Anspriiche1 und 10.
`[0011] Die Erfindung sieht in vorteilhafter Weise vor,
`dass die Anzeige— und Einstelleinrichtung der Nivellier—
`einriohtung auiSer einerfiir den mindesiens einen ekiuell
`eingesetzten Sensor vorgesehenen Anzeige— und Ein—
`stelleinheit eine zuséizliche Anzeige— und Einstelleinheit
`fiir einen gegen den aktuell eingesetzten Sensor auszu—
`wecnselnden und auswéhlbaren Sensor aufweisl. Das
`
`Vorsehen einerweiterenAnzeige- Lind Einstelleinheit hat
`den Vorteil, dass im Iaufenden Betrieb der gegen einen
`aktuell eingesetzten Sensor auszutauschende neue
`Sensor hinsichtlich seiner ist- und Sollwerte f'Lir den Um-
`
`schaltzeitpunkt vorbereiietwerden kann. Zum Zeitpunkt
`der Umschaltung kann daher der Sensor gewechselt
`werden, ohne dass der aktuell geltende Stellweri veran-
`dertwird. Die Nivelliereinriohtung weisi eine Einrichtung
`zum Umschalien von Sensoren auf, die ohne Unterbre-
`Chung des Frésbetriebs bei Ausl'osung eines Umschai-
`befehls eine Umscnaltung der Nivelliereinrichtung von
`dem mindestens einen akluelien Sensorauf mindestens
`
`einen vor—ausgewéhlten anderen Sensor ohne sprung—
`hafte Anderu ng des aktuellen Stellwertes f'Lir die Einstei—
`Iung der Frésiiefe und/oder f‘Lir die Einstellung der Nei-
`gung der Fréswalze ausfuhri.
`[0012] Die Umschalteinrichtung ermoglioht mit derAn-
`zeige— und Einstelleinricntung eine Vor—Auswahl des an—
`deren Sensors und die Vor-Einstellung von Arbeitspara—
`metern (Soll- und istwerte) des anderen vor-ausgewéhi-
`ten Sensors.
`
`[0013] Auf diese Weise kann ein Fanrzeugfiihrer das
`Umschalten der Sensoren w'ahrend des Frésbetriebes
`
`bereits vorbereiten, so dass die Umsohaltung der Sen-
`soren auf Knopfdruok ohne Zeitverlust und ohne Unter-
`breohung des Frésbetriebes m'oglich ist.
`[0014] Hierzu weistdie Nivelliereinrichtung eine Anzei-
`ge- und Einstelleinriohtung auf, die die Daten des aktu-
`ellen Sensors und die Daten des vor—ausgewéhlten Sen—
`sors anzeigen und veréndern kann. Mit Hilfe der Um—
`schalteinriohtung kann ohne R'Lickwirkung auf das Ar-
`beitsergebnis im Fr'asbetrieb von dem aktuellen Sensor
`aufden vor-ausgewéhlten Sensor umgeschaltetwerden.
`[0015] Bei einem Ausfllihrungsbeispiel der Erfindung
`ist vorgesehen, dass der aktuell gemessene Istwert f'Lir
`die Fréstiefe und/oderfiir die Neigung der Fréswalze des
`mindestens einen vor—ausgewéhlten anderen Sensors
`spétestens zum Zeitpunkt der Umschaltu ng aufden glei—
`chen, zuletzt gemessenen Istwert f'Lir die Fréstiefe und/
`oder f'Lir die Neigung des zuvor venNendeten Sensors
`setzbar ist.
`
`[0016] Es bestehtsomitdie M'oglichkeit, beim Wechsel
`des Sensors, den Istwert des zuletzt venNendeten Sen-
`sors zu fibernehmen, so dass der Stellwert fiir die Ein-
`stellung der Fréstiefe und/oder fiir die Einstellung der
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`90
`
`35
`
`40
`
`45
`
`50
`
`55
`
`Page 2 of 19
`
`Page 2 of 19
`
`

`

`3
`
`EP201O 714 B1
`
`4
`
`Neigungder Fréswalzeaufgrunddes Wechselsnichtver-
`éndertwird und die Ebenheitdergefrésten Strallenober—
`fléche durch den Wechsel des Sensors nicht beeintréch—
`
`die Einstellung der Fréstiefe und/oder fUr die Einstellung
`der Neigung der Fréswalze nicht sprunghaft geéndert
`wird.
`
`tigt wird.
`[0017] Nach einem alternativen Ausflihrungsbeispiels
`ist vorgesehen. dass der Sollwert ftir die Fréstiefe und/
`oder ftir die Neigung der Fréswalze spétestens zum Zeit-
`punktder Umscnaltung auf den aktuell gemessenen Ist—
`wert der Fréstiefe des mindestens einen vor-a usgewéhl-
`ten Sensors setzbar ist.
`
`[0018] Durch die Gleichsetzung des Sollwertes mit
`dem aktuell gemessenen istwert des an die Stelle des
`bisherigen Sensors tretenden vor-ausgewéhlten Sen-
`sors ist gewéhrleistet, class zum Zeitpunkt der Umschal-
`tu ng keine Anderung des Stellwertes fILir die Einstellung
`der Fréstiefe Lind/oder der Neigung erfolgt.
`[0019] Bei einem dritten Ausftihrungsbeispiel ist vor-
`gesehen. dass bei einer Abweichung der gemessenen
`lstwerte des ausgew'ahlten anderen Sensors von dem
`zuvor verwendeten Sensor der Stellwert flir die Einstei-
`lung der Fréstiefe und/oder die Einstellung der Neigung
`mit einer voreinstellbaren Ubergangsfunktion énderbar
`ist.
`
`[0020] Nash einer weiteren Alternative ist demnach
`vorgesehen. dass fUr den Fall. dass sich eine Verénde-
`rung des aktuellen Stellwertes aufgrund der Umschal—
`tung der Sensoren ergibt, diese Anderung einer vorein—
`stellbaren Ubergangsfunktion ausgehend von einem
`Stellwert O folgt. Dadurch wird erreicht, dass die Ande-
`rung des Stellwertes nichtsprunghafl erfolgt. so dass die
`Ebenheit der gefrésten StraBenoberfléche nicht beein—
`tréichtigt wird und die Anpassung an den sich aufgrund
`der Umschaltung ergebenden Stellwert 'Liber eine Iénge-
`re Wegstrecke. z.B. Uber 10m oder mehr erfolgt.
`[0021] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Nivel—
`liereinrichtung zwei Regler aufweist, deren Sensoren
`parallel zu der Drehachse der Fréswalze mit seitlichem
`Abstand voneinander angeordnet sind, und die vorzugs-
`weise unabhéngig voneinander auf der linken und rech—
`ten Seite der Maschine die Fréstiefe regeln.
`[0022] GeméiSdem Verfahren zum Regeln der Fr'aistie-
`fe oder der Frésneigung der Fréiswalze einer StraBen—
`baumaschine durch Erfassen des aktuellen lstwertes der
`
`Fréstiefe und/oderder Neigung der Fréswalze in Relation
`zu einer Referenzfléche mit m indestens einem auswech-
`selbaren oder umschaltbaren Sensor, wobei eine
`Fréstiefenregelung und/oder eine Neigungsregelung f'Lir
`die Fréiswalze in Abnéngigkeit von vorgegebenen Soli-
`werten und aktuell gemessenen istwerten im Fréisbetrieb
`durch Ausgabe eines Steilwertes zum Erreichen oder
`Einhaiten des Sollwertes ausgef'Lihrt wird. ist vorgese—
`hen. dass bei einem Wechsel eines aktuell eingesetzten
`Sensors gegen einen vor-ausgewéhllen anderen Sensor
`die Regelung der Fr'eistiefe und/oder der Neigung ohne
`Unterbrechung des Frésbetriebs ausgeftlhrt wird, indem
`die Soll- und lstwerte des Sensors vor dem Umschalten
`
`mit Hiife einer zusétziichen Anzeige— und Einslelleinheit
`derart eingestellt werden, dass der aktuelle Sleilwert ftir
`
`[0023] BeiAusIésungeinesUmschaltbefehlszurnUm-
`schallen von Sensoren wird die Regelung ohne Unter-
`brechung des Frésbetriebs und ohne sprunghafte Ande-
`rung des aktuellen Steilwertes fiir die Einstellung der
`Fréstiefe und/oder ftir die Einsteliung der Neigung der
`Fréswalze ausgefiihrt.
`[0024] Als Referenzfléche kann die Strailsenoberfléche
`oder eine definierte Horizontalebene, beispielsweise vor—
`gegeben durcn einen Laser, oder eine sonstige frei de—
`finierbare vorgewéhlte Fléche verwendet werden, die im
`Streckenverlauf der StraiSenoberfléche eine unter-
`
`schiedliche Neigung oder Steigung (positiv oder negativ)
`aufweisen kann.
`
`Im folgenden werden unter Bezugnahme auf
`[0025]
`die Zeichnungen Ausftihrungsbeispiele der Erfindung
`néher erléutert:
`
`[0026] Es zeigen:
`
`Fig. 1
`
`Fig. 2
`
`Fig. 3
`
`Fig. 4
`
`Fig. 5
`
`eine StraiSenbaumaschine,
`
`eine Nivelliereinrichtung,
`
`eine Anzeige— und Einstelleinrichtung.
`
`einen Abgieich der lstwerte verschie-
`dener Sensoren bei der Umschaltung,
`
`einen Abgleichdes Soliwertes aufden
`lstwert eines neuen Sensors bei der
`
`Umschaltung,
`
`Fig. 6a Fig. 6b
`
`den Wechsel von einer Fréstiefenre—
`gelung zu einer Frésneigungs—rege—
`lung
`
`Fig. 73 bis 70
`
`den Umschaltvorgang mit Soliwertab—
`gleich, und
`
`Fig. Ba bis 8d
`
`eine Umschallung mit
`Sollwertabgleich.
`
`lstwert— und
`
`1 zeigt eine Strafienmaschine 1 zum Be-
`Fig.
`[0027]
`arbeiten von StraBenoberfléchen mit einer hinsichtlicn
`der Fréstiefe h'ohenverstellbaren Fréswalze 3. Das vor-
`
`dere Fahrwerk st'Litzt sich beispielsweise auf der Stra-
`Benoberfléiche 12 ab, die als Referenzfléche fUr eine
`Fréstiefen— oder Neigungsregelung dienen kann. Hierzu
`weist die Stralsenmaschine 1 eine Nivelliereinrichtung 4,
`mit mindestens einem Regler 6a, 60 auf, der Soilwerte
`fiir die Fréstiefe und/oder die Neigung der Fr'aswalze 2
`erhélt. An die Regler 6a, Sc der Nivelliereinrichtung 4
`sind auswechselbare Sensoren A, B, C anschlieflbar.
`Die Sensoren A, B, C dienen zum Erfassen desaktuellen
`istwertes der Fréstiefe und/oder der Neigung der Frés-
`walze 3 in Relation zu einer Referenzfléche, die aus der
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`90
`
`35
`
`40
`
`45
`
`50
`
`55
`
`Page 3 0f 19
`
`Page 3 of 19
`
`

`

`5
`
`EP201O 714 B1
`
`6
`
`StraBenoberfléche 12, einer vorgegebenen Horizontal-
`ebene oder aus einer frei definierbaren, z.B. mathema—
`tisch vorgegebenen Ebene oder Flache bestehen kann.
`[0028] Der mindestens eine Regler 63, 6c fiihrt eine
`Fréstiefenregelung und/oder eine Neigungsregelung fiir
`die Fréswalze 3 in Abnéngigkeil von vorgegebenen Soli-
`werten und den aktuell gemessenen lstwerten des min-
`destens einen Sensors A, B, C aus, wobei ein Stellwert
`zum Erreichen oder Einhalten des Sollwerles im Fréa's-
`
`betrieb ausgegeben wird. Die Nivelliereinrichtung 4
`weist, wie aus Fig. 2 hervorgeht, eine Anzeige— Lind Ein—
`stelleinrichtung auf, die in drei nahezu identische Anzei—
`ge- und Einstelleinheiten 2a, 2b, 20 unterleilt ist. Die An-
`zeige- und Einstelleinrichtung 2 dientzum Einslellen von
`Betriebsparametern fiir die Sensoren A, B, C.
`In jeder
`Anzeige- und Einstelleinheit 23, 2b, 2c konnen Soll- und
`lstwerte der Sensoren A, B, C eingestellt werden. Die
`Anzeige— und Einstelleinheit 23 und 2c rechts und links
`sind jeweils mit einem Regler 63, 60 verbunden, der mit
`einerAulomatik-Taste zurjeweiligen automatischen Re-
`gelung akliviert werden kann. Wéhrend des Umschal-
`tens bleiben die Regler irn Automatikmodus. Der sich
`aus der Differenz des Soll- und lstwertes ergebende
`Stellwert der Regler 63, 6c wird mit Pfeilen 14 qualitativ
`angezeigt, wobei die Anzeige die vertikale Verfahrge-
`schwindigkeit der Maschine proportional, also auch
`quantitativ anzeigen Kann. Die vorgegebenen Soll— und
`lstwerte der mittieren Anzeige- und Einstelleinheit2b, die
`mlteinem gegen den akluell elngeselzten Sensoerder
`C auszuwechselnden und auswéhlbaren Sensor B ge-
`koppelt ist, konnen mit einer Umschalteinrichtung 103
`oder 10b gegen die Soll- und lstwerte des Sensors A
`oder C ausgetauscht werden, der gegen einen auswéhl-
`baren anderen Sensor B ausgelauscht werden soil.
`[0029] Das Ausfiihrungsbeispiel zeigt eine Version,
`bei derjeweils ein Regler 63, 6c fiir eine Seite der Stra—
`[Lenbaumaschine 1 vorgesehen ist. Es versleht sich,
`dass die Anzeige- und Einsteileinrichtung 2 auch nur
`zwei Anzeige— Und Einstelleinheiten aufweisen kann,
`wenn nur ein Regler vorhanden ist, wobei ein Sensor
`gegen einen anderen auswéhlbaren Sensor ausge-
`tauscht wird.
`
`[0030] Es istdemzufolge immereineAnzeige— und Ein—
`stelleinheil mehr vorgesehen, als die Anzahl der im Be-
`trieb befindlichen Sensoren.
`
`Fig. 2 zeigt den Anschluss der Sensoren A, B,
`[0031]
`C an die Nivelliereinrichtung 4 mit zwei Reglern 63, 6c,
`wobeidie Nivelliereinrichtung eineAnzeige- und Einstell-
`einrichtung 2 mitdrei Anzeige- Lind Einsteileinheiten 23,
`2b, 2c aufweist,
`[0032]
`Fig. 3 zeigt ein Ausftihrungsbeispiel der Anzei—
`ge- und Einstelieinrichtung 2, wobei ftir jede Anzeige-
`und Einstelleinheil 23, 2b. 20 Einstelltasten 16 (aul und
`ab) ftir das Einslellen von Sollwerten, sowie Einstellta-
`sten 18 (auf und 3b) fEIr das Justieren von gemessenen
`lstwerten vorhanden sind.
`
`[0033] Auf den Displays 20 derAnzeige- und Einstell-
`einheiten 2a, 2b, 2cwerden die aktuell eingestellten Soli—
`
`5
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`90
`
`35
`
`40
`
`45
`
`50
`
`55
`
`werte und die 3kluell gemessenen lstwerte der Sensoren
`A, B, C angezeigt. Auf den Displays 20 kann auch die
`Richlung einer eventuell eingestellten Neigung der Frai—
`swaize angezeigt werden. Des Weiteren werden Einhei-
`ten 2.8. in inch oder cm oder Prozentzahlen in %, die
`sich auf den angezeigten Wert beziehen, angezeigt.
`[0034] Am unteren Ende 22 des Displays 20 ist eine
`Auswahl von Sensoren angezeigt, so dass ein Fahrzeug—
`fiihrer anhand der 3kluellen Anzeige feslstellen kann,
`welche Art von Sensor aufderAnzeige— und Einstellein—
`hell 23, 2b, 20 aktuell angezeigt wird. Die Symbole re—
`présentieren von links nach rechts einen Seilzugsensor,
`einen Neigungssensor, einen Ultraschallsensor, einen
`Muitiplexsensor, eine Totalstation sowie einen Laser zur
`Vorgabe der Referenzfléche.
`[0035] Oberhalb der Displays 20 istjeweils eine Taste
`ftir den Automatik-Modus und den Einslellmodus zum
`
`Einstellen der Reglerparameter vorgesehen. Aufder An—
`zeige— und Einslelleinrichtung 2 k'dnnen auch eine Hupe
`24, sowie Tasten 26 zurVerslellung der Hone des Fahr-
`werkes vorgesehen sein. Auf der mittleren Anzeige- und
`Einstelleinheit 2b sind unterhalb des Displays 20 nocn
`zwei Speichertasten M1, M2 zum Abspeichern von Soli-
`werten vorgesehen.
`[0036]
`in den Fign. 4 bis 63ind mehrere M'dglichkeilen
`erléuterl, in welcher Weise eine sprunghafte Anderung
`des 3ktuellen Stellwertes vermieden werden kann.
`
`[0037] Bei dem Ausfflhrungsbeispiel der Fig. 4 erfolgt
`eine Gleiehsetzung des gemessenen lstwertes - des vor-
`ausgewéhlten Sensors B mit dem zuletzt gemessenen
`aktuellen lstwertes des zuvor eingesetzten Sensors A
`zum Zeitpunkt der Umschaltung.
`[0038]
`In Fig. 5 wird der vorgegebene Sollwert an den
`aktuell gemessenen lslwert des vorausgewéhlten Sen—
`sors B angepasst, so dass auch in diesem Fall keine
`Verénderung des Stellwertes erfoigt.
`[0039] Bel einerAbweichung dergemessenen lstwer-
`te des zuvor eingesetzten Sensors A von dem voraus-
`gewéhlten neuen Sensors B kann alternativ zu den Aus—
`fiihrungsbeispielen der Fig. 4 und 5 der Stellwert auch
`mit Hilfe einer Ubergangsfunktion 3uf den sich aufgrund
`der Differenzen der lstwerte ergebenden Steilwert Elber—
`gehen. Es erfolgt demzufolge ein zeitlicher Ubergang,
`wodurch keine sprunghafte Anderung des Stellwertes
`auftreten kann.
`
`[0040] Die Fign. 63 und 6b zeigen eine Umschaltung
`im ausgeregeiten Zustand. Fig. 63 zeigt die Ausgangs-
`situation. bei der die Anzeige- und Einstelleinheit 20 die
`mit dem Regler 60 verkn'Llpft
`isl von der Betriebsarl
`Fréstiefe (Sollwert 10,0 cm) auf die Betriebsarl Frésnei—
`gung (Sollwert 2 %) umgescrialtetwerden soll. Die Um—
`schaltung erfolgt im ausgeregelten Zusland. Dies bedeu-
`let, dass derjeweilige lstwert auf beiden Seiten der Ma-
`schine dem Sollwert entspricht und demzufolge der Stell-
`wert auf beiden Seiten 0 ist. Der ausgeregelte Zustand
`wird durch die Anzeige- Lind Einstelleinrichtung143, 14c
`durch einen waagerechlen Balken angezeigt. Bei Betai-
`tigung der Umschalttaste 10b der Umschalteinrichtung
`
`Page 4 of 19
`
`Page 4 of 19
`
`

`

`7
`
`EP201O 714 B1
`
`8
`
`
`
`10werdenwieaus Fig. 6b ersichtlich, die vor-ausgewéhl-
`ten Soil— und lstwerte von der Anzeige— und Einstellein—
`heit 2b auf die Anzeigeeinheit 20 gelauscht und im fort—
`gesetzten Automatikbetrieb einer gemischten Fréstie-
`fen- und Frésneigungsregelung zugrunde gelegt.
`[0041] Die Fign. 7a bis 7c zeigen die Umschaltung mit
`Sollwertabgleich.
`[0042]
`In diesem Beispiel sind die Stellwerte auf bei—
`den Seilen der Maschine ungleich 0. Die Anzeige- und
`Einstelleinheit 20 des Reglers 6c wird von Fréstiefenre—
`gelung auf Frésneigungsregeiung umgescha let. Der
`Sollwert der Neigung wird manuell in Fig. 7b dJrch Be—
`tétigung der Tasten 16 angepasst, damit keine sprung-
`hafte Anderung des Stellwertes stattfindet. In dem Bei-
`spiel wird angenommen, dass der Stellwert prooortional
`zu der Regeldif‘ferenz ist (P-Regler) und dass der Pro-
`portionalitétsfaktorfiir Fréstiefe und Frésneigungen nu-
`merisch gleich ist. Die Regeldifferenz betréig fiir die
`Fréstiefe 0,3 cm (Anzeige— und Einsielleinheit 2c in Fig.
`7a) fiir die Frésneigung 0,6 % (Anzeige- und Einstellein-
`heit 2b in Fig. 72), so dass der Stellwert sich a so nach
`der Umschaltung wertméiSig verdoppeln w'Lirde. Urn die
`Regeldifferenz abzugleichen, wird der Sollwert der Nei-
`gung auf 2,0 reduziert, was eine numerisch gle'che Re-
`geldifferenz ergibt. Dies kann manuell iiber die Taste 16
`"Sollwertverringern"oder automatisch erfolgen Z.B. Uber
`die Tastenkombination 16, 18 "Istwert heraufsetzen und
`Sollwert herabsetzen" (Fig. 7b).
`[0043] Durch die Betetigung der Umschalttaste 10b in
`der Darsiellung geméB Fig. 7c wird der Soll- und lstwert
`der Frésneigung 'Libernommen, wie in Fig. 7cdurch Pfeile
`angedeutet. Der Steliwert bleibt dabei unveréndert.
`[0044]
`In einem weiteren nicht dargestellten Ausf'Lih-
`rungsbeispiel kann ein automalischer Sollwertabgleich
`vorgesehen sein. Bei einem solchen Austhrungsbei—
`spiel wird die Sollwert—Anderung aus dem vorgenannten
`AusfunrungsbeispielderFign.7a bis 7c automatisch aus-
`gef'Lihri, wenn die Umschalitasie 10b (oder 10a) im Au-
`tomatikmodus betétigt wird. Der erste Scnritt der manu—
`eilen Anderung der Werte in der mittleren Anzeige- und
`Einstelleinheit 2b (Fig. 7) kann dann entfallen, weil dies
`automatisch erfolgt.
`[0045] Eine weitere nichtdargestellte Variante besteht
`darin, bei einer Abweichung der lstwerte den Stellwert
`mit Hiife einer voreingestellten Ubergangsfunktion, aus-
`gehend von dem akiuellen Stellenwert, zu veréndern.
`[0046] Die Fign. 821 und 8d zeigen ein Ausfiihrungs-
`beispiel mit lstwert- und Sollwertabgleich.
`[0047] Die in Fig. 8a gezeigle Ausgangssituation zeigt
`bezflglich des Reglers 6c auf der rechten Seite die Werte
`eines Fréstiefensensors C, 2.8. ein Kanlenschutz—Seil—
`zugsensor an, wéhrend die mittlere Anzeige- und Ein-
`stelleinheii 2b die Werte eines Fréstiefensensors B, 2.8.
`ein Uliraschallsensor mit Abtasipunkt vor der Fréswalze,
`an.
`
`[0048] Der Fréstiefensensor C soll durch den Fr'aistie-
`fensensor B ersetzt werden, wobei die Soll- und lstwerte
`der beiden Sensoren B, C nicht 'Libereinstimmen. Aller—
`
`dings ist der aktuelle Stellwert gleich 0, wie aus der An-
`zeigeeinrichtung 143, 14c ersichtlich ist.
`[0049] Da der Sensor B andersjustiert ist, stimmt sein
`lstwert mit dem lstwert des Sensors C nicht 'Liberein. Er
`kann mit den lstwert—Einstelltesten 18 manuell oder au-
`
`tomatisch, z.B. durch Iéngeres Halien der beiden lstwert-
`Einstelltasten 18 an den lstwert des Sensors A gleich-
`gesetzt werden.
`[0050] Die Fign. 8c und 8d zeigen den Sollwertab-
`gleich. Da der Sollwert der beiden Sensoren B, C sicn
`aufdie Fréstiefe rechts bezieht, soll der Sollwertdes Sen—
`sors B auf den Sollwert des Sensors C angepasst wer—
`den. Dies kann mit Sollwert-Einstelltasten oder automa-
`
`tisch z.B. durcn Iéngeres Hallen der beiden Sollwert-Ein-
`stelltasten erfolgen.
`[0051] Nach Betétigen der rechten Umschaltaste 10b
`werden der Soll- und lstwert des Sensors B 'Libernom-
`men. Der Steliwert bleibt unveréndert 0.
`
`[0052] Alle Ausfunrungsbeispiele zeigen die Soll— und
`lstwerte des vor-ausgewéhlten, gegen einen zuvor ein-
`gesetzten Sensor C auszuwechselnden Sensor Bin der
`Anzeige- und Einstelleinheit 2b an. Dadurch ist es mog-
`IiCh, alle Einstellwerte (Soll- und lstwerte) des vor-aus-
`gew'aihlten Sensors B schon vor Eingabe eines Um-
`schaltbefehls fiber die Umschalttasten 10a oder10b vor-
`
`einzustellen und an die bisher eingesetzten Sensoren A,
`C bzw. deren Soll— oder lstwerte anzupassen. Bei Beté—
`tigung der Umschalttasie 10a der Umschalteinrichtung
`10 erfolgt ein Tausoh des vorausgewéhlten Sensors mit
`dem aktuell auf der linken Seite der StraBenbaumaschi-
`
`ne 1 eingesetzten Sensor A.
`[0053] Wie bereits zuvor in Verbindung mit dem Aus-
`fiihrungsbeispiel der Fig. 7 erléutert, kann anstelle des
`manuell ausgerhrten Sollwertausgleichs auch ein auto—
`matischer Soilwertausgleich erfolgen, wenn die Um—
`schalttaste 10b (oder 10a) im Automatikmodus betétigt
`wird.
`
`Patentanspriiche
`
`f'Lir eine hinsichtlich der
`1. Niveliiereinrichlung (4)
`Fréstiefe und/oder der Neigung héhenverstellbare
`Fréswalze (3) einer StraBenbaumaschine (1) zum
`Bearbeiten von Strafienoberfléchen,
`mit mindestens einem Regler (6a,60), der speicher-
`bare Sollwertefiirdie Fréstiefe undloderdie Neigung
`der Fréswalze (3) erhélt, und
`mit mehreren Sensoren (A,B,C) zum Erfassen des
`aktuellen lstwertes der Fréstiefe und/oder der Nei—
`
`gung der Fréswalze (3) in Relation zu einer gewéhi—
`ten Referenzfléche,
`wobei der Regler (68,6(3) eine Fréstiefenregelung
`und/oder eine Neigungsregelung fiir die Fréswalze
`(3) in Abhéngigkeit von vorgegebenen Sollwerten
`und den aktuell gemessenen lstwerten durch Aus-
`gabe eines Stellwertes zum Erreichen oder Einhai-
`ten des Sollwertes fiJr die Fréstiefe und/oder
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`90
`
`35
`
`40
`
`45
`
`50
`
`55
`
`Page 5 0f 19
`
`Page 5 of 19
`
`

`

`9
`
`EP201O 714 B1
`
`10
`
`Frésneigung im Frésbelrieb ausf'Lihrt,
`wobei die Nivelliereinrichtung (4) eine Anzeige— und
`Elnstelleinrichtung (2) zum Einstellen von Betriebs—
`parametern f'Lir den mindesiens einen Sensor (AB,
`C) aufweist,
`dadurch gekennzeichnet,
`dass mindestens ein Sensor (B) auswechselbar ist
`oder sind und mehrere Sensoren (A, B, C) umschalt—
`bar sind und
`
`dass eine Umschalteinrichtung (10) zum Umschal—
`ten von Sensoren (A,B,C) vorgesehen ist, die ohne
`Unterbrechung des Frésbeiriebs bei Auslosung ei—
`nes Umschaltbefehls eine Umschaltung der Senso-
`ren (A,B,C) von dem mindestens einen zum Erfas-
`sen des lstwertes verwendeten Sensor (A;C) auf
`mindestens einen anderen vorausgewéhlten, zuvor
`nicht verwendeten Sensor (B) ausfuhrt, und
`dassdle Umschalteinrichtung (1 O) eine Einstell— und
`Anzeigeeinrichtung (2) aufweisl, die eine Voraus—
`wahl des anderen, zuvor nichtverwendeten Sensors
`(B) und die Vorelnstellung von Betriebsparametern
`des zuvor nicht verwendeten Sensors (B) ermog-
`licht,
`wobei durch die Vor-Einstellung der Betriebspara-
`meter des zuvor nicht verwendeten Sensors (B) die
`Ausgabe des aktuellen Stellwertes fiir die Einstel—
`lung der Fréstiefe undloder die Einstellung der Nei—
`gung ohne sprunghafte Anderung erfolgt.
`
`Nivelliereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-
`kennzeichnet, class deraktuell gemessene lstwert
`f'Lir die Fréstiefe und/oder fLir die Neigung der Frés-
`walze (3) des mindestens einen ausgewénlten, zu-
`vor nicht verwendeten Sensors (B) spétestens zum
`Zeitpunktder Umschaltung aufden gleichen, zuletzt
`gemessenen lstwert fLir die Frésiiefe und/oder fiir
`die Neigung des zuvor verwendeten Sensors (A;C)
`setzbar ist.
`
`Nivelliereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-
`kennzeichnet, dass der Sollwert fiir die Frésiiefe
`Lind/oder fLir die Neigung der Fréswalze (3) spéite—
`stens zum Zeitpunkt der Umschaltung auf den aktu—
`ell gemessenen lstwert der Fréstiefe des minde-
`stens einen vorausgewéhlten Sensors (B) seizbar
`ist.
`
`Nivelliereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-
`kennzeichnet, dass bei einer Abweichung der ge-
`messenen lstwerte desausgewéhlten anderen Sen—
`sors (B) von dem zuvor verwendeten Sensor (A;C)
`der Stellwert f'Lir die Einstellung der Fréstiefe und/
`oder die Einstellung der Neigung mit einer vorein-
`stellbaren Ubergangsfunktion énderbar isi.
`
`Nivelliereinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch
`gekennzeichnet, dass die Nivelliereinrichtung (4)
`zwei Regler (63,6(3) aufweist, deren Sensoren (A,C)
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`90
`
`35
`
`40
`
`45
`
`50
`
`55
`
`10.
`
`parallel zu der Drehachse der Fréswalze (2) mil seii—
`lichem Abstand voneinander angeordnet sind, und
`die unabhéngig voneinander aufder linken und rech—
`ten Seite der Maschine (1) die Fr'eistiefe regeln.
`
`Vorrlchtung nach einem der Anspriiche 1 bis 5, da-
`durch gekennzeichnet, class die Referenzfléche
`eine Stralsenoberfléche (12) ist.
`
`Vorrlchtung nach einem der Anspriiche 1 bis 6, da-
`durch gekennzeichnet, dass die Referenzfléche
`eine Horizontalebene ist.
`
`Vorrlchtung nach einem der Anspriiche 1 bis 7, da-
`durch gekennzeichnet, dass die Referenzfléche
`eine frei definierbare vorgewéhlte Ebene ist.
`
`StralSenbaumaschine (1) zum Bearbeiten von Stra—
`Benoberfl'eichen mit einer hinsichtlich der Fréstiefe
`
`héhenverstellbaren Fréswalze (3), mit einer Nivel-
`lierelnrichtung (4) nach einem derAnspriJche 1 bis 7.
`
`Verfahren zum Regeln der Fréstiefe oder Frésnel-
`gung der Fréswalze (3) einer Strallenbaumaschine
`(1) durch Erfassen des aktuellen lstwertes der
`Fréstiefe und/oder der Neigung der Fréswalze (3) in
`Relation zu einer Referenzfléche mit Sensoren (A,
`BC), wobei eine Fréstiefenregelung und/oder eine
`Neigungsregelung iiir die Fréswalze (3) in Abhsn-
`gigkeitvon vorgegebenen Sollwerten und aktuell ge-
`messenen lstwerten im Frésbetrieb durch Ausgabe
`eines Stellwertes zum Erreichen oder Einhalten cles
`
`Sollwertes ausgef'Lihrt wird,
`dadurch gekennzeichnet,
`dass mindestens ein Sensor (B) auswechselbar ist
`oder mehrere Sensoren (A,B,C) umschaltbar sind
`und
`dass bei einem Wechsel eines zum Erfassen des
`
`lstwertes verwendeten Sensors (A,C) gegen einen
`anderen vorausgewéhlten, zuvor nicht verwendeten
`Sensor (B) die Regelung der Fr'sistiefe und/oder der
`Neigung ohne Unterbrechung des Frésbelriebsaus—
`gefflhrtwird, indem vor dem Umschalten aufden zu—
`vor nicht verwendeten Sensor (B) mit Hilfe einer zu-
`sétzlichen Anzeige- Lind Einstelleinheit (2b) fU'r den
`zuvor nicht verwendeten Sensor (B) der zuvor nicht
`verwendete Sensor (B) ausgewéhlt wird und die auf
`der zusétzlichen Anzeige— und Einstelleinheit ange-
`zeigten Soll- und /oder lstwerte des zuvor nicht ver-
`wendeten Sensors (B) voreingestellt und an die Soll—
`oder lstwerte des zuvor venivendeten Sensors an—
`gepasst werden, so dass der aktuelle Stellwert fU'r
`die Einstellung der Frésliefe und/oderfiirdie Einstel-
`lung der Neigung der Fréswalze (3) nichtsprunghafl
`geéndert wird.
`
`11.
`
`Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn-
`zeichnet, dass beim Umschalten des zuletzt ver—
`
`Page 6 0f 19
`
`Page 6 of 19
`
`

`

`11
`
`EP201O 714 B1
`
`12
`
`wendeten Sensors (A;C) auf den vorausgewahlten
`anderen Sensor(B) deraktuelle lstwertdes anderen
`Sensors (B) auf den gleichen, zuletzt gemessenen
`Istwert des zuletzt verwendeten Sensor (A;C) ge-
`setztwird.
`
`12.
`
`13.
`
`Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn-
`zeichnet, dass beim Umschalten des zuletzt ver—
`wendeten Sensors (A;C) auf den vorausgewahlten
`anderen Sensor (B) der aktuell vorgegebene Soll—
`wertaufden lstwertdesanderen Sensors(B)gesetzt
`wird.
`
`Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn-
`zeichnet, dass beim Umschalten des zuletzt ver-
`wendeten Sensors (A;C) auf den vorausgew'ahlten
`zuvor nicht verwendeten Sensor (B) der aktuell ge-
`messene Sollwert im Falle einerAbweichung der Ist—
`werte des ausgewahlten anderen Sensors (B) von
`dem zuvor verwendeten Sensor (A;C) mit Hilfe einer
`voreinstellbaren Ubergangsfunktion von dem aktu-
`ellen Stellwert zum Zeitpunkt des Umschaltens aus-
`gehend auf den sich aufgrund der Differenz der Ist-
`werte ergebenden Stellwert, ver'aindert wird.
`
`Claims
`
`Levelling device (4) for a height-adjustable milling
`drum (3) of a road construction machine (1) for the
`treatment of road surfaces, wherein the milling drum
`is vertically adjustable with respect to the milling
`depth and/or the slope, comprising
`at least one controller (6a, 60) which receives save—
`able set values for the milling depth and/or the slope
`of the milling drum (3), and
`several sensors (A, B, C) for registering the current
`actual value of the milling depth and/or the slope of
`the milling drum (3) relative to a chosen reference
`surface,
`where the controller (6a, 6c) effects a milling depth
`control and/or a slope control for the milling drum (3)
`conditional on pre—determined set values and the
`currently measured actual values by returning an ad-
`justment value for achieving or maintaining the set
`value for the milling depth and/or milling slope during
`the milling operation,
`where the levelling device (4) is provided with an
`indication and setting device (2) for setting operating
`parameters for the at least one sensor (A, B, C),
`characterized in that
`at least one sensor (B) is exchangeable or a plurality
`of sensors (A, B, C) is switchable,
`a switchover device (1 O) for the switchover of sen-
`sors (A, B, C) is provided which, upon activation of
`a switchover command, effects switchover of the
`sensors from the at least one sensor (A; C) used to
`register the actual value to at least one pre—selected