EP3358080A1 - Handgeführte bodenverdichtungswalze mit lenkbetriebsmodus und verfahren zum lenken einer handgeführten bodenverdichtungswalze - Google Patents

Handgeführte bodenverdichtungswalze mit lenkbetriebsmodus und verfahren zum lenken einer handgeführten bodenverdichtungswalze Download PDF

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EP3358080A1
EP3358080A1 EP18000061.4A EP18000061A EP3358080A1 EP 3358080 A1 EP3358080 A1 EP 3358080A1 EP 18000061 A EP18000061 A EP 18000061A EP 3358080 A1 EP3358080 A1 EP 3358080A1
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EP
European Patent Office
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steering
compaction roller
soil compaction
roller
mode
Prior art date
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EP18000061.4A
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English (en)
French (fr)
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EP3358080B1 (de
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Jan Hecktor
Christian PAFFEN
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Bomag GmbH and Co OHG
Original Assignee
Bomag GmbH and Co OHG
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Publication date
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    • E01C19/28—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows
    • E01C19/282—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows self-propelled, e.g. with an own traction-unit
    • E01C19/283—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows self-propelled, e.g. with an own traction-unit pedestrian-controlled, e.g. with safety arrangements for operator
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/02—Improving by compacting
    • E02D3/026—Improving by compacting by rolling with rollers usable only for or specially adapted for soil compaction, e.g. sheepsfoot rollers
    • E02D3/032—Trench rollers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/02—Improving by compacting
    • E02D3/026—Improving by compacting by rolling with rollers usable only for or specially adapted for soil compaction, e.g. sheepsfoot rollers
    • E02D3/039—Slope rollers

Definitions

  • the invention relates to a hand-held soil compaction roller and a method for steering such a soil compaction roller.
  • Generic hand-held soil compaction rollers are for example from the EP 0 971 073 A1 and the EP 1 096 072 B1 known. They are used in particular in road, road and earthworks, for example for the compaction of asphalt.
  • Hand-held soil compaction rollers typically include a machine frame and a drive motor carried by the machine frame, such as an internal combustion engine. In addition, they typically have a running gear driven by the drive motor with a first drum bandage and a second drum bandage arranged in the forward direction behind the first drum bandage, by means of which the hand-held ground compaction roller can be moved over a ground.
  • the invention thus relates to hand-guided soil compaction rollers with a total of at least two roller drums.
  • the roll bandages are usually designed as hollow cylinders, on which the entire machine weight of the soil compaction roller rests.
  • the ground traversed by the soil compaction roller is compacted by the weight of the machine.
  • the roll bandages are arranged in a common machine frame such that their two horizontal axes of rotation are parallel to one another and relative to each other in a static or fixed and non-adjustable position. It is therefore not possible to change the relative position of the two axes of rotation of the two roller drums for steering purposes.
  • generic soil compaction rollers often vibration exciters, for example in the form of imbalance, on, the one or both roll bandages or the entire soil compaction roller in vibration offset. By transferring the vibration to the ground, the compaction performance can be improved.
  • the invention particularly relates to hand-held double vibratory rollers.
  • Hand-held soil compaction rollers are usually operable in a working mode of operation in which the roller bandages are either stopped or operated in either direction of forward or reverse travel with the same direction of rotation. The overrun ground is compressed in both forward and reverse direction.
  • these usually have a guide bracket, which is designed for manual steering of the hand-held soil compaction roller by a user.
  • the guide bracket is attached, for example, on the machine frame of the soil compaction roller and extends from this backwards. An operator exerts a force on the guide bracket to guide the ground compaction roller so that the ground compaction roller rotates in the desired direction.
  • the at least two soil compaction bandages are not, however, since they are mounted with their axes of rotation fixed to the machine frame of the machine.
  • Generic soil compaction rollers are relatively heavy machinery, sometimes with an operating weight of up to over 1000kg, to the steering by means of the physical strength of the operator considerable efforts are necessary.
  • the solution thus succeeds in a hand-held soil compaction roller described above in that for controlling the hand-held soil compaction roller in a steering mode of operation, a control device is provided which is designed such that the two in the forward direction of soil compaction behind each other and with their axes of rotation or rotation to each other static and firmly arranged roll bandages in the steering operating mode with opposite direction of rotation and / or at least one roll bandage and in particular both roll bandages are operated with changing in a predetermined frequency rotational direction.
  • the invention particularly relates to hand-held soil compaction rollers with roller drums which are arranged one behind the other in the forward direction of the soil compaction roller or in the direction of rotation of the roller drums and whose axes of rotation are parallel or relative to each other static or stationary, in particular relative to the machine frame.
  • the invention is particularly directed to hand-guided soil compaction rollers which have no joints or other means for rotating or pivoting the axes of rotation of the drum collars against each other to simplify a steering movement. This achieves a particularly simple construction of the soil compaction roller, which is robust and inexpensive to manufacture.
  • the control means which controls the soil compaction roller in a steering operation mode.
  • the core idea of the present invention is that the control device ensures that the ground compaction roller can be steered particularly easily over the guide bow during operation in the steering operating mode. This is achieved by the fact that the roller drums of the soil compaction roller are operated by the control device so that, at least transitionally, the traction of the soil compaction roller decreases and thereby a lower force is necessary to change the direction of travel of the soil compaction roller by train or pressure on the guide bracket.
  • the soil compaction roller does not move during such operation, but remains substantially stationary. Both roller bandages rotate on the ground, whereby a sliding state between the drum bandages and the ground is established. The Relatively high static friction of the drum bandages on the floor is converted into sliding friction, which is a fraction of the static friction. In this way, the soil compaction roller can be steered with a fraction of the necessary force.
  • one of the two rolling bandages is blocked and the other of the two rolling bandages is simultaneously rotated in one direction of rotation.
  • the blocked bandage thus does not move in the steering operating mode.
  • it is actively detected, for example by a brake, a hydraulic blockade, etc.
  • the other rolling bandage is set in a rotary motion.
  • the blocked bandage ensures that the soil compaction roller does not move, or only very minimally, over the ground when the other roller bandage rolls on the ground. It is therefore also appropriate that, with unequal weight distribution, that rolling bandage is used for blocking, on which a larger proportion of the machine weight rests.
  • Another alternative, in particular also supplementary, possibility to reduce the static friction of the soil compaction roller is to operate at least one roll bandage and in particular both roll bandages with changing direction of rotation in a predetermined frequency.
  • a sliding state between the roll bandages and the bottom is also achieved when the direction of rotation of the at least one roll bandage or both roll bandages is changed abruptly counter to the direction of movement of the soil compacting roll. So it is the ground compaction roller, for example, accelerated in the working mode, in one direction and then switched the direction of rotation of the drum bandages in the opposite direction. In this way, it also comes to sliding of the drum bandages on the ground, whereby the static friction of the soil compaction roller is significantly reduced.
  • the alternating movement Due to the alternating movement, it may be complementary or alternative to a short-term, one-sided lifting of the machine or one of the two rolling bandages, whereby the steering is also facilitated.
  • Such a change of direction of the roller bandages is repeated regularly in the steering mode of operation, in particular, so that the direction of rotation of the roller bandages alternates rhythmically.
  • the rotational direction changes can be made in an optimal, predetermined frequency, whereby the static friction of the soil compaction roller can be reduced to a minimum and whereby the steerability of the soil compaction roller is significantly improved in the steering mode of operation.
  • the direction of rotation of the drum bandages is switched in the movement of the soil compaction roller between forward and reverse, so that the roller drums slip at least in the short term.
  • the soil compaction roller covers only the smallest possible distance. It is therefore preferred if the direction of rotation of at least one drum bandage and in particular both roller bandages in the steering operating mode regularly switched after a predetermined time interval or alternately switched back and forth between forward and reverse.
  • the soil compaction roller moves only when the drum bandages are sufficiently long operated in the same direction. If, on the other hand, the direction of rotation of the roller bandages is repeatedly switched by the control device before the acceleration of the entire soil compaction roller occurs, the roller bandages can be brought to spin in the opposite direction without the soil compaction roller moving. In this variant of the steering operating mode maintained by the control device, the soil compaction roller thus at least does not move appreciably further, but nevertheless a sliding state is set between the roller drums and the ground.
  • the predetermined frequency is at least one, preferably at least two and more preferably at least three changes of direction per second. It has been shown that with these frequencies a particularly simple and at the same time particularly precise steering of the soil compaction roller is made possible.
  • the control device is designed such that rotate in the steering mode, for example, either the drum bandages with opposite direction of rotation, the direction of rotation is set, only one of the rolling band rotates while the other rolling bandage is blocked or at least one of the roller bandages or both Rolling bandages are operated in a predetermined frequency changing direction of rotation, for example, the frequency of the change of direction is fixed and the operator can not influence it.
  • a predetermined frequency changing direction of rotation for example, the frequency of the change of direction is fixed and the operator can not influence it.
  • the control device or control unit is designed such that an operator can influence the operating conditions in the steering operating mode.
  • control device is embodied such that it is designed to control at least two mutually different predetermined frequencies, between which the operator can select in the steering operating mode. It is also encompassed by the scope of the invention, when the control device is designed such that the operator can adjust within a frequency band infinitely optimal for the current application frequency for change of direction, for example via a suitable switching element, as explained in more detail below.
  • control device in which the operator can influence the control of the roller bandages in the steering operating mode by the control device.
  • control device it is possible, for example, for the control device to be configured in such a way that the direction of rotation and / or rotational speed of the at least one rolled bandage and in particular of the two rolled bandages is constant in the steering operating mode.
  • an operating element it may also be preferred if an operating element is present, via which an operator can select and / or change the direction of rotation and / or rotational speed of the roller drum / -n in the steering operating mode.
  • a variation of the rotational speed succeeds particularly advantageous in that the driver can influence the rotational speed thereof via a drive lever, ideally via the drive lever, with which he also controls the driving speed of the ground compaction roller while driving.
  • the control device is designed such that it allows the driver with respect to the rotational speed, the selection of at least two different fixed rotational speeds, for example via a suitable control element. If, for example, the roller bandages are operated in the opposite direction of rotation in the steering operating mode, two different directions of rotation and / or rotational speeds are possible for each individual roller bandage.
  • control device is designed such that it provides at least two operating modes for different textures of the ground, for example for loose ground material, such as gravel, and contiguous soil material, such as asphalt.
  • the operator can thus easily switch between at least two operating modes for the steering operating mode and respond in this way to different properties of the particular existing underground substrate material.
  • one or the other direction of rotation and / or the one or the other rotational speed and / or the one or other alternating frequency can thus be preferred by the operator, for example, to damage to the ground or the emergence of irregularities prevent.
  • other functions can be influenced by the operator either via the same operating element or additional additional operating elements.
  • These functions include, for example, the frequency in which the rotational direction changes of the roll bandages take place.
  • the frequency can preferably be continuously adjusted within an interval of, for example, a change in direction of rotation per second until, for example, five changes of rotation per second.
  • Another of these functions is whether a roll bandage or both roll bandages are operated in the steering mode with operating in a predetermined frequency changing direction of rotation. This, too, can therefore preferably be selected by the operator.
  • Another additional function is the choice of how the steering mode is realized by the control device, that is, whether the roller bandages are operated in the steering mode with opposite direction of rotation or if at least one and in particular both roll bandages are operated with changing direction of rotation in a predetermined frequency.
  • This function can also be adjusted by the operator preferably via said control element or alternatively an additional control element as needed. Overall, this results in the greatest possible flexibility and high ease of use with relatively little design effort, since only intervened in the control of the steering mode by the control device without structural changes to the soil compaction roller are necessary.
  • the operator can easily activate the steering operation mode by the controller for a steering operation, and then has time to perform the steering operation as long as the steering operation mode is activated.
  • a suitable operating element for example a switch
  • the switch can be arranged, for example, on a control console usually present on the control panel. In this way, it is easily accessible to the operator and can be easily activated.
  • the switch is connected to the controller such that the steering mode of operation is activated when the switch is actuated and the soil compaction roller is in the working mode of operation.
  • the working mode of operation is activated when the switch is operated while the soil compaction roller is in the steering mode of operation.
  • the switch must be kept depressed by the operator during the steering operating mode and when the switch is released it automatically returns to its other position or the operating mode of operation.
  • the passive "normal position" of the switch is thus the working mode of operation, and the position of the switch to be actively maintained by the operator is thus the working mode of operation.
  • Preferred arrangement points are additionally or alternatively, for example, directly on a handle in or on the handle portion arranged switches, centrally arranged switches, for example, on a cross brace between two handles, in the field of a control panel with other functional elements arranged switch, etc.
  • the Operator can activate / deactivate the steering operating mode and at the same time, for example, changes the direction of movement and / or the speed of the rolling bandages.
  • Particularly preferred is an ergonomically optimized to a thumb operation towards arrangement, in addition to a switch operation, for example, at the same time to be able to control the steering operation itself.
  • the soil compaction roller simultaneously has a plurality of operating elements, upon actuation of each of the steering operating mode can be activated and deactivated. The operator then has the option of selecting the optimum operating element under various operating conditions.
  • the switch is designed, for example, as a contact switch, in particular a button, and / or as a pressure switch and can be triggered by pressure or force exerted on the guide bracket by an operator.
  • the switch is located at a junction between the guide bracket and the machine frame of the soil compaction roller. The switch is designed such that it is activated when the operator exerts a pressure or a force on the guide bracket in a certain direction.
  • the switch it is possible to design the switch so that it is activated when the operator presses the guide bracket horizontally to the left and / or to the right, in particular about a substantially vertical steering axis.
  • the steering movement about a substantially horizontal or along the longitudinal axis of the guide arm extending steering axis, similar to a steering wheel takes place.
  • the switch is activated when the operator controls a steering movement of the soil compaction roller initiates over the guide bracket.
  • the operator must exert a force on the guide bracket, which is arranged, at least to a limited extent, relatively adjustable on the machine frame of the soil compacting machine. The switch detects this force and automatically activates the steering mode of operation via the controller.
  • the activated steering mode facilitates the steering of the soil compaction roller.
  • the operator only has to perform the steering movement desired by him via the guide bracket, the activation of the steering operating mode is effected automatically by the switch, which detects the movement of the guide bracket.
  • the operator to activate the steering mode of operation by means of said switch to push the guide bar vertically upwards or downwards.
  • the switch detects a force acting vertically up or down on the guide bracket and thereby activates the steering operation mode via the control means.
  • the operator in order to steer the soil compaction roller, if the operator desires to use the steering operation mode, the operator must also push up or down the guide bar in addition to the deflection in the horizontal direction to the left or to the right, so that the steering operation mode is activated. If the operator does not wish to use the steering mode of operation, he can do so in this embodiment as well, by deflecting the guide bar only horizontally without pushing it up or down.
  • the switch from the steering operating mode to the working mode of operation is self-resetting, in particular spring-loaded.
  • Such switches are also referred to as push buttons.
  • the steering operating mode is automatically ended after a predetermined time interval and the soil compaction roller is again operated in the operating mode of operation.
  • the corresponding time interval may be, for example, one, two, three, four or five seconds.
  • automatic reset of the switch results in the operator no longer having to activate or deactivate the steering mode of operation at all and concentrate fully on the operation and control of the soil compaction roller.
  • the steering mode of operation is thus automatically deactivated when no above-described force or no pressure is exerted on the guide bracket.
  • the invention is based on the idea to reduce the friction between the hand-held soil compaction roller and the ground, so as to facilitate the steering operation.
  • a sprinkling device is provided which is designed to sprinkle at least one roller drum with a fluid, in particular water. Particularly preferred all roll bandages are sprinkled with the fluid. The fluid thus passes between the roller bandages and the bottom and acts as a lubricant, whereby the friction between the ground and roller bandages is reduced. This effect additionally facilitates the steering process.
  • the device and / or the operating mode of a sprinkling device provided for the compression operation is also used for the steering operating mode.
  • the advantage of this variant is that almost no modifications have to be made to the sprinkler.
  • a separate, separate tank provided exclusively for the steering operating mode for fluid supply is provided for the steering operating mode.
  • This is particularly advantageous when it is necessary to resort to different fluids for the steering operating mode and for the compression operation, for example, water or mixed with a release agent water.
  • the discharge device for example spray bar, can be used, via which the discharge of fluid also takes place in the compression mode.
  • the fluid is injected in the steering operating mode via a targeted pressure pulse, for example via a pressure source, such as a pressure accumulator or a pump, directly in and / or against the forward direction and / or the backward direction before or in this contact area.
  • a pressure source such as a pressure accumulator or a pump
  • This can be done permanently over the entire period of activation of the steering operating mode or, preferably, over at least one initial pulse, in particular time-controlled, over which initially sufficient wetting for the entire steering operation of the rolled bandages and the ground substrate is achieved.
  • the latter variant has the advantage that the fluid consumption for the steering operation is relatively low.
  • the soil compaction roller thus comprises a sprinkling mode "steering” and a sprinkling mode “compaction”, wherein the control device is designed in particular such that it switches automatically in the steering operating mode in the sprinkling mode "steer” and / or automatically terminate at the end of the steering mode from the sprinkling mode "Steer "turns off.
  • the method according to the invention comprises the steps of: switching the operating mode of the soil compaction roller from a working mode of operation in which a first roller bandage and a second roller bandage are either stopped or operated in either direction forward or reverse with the same direction of rotation, into a steering mode of operation; Operation of the soil compaction roller in the steering mode of operation by a control device such that the roll bandages in the steering mode with opposite direction of rotation and / or at least one roll bandage and in particular both roll bandages with changing in a predetermined frequency rotational direction and / or a rolling bandage and rotating the other rolling bandage operate; and returning the operation mode of the soil compaction roller from the steering operation mode to the working operation mode.
  • the switching over of the operating mode of the soil compaction roller can be effected for example by the operator via the activation of a switch or by the detections of a force exerted on the guide bracket force of the operator by a switch.
  • FIG. 1 shows a hand-held soil compaction roller 1.
  • the hand-guided soil compaction roller 1 comprises a rigid machine frame 2, which is supported by a chassis 13 with a first drum bandage 4 and a second drum bandage 5.
  • the two roll bandages 4 and 5 are arranged one behind the other in the forward direction A, so that when traveling straight ahead in the forward direction, a ground reference point is first passed over by the front first roll bandage 4 and then by the rear second roll bandage 5.
  • the soil compaction roller 1 is driven by a drive motor 3, here for example an internal combustion engine.
  • the hand-guided soil compaction roller 1 has a guide bracket 7 which is connected on one side with the machine frame 2 and on the other side an operating console 8, on which various controls are arranged, via which an operator controls the soil compaction roller 1. Seen in the forward direction A of the soil compaction roller 1, the guide bracket 7 is located on the rear side of the machine. By driving the roll bandages 4, 5 of the chassis 13, the soil compaction roller 1 can be driven over the bottom 10 in and against the forward direction A, thereby compacting them by means of their own weight.
  • the soil compaction roller 1 has a vibration exciter 6, which comprises a rotating unbalance and the entire soil compaction roller 1 vibrated, which are also transmitted to the roller bandages 4, 5 and act on them on the floor 10, so that the compaction of the soil 10 is improved.
  • the roll bandages 4, 5 are rotatably mounted on the machine frame 2 about their mutually stationary rotational axes 11 a and 11 b. In particular, they can not be tilted or pivoted against one another in support of a steering operation.
  • the relative position of the axes of rotation 11 a and 11 b is thus static and not changeable, in particular not by movements on the guide bracket 7.
  • the axes of rotation 11 (see Figures 2-8 ) of the roll bandages 4, 5 are therefore always parallel and can not be brought out of the parallel position, for example, for steering purposes.
  • this results in a particularly robust and simple design of the soil compaction roller 1.
  • this has a control device 12, which controls the chassis 13 of the soil compaction roller 1 in a steering mode of operation, as shown in more detail below is described.
  • a switch 19 is provided.
  • the switch 19 is located for example on the guide bracket 7, in particular on the control panel 8. Here it is easily accessible to an operator of the soil compaction roller 1 and can be easily activated.
  • Alternative embodiments of the switch 19 are shown in FIG FIG. 1 indicated by dotted lines (designated 19a).
  • the switch 19a can likewise be arranged inside the guide bracket 7 or at a connection point between the guide bracket 7 and the remainder of the ground compaction roller 1, in particular the machine frame 2.
  • the switch 19a is preferably designed as a contact switch and / or as a pressure switch / button and detects acting on the guide bracket 7, exerted by the operator force.
  • the switch 19a is activated when the operator presses the guide bracket 7 to the left or to the right to initiate a steering movement of the soil compaction roller 1. Via the switch 19 / 19a, the control device 12 is activated, which then controls the chassis 13 in the steering operating mode.
  • a further control element 9 is provided, by means of which an operator can set various parameters of the steering mode of operation as needed. For example, the operator can set via the operating element 9 whether the roller bandages 4, 5 are to be operated in the steering operating mode with opposite direction of rotation and / or whether at least one drum bandage 4, 5 and in particular both roller bandages 4, 5 are operated in a predetermined frequency changing direction of rotation should.
  • the corresponding directions of rotation in particular for the operation with opposite direction of rotation, can be adjusted for each roller drum 4, 5.
  • the predetermined frequency can also be changed by the operator via the operating element 9. Alternatively, the predetermined frequency but also in advance optimized and fixed. A corresponding frequency is then stored in the control device 12. Further details on the training and placement of the control element are in the Fig. 12 explained.
  • a display device 20 is also provided on the guide bracket 7 and in particular on the control console 8, which displays to the operator parameters of the operation of the soil compaction roller 1.
  • the display device 20 indicates in which operation mode, for example, work operation mode or steering operation mode, the soil compaction roller 1 is currently located.
  • the directions of rotation of the roller bandages 4, 5 are displayed individually.
  • the display device 20 can also display any other parameters.
  • a sprinkler 18 is also provided, via which the drum bandages 4, 5 with a fluid, in particular water, sprinkled. The fluid acts as a lubricant and further reduces the friction between the roller bandages 4, 5 and the bottom 10, whereby the rotational movement and thus the steering of the soil compaction roller 1 is facilitated.
  • the fluid acts as a lubricant and further reduces the friction between the roller bandages 4, 5 and the bottom 10, whereby the rotational movement and thus the steering of the soil compaction roller 1 is facilitated.
  • the Figures 2 and 3 show the hand-guided soil compaction roller 1 in the working mode of operation.
  • the roller bandages 4, 5 rotate in the same direction about their axes of rotation 11 a and 11 b.
  • the direction of rotation is in the Figures 2 (forward) and 3 (backwards) exactly opposite.
  • the direction in which the hand-guided soil compaction roller 1 by the rotational movement of the roll bandages 4, 5 in the in FIG. 2 A direction shown as the forward direction A and the opposite, in FIG. 3 shown direction of rotation b referred to as the reverse direction.
  • this is merely a convention to facilitate the explanation, since the soil compaction roller 1 can operate both forward and backward.
  • the roller bandages 4, 5 thus rotate in the forward direction. Both the drive direction a shown by the arrows and the movement direction b of the soil compaction roller 1 are thus directed forward.
  • the drive direction a denotes the direction in which the hand-guided soil compaction roller 1 is accelerated due to the rotation of the roller bandages 4, 5.
  • the direction of movement b designates the direction in which the hand-held ground compaction roller 1 actually moves. Due to the inertia of the soil compaction roller 1, the drive direction a and the direction of movement b can fall apart.
  • FIG. 3 is exactly the opposite of situations FIG.
  • Soil compaction roller 1 is thus characterized in that the soil compaction roller 1 either stands still or both the drive direction a and the direction of movement b are directed continuously in the same direction.
  • FIGS. 4 and 5 show an exemplary embodiment of the steering mode of operation of the soil compaction roller 1.
  • the FIGS. 4 and 5 the chassis 13 of the soil compaction roller 1, shortly after the direction of rotation of both roller bandages 4, 5 has been switched.
  • the soil compaction roller 1 was previously in forward motion analogous to FIG. 2 operated.
  • the direction of movement b of the soil compaction roller 1 is therefore directed forward.
  • a switching of the direction of rotation of the roll bandages 4, 5 so that the drive direction a is directed backwards, against the direction of movement b.
  • Due to this constellation the roller bandages 4, 5 slip on the floor 10, whereby the static friction between the roller bandages 4, 5 and the bottom 10 for sliding friction, which is only a fraction of the static friction.
  • control device 12 thus controls the roller drums 4, 5 in the steering operating mode shown such that the sliding state between the roller drums 4, 5 and the bottom 10 is maintained by the rotating in a predetermined frequency rotational direction of the roller drums 4, 5 and so the easier steering the soil compaction roller 1 is enabled.
  • a state can be achieved by the soil compaction roller 1 travels practically no distance in the steering operating mode.
  • a control device 12 which maintains the steering operating mode according to the invention, thereby an arbitrarily long-lasting state of facilitated steering of the soil compaction roller 1 can be achieved.
  • FIGS. 6 and 7 show a further embodiment of the steering mode of operation.
  • the roll bandages 4, 5 in the FIGS. 6 and 7 operated with opposite direction of rotation. It follows that the soil compaction roller 1 neither forward is still accelerated to the rear and therefore stops or comes to a stop.
  • the roller bandages 4, 5 rotate on the floor 10, so that there is sliding friction between the floor 10 and the roller bandages 4, 5, which considerably facilitates the steering of the soil compaction roller 1.
  • the operator can set, for example via the control element 9. Depending on the soil material of the bottom 10, one or the other direction of rotation can be gentler.
  • the operator may also select whether the steering mode of operation according to FIGS. 4 and 5 or according to the FIGS. 6 and 7 or a combination.
  • Fig. 8 finally concerns a third variant of the steering mode of operation.
  • one of the two rolling bandages 4 is blocked and can not rotate in this state.
  • only one of the two rolling bandages rotates, whereas the other is locked in its rotational position, for example via a hydraulic lock.
  • the sliding friction thus achieved in one rolling drum 5 also facilitates the steering process considerably.
  • FIG. 9 A continuous line indicates the first roller drum 4 and a dotted line the second roller drum 5. If the respective line is arranged above the time axis t, then rotates the respective roller drum 4, 5 in the forward direction. If the respective line is arranged below the time axis t, then the respective roller bandages 4, 5 rotate in the reverse direction, as indicated by the arrows.
  • the in FIG. 9 shown exemplary operation starts on the left with the soil compaction roller 1 in the working mode of operation and a forward drive, in which both roller bandages 4, 5 are operated in the forward direction (area A). Then, the rotational direction of the roll bandages 4, 5 is switched, and the soil compaction roller 1 is operated for a while in reverse (area B).
  • the steering mode is activated and the two roll bandages 4, 5 are operated by the control device with opposite direction of rotation (area C), for example, by appropriate circuit of hydrostatic travel drives in the two roll bandages 4, 5.
  • area C opposite direction of rotation
  • the first roll bandage 4 in the forward direction and the second roll bandage 5 is operated in the reverse direction.
  • the resulting sliding state between the roller bandages 4, 5 and the bottom 10 is used to guide the soil compaction roller 1 by the operator by pressure or train on the guide bracket 7, the alignment of the soil compaction roller 1 adapts as needed.
  • the steering mode is terminated and the soil compaction roller 1 operated again in the working operation mode. There is a longer forward drive (area D).
  • the steering mode is again activated, this time, however, in a controlled by the control device predetermined frequency changing direction of rotation of the two roll bandages 4, 5 (area E).
  • a switching of the direction of rotation of the roller bandages 4, 5 is also indicated. This also results in a sliding state between the roller bandages 4, 5 and the bottom 10, so that the steering of the soil compaction roller 1 is facilitated.
  • both roller bandages rotate in the same direction. It is also possible to combine this switching with the region C, so that the two roller bandages would then alternately rotate in opposite directions.
  • the soil compaction roller 1 is thus brought by an operator by train or pressure on the guide bracket 7 in the new orientation and then terminated the steering mode of operation.
  • a further backward travel of the soil compaction roller 1 then follows (area F).
  • section G another alternative of the steering mode is illustrated.
  • the first rolling drum 4 is stationary due to a blockage and only the second rolling drum 5 rotates.
  • FIG. 10 shows the control device 12 and its connections to other elements of the soil compaction roller 1.
  • the control device 12 is connected to the control element 9 and the switch 19.
  • the operating element 9 and the switch 19 can equally well be combined to form a single operating element, for example on the operating console 8.
  • the control device 12 receives control commands from the operator of the soil compaction roller 1.
  • the control device 12 receives the information as to when and how the steering operating mode should be activated and carried out by the operator's inputs.
  • the control device 12 then controls a drive unit 21, which may be, for example, a transmission, in particular a hydraulic transmission.
  • control device 12 controls, in particular, the direction of rotation of the roller bandages 4, 5 in the steering operating mode.
  • control device 12 is also connected to the display devices 20, via which it informs the operator about the status of the chassis 13, in particular the directions of rotation of the roller bandages 4, 5.
  • FIG. 11 shows a flow diagram of the method 14 according to the invention for steering a hand-held soil compaction roller 1.
  • This includes in particular a switching 15 of the operating mode of the soil compaction roller 1 from the working operation mode in the steering operating mode.
  • the steering mode of operation is maintained by the controller 12 until the operator gives up a corresponding control command or until a predetermined time interval has elapsed.
  • the friction between the drum collars 4, 5 and the floor 10 is reduced by setting a sliding condition. The operator can thus easily rotate the soil compaction roller 1 in a desired direction during the steering mode.
  • downshifting 17 of the operation mode of the soil compaction roller from the steering operation mode to the operation operation mode is performed. All in all, the invention makes it easier to steer the soil compaction roller 1 while maintaining a simple construction and low production costs.
  • the guide bracket 7 comprises a connecting beam 22, which is connected at its one end to a machine frame of the machine, for example directly or indirectly via a damping device.
  • a throttle 24 is provided, with which the frequency of one or more within the rolling drum 4 and / or 5 arranged unbalance exciter can be varied by an operator.
  • a driving lever 100 is provided, which is adjustable in and against the forward direction for adjusting the driving speed.
  • switches 19 / controls 9 can now be provided on the guide bracket 7, wherein the examples given below can be arranged individually or in combination on the guide bracket.
  • a contact switch in the articulation region of the connecting bar on the machine frame as in FIG. 12 indicated by the switch 19a.
  • the switch 19a may also be designed such that it is activated and deactivated by rotational movements about the longitudinal axis K of the connecting bar 22.
  • a switch 19b and / or 19c in the gripping area of the handles and / or the driving lever 100 is possible, in particular on both sides of the driving lever 100, as in FIG. 12 shown with the switches 19b and 19c.
  • the position of the switches 19b and 19c on the guide bracket thus changes together with the adjustment of the throttle lever 100, which allows a particularly smooth and comfortable switchover for the operator between the two modes.
  • Another alternative is to operate the control element 9 / a switch 19d in the area of the operating console 8 to arrange.
  • the in FIG. 12 as a rocker switch formed switch 19d activated when actuated, for example, only the steering mode of operation.
  • the guide bracket further controls 9 and the display device 20 are also available. Via the latter, for example, the applied operating mode (steering mode, working mode), the type of steering mode (mating, switching, a bandage blocked, switching frequency, soil type soft / medium / hard, etc.) and / or other information can be displayed.
  • the applied operating mode steering mode, working mode
  • the type of steering mode mimating, switching, a bandage blocked, switching frequency, soil type soft / medium / hard, etc.
  • / or other information can be displayed.
  • FIG. 13 shows an excerpt of a hydraulic system 26 of a hand-held soil compaction roller according to the invention.
  • the hydraulic system initially comprises two hydraulic motors 27a and 27b, via which the rotational movement of the roll bandages 4, 5 about their axes of rotation 11a and 11b is achieved.
  • a hydraulic pump 28 is present to drive the two hydraulic motors 27a and 27b.
  • the two hydraulic motors 27a and 27b are thus connected in series.
  • the hydraulic system 26 further comprises a control unit 29 formed as a functional unit, which is set between the two hydraulic motors 27a and 27b in the hydraulic circuit.
  • the essential element of the control block 29 is a 4/2-way valve 30, which of the in FIG. 1 shown control device 12 is driven.
  • the valve 30 run the two hydraulic motors 27a and 27b in the same direction (for example, accordingly FIG. 2 ).
  • the valve 30 is set in the other position by the control device 12 in the steering operating mode, the two hydraulic motors 27a and 27b run in opposite directions (for example correspondingly) FIG. 6 ).
  • Part of the control block 29 are also two pressure relief valves 31 a and 31 b. These are connected via a line 32 to a fluid reservoir. About the pressure relief valves 31 a and 31 b and the line 29, it is possible that on the control block 29 on the one hand a function for damping pressure peaks is obtained, for example, in the sudden reversal of one of the motors 27a and 27b may occur in the hydraulic system. On the other hand, this provides a Nachsaugfunktion for hydraulic fluid for the hydraulic circuit. In this way, a particularly reliable operation of the hydraulic system succeeds.

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Abstract

Die Anmeldung betrifft eine handgeführte Bodenverdichtungswalze (1), wobei zum Betrieb der handgeführten Bodenverdichtungswalze (1) in einem Lenkbetriebsmodus eine Steuerungseinrichtung (12) vorhanden ist, die derart ausgebildet ist, dass die Walzenbandagen (4, 5) im Lenkbetriebsmodus mit entgegengesetzter Drehrichtung und/oder wenigstens eine Walzenbandage (4, 5) und insbesondere beide Walzenbandagen (4, 5) mit in einer vorgegebenen Frequenz wechselnder Drehrichtung und/oder eine der Walzbandagen (4, 5) blockiert und die andere Walzbandage (4, 5) in eine Drehrichtung gedreht wird betrieben werden. Die Anmeldung betrifft ebenfalls ein Verfahren (14) zum Lenken einer handgeführten Bodenverdichtungswalze (1), insbesondere einer handgeführten Bodenverdichtungswalze (1), umfassend die Schritte: Umschalten (15) des Betriebsmodus der Bodenverdichtungswalze (1) von einem Arbeitsbetriebsmodus in einen Lenkbetriebsmodus; Betrieb (16) der Bodenverdichtungswalze (1) im Lenkbetriebsmodus durch eine Steuerungseinrichtung (12) derart, dass die Walzenbandagen (4, 5) im Lenkbetriebsmodus mit entgegengesetzter Drehrichtung und/oder wenigstens eine Walzenbandage (4, 5) und insbesondere beide Walzenbandagen (4, 5) mit in einer vorgegebenen Frequenz wechselnder Drehrichtung und/oder eine Walzbandage (4, 5) blockiert und die andere Walzbandage (4, 5) drehend betrieben werden; und Zurückschalten (17) des Betriebsmodus der Bodenverdichtungswalze (1) vom Lenkbetriebsmodus in den Arbeitsbetriebsmodus.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine handgeführte Bodenverdichtungswalze sowie ein Verfahren zum Lenken einer derartigen Bodenverdichtungswalze.
  • Gattungsgemäße handgeführte Bodenverdichtungswalzen sind beispielsweise aus der EP 0 971 073 A1 und der EP 1 096 072 B1 bekannt. Sie werden insbesondere im Straßen-, Wege- und Erdbau eingesetzt, beispielsweise zur Verdichtung von Asphalt. Handgeführte Bodenverdichtungswalzen umfassen üblicherweise einen Maschinenrahmen und einen vom Maschinenrahmen getragenen Antriebsmotor, beispielsweise einen Verbrennungsmotor. Darüber hinaus weisen sie typischerweise ein vom Antriebsmotor angetriebenes Fahrwerk mit einer ersten Walzenbandage und einer in Vorwärtsrichtung hinter der ersten Walzenbandage angeordnete zweiten Walzenbandage auf, mittels dem die handgeführte Bodenverdichtungswalze über einen Boden fahrbar ist. Die Erfindung betrifft somit handgeführte Bodenverdichtungswalzen mit insgesamt wenigstens zwei Walzenbandagen. Die Walzenbandagen sind üblicherweise als Hohlzylinder ausgebildet, auf denen das gesamte Maschinengewicht der Bodenverdichtungswalze ruht. Der von der Bodenverdichtungswalze überfahrene Boden wird durch das Maschinengewicht verdichtet. Die Walzenbandagen sind in einem gemeinsamen Maschinenrahmen derart angeordnet, dass ihre beiden horizontalen Rotationsachsen parallel zueinander verlaufen und relativ zueinander in statischer bzw. fixer und nicht verstellbarer Position sind. Es ist daher auch nicht möglich, zu Lenkzwecken die Relativlage der beiden Rotationsachsen der beiden Walzenbandagen zu verändern. Darüber hinaus weisen gattungsgemäße Bodenverdichtungswalzen oftmals Vibrationserreger, beispielsweise in Form von Unwuchterregern, auf, die eine oder beide Walzenbandagen oder die gesamte Bodenverdichtungswalze in Schwingungen versetzen. Durch eine Übertragung der Vibration auf den Boden kann die Verdichtungsleistung verbessert werden. Die Erfindung betrifft insbesondere handgeführte Doppelvibrationswalzen.
  • Handgeführte Bodenverdichtungswalzen sind üblicherweise in einem Arbeitsbetriebsmodus betreibbar, in dem die Walzenbandagen entweder stillstehen oder mit gleicher Drehrichtung entweder in Vorwärts- oder in Rückwärtsfahrt betrieben werden. Der überfahrene Boden wird dabei sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung verdichtet. Zur Steuerung und insbesondere Lenkung der handgeführten Bodenverdichtungswalzen weisen diese üblicherweise einen Führungsbügel auf, der zur manuellen Lenkung der handgeführten Bodenverdichtungswalze durch einen Benutzer ausgebildet ist. Der Führungsbügel ist beispielsweise am Maschinenrahmen der Bodenverdichtungswalze befestigt und erstreckt sich von diesem nach hinten. Ein Bediener übt zur Lenkung der Bodenverdichtungswalze eine Kraft auf den Führungsbügel aus, sodass sich die Bodenverdichtungswalze in die gewünschte Richtung dreht. Lenkbar im herkömmlichen Sinne sind die wenigstens zwei Bodenverdichtungsbandagen jedoch nicht, da sie mit ihren Drehachsen fix am Maschinenrahmen der Maschine gelagert sind. Gattungsgemäße Bodenverdichtungswalzen sind allerdings verhältnismäßig schwere Maschinen, teilweise mit einem Betriebsgewicht von bis zu über 1000kg , zu deren Lenkung mittels der Körperkraft des Bedieners erhebliche Anstrengungen notwendig sind.
  • Um den Bediener insbesondere bei der Lenkung der handgeführten Bodenverdichtungswalzen zu entlasten, schlagen die EP 0 971 073 A1 und die EP 1 096 072 B1 Gelenke zwischen den Walzenbandagen vor, so dass die Drehachsen der Walzenbandagen gegeneinander verkippt beziehungsweise verschwenkt werden können, um so eine Lenkbewegung der Bodenverdichtungswalze zu erleichtern. Die Verdrehung der Bandagenachsen zueinander kann dann beispielsweise noch durch den Einsatz eines hydraulischen Zylinders unterstützt beziehungsweise automatisiert werden. Die angesprochenen Lösungen aus dem Stand der Technik erleichtern das Lenken zwar tatsächlich in erheblichem Maße, stellen allerdings einen hohen konstruktiven Aufwand dar, der die Herstellung der Bodenverdichtungswalze deutlich verteuert.
  • Es ist daher insgesamt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine handgeführte Bodenverdichtungswalze und ein Verfahren zur Lenkung einer handgeführten Bodenverdichtungswalze anzugeben, mit denen zum einen die Lenkung der Bodenverdichtungswalze für den Bediener erleichtert ist und zum anderen der konstruktive Aufwand und die Herstellungskosten der handgeführten Bodenverdichtungswalze möglichst gering gehalten werden.
  • Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer handgeführten Bodenverdichtungswalze und einem Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Ausbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Konkret gelingt die Lösung also bei einer eingangs beschriebenen handgeführten Bodenverdichtungswalze dadurch, dass zum Betrieb der handgeführten Bodenverdichtungswalze in einem Lenkbetriebsmodus eine Steuerungseinrichtung vorhanden ist, die derart ausgebildet ist, dass die beiden in Vorwärtsrichtung der Bodenverdichtungswalze hintereinander und mit ihren Rotations- bzw. Drehachsen zueinander statisch und fest angeordneten Walzenbandagen im Lenkbetriebsmodus mit entgegengesetzter Drehrichtung und/oder wenigstens eine Walzenbandage und insbesondere beide Walzenbandagen mit in einer vorgegebenen Frequenz wechselnder Drehrichtung betrieben werden. Die Erfindung betrifft insbesondere handgeführte Bodenverdichtungswalzen mit Walzenbandagen, die in Vorwärtsrichtung der Bodenverdichtungswalze bzw. in Drehrichtung der Walzenbandagen hintereinander angeordnet sind und deren Drehachsen parallel und relativ zueinander statisch beziehungsweise ortsfest sind, insbesondere relativ zum Maschinenrahmen. Mit anderen Worten richtet sich die Erfindung insbesondere auf handgeführte Bodenverdichtungswalzen, die keine Gelenke oder sonstige Einrichtung zur Verdrehung beziehungsweise Verschwenkung der Drehachsen der Walzenbandagen gegeneinander zur Vereinfachung einer Lenkbewegung aufweisen. Dadurch gelingt eine besonders einfache Konstruktion der Bodenverdichtungswalze, die robust und kostengünstig herzustellen ist.
  • Um nun das Lenken einer derartigen Bodenverdichtungswalze zu vereinfachen, ist die Steuerungseinrichtung vorgesehen, die die Bodenverdichtungswalze in einem Lenkbetriebsmodus steuert. Der Kerngedanke der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Steuerungseinrichtung dafür sorgt, dass die Bodenverdichtungswalze während des Betriebes im Lenkbetriebsmodus besonders einfach über den Führungsbügel lenkbar ist. Dies gelingt dadurch, dass die Walzenbandagen der Bodenverdichtungswalze von der Steuerungseinrichtung derart betrieben werden, dass sich, zumindest übergangsweise, die Bodenhaftung der Bodenverdichtungswalze verringert und dadurch eine geringere Kraft notwendig ist, um die Fahrtrichtung der Bodenverdichtungswalze durch Zug oder Druck auf den Führungsbügel zu ändern. Um die Bodenhaftung der Bodenverdichtungswalze zumindest übergangsweise zu verringern, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, beispielsweise die beiden Walzenbandagen im Lenkbetriebsmodus mit entgegengesetzter Drehrichtung zu betreiben. Die Bodenverdichtungswalze bewegt sich während eines derartigen Betriebes nicht fort, sondern bleibt im Wesentlichen auf der Stelle stehen. Beide Walzenbandagen drehen auf dem Bodenuntergrund durch, wodurch sich ein gleitender Zustand zwischen den Walzenbandagen und dem Boden einstellt. Die relativ hohe Haftreibung der Walzenbandagen auf dem Boden wird in Gleitreibung umgewandelt, die einen Bruchteil der Haftreibung beträgt. Auf diese Weise lässt sich die Bodenverdichtungswalze mit einem Bruchteil der notwendigen Kraft lenken.
  • Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass eine der beiden Walzbandagen blockiert wird und die andere der beiden Walzbandagen gleichzeitig in einer Drehrichtung gedreht wird. Bei dieser Variante bewegt sich die blockiert Bandage somit im Lenkbetriebsmodus nicht. Diese wird vielmehr aktiv festgestellt, beispielsweise durch eine Bremse, eine hydraulische Blockade etc. Die andere Walzbandage wird dagegen in eine Drehbewegung versetzt. Im Idealfall sorgt die blockierte Bandage dafür, dass sich die Bodenverdichtungswalze nicht oder nur sehr minimal über den Bodenuntergrund bewegt, wenn die andere Walzbandage auf dem Bodenuntergrund durchdreht. Es ist daher auch sinnvoll, dass, bei ungleicher Gewichtsverteilung, diejenige Walzbandage zum Blockieren genutzt wird, auf der ein größerer Anteil des Maschinengewichts aufliegt.
  • Eine weitere alternative, insbesondere auch ergänzende, Möglichkeit, um die Haftreibung der Bodenverdichtungswalze zu verringern, besteht darin, wenigstens eine Walzenbandage und insbesondere beide Walzenbandagen mit in einer vorgegebenen Frequenz wechselnder Drehrichtung zu betreiben. So wird beispielsweise ebenfalls ein gleitender Zustand zwischen den Walzenbandagen und den Boden erreicht, wenn die Drehrichtung der wenigstens einen Walzenbandage oder beider Walzenbandagen entgegen der Bewegungsrichtung der Bodenverdichtungswalze schlagartig umgestellt wird. Es wird also die Bodenverdichtungswalze, beispielsweise im Arbeitsbetriebsmodus, in eine Richtung beschleunigt und dann die Drehrichtung der Walzenbandagen in die entgegengesetzte Richtung umgeschaltet. Auf diese Weise kommt es ebenfalls zum Gleiten der Walzenbandagen auf dem Boden, wodurch die Haftreibung der Bodenverdichtungswalze deutlich vermindert wird. Durch die alternierende Bewegung kann es ergänzend oder alternativ zu einem kurzfristigen, einseitigem Abheben der Maschine bzw. einer der beiden Walzbandagen kommen, wodurch das Lenken ebenfalls erleichtert wird. Ein derartiger Drehrichtungswechsel der Walzenbandagen wird im Lenkbetriebsmodus insbesondere regelmäßig wiederholt, so dass die Drehrichtung der Walzenbandagen rhythmisch alterniert. Durch die Steuerung des Fahrwerkes im Lenkbetriebsmodus durch die Steuerungseinrichtung können die Drehrichtungswechsel in einer optimalen, vorgegebenen Frequenz erfolgen, wodurch die Haftreibung der Bodenverdichtungswalze auf ein Minimum reduziert werden kann und wodurch die Lenkbarkeit der Bodenverdichtungswalze im Lenkbetriebsmodus erheblich verbessert wird. Insgesamt wird auf diese Weise ein optimales und definiertes Gleitverhalten der Bodenverdichtungswalze im Lenkbetriebsmodus mit Hilfe der Steuerungseinrichtung erhalten, so dass insgesamt eine vergleichsweise leichte Lenkung möglich ist. Darüber hinaus kann der Bediener im Lenkbetriebsmodus die Bodenverdichtungswalze mit beiden Händen am Führungsbügel lenken. Insgesamt führt die Erfindung dadurch zu einer deutlichen Erleichterung des Arbeitsbetriebes der Bodenverdichtungswalze.
  • Wie bereits beschrieben, kann zur Einstellung des gleitenden Zustandes der Schub der Bodenverdichtungswalze bzw. deren Massenträgheit ausgenutzt werden, indem die Drehrichtung der Walzenbandagen in der Bewegung der Bodenverdichtungswalze zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrt umgeschaltet wird, sodass die Walzenbandagen zumindest kurzfristig ins Rutschen geraten. Aus Sicherheitsgründen und aus Gründen einer präzisen Steuerung ist es allerdings bevorzugt, wenn die Bodenverdichtungswalze nur eine möglichst geringe Strecke rutschend zurücklegt. Es ist daher bevorzugt, wenn die Drehrichtung wenigstens einer Walzenbandage und insbesondere beider Walzenbandagen im Lenkbetriebsmodus regelmäßig nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls umgeschaltet bzw. zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrt alternierend hin und her geschaltet wird. Insbesondere ist es möglich, durch eine ausreichend starke Beschleunigung der Walzenbandagen zu erreichen, dass diese beim Umschalten sofort die Bodenhaftung verlieren und durchdrehen, auch wenn die Bodenverdichtungswalze sich nicht fortbewegt. In diesem Fall bewegt sich die Bodenverdichtungswalze erst dann fort, wenn die Walzenbandagen ausreichend lange in dieselbe Drehrichtung betrieben werden. Wird dagegen die Drehrichtung der Walzenbandagen durch die Steuerungseinrichtung immer wieder umgeschaltet, bevor es zu einer Beschleunigung der gesamten Bodenverdichtungswalze an sich kommt, können die Walzenbandagen zum Durchdrehen in der entgegengesetzten Richtung gebracht werden, ohne dass die Bodenverdichtungswalze sich bewegt. In dieser von der Steuerungseinrichtung aufrecht erhaltenen Variante des Lenkbetriebsmodus bewegt sich die Bodenverdichtungswalze also zumindest nicht nennenswert fort, es wird allerdings dennoch ein gleitender Zustand zwischen den Walzenbandagen und dem Boden eingestellt. Insbesondere für diese Ausgestaltung des Lenkbetriebsmodus ist es bevorzugt, dass die vorgegebene Frequenz wenigstens einen, bevorzugt wenigstens zwei und besonders bevorzugt wenigstens drei Drehrichtungswechsel pro Sekunde beträgt. Es hat sich gezeigt, dass mit diesen Frequenzen eine besonders einfache und gleichzeitig besonders präzise Lenkung der Bodenverdichtungswalze ermöglicht wird.
  • In einer möglichst einfachen und besonders günstigen Variante ist die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet, dass im Lenkbetriebsmodus beispielsweise entweder die Walzenbandagen mit entgegengesetzter Drehrichtung drehen, wobei die Drehrichtung festgelegt ist, nur eine der Walzbandagen dreht während die andere Walzbandage blockiert ist oder wenigstens eine der Walzenbandagen beziehungsweise beide Walzenbandagen mit in einer vorgegebenen Frequenz wechselnder Drehrichtung betrieben werden, wobei beispielsweise die Frequenz des Drehrichtungswechsels fest vorgegeben ist und der Bediener keinen Einfluss auf diese nehmen kann. Bei diesen Varianten gibt es somit im Extremfall einen einzigen Lenkbetriebsmodus mit ganz bestimmten Lenkbedingungen. Da gattungsgemäße Bodenverdichtungswalzen jedoch häufig auf wechselnden Untergründen eingesetzt werden, kann es vorteilhaft sein, wenn die Steuerungseinrichtung bzw. Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass ein Bediener Einfluss auf die Betriebsbedingungen im Lenkbetriebsmodus nehmen kann. Dazu kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie zur Steuerung von wenigstens zwei zueinander verschiedenen vorgegebenen Frequenzen ausgebildet ist, zwischen denen der Bediener im Lenkbetriebsmodus wählen kann. Auch ist es vom Umfang der Erfindung mit umfasst, wenn die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass der Bediener innerhalb eines Frequenzbandes stufenlos die für den aktuellen Einsatzfall optimale Frequenz für Drehrichtungswechsel einstellen kann, beispielsweise über ein geeignetes Schaltelement, wie nachstehend noch näher erläutert.
  • Auch weitere Ausführungsform können vorgesehen sein, bei denen der Bediener Einfluss auf die Steuerung der Walzenbandagen im Lenkbetriebsmodus durch die Steuerungseinrichtung nehmen kann. Grundsätzlich ist es beispielsweise möglich, dass die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Drehrichtung und/oder Drehgeschwindigkeit der wenigstens einen Walzbandage und insbesondere beider Walzbandagen im Lenkbetriebsmodus konstant ist. Es kann aber auch bevorzugt sein, wenn ein Bedienelement vorhanden ist, über das ein Bediener die Drehrichtung und/oder Drehgeschwindigkeit der Walzenbandage/-n im Lenkbetriebsmodus wählen und/oder ändern kann. Insbesondere eine Variation der Drehgeschwindigkeit gelingt besonders vorteilhaft dadurch, dass der Fahrer hierzu über einen Fahrhebel die Drehgeschwindigkeit beeinflussen kann, idealerweise über den Fahrhebel, mit dem er auch die Fahrgeschwindigkeit der Bodenverdichtungswalze im Fahrbetrieb steuert. Ergänzend oder alternativ kann es in diesem Zusammenhang auch vorgesehen sein, dass die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie dem Fahrer hinsichtlich der Drehgeschwindigkeit die Auswahl aus wenigstens zwei verschiedenen, fixen Drehgeschwindigkeiten ermöglicht, beispielsweise über ein geeignetes Bedienelement. Werden im Lenkbetriebsmodus beispielsweise die Walzenbandagen mit entgegengesetzter Drehrichtung betrieben, so sind für jede einzelne Walzenbandage zwei unterschiedliche Drehrichtungen und/oder Drehgeschwindigkeiten möglich. Bevorzugt ist es ergänzend oder alternativ ferner, wenn die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie wenigstens zwei Betriebsmodi für unterschiedliche Beschaffenheiten des Bodenuntergrundes zu Verfügung stellt, beispielsweise für loses Untergrundmaterial, beispielsweise Schotter, und zusammenhängendes Bodenmaterial, wie beispielweise Asphalt. Hier kann der Bediener somit einfach zwischen wenigstens zwei Betriebsmodi für den Lenkbetriebsmodus wechseln und auf diese Weise auf verschiedene Eigenschaften des jeweils vorhandenen Bodenuntergrundmaterials reagieren. Je nach Einsatzsituationen oder beispielsweise je nach Bodenmaterial, kann somit beispielsweise die eine oder die andere Drehrichtung und/oder die eine oder andere Drehgeschwindigkeit und/oder die eine oder andere Wechselfrequenz vom Bediener vorgezogen werden, beispielsweise um Beschädigungen am Boden oder das Entstehen von Unregelmäßigkeiten zu verhindern. Darüber hinaus können zusammenfassend auch weitere Funktionen entweder über dasselbe Bedienelement oder weitere zusätzliche Bedienelemente vom Bediener beeinflusst werden. Zu diesen Funktionen zählt beispielsweise die Frequenz, in der die Drehrichtungswechsel der Walzenbandagen stattfinden. Die Frequenz kann bevorzugt innerhalb eines Intervalls von beispielsweise einem Drehrichtungswechsel pro Sekunde bis beispielsweise fünf Drehrichtungswechsel pro Sekunde stufenlos verstellt werden. Eine weitere der genannten Funktionen ist, ob eine Walzenbandage oder beide Walzenbandagen im Lenkbetriebsmodus mit in einer vorgegebenen Frequenz wechselnder Drehrichtung betrieben werden. Auch dies kann also bevorzugt vom Bediener gewählt werden. Eine weitere zusätzliche Funktion ist die Wahl, wie der Lenkbetriebsmodus von der Steuerungseinrichtung realisiert wird, sprich, ob die Walzenbandagen im Lenkbetriebsmodus mit entgegengesetzter Drehrichtung betrieben werden oder ob wenigstens eine und insbesondere beide Walzenbandagen mit in einer vorgegebenen Frequenz wechselnder Drehrichtung betrieben werden. Auch diese Funktion kann also vom Bediener bevorzugt über das genannte Bedienelement oder alternativ ein zusätzliches Bedienelement je nach Bedarf eingestellt werden. Insgesamt ergibt sich dadurch eine größtmögliche Flexibilität und einen hoher Bedienkomfort bei vergleichsweise geringem konstruktiven Aufwand, da lediglich in die Steuerung des Lenkbetriebsmodus durch die Steuerungseinrichtung eingegriffen wird, ohne dass bauliche Veränderungen an der Bodenverdichtungswalze notwendig sind.
  • Erfindungsgemäß kann der Bediener vorliegend für einen Lenkvorgang einfach den Lenkbetriebsmodus durch die Steuerungseinrichtung aktivieren und hat dann Zeit, den Lenkvorgang durchzuführen, solange der Lenkbetriebsmodus aktiviert ist. Hierzu ist es bevorzugt, dass, insbesondere am Führungsbügel, ein geeignetes Bedienelement, beispielsweise ein Schalter, vorgesehen ist, mit dem die Steuerungseinrichtung zwischen Arbeitsbetriebsmodus und Lenkbetriebsmodus umschaltbar ist. Der Schalter kann beispielsweise an einer am Führungsbügel üblicherweise vorhandenen Bedienkonsole angeordnet sein. Auf diese Weise ist er für den Bediener gut zugänglich und kann einfach aktiviert werden. Der Schalter ist derart mit der Steuerungseinrichtung verbunden, dass der Lenkbetriebsmodus aktiviert wird, wenn der Schalter betätigt wird und sich die Bodenverdichtungswalze im Arbeitsbetriebsmodus befindet. Entgegengesetzt wird der Arbeitsbetriebsmodus aktiviert, wenn der Schalter betätigt wird während sich die Bodenverdichtungswalze im Lenkbetriebsmodus befindet. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass der Schalter während des Lenkbetriebsmodus vom Bediener gedrückt gehalten werden muss und beim Loslassen des Schalters dieser automatisch in seine andere Position respektive den Arbeitsbetriebsmodus zurückkehrt. Die passive "Normallage" des Schalter ist somit der Arbeitsbetriebsmodus und die vom Bediener aktiv aufrecht zu erhaltende Lage des Schalters ist somit der Arbeitsbetriebsmodus. Bevorzugte Anordnungsstellen sind ergänzend oder alternativ beispielsweise direkt an einem Handgriff in oder an dessen Griffbereich angeordnete Schalter, zentrisch angeordnete Schalter, beispielsweise an einer Querverstrebung zwischen zwei Handgriffen, im Bereich eines Bedienfeldes mit weiteren Funktionselementen angeordnete Schalter etc. Dies ermöglicht es besonders gut, dass der Bediener die Lenkbetriebsmodus aktivieren/deaktivieren kann und gleichzeitig beispielsweise die Bewegungsrichtung und/oder die Drehzahl der Walzbandagen verändert. Besonders bevorzugt ist eine ergonomisch zu einer Daumenbetätigung hin optimierte Anordnung, um neben einer Schalterbetätigung beispielsweise gleichzeitig den Lenkvorgang an sich steuern zu können. Insgesamt ist es auch von der Erfindung mit umfasst, wenn die Bodenverdichtungswalze gleichzeitig mehrere Bedienelemente aufweist, bei deren Betätigung jeweils der Lenkbetriebsmodus aktiviert und deaktiviert werden kann. Der Bediener hat dann die Möglichkeit, unter verschiedenen Einsatzbedingungen das jeweils optimale Bedienelement auszuwählen.
  • Um den Betrieb der Bodenverdichtungswalze weiter zu vereinfachen und den Bediener von der unmittelbaren manuellen Betätigung von Bedienelementen zu entlasten, damit dieser seine Aufmerksamkeit auf die tatsächliche Verdichtungsarbeit konzentrieren kann, ist eine erfindungsgemäße Weiterbildung bevorzugt, die derart ausgebildet ist, dass sie automatisch registriert, wenn der Bediener einen Lenkvorgang durchführen möchte. Hierzu ist es bevorzugt, dass der Schalter beispielsweise als Kontaktschalter, insbesondere Taster, und/oder als Druckschalter ausgebildet ist und durch von einem Bediener auf den Führungsbügel ausgeübten Druck beziehungsweise Kraft auslösbar ist. Beispielsweise befindet sich der Schalter an einer Verbindungsstelle zwischen dem Führungsbügel und dem Maschinenrahmen der Bodenverdichtungswalze. Der Schalter ist derart ausgebildet, dass er aktiviert wird, wenn der Bediener einen Druck beziehungsweise eine Kraft auf den Führungsbügel in eine bestimmte Richtung ausübt. Beispielsweise ist es möglich, den Schalter derart auszubilden, dass er aktiviert wird, wenn der Bediener den Führungsbügel horizontal nach links und/oder nach rechts drückt, insbesondere um eine im Wesentlichen vertikale Lenkachse. Alternativ ist es auch möglich, dass die Lenkbewegung um eine im Wesentlichen horizontale bzw. entlang der Längsachse des Führungsbügels verlaufende Lenkachse, vergleichbar einem Lenkrad, erfolgt. Mit anderen Worten wird der Schalter aktiviert, wenn der Bediener eine Lenkbewegung der Bodenverdichtungswalze über den Führungsbügel einleitet. Hierfür muss der Bediener eine Kraft auf den Führungsbügel ausüben, der, zumindest in begrenztem Umfang, relativ verstellbar am Maschinenrahmen der Bodenverdichtungsmaschine angeordnet ist. Der Schalter detektiert diese Kraft und aktiviert automatisch den Lenkbetriebsmodus über die Steuerungseinrichtung. Durch den aktivierten Lenkbetriebsmodus wird die Lenkung der Bodenverdichtungswalze erleichtert. In dieser Ausführungsform muss der Bediener also lediglich die von ihm gewünschte Lenkbewegung über den Führungsbügel durchführen, die Aktivierung des Lenkbetriebsmodus erfolgt automatisch durch den Schalter, der die Bewegung des Führungsbügels detektiert. Ebenso ist es möglich, dass der Bediener zur Aktivierung des Lenkbetriebsmodus über den genannten Schalter den Führungsbügel vertikal nach oben oder nach unten drücken muss. In diesem Fall detektiert der Schalter eine vertikal nach oben oder unten auf den Führungsbügel wirkende Kraft und aktiviert dadurch den Lenkbetriebsmodus über die Steuerungseinrichtung. Der Bediener muss also zur Lenkung der Bodenverdichtungswalze, falls er die Unterstützung des Lenkbetriebsmodus nutzen möchte, lediglich den Führungsbügel zusätzlich zur Auslenkung in der horizontalen Richtung nach links oder nach rechts ebenfalls nach oben oder nach unten drücken, sodass der Lenkbetriebsmodus aktiviert wird. Möchte der Bediener den Lenkbetriebsmodus nicht nutzen, so kann er dies in dieser Ausführungsform ebenfalls tun, indem er den Führungsbügel nur horizontal auslenkt, ohne ihn nach oben oder nach unten zu drücken.
  • Zur weiteren Vereinfachung der Bedienung ist es bevorzugt, dass der Schalter aus dem Lenkbetriebsmodus in den Arbeitsbetriebsmodus selbstrückstellend, insbesondere federbeaufschlagt, ausgebildet ist. Derartige Schalter werden insbesondere auch als Taster bezeichnet. Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, dass der Lenkbetriebsmodus nach einem vorgegebenen Zeitintervall automatisch beendet wird und die Bodenverdichtungswalze wieder im Arbeitsbetriebsmodus betrieben wird. Das entsprechende Zeitintervall kann beispielsweise eine, zwei, drei, vier oder fünf Sekunden betragen. Insbesondere bei derjenigen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der der Schalter durch von einem Bediener auf den Führungsbügel ausgeübten Druck beziehungsweise Kraft auslösbar ist, führt eine automatische Rückstellung des Schalters dazu, dass der Bediener sich überhaupt nicht mehr mit der Aktivierung oder der Deaktivierung des Lenkbetriebsmodus beschäftigen muss und sich voll und ganz auf den Betrieb und die Steuerung der Bodenverdichtungswalze konzentrieren kann. Der Lenkbetriebsmodus wird also automatisch deaktiviert, wenn keine vorstehend beschriebene Kraft beziehungsweise kein Druck mehr auf den Führungsbügel ausgeübt wird.
  • Wie eingangs erwähnt, beruht die Erfindung auf der Idee, die Reibung zwischen der handgeführten Bodenverdichtungswalze und dem Boden zu verringern, um so den Lenkvorgang zu erleichtern. Um dies nun weiter zu unterstützen, ist es bevorzugt, dass eine Berieselungseinrichtung vorgesehen ist, die zur Berieselung wenigstens einer Walzenbandage mit einem Fluid, insbesondere Wasser, ausgebildet ist. Besonders bevorzugt werden sämtliche Walzenbandagen mit dem Fluid berieselt. Das Fluid gelangt so zwischen die Walzenbandagen und den Boden und wirkt als Gleitmittel, wodurch die Reibung zwischen Boden und Walzenbandagen verringert wird. Dieser Effekt erleichtert den Lenkvorgang zusätzlich.
  • Hinsichtlich der konkreten Ausgestaltung der Berieselungseinrichtung kann nun ebenfalls auf verschiedene Weiterbildungen der Erfindung in vorteilhafter Weise zurückgegriffen werden. Grundsätzlich ist es zunächst möglich, dass die Einrichtung und/oder der Betriebsmodus einer für den Verdichtungsbetrieb vorgesehenen Berieselungseinrichtung auch für den Lenkbetriebsmodus genutzt wird. Dies bedeutet, dass mit der Umschaltung in den Lenkbetriebsmodus, auch strecken- und/oder wegversetzt, eine konventionelle Berieselungseinrichtung in Betrieb genommen wird. Der Vorteil dieser Variante liegt darin, dass an der Berieselungseinrichtung nahezu keine Modifikationen vorgenommen werden müssen. Es kann aber auch wünschenswert sein, dass entweder für den Verdichtungsbetrieb oder den Lenkbetrieb eine Reserve vorgehalten wird. Dies bedeutet beispielsweise, im Fall einer Reserve für den Lenkbetriebsmodus, dass ein Tank der Berieselungseinrichtung im Verdichtungsbetrieb nur bis zu einem festgelegten Minimum, beispielsweise überwacht über einen geeigneten Füllstandsensor, entleert wird und das im Tank verbliebene Fluid ausschließlich bei einer Aktivierung des Lenkbetriebsmodus genutzt wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass selbst bei knappen Fluidvorräten eine Fluidversorgung zumindest im Lenkbetriebsmodus möglich ist. Alternativ kann diese Bevorzugung auch den regulären Verdichtungsbetrieb gegenüber dem Lenkbetriebsmodus betreffen. Grundsätzlich ist es im Hinblick auf den Gesamtaufbau der Maschine von Vorteil, wenn die Fluidversorgung für den Lenkbetriebsmodus und den Verdichtungsbetrieb, beispielsweise um Anhaftungen an den Walzbandagen zu verhindern, aus ein und demselben Tank erfolgt. Alternativ kann es aber auch vorgesehen sein, dass für den Lenkbetriebsmodus ein eigener, separater und ausschließlich für den Lenkbetriebsmodus zur Fluidversorgung vorgesehener Tank vorhanden ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn für den Lenkbetriebsmodus und für den Verdichtungsbetrieb auf unterschiedliche Fluide zurückgegriffen werden soll, beispielsweise auf Wasser oder auf mit einem Trennmittel gemischtes Wasser. Für den Lenkvorgang ist es ferner vorteilhaft, wenn sich die Maschine nach einer Aktivierung des Lenkbetriebsmodus möglichst wenig in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung bewegt. Ferner kann für das Austragen des Fluids im Lenkbetriebsmodus auf diejenige Austrageinrichtung, beispielsweise Sprühbalken, zurückgegriffen werden, über die der Fluidaustrag auch im Verdichtungsbetrieb erfolgt. Um nun dennoch eine ausreichende Benetzung des beim Lenken zwischen den Walzbandagen und dem darunter liegenden Bodenuntergrund zu ermöglichen, ist es möglich im Vergleich zum Fluidauslass im Verdichtungsbetrieb bevorzugt, wenn zumindest kurzfristig ein Fluidschwall von der Berieselungseinrichtung abgegeben wird. Dies bedeutet, dass es bevorzugt ist, wenn für den Lenkvorgang zumindest kurzfristig der Volumenstrom der Berieselungseinrichtung im Vergleich zum Verdichtungsbetrieb hochgesetzt wird. Ergänzend oder alternativ ist es bevorzugt, dass das Fluid im Lenkbetriebsmodus besonders gezielt und nah an den Kontaktbereich zwischen den Walzbandagen und dem Bodenuntergrund eingebracht wird. Dazu kann es vorgesehen sein, dass das Fluid im Lenkbetriebsmodus über einen gezielten Druckimpuls, beispielsweise über eine Druckquelle, wie ein Druckspeicher oder eine Pumpe, direkt in und/oder entgegen der Vorwärtsrichtung und/oder der Rückwärtsrichtung vor bzw. in diesen Kontaktbereich eingedüst wird. Dies kann dauerhaft über den gesamten Zeitraum der Aktivierung des Lenkbetriebsmodus erfolgen oder, bevorzugt, über zumindest einen anfänglichen Impuls, insbesondere zeitgesteuert, über den anfänglich eine für den gesamten Lenkvorgang ausreichende Benetzung der Walzbandagen und des Bodenuntergrundes erreicht wird. Letztere Variante hat den Vorteil, dass der Fluidverbrauch für den Lenkvorgang verhältnismäßig gering ist. Damit umfasst die Bodenverdichtungswalze somit einen Berieselungsmodus "Lenken" und einen Berieselungsmodus "Verdichten", wobei die Steuerungseinrichtung insbesondere derart ausgebildet ist, dass sie im Lenkbetriebsmodus selbsttätig in den Berieselungsmodus "Lenken" umschaltet und/oder bei Beendigung des Lenkbetriebsmodus selbsttätig aus dem Berieselungsmodus "Lenken" herausschaltet.
  • Die eingangs genannte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zum Lenken einer handgeführten Bodenverdichtungswalze, insbesondere einer handgeführten Bodenverdichtungswalze wie vorstehend beschrieben. Sämtliche vorstehend beschriebenen Eigenschaften und Merkmale sowie Vorteile der erfindungsgemäßen handgeführten Bodenverdichtungswalze gelten ebenfalls entsprechend für das erfindungsgemäße Verfahren und werden hier lediglich zur Vermeidung von Wiederholungen nicht erneut explizit angeführt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte: Umschalten des Betriebsmodus der Bodenverdichtungswalze von einem Arbeitsbetriebsmodus, in dem eine erste Walzenbandage und eine zweite Walzenbandage entweder stillstehen oder mit gleicher Drehrichtung entweder in Vorwärts- oder in Rückwärtsfahrt betrieben werden, in einen Lenkbetriebsmodus; Betrieb der Bodenverdichtungswalze im Lenkbetriebsmodus durch eine Steuerungseinrichtung derart, dass die Walzenbandagen im Lenkbetriebsmodus mit entgegengesetzter Drehrichtung und/oder wenigstens eine Walzenbandage und insbesondere beide Walzenbandagen mit in einer vorgegebenen Frequenz wechselnder Drehrichtung und/oder eine Walzbandage blockiert und die andere Walzbandage drehend betrieben werden; und Zurückschalten des Betriebsmodus der Bodenverdichtungswalze vom Lenkbetriebsmodus in den Arbeitsbetriebsmodus. Wie vorstehend bereits ausgeführt, kann das Umschalten des Betriebsmodus der Bodenverdichtungswalze beispielsweise durch den Bediener über die Aktivierung eines Schalters erfolgen oder durch die Detektionen einer auf den Führungsbügel ausgeübten Kraft des Bedieners durch einen Schalter.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn das Zurückschalten des Betriebsmodus der Bodenverdichtungswalze vom Lenkbetriebsmodus in den Arbeitsbetriebsmodus selbsttätig erfolgt.
  • Für weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die entsprechenden Ausführungen zur erfindungsgemäßen handgeführten Bodenverdichtungswalze Bezug genommen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen schematisch:
    • Fig. 1:
    eine Seitenansicht einer handgeführten Bodenverdichtungswalze;
    Fig. 2:
    das Fahrwerk einer Bodenverdichtungswalze im Arbeitsbetriebsmodus mit einer ersten Drehrichtung;
    Fig. 3:
    das Fahrwerk einer Bodenverdichtungswalze im Arbeitsbetriebsmodus mit einer zweiten Drehrichtung;
    Fig. 4:
    das Fahrwerk einer Bodenverdichtungswalze im Lenkbetriebsmodus mit einer ersten Drehrichtung;
    Fig. 5:
    das Fahrwerk einer Bodenverdichtungswalze im Lenkbetriebsmodus mit einer zweiten Drehrichtung;
    Fig. 6:
    das Fahrwerk einer Bodenverdichtungswalze im Lenkbetriebsmodus mit einer ersten, entgegengesetzten Drehrichtung;
    Fig. 7:
    das Fahrwerk einer Bodenverdichtungswalze im Lenkbetriebsmodus mit einer zweiten, entgegengesetzten Drehrichtung;
    Fig. 8:
    das Fahrwerk einer Bodenverdichtungswalze im Lenkbetriebsmodus mit einer blockierten und einer drehenden Walzbandage;
    Fig. 9:
    den zeitlichen Verlauf der Drehrichtungen der Walzenbandagen im Betrieb der Bodenverdichtungswalze;
    Fig. 10:
    die Steuerungseinrichtung und mit ihr verbundene Elemente einer Bodenverdichtungswalze;
    Fig. 11:
    ein Ablaufdiagramm des Verfahrens;
    Fig. 12:
    eine perspektivische Schrägansicht auf einen Führungsbügel mit mehreren alternativen Betätigungselementen; und
    Fig. 13:
    ein Hydraulikschaltplan zur Herstellung eines Lenkbetriebsmodus und eines Arbeitsbetriebsmodus.
  • Gleiche beziehungsweise gleich wirkende Bauteile sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Sich wiederholende Bauteile sind nicht in jeder Figur gesondert bezeichnet.
  • Figur 1 zeigt eine handgeführte Bodenverdichtungswalze 1. Die handgeführte Bodenverdichtungswalze 1 weist einen starren Maschinenrahmen 2 auf, der von einem Fahrwerk 13 mit einer ersten Walzenbandage 4 und einer zweiten Walzenbandage 5 getragen wird. Die beiden Walzenbandagen 4 und 5 sind in Vorwärtsrichtung A hintereinander angeordnet, so dass bei Geradeausfahrt in Vorwärtsrichtung ein Bodenreferenzpunkt zunächst von der vorderen ersten Walzenbandage 4 und anschließend von der hinteren zweiten Walzenbandage 5 überfahren wird. Die Bodenverdichtungswalze 1 wird von einem Antriebsmotor 3, hier beispielsweise ein Verbrennungsmotor, angetrieben. Darüber hinaus weist die handgeführte Bodenverdichtungswalze 1 einen Führungsbügel 7 auf, der auf der einen Seite mit dem Maschinenrahmen 2 verbunden ist und auf der anderen Seite eine Bedienkonsole 8 aufweist, an der verschiedene Steuerelemente angeordnet sind, über die ein Bediener die Bodenverdichtungswalze 1 steuert. In Vorwärtsrichtung A der Bodenverdichtungswalze 1 gesehen befindet sich der Führungsbügel 7 auf der Rückseite der Maschine. Durch den Antrieb der Walzenbandagen 4, 5 des Fahrwerks 13 kann die Bodenverdichtungswalze 1 über den Boden 10 in und entgegen der Vorwärtsrichtung A gefahren werden und verdichtet diesen dadurch mittels ihres Eigengewichts. Um diesen Effekt zu unterstützen, weist die Bodenverdichtungswalze 1 einen Vibrationserreger 6 auf, der eine rotierende Unwucht umfasst und die gesamte Bodenverdichtungswalze 1 in Schwingungen versetzt, die ebenfalls auf die Walzenbandagen 4, 5 übertragen werden und über diese auf den Boden 10 wirken, so dass die Verdichtung des Bodens 10 verbessert wird.
  • Die Walzenbandagen 4, 5 sind um ihre zueinander ortsfesten Rotationsachsen 11 a und 11 b rotierbar am Maschinenrahmen 2 gelagert. Sie können insbesondere nicht zur Unterstützung eines Lenkvorganges gegeneinander verkippt oder verschwenkt werden. Die Relativlage der Rotationsachsen 11 a und 11 b ist somit statisch und nicht veränderbar, insbesondere nicht durch Bewegungen am Führungsbügel 7. Die Rotationsachsen 11 (siehe Figuren 2-8) der Walzenbandagen 4, 5 sind also stets parallel und können nicht beispielsweise zu Lenkzwecken aus der parallelen Lage gebracht werden. Insgesamt ergibt sich dadurch eine besonders robuste und einfache Gestaltung der Bodenverdichtungswalze 1. Um dennoch die Lenkung der Bodenverdichtungswalze 1 zu erleichtern beziehungsweise zu unterstützen, weist diese eine Steuerungseinrichtung 12 auf, die das Fahrwerk 13 der Bodenverdichtungswalze 1 in einem Lenkbetriebsmodus steuert, wie nachstehend noch näher beschrieben wird.
  • Zur Aktivierung der Steuerungseinrichtung 12 beziehungsweise des Lenkbetriebsmodus der Bodenverdichtungswalze 1 ist ein Schalter 19 vorgesehen. Der Schalter 19 befindet sich beispielsweise am Führungsbügel 7, insbesondere an der Bedienkonsole 8. Hier ist er für einen Bediener der Bodenverdichtungswalze 1 gut zugänglich und kann bequem aktiviert werden. Alternative Ausführungsformen des Schalters 19 sind in Figur 1 gepunktet angedeutet (mit 19a bezeichnet). So kann der Schalter 19a beispielsweise ebenfalls innerhalb des Führungsbügels 7 oder an einer Verbindungsstelle zwischen dem Führungsbügeln 7 und dem Rest der Bodenverdichtungswalze 1, insbesondere dem Maschinenrahmen 2, angeordnet sein. An diesen Stellen ist der Schalter 19a bevorzugt als Kontaktschalter und/oder als Druckschalter/Taster ausgebildet und detektiert eine auf den Führungsbügel 7 wirkende, vom Bediener ausgeübte Kraft. Beispielsweise wird der Schalter 19a aktiviert, wenn der Bediener den Führungsbügel 7 nach links oder nach rechts drückt, um eine Lenkbewegung der Bodenverdichtungswalze 1 auszulösen. Über den Schalter 19/19a wird die Steuerungseinrichtung 12 aktiviert, die sodann das Fahrwerk 13 im Lenkbetriebsmodus steuert. Am Führungsbügel 7 und insbesondere an der Bedienkonsole 8 ist ein weiteres Bedienelement 9 vorgesehen, mittels dem ein Bediener verschiedene Parameter des Lenkbetriebsmodus je nach Bedarf einstellen kann. Beispielsweise kann der Bediener über das Bedienelement 9 einstellen, ob die Walzenbandagen 4, 5 im Lenkbetriebsmodus mit entgegengesetzter Drehrichtung betrieben werden sollen und/oder ob wenigstens eine Walzenbandage 4, 5 und insbesondere beide Walzenbandagen 4, 5 mit in einer vorgegebenen Frequenz wechselnder Drehrichtung betrieben werden sollen. Auch die entsprechenden Drehrichtungen, insbesondere für den Betrieb mit entgegengesetzter Drehrichtung, können für jede Walzenbandage 4, 5 eingestellt werden. Auch die vorgegebene Frequenz kann der Bediener über das Bedienelement 9 ändern. Alternativ kann die vorgegebene Frequenz allerdings auch im Vorhinein optimiert und fest vorgegeben sein. Eine entsprechende Frequenz ist dann in der Steuerungseinrichtung 12 gespeichert. Weitere Einzelheiten zur Ausbildung und Platzierung des Bedienelementes sind in der Fig. 12 erläutert.
  • Darüber hinaus ist am Führungsbügel 7 und insbesondere an der Bedienkonsole 8 ebenfalls eine Anzeigeeinrichtung 20 vorgesehen, die dem Bediener Parameter des Betriebes der Bodenverdichtungswalze 1 anzeigt. Beispielsweise zeigt die Anzeigeeinrichtung 20 an, in welchem Betriebsmodus, beispielsweise Arbeitsbetriebsmodus oder Lenkbetriebsmodus, sich die Bodenverdichtungswalze 1 momentan befindet. Darüber hinaus werden die Drehrichtungen der Walzenbandagen 4, 5 jede für sich angezeigt. Die Anzeigeeinrichtung 20 kann darüber hinaus beliebige weitere Parameter anzeigen. Zur Unterstützung einer Drehung der Bodenverdichtungswalze 1 auf dem Boden 10 zu deren Lenkung ist darüber hinaus eine Berieselungseinrichtung 18 vorgesehen, über die die Walzenbandagen 4, 5 mit einem Fluid, insbesondere Wasser, berieselt werden. Das Fluid wirkt als Gleitmittel und setzt die Reibung zwischen den Walzenbandagen 4, 5 und dem Boden 10 weiter herab, wodurch die Drehbewegung und damit die Lenkung der Bodenverdichtungswalze 1 erleichtert wird.
  • Die Figuren 2 und 3 zeigen die handgeführte Bodenverdichtungswalze 1 im Arbeitsbetriebsmodus. Im Arbeitsbetriebsmodus drehen sich die Walzenbandagen 4, 5 in gleicher Drehrichtung um ihre Rotationsachsen 11 a und 11 b. Die Drehrichtung ist in den Figuren 2 (vorwärts) und 3 (rückwärts) genau entgegengesetzt. Nachstehend wird die Richtung, in der sich die handgeführte Bodenverdichtungswalze 1 durch die Drehbewegung der Walzenbandagen 4, 5 in der in Figur 2 gezeigten Drehrichtung a bewegt, als Vorwärtsrichtung A und die entgegengesetzte, in Figur 3 gezeigte Drehrichtung b als Rückwärtsrichtung bezeichnet. Dabei handelt es sich allerdings lediglich um eine Konvention zur Erleichterung der Erläuterungen, da die Bodenverdichtungswalze 1 sowohl vorwärts als auch rückwärts arbeiten kann. Im in Figur 2 gezeigten Beispiel drehen sich die Walzenbandagen 4, 5 also in Vorwärtsrichtung. Sowohl die durch die Pfeile dargestellte Antriebsrichtung a als auch die Bewegungsrichtung b der Bodenverdichtungswalze 1 sind also vorwärts gerichtet. Die Antriebsrichtung a bezeichnet dabei diejenige Richtung, in der die handgeführte Bodenverdichtungswalze 1 aufgrund der Drehung der Walzenbandagen 4, 5 beschleunigt wird. Die Bewegungsrichtung b bezeichnet dagegen diejenige Richtung, in die sich die handgeführte Bodenverdichtungswalze 1 tatsächlich bewegt. Aufgrund der Massenträgheit der Bodenverdichtungswalze 1 können die Antriebsrichtung a und die Bewegungsrichtung b auseinanderfallen. In Figur 3 ist die genau entgegengesetzte Situationen von Figur 2 dargestellt, in der die Drehrichtung der Walzenbandagen 4, 5 rückwärts gerichtet ist und entsprechend ebenfalls sowohl die Antriebsrichtung a als auch die Bewegungsrichtung b rückwärts gerichtet sind. Damit bewegt sich die Maschine entgegen der Vorwärtsrichtung A. Der Antriebsbetriebsmodus der Bodenverdichtungswalze 1 ist also dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenverdichtungswalze 1 entweder stillsteht oder sowohl die Antriebsrichtung a als auch die Bewegungsrichtung b durchgehend in dieselbe Richtung gerichtet sind.
  • Die Figuren 4 und 5 zeigen eine beispielhafte Ausgestaltung des Lenkbetriebsmodus der Bodenverdichtungswalze 1. Konkret zeigen die Figuren 4 und 5 das Fahrwerk 13 der Bodenverdichtungswalze 1, kurz nachdem die Drehrichtung beider Walzenbandagen 4, 5 umgeschaltet wurde. In Figur 4 beispielsweise wurde die Bodenverdichtungswalze 1 zuvor in Vorwärtsfahrt analog zu Figur 2 betrieben. Die Bewegungsrichtung b der Bodenverdichtungswalze 1 ist daher vorwärts gerichtet. Dann erfolgte ein Umschalten der Drehrichtung der Walzenbandagen 4, 5, so dass die Antriebsrichtung a rückwärts, entgegen der Bewegungsrichtung b gerichtet ist. Aufgrund dieser Konstellation rutschen die Walzenbandagen 4, 5 auf dem Boden 10, wodurch die Haftreibung zwischen den Walzenbandagen 4, 5 und dem Boden 10 zur Gleitreibung wird, die nur einen Bruchteil der Haftreibung beträgt. Durch diesen Effekt wird die Lenkung der Bodenverdichtungswalze 1 erheblich erleichtert. Da der gleitende Zustand zwischen den Walzenbandagen 4, 5 und dem Boden 10 allerdings nur kurz anhält, ist es notwendig, zur Aufrechterhaltung der erleichterten Lenkung nach kurzer Beschleunigung in die Gegenrichtung erneut die Drehrichtung der Walzenbandagen 4, 5 umzuschalten, wie beispielsweise in Figur 5 angedeutet. In Figur 5 hat sich die Bewegungsrichtung b der Bodenverdichtungswalze 1 umgedreht. Durch erneutes Umschalten der Drehrichtung der Walzenbandagen 4, 5 und die dadurch erreichte Umdrehung der Antriebsrichtung a in Vorwärtsrichtung wurde wieder ein gleitende Zustand zwischen den Walzenbandagen 4, 5 und dem Boden 10 hergestellt. Insbesondere steuert die Steuerungseinrichtung 12 also die Walzenbandagen 4, 5 im gezeigten Lenkbetriebsmodus derart, dass durch die in einer vorgegebenen Frequenz wechselnde Drehrichtung der Walzenbandagen 4, 5 der gleitende Zustand zwischen den Walzenbandagen 4, 5 und dem Boden 10 erhalten bleibt und so das erleichterte Lenken der Bodenverdichtungswalze 1 ermöglicht ist. Durch eine Optimierung der vorgegebenen Frequenz, beziehungsweise der Zeitintervalle, die zwischen dem Umschalten der Drehrichtung verstreichen, lässt sich ein Zustand erreichen, indem die Bodenverdichtungswalze 1 im Lenkbetriebsmodus praktisch keine Strecke mehr zurücklegt. Durch die Verwendung einer Steuerungseinrichtung 12, die den Lenkbetriebsmodus erfindungsgemäß aufrechterhält, lässt sich dadurch ein beliebig lange andauernder Zustand des erleichterten Lenkens der Bodenverdichtungswalze 1 erreichen.
  • Die Figuren 6 und 7 zeigen eine weitere Ausgestaltung des Lenkbetriebsmodus. Wie durch die Pfeile angedeutet, werden die Walzenbandagen 4, 5 in den Figuren 6 und 7 mit entgegengesetzter Drehrichtung betrieben. Daraus ergibt sich, dass die Bodenverdichtungswalze 1 weder nach vorne noch nach hinten beschleunigt wird und daher stillsteht beziehungsweise zum Stehen kommt. Gleichzeitig drehen die Walzenbandagen 4, 5 auf dem Boden 10 durch, so das zwischen dem Boden 10 und den Walzenbandagen 4, 5 Gleitreibung besteht, die die Lenkung der Bodenverdichtungswalze 1 erheblich erleichtert. Welche der in Figuren 6 und 7 dargestellten Drehrichtungen der Walzenbandagen 4, 5 genutzt wird, kann der Bediener beispielsweise über das Bedienelement 9 einstellen. Je nach Bodenmaterial des Bodens 10 kann die eine oder andere Drehrichtung schonender sein. Darüber hinaus kann der Bediener ebenfalls wählen, ob der Lenkbetriebsmodus gemäß den Figuren 4 und 5 oder gemäß den Figuren 6 und 7 oder einer Kombination ausgeführt werden soll.
  • Fig. 8 betrifft schließlich eine dritte Variante des Lenkbetriebsmodus. Hier ist es vorgesehen, dass eine der beiden Walzbandagen 4 blockiert wird und sich in diesem Zustand nicht drehen kann. Die andere der beiden Walzbandagen 5 dreht dagegen um ihre Rotationsachse 11 b. In dieser Variante dreht sich somit nur eine der beiden Walzbandagen, wogegen die andere in ihrer Drehstellung arretiert ist, beispielsweise über eine hydraulische Arretierung. Die dadurch bei der einen Walzbandage 5 erreicht Gleitreibung erleichtert den Lenkvorgang ebenfalls erheblich.
  • Figur 9 illustriert den zeitlichen Verlauf der Drehrichtungen der Walzenbandagen 4, 5 im Wechsel von Arbeitsbetriebsmodus und Lenkbetriebsmodus der Bodenverdichtungswalze 1. Eine durchgezogene Linie bezeichnet dabei die erste Walzenbandage 4 und eine gepunktete Linie die zweite Walzenbandage 5. Ist die jeweilige Linie über der Zeitachse t angeordnet, so dreht die jeweilige Walzenbandage 4, 5 in Vorwärtsrichtung. Ist die jeweilige Linie unter der Zeitachse t angeordnet, so dreht die jeweilige Walzenbandagen 4, 5 in Rückwärtsrichtung, wie durch die Pfeile angedeutet. Der in Figur 9 dargestellte beispielhafte Betriebsablauf beginnt links mit der Bodenverdichtungswalze 1 im Arbeitsbetriebsmodus und einer Vorwärtsfahrt, bei der beide Walzenbandagen 4, 5 in Vorwärtsrichtung betrieben werden (Bereich A). Sodann wird die Drehrichtung der Walzenbandagen 4, 5 umgeschaltet, und die Bodenverdichtungswalze 1 wird eine Weile in Rückwärtsfahrt betrieben (Bereich B). Als nächstes soll nun eine Lenkung der Bodenverdichtungswalze 1 erfolgen. Hierfür wird der Lenkbetriebsmodus aktiviert und die beiden Walzenbandagen 4, 5 werden durch die Steuerungseinrichtung mit entgegengesetzter Drehrichtung betrieben (Bereich C), beispielsweise durch entsprechende Schaltung von hydrostatischen Fahrantrieben in den beiden Walzenbandagen 4, 5. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die erste Walzenbandage 4 in Vorwärtsrichtung und die zweite Walzenbandage 5 in Rückwärtsrichtung betrieben. Der resultierende gleitende Zustand zwischen den Walzenbandagen 4, 5 und dem Boden 10 wird zur Lenkung der Bodenverdichtungswalze 1 genutzt, indem der Bediener durch Druck oder Zug am Führungsbügel 7 die Ausrichtung der Bodenverdichtungswalze 1 je nach Bedarf anpasst. Anschließend wird der Lenkbetriebsmodus beendet und die Bodenverdichtungswalze 1 wieder im Arbeitsbetriebsmodus betrieben. Es erfolgt eine längere Vorwärtsfahrt (Bereich D). Danach wird wieder der Lenkbetriebsmodus aktiviert, diesmal allerdings mit in einer durch die Steuerungseinrichtung gesteuerten vorgegebenen Frequenz wechselnder Drehrichtung beider Walzenbandagen 4, 5 (Bereich E). Wie in Figur 9 angedeutet, erfolgt jeweils nach dem Ablauf eines Zeitintervalls Δt eine Umschaltung der Drehrichtung der Walzenbandagen 4, 5. Auch hierdurch wird ein gleitender Zustand zwischen den Walzenbandagen 4, 5 und dem Boden 10 erreicht, sodass die Lenkung der Bodenverdichtungswalze 1 erleichtert ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel drehen dabei beide Walzenbandagen gleichsinnig. Es ist auch möglich, diese Umschaltung mit dem Bereich C zu kombinieren, so dass die beiden Walzenbandagen dann alternierend jeweils gegensinnig drehen würden. Die Bodenverdichtungswalze 1 wird also von einem Bediener durch Zug oder Druck am Führungsbügel 7 in die neue Ausrichtung gebracht und danach der Lenkbetriebsmodus beendet. Im gezeigten Ablaufdiagramm schließt sich anschließend eine weitere Rückwärtsfahrt der Bodenverdichtungswalze 1 an (Bereich F). Im Bereich G schließlich wird eine weitere Alternative des Lenkbetriebsmodus veranschaulicht. Hier steht die erste Walzbandage 4 aufgrund einer Blockade still und nur die zweite Walzbandage 5 dreht sich.
  • Figur 10 zeigt die Steuerungseinrichtung 12 und deren Verbindungen zu weiteren Elementen der Bodenverdichtungswalze 1. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Steuerungseinrichtung 12 mit dem Bedienelement 9 und dem Schalter 19 verbunden. Das Bedienelement 9 und der Schalter 19 können allerdings ebenfalls genauso gut zu einem einzigen Bedienelement, beispielsweise an der Bedienkonsole 8, zusammengefasst sein. Über das Bedienelement 9 und den Schalter 19 empfängt die Steuerungseinrichtung 12 Steuerungsbefehle des Bedieners der Bodenverdichtungswalze 1. Insbesondere erhält die Steuerungseinrichtung 12 durch die Eingaben des Bedieners die Informationen, wann und wie der Lenkbetriebsmodus aktiviert und durchgeführt werden soll. Die Steuerungseinrichtung 12 steuert dann eine Antriebseinheit 21 an, die beispielsweise ein Getriebe, insbesondere ein Hydraulikgetriebe, sein kann. Über die Antriebseinheit 21 steuert die Steuerungseinrichtung 12 insbesondere die Drehrichtung der Walzenbandagen 4, 5 im Lenkbetriebsmodus. Darüber hinaus ist die Steuerungseinrichtung 12 ebenfalls mit der Anzeigeeinrichtungen 20 verbunden, über die sie den Bediener über den Status des Fahrwerkes 13, insbesondere die Drehrichtungen der Walzenbandagen 4, 5, informiert.
  • Figur 11 zeigt ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens 14 zum Lenken einer handgeführten Bodenverdichtungswalze 1. Dieses umfasst insbesondere ein Umschalten 15 des Betriebsmodus der Bodenverdichtungswalze 1 vom Arbeitsbetriebsmodus in den Lenkbetriebsmodus. Sodann erfolgt der Betrieb 16 der Bodenverdichtungswalze 1 im Lenkbetriebsmodus durch die Steuerungseinrichtung 12, wie vorstehend beschrieben. Der Lenkbetriebsmodus wird von der Steuerungseinrichtung 12 so lange aufrechterhalten, bis der Bediener einen entsprechenden Steuerbefehl aufgibt, oder bis ein vorgegebenes Zeitintervall abgelaufen ist. Während des Lenkbetriebsmodus ist die Reibung zwischen den Walzenbandagen 4, 5 und dem Boden 10 durch Einstellen eines gleitenden Zustandes reduziert. Der Bediener kann die Bodenverdichtungswalze 1 während des Lenkbetriebszustandes also vereinfacht in eine gewünschte Richtung drehen. Danach erfolgt ein Zurückschalten 17 des Betriebsmodus der Bodenverdichtungswalze vom Lenkbetriebsmodus in den Arbeitsbetriebsmodus. Alles in allem ermöglicht die Erfindung ein erleichtertes Lenken der Bodenverdichtungswalze 1 bei gleichzeitig einfacher Konstruktion und geringen Herstellungskosten.
  • In der perspektivischen Teilschrägansicht gemäß Figur 12 sind verschiedene Ausbildungen und Positionierungen des Bedienelements 9 und des Schalters 19 beispielhaft veranschaulicht. Der Führungsbügel 7 umfasst einen Verbindungsbalken 22, der an seinem einem Ende mit einem Maschinenrahmen der Maschine, beispielsweise direkt oder indirekt über eine Dämpfungseinrichtung, verbunden ist. An seinem anderen Ende umfasst der Führungsbügel 7 die Bedienkonsole 8 mit beidseitigen aufragenden Handgriffen 23. Ferner ist ein Gashebel 24 vorhanden, mit dem die Frequenz eines oder mehrerer innerhalb der Walzbandagen 4 und/oder 5 angeordneter Unwuchterreger von einem Bediener variiert werden kann. Zur Regulation und Steuerung der Fahrgeschwindigkeit ist dagegen ein Fahrhebel 100 vorgesehen, der in und entgegen der Vorwärtsrichtung zur Verstellung der Fahrgeschwindigkeit verstellbar ist. Zu Aktivierung/Deaktivierung des Lenkbetriebsmodus können nun mehrere Schalter 19/Bedienelemente 9 am Führungsbügel 7 vorgesehen sein, wobei die nachstehend angegebenen Beispiele einzeln oder auch in Kombination am Führungsbügel angeordnet werden können. Einerseits ist es möglich, einen Kontaktschalter im Anlenkbereich des Verbindungsbalkens am Maschinenrahmen vorzusehen, wie in Figur 12 mit dem Schalter 19a angegeben. Diese Stelle hat den Vorteil, als dass dort die größten Hebelkräfte aufgebracht werden und dadurch eine zuverlässige und komfortable Betätigung des Schalters 19a gelingt, wenn der Führungsbügel nach rechts oder links bewegt wird. Alternativ kann der Schalter 19a auch dergestalt ausgebildet sein, dass er durch Drehbewegungen um die Längsachse K des Verbindungsbalkens 22 aktiviert und deaktiviert wird. Ergänzend oder alternativ ist eine Anordnung eines Schalters 19b und/oder 19c im Griffbereich der Handgriffe und/oder des Fahrhebels 100 möglich, insbesondere beidseitig des Fahrhebels 100, wie in Figur 12 mit den Schaltern 19b und 19c gezeigt. Die Lage der Schalter 19b und 19c am Führungsbügel ändert sich somit zusammen mit der Verstellung des Gashebels 100, was eine besonders flüssige und komfortable Umschaltung für den Bediener zwischen den beiden Modi ermöglicht. Eine weitere Alternative besteht darin, das Bedienelement 9/einen Schalter 19d im Bereich der Bedienkonsole 8 anzuordnen. Der in Figur 12 als Wippschalter ausgebildete Schalter 19d aktiviert bei einer Betätigung beispielsweise nur den Lenkbetriebsmodus. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass je nachdem, wie weit und/oder stark die Betätigung des Schalters 19 erfolgt, beispielsweise die Drehgeschwindigkeit oder die Wechselfrequenz der Drehrichtung über den dann somit kombiniert als Bedienschaltelement 9/19 ausgebildeten Schalter 19d variiert werden. Eine weitere alternative Anordnung besteht schließlich in der Anbringung eines Schalter 19e im Bereich zwischen den Handgriffen 23 oberhalb der Bedienkonsole. Der Schalter 19e ist dazu an der Unterseite einer Verbindungsstrebe 25 des Fahrhebels 100 zwischen den beiden Handgriffen 23 angeordnet. Dadurch kann der Bediener seine Hand bequem auf die Querstrebe 25 auflegen und durch Umgriff den unterseitig positionierten Schalter 19e aktivieren und gleichzeitig mit der anderen Hand den Lenkvorgang ausüben. Diese Positionierung des Schalters 19e wird somit auch als besonders komfortabel empfunden. Am Führungsbügel sind ferner weitere Bedienelemente 9 sowie die Anzeigeeinrichtung 20 vorhanden. Über letztere können beispielsweise der anliegende Betriebsmodus (Lenkbetriebsmodus, Arbeitsbetriebsmodus), die Art des Lenkbetriebsmodus (Gegenlauf, Umschalten, eine Bandage blockiert, Umschaltfrequenz, Bodenart weich/mittel/hart etc.) und/oder weitere Informationen angezeigt werden.
  • Figur 13 schließlich zeigt einen Auszug eines Hydrauliksystems 26 einer erfindungsgemäßen handgeführten Bodenverdichtungswalze. Das Hydrauliksystem umfasst zunächst zwei Hydraulikmotoren 27a und 27b, über die die Drehbewegung der Walzbandagen 4, 5 um ihre Rotationsachsen 11a und 11 b erreicht wird. Zum Antrieb der beiden Hydraulikmotoren 27a und 27b ist eine Hydraulikpumpe 28 vorhanden. Die beiden Hydraulikmotoren 27a und 27b sind somit in Reihe geschaltet. Das Hydrauliksystem 26 umfasst ferner einen als Funktionseinheit ausgebildeten Steuerblock 29, der zwischen die beiden Hydraulikmotoren 27a und 27b in den Hydraulikkreislauf gesetzt ist. Für den Hydraulikmotor 27a ist der Anschluss A und (über die zwischengeschaltete Pumpe) zumindest indirekt der Anschluss B direkt Pumpenanschluss) und für den Hydraulikmotor 27b sind die Anschlüsse A1 und B1 am Steuerblock 29 vorgesehen. Wesentliches Element des Steuerblocks 29 ist ein 4/2-Wegeventil 30, welches von der in Figur 1 gezeigten Steuerungseinrichtung 12 angesteuert wird. Bei der in Fig. 13 gezeigten Stellung des Ventils 30 laufen die beiden Hydraulikmotoren 27a und 27b gleichsinnig (beispielsweise entsprechend Figur 2). Wird das Ventil 30 dagegen von der Steuerungseinrichtung 12 im Lenkbetriebsmodus in die andere Position gestellt, laufen die beiden Hydraulikmotoren 27a und 27b gegensinnig (beispielsweise entsprechend Figur 6). Teil des Steuerblocks 29 sind ferner zwei Druckbegrenzungsventile 31 a und 31 b. Diese sind über eine Leitung 32 mit einem Fluidreservoir verbunden. Über die Druckbegrenzungsventile 31a und 31 b und die Leitung 29 ist es möglich, dass über den Steuerblock 29 einerseits eine Funktion zur Dämpfung von Druckspitzen erhalten wird, die beispielsweise bei der schlagartigen Drehrichtungsumkehr einer der Motoren 27a und 27b im Hydrauliksystem auftreten können. Andererseits wird dadurch eine Nachsaugfunktion für Hydraulikfluid für den Hydraulikkreislauf bereitgestellt. Auf diese Weise gelingt ein besonders zuverlässiger Betrieb des Hydrauliksystems.

Claims (13)

  1. Handgeführte Bodenverdichtungswalze (1), umfassend
    - einen Maschinenrahmen (2),
    - einen vom Maschinenrahmen (2) getragenen Antriebsmotor (3),
    - ein vom Antriebsmotor (3) angetriebenes Fahrwerk (13) mit einer ersten Walzenbandage (4) und einer in Vorwärtsrichtung hinter der ersten Walzenbandage (4) angeordneten zweiten Walzenbandage (5), mittels dem die handgeführte Bodenverdichtungswalze (1) über einen Boden (10) fahrbar ist, und
    - einen Führungsbügel (7), der zur manuellen Lenkung der handgeführten Bodenverdichtungswalze (1) durch einen Benutzer ausgebildet ist,
    wobei die Bodenverdichtungswalze (1) in einem Arbeitsbetriebsmodus betreibbar ist, in dem die Walzenbandagen (4, 5) entweder stillstehen oder mit gleicher Drehrichtung entweder in Vorwärts- oder in Rückwärtsfahrt betrieben werden,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zum Betrieb der handgeführten Bodenverdichtungswalze (1) in einem Lenkbetriebsmodus eine Steuerungseinrichtung (12) vorhanden ist, die derart ausgebildet ist, dass die in Vorwärtsrichtung hintereinander angeordneten Walzenbandagen (4, 5) im Lenkbetriebsmodus
    a) mit entgegengesetzter Drehrichtung und/oder
    b) eine der Walzbandagen (4, 5) blockiert und die andere Walzbandage (4, 5) in eine Drehrichtung gedreht wird und/oder
    c) wenigstens eine Walzenbandage (4, 5) und insbesondere beide Walzenbandagen (4, 5) mit in einer vorgegebenen Frequenz wechselnder Drehrichtung betrieben werden.
  2. Handgeführte Bodenverdichtungswalze (1) gemäß Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die vorgegebene Frequenz wenigstens einen, bevorzugt wenigstens zwei und besonders bevorzugt wenigstens drei Drehrichtungswechsel pro Sekunde beträgt.
  3. Handgeführte Bodenverdichtungswalze (1) gemäß Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass
    a) sie ein einzige vorgegebene Frequenz steuert;
    b) sie zur Steuerung von wenigstens zwei vorgegebenen Frequenzen ausgebildet ist, zwischen denen ein Bediener wählen kann;
    c) sie eine stufenlose Verstellung innerhalb eines Frequenzbandes durch einen Bediener ermöglicht.
  4. Handgeführte Bodenverdichtungswalze (1) gemäß Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie wenigstens eines der folgenden Merkmale erfüllt:
    - die Drehgeschwindigkeit der wenigstens einen Walzbandage im Lenkbetriebsmodus ist konstant;
    - die Drehgeschwindigkeit der wenigstens einen Walzbandage im Lenkbetriebsmodus ist vom Bediener variabel, insbesondere über Eingaben an einem Fahrhebel (100);
    - die Drehgeschwindigkeit ist zwischen wenigstens zwei Modi wählbar.
  5. Handgeführte Bodenverdichtungswalze (1) gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie eine Auswahlmöglichkeit umfasst, über die in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Bodenuntergrundes eine Auswahl zwischen wenigstens zwei verschiedenen Lenkbetriebsmodi tätigbar ist.
  6. Handgeführte Bodenverdichtungswalze (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Bedienelement (9) vorhanden ist, über das ein Bediener die Drehrichtung und/oder die Wechselfrequenz und/oder die Drehgeschwindigkeit der Walzenbandagen (4, 5) im Lenkbetriebsmodus wählen kann.
  7. Handgeführte Bodenverdichtungswalze (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass, insbesondere am Führungsbügel (7), ein Schalter (19) vorgesehen ist, mit dem die Steuerungseinrichtung (12) zwischen Arbeitsbetriebsmodus und Lenkbetriebsmodus umschaltbar ist.
  8. Handgeführte Bodenverdichtungswalze (1) gemäß Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Schalter (19) beispielsweise als Kontaktschalter und/oder als Druckschalter ausgebildet ist und durch von einem Bediener auf den Führungsbügel (7) ausgeübten Druck auslösbar ist.
  9. Handgeführte Bodenverdichtungswalze (1) gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Schalter (19) aus dem Lenkbetriebsmodus in den Arbeitsbetriebsmodus selbstrückstellend, insbesondere federbeaufschlagt, ausgebildet ist.
  10. Handgeführte Bodenverdichtungswalze (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Berieselungseinrichtung (18) vorgesehen ist, die zur Berieselung wenigstens einer Walzenbandage (4, 5) mit einem Fluid, insbesondere Wasser, ausgebildet ist.
  11. Handgeführte Bodenverdichtungswalze (1) gemäß Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Berieselungseinrichtung wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist:
    - sie umfasst eine Lenkreserve, die ein vorgegebenes Fluidvolumen ausschließlich für Berieselungsvorgänge bei Lenkvorgängen betrifft;
    - sie umfasst einen Tank zur Aufnahme von ausschließlich Fluid für Lenkvorgänge;
    - sie umfasst eine Druckquelle, die es ermöglicht, Fluid für Lenkvorgänge direkt in und/oder entgegen der Vorwärts- und/oder Rückwärtsfahrt vor den Kontaktbereich zwischen Boden unter einer der beiden Walzbandagen (4, 5) auszubringen;
    - sie umfasst einen Berieselungsmodus "Lenken" und einen Berieselungsmodus "Verdichten", wobei die Steuerungseinrichtung insbesondere derart ausgebildet ist, dass sie im Lenkbetriebsmodus selbsttätig in den Berieselungsmodus "Lenken" umschaltet und/oder bei Beendigung des Lenkbetriebsmodus selbsttätig aus dem Berieselungsmodus "Lenken" herausschaltet.
  12. Verfahren (14) zum Lenken einer handgeführten Bodenverdichtungswalze (1), insbesondere einer handgeführten Bodenverdichtungswalze (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte:
    - Umschalten (15) des Betriebsmodus der Bodenverdichtungswalze (1) von einem Arbeitsbetriebsmodus, in dem eine erste Walzenbandage (4) und eine zweite Walzenbandage (5) entweder stillstehen oder mit gleicher Drehrichtung entweder in Vorwärts- oder in Rückwärtsfahrt betrieben werden, in einen Lenkbetriebsmodus;
    - Betrieb (16) der Bodenverdichtungswalze (1) im Lenkbetriebsmodus durch eine Steuerungseinrichtung (12) derart, dass die Walzenbandagen (4, 5) im Lenkbetriebsmodus mit entgegengesetzter Drehrichtung und/oder wenigstens eine Walzenbandage (4, 5) und insbesondere beide Walzenbandagen (4, 5) mit in einer vorgegebenen Frequenz wechselnder Drehrichtung und/oder eine Walzbandage (4, 5) blockiert und die andere Walzbandage (4, 5) drehend betrieben werden; und
    - Zurückschalten (17) des Betriebsmodus der Bodenverdichtungswalze (1) vom Lenkbetriebsmodus in den Arbeitsbetriebsmodus.
  13. Verfahren (14) gemäß Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Zurückschalten (17) des Betriebsmodus der Bodenverdichtungswalze (1) vom Lenkbetriebsmodus in den Arbeitsbetriebsmodus selbsttätig erfolgt.
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