DE9204614U1 - Vorrichtung zum Bestimmen des Oberflächenprofils eines mittels eines Bearbeitungswerkzeugs zu bearbeitenden, flächigen Gegenstandes, insbesondere für eine den Belag einer Straße bearbeitende Straßenbaumaschine - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Bestimmen des Oberflächenprofils eines mittels eines Bearbeitungswerkzeugs zu bearbeitenden, flächigen Gegenstandes, insbesondere für eine den Belag einer Straße bearbeitende Straßenbaumaschine

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen des Oberflächenprofils eines mittels eines Bearbeitungswerkzeuges zu bearbeitenden, flächigen Gegenstandes, insbesondere für eine den Belag einer Straße bearbeitende Straßenbaumaschine, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es gibt Straßenbaumaschinen, die dazu dienen, den Straßenbelag bis auf eine vorgegebene Tiefe abzufrasen. Eine bekannte solche Straßenbaumaschine zum Abfräsen eines Straßenbelages besitzt eine Frästrommel, die mit einem Drehantrieb versehen ist. Die Frästrommel ist drehantreibbar derart an der Straßenbaumaschine angebracht, daß der Höhenabstand der Frästrommel vom Boden eingestellt werden kann. Die Frästrommel ist in einem Lagerungsrahmen gelagert, der relativ zu der Straßenbaumaschine mittels einer hydraulisch betätigbaren Höhenverstellvorrichtung angehoben oder abgesenkt werden kann. Über eine Höhensteuerungseinrichtung kann die Höhenverstellvorrichtung derart angesteuert werden, daß eine vorbestimmte Schichtdicke des Straßenbelages abgetragen wird.

Damit der Straßenbelag um die erwünschte Schichtdicke abgetragen wird, ist es erforderlich, die Lage der Oberfläche des Straßenbelages relativ zu der durch Abfräsen entstandenen, bearbeiteten Ebene zu bestimmen.

Bei der Bestimmung der Schichtdicke besteht eine Fehlerquel-

le in der Abnutzung der Zähne der Frästrommel. Um diesem Fehler zu begegnen, ist in der DE 87 13 874 Ul der Anmelderin angegeben, zwei mit Ultraschallsendeempfängern versehene Abstandsmeßeinrichtungen vorzusehen, von denen eine den Abstand bis zu der Oberfläche des unbearbeiteten Straßenbelages und die andere den Abstand bis zu der bearbeiteten Ebene mißt. Mittels einer Auswerteeinrichtung wird aus den Abstandsmeßwerten durch Differenz- oder Quotientenbildung eine Größe bestimmt, die die Veränderung der Höhenlage der Frästrommel bzw. die Frästiefe aufgrund der Bearbeitung darstellt. Diese Größe wird durch entsprechende Höhenverstellung der Frästrommel mit einem vorgegebenen Sollwert in Übereinstimmung gebracht.

Aus der DE 38 16 198 der Anmelderin ist es bekannt, im Straßenbau zur Führung von Fertigem oder ähnlichen Baumaschinen ein im allgemeinen in Längsrichtung einer Straße gespanntes Führungsseil unter Verwendung mehrerer Ultraschallsendeempfänger abzutasten. Die Ultraschallsendeempfänger sind vorzugsweise auf einer Geraden nebeneinander angeordnet, die im wesentlichen rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Arbeitsmaschine und auch zu dem Führungsseil verläuft. Die Ultraschallsendeempfänger sind so angeordnet, daß sich die Schallkeulen benachbarter Sensoren überlappen. Mittels einer Auswerteschaltung lassen sich Höhensteuerungssignale und Richtungsteuerungssignale erzeugen, die die relative Lage der Ultraschallsendeempfänger und damit der Arbeitsmaschine zum Führungsseil angeben.

Bei Arbeitsmaschinen, wie beispielsweise einer Straßenfräse, besteht ein Problem darin, das abgearbeitete Volumen des Aushubes bzw. der Ausfräsung zu ermitteln. Dieses Aushubvolumen bzw. Ausfräsvolumen stellt eigentlich ein Maß für die Arbeitsleistung der Arbeitsmaschine dar und sollte daher zur Abrechnung eines durchgeführten Auftrages herangezogen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Gattung derart weiterzubilden, daß das Oberflächenprofil eines mittels eines Bearbeitungswerkzeuges zu bearbeitenden, im wesentlichen flächigen Gegenstandes, insbesondere eines Straßenbelages bestimmt werden kann, damit aufgrund der Profilstruktur unter Berücksichtigung der Bearbeitungstiefe das bearbeitete Volumen bestimmt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Gattung dadurch gelöst,

daß mehrere Ultraschallsendeempfänger über die Arbeitsbreite des Bearbeitungswerkzeuges verteilt angeordnet sind,

daß eine Wegsensoreinrichtung vorgesehen ist, mit der die Bewegungsstrecke zwischen dem Bearbeitungswerkzeug und dem zu bearbeitenden flächigen Gegenstand erfaßbar ist,

daß eine Auswertungsvorrichtung vorgesehen ist, an die die Abstandsmeßeinrichtung und die Wegsensoreinrichtung angeschlossen sind, um aus den Abstandswerten und dem jeweiligen Wert der Wegsensoreinrichtung Raum-Koordinatenwerte für die Punkte zu bestimmen, in denen auf der Oberfläche des flächigen Gegenstandes die Abstände zu den Ultraschallsendeempfängern gemessen wurden, und um diese Raum-Koordinatenwerte in einer Speichereinrichtung abzuspeichern.

Beim Abfräsen einer abgenutzten Fahrbahndecke ist bekannt, bis auf welche Tiefe, das heißt bis zu welcher Arbeitsebene der Straßenbelag abgefräst werden soll.

Bevorzugt sind die Ultraschallsendeempfänger linear in einer Schiene angeordnet, die im wesentlichen parallel zur Drehachse der Frästrommel in Arbeitsrichtung vor dieser verläuft und zu dieser relativ starr angeordnet ist. Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß bei einer Höhenverstellung der

Frästroitunel auch die Schiene mit den Ultraschallsendeempfängern höhenmäeig mitverstellt wird.

Ferner sind die Koordinaten der Ultraschallsendeempfänger relativ zu der Frästrommel bzw. einer Arbeitsmaschine bekannt, ebenso wie die jeweilige Position der Arbeitsmaschine relativ zu der Straße mit dem zu bearbeitenden Straßenbelag. Wenn für Oberflächenpunkte, die sich in ausreichend geringem Abstand voneinander befinden, die Raum-Koordinaten des Oberflächenprofils des zu bearbeitenden Straßenbelages bekannt sind, kann man das Oberflächenprofil beispielsweise durch Polygonzüge annähern. Dann läßt sich durch einfache geometrische Berechnung das oberhalb der Arbeitsebene vorhandene Volumen des abzufräsenden Straßenbelages mit hinreichender Genauigkeit ermitteln.

Der Abstand zwischen den einzelnen Meßpunkten des Oberflächenprofils hängt einerseits von dem gegenseitigen Abstand der Ultraschallsendeempfänger voneinander und andererseits von der Häufigkeit der Aktivierung dieser Ultraschallsendeempfänger während der Bewegung der Arbeitsmaschine ab.

Der Einfluß gewisser Parameter, wie beispielsweise die Temperatur, auf die Abstandsmessungen kann in der Art ausgeglichen werden, wie es in der Patentschrift DE 38 16 198 C der Anmelderin beschrieben ist. Der Einfluß auf die Abstandsmessungen, der durch eine Abnutzung der Zähne einer Frästrommel bewirkt wird, läßt sich durch die Maßnahmen ausgleichen, die in dem DE 88 10 670.5 Ul der Anmelderin angegeben sind.

Die erfinderische Vorrichtung läßt sich auch in dem Fall verwenden, wenn es sich um ein "negatives" Oberflächenprofil handelt. Ein solcher Fall liegt vor, wenn beispielsweise eine sehr unebene Oberfläche durch Auffüllen mit einem Material oder Aufbringen von einem Material ausgeglichen werden soll. Es sei angenommen, daß eine unebene Straßenoberfläche einen neuen Straßenbelag erhalten soll, dessen Endhöhe vor-

gegeben ist. Mittels der erfinderischen Vorrichtung läßt sich in analoger Weise wie vorhergehend beschrieben die Profilstruktur ermitteln. Aufgrund der Profilstruktur und des Höhenwertes für das aufzubringende Material kann dann das Gesamtvolumen des aufgebrachten Materials bestimmt werden.

Die Raum-Koordinatenwerte der vermessenen Punkte können in Abhängigkeit vom Anwendungsfall vorübergehend oder auch längerfristig gespeichert werden. Eine vorübergehende Speicherung ist dann ausreichend, wenn beispielsweise während der Vorwärtsbewegung des Arbeitswerkzeuges, wie beispielsweise der Frästrommel, auf der Grundlage der vorgegebenen Frästiefe das Volumen des gerade abgetragenen Straßenbelages jeweils berechnet und laufend addiert wird. Der Summenwert gibt das Gesamtvolumen des mit der Breite der Frästrommel über die jeweilige Bewegungsstrecke abgetragenen Straßenbelages an. Wenn es aber erwünscht ist, Daten über die Profilstruktur während eines längeren Zeitraums zur Verfügung zu haben, dann ist eine langfristige Speicherung auf zum Beispiel einem magnetischen Datenträger angezeigt. Mittels geeigneter Datenverarbeitungsmittel und Anzeigeeinrichtungen lassen sich auch Schnitte durch das Oberflächenprofil darstellen.

Zur Aktivierung der Ultraschallsendeempfänger und zur Weiterbehandlung der durch die reflektierten Ultraschallwellen erzeugten elektrischen Ausgangssignale dient eine Abstandsmeßeinrichtung und eine Auswertungseinrichtung. Die Ultraschallsendeempfänger werden einzeln angesteuert und die von ihnen erzeugten Ausgangssignale werden in Abstandswerte umgewandelt. Je häufiger eine Ansteuerung erfolgt, desto enger wird das vermessene "Punktenetz" und umso genauer läßt sich der Verlauf des Profils bestimmen. Mittels eines geeigneten Algorithmus wird aus diesen Abstandswerten die Angriffsfläche vor der Frästrommel ermittelt. Von der Wegsensoreinrichtung wird der dritte Koordinatenwert erhalten, der bei vorgegebener Frästiefe zu Berechnung des Aushub- bzw. Arbeits-

volumens benötigt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß einer solchen Weiterbildung ist die Auswertungsvorrichtung mit einer Dateneingabeeinrichtung verbunden, um Datenwerte in Bezug auf die Höhenlage einer Sollbearbeitungsfläche einzugeben, damit das Aushubvolumen berechnet werden kann. Durch die Abstandsmessungen mittels der Ultraschallsendeempfänger läßt sich die Oberflächenprofilstruktur bestimmen, jedoch relativ zu der Höhenlage einer Bearbeitungsmaschine bzw. eines Bearbeitungswerkzeuges, wie beispielsweise einer Frästrommel. Um die genau Raumlage zu erhalten muß die relative Lage zwischen den Ultraschallsendeempfängern und der Sollbearbeitungsfläche berücksichtigt bzw. bestimmt werden. Dies kann dadurch erfolgen, daß der Abstandswert von den Ultraschallsendeempfängern zu der Sollbearbeitungsfläche bestimmt wird. Dieser Abstandswert kann in die Auswertungsvorrichtung eingegeben werden. Dies kann von Hand geschehen. Es ist aber auch möglich, eine automatische Eingabe vorzusehen, wenn beispielsweise Abstandsmesseinrichtungen während der Bewegung der Arbeitsmaschine die Abstände zu der Sollbearbeitungsfläche bestimmen und eingeben.

Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Bereiches eines abzufrasenden Straßenbelages, der im Fräsbereich der Frästrommel eine gerade Oberfläche aufweist;

Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung eines Bereiches eines abzufrasenden Straßenbelages, der im Fräsbereich der Frästrommel eine gewölbte

Oberfläche aufweist;

Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung eines Bereiches eines abzufrasenden Straßenbelages, der nur teilweise im Fräsbereich der Frästrommel liegt;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Oberflächenprofilschnittes durch einen Straßenbelagsabschnitt und der von Ultraschallsendeempfängern, die gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung angeordnet sind, ausgesandten und auf die Straßenbelagsabschnittsoberflache auftreffenden Schallwellenkeulen;

Fig. 5 ein schematisches Blockdiagramm einer Abstandsmeß- und Auswertungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel nach der Erfindung; und

Fig. 6 eine Seitenansicht einer schematischen Darstellung einer Straßenfräse, die mit der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung ausgestattet ist.

Fig. 1 zeigt schematisch nur den Einsatz einer Frästrommel 1 bei einem Straßenbelag 2 mit ebener Oberfläche. Die zu dieser Frästrommel 1 gehörende Arbeitsmaschine ist nicht gezeigt. Die Frästrommel 1 ist höhenvertellbar an der Baumaschine angebracht und kann über einen hydraulischen Antrieb höhenmäßig eingestellt werden. Diese Darstellung ist eine Schnittdarstellung, wobei von rückwärts in Fräsrichtung auf die Frästrommel 1 geblickt wird. Die gestrichelte Linie 3 entspricht dem Verlauf der Oberfläche des Straßenbelages 2 in Arbeitsrichtung vor der Frästrommel. Die Frästrommel 1 greift an einem Straßenbelag 2 an, der hier schraffiert dargestellt ist. Die erwünschte Frästiefe ist mit H bezeichnet.

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Mit lediglich zwei Ultraschallsendeempfängern an den Endbereichen der Frästrommel 1 ließe sich hier der Verlauf des Straßenbelagsprofils bestimmen und das abgearbeitete Volumen des Straßenbelages 2 unmittelbar unter Berücksichtigung der zurückgelegten Wegstrecke der Arbeitsmaschine bzw. der Frästrommel 1 berechnen.

Im Gegensatz zur Darstellung gemäß Fig. 1 zeigt Fig. 2 schematisch den Einsatz der Frästrommel 1 bei einem Straßenbelag 2 mit kurviger Oberfläche. Diese Darstellung ist eine Schnittdarstellung ähnlich derjenigen in Fig. 1, wobei ebenfalls von rückwärts in Fräsrichtung auf die Frästrommel 1 geblickt wird. Die gestrichelte, kurvige Linie 3 entspricht dem Verlauf der Oberfläche des Straßenbelages 2 in Arbeitsrichtung vor der Frästrommel 1. Die Frästrommel 1 greift an einem dichter schraffiert dargestellten Abschnitt 4 des Straßenbelages 2 an. Die erwünschte Frästiefe ist hier ebenfalls mit H bezeichnet.

Man erkennt ohne weiteres, daß lediglich zwei Ultraschallsendeempfänger nicht ausreichen würden, den Verlauf des Straßenbelagsprofils zu bestimmen, damit das abgearbeitete Volumen des Straßenbelages 2 unter Berücksichtigung der zurückgelegten Wegstrecke der Arbeitsmaschine bzw. der Frästrommel 1 berechnet werden kann. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Fall ist es erforderlich, mehrere Ultraschallsendeempfänger zu verwenden, um den Verlauf des Straßenbelagprofils mit ausreichender Genauigkeit erfassen zu können.

Im Gegensatz zu den Darstellungen in den Fig. 1 und 2 erstreckt sich in der Darstellung gemäß Fig. 3 die Frästrommel 1 mit ihrer Arbeitsbreite nur teilweise über einen Bereich 4 eines abzufrasenden Straßenbelages 2. In dieser Darstellung ist ähnlich wie bei den Fig. 1 und 2 der Straßenbelag 2 schraffiert dargestellt. Aus diesem Straßenbelag 2 ist bereits über eine Breite Bl und eine Tiefe H abgefräster Aushub entfernt worden. Es verbleibt noch das Abfräsen des

Straßenbelages 2 über eine Breite B2, um die erwünschte gesamte Fräsbreite B, mit B = Bl + B2, zu erhalten. Der noch abzufräsende Straßenbelagsabschnitt ist mit 4 bezeichnet und eng schraffiert dargestellt.

Es ist zu erkennen, daß mehrere Ultraschallsendeempfänger benötigt werden, um über die Breite der Frästrommel 1 einen Bereich zu erfassen, der schmaler als die Breite der Frästrommel 1 ist.

In der Praxis hat man es häufig mit einer Kombination der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Gegebenheiten zu tun. Nur selten ist die erwünschte Gesamtfräsbreite für den Straßenbelag 2 gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Frästrommelbreite.

Die Fig. 4 zeigt schematisch eine lineare Anordnung von Ultraschallsendeempfängern Ul, U2, ...., U34 an einer Halteeinrichtung 5, die die Form einer Schiene besitzen kann und die selbst fest mit der hier nicht dargestellten Frästrommel 1 verbunden ist. Man erkennt die von den Ultraschallsendeempfängern ausgehenden Strahlenkeulen Kl, K2, ..., K34, die auf die Oberfläche des Straßenbelages 2 gerichtet sind.

Allgemein hängt der zwischen den einzelnen Ultraschallsendeempfängern vorzusehende Abstand davon ab, wie genau ein Oberflächenprofil bestimmt werden soll. Je geringer der Abstand zwischen den Ultraschallsendempfängern ist, desto genauer läßt sich die Oberflächenstruktur bestimmen. Zu berücksichtigen ist auch die Häufigkeit, mit der mit den Ultraschallsendeempfängern Messungen durchgeführt werden. Es ist offensichtlich, daß in kurzen Zeitabständen durchgeführte Messungen die Anzahl der Meßpunkte pro Flächeneinheit erhöhen.

Bei der praktischen Anwendung haben sich allgemein Abstände zwischen benachbarten Ultraschallsensoren im Abstandswerte-

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bereich von 2 cm bis 10 cm bewährt; erfindungsgemäß wird ein Abstand von im wesentlichen 4 cm bevorzugt. Eine Gleichbeabstandung der Ultraschallsendeempfänger vereinfacht den durchzuführenden Algorithmus zur Profilstrukturberechnung, insbesondere wenn die Ultraschallsensoren auf einer Geraden angeordnet sind, die parallel zu einer der Koordinatenachsen in einem kartesischen Koordinatensystem verläuft.

Fig. 5 zeigt ein schematische Blockdiagramm einer allgemein mit 6 bezeichneten Verarbeitungseinrichtung, die eine Abstandsmeß- und eine Auswertungseinrichtung umfaßt, die im wesentlichen durch einem Computer 7 gebildet werden. Die Zentraleinheit des Computers 7 ist mit einer Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 8 verbunden. Ein Wegstreckensensor 9, mit dem die von der Arbeitsmaschine bzw. dem Bearbeitungswerkzeug zurückgelegte Wegstrecke erfaßt wird, ist mit der Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 8 verbunden. Der Wegstreckenwert wird der Zentraleinheit über die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 8 zugeführt.

Mit der Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 8 ist ferner eine MuI-tiplexereinrichtung 10 verbunden, die ihrerseits mit den Ultraschallsendeempfängern Ul, U2, ... , U34 verbunden ist. Über die Multiplexereinrichtung 10 werden den Ultraschallsendeempfängern einerseits Aktivierungssignale zugeführt und andererseits deren Ausgangsempfangssignale an die Zentraleinheit des Computers 7 weitergeleitet, um dort verarbeitet zu werden.

Mit der Zentraleinheit verbundene Speicher von der Art eines NUR-Lesespeichers (ROM) und eines Speichers mit freiem Zugriff (RAM) dienen zur Speicherung von Programmen und Parameterwerten sowie von nur vorübergehend benötigten Daten.

Ferner kann eine Anzeigeeinrichtung 11 vorgesehen sein, mit der sich der Verlauf des Straßenbelagsprofils in vorgegebenen Bereichen darstellen läßt, beispielsweise in erwünschten

Schnittebenen. Die Anzeigeeinrichtung 11 kann auch mit einer geeigneten Speichereinrichtung ausgerüstet sein, um beispielsweise Meßdaten oder auch Parameterwerte zu speichern.

Mit Hilfe einer seriellen Schnittstelle 12 lassen sich auch Datenübertragungen zu geeigneten Peripheriegeräten durchführen.

Eine Stromversorgung 13 dient dazu, die verschiedenen Einrichtungen und Einheiten bzw. Bauteile mit elektrischer Energie zu versorgen.

Beim praktischen Einsatz werden in vorgegebenen Zeitintervallen die einzelnen Ultraschallsendeempfanger angesteuert. Dies geschieht so, daß beispielsweise zunächst der Ultraschallsendeempfänger Ul mit einem Aktivierungssignal über die Multiplexereinrichtung angesteuert wird. Innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer, beispielsweise 5 msec, nach der Abgabe des Aktivierungssignals ist die Multiplexereinrichtung 10 bereit, ein Empfangssignal von dem Ultraschallsendeempfänger Ul aufzunehmen und an die Zentraleinheit des Computers 7 oder ggf. einen Pufferspeicher weiterzuleiten. Anschließend erfolgt der gleiche Vorgang bei dem Ultraschallsendeempfänger U2, und daraufhin bei den nächstfolgenden bis zum letzten.

Aus den empfangenen Ultraschallsignalen werden Abstandswerte berechnet, aus denen wiederum unter Berücksichtigung des jeweiligen Wegstreckenwertes Raum-Koordinaten der vermessenen Punkte bestimmt werden.

Mit Hilfe eine geigneten Algorithmus läßt sich, da die Frästiefe vorgegeben ist, das Aushubvolumen des Straßenbelages berechnen. Ein solcher Algorithmus kann ein einfaches lineares Mittelungsverfahren aber auch ein komplizierteres Verfahren umfassen, beispielsweise die Anpassung einer Raumfläche mit dem Verfahren der kleinsten Quadrate.

Fig. 6 zeigt schematised eine Seitenansicht einer Straßenfräse, die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet ist. Die Straßenfräse 20 umfaßt einen Aufbau 21, zwei Fahrwerkseinheiten 22, 23, einen in vertikaler Richtung verstellbaren Lagerahmen 24 für die Frästrommel 1, sowie die bereits beschriebene, in Form einer Schiene ausgeführte Halteeinrichtung 5 für die Ultraschallsendeempfänger, die in dieser Figur nicht eigens dargestellt sind. Bei dieser Ausgestaltung der Straßenfräse 20 steht die Halteeinrichtung 5 gleichfalls in fester Verbindung mit dem Lagerahmen 24 der Frästrommel 1, so daß diese Teile gegenüber dem Aufbau 21 gemeinsam angehoben und abgesenkt werden können.

In Abweichung zu der hier gezeigten Ausführungsform ist es möglich, die Frästrommel 1 mit ihrem Lagerahmen 24 sowie die Halteeinrichtung 5 starr an dem Aufbau 21 anzubringen, wobei in diesem Fall die Höhenverstellung der Frästrommel 1 gegenüber dem zu bearbeitenden Straßenbelag durch die Absenkung des Aufbaus 21 gegenüber den Fahrwerkselementen 22, 23 erfolgt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wurde beispielhaft im Zusammenhang mit der Bestimmung des Aushubs eines Straßenbelages beim Abfräsen einer Straßendecke beschrieben. Hierdurch soll aber keine Einschränkung der Erfindung gesehen werden. Als eine andere Anwendungsmöglichkeit der Erfindung wurde die Volumenbestimmung eines Beschichtungsauftrages auf einen stark unebenen Untergrund bereits erwähnt.

Claims (9)

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Bestimmen des Oberflächenprofils eines mittels eines Bearbeitungswerkzeuges zu bearbeitenden, flächigen Gegenstandes, insbesondere für eine den Belag einer Straße bearbeitende Straßenbaumaschine, wobei die Vorrichtung eine Ultraschallsendeempfänger aufweisende Abstandsmeßeinrichtung zum Bestimmen des Abstandes von den jeweiligen Ultraschallempfängern zu der unbearbeiteten Oberfläche des Gegenstandes aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

daß mehrere Ultraschallsendeempfänger (Ul, U2, ..., U34) über die Arbeitsbreite des Bearbeitungswerkzeuges

(1) verteilt angeordnet sind,

daß eine Wegsensoreinrichtung (9) vorgesehen ist, mit der die Bewegungsstrecke zwischen dem Bearbeitungswerkzeug (1) und dem zu bearbeitenden flächigen Gegenstand

(2) erfaßbar ist,

daß eine Auswertungsvorrichtung (6) vorgesehen ist,an die die Abstandsmeßeinrichtung (10) und die Wegsensoreinrichtung (9) angeschlossen sind, um aus den Abstandswerten und dem jeweiligen Wert der Wegsensoreinrichtung (9) Raum-Koordinatenwerte für die Punkte zu bestimmen, in denen auf der Oberfläche des flächigen Gegenstandes (2) die Abstände zu den Ultraschallsendeempfängern (Ul, U2, ...,U34) gemessen wurden, und um diese Koordinatenwerte in einer Speichereinrichtung abzuspeichern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bearbeitungswerkzeug eine Frästrommel (1) und

der zu bearbeitende Gegenstand ein Straßenbelag (2) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Bearbeitungswerkzeug eine Auftragsvorrichtung und der zu bearbeitende Gegenstand eine Geländeoberfläche, insbesondere ein Straßenbelag, ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die mehreren Ultraschallsendeempfanger (Ul, U2, ...,U34) starr mit dem Bearbeitungswerkzeug (1) verbunden sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die mehreren Ultraschallsendeempfänger (Ul, U2, ...,U34) auf einer Geraden angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die mehreren Ultraschallsendeempfänger (Ul, U2, ...,U34) gleichbeabstandet angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der Abstand zwischen benachbarten Ultraschallsendeempfängern (Ul, U2, ...,U34) 2,0 cm bis 10,0 cm, bevorzugt 4 cm beträgt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Auswertungsvorrichtung (6) mit einer Multiplexereinrichtung (10) und diese wiederum mit den Ultraschallsendeempfängern (Ul, U2, ...,U34) verbunden sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Auswertungsvorrichtung (6) mit einer Dateneingabeeinrichtung verbunden ist, um Datenwerte in Bezug auf die Höhenlage einer Sollbearbeitungsfläche einzugeben.