DE102014015661A1

DE102014015661A1 - Fräsmaschinensteuerung gemäss bodencharakteristik

Info

Publication number: DE102014015661A1
Application number: DE201410015661
Authority: DE
Inventors: Brian J. Schlenker; Jason W. Muir
Original assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Current assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Priority date: 2013-10-25
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2015-04-30
Also published as: US20150275443A1; US9103079B2; US20150117951A1; CN104563174B; US9605393B2; CN104563174A

Abstract

Eine Fräsmaschine weist einen Rahmen auf, weiter einen Rotor, der mit dem Rahmen gekoppelt ist und vertikal einstellbar ist, eine Kammer, die mit dem Rahmen gekoppelt ist und zumindest teilweise den Rotor umgibt, einen Geschwindigkeitssensor, der konfiguriert ist, um eine Geschwindigkeit der Maschine zu messen, einen Höhensensor, der konfiguriert ist, um eine Höhe des Rotors zu messen, einen Bodencharakteristiksensor, der konfiguriert ist, um eine Bodencharakteristik zu messen, und eine Steuervorrichtung. Die Steuervorrichtung ist konfiguriert, um die Geschwindigkeit der Maschine vom Geschwindigkeitssensor zu empfangen, die Höhe des Rotors vom Höhensensor zu empfangen, die Bodencharakteristik vom Bodencharakteristiksensor zu empfangen, eine Soll-Geschwindigkeit für die Maschine zu bestimmen, eine Soll-Höhe für den Rotor zu bestimmen, die Geschwindigkeit der Maschine auf die Soll-Geschwindigkeit einzustellen, und die Höhe des Rotors auf die Soll-Höhe einzustellen.

Description

Technisches Gebiet
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf eine Fräsmaschine und insbesondere auf eine Fräsmaschine, die eine Steuerung basierend auf einer abgefühlten Bodencharakteristik ausführen kann.
Hintergrund
Eine Fräsmaschine kann als Bodenstablisierer verwendet werden, um natürliche am Einsatzort vorhandene Böden mit Zusatzstoffen oder Schüttgut zu schneiden, zu mischen und zu zerkleinern, um den Boden für eine feste Basis zu stabilisieren. Eine Fräsmaschine kann auch als Straßen- bzw. Bodenrecycler verwendet werden, um eine Oberflächenschicht, wie beispielsweise Asphalt, zu zerkleinern, und kann diese mit einer darunterliegenden Basis vermischen, um eine neue Straßenoberfläche zu erzeugen und abgenutzte Straßen zu stabilisieren. Optional kann eine Fräsmaschine Asphaltemulsionen oder andere Bindungsstoffe zufügen, um eine neue Straßenoberfläche zu erzeugen, und zwar während des Zermahlens oder während eines getrennten Mischdurchgangs. Eine Fräsmaschine kann auch verwendet werden, um eine Schicht vom Erdboden zu entfernen.
Fräsmaschinen verwenden im Allgemeinen einen Rotor, der mit Schneidwerkzeugen ausgerüstet ist, um in den Boden zu schneiden. Der Rotor kann beschädigt werden, wenn er in Kontakt mit einem unterirdischen Objekt kommt. Ein Bediener einer Fräsmaschine kann das Vorhandensein des unterirdischen Objektes möglicherweise nicht erkennen und hat möglicherweise keine Kenntnis, dass ein US-Patent Nr. 5,607,205 von Burdick ein automatisches auf ein Objekt ansprechendes Steuersystem zur Steuerung eines Arbeitswerkzeuges einer Arbeitsmaschine offenbart. Das Steuersystem weist ein Arbeitswerkzeug, in den Boden eindringende Mittel, Objektdetektionsmittel und Werkzeugsteuermittel auf. Die Objektdetektionsmittel bestimmen das Vorhandensein eines unerwünschten Objektes und senden ein Signal an die Werkzeugsteuermittel, um das Arbeitswerkzeug anzuheben.
Die vorliegende Anmeldung sieht zusätzliche Vorteile gegenüber jenen vor, die in dem Patent von Burdick dargestellt werden.
Zusammenfassung
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist auf eine Fräsmaschine gerichtet, die einen Rahmen aufweist, einen Rotor, der mit dem Rahmen gekoppelt ist und vertikal einstellbar ist, eine Kammer, die mit dem Rahmen gekoppelt ist und zumindest teilweise den Rotor umgibt, einen Geschwindigkeitssensor, der konfiguriert ist, um eine Geschwindigkeit der Maschine zu messen, einen Höhensensor, der konfiguriert ist, um eine Höhe des Rotors zu messen, einen Bodencharakteristiksensor, der konfiguriert ist, um eine Bodencharakteristik zu messen, und eine Steuervorrichtung. Die Steuervorrichtung ist konfiguriert, um die Geschwindigkeit der Maschine vom Geschwindigkeitssensor zu empfangen, die Höhe des Rotors vom Höhensensor zu empfangen, die Bodencharakteristik vom Bodencharakteristiksensor zu empfangen, eine Ziel- bzw. Soll-Geschwindigkeit für die Maschine zu bestimmen, eine Soll-Höhe für den Rotor zu bestimmen, die Geschwindigkeit der Maschine auf die Soll-Geschwindigkeit einzustellen und die Höhe des Rotors auf die Soll-Höhe einzustellen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist auf eine Fräsmaschine gerichtet, die einen Rahmen aufweist, einen Rotor, der mit dem Rahmen gekoppelt ist, eine Kammer, die mit dem Rahmen gekoppelt ist und zumindest teilweise den Rotor umgibt, Mittel zum Messen einer Geschwindigkeit der Maschine, Mittel zum Messen einer Höhe des Rotors, Mittel zum Messen einer Bodencharakteristik, Mittel zum Einstellen der Höhe des Rotors ansprechend auf die Bodencharakteristik und Mittel zum Einstellen der Geschwindigkeit der Maschine ansprechend auf die Bodencharakteristik.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist auf eine Fräsmaschine gerichtet, die einen Rahmen aufweist, weiter einen Rotor, der mit dem Rahmen gekoppelt ist und vertikal einstellbar ist, eine Kammer, die mit dem Rahmen gekoppelt ist und zumindest teilweise den Rotor umgibt, einen Geschwindigkeitssensor, der konfiguriert ist, um eine Geschwindigkeit der Maschine zu messen, einen Höhensensor, der konfiguriert ist, um eine Höhe des Rotors zu messen, einen Bodencharakteristiksensor, der konfiguriert ist, um eine Bodencharakteristik zu messen, und eine Steuervorrichtung. Die Steuervorrichtung ist konfiguriert, um die Geschwindigkeit der Maschine vom Geschwindigkeitssensor zu empfangen; die Höhe des Rotors vom Höhensensor zu empfangen, die Bodencharakteristik vom Bodencharakteristiksensor zu empfangen, eine Soll-Geschwindigkeit für die Maschine basierend auf der Bodencharakteristik zu bestimmen, eine Soll-Höhe für den Rotor basierend auf der Bodencharakteristik zu bestimmen, die Geschwindigkeit der Maschine auf die Soll-Geschwindigkeit einzustellen und die Höhe des Rotors auf die Soll-Höhe einzustellen.
Andere Merkmale und Aspekte dieser Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen offensichtlich werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht einer beispielhaften Maschine mit einer Kammer;
2 ist eine schematische Ansicht der Kammer, der in 1 gezeigten beispielhaften Maschine;
3 und 4 veranschaulichen einen beispielhaften einstellbaren Bemessungsmechanismus, der mit der Innenfläche einer Kammer gekoppelt ist; und
5 ist eine schematische Ansicht eines beispielhaften Systems zu Steuerung einer Fräsmaschine basierend auf einer Bodencharakteristik
Detaillierte Beschreibung
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hier mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dargestellt. Hier bezeichnen gleiche Bezugszeichen überall gleiche Teile.
1 veranschaulicht eine beispielhafte Maschine 100, in diesem Fall einen Rotationsmischer. Obwohl 1 einen Rotationsmischer zeigt, wird jegliche andere Maschine, die beim Fräsen, beim Straßen- bzw. Bodenaufbereiten, bei der Bodenstabilisierung, bei der Zerkleinerung von Oberflächen oder bei anderen Anwendungen verwendet wird, von der vorliegenden Offenbarung in Betracht gezogen, wie beispielsweise eine Kaltfräse. Gemäß 1 weist die Maschine 100 eine Kammer 102 und einen Rahmen 104 auf. Die Maschine 100 weist auch einen Sensor 106 auf, um eine Bodencharakteristik zu messen, einen Sensor 108 zum Messen der Geschwindigkeit der Maschine 100 und eine Steuervorrichtung 120. Der Fachmann wird erkennen, dass der Sensor 106 und der Sensor 108 an anderen Stellen an der Maschine 100 angeordnet sein können und immer noch fähig sind, eine Bodencharakteristik, im Fall des Sensors 106, und die Geschwindigkeit der Maschine 100, im Fall des Sensors 108, zu messen. Der Sensor 106 sollte vor der Kammer 102 positioniert sein, wie später genauer beschrieben wird.
Der Sensor 106 misst eine Bodencharakteristik. Diese Bodencharakteristik kann die Dichte des Bodens, die Materialdicke des Bodens oder eine Detektion sein, ob ein Objekt unterirdisch vorhanden ist, welches einen Schaden an dem Rotor 202 (in 2 veranschaulicht) verursachen würde. Der Sensor 106 kann ein den Boden durchdringendes Radar oder irgendein anderer Sensor sein, der eine Bodencharakteristik analysieren kann.
2 veranschaulicht eine Kammer 102 der Maschine 100. Die Kammer 102 weist einen Rotor 202, einen einstellbaren Bemessungsmechanismus 204, eine Innenfläche 206, eine vordere Tür 208 und eine hintere Tür 210 auf. Wie in 2 gezeigt, bricht der Rotor 202 eine Asphalt- und Basisschicht in Stücke 212 und zerkleinert diese, wenn die Maschine 100 und die Kammer 102 sich entlang des Bodens bewegen, und die Stücke 212 werden dann verwendet, um eine Schicht aus aufbereitetem Material zu formen. Der Fachmann wird erkennen, dass, während 2 eine Asphaltschicht und eine Basisschicht zeigt, die vorliegende Offenbarung auf andere Schichten anwendbar ist, die während der Straßen- bzw. Bodenaufbereitung angefunden werden.
Die Position der vorderen Tür 208, der hinteren Tür 210 und die Drehzahl des Rotors 202 beeinflusst das Ausmaß der Zerkleinerung durch Regeln der Menge, der Richtung und der Geschwindigkeit des Materialflusses durch die Kammer 102. Der einstellbare Bemessungsmechanismus 204 wird auch verwendet, um den Zerkleinerungsgrad der Stücke 212 zu steuern. Der einstellbare Bemessungsmechanismus 204, wie er unten besprochen wird, kann in unterschiedlichen Entfernungen vom Rotor 202 positioniert sein, um den Zerkleinerungsgrad einzustellen oder anders gesagt, die maximale Größe oder den maximalen Durchmesser der Stücke 212 einzustellen, die in der Schicht des aufbereiteten Materials verwendet werden.
Mit dem Rotor 202 ist ein Sensor 110 zur Messung der Höhe des Rotors 202 gekoppelt und ein Sensor 112 zum Messen der Drehzahl des Rotors 202. Der Sensor 110 und der Sensor 112 können an anderen Stellen angeordnet sein und können immer noch die Höhe des Rotors 202 im Fall des Sensors 110 und die Drehzahl des Rotors 202 im Fall des Sensors 112 messen.
3 zeigt den einstellbaren Bemessungsmechanismus 204 in einer ersten Position. Der einstellbare Bemessungsmechanismus 204 enthält ein erstes Glied 302, ein zweites Glied 304, ein drittes Glied 306 und eine Kante 314. Das erste Glied 302 ist mit der Innenfläche 206 beispielsweise durch ein Scharnier gekoppelt, was gestattet, dass das erste Glied 302 aus einer an der Innenfläche 206 festgelegten Position schwenkt. Das erste Glied 302 und das zweite Glied 304 sind aneinander beispielsweise durch ein Scharnier gekoppelt. Das zweite Glied 304 ist mit der Innenfläche 206 beispielsweise durch eine Laufbahn 308 gekoppelt. Die Laufbahn 308 kann entweder in die Innenfläche 206 eingebaut sein oder mit der Innenfläche 206 gekoppelt sein. Ein Ende des zweiten Gliedes 304 bewegt sich entlang der Laufbahn 308, wodurch gleitend dieses Ende des zweiten Gliedes 304 mit der Innenfläche 206 gekoppelt wird. In alternativen Ausführungsformen könnte das zweite Glied 304 durch andere Verfahren mit der Innenfläche 206 gekoppelt sein, solange das erste Glied 302 fähig ist, sich relativ zu einer Innenfläche 206 zu bewegen. Das zweite Glied 304 hilft dabei, das erste Glied 302 und daher die Kante 314 am Platz zu halten.
Das dritte Glied 306 kann optional mit dem ersten Glied 302 verbunden sein. Das dritte Glied 306 ist aus einem elastischen und schützenden Material aufgebaut und ist zwischen dem ersten Glied 302 und der Bodenschicht angeordnet, um das erste Glied 302 vor andauernder Schädigung durch die Stücke 212 zu schützen. Das dritte Glied 306 kann an das erste Glied 302 beispielsweise durch Schrauben oder Nieten gekoppelt sein, so dass es leicht entfernt und ersetzt werden kann, falls es beschädigt oder abgenutzt ist. Alternativ könnten das erste Glied 302 und das dritte Glied 306 mit Nuten oder Schlitzen versehen sein, die gestatten würden, dass das dritte Glied 306 auf dem ersten Glied 302 gleitet und am Platz verriegelt wird. Es wird auch in Betracht gezogen, dass das dritte Glied 306 bezüglich Abnutzung abhängig von der Zeitdauer ersetzt werden müsste, während der die Maschine 100 Zerkleinerungsvorgänge ausführt.
Der einstellbare Bemessungsmechanismus 204 kann auch eine Betätigungsvorrichtung 310 und einen Sensor 312 aufweisen, der mit der Innenfläche 206 verbunden ist. Die Betätigungsvorrichtung 310 verbindet den einstellbaren Bemessungsmechanismus 204 mit dem Hydrauliksystem der Maschine 100, so dass der einstellbare Bemessungsmechanismus 204 durch einen Betrieb des Hydrauliksystems der Maschine 100 bewegt wird. Alternativ kann die Betätigungsvorrichtung 310 optional in entweder dem ersten Glied 302, dem zweiten Glied 304 oder an anderen Stellen der Kammer 102 oder der Innenfläche 206 gelegen sein. Der Fachmann wird erkennen, dass der einstellbare Bemessungsmechanismus 204 durch andere Mittel als durch hydraulische Betätigung bewegt werden kann. Beispielsweise kann der einstellbare Bemessungsmechanismus 204 von Hand bewegt werden, durch ein Kettengetriebe oder durch andere in der Technik bekannte Verfahren.
Der einstellbare Bemessungsmechanismus 204 ist mit der Innenfläche 206 derart gekoppelt, dass ein Spalt 320 zwischen dem einstellbaren Bemessungsmechanismus 204 und dem Rotor 202 gebildet wird. Die Länge des Spaltes 320 bestimmt den maximalen Durchmesser der Stücke 212. Die Länge des Spaltes 320 wird durch die Distanz zwischen dem Rotor 202 und dem einstellbaren Bemessungsmechanismus 204 definiert. Beispielsweise kann die Länge des Spaltes 320 durch Messen der Distanz von der Kante 314 des ersten Gliedes 302 zum Rotor 202 bestimmt werden. Der Sensor 312, der mit der Betätigungsvorrichtung 310 gekoppelt ist, verwendet die Betätigungsvorrichtung 310 zum Bestimmen der Position der Kante 314. Das heißt, der Sensor 312 misst die Betätigung bzw. Stellung der Betätigungsvorrichtung 310. Die Betätigung bzw. Stellung der Betätigungsvorrichtung 310 entspricht einer Stelle der Kante 314. Gemäß verschiedenen alternativen Ausführungsformen kann die Betätigungsvorrichtung 310 eine Vielzahl von unterschiedlichen Arten von Betätigungsvorrichtungen sein, wie beispielsweise Hydraulikzylinder oder Schneckenbetätigungsvorrichtungen.
Alternativ könnte der Sensor 312 an der Laufbahn 308 selbst, an der Kante 314, in dem Scharnier, das drehbar das erste Glied 302 mit der Innenfläche 206 koppelt, oder an zahlreichen anderen Teilen des einstellbaren Bemessungsmechanismus 204, der Kammer 102 oder der Innenfläche 206 angeordnet sein, so dass die Ausgangsgröße aus dem Sensor 312 verwendet werden könnte, um die Position der Kante 314 zu berechnen. Wenn die Betätigungsvorrichtung 310 beispielsweise in dem zweiten Glied 304 angeordnet wäre, könnte der Sensor 312 auch im zweiten Glied 304 sein.
Der Rotor 202 ist oft konfiguriert, um sich in der Kammer 102 entlang eines bekannten Pfades aufwärts oder abwärts zu bewegen, und, da der Rotor 202 einen festen Durchmesser hat, könnte der Sensor verwendet werden, um die Höhe des Rotors 202 abzufühlen, damit man die Position des Rotors 202 kennt. Dann kann ein Vergleich zwischen dem Sensor 312 und dem Sensor 110 ausgeführt werden, um die Länge des Spaltes 320 zu messen.
In 3 ist der einstellbare Bemessungsmechanismus 204 in einer ersten Position gezeigt, wo das zweite Glied 304 an einem Ende der Laufbahn 308 ist. In dieser ersten Position ist die Länge des Spaltes 320 minimiert, wenn die Kante 314 in der Position nächstliegend am Rotor 202 ist. Wenn der einstellbare Bemessungsmechanismus 204 in dieser ersten Position ist, wird der maximale Durchmesser der Stücke 212 so klein sein, wie sie die Kammer 102 erzeugen kann.
4 zeigt den einstellbaren Bemessungsmechanismus 204 in einer zweiten Position mit den gleichen Komponenten, wie sie mit Bezug auf 3 beschrieben wurden. In dieser zweiten Position ist das zweite Glied 304 des einstellbaren Bemessungsmechanismus 204 gegenüber dem, was in 3 gezeigt ist, am anderen Ende der Laufbahn 308. In dieser zweiten Position ist die Länge des Spaltes 320 maximiert, wenn die Kante 314 in der Position am weitesten entfernt vom Rotor ist. Wenn der einstellbare Bemessungsmechanismus 204 in dieser zweiten Position ist, wird der maximale Durchmesse der Stücke 212 so groß sein, wie sie die Kammer 102 erzeugen kann.
5 zeigt eine schematische Ansicht eines beispielhaften Systems zum Steuern der Maschine 100 basierend auf einer Bodencharakteristik. Der Sensor 106, der Sensor 108, der Sensor 110, der Sensor 112 und der Sensor 312 sind in kommunizierender Weise mit der Steuervorrichtung 120 gekoppelt. Diese Kommunikation kann entweder durch eine verdrahtete oder eine drahtlose in der Technik bekannte Verbindung vorliegen. Die Steuervorrichtung 120 nimmt die Eingangsgrößen vom Sensor 106, vom Sensor 108, vom Sensor 110, vom Sensor 112 und vom Sensor 312 auf und bestimmt eine Soll-Geschwindigkeit für die Maschine 100, eine Soll-Höhe für den Rotor 202, eine Soll-Drehzahl für den Rotor 202 und eine Soll-Position für den einstellbaren Bemessungsmechanismus 204. Die Steuervorrichtung 120 stellt dann die Geschwindigkeit der Maschine 100 auf die Soll-Geschwindigkeit für die Maschine 100 ein, die Höhe des Rotors 202 auf die Soll-Höhe für den Rotor 202, die Drehzahl des Rotors 202 auf die Soll-Drehzahl für den Rotor 202 und die Position des einstellbaren Bemessungsmechanismus 204 auf die Soll-Position für den einstellbaren Bemessungsmechanismus 204.
Während 5 ein beispielhaftes System zeigt, wird der Fachmann erkennen, dass das System einen oder mehrere des Sensors 106, des Sensors 108, des Sensors 110, des Sensors 112 und des Sensors 312 aufweisen kann. Genauso kann die Steuervorrichtung 120 eine Soll-Geschwindigkeit für die Maschine 100 und/oder eine Soll-Höhe für den Rotor 202 und/oder eine Soll-Drehzahl für den Rotor 202 und/oder eine Soll-Position für den einstellbaren Bemessungsmechanismus 204 bestimmen. Schließlich kann die Steuervorrichtung die Geschwindigkeit der Maschine 100 auf die Soll-Geschwindigkeit der Maschine 100 einstellen und/oder die Höhe des Rotors 202 auf die Soll-Höhe für den Rotor 202 und/oder die Drehzahl des Rotors 202 auf die Soll-Drehzahl des Rotors 202 und/oder die Position des einstellbaren Bemessungsmechanismus 204 auf die Soll-Position für den einstellbaren Bemessungsmechanismus 204.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Offenbarung gestattet die Steuerung der Maschine 100 ansprechend auf Objekte, die unter der Bodenoberfläche detektiert wurden, um einen Schaden am Rotor 202 zu vermeiden. In der beispielhaften Ausführungsform detektiert der Sensor 106 Objekte unter der Oberfläche des Erdbodens. Der Sensor 108 detektiert die Geschwindigkeit für die Maschine 100. Der Sensor 110 detektiert die Höhe des Rotors 202. Wenn der Sensor 106 ein Objekt abfühlt, analysiert die Steuervorrichtung 120, ob der Rotor 202 in Kontakt mit dem Objekt kommen wird und möglicherweise beschädigt wird. Wenn die Steuervorrichtung 120 bestimmt, dass der Rotor 202 beschädigt werden würde, wird die Steuervorrichtung 120 eine Soll-Höhe für den Rotor 202 und eine Soll-Geschwindigkeit für die Maschine 100 bestimmen und die Geschwindigkeit der Maschine 100 auf die Soll-Geschwindigkeit für die Maschine 100 einstellen und die Höhe des Rotors 202 auf die Soll-Höhe für den Rotor 202 einstellen, um das unterirdische Objekt zu vermeiden. Wenn keine unterirdische Gefahr für die Maschine 100 vorliegt, kann die Steuervorrichtung 120 die Geschwindigkeit der Maschine 100 und die Höhe des Rotors 202 auf ihre Zustände vor der Detektion des Objektes einstellen.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Maschine 100 auch mit dem Sensor 112 ausgerüstet sein. Der Sensor 112 detektiert die Drehzahl des Rotors 202. Auf die Detektion eines unterirdischen Objektes durch den Sensor 106 hin, kann die Steuervorrichtung 120 zusätzlich zu der Veränderung der Geschwindigkeit der Maschine 100 und der Höhe des Rotors 202 eine Soll-Drehzahl für den Rotor 202 bestimmen und die Drehzahl des Rotors 202 auf die Soll-Drehzahl für den Rotor 202 ändern. Es kann beispielsweise wünschenswert sein, den Rotor 202 unter gewissen Umständen vollständig anzuhalten oder ihn zumindest beträchtlich zu verlangsamen.
Die vorliegende Offenbarung gestattet auch eine Steuerung der Maschine 100 ansprechend auf die Bodendichte und/oder Materialdicke. In einer beispielhaften Ausführungsform detektiert der Sensor 106 die Dichte und/oder die Materialdicke des Bodens vor dem Rotor 202. Der Sensor 108 detektiert die Geschwindigkeit der Maschine 100. Der Sensor 110 detektiert die Höhe des Rotors 202. Wenn der Sensor 106 die Dichte und/oder die Materialdicke des Bodens vor dem Rotor 202 abfühlt, analysiert die Steuervorrichtung 120 die Dichte und/oder die Materialdicke und bestimmt eine Soll-Höhe für den Rotor 202 und eine Soll-Geschwindigkeit für die Maschine 100. Die Steuervorrichtung 120 wird die Geschwindigkeit der Maschine 100 auf die Soll-Geschwindigkeit für die Maschine 100 einstellen und stellt die Höhe des Rotors 202 auf die Soll-Höhe für den Rotor 202 ein, um die Bodendichte und/oder Materialdicke zu steuern.
Der Sensor 106, wenn er die Dicke des Materials detektiert, kann den Rotor 202 anheben oder absenken, um ein spezielles Mischverhältnis aufrechtzuerhalten oder den Zustand aufrechtzuerhalten, dass der Rotor 202 vollständig durch das Material schneidet, wenn das Material plötzlich dicker wird. Der Sensor 106, wenn er die Dichte des Materials detektiert, kann auch die Geschwindigkeit der Maschine 100 und/oder die Drehzahl des Rotors 202 ändern, um in der effizientesten Weise das Material auf die erforderliche Gradierung bzw. Körnung zu schneiden. Wenn beispielsweise das Material weniger dicht wird, können die Maschine 100 und/oder der Rotor 202 beschleunigen, um schneller durch das Material zu kommen. Wenn das Material dichter wird, können die Maschine und/oder der Rotor 202 sich verlangsamen, um das Material auf die erforderliche Gradierung herunterzuschneiden und zu zerkleinern.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Maschine 100 auch mit dem Sensor 112 ausgerüstet sein. Der Sensor 112 detektiert die Drehzahl des Rotors. Auf die Detektion der Bodendichte und/oder der Materialdicke durch den Sensor 106, kann die Steuervorrichtung 120 zusätzlich dazu, dass sie die Geschwindigkeit der Maschine 100 und die Höhe des Rotors 202 ändert, eine Soll-Drehzahl für den Rotor 202 bestimmen und die Drehzahl des Rotors 202 auf die Soll-Drehzahl für den Rotor 202 ändern. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, den Rotor 202 unter gewissen Umständen vollständig zu stoppen oder ihn zumindest beträchtlich zu verlangsamen. In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die Maschine 100 auch mit einem einstellbaren Bemessungsmechanismus 204 ausgerüstet sein, der den Sensor 312 aufweist. Der Sensor 312 beliefert die Steuervorrichtung 120 mit Informationen über die Position des einstellbaren Bemessungsmechanismus 204. Die Steuervorrichtung 120 bestimmt eine Soll-Position für den einstellbaren Bemessungsmechanismus 204 und stellt die Position des einstellbaren Bemessungsmechanismus 204 auf die Soll-Position für den einstellbaren Bemessungsmechanismus 204 ein. In diesen alternativen Ausführungsbeispielen gestattet das Zulassen, dass die Steuervorrichtung 120 die Drehzahl des Rotors 202 und die Position des einstellbaren Bemessungsmechanismus 204 einstellt, eine bessere Steuerung der Materialgradierung bzw. Zerkleinerung, die von der Maschine 100 ausgeführt wird.
In alternativen Ausführungsbeispielen sind die Betätigungsvorrichtungen der vorderen Tür 208 und der hinteren Tür 210 mit Positionssensoren ausgerüstet. Diese Sensoren sind mit der Steuervorrichtung 120 verbunden, und sie können in Verbindung mit den Sensoren 106, 108, 110, 112 und 312 verwendet werden, um die Materialgradierung und -zerkleinerung zu steuern. Die Steuervorrichtung 120 kann die Position der vorderen Tür 208 und der hinteren Tür 210 steuern, um diese Funktion zu erreichen.
Obwohl gewissen Ausführungsformen hier zu Beschreibungszwecken veranschaulicht und beschrieben worden sind, wird dem Fachmann klar sein, dass eine große Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Ausführungsbeispielen oder Ausführungen, die zum Erreichen der gleichen Zwecke berechnet sind, für die gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele eingesetzt werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Dem Fachmann wird leicht klar sein, dass Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung in einer großen Vielzahl von Wegen ausgeführt werden können. Diese Anmeldung soll jegliche Adaptionen oder Variationen von hier besprochenen Ausführungsbeispielen abdecken. Daher ist beabsichtigt, dass Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung nur durch die Ansprüche und die äquivalenten Ausführungen davon eingeschränkt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5607205 [0003]

Claims

Fräsmaschine, die Folgendes aufweist: einen Rahmen; einen Rotor, der mit dem Rahmen gekoppelt ist und vertikal einstellbar ist; eine Kammer, die mit dem Rahmen gekoppelt ist und zumindest teilweise den Rotor umgibt; einen Geschwindigkeitssensor, der konfigurier ist, um eine Geschwindigkeit der Maschine zu messen; einen Höhensensor, der konfigurier ist, um eine Höhe des Rotors zu messen; einen Bodencharakteristiksensor, der konfiguriert ist, um eine Bodencharakteristik zu messen; eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, um die Geschwindigkeit der Maschine vom Geschwindigkeitssensor zu empfangen; die Höhe des Rotors vom Höhensensor zu empfangen; die Bodencharakteristik vom Bodencharakteristiksensor zu empfangen; eine Soll-Geschwindigkeit für die Maschine zu bestimmen; eine Soll-Höhe für den Rotor zu bestimmen; die Geschwindigkeit der Maschine auf die Soll-Geschwindigkeit einzustellen; und die Höhe des Rotors auf die Soll-Höhe einzustellen:
Fräsmaschine nach Anspruch 1, wobei die Kammer einen einstellbaren Bemessungsmechanismus mit einer Position aufweist, der von einer ersten Position in eine zweite Position und zu einer Zwischenposition zwischen der ersten Position und der zweiten Position bewegt werden kann.
Fräsmaschine nach Anspruch 2, die weiter einen Sensor zum Messen der Position des einstellbaren Bemessungsmechanismus aufweist.
Fräsmaschine nach Anspruch 3, wobei die Steuervorrichtung weiter konfiguriert ist, um die Position des einstellbaren Bemessungsmechanismus zu empfangen; eine Soll-Position für den einstellbaren Bemessungsmechanismus zu bestimmen; und die Position des einstellbaren Bemessungsmechanismus auf die Soll-Position einzustellen.
Fräsmaschine nach Anspruch 1, wobei der Bodencharakteristiksensor ein den Boden durchdringendes Radar ist.
Fräsmaschine nach Anspruch 5, wobei die Bodencharakteristik eine Dichte des Bodens ist.
Fräsmaschine nach Anspruch 1, die weiter einen zweiten Drehzahlsensor aufweist, der konfigurier ist, um die Drehzahl des Rotors zu messen.
Fräsmaschine nach Anspruch 7, wobei die Steuervorrichtung weiter konfiguriert ist, um die Drehzahl des Rotors zu empfangen; eine Soll-Drehzahl für den Rotor zu bestimmen; und die Drehzahl des Rotors auf die Soll-Drehzahl einzustellen.
Fräsmaschine nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung weiter konfiguriert ist, um eine Soll-Geschwindigkeit für die Maschine basierend auf der Bodencharakteristik zu bestimmen und eine Soll-Höhe für den Rotor basierend auf der Bodencharakteristik zu bestimmen.
Fräsmaschine, die Folgendes aufweist: einen Rahmen; einen Rotor, der mit dem Rahmen gekoppelt ist; eine Kammer, die mit dem Rahmen gekoppelt ist und zumindest teilweise den Rotor umgibt; Mittel zum Messen einer Geschwindigkeit der Maschine: Mittel zum Messen einer Höhe des Rotors; Mittel zum Messen einer Bodencharakteristik; Mittel zum Einstellen der Höhe des Rotors ansprechend auf die Bodencharakteristik; und Mittel zum Einstellen der Geschwindigkeit der Maschine ansprechend auf die Bodencharakteristik
Fräsmaschine nach Anspruch 10, die weiter Mittel zum Einstellen der Höhe des Rotors ansprechend auf die Geschwindigkeit der Maschine aufweist:
Fräsmaschine nach Anspruch 11, die weiter Mittel zum Einstellen der Geschwindigkeit der Maschine ansprechend auf die Höhe des Rotors aufweist.
Fräsmaschine nach Anspruch 10, die weiter Mittel zum Einstellen der Drehzahl des Rotors aufweist.
Fräsmaschine nach Anspruch 13, die weiter Mittel zum Einstellen der Drehzahl des Rotors ansprechend auf die Bodencharakteristik aufweist.
Fräsmaschine nach Anspruch 10, die weiter Mittel aufweist, um eine Größe eines Materials, welches aus der Kammer austritt, ansprechend auf die Bodencharakteristik einzustellen.
Fräsmaschine, die Folgendes aufweist: einen Rahmen; einen Rotor, der mit dem Rahmen gekoppelt ist und vertikal einstellbar ist; eine Kammer, die mit dem Rahmen gekoppelt ist und zumindest teilweise den Rotor umgibt; einen Geschwindigkeitssensor, der konfigurier ist, um eine Geschwindigkeit der Maschine zu messen; einen Höhensensor, der konfiguriert ist, um eine Höhe des Rotors zu messen; einen Bodencharakteristiksensor, der konfiguriert ist, um eine Bodencharakteristik zu messen; eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, um die Geschwindigkeit der Maschine vom Geschwindigkeitssensor zu empfangen; die Höhe des Rotors vom Höhensensor zu empfangen; die Bodencharakteristik vom Bodencharakteristiksensor zu empfangen; eine Soll-Geschwindigkeit für die Maschine basierend auf der Bodencharakteristik zu bestimmen; eine Soll-Höhe für den Rotor basierend auf der Bodencharakteristik zu bestimmen; die Geschwindigkeit der Maschine auf die Soll-Geschwindigkeit einzustellen; und die Höhe des Rotors auf die Soll-Höhe einzustellen:
Fräsmaschine nach Anspruch 16, die weiter einen zweiten Drehzahlsensor aufweist, der konfigurier ist, um die Drehzahl des Rotors zu messen.
Fräsmaschine nach Anspruch 17, wobei die Steuervorrichtung weiter konfiguriert ist, um die Drehzahl des Rotors zu empfangen; eine Soll-Drehzahl für den Rotor basierend auf der Bodencharakteristik zu bestimmen; und die Drehzahl des Rotors auf die Soll-Drehzahl einzustellen.
Fräsmaschine nach Anspruch 18, wobei die Steuervorrichtung weiter konfiguriert ist, um eine Soll-Geschwindigkeit der Maschine basierend auf der Höhe des Rotors zu bestimmen.
Fräsmaschine nach Anspruch 19, wobei die Steuervorrichtung weiter konfiguriert ist, eine Soll-Höhe für den Rotor basierend auf Geschwindigkeit der Maschine zu bestimmen.