DE102016006351A1

DE102016006351A1 - Kaltfräse mit einem Transportnutzlastüberwachungssystem

Info

Publication number: DE102016006351A1
Application number: DE102016006351.3A
Authority: DE
Inventors: Eric S. Engelmann; Conwell K. Rife jun.
Original assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Current assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2016-05-23
Publication date: 2016-12-01
Also published as: CN106192702A; US20160348324A1; CN115110387A; US9938674B2

Abstract

Ein Steuersystem (34) für eine Kaltfräse (10) mit einer Fräswalze (12) wird offenbart. Das Steuersystem kann einen Tiefensensor (36b) aufweisen, der konfiguriert ist, um ein erstes Signal zu erzeugen welches eine Frästiefe unter einer Arbeitsoberfläche (17) anzeigt, weiter einen Geschwindigkeitssensor (36a), der konfiguriert ist, um ein zweites Signal zu erzeugen, welches eine Fahrgeschwindigkeit der Kaltfräse anzeigt, und eine Profildetektionsvorrichtung (30), die an der Kaltfräse an einer Stelle vor der Fräswalze montiert werden kann. Die Profildetektionsvorrichtung kann konfiguriert sein, um ein drittes Signal zu erzeugen, welches ein Breitenprofil der Oberfläche anzeigt. Das Steuersystem kann weiter eine Steuervorrichtung (42) in Verbindung mit der Profildetektionsvorrichtung, dem Tiefensensor und dem Geschwindigkeitssensor aufweisen. Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, um ein Volumen eines abgefrästen Materials basierend auf den ersten, zweiten und dritten Signalen zu bestimmen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf eine Kaltfräse und insbesondere auf eine Kaltfräse mit einem Transportnutzlastüberwachungssystem.
Hintergrund
Straßen mit Asphaltoberflächen werden gebaut, um den Fahrzeugverkehr zu erleichtern. Abhängig von der Nutzungsdichte, den Basisbedingungen, einer Temperaturveränderung, Feuchtigkeitsniveaus und/oder dem physischen Alter werden die Oberflächen der Straßen schließlich verformt und können Radlasten nicht mehr tragen. Um die Straßen für fortdauernde Verwendung durch Fahrzeuge wieder herzustellen, wird verbrauchter Asphalt als Vorbereitung zur Oberflächenwiederaufarbeitung entfernt.
Kaltfräsen, die manchmal auch Straßenfräsen oder Fräsmaschinen genannt werden, werden verwendet, um Schichten einer Asphaltstraße aufzubrechen und zu entfernen. Eine Kaltfräse weist typischerweise einen Rahmen auf, der von mit Raupen oder Rädern versehenen Antriebseinheiten angetrieben wird. Der Rahmen trägt einen Motor, eine Bedienerstation, eine Fräswalze und Fördervorrichtungen. Die Fräswalze, die mit Schneidwerkzeugen versehen ist, wird durch eine geeignete Schnittstelle mit dem Motor gedreht, um die Oberfläche der Straße aufzubrechen. Das aufgebrochene Straßenmaterial wird durch die Fräswalze auf den Fördervorrichtungen abgelagert, welche das aufgebrochene Material zur Entfernung von der Baustelle in Lieferlastwägen transportieren. Wenn die Lieferlastwägen gefüllt sind, werden sie durch leere Lieferlastwägen ersetzt. Die gefüllten Lastwägen transportieren das aufgebrochene Material zu einer anderen Stelle, sodass dieses als Schüttgut bei neuem Asphalt wieder verwendet wird oder in anderer Weise recycelt wird. Dieser Transportvorgang wiederholt sich bis der Fräsvorgang beendet ist.
Bediener haben möglicherweise den Wunsch, jeden Lastwagen bis zu seiner maximalen Kapazität aufzufüllen, bevor er durch einen leeren Lastwagen ersetzt wird, um Verschwendung zu verringern und die Effizienz zu verbessern. Jedoch können Regelungen, die Fahrzeuggewichtsgrenzen auf einigen Straßen auferlegen, erfordern, dass die Bediener Lastwägen unter ihre maximal zulässige Kapazität füllen, und dass ein entsprechendes Bußgeld zu bezahlen ist, wenn die Gewichtsgrenze überschritten wird. Somit schätzen Bediener visuell ab, wieviel Material in einen Lastwagen geladen worden ist, und aus dieser visuellen Abschätzung bestimmen sie, ob der Lastwagen sein maximal zulässiges Gewicht erreicht hat. Visuelle Abschätzungen können jedoch ungenau sein.
Ein Versuch, genauer den Füllvorgang von Lastwägen zu überwachen, wird im US-Patent 5,850,341 offenbart, welches an Fournier und andere am 15. Dezember 1998 erteilt wurde (”das '341-Patent”). Insbesondere offenbart das '341-Patent ein System zum Messen des Gewichtes von Schaufelladungen von Material, die durch eine Lademaschine in einen Lastwagen geleert werden. Sensoren, die an der Lademaschine angebracht sind, messen Hydraulikzylinderdrücke und einen Hubwinkel, die mit einer Ladeeinrichtung einer Maschine assoziiert sind, wenn Schaufelladungen des Materials angehoben und in den Lastwagen geleert werden. Eine Steuervorrichtung berechnet das Gewicht von jeder Schaufelladung, basierend auf den Zylinderdrücken und dem Hubwinkel, und sie zeichnet eine laufende Summe des Gewichtes von aufeinanderfolgenden Schaufelladungen auf, die in den Lastwagen geleert werden. Wenn der Lastwagen bis zu einem erwünschten Grad gefüllt ist, drückt der Bediener einen Knopf, um das Nutzlastgewicht des Lastwagens in einer Datenbank zu speichern und den Schaufelzählvorgang für den nächsten Lastwagen zurückzusetzen.
Während es in einigen Anwendungen effektiv ist, kann das Lastwagenfüllungsüberwachungssystem des '341-Patentes nicht das Problem ansprechen, wie eine Materialentfernung von Maschinen zu überwachen ist, welche kontinuierlich während des Betriebs Material von einer Arbeitsoberfläche abfräsen. Während das Überwachungssystem des '341-Patentes sich nur mit der Messung des Gewichtes des aufgeladenen Materials beschäftigt, können auch andere Messungen und/oder Bestimmungen bei der Überwachung einer Entfernung von Material wichtig sein.
Die Kaltfräse der vorliegenden Offenbarung löst eine oder mehrere der oben dargelegten Probleme und/oder andere Probleme des Standes der Technik.
Zusammenfassung
Gemäß einem Aspekt bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Steuersystem für eine Kaltfräse mit einer Fräswalze. Das Steuersystem kann einen Tiefensensor aufweisen, der konfiguriert ist, um ein erstes Signal zu erzeugen, welches eine Frästiefe unter einer Arbeitsoberfläche anzeigt, weiter einen Geschwindigkeitssensor, der konfiguriert ist, um ein zweites Signal zu erzeugen, welches eine Fahrgeschwindigkeit der Kaltfräse anzeigt, und eine Profildetektionsvorrichtung, die an der Kaltfräse an einer Stelle vor der Fräswalze montiert werden kann. Die Profildetektionsvorrichtung kann konfiguriert sein, um ein drittes Signal zu erzeugen, welches ein Breitenprofil der Arbeitsoberfläche anzeigt. Das Steuersystem kann weiter eine Steuervorrichtung in Verbindung mit der Profildetektionsvorrichtung, dem Tiefensensor und dem Geschwindigkeitssensor aufweisen. Die Steuervorrichtung kann weiter konfiguriert sein, um ein Volumen eines abgefrästen Materials basierend auf den ersten, zweiten und dritten Signalen zu bestimmen.
Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Verfahren zum Betrieb einer Kaltfräse mit einer Fräswalze. Das Verfahren kann aufweisen, eine Frästiefe unter einer Arbeitsoberfläche zu bestimmen, eine Fahrgeschwindigkeit der Kaltfräse zu bestimmen und ein Breitenprofil der Arbeitsoberfläche vor der Fräswalze zu detektieren. Das Verfahren kann weiter aufweisen, ein Volumen eines abgefrästen Materials basierend auf der Frästiefe, der Fahrgeschwindigkeit und dem Breitenprofil zu bestimmen.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt ist die vorliegende Offenbarung auf eine Kaltfräse gerichtet. Die Kaltfräse kann einen Rahmen aufweisen, weiter eine Traktionsvorrichtung, die mit dem Rahmen verbunden ist und konfiguriert ist, um die Kaltfräse anzutreiben, eine Fräswalze, die mit dem Rahmen verbunden ist, eine Fördervorrichtung, die benachbart zur Fräswalze angeordnet ist und konfiguriert ist, um abgefrästes Material in einen Behälter zu laden, und eine Bedienerstation, die von dem Rahmen getragen wird. Die Kaltfräse kann auch einen Tiefensensor aufweisen, der konfiguriert ist, um ein erstes Signal zu erzeugen, welches eine Frästiefe unter einer Arbeitsoberfläche anzeigt, einen Geschwindigkeitssensor, der konfiguriert ist, um ein zweites Signal zu erzeugen, welches eine Fahrgeschwindigkeit der Kaltfräse anzeigt, und eine Profildetektionsvorrichtung, die vor der Fräswalze montiert ist. Die Profildetektionsvorrichtung kann konfiguriert sein, um ein drittes Signal zu erzeugen, welches ein Breitenprofil der Arbeitsoberfläche angezeigt. Die Kaltfräse kann auch eine Steuervorrichtung in Verbindung mit der Profildetektionsvorrichtung, dem Tiefensensor und dem Geschwindigkeitssensor aufweisen. Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, um ein Volumen eines abgefrästen Materials basierend auf den ersten, zweiten und dritten Signalen zu bestimmen, ein Gewicht des abgefrästen Materials basierend auf dem Volumen zu bestimmen und ein Füllniveau des Behälters basierend auf dem Volumen und/oder dem Gewicht des abgefrästen Materials zu bestimmen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Darstellung einer Schnittansicht einer beispielhaften offenbarten Kaltfräse;
2 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften offenbarten Steuersystems, welches in Verbindung mit der Kaltfräse der 1 verwendet werden kann.
3 und 4 sind vordere Querschnittsansichten einer beispielhaften Arbeitsoberfläche; und
5 ist eine Draufsicht einer beispielhaften Arbeitsoberfläche.
Detaillierte Beschreibung
Für die Zwecke dieser Offenbarung wird der Ausdruck „Asphalt” als eine Mischung von Schüttgut und Asphaltbindemittel definiert. Asphaltbindemittel ist eine bräunlich schwarze feste oder halbfeste Mischung aus Bitumen, die als ein Nebenprodukt der Petroleumdestillation erhalten werden. Das Asphaltbindemittel kann aufgeheizt werden und mit dem Schüttgut vermischt werden, und zwar zum Gebrauch beim Pflastern von Straßenoberflächen, wo die Mischung beim Abkühlen aushärtet. Eine „Kaltfräse” ist als eine Maschine definiert, die verwendet wird, um Schichten von ausgehärtetem Asphalt von einer bestehenden Straßenoberfläche zu entfernen. Es wird in Betracht gezogen, dass die offenbarte Kaltfräse auch oder alternativ zur Entfernung von Beton und anderen Straßenoberflächen verwendet werden kann, oder verwendet werden kann, um nicht mit einer Straßenoberfläche in Beziehung stehendes Material zu entfernen, wie beispielsweise bei einem Bergbauvorgang.
1 veranschaulicht eine beispielhafte Kaltfräse 10 mit einem Rahmen 14, der von einer oder mehreren Traktionsvorrichtungen 16 getragen wird, weiter mit einer Fräswalze 12, die drehbar unter einem Bauchteil des Rahmens 14 getragen wird, und mit einem Motor 18, der an dem Rahmen 14 befestigt ist und konfiguriert ist, um die Fräswalze 12 und die Traktionsvorrichtungen 16 anzutreiben. Die Traktionsvorrichtungen 16 können entweder Räder oder Raupen aufweisen, die mit Betätigungsvorrichtungen 20 verbunden sind, welche ausgebildet sind, um in steuerbarer Weise den Rahmen 14 relativ zu einer Bodenfläche anzuheben und abzusenken. Es sei bemerkt, dass in dem offenbarten Ausführungsbeispiel das Anheben und Absenken des Rahmens 14 auch dahingehend wirken kann, dass eine Frästiefe D (siehe 2) der Fräswalze 12 in einer Arbeitsoberfläche 17 variiert wird. In einigen Ausführungsbeispielen können die gleichen oder andere Betätigungsvorrichtungen 20 ebenfalls verwendet werden, um die Kaltfräse 10 zu lenken und/oder um die Fahrgeschwindigkeit der Traktionsvorrichtungen 16 einzustellen (beispielsweise die Traktionsvorrichtungen 16 zu beschleunigen oder abzubremsen), falls erwünscht. Ein Fördersystem 22 kann mit einem vorderen Ende des Rahmens 14 verbunden sein und konfiguriert sein, um Material weg von der Fräswalze 12 und in einen Behälter zu transportieren, wie beispielsweise in ein wartendes Transportfahrzeug 24. Andere Arten von Behältern können verwendet werden, falls erwünscht.
Der Rahmen 14 kann auch eine Bedienerstation 26 an einer Seite gegenüberliegend zur Fräswalze 12 aufweisen. Es sei jedoch bemerkt, dass die Bedienerstation 26 irgendwo an dem Rahmen 14 angeordnet sein kann, falls erwünscht. Die Bedienerstation 26 kann irgendeine Anzahl von Schnittstellenvorrichtungen 28 aufnehmen, die verwendet werden, um die Kaltfräse 10 zu steuern. In dem offenbarten Beispiel weisen die Schnittstellenvorrichtungen 28 unter anderem eine Anzeige 28a, eine Warnvorrichtung 28b und ein Eingabevorrichtung 28c auf (28a–c sind nur in 2 gezeigt). Die Anzeige 28a kann konfiguriert sein, um die Lage einer Kaltfräse 10 (beispielsweise der Fräswalze 12) relativ zu Merkmalen einer Baustelle (beispielsweise abgefräste und/oder nicht abgefräste Teile der Arbeitsoberfläche 17) darzustellen und Daten und/oder andere Informationen für den Bediener anzuzeigen. Die Warnvorrichtung 28b kann konfiguriert sein, um in hörbarer und/oder sichtbarer Weise den Bediener der Kaltfräse 10 bezüglich der Annäherung der Fräswalze 12 an die Merkmale der Baustelle zu alarmieren und/oder wenn gewisse Datenteile eine assoziierte Schwelle überschreiten. Die Eingabevorrichtung 28c kann konfiguriert sein, um Daten und/oder Steueranweisungen von dem Bediener der Kaltfräse 10 aufzunehmen. Andere Schnittstellenvorrichtungen (beispielsweise Steuervorrichtungen) können auch möglich sein, und eine oder mehrere der oben beschriebenen Schnittstellenvorrichtungen könnten zu einer einzigen Schnittstellenvorrichtung kombiniert werden, falls erwünscht. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Bedienerstation 26 nicht an Bord der Kaltfräse 10 sein. Beispielsweise kann die Bedienerstation 26 eine Fernsteuerung verkörpern, beispielsweise eine in der Hand zu haltende Steuervorrichtung, die ein Bediener verwenden kann, um die Kaltfräse 10 von irgendwo auf dem Arbeitsgelände zu steuern. Die Bedienerstation 26 kann alternativ ein Software-Programm und eine Anwenderschnittstelle für einen Computer verkörpern und kann eine Kombination aus Hardware bzw. Komponenten und Software bzw. Programmen aufweisen. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Kaltfräse 10 autonom sein und kann keine Bedienerstation 26 aufweisen.
Die Eingabevorrichtung 28c kann beispielsweise eine analoge Eingabevorrichtung sein, welche Steueranweisungen über einen oder mehrere Knöpfe, Schalter, Wählschalter, Hebel, usw. aufnimmt. Die Eingabevorrichtung 28c kann auch oder alternativ digitale Komponenten aufweisen, wie beispielsweise eine oder mehrere Software-Tasten, berührungsempfindliche Bildschirme und/oder Sichtanzeigen: Die Eingabevorrichtung 28c kann konfiguriert sein, um ein oder mehrere Signale zu erzeugen, welche verschiedene Parameter anzeigen, die mit der Kaltfräse 10 und/oder ihrer Umgebung assoziiert sind, und zwar basierend auf einer Eingabe, die vom Bediener empfangen wird.
Die Eingabevorrichtung 28c kann beispielsweise konfiguriert sein, um eine Bedienerauswahl aufzunehmen, welche eine Dichte ρ anzeigt, die mit dem Material assoziiert ist, welches von der Fräswalze 12 abgefräst wird. Die Oberfläche 17 kann mit unterschiedlichen Arten von Asphalt gepflastert sein, welche unterschiedliche Zutaten aufweisen können (beispielsweise Kalkstein, Granit usw.), welche auch abhängig von der Anwendung feiner oder gröber sein können. Somit kann jede Art von Asphalt eine andere Masse (und ein anderes Gewicht) pro Volumeneinheit haben. Als eine Folge kann ein gewisses Materialvolumen, welches von einer ersten Oberfläche 17 abgefräst wird, ein anderes Gewicht haben als ein gleiches Volumen von abgefrästem Material von einer zweiten Oberfläche 17, was das Gewicht des Lieferfahrzeugs 24 in einem anderen Ausmaß erhöhen kann, wenn es mit dem gleichen Materialvolumen gefüllt wird. Die Eingabevorrichtung 28c kann konfiguriert sein, um es dem Bediener zu gestatten, eine Art des abgefrästen Materials (beispielsweise mit einer vorbestimmten assoziierten Dichte ρ) aus einer Liste auszuwählen, oder manuell die Dichte ρ des abgefrästen Materials einzugeben. Die Dichte ρ kann an eine Steuervorrichtung 42 (siehe 2) gesendet werden und/oder darin gespeichert werden, und sie kann zur weiteren Verarbeitung verwendet werden.
Die Eingabevorrichtung 28c kann auch konfiguriert sein, eine Bedienerauswahl aufzunehmen, welche einen Typ des Behälters anzeigt, in welchen das abgefrästem Material abgelagert wird. Beispielsweise kann der Bediener ein Lieferfahrzeug 24 aus einer Liste von unterschiedlichen Typen von Lieferfahrzeugen und/oder anderen Typen von teilweise mobilen oder stationären Behältern auswählen. Eine vorbestimmte Volumenkapazität, Form oder ein Bild, ein Tara- bzw. Leergewicht und/oder andere Parameter können mit jeder Art von Behälter assoziiert sein. Die Eingabevorrichtung 28c kann auch oder alternativ konfiguriert sein, um es dem Bediener zu gestatten, manuell die Volumenkapazität, die Form, das Tara-Gewicht und/oder einen anderen Parameter einzugeben. Die Behälterinformation kann an die Steuervorrichtung 42 (siehe 2) gesendet werden und/oder darin gespeichert werden und zur weiteren Verarbeitung verwendet werden.
Die Eingabevorrichtung 28c kann auch konfiguriert sein, um eine Bedienerauswahl zu empfangen, welche eine Fahrzeuggewichtsgrenze W_L anzeigt (beispielsweise die Gewichtsgrenze des Lieferfahrzeugs 24). Gewichtsgrenzen können auf speziellen Straßen durch Regierungsstellen auferlegt werden (welche beispielsweise entsprechende Bußgelder und/oder Strafen für ein Vergehen mit sich bringen) oder durch Flottenbetreiber (beispielsweise, um optimale Effizienz zu erreichen). Die Eingabevorrichtung 28c kann konfiguriert sein, um es dem Bediener zu gestatten, aus einer vorbestimmten Liste auszuwählen oder manuell die Gewichtsgrenze W_L. einzugeben. Die Gewichtsgrenze W_L kann zu der Steuervorrichtung 42 (siehe 2) gesendet werden und/oder darin gespeichert werden und zur weiteren Verarbeitung verwendet werden.
Eine Profildetektionsvorrichtung 30 (”Vorrichtung”) kann an der Kaltfräse 10 an einer Stelle vor der Fräswalze 12 relativ zu einer normalen Schneid- oder Arbeitsrichtung befestigt werden. Die Vorrichtung 30 kann konfiguriert sein, um ein Breitenprofil Σ der Oberfläche 17 vor der Fräswalze 12 zu detektieren. Wie in 3 gezeigt, kann das Breitenprofil Σ der Oberfläche 17 die Breite von einem oder mehreren Teilen der Oberfläche 17 vor der Fräswalze 12 sein, die noch nicht auf die Frästiefe D abgefräst worden ist. Das Breitenprofil Σ zusammen mit der Frästiefe D und einer Distanz, über die die Kaltfräse 10 gefahren ist, kann verwendet werden, um ein Volumen V des Materials zu berechnen, welches von der Kaltfräse 10 abgefräst wurde. Das Volumen V des abgefrästen Materials kann die laufende Summe des Materials sein, welches von der Oberfläche 17 seit dem Beginn eines Fräsvorgangs abgefräst worden ist, und/oder eine laufende Summe des Materials, die in ein spezielles Lieferfahrzeug 24 geladen worden ist. Das Breitenprofil Σ und die Frästiefe D können auch oder alternativ in Verbindung mit Geschwindigkeit- und Zeitdaten verwendet werden, um eine Volumenrate der Materialentfernung zu bestimmen, falls erwünscht.
In einigen Situationen kann das Volumen V des abgefrästen Materials leicht bestimmt werden, wie beispielsweise, wenn das Breitenprofil Σ der Oberfläche 17 zumindest so breit ist, wie eine Breite ω_m der Fräswalze 12, wenn die Frästiefe D während des Fräsvorgangs konstant ist und die Oberfläche 17 flach und gleichmäßig ist. D. h., das Volumen V des abgefrästen Materials kann gleich der Breite ω_m der Fräswalze 12 multipliziert mit der Frästiefe D und der gefahrenen Distanz sein. In anderen Situationen kann jedoch das Breitenprofil Σ der Oberfläche 17 schmaler sein als die Breite ω_m der Fräswalze 12.
Beispielsweise kann die Kaltfräse 10 verwendet werden, um mehrere Durchgänge während des Fräsvorgangs auszuführen, um die Oberfläche 17 vollständig zu fräsen. In einigen Situationen kann ein nachfolgender Durchgang teilweise mit einem vorherigen Durchgang überlappen, so dass die volle Breite ω_m der Fräswalze 12 nicht den nicht abgefrästen Teilen der Oberfläche 17 ausgesetzt ist. Nicht abgefräste Teile der Oberfläche 17 können sich auf Teile der Oberfläche 17 beziehen, die überhaupt noch nicht abgefräst wurden oder die noch nicht auf die gegenwärtig eingestellte Frästiefe D abgefräst worden sind. In anderen Situationen kann der Fräsvorgang das Starten an einer Seite der Oberfläche 17 und ein allmähliches Bewegen zur anderen Seite aufweisen, bis nur ein Durchgang zurückbleibt, der schmaler ist als die Breite ω_m der Fräswalze 12. In einigen Situationen, wie in 3 gezeigt, kann der Fräsvorgang aufweisen, einen Rand der Oberfläche 17 zu fräsen und allmählich den nicht gefrästen Teil zu verringern, bis nur ein Streifen 31 in der Mitte übrig bleibt. Wenn die Kaltfräse über einen nicht abgefrästen Teil der Oberfläche 17 fährt, der schmaler ist als die Breite ω_m der Fräswalze 12, wie beispielsweise der Streifen 31, kann das Volumen V des abgefrästen Materials nicht genau berechnet werden, indem einfach die Breite ω_m der Fräswalze 12 mit der Frästiefe D und der gefahrenen Distanz entlang des Streifens 31 multipliziert wird.
Somit mit kann die Vorrichtung 30 (siehe 1) konfiguriert sein, um das Breitenprofil Σ der Oberfläche 17 vor der Fräswalze 12 zu detektieren, einschließlich irgendwelcher Teile, die schmaler sind als die Fräswalze 12, und um ein Signal zu erzeugen, welches das Breitenprofil Σ anzeigt, welches verwendet werden kann, um das Volumen V des abgefrästen Materials zu bestimmen. Die Vorrichtung 30 kann irgendeine Art von Vorrichtung sein, die in der Technik bekannt ist, um ein Breitenprofil einer Oberfläche zu detektieren.
In einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung 30 konfiguriert sein, um das Breitenprofil Σ der Oberfläche 17 unter Verwendung eines Lasers (beispielsweise eines Lasersensors) zu detektieren. D. h., die Vorrichtung 30 kann konfiguriert sein, um einen Laserstreifen auf die Oberfläche 17 zu werfen, und eine Reflexion des Streifens von der Oberfläche 17 zu detektieren. Basierend auf der Reflexion kann die Vorrichtung 30 ein Signal erzeugen, welches das Breitenprofil Σ der Arbeitsoberfläche 17 anzeigt, und kann das Signal an die Steuervorrichtung 42 (siehe 2) zur weiteren Verarbeitung übermitteln.
In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung 30 das Breitenprofil Σ der Oberfläche 17 unter Verwendung von Ultraschallwellen detektieren (beispielsweise mit einem Ultraschallsensor). Beispielsweise kann die Vorrichtung 30 Ultraschallwellen auf die Oberfläche 17 leiten und die Wellen detektieren, wenn sie von der Oberfläche 17 reflektiert werden. Basierend auf den reflektierten Wellen kann die Vorrichtung 30 ein Signal erzeugen, welches das Breitenprofil Σ der Arbeitsoberfläche 17 anzeigt, und kann das Signal an die Steuervorrichtung 42 (siehe 2) zur weiteren Verarbeitung übermitteln. Andere Arten von Profildetektionsvorrichtungen können verwendet werden, falls erwünscht. Obwohl sie so gezeigt ist, dass sie mit dem Fördersystem 22 verbunden ist, wird in Betracht gezogen, dass die Vorrichtung 30 alternativ mit der Kaltfräse 10 an einer Stelle näher an der Fräswalze 12 verbunden sein könnte, beispielsweise an einer. Frontabdeckung eines Walzengehäuses oder am Rahmen 14, falls erwünscht.
Wenn die Frästiefe D während des Fräsvorgangs konstant ist und die Oberfläche 17 flach und gleichmäßig ist, kann das Volumen V des abgefrästen Materials basierend auf einem eindimensionalen Profil der Oberfläche 17 bestimmt werden (d. h., einer linearen Breite des nicht abgefrästen Teils der Oberfläche 17). Somit kann die Vorrichtung 30 konfiguriert sein, um ein Signal zu erzeugen, welches ein eindimensionales Breitenprofil Σ anzeigt. In einigen Situationen, wie beispielsweise wenn mehrere Durchgänge über der Oberfläche 17 in verschiedenen unterschiedlichen Frästiefen D ausgeführt worden sind, können jedoch zusätzliche Informationen über das Breitenprofil Σ erforderlich sein, um das Volumen V des abgefrästen Materials zu berechnen.
Beispielsweise kann, wie in 4 gezeigt, ein Teil der Oberfläche 17 nicht abgefräst bleiben (beispielsweise auf einer Tiefe D₀), nachdem ein erster Durchgang mit einer ersten Frästiefe D₁ ausgeführt worden ist, und ein zweiter Durchgang wurde mit einer zweiten Frästiefe D₂ in einer gewissen Entfernung vom ersten Durchgang ausgeführt. Ein dritter Durchgang, mit einer dritten Frästiefe D₃ kann teilweise mit dem ersten Durchgang überlappen, und die Breite ω_m der Fräswalze 12 kann zumindest einen Teil von jedem der ersten drei Durchgänge überspannen, um einen vierten Durchgang über den nicht abgefrästen Teil auszuführen. Um das Volumen V des während des vierten Durchgangs abgefrästen Materials zu berechnen, kann es hilfreich sein, die Breiten ω₁–ω₃ von jedem Teil der Oberfläche 17 auf jeder Frästiefe D₀–D₃ zu kennen. Entsprechend kann die Vorrichtung 30 (siehe 1) konfiguriert sein, um ein Signal zu detektieren und zu erzeugen, welches ein zweidimensionales Breitenprofil bzw. 2D-Breitenprofil Σ anzeigt. Beispielsweise kann das zweidimensionale Breitenprofil Σ eine Querschnittsaufzeichnung sein, welches sowohl die Breiten ω₁–ω₃ als auch die Tiefen D₀–D₃ von jedem Teil der Oberfläche 17 anzeigt, wie in 4 dargestellt. Dieses Profil Σ kann in Verbindung mit der gegenwärtigen Frästiefe D und der von der Kaltfräse 10 gefahrenen Distanz verwendet werden, um das Volumen V des abgefrästen Materials zu berechnen.
Alternativ kann das zweidimensionale Breitenprofil Σ eine Aufzeichnung eines oberen Bereiches 32 der Oberfläche 17 sein, welche jeden Teil mit variierender Tiefe umgibt, und die Breite anzeigt, die mit jedem Teil assoziiert ist. Wie in 5 gezeigt, kann die Breite ω₁–ω₃ durch Kantenlinien 33 umgeben sein, welche jeden Teil der Oberfläche 17 auf jeder Tiefe D₀–D₃ trennen. Die Vorrichtung 30 kann konfiguriert sein, um Kantenlinien 33 oder andere Merkmale der Oberfläche 17 zu identifizieren, um die Breiten ω₁–ω₃ von jedem Teil zu bestimmen. Dieses Profil Σ in Verbindung mit der gegenwärtigen Frästiefe D, mit Tiefenverlaufsdaten bzw. früheren Tiefendaten (beispielsweise den aufgezeichneten Frästiefen D₀–D₃ während vorheriger Durchgänge, Positionsdaten während vorheriger Durchgänge usw.) und der von der Kaltfräse 10 gefahrenen Distanz verwendet werden, um das Volumen V des abgefrästen Materials zu bestimmen.
In einigen Situationen kann die Frästiefe D eine über die Fräswalze 12 gleichmäßige Tiefe sein. In anderen Situationen kann die Frästiefe D von einem Ende der Fräswalze 12 zum anderen variieren. D. h., die Fräswalze 12 kann so in einem Winkel angeordnet sein, dass ein tieferer Schnitt an einem Ende der Fräswalze 12 ausgeführt wird und ein weniger tiefer Schnitt am anderen Ende ausgeführt wird. In dieser Situation kann die Frästiefe D eine variierende Schnitttiefe über die Breite ω_m der Fräswalze 12 umfassen. Wenn die Fräswalze 12 in einem Winkel angeordnet ist, kann jeder Durchgang ein Breitenprofil Σ erzeugen, so dass jede Tiefe D₀–D₃ entlang einer jeweiligen Breite ω₁–ω₃ variiert. Entsprechend kann die Vorrichtung 30 konfiguriert sein, um die Tiefe D zusammen mit dem Breitenprofil Σ zu detektieren, wenn die Tiefe D variiert.
In anderen Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung 30 konfiguriert sein, um ein dreidimensionales Profil bzw. 3D-Profil der Oberfläche 17 zu bestimmen, welches verwendet werden kann, um das Volumen V des abgefrästen Materials zu berechnen, welches während eines Fräsvorgangs erzeugt wird. D. h., die Vorrichtung 30 kann konfiguriert sein, um ein Signal zu detektieren und zu erzeugen, welches eine 3D-Darstellung des Raums vor der Fräswalze 12 anzeigt, welche verwendet werden kann, um das Breitenprofil Σ der Oberfläche 17 zu bestimmen. Wenn die von der Kaltfräse 10 gefahrene Distanz nicht verfügbar ist, (beispielsweise basierend auf Positionsbestimmungsdaten, Geschwindigkeits- und Zeitdaten usw.) oder wenn die Frästiefe D nicht leicht bestimmt werden kann, kann außerdem das 3D-Profil verwendet werden, um zusätzlich Tiefendaten und/oder Entfernungsdaten zu liefern (beispielsweise die von der Kaltfräse 10 gefahrene Entfernung, die Länge eines Durchgangs oder eines Teils eines Durchgangs entsprechend einer oder mehreren Frästiefen und/oder Breiten usw.). Beispielsweise kann die Vorrichtung 30 ein 3D-Scanner (beispielsweise ein Laserscanner) sein oder kann mehrere 2D-Scanner und/oder andere Detektionsvorrichtungen oder Komponenten aufweisen (optische Scanner), deren Ausgang konfiguriert sein kann, um ein dreidimensionales Profil bzw. 3D-Profil zu erzeugen. Auf diese Weise kann ein 3D-Profil des Volumens der Oberfläche 17 vor der Fräswalze detektiert werden und für eine weitere Verarbeitung verwendet werden.
Wie in 2 veranschaulicht, kann ein Transportnutzlastüberwachungssystem 34 (”System”) mit der Kaltfräse 10 assoziiert sein und kann Elemente aufweisen, welche zusammenarbeiten, um das Volumen des Materials zu bestimmen, welches von der Kaltfräse 10 in das Lieferfahrzeug 24 ausgegeben wurde. Diese Elemente können die Schnittstellenvorrichtungen 28, die Profildetektionsvorrichtung 30, einen Geschwindigkeitssensor 36a, einen Tiefensensor 36b, eine Positionsbestimmungsvorrichtung 38, eine Kommunikationsvorrichtung 40 und eine Steuervorrichtung 42 aufweisen, die mit jedem der anderen Elemente verbunden ist. Die Steuervorrichtung 42 kann eine elektronische Karte bzw. Darstellung des Breitenprofils Σ der Arbeitsoberfläche 17 erzeugen und die elektronische Karte auf der Anzeige 28a zeigen. Die Steuervorrichtung 42 kann auch das Volumen V des Materials bestimmen, welches abgefräst worden ist, und zwar basierend auf dem Breitenprofil Σ, und kann das Volumen V auf der Anzeige 28a zeigen. Basierend auf dem Volumen V und der Dichte ρ des abgefrästen Materials kann die Steuervorrichtung 42 konfiguriert sein, um das Gewicht W_m des abgefrästen Materials und ein Füllniveau F des Lieferfahrzeugs 24 zu bestimmen, und das Volumen V, das Gewicht W_m und/oder das Füllniveau F über die Anzeige 28a anzuzeigen. Diese Information kann vom Bediener und/oder von der Steuervorrichtung 42 verwendet werden, um die Betriebsparameter der Kaltfräse 10 zu steuern (beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit, die Walzendrehzahl, die Frästiefe D usw.) und/oder um das Absenden des Lieferfahrzeugs 24 zu steuern.
Der Geschwindigkeitssensor 36a kann mit einer oder mehreren Traktionsvorrichtungen 16 assoziiert sein und kann konfiguriert sein, um ein Signal zu erzeugen welches eine Fahrgeschwindigkeit der Kaltfräse 10 anzeigt. Beispielsweise kann der Geschwindigkeitssensor ein Magnetaufnehmersensor in Verbindung mit einem Magnet sein, der in einer sich drehenden Komponente der Traktionsvorrichtung 16 eingebettet ist. Der Geschwindigkeitssensor 36 kann alternativ mit einer anderen Komponente der Kaltfräse 10 assoziiert sein (beispielsweise mit einer Antriebswelle, einem Getriebe, einem Schwungrad usw.) oder kann eine andere Art von Sensor verkörpern. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Geschwindigkeitssensor 36 eine GPS-Vorrichtung, eine Dopplervorrichtung oder eine andere Art von Positionsdetektionsvorrichtung sein.
Der Tiefensensor 36b kann mit der Betätigungsvorrichtung 20 assoziiert sein und konfiguriert sein, um ein Signal zu erzeugen, welches die Tiefe D der Fräswalze 12 unter der Oberfläche 17 anzeigt. Beispielsweise kann der Tiefensensor 36b mit den Betätigungsvorrichtungen 20 assoziiert sein und konfiguriert sein, um ein Signal zu erzeugen, welches eine Höhe des Rahmens 14 anzeigt. Basierend auf dem Signal und bekannten Versetzungen bzw. Entfernungen zwischen der Fräswalze 12 und dem Rahmen 14 kann die Steuervorrichtung 42 konfiguriert sein, um die Tiefe D der Fräswalze 12 unter dem oberen Teil bzw. der Oberfläche der Arbeitsoberfläche 17 zu bestimmen.
Die Positionsbestimmungsvorrichtung 38 kann konfiguriert sein, um ein Signal zu erzeugen, welches eine geographische Position der Kaltfräse 10 relativ zu einem lokalen Referenzpunkt, einem Koordinatensystem, welches mit der Arbeitsfläche assoziiert ist, einem Koordinatensystem, welches mit der Erde assoziiert ist, oder irgend einer anderen Art von zweidimensionalem oder dreidimensionalem Koordinatensystem anzeigt. Beispielsweise kann die Positionsbestimmungsvorrichtung 38 einen elektronischen Empfänger verkörpern, der konfiguriert ist, um mit einem oder mehreren Satelliten zu kommunizieren, oder mit einem lokalen Funk- oder Laserübertragungssystem welches verwendet wird, um eine relative geographische Lage davon zu bestimmen. Die Positionsbestimmungsvorrichtung 38 kann hochfrequente Funk- oder Lasersignale mit niedriger Leistung von mehreren Stellen empfangen und analysieren, um durch Triangulation eine relative geographische 3D-Position zu bestimmen. Ein Signal, welches diese geographische Position anzeigt, kann dann von der Positionsbestimmungsvorrichtung 38 zur Steuervorrichtung 42 übermittelt werden. Das von der Positionsbestimmungsvorrichtung 38 erzeugte Signal kann dann mit dem Profildetektionssignal von der Vorrichtung 30 in Beziehung gesetzt werden, um zu verfolgen, wo die Kaltfräse 10 Teile der Arbeitsfläche 17 abgefräst hat, und wo nicht abgefräste Teile zurückbleiben.
Die Kommunikationsvorrichtung 40 kann Hardware bzw. Komponenten und/oder Software bzw. Programme aufweisen, die das Senden und das Empfangen von Datennachrichten zwischen der Steuervorrichtung 42 und der nicht an Bord liegenden Einheit ermöglichen. Die Datennachrichten können über eine direkte Datenverbindung und/oder eine drahtlose Kommunikationsverbindung gesendet und empfangen werden, wie erwünscht. Die direkte Datenverbindung kann eine Ethernet-Verbindung, ein Fahrzeugnetzwerk bzw. CAN (CAN = Connected Area Network) oder eine andere in der Technik bekannte Datenverbindungen aufweisen. Die drahtlosen Kommunikationsvorgänge können Satelliten-, Zellenfunk- und Infrarot-Kommunikationsvorgänge und irgendwelche anderen Arten von drahtlosen Kommunikationsvorgängen aufweisen, welche es der Kommunikationsvorrichtung 40 ermöglichen, Informationen auszutauschen.
Die Steuervorrichtung 42 kann konfiguriert sein, um eine elektronische Karte der Oberfläche 17 basierend auf dem Signal von der Vorrichtung 30 zu erzeugen. Die elektronische Karte kann das Breitenprofil Σ der nicht abgefrästen Teile der Oberfläche 17, genauso wie Teile aufweisen, die schon abgefräst worden sind. Das Breitenprofil Σ, welches auf der Karte gezeigt ist, kann beispielsweise eine Breite der Oberfläche 17 entlang einer virtuellen Linie vor der Fräswalze 12 anzeigen. Die Karte kann auch oder alternativ eine zweidimensionale Darstellung der Breite der Arbeitsfläche 17 vor der Fräswalze 12 aufweisen. In einigen Ausführungsbeispielen kann die Karte auch oder alternativ eine dreidimensionale Darstellung der Arbeitsfläche 17 aufweisen, welche die Breite der Oberfläche 17 vor der Fräswalze 12 als Teil einer Volumendarstellung des Raums vor der Fräswalze 12 zeigen kann. Basierend auf dem Breitenprofil Σ, den Signalen von der Eingabevorrichtung 28c und den Sensoren 36a, 36b, kann die Steuervorrichtung konfiguriert sein, um das Volumen V und das Gewicht W_m des abgefrästen Materials genauso wie das Füllniveau F des Lieferfahrzeugs 24 zu bestimmen.
Die Steuervorrichtung 42 kann konfiguriert sein, um ein Gesamtgewicht W_total und das Füllniveau F des Lieferfahrzeugs 24 basierend auf dem Volumen V und dem Gewicht W_m des abgefrästen Materials und bekannten Merkmalen des Lieferfahrzeugs 24 zu bestimmen (beispielsweise Volumenkapazität, Form, Tara- bzw. Leergewicht, Gewichtsgrenze W_L usw.). Die Steuervorrichtung 42 kann konfiguriert sein, um das Füllniveau F und das Volumen V und/oder das Gewicht W_m und/oder die Karte des Breitenprofils Σ für den Bediener über die Anzeige 28a anzuzeigen, um zu gestatten, dass der Bediener die Kaltfräse basierend auf dem Füllniveau F und basierend darauf steuert, wieviel Material abgefräst worden ist.
In einigen Ausführungsbeispielen kann die Steuervorrichtung 42 konfiguriert sein, um automatisch einige Aspekte der Kaltfräse 10 und des Fräsvorgangs zu steuern. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 42 konfiguriert sein, um automatisch Betriebsvorgänge der Kaltfräse 10 basierend auf dem Füllniveau F des Lieferfahrzeugs 24 zu steuern. Das heißt, die Steuervorrichtung 42 kann das Füllniveau F des Lieferfahrzeugs 24 überwachen und automatisch die Bewegung der Traktionsvorrichtungen 16, der Fräswalze 12 und/oder des Fördersystems 22 verlangsamen oder stoppen, wenn das Füllniveau F sich einer Schwelle annähert (beispielsweise 90% gefüllt). Es sei bemerkt, dass andere Schwellen verwendet werden können, falls erwünscht.
Die Steuervorrichtung 42 kann auch konfiguriert sein, um den Bediener der Kaltfräse 10 und/oder den Bediener des Lieferfahrzeugs 24 zu warnen oder in anderer Weise zu benachrichtigen, wenn das Füllniveau F des Lieferfahrzeugs 24 eine Schwelle erreicht. Wenn beispielsweise das Füllniveau F eine Schwelle erreicht (beispielsweise 90% gefüllt), kann die Steuervorrichtung 42 ein Signal erzeugen, welches bewirkt, dass die Warnvorrichtung 28b visuell oder hörbar den Bediener dahingehend benachrichtigt, dass das Lieferfahrzeug 24 bald die Gewichtsgrenze W_L erreichen könnte. Es sei bemerkt, dass größere oder geringere Schwellen verwendet werden können, falls erwünscht. Die Steuervorrichtung 42 kann konfiguriert sein, um das Warnsignal koordiniert mit Veränderungen des Füllniveaus F zu verändern (beispielsweise wenn das Füllniveau F zunimmt) um zu gestatten, dass die Warnvorrichtung 28b hörbare oder sichtbare Warnungen ausgibt, die auch mit den Veränderungen des Füllniveaus F in Beziehung sind.
In einigen Ausführungsbeispielen kann die Steuervorrichtung 42 auch konfiguriert sein, um über die Kommunikationsvorrichtung 40 Kommunikationsvorgänge zwischen der Kaltfräse 10 und einer nicht an Bord liegenden Einheit zu managen (beispielsweise einem Lieferfahrzeug 24, einer zentralen Einrichtung oder einer anderen Maschine, wie beispielsweise einer Trimm- bzw. Planiermaschine – nicht gezeigt). Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 42 das Volumen V und/oder das Gewicht W_L und/oder das Füllniveau F des Lieferfahrzeugs 24 und die Karte des Breitenprofils Σ zu einer Stelle nicht an Bord der Kaltfräse 10 zur weiteren Verarbeitung und Analyse übertragen. Die Steuervorrichtung kann auch konfiguriert sein, um anzuweisen oder anzufordern, dass ein gefülltes Lieferfahrzeug 24 weggeschickt wird und/oder dass ein leeres Lieferfahrzeug 24 zur Kaltfräse 10 geschickt wird, und zwar basierend auf dem Füllniveau F. Die Steuervorrichtung 42 kann auch konfiguriert sein, um Daten und/oder Anweisungen über die Kommunikationsvorrichtung 40 von nicht an Bord liegenden Sendern zu empfangen, die mit Computern, Behältern oder anderen Maschinen assoziiert sind.
Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 42 konfiguriert sein, um automatisch verschiedene Eingaben, wie beispielsweise Anweisungen, Daten und/oder andere Informationen vom Lieferfahrzeug 24 über die Kommunikationsvorrichtung 40 zu empfangen (beispielsweise seine maximale Volumenkapazität, die maximale Tonnage oder die maximale Gewichtskapazität, die Gewichtsgrenze W_L, die Anzahl der Achsen, das gegenwärtige Füllniveau F, ein angefordertes Füllniveau oder ein Soll Füllniveau F, gesetzliche Gewichtsbegrenzungen W_L, die mit dem Fahrweg assoziiert sind usw.). Die Steuervorrichtung 42 kann konfiguriert sein um über Drahtloskommunikation mit dem Lieferfahrzeug 24 zu kommunizieren (beispielsweise über RFID, Zellfunk, Wi-Fi oder andere Funkkommunikation). Die Steuervorrichtung 42 kann auch oder alternativ in ihrem Speicher Informationen bezüglich eines speziellen Behälters (beispielsweise Lieferfahrzeug 24) oder bezüglich eines Typs des Behälters, speichern und kann basierend auf identifizierenden Kommunikationsvorgängen mit dem Behälter (beispielsweise, über RFID usw.) Informationen nachschauen, die während Betriebsvorgängen und Berechnungen verwendet werden sollen. Die Steuervorrichtung 42 kann diese Daten und Informationen verwenden, um das Gesamtgewicht W_total und das Füllniveau F des Lieferfahrzeugs 24 während des Betriebs der Kaltfräse 10 zu bestimmen.
Die Steuervorrichtung 42 kann einen einzelnen Mikroprozessor oder mehrere Mikroprozessoren verkörpern, welche Mittel zum Überwachen einer Bediener- und Sensoreingabe aufweisen, und zum darauf ansprechenden Einstellen von Betriebscharakteristiken der Kaltfräse 10 basierend auf der Eingabe. Die Steuervorrichtung 42 kann beispielsweise einen Speicher, eine sekundäre Speichervorrichtung, einen Clock- bzw. Taktgeber und einen Prozessor aufweisen, wie beispielsweise eine zentrale Verarbeitungseinheit, oder irgendwelche anderen Mittel zum Ausführen einer Aufgabe in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung. Zahlreiche kommerziell verfügbare Mikroprozessoren können konfiguriert sein, um die Funktionen der Steuervorrichtung 42 auszuführen. Es sei bemerkt, dass die Steuervorrichtung 42 leicht eine allgemeine Maschinensteuervorrichtung sein kann, welche zahlreiche andere Maschinenfunktionen steuern kann. Verschiedene andere bekannte Schaltungen können mit der Steuervorrichtung 42 assoziiert sein, einschließlich Signalkonditionierungsschaltungen, Kommunikationsschaltungen und anderen geeigneten Schaltungen. Die Steuervorrichtung 42 kann weiter in kommunizierender Weise mit einem externen Computersystem gekoppelt sein, und zwar anstelle dessen oder zusätzlich dazu, dass sie ein Computersystem aufweist, je nach Wunsch.
Industrielle Anwendbarkeit
Das offenbarte Steuersystem kann bei jeglicher Kaltfräse verwendet werden, wo das genaue Bestimmen des Volumens des abgefrästen Materials wichtig ist. Das offenbarte Steuersystem kann das Volumen des abgefrästen Materials durch Detektieren eines Breitenprofils der Oberfläche vor der Kaltfräse, die noch abzufräsen ist, bestimmen und kann das Breitenprofil verwenden, um das Volumen und das Gewicht des abgefrästen Materials zu bestimmen, wenn die Kaltfräse über die Oberfläche fährt. Das offenbarte Steuersystem kann auch das Füllniveau eines Behälters bestimmen, der das abgefräste Material aufnimmt, und sein Gewicht bezüglich festgelegter Gewichtsgrenzen. Das offenbarte Steuersystem kann weiter eine Aufzeichnung von abgefrästen und nicht abgefrästen Teilen einer Baustelle vorsehen und kann das Volumen und das Gewicht des abgefrästen Materials, das Füllniveau des Behälters und die Karte des Breitenprofils an eine Stelle nicht an Bord der Kaltfräse übermitteln. Der Betrieb des Systems 34 wird nun erklärt.
Während des Betriebs der Kaltfräse 10, kann die Fräswalze 12 einen Teil der Arbeitsfläche 17 auf dem Weg der Kaltfräse 10 entfernen, wenn sie über einen erwünschten Teil der Arbeitsoberfläche 17 fährt. Verschiedene Durchgänge oder „Schnitte” können ausgeführt werden, um vollständig den erwünschten Teil der Arbeitsoberfläche 17 abzufräsen. Jeder Durchgang der Kaltfräse 10 kann mit einer erwünschten Fahrgeschwindigkeit ausgeführt werden, mit einer erwünschten Frästiefe D ausgeführt werden und kann einen erwünschten Bereich der Oberfläche 17 abdecken. Die Steuervorrichtung 42 kann Signale vom Geschwindigkeitssensor 36a, vom Tiefensensor 36b und von der Positionsbestimmungsvorrichtung 38 empfangen, welche die entsprechende Fahrgeschwindigkeit, die Frästiefe D und die Position der Kaltfräse 10 anzeigen.
Während des Betriebs kann die Steuervorrichtung 42 auch ein Signal von der Vorrichtung 30 empfangen, welches ein Breitenprofil Σ der Oberfläche 17 anzeigt. Die Vorrichtung 30 kann kontinuierlich den Raum vor der Fräswalze 12 während des Betriebs überwachen, um das Breitenprofil Σ der Arbeitsoberfläche 17 zu detektieren, welches noch abzufräsen ist. Basierend auf den Signalen, die von der Vorrichtung 30 empfangen werden, kann die Steuervorrichtung 42 das Breitenprofil Σ bestimmen, welches dann verwendet werden kann, um das Volumen V des Materials zu bestimmen, welches von der Kaltfräse 10 abzufräsen ist, wenn sie über die Oberfläche 17 fährt.
Basierend auf der Geometrie der Oberfläche 17 und/oder dem Fräsplan der Kaltfräse 10, kann die Steuervorrichtung 42 ein eindimensionales, zweidimensionales oder dreidimensionales Profil erzeugen. Wenn beispielsweise die Frästiefe D während des Fräsvorgangs konstant ist und die Oberfläche 17 flach und eben ist, kann das Breitenprofil Σ ein eindimensionales Profil bzw. 1D-Profil sein, welches die Breite der Oberfläche 17 entlang einer bestimmten virtuellen Linie vor der Fräswalze 12 anzeigt. Wenn mehrere Durchgänge mit unterschiedlichen Frästiefen (beispielsweise D₀–D₃ – siehe 4) während des Fräsvorgangs ausgeführt werden, welche eine gestufte Oberfläche 17 zur Folge haben, kann die Steuervorrichtung 42 alternativ ein zweidimensionales oder dreidimensionales Profil erzeugen, welches das Breitenprofil Σ anzeigt, welches die Breiten (beispielsweise ω₁ – ω₁ – siehe 3) von jedem Teil der Oberfläche 17 auf jeder Tiefe aufweisen kann. Die Steuervorrichtung 42 kann auch das dreidimensionale Profil verwenden, falls erwünscht, um Tiefen- und Entfernungsdaten zu liefern, wenn Geschwindigkeitsdaten, Positionsdaten und/oder Daten zur Frästiefe D sonst nicht verfügbar sind. Wenn die Kaltfräse 10 über die Oberfläche 17 fährt, kann die Steuervorrichtung 42 das Volumen V des Materials bestimmen, welches von der Kaltfräse 10 abgefräst wird und auf das Lieferfahrzeug 24 transportiert wird, und zwar basierend auf der Frästiefe D, der Fahrgeschwindigkeit und dem Breitenprofil Σ. Beispielsweise kann eine Multiplikation des Breitenprofils Σ mit der Frästiefe D ein Volumen des abgefrästen Materials pro Entfernungseinheit, die von der Kaltfräse 10 gefahren wird, ergeben. Außerdem kann das Multiplizieren der Volumeneinheitsdistanz mit diskreten Distanzen, die von der Kaltfräse 10 gefahren wurden, das Volumen des Materials ergeben, welches über jede Distanz abgefräst wurde. Die Distanz, die von der Kaltfräse 10 gefahren wurde, kann beispielsweise unter Verwendung von Informationen von der Positionsbestimmungsvorrichtung 38 (beispielsweise einer GPS-Information) einer Aufsummierung der Fahrgeschwindigkeit multipliziert mit einem Zeitintervall oder einer Wegstrecken-Funktion der Kaltfräse 10 bestimmt werden. Es sei bemerkt, dass andere Arten zur Bestimmung der von der Kaltfräse 10 gefahrenen Distanz verwendet werden können. Das Volumen V des abgefrästen Materials seit dem Beginn des Fräsvorgangs kann durch kontinuierliches Aufsummieren des Volumens an Material bestimmt werden, welches über jede diskrete bzw. separate Distanz abgefräst wurde, die von der Kaltfräse 10 gefahren wurde. Somit kann eine genaue Bestimmung des Volumens V des abgefrästen Materials gemacht werden, ohne Fehler einzuführen, wie beispielsweise durch Abschätzen der Breite von jedem Schnitt, der schmaler ist als die Breite ω_m der Fräswalze 12.
Wenn die Kaltfräse 10 über die Oberfläche 17 fährt, kann das abgefräste Material in das Lieferfahrzeug 24 mittels des Fördersystems 22 transportiert werden und weg von der Baustelle transportiert werden, nachdem das Lieferfahrzeug 24 voll ist. Das Lieferfahrzeug 24 kann voll sein, wenn das Gesamtgewicht W_total des Lieferfahrzeugs 24, einschließlich des Gewichtes W_m des darin enthaltenen abgefrästen Materials, ein maximal zulässiges Gewicht erreicht, wie beispielsweise die Gewichtsgrenze W_L, die vom Bediener ausgewählt wurde, oder eine gesetzliche Gewichtsbegrenzung. Das Gewicht W_m des abgefrästen Materials kann basierend auf dem Volumen V und der Dichte ρ des abgefrästen Materials bestimmt werden, welches in das Lieferfahrzeug 24 transportiert wird. Beispielsweise kann das Gewicht W_m des abgefrästen Materials proportional zum Produkt des Volumens V und zur Dichte ρ des abgefrästen Materials sein. Das Volumen V und die Dichte ρ des abgefrästen Materials können unter Verwendung irgendwelcher bekannten Messeinheiten bestimmt werden. Beispielsweise kann das Volumen V des abgefrästen Materials in Kubikmetern (m³), in Kubikfuß (ft³), in Kubikyards (yd³) usw. gemessen werden. Die Dichte ρ des abgefrästen Materials, kann beispielsweise in Kilogramm pro Kubikmeter (kg/m³), in Pfund pro Kubikfuß (lb/ft³), in Pfund pro Kubikyard (lb/yd³) usw. bestimmt werden.
In einem Ausführungsbeispiel kann das bestimmen des Gewichtes W_m des abgefrästen Materials aufweisen, eine Auswahl eines Bedieners der Dichte ρ des abgefrästen Materials zu empfangen. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 42 eine Auswahl eines Bedieners, welche die Dichte ρ des abgefrästen Materials anzeigt, über die Eingabevorrichtung 28c empfangen. D. h., die Eingabevorrichtung 28c kann einem Bediener gestatten, einen von mehreren unterschiedlichen Dichtewerten auszuwählen, die im Speicher der Steuervorrichtung 42 gespeichert sind, welche unterschiedlichen Arten von abgefrästen Materialien entsprechen. Solche abgefrästen Materialien können beispielsweise Beton, Kalkstein-Asphalt, Granitasphalt usw. aufweisen. Die Eingabevorrichtung 28c kann auch oder alternativ gestatten, dass der Bediener auswählt, ob das Schüttgut im abgefrästen Material grob oder fein war, was das Gewicht des abgefrästen Materials verringern bzw. vergrößern kann. Die Eingabevorrichtung 28c kann einem Bediener auch gestatten, manuell eine spezielle Dichte ρ einzugeben, falls erwünscht. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Dichte ρ des abgefrästen Materials ein einziger konstanter Wert sein, der im Speicher der Steuervorrichtung 42 gespeichert ist und automatisch verwendet wird, um das Gewicht des abgefrästen Materials zu bestimmen.
Das Gesamtgewicht W_total des Lieferfahrzeugs 24 kann gleich dem Tara-Gewicht W_tara des Lieferfahrzeugs 24 (das heißt dem Leergewicht) plus dem Gewicht W_m des abgefrästen Materials sein, welches in das Lieferfahrzeug 24 transportiert wurde. Das Tara-Gewicht W_tara des Lieferfahrzeugs 24 kann beispielsweise im Speicher der Steuervorrichtung 42 gespeichert sein. In einigen Ausführungsbeispielen kann die Steuervorrichtung 42 eine Anzahl von Tara-Gewichten speichern, welche verschiedenen Typen und Größen von Behältern entsprechen. In einem speziellen Ausführungsbeispiel kann die Steuervorrichtung 42 eine Bedienerauswahl eines Behältertyps über die Eingabevorrichtung 28c aufnehmen, und die Steuervorrichtung 42 kann das Gesamtgewicht W_Total des Lieferfahrzeugs 24 basierend auf der Bedienerauswahl bestimmen. Der Bediener kann beispielsweise aus einer Anzahl von Behältertypen auswählen, und jeder Behältertyp kann mit einem bekannten Tara-Gewicht W_tara assoziiert sein. Jeder Behältertyp kann auch mit einem oder mehreren zusätzlichen Merkmalen assoziiert sein, wie beispielsweise einem maximalen Volumen (beispielsweise einem Yard-Maß), einem Modell (zum Beispiel einem Modellnamen, Modell Nummer usw.), eine Anzahl von Achsen, einem maximalen Nenngewicht (beispielsweise einer Tonnage), einer Form oder einem Bild des Behälters oder anderen Merkmalen. Der Bediener kann auch oder alternativ über die Eingabevorrichtung 28c manuell das Tara Gewicht W_tara, das maximale Volumen oder andere Informationen eingeben, die mit dem Lieferfahrzeug 24 assoziiert sind.
Wenn die Kaltfräse 10 abgefrästes Material in das Lieferfahrzeug 24 transportiert, kann das Füllniveau F des Fahrzeugs 24 basierend auf dem Gewicht W_m des abgefrästen Materials und basierend auf bekannten Merkmalen des Lieferfahrzeugs 24 bestimmt werden. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 42 kontinuierlich das Gewicht W_m des abgefrästen Materials und das Tara-Gewicht W_tara des Lieferfahrzeugs 24 addieren, um das Gesamtgewicht W_total des Lieferfahrzeugs 24 zu bestimmen. Das Gesamtgewicht W_total kann kontinuierlich mit der Gewichtsgrenze W_L des Lieferfahrzeugs 24 verglichen werden, um das Füllniveau F zu bestimmen. Beispielsweise kann das Füllniveau F das Gesamtgewicht W_total des Lieferfahrzeugs 24 als ein Prozentsatz der Gewichtsgrenze W_L sein, wie in der Gleichung 1 unten gezeigt. Gleichung 1 F = 100 × (1 – (W_L – W_total)/W_L
In einigen Situationen können das Volumen V und/oder das Gewicht W_m des abgefrästen Materials (wie durch die Steuervorrichtung 42 bestimmt) nicht gleich dem augenblicklichen Volumen und/oder Gewicht des Materials sein, welches in das Lieferfahrzeug 24 transportiert worden ist. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 42 das gegenwärtige Volumen V und/oder Gewicht W_m des abgefrästen Materials basierend auf dem Signal von der Vorrichtung 30 bestimmen, wären zusätzliche Zeit vergehen kann, bevor das abgefräste Material tatsächlich durch das Fördersystem 22 in das Lieferfahrzeug 24 transportiert wird. Die Zeitdauer kann von der Bandgeschwindigkeit der Fördervorrichtung 24 abhängen. Die Steuervorrichtung 42 kann die Bandgeschwindigkeit oder andere bekannte Parameter in Verbindung mit dem gegenwärtigen Volumen V und/oder Gewicht W_m des abgefrästen Materials verwenden, um genauer das Gesamtvolumen V und/oder das Gewicht W_total des Lieferfahrzeugs 24 zu bestimmen. Auf diese Weise kann Material, welches abgefräst worden ist, jedoch noch nicht in das Lieferfahrzeug transportiert worden ist (beispielsweise, wenn das Fördersystems 22 während des Betriebs stoppt, wenn ein Betriebsvorgang unterbrochen wird usw.) aus dem Gesamtgewicht W_total des Lieferfahrzeugs 24 herausgenommen bzw. herausgerechnet werden. Die Steuervorrichtung 24 kann konfiguriert sein, um die Menge des Materials, welches abgefräst worden ist, jedoch noch nicht in das Lieferfahrzeug transportiert worden ist, basierend auf der Bandgeschwindigkeit und einer bekannten Geometrie des Fördersystems 22 zu bestimmen. Die Steuervorrichtung kann diese Menge an Material (beispielsweise Volumen und/oder Gewicht) für den Bediener über die Anzeige 28 anzeigen, um es dem Bediener zu gestatten, das Fördersystem 22 beispielsweise am Ende eines Fräsvorgangs weiterlaufen zu lassen, um alles abgefräste Material in das Lieferfahrzeug 24 zu transportieren. Die Steuervorrichtung 42 kann auch konfiguriert sein, um automatisch das Fördersystem 22 am Ende eines Fräsvorgangs weiterlaufen zu lassen, um alles abgefräste Material in das Lieferfahrzeug 24 zu transportieren.
In anderen Situationen kann ein Teil des abgefrästen Materials in der Fräskammer, welche die Fräswalze 12 aufnimmt, liegen bleiben, was eine Differenz zwischen dem Volumen V und/oder dem Gewicht W_m des abgefrästen Materials und dem tatsächlichen Volumen und/oder Gewicht des Materials, welches in das Lieferfahrzeug 24 transportiert worden ist, erzeugen kann. Wenn sich Material in der Kammer aufbaut, wodurch mit der Zeit weniger Material aufgenommen wird, kann diese Differenz verringert werden. Die Steuervorrichtung 42 kann konfiguriert sein, um eine Zeitdauer seit dem Beginn des Fräsvorgangs oder seit einer vorherigen Reinigung der Fräskammer aufzuzeichnen und einen zeitbasierten Faktor auf das Volumen V und/oder auf das Gewicht W_m des abgefrästen Materials anzuwenden, um das Material zu berücksichtigen, welches sich in der Fräskammer angesammelt hat. Es kann dem Bediener auch gestattet werden, eine Eingabe über die Eingabevorrichtung 28c vorzusehen, um anzuzeigen, wann die Fräskammer gereinigt worden ist, wodurch der Steuervorrichtung 42 angezeigt wird, dass der zeitbasierte Faktor zurückzusetzen ist.
Die Gewichtsgrenze W_L des Lieferfahrzeugs 24 kann eine Gewichtsgrenze sein, die vom Bediener, vom Flottenmanager oder vom Hersteller bestimmt wurde (beispielsweise basierend auf dem maximalen Volumen, der Brennstoffeffizienz, der Fahrdistanz usw.), um die Gesamteffizienz des Lieferfahrzeugs 24 und/oder des Fräsvorgangs zu verbessern. Die Steuervorrichtung 42 kann eine Bedienerauswahl oder eine manuelle Eingabe der Gewichtsgrenze W_L über die Eingabevorrichtung 28c aufnehmen und kann die Gewichtsgrenze W_L mit der maximalen gesetzlichen Gewichtsgrenze oder einer anderen festgelegten Kapazitätsgrenze vergleichen, die in ihrem Speicher gespeichert ist, oder die von dem Bediener über die Eingabevorrichtung 28c vorgesehen wird. Wenn die eingegebene Gewichtsgrenze W_L kleiner oder gleich der gesetzlichen Gewichtsgrenze ist, kann die Steuervorrichtung 42 das Füllniveau F gemäß der Gleichung 1 bestimmen. Wenn jedoch die Gewichtsgrenze W_L größer ist als die maximale gesetzliche Gewichtsgrenze, kann die Steuervorrichtung 42 die Gewichtsgrenze W_L auf die gesetzliche Gewichtsgrenze verringern, bevor sie das Füllniveau F bestimmt. Es sei bemerkt, dass andere Wege zur Bestimmung des Füllniveaus F verwendet werden können, falls erwünscht.
Das Füllniveau F des Lieferfahrzeugs 24 kann über die Anzeige 28a angezeigt werden, um es dem Bediener zu gestatten, die Kaltfräse 10 basierend auf dem Füllniveau F des Lieferfahrzeugs 24 zu steuern. Dies kann es dem Bediener gestatten, eine zu geringe und damit verschwenderische Befüllung des Lieferfahrzeugs 24 zu vermeiden, während dies auch eine zu große Befüllung des Lieferfahrzeugs 24 über seine ausgewählte oder gesetzliche Gewichtsgrenze W_L hinaus vermeidet. Beispielsweise kann der Bediener die Bewegung der Traktionsvorrichtungen 16, der Fräswalze 12 und/oder des Fördersystems 22 verlangsamen oder stoppen, wenn das Füllniveau F eine Schwelle überschreitet (beispielsweise 90% gefüllt) oder wenn das Lieferfahrzeug 24 ein maximal zulässiges Füllniveau F erreicht und voll ist (beispielsweise wenn das Füllniveau F 100% erreicht). Die Anzeige 28a kann auch oder alternativ andere Informationen bezüglich des abgefrästen Materials oder des ausgewählten Behälters anzeigen, wie beispielsweise das Gewicht W_m des abgefrästen Materials, das Volumen V des abgefrästen Materials, die ausgewählte Dichte ρ und/oder Merkmale des Lieferfahrzeugs 24, wie beispielsweise das Gesamtgewicht W_total, die Modellnummer, die Form oder ein Bild und/oder andere Identifikationsmerkmale des Lieferfahrzeugs 24.
Die Steuervorrichtung 42 kann auch oder alternativ eine automatische Steuerung von Betriebsvorgängen der Kaltfräse 10 basierend auf dem Füllniveau F des Lieferfahrzeugs 24 ausführen. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 42 das Füllniveau F des Lieferfahrzeugs 24 überwachen und automatisch die Menge des Materials verringern, welches abgefräst und in das Lieferfahrzeug 24 transportiert wird, wenn sich das Füllniveau F einer Schwelle (beispielsweise 90% gefüllt) annähert, oder wenn das Lieferfahrzeugs 24 ein maximal zulässiges Füllniveau erreicht und voll ist (beispielsweise, wenn das Füllniveau F 100% erreicht). Die Steuervorrichtung 42 kann regeln, wie viel Material abgefräst und in das Lieferfahrzeugs 24 transportiert wird, beispielsweise durch Einstellen der Bewegung der Traktionsvorrichtungen 16, der Fräswalze 12 und/oder des Fördersystems 22. Wenn das Füllniveau F des Lieferfahrzeugs 24 eine Schwelle erreicht (beispielsweise 90% gefüllt), kann die Steuervorrichtung 42 ein Signal erzeugen, welches bewirkt, dass die Warnvorrichtung 28b in sichtbarer oder hörbarer Weise den Bediener der Kaltfräse 10 benachrichtigt, dass das Lieferfahrzeugs 24 bald seine Gewichtsgrenze W_L erreichen könnte. Es sei bemerkt, dass größere oder niedrigere Schwellen verwendet werden können, falls erwünscht. In einem Ausführungsbeispiel kann beispielsweise die Warnvorrichtung 28b ein sichtbares oder hörbares Signal erzeugen, welches sich verändert, wenn sich das Füllniveau F verändert. Beispielsweise kann ein Schall- oder Lichtmuster, welches von der Warnvorrichtung 28b ausgegeben wird, an Geschwindigkeit zunehmen oder intensiviert werden, wenn das Füllniveau F zunimmt, und es kann gerade dann am schnellsten und am intensivsten werden, bevor die Gewichtsgrenze W_L erreicht wird. In einigen Ausführungsbeispielen kann die Warnvorrichtung 28b zusätzlich oder alternativ von dem Bediener des Lieferfahrzeugs 24 oder von anderem Personal in dem Bereich der Kaltfräse 10 erkennbar sein. Auf diese Weise können die Bediener der Kaltfräse 10 und des Lieferfahrzeugs 24 und andere benachrichtigt werden, wenn das Lieferfahrzeugs 24 bereit zur Abfahrt ist.
Während des Betriebs kann die Kaltfräse 10 kontinuierlich oder periodisch Daten mit nicht an Bord liegenden Empfängern und Sendern austauschen. In einigen Ausführungsbeispielen kann die Kaltfräse 10 über die Kommunikationsvorrichtung 40 eines oder mehrere der Folgenden zu einer Stelle nicht an Bord der Kaltfräse 10 senden: das Volumen V des abgefrästen Materials, das Gewicht W_m des abgefrästen Materials, das Füllniveau F des Lieferfahrzeugs 24, eine Anzahl von gefüllten Behältern, Effizienzdaten, andere Produktivitätsdaten und/oder andere Informationen. Beispielsweise kann die Kaltfräse 10 Daten zu einem auf dem Gelände oder nicht auf dem Gelände liegenden Planungsbüro-Computer zur weiteren Analyse übermitteln. Die Kaltfräse 10 kann auch Daten und andere Informationen direkt an Behälter oder andere Maschinen übermitteln, wie beispielsweise an das Lieferfahrzeugs 24. Die Kaltfräse 10 kann beispielsweise das Volumen V, das Gewicht Wm, das Füllniveau F und/oder andere Informationen zum Lieferfahrzeug 24 übermitteln, und zwar zur Verwendung durch seinen Bediener und/oder Planungsbürofunktionen.
Verschiedene Vorteile können mit dem offenbarten Steuersystem assoziiert sein. Weil die Profildetektionsvorrichtung 30 in die Kaltfräse 10 integriert sein kann, können beispielsweise genaue Bestimmungen des Volumens des abgefrästen Materials für Schnitte über einen Teil der Breite genauso wie für Schnitte über die volle Breite gemacht werden. Weil die Steuervorrichtung 42 Informationen über die Art des abgefrästen Materials (beispielsweise die Dichte) und den Behälter aufnehmen kann, der das abgefräste Material aufnimmt (beispielsweise das Lieferfahrzeug 24), kann die Steuervorrichtung 42 außerdem das Füllniveau des Behälters bestimmen und anzeigen, wann der Behälter bis zu einem maximalen zulässigen Gewicht oder einer anderen erwünschten Gewichtsgrenze aufgefüllt worden ist. Da die Steuervorrichtung 42 elektronische Daten des abgefrästen Materials für Schnitte über einen Teil der Breite und über die volle Breite erzeugen kann, können weiterhin das Volumen und das Gewicht des abgefrästen Materials und das Füllniveau des Behälters zu einer Stelle nicht an Bord gesendet werden, und zwar zur manuellen Verwendung oder zur Verwendung durch eine andere Maschine oder einen Computer.
Es wird dem Fachmann klar sein, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an dem offenbarten System vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Andere Ausführungsbeispiele des Systems werden dem Fachmann aus einer Betrachtung der Beschreibung und einer praktischen Ausführung des hier offenbarten Fördersystems offensichtlich werden. Die Beschreibung und die Beispiele sollen nur als beispielhaft angesehen werden, wobei ein wahrer Umfang der Offenbarung durch die folgenden Ansprüche und ihre äquivalenten Ausführungen angezeigt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 5850341 [0005]

Claims

Steuersystem (34) für eine Kaltfräse (10) mit einer Fräswalze (12), welches Folgendes aufweist: einen Tiefensensor (36b), der konfiguriert ist, um ein erstes Signal zu erzeugen, welches eine Frästiefe unter einer Arbeitsoberfläche (17) anzeigt; einen Geschwindigkeitssensor (36a), der konfiguriert ist, um ein zweites Signal zu erzeugen, welches eine Fahrgeschwindigkeit der Kaltfräse anzeigt; eine Profildetektionsvorrichtung (30), die an der Kaltfräse an einer Stelle vor der Fräswalze montiert werden kann und konfiguriert ist, um ein drittes Signal zu erzeugen, welches ein Breitenprofil der Arbeitsfläche anzeigt; und eine Steuervorrichtung (42) in Verbindung mit der Profildetektionsvorrichtung, dem Tiefensensor und dem Geschwindigkeitssensor, wobei die Steuervorrichtung konfiguriert ist, um ein Volumen des abgefrästen Materials basierend auf den ersten, zweiten und dritten Signalen zu bestimmen.
Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung weiter konfiguriert ist, um eine Gewicht des abgefrästen Materials basierend auf dem Volumen des abgefrästen Materials und einer Dichte zu bestimmen.
Steuersystem nach Anspruch 2, wobei die Kaltfräse konfiguriert ist, um das abgefräste Material in einen Behälter (24) zu laden; und wobei die Steuervorrichtung weiter konfiguriert ist, um ein Füllniveau des Behälters basierend auf dem Gewicht und/oder dem Volumen des abgefrästen Materials zu bestimmen.
Steuersystem nach Anspruch 3, welches weiter eine Anzeige (28a) aufweist, wobei die Steuervorrichtung weiter konfiguriert ist, um das Füllniveau des Behälters auf der Anzeige anzuzeigen.
Steuersystem nach Anspruch 3, welches weiter eine Eingabevorrichtung (28c) aufweist, wobei die Steuervorrichtung weiter konfiguriert ist, um über die Eingabevorrichtung eine Bedienerauswahl aufzunehmen, die eine Materialdichte und/oder einen Behältertyp und/oder eine Gewichtsgrenze anzeigt; das Füllniveau des Behälters basierend auf der empfangenen Materialdichte und/oder dem Behältertyp zu bestimmen; und basierend auf der Gewichtsgrenze zu bestimmen, wann der Behälter ein maximal zulässiges Füllniveau erreicht hat.
Verfahren zum Betrieb einer Kaltfräse (10) mit einer Fräswalze (12), welches Folgendes aufweist: Bestimmen einer Frästiefe unter einer Arbeitsoberfläche (17); Bestimmen einer Fahrgeschwindigkeit der Kaltfräse; Detektieren eines Breitenprofils der Arbeitsoberfläche vor der Fräswalze; und Bestimmen eines Volumens eines abgefrästen Materials basierend auf der Frästiefe, der Fahrgeschwindigkeit und dem Breitenprofil.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Detektieren des Breitenprofils aufweist, ein reflektiertes Licht von einem Laser, welches auf eine Oberfläche vor der Fräswalze projiziert wurde, und/oder Ultraschallwellen zu detektieren, die von der Oberfläche vor der Fräswalze reflektiert wurden.
Verfahren nach Anspruch 6, welches weiter Folgendes aufweist: Bestimmen eines Gewichtes des abgefrästen Materials basierend auf dem Volumen des abgefrästen Materials; und Bestimmen eines Füllniveaus eines Behälters (24) basierend auf dem Gewicht und/oder dem Volumen des abgefrästen Materials.
Verfahren nach Anspruch 8, welches weiter Folgendes aufweist: Anzeigen des Füllniveaus des Behälters in einer Bedienerstation der Kaltfräse; und Übermitteln des Volumens des abgefrästen Materials und/oder des Gewichtes des abgefrästen Materials und/oder des Füllniveaus des Behälters zu einer Stelle nicht an Bord der Kaltfräse.
Verfahren nach Anspruch 8, welches weiter Folgendes aufweist: Aufnehmen einer Eingabe, die eine Materialdichte und/oder einen Behältertyp und/oder eine Gewichtsgrenze anzeigt; Bestimmen des Füllniveaus des Behälters basierend weiter auf der Materialdichte und/oder dem Behältertyp; und Bestimmen, wann der Behälter ein maximal zulässiges Füllniveau erreicht hat, basierend auf der Gewichtsgrenze.