DE102016114037A1

DE102016114037A1 - Strassenfertiger mit Produktionsüberwachungssystem

Info

Publication number: DE102016114037A1
Application number: DE102016114037.6A
Authority: DE
Inventors: Toby Andrew Frelich; Ricky Leon Mings; Dana Wade MILLER; Luke Edward Graham
Original assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Current assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Priority date: 2015-07-30
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2017-02-02
Also published as: US20170030030A1; US9873990B2

Abstract

Ein Überwachungssystem (60) für einen Straßenfertiger mit einer Bohle ist offenbart. Das Überwachungssystem kann eine Eingabevorrichtung (72), die zum Empfangen einer ersten Eingabe von einem Bediener des Straßenfertigers ausgebildet ist, wobei die erste Eingabe eine Höhe der Bohle über einer Arbeitsoberfläche angibt, und eine Steuerung (68) enthalten, die elektrisch mit der Eingabevorrichtung verbunden ist. Die Steuerung kann zum Ermitteln einer Menge eines von dem Straßenfertiger aufgebrachten Materials basierend auf der ersten Eingabe, Empfangen eines Signals, das eine Menge eines dem Straßenfertiger zugeführten Materials angibt, und Ermitteln eines Korrekturfaktors basierend auf der Menge des von dem Straßenfertiger aufgebrachten Materials und der Menge des dem Straßenfertiger zugeführten Materials ausgebildet sein.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Straßenfertiger, insbesondere einen Straßenfertiger mit einem Produktionsüberwachungssystem.
Hintergrund
Straßenfertiger werden zum Verlegen von Asphaltschichten auf einer Fahrbahn oder einem Parkplatzunterbau verwendet. Ein Straßenfertiger enthält im Allgemeinen einen Bodenentleerer bzw. Beschickungstrichter (engl.: hopper), der aufgeheizten Asphalt aufnimmt, eine Bohle und ein Fördersystem, das den aufgeheizten Asphalt von dem Beschickungstrichter zu dem Unterbau vor der Bohle bewegt. Während eines Betriebs wird die Bohle zum Einebnen und Formen des Asphalts zu einer Straßendeckenmaterialschicht mit einer gewünschten Dicke und Breite über den Asphalt geschoben oder gezogen. Die Bohle ist typischerweise über eine Gelenkverbindung mit dem Straßenfertiger verbunden und kann auf dem Asphalt „aufschwimmen“ und ihr Gewicht zum Einebnen und Formen der Schicht verwenden. Bei einigen Anwendungen ist der Straßenfertiger mit einem Muldenkipper verbunden, der dem Beschickungstrichter den Asphalt zuführt, und wird von diesem gezogen. Bei anderen Anwendungen weist der Straßenfertiger eine Zugmaschine auf, die den Straßenfertiger selbstantreibt.
Die Dicke der Asphaltschicht, die von dem Straßenfertiger aufgebracht wird, hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich der Geschwindigkeit des Straßenfertigers, der Zufuhrrate von Asphalt von dem Beschickungstrichter und der Höhe des Punkts, an dem die Bohle mit dem Straßenfertiger verbunden ist. Während eines Aufbringens der Straßendecke kann es schwierig sein, zu bestimmen, ob die richtige Menge an Asphalt auf den Unterbau aufgebracht wird und ob einer dieser Faktoren angepasst werden sollte, bevor nicht mindestens ein signifikanter Teil des Unterbaus mit Asphalt bedeckt worden ist. Demzufolge können möglicherweise Teile des Unterbaus zu viel Asphalt erhalten und höhere Kosten verursachen als vorhergesehen oder zu wenig Asphalt erhalten und eine Strafe nach sich ziehen, da die Anforderungen des Kunden nicht erfüllt worden sind. Ähnliche Situationen können während des Asphaltierens auftreten, wenn die Dicke und die Breite der Schicht durch das Bedienpersonal des Straßenfertigers gemäß den Vorgaben des Kunden variiert werden.
Ein Ansatz zur Überwachung der Menge an Material, die von einem Straßenfertiger aufgebracht wird, ist in dem US-Patent 8,930,092 B2 von Minnich vom 6. Januar 2015 (dem Patent ‘092) offenbart. Genauer gesagt offenbar das Patent ‘092 einen Asphaltierer mit einem Beschickungstrichter zum Speichern von Asphalt, einem Zugmaschinenantriebsystem zum Bewegen des Beschickungstrichters und einer Bohle mit variabler Breite, die an dem Zugmaschinenantriebssystem angebracht ist. Ein Förderer transportiert über einen Schacht Asphalt von dem Beschickungstrichter zu der Vorderseite der Bohle, wo eine Schecke den Asphalt entlang der Breite der Bohle verteilt. Die Breite der Bohle wird durch Breitensensoren erfasst, die an einer linken und an einer rechten Seite der Bohle angebracht sind. Materialhöhesensoren, die in dem Schacht angeordnet sind, messen die Höhe des Materials, während es sich von dem Straßenentleerer zu der Bohle bewegt, und Bewegungsdetektionsvorrichtungen messen die Lineargeschwindigkeit des Förderers. Unter Verwendung einer Kalibrierungskurve bestimmt ein Computersystem basierend auf der Bohlenbreite, der Materialhöhe, und der Förderergeschwindigkeit ein inkrementelles Gewicht des von dem Straßenfertiger verlegten Asphalts. Unter Verwendung der Geschwindigkeit des Straßenfertigers, die durch einen Geschwindigkeitssensor bestimmt wird, bestimmt das Computersystem eine momentane Menge an Straßendeckenmaterial bzw. eine „Fördermenge“, die während des Asphaltierens aufgebracht wird, sowie eine Gesamtfördermenge über eine Dauer eines Asphaltierens. Die Gesamtfördermenge wird mit einer tatsächlichen Menge an Asphalt, die von einem Lastwagen zugeführt wird, verglichen, um zu bestimmen, ob der gesamte zugeführte Asphalt von dem Straßenfertiger verbraucht worden ist.
Wenngleich der Straßenfertiger des Patents ‘092 eine Überwachung einer Fördermenge eines Straßenfertigers ermöglichen kann, ist er möglicherweise nicht optimal. Insbesondere kann der Straßenfertiger des Patents ‘092 möglicherweise nicht exakt bestimmen, wieviel Asphalt tatsächlich aufgebracht worden ist, da die Höhensensoren, die zum Ermitteln der momentanen Fördermenge verwendet werden, möglicherweise lediglich eine Menge an Material auf dem Förderer erfassen, während die tatsächlich aufgebrachte Fördermenge variieren kann, wenn Einstellungen des Straßenfertigers und der Bohle während des Aufbringens angepasst werden. Ferner ist die zum Ermitteln des Gewichts des Materials verwendete Kalibrierungskurve möglicherweise nicht auf verschiedene Arten von Straßendeckenmaterialien mit unterschiedlichen Eigenschaften anwendbar, was zu ungenauen Gewichtsbestimmungen führen kann.
Das offenbarte Produktionsüberwachungssystem zielt darauf ab, eines oder mehrere der vorher dargelegten Probleme und/oder andere Probleme des Stands der Technik zu überwinden.
Zusammenfassung der Offenbarung
Gemäß einem Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung ein Überwachungssystem für einen Straßenfertiger mit einer Bohle. Das Überwachungssystem kann eine Eingabevorrichtung, die zum Empfangen einer ersten Eingabe von einem Bediener des Straßenfertigers ausgebildet ist, wobei die erste Eingabe eine Höhe der Bohle über einer Arbeitsoberfläche angibt, und eine Steuerung, die elektrisch mit der Eingabevorrichtung verbunden ist, enthalten. Die Steuerung kann zum Ermitteln einer Menge an von dem Straßenfertiger aufgebrachten Material basierend auf der ersten Eingabe, Empfangen eines Signals, das eine Menge an dem Straßenfertiger zugeführten Material angibt, und Ermitteln eines Korrekturfaktors basierend auf der Menge an von dem Straßenfertiger aufgebrachten Material und der Menge an dem Straßenfertiger zugeführten Material ausgebildet sein.
Gemäß einem anderen Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Überwachen eines Straßenfertigers mit einer Bohle. Das Verfahren kann das Empfangen einer ersten Eingabe von dem Bediener des Straßenfertigers, wobei die erste Eingabe eine Höhe der Bohle über einer Arbeitsoberfläche angibt, beinhalten. Das Verfahren kann ferner das Ermitteln einer Menge an von dem Straßenfertiger aufgebrachten Material basierend auf der ersten Eingabe, Empfangen eines Signals, das eine Menge an dem Straßenfertiger zugeführten Material angibt, und Ermitteln eines Korrekturfaktors basierend auf der Menge des von dem Straßenfertiger aufgebrachten Materials und der Menge des dem Straßenfertiger zugeführten Materials beinhalten.
Gemäß einem anderen Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung einen Straßenfertiger. Der Straßenfertiger kann einen Maschinenrahmen, mehrere Traktionsvorrichtungen, die zum Tragen des Maschinenrahmens ausgebildet sind, eine Brennkraftmaschine, die an dem Maschinenrahmen montiert ist und zum Antreiben der mehreren Traktionsvorrichtungen ausgebildet ist, einen Beschickungstrichter, der an einem ersten Ende des Maschinenrahmens montiert ist, ein Fördersystem, das zum Transportieren von Material von dem Beschickungstrichter zu einem zweiten Ende des Maschinenrahmens ausgebildet ist, und eine Bohle, die an einem zweiten Ende des Maschinenrahmens montiert ist, enthalten. Der Straßenfertiger kann ferner eine Eingabevorrichtung, die zum Empfangen einer Eingabe von einem Bediener des Straßenfertigers ausgebildet ist, wobei die Eingabe eine Höhe der Bohle über einer Arbeitsoberfläche angibt, und eine Steuerung, die elektrisch mit der Eingabevorrichtung verbunden ist, enthalten. Die Steuerung kann zum Ermitteln einer Menge an von dem Straßenfertiger aufgebrachten Material basierend auf der ersten Eingabe, Empfangen eines Signals, das eine Menge an dem Straßenfertiger zugeführten Material angibt, Ermitteln eines Korrekturfaktors basierend auf der Menge des von dem Straßenfertiger aufgebrachten Materials und der Menge des dem Straßenfertiger zugeführten Materials und Ermitteln einer nachfolgenden Menge an Material, die von dem Straßenfertiger aufgebracht wird, basierend auf dem Korrekturfaktor ausgebildet sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Seitenansicht, die einen beispielhaften offenbarten Straßenfertiger zeigt;
2 und 3 sind Endansichten einer Bohlenanordnung, die in Verbindung mit dem Straßenfertiger in 1 verwendet werden kann; und
4 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften offenbarten Produktionsüberwachungssystems, das in Verbindung mit dem Straßenfertiger in 1 verwendet werden kann.
Detaillierte Beschreibung
1 zeigt einen beispielhaften Straßenfertiger 10 mit einem Zugmaschinenteil 12, der einen vorderseitig montierten Beschickungstrichter 14 trägt und eine Bohlenanordnung 16 zieht. Ein Fördersystem 18 mit Riemen, Ketten und/oder Schnecken kann zum Transportieren von Straßendeckenmaterial (z.B. heißem Asphaltgemisch) von dem Beschickungstrichter 14 zu der Bohlenanordnung 16 angeordnet sein. Die Bohlenanordnung 16 kann dann das Material zum Bilden einer Schicht mit einer gewünschten Dicke und Breite auf einer Arbeitsoberfläche 17 einebnen und formen. Bei dem offenbarten Beispiel ist der Straßenfertiger 10 mittels des Zugmaschinenteils 12 selbstangetrieben. Es ist jedoch vorgesehen, dass der Zugmaschinenteil 12 alternativ weggelassen werden kann und der Beschickungstrichter 14 und/oder die Bohlenanordnung 16 durch eine andere Maschine gezogen werden (z.B. einen Muldenkipper), sofern dies erwünscht ist.
Der Zugmaschinenteil 12 kann unter anderem einen Maschinenrahmen 20, mehrere Traktionsvorrichtungen 22 (z.B. Ketten oder Räder, wobei in 1 lediglich eine gezeigt ist), die zum Tragen des Maschinenrahmens 20 ausgebildet sind, eine Leistungsquelle (z.B. eine Brennkraftmaschine) 24, die zum Antreiben der Traktionsvorrichtungen 22 ausgebildet ist, und eine Bedienerstation 26, die zum Bereitstellen einer Bedienersteuerung der Maschine 10 ausgebildet ist, enthalten. Der Maschinenrahmen 20 kann den Beschickungstrichter 14 tragen und Zugkräfte auf die Bohlenanordnung 16 übertragen (z.B. mittels zweier Zugarme 28, von denen in 1 lediglich einer gezeigt ist). Einer oder mehrere Aktoren 30 können zwischen dem Maschinenrahmen 20 und den Zugarmen 28 verbunden sein und (z.B. über die Bedienerstation 26) zum Heben, Senken, Verschieben und/oder Neigen der Bohlenanordnung 16 bezüglich des Maschinenrahmens 20 gesteuert werden. Es ist ebenfalls vorgesehen, dass die Bohlenanordnung 16 allgemein frei schwimmend sein kann, sofern dies erwünscht ist, und lediglich für einen Fahr- oder einen Aufbringbetrieb jeweils angehoben oder abgesenkt wird.
Wie in 2 gezeigt, kann die Bohlenanordnung 16 aus mehreren Komponenten bestehen, die zum Formen, Einebnen und Verdichten des Asphaltgemischs zusammenwirken, das durch das Fördersystem 18 von dem Beschickungstrichter 14 auf die Arbeitsoberfläche 17 vor der Bohlenanordnung 16 aufgebracht wird. Diese Komponenten können eine Hauptbohle 32 und, bei einigen Ausführungsformen, eine oder mehrere Zusatzbohlen 34 beinhalten, die verlängerbar an gegenüberliegenden Enden der Hauptbohle 32 montiert sind. Die Zusatzbohlen 34 können bezüglich der Hauptbohle 32 mittels eines oder mehrerer Hydraulikaktoren 36 nach außen und nach innen bewegt werden, so dass eine Breite der resultierenden Asphaltschicht 38, die von der Bohlenanordnung 16 aufgebracht wird, angepasst werden kann. Die Hilfsbohlen 34 können bezüglich einer normalen Vorwärtsbewegungsrichtung des Straßenfertigers 10 unmittelbar benachbart zu der Hauptbohle 32, vor der Hauptbohle 32 oder hinter der Hauptbohle 32 vorgesehen sein. Die Bohlenanordnung 16 kann ferner ein oder mehrere Bohlenverlängerungen 45 enthalten, die zum Erhöhen der Breite der resultierenden Asphaltschicht 38 mit den Hilfsbohlen 34 verbindbar sind.
Die Haupt- und Hilfsbohlen 34 können jeweils Rahmen 40, 42 enthalten. Die Rahmen 40, 42 können über die Zugarme 28 mit dem Maschinenrahmen 20 wirkverbunden sein. Die Haupt- und Hilfsbohlen 32, 34 können jeweils eine oder mehrere Bohlenplatten 44 enthalten. Der Rahmen 40 der Hauptbohle 32 kann direkt oder indirekt mit dem Maschinenrahmen 20 verbunden sein. Beispielsweise kann der Rahmen 40 mit den Zugarmen 28 verschraubt oder verschweißt sein, und die Zugarme 28 können wiederum mittels der Aktoren 30 mit dem Maschinenrahmen 20 verbunden sein (siehe 1). Wenn die Zugarme 28 über die Aktoren 30 mit dem Maschinenrahmen 20 verbunden sind, kann der Bediener des Straßenfertigers 10 den Rahmen 40 anheben, absenken, verschieben und/oder neigen, um eine Position und/oder einen Betrieb der Hauptbohle 32 anzupassen. Der Rahmen 42 der Hilfsbohlen 34 kann über die Hydraulikaktoren 36 mit dem Rahmen 40 der Hauptbohle 32 und/oder dem Maschinenrahmen 20 verbunden sein (z.B. über die Zugarme 28). Die Bohlenverlängerungen 45 können mechanisch mit den Hilfsbohlen 34 verbunden sein, beispielsweise über Schrauben oder andere Befestigungsmittel, und können ebenfalls Bohlenplatten 44 enthalten.
Wie in 3 gezeigt, kann die Hauptbohle 32 eine rechte Seite 46 und eine linke Seite 48 enthalten, die durch einen Aktor 50 verbunden sind. Die linke und die rechte Seite 46, 48 der Hauptbohle 32 können ebenfalls an einem Schwenkpunkt 52 schwenkbar verbunden sein. Der Aktor 50 kann zum Drehen der linken und der rechten Seite 46, 48 um den Schwenkpunkt 52 zum Ändern einer Position der Bohlenplatten 44 und Einstellen eines Scheitels der Asphaltschicht 38 angepasst werden. Beispielsweise können sich bei einem Ausfahren des Aktors 50 die linke und die rechte Seite 46, 48 um den Schwenkpunkt 52 drehen, wodurch ein Winkel θ zwischen den Bohlenplatten 44 der Hauptbohle 32 verringert wird. Der Winkel θ kann von einem Anfangswinkel (z.B. 180°), bei dem die Bohlenplatten 44 der rechten und der linken Seite 46, 48 koplanar sind, verringert werden. Durch ihre Verbindung mit der Hauptbohle 32 können die Hilfsbohlen 34 und die Bohlenverlängerungen 45 ebenfalls geneigt werden, wenn der Aktor 50 ausgefahren wird, wodurch die Position der Bohlenplatten 44 der Hilfsbohlen 34 und der Bohlenverlängerungen 45 geändert wird. Bei anderen Ausführungsformen kann der Winkel θ ausgehend von dem Anfangswinkel erhöht werden, sofern dies erwünscht ist.
Die Hilfsbohlen 34 können zum Ermöglichen einer Steuerung eines Gefälles oder einer Neigung der Asphaltschicht 38 schwenkbar mit der Hauptbohle 32 verbunden sein. Beispielsweise kann der Rahmen 42 der Hilfsbohle 34 über einen Schwenkpunkt 44, der ermöglicht, dass die Bohlenplatte 44 der Hilfsbohle 34 bezüglich der Bohlenplatte 44 der Hauptbohle 32 geneigt werden kann, mit der Hauptbohle 32 verbunden sein. Der Rahmen 42 der Hilfsbohle 34 kann ebenfalls durch einen Aktor 56, der zum Drehen des Rahmens 42 der Hilfsbohle 34 um den Schwenkpunkt 54 ausgebildet ist, mit der Hauptbohle 32 verbunden sein. Beispielsweise kann sich bei einem Ausfahren des Aktors 56 der Rahmen 42 um den Schenkpunkt 54 drehen, wodurch die Hilfsbohle 34 geneigt wird und ein Winkel γ zwischen der Bohlenplatte 44 der Hilfsbohle 34 und der Bohlenplatte 44 der Hauptbohle 32 verringert wird. Der Winkel γ kann ausgehend von einem Anfangswinkel (z.B. 180°), bei dem die Bohlenplatten 44 der Hauptbohle 32 und der Hilfsbohle 34 koplanar sind, verringert werden. Durch die Verbindung mit der Hilfsbohle 34 können die Bohlenverlängerungen 45 ebenfalls geneigt werden, wenn die Hilfsbohle 34 über den Aktor 56 um den Schwenkpunkt 54 gedreht wird. Bei anderen Ausführungsformen kann der Winkel γ ausgehend von dem Anfangswinkel erhöht werden, sofern dies erwünscht ist.
Bei einigen Ausführungsformen können die Aktoren 30, 36, 50 und 56 jeweils einem Sensor 58 zugeordnet sein, der zum Erzeugen eines Signals ausgebildet ist, das eine Position des jeweiligen Aktors 30, 36, 50, 56 angibt. Beispielsweise können die Sensoren 58 Positionssensoren sein, die in jedem der Aktoren 30, 36, 50, 56 angeordnet sind. Die Sensoren 58 können zum Erzeugen eines Signals ausgebildet sein, das eine Position eines ersten Endes eines jeweiligen Aktors bezüglich eines zweiten Endes des jeweiligen Aktors angibt. Mit anderen Worten, die Sensoren 58 können zum Erzeugen eines Signals ausgebildet sein, das eine Länge der Aktoren 30, 36, 50, 56 angibt.
Wie in 4 gezeigt, kann dem Straßenfertiger 10 (siehe 1) ein Produktions- bzw. Fördermengenüberwachungssystem 60 („Überwachungssystem“) zugeordnet sein und Elemente enthalten, die zum Ermitteln und Verfolgen einer Menge an von dem Straßenfertiger 10 auf die Arbeitsoberfläche 17 (siehe 1) aufgebrachten Material zusammenwirken. Elemente des Überwachungssystems 60 können Sensoren 58, eine Schnittstellenvorrichtung 62, einen Geschwindigkeitssensor 64, eine Kommunikationsvorrichtung 66 und eine Steuerung 68 beinhalten, die elektrisch mit jeder der anderen Komponenten verbunden ist. Die Steuerung 68 kann dazu ausgebildet sein, unter Verwendung von Information von den Sensoren 58 und der Schnittstellenvorrichtung 62 ein Dickenprofil Σ der Asphaltschicht 38 (siehe 2–3) zu ermitteln. Basierend auf dem Dickenprofil Σ der Asphaltschicht 38 und der Information von der Schnittstellenvorrichtung 62, dem Geschwindigkeitssensor 64 und/oder der Kommunikationsvorrichtung 66 kann die Steuerung 68 dazu ausgebildet sein, eine auf die Arbeitsoberfläche 17 aufgebrachte Materialmenge zu ermitteln.
Bei dem offenbarten Beispiel kann die Schnittstellenvorrichtung 62 unter anderem eine Anzeige 70 und eine Eingabevorrichtung 72 aufweisen. Die Schnittstellenvorrichtung 62 kann in der Bedienerstation 26 (siehe 1) oder an einer anderen Stelle auf dem Straßenfertiger 10 angeordnet sein. Bei anderen Ausführungsformen kann die Schnittstellenvorrichtung außerhalb des Straßenfertigers 10 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Schnittstellenvorrichtung 62 eine Fernsteuerung sein, beispielsweise eine handgehaltente Steuerung, die ein Bediener zur Fernsteuerung des Straßenfertigers 10 auf der Baustelle verwenden kann. Die Schnittstellenvorrichtung kann alternativ ein Softwareprogramm und eine Benutzerschnittstelle für einen Computer sein und eine Kombination aus Hardware und Software enthalten. Bei anderen Ausführungsformen kann der Straßenfertiger 10 autonom sein und möglicherweise die Schnittstellenvorrichtung 62 nicht enthalten.
Die Anzeige 70 kann zum Darstellen der Position des Straßenfertigers 10 bezüglich Merkmale der Arbeitsoberfläche 17 (z.B asphaltierte und/oder nicht asphaltierte Teile der Arbeitsoberfläche 17) und zum Anzeigen von Daten und/oder anderen Informationen für den Bediener ausgebildet sein. Die Eingabevorrichtung 72 kann zum Empfangen einer oder mehrerer Eingaben, von Daten und/oder von Anweisungen von dem Bediener des Straßenfertigers 10 ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Eingabevorrichtung 72 eine Analogeingabevorrichtung sein, die über ein oder mehrere Knöpfe, Schalter, Drehregler, Hebel, etc. Steueranweisungen erhält. Die Eingabevorrichtung 72 kann zusätzlich oder alternativ digitale Komponenten enthalten, beispielsweise einen oder mehrere Soft Keys (programmierbare Tasten), Touch Screens und/oder visuelle Anzeigen. Andere Schnittstellenvorrichtungen (z.B. Steuervorrichtungen) sind ebenfalls möglich, und eine oder mehrere der zuvor beschriebenen Schnittstellenvorrichtungen könnten zu einer einzigen Schnittstellenvorrichtung zusammengefasst werden, sofern dies erwünscht ist.
Der Geschwindigkeitssensor 64 kann einer oder mehreren Traktionsvorrichtungen 22 zugeordnet sein und zum Erzeugen eines Signals ausgebildet sein, das eine Bodengeschwindigkeit des Straßenfertigers 10 angibt. Beispielsweise kann der Geschwindigkeitssensor 64 ein Magnetsensor sein, der mit einem in einer Drehkomponente der Traktionsvorrichtung 22 eingebetteten Magneten in Verbindung steht. Der Geschwindigkeitssensor 64 kann alternativ einer anderen Komponente des Straßenfertigers 10 zugeordnet sein (z.B. einer Antriebswelle, einem Getriebe, einem Schwungrad etc.) oder ein anderer Typ eines Sensors sein. Bei anderen Ausführungsformen kann der Geschwindigkeitssensor 64 eine GPS-Vorrichtung, eine Doppler-Vorrichtung oder ein anderer Typ einer Positionsdetektionsvorrichtung sein, die dazu in der Lage ist, ein Signal zu erzeugen, das die Bodengeschwindigkeit und/oder eine von dem Straßenfertiger 10 zurückgelegte Entfernung angibt.
Die Kommunikationsvorrichtung 66 kann Hardware und/oder Software enthalten, die das Senden und Empfangen von Datennachrichten zwischen der Steuerung 68 und einer externen Einheit (z.B. einem Muldenkipper, einem Backofficecomputer, einem Computernetz, einer Fabrik für das Straßendeckenmaterial etc.) ermöglicht. Die Datennachrichten können je nach Bedarf über eine direkte Datenverbindung und/oder eine Drahtloskommunikationsverbindung gesendet und empfangen werden. Die direkte Datenverbindung kann eine Ethernet-Verbindung, eine CAN-Verbindung oder andere bekannte Datenverbindungen umfassen. Die Drahtloskommunikationen können satellitenbasierte, zelluläre, Infrarot-, WiFi-, Bluetooth- und/oder andere Arten von drahtlosen Kommunikationen umfassen, die einen Austausch von Information zwischen dem Straßenfertiger 10 und der externen Einheit über die Kommunikationsvorrichtung 66 ermöglichen.
Die Steuerung 68 kann ein einzelner Mikroprozessor sein oder mehrere Mikroprozessoren aufweisen, die ein Mittel zum Überwachen von Bediener- und Sensoreingaben und Ermitteln der Menge an von dem Straßenfertiger 10 auf die Arbeitsoberfläche 17 aufgebrachten Straßendeckenmaterial basierend auf den Eingaben umfassen. Beispielsweise kann die Steuerung 68 einen Speicher, eine Sekundärspeichervorrichtung, einen Takt und einen Prozessor wie eine zentrale Recheneinheit oder ein anderes Mittel zum Erfüllen einer Aufgabe gemäß der vorliegenden Offenbarung enthalten. Zahlreiche kommerziell verfügbare Mikroprozessoren können dazu konfiguriert sein, die Funktionen der Steuerung 68 durchzuführen. Es ist offensichtlich, dass die Steuerung 68 auch eine allgemeine Maschinensteuerung sein könnte, die dazu in der Lage ist, zahlreiche andere Maschinenfunktionen zu steuern. Verschiedene bekannte Schaltungen können der Steuerung 68 zugeordnet sein, beispielsweise Signalverarbeitungsschaltungen, Kommunikationsschaltungen und andere geeignete Schaltungen. Die Steuerung 68 kann ferner für eine Kommunikation mit einem externen Computersystem verbunden sein, anstelle eines enthaltenen Computersystems oder zusätzlich dazu, sofern dies erwünscht ist.
Die Steuerung 68 kann zum Ermitteln einer berechneten Materialmenge M₁, die von dem Straßenfertiger 10 auf die Arbeitsoberfläche 17 aufgebracht wird, basierend auf einem oder mehreren Signalen von der Eingabevorrichtung 72 und/oder der Kommunikationsvorrichtung 66 ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Steuerung 68 zum Empfangen eines ersten Signals, das eine Bezugshöhe h der Bohlenanordnung 16 über der Arbeitsoberfläche 17 angibt, von dem Bediener des Straßenfertigers 10 über die Eingabevorrichtung 72 ausgebildet sein. Die Bezugshöhe h kann ein vertikaler Abstand zwischen der Arbeitsoberfläche 17 und dem Schwenkpunkt 52 (siehe 3) der Hauptbohle 32 sein und eine gewünschte Dicke (Solldicke) der Asphaltschicht 38 darstellen.
Die Steuerung 68 kann ferner zum Ermitteln eines Dickenprofils Σ der Asphaltschicht 38 basierend auf der Bezugshöhe h und einer Gesamtbreite w der Bohlenanordnung 16 ausgebildet sein. Das Dickenprofil Σ der Asphaltschicht 38 kann die Dicke der Asphaltschicht 38 (d.h. der Abstand zwischen der Arbeitsoberfläche 17 und den Bohlenplatten 44, wie in 3 gezeigt) über der Gesamtbreite w der Bohlenanordnung 16 sein. Mit anderen Worten, das Dickenprofil Σ kann die Fläche eines Querschnitts der Asphaltschicht 38 zwischen der Arbeitsoberfläche 17 und den Bohlenplatten 44 entlang der Gesamtbreite w der Bohlenanordnung sein.
Bei einem Beispiel kann die Steuerung 68 die gesamte Breite w der Bohlenanordnung 16 basierend auf bekannten Abmessungen der Bohlenanordnung 16, die in ihrem Speicher gespeichert sind (z.B. bekannte Abmessungen der Hauptbohle 32, der Hilfsbohlen 34 und der Bohlenverlängerungen 45), ermitteln. Bei einem anderen Beispiel kann die Steuerung 68 zum Ermitteln der Gesamtbreite w der Bohlenanordnung 16 basierend auf einer Eingabe von einem Bediener des Straßenfertigers 10 über die Eingabevorrichtung 72 ausgebildet sein. Wenn die Bohlenanordnung 16 Sensoren 58 enthält, kann die Steuerung 68 zum Ermitteln der Gesamtbreite w der Bohlenanordnung 16 basierend auf Signalen, die von dem Sensor 58 erhalten werden, in Verbindung mit bekannten Abmessungen, die in ihrem Speicher gespeichert sind, und/oder Abmessungen, die als Eingaben von dem Bediener über die Eingabevorrichtung 72 erhalten werden, ausgebildet sein.
Die Steuerung 68 kann das Dickenprofil Σ beispielsweise durch Multiplizieren der Gesamtbreite w der Bohlenanordnung 16 mit der Bezugshöhe h ermitteln. In einigen Situationen kann die Bezugshöhe h gleich oder annähernd gleich der Solldicke der Asphaltschicht 38 über der Gesamtbreite w der Bohlenanordnung 16 sein. In anderen Situationen kann jedoch die Höhe der Bohlenplatten 44 über der Arbeitsoberfläche 17 während des Aufbringens des Straßendeckenbelags variieren, und die Gesamtbreite w der Bohlenanordnung 16 kann gemäß Anforderungen oder Randbedingungen variiert werden. Somit kann, wenn die Bohlenanordnung 16 die Sensoren 58 enthält, die Steuerung 68 das Dickenprofil Σ basierend auf den Signalen von den Sensoren 58 in Verbindung mit einer oder mehreren geometrischen Berechnungen unter Verwendung der bekannten Abmessungen der Bohlenanordnung 16, die in ihrem Speicher gespeichert sind und/oder von dem Bediener über die Eingabevorrichtung 72 erhalten werden, ermitteln. Auf diese Weise kann das Dickenprofil Σ basierend auf einer aktuellen Position der Bohlenplatten 44 ermittelt werden.
Die Steuerung 68 kann basierend auf dem Dickenprofil Σ und einer Bodengeschwindigkeit s des Straßenfertigers 10 die berechnete Materialmenge M₁ (z.B. ein Volumen, ein Gewicht, etc.), die von dem Straßenfertiger 10 auf die Arbeitsoberfläche 17 aufgebracht wird, ermitteln. Beispielsweise kann die Steuerung 68 die Bodengeschwindigkeit s des Straßenfertigers 10 basierend auf dem von dem Geschwindigkeitssensor 64 erzeugten Signal ermitteln. Durch Multiplizieren der Bodengeschwindigkeit s des Straßenfertigers 10 mit dem Dickenprofil Σ kann die Steuerung 68 eine momentane Volumenrate einer Materialaufbringung V . auf die Arbeitsoberfläche 17 ermitteln. Die Steuerung 68 kann die momentane Volumenrate einer Materialaufbringung V . kontinuierlich ermitteln und diese mit einer Dauer einer Aufbringungszeit multiplizieren, um ein Volumen V des auf die Arbeitsoberfläche 17 aufgebrachten Materials zu ermitteln. Durch Aufsummieren des Volumens V des aufgebrachten Materials über eine Dauer einer Aufbringungszeit (z.B. eine Schicht, einen Tag, eine auf einer Baustelle verbrachten Zeit, etc.) kann die Steuerung 68 ein Gesamtvolumen V_gesamt des aufgebrachten Materials ermitteln. Die Steuerung 68 kann zum Anzeigen der momentanen Volumenrate der Materialaufbringung V . (z.B. Kubikmeter/Stunde, etc.) und/oder des Gesamtvolumens V_gesamt (z.B. Kubikmeter, etc.) des aufgebrachten Materials für den Bediener des Straßenfertigers 10 über die Anzeige 70 ausgebildet sein.
Die Steuerung 68 kann ferner zum Empfang eines zweiten Signals (z.B. über die Eingabevorrichtung 72 oder die Kommunikationsvorrichtung 66), das eine Dichte ρ des dem Straßenfertiger 10 zugeführten Materials angibt, ausgebildet sein. Das dem Straßenfertiger 10 zugeführte Material kann dasselbe Material sein, das auf die Arbeitsoberfläche 17 aufgebracht wird. Somit kann die Dichte ρ des dem Straßenfertiger 10 zugeführten Materials gleich der Dichte ρ des auf die Arbeitsoberfläche 17 aufgebrachten Materials sein. Die Steuerung 68 kann zum Multiplizieren der Dichte ρ des dem Straßenfertiger 10 zugeführten Materials mit der momentanen Volumenrate der Materialaufbringung V . und/oder dem Gesamtvolumen V_gesamt des aufgebrachten Materials zum Ermitteln einer momentanen Rate einer Materialaufbringung nach Gewicht W . und/oder eines Gesamtgewichts W_gesamt des aufgebrachten Materials ausgebildet sein. Die Steuerung 68 kann zum Anzeigen der momentanen Rate einer Materialaufbringung nach Gewicht W . (z.B. Tonnen/Stunde) und/oder des Gesamtgewichts W_gesamt (z.B. Tonnen) des aufgebrachten Materials für den Bediener des Straßenfertigers 10 über die Anzeige 70 ausgebildet sein.
Die Materialmenge M₁, die von dem Straßenfertiger 10 aufgebracht wird, kann je nach Bedarf gleich dem Gesamtgewicht W_gesamt des aufgebrachten Materials, dem Gesamtvolumen V_gesamt oder einer anderen Materialmenge bzw. -größe sein, die auf die Arbeitsoberfläche 17 aufgebracht wird. M₁ kann eine Materialmenge, die während des Aufbringprozesses verbraucht wird, darstellen, die mit einer bekannten Materialmenge, die dem Straßenfertiger 10 zugeführt wird, verglichen werden kann. Wenn beispielsweise eine Materialmenge M₂, die dem Straßenfertiger 10 zugeführt wird, als ein Gewichtswert (z.B. in Tonnen) bereitgestellt wird, kann M₁ gleich dem Gesamtgewicht W_gesamt des aufgebrachten Materials sein. Wenn die Materialmenge M₂, die dem Straßenfertiger 10 zugeführt wird, als ein Volumenwert (z.B. in Kubikmetern, etc.) bereitgestellt wird, kann M₁ gleich dem Gesamtvolumen V_gesamt des aufgebrachten Materials sein. Es versteht sich, dass M₁ bei Bedarf eine unterschiedliche Materialmenge darstellen kann oder in unterschiedlichen Maßeinheiten angegeben werden kann.
Die Steuerung 68 kann ferner zum Empfang eines dritten Signals (z.B. über die Eingabevorrichtung 72 oder die Kommunikationsvorrichtung 66), das die Materialmenge M₂ angibt, die dem Straßenfertiger 10 zugeführt wird, und Vergleichen der zugeführten Materialmenge M₂ mit der berechneten Materialmenge M₁, die von dem Straßenfertiger 10 auf die Arbeitsoberfläche 17 aufgebracht wird, ausgebildet sein. Das dritte Signal kann beispielsweise ein Gewicht (z.B. in Tonnen), ein Volumen (z.B. in Kubikmetern) oder eine andere Materialeinheit angeben, die dem Straßenfertiger 10 zugeführt worden ist und/oder in den Beschickungstrichter 14 geladen worden ist. Die Steuerung 68 kann das dritte Signal jedes Mal dann empfangen, wenn dem Straßenfertiger 10 Material zugeführt wird. Die Steuerung 68 kann zum Vergleichen der zugeführten Materialmenge M₂ mit der berechneten Materialmenge M₁, die auf die Arbeitsoberfläche 17 aufgebracht wird, ausgebildet sein, um einen Korrekturfaktor Δ zu ermitteln. Der Korrekturfaktor Δ kann beispielsweise gemäß der unten stehenden Gleichung 1 ermittelt werden. Der Korrekturfaktor Δ kann auch auf andere Weise ermittelt werden. Δ = M₂/M₁ Gleichung 1
Der Korrekturfaktor Δ kann einen Unterschied zwischen der berechneten Materialmenge M₁, die von dem Straßenfertiger 10 aufgebracht wird, und der dem Straßenfertiger 10 zugeführten Materialmenge M₂ angeben. Der Unterschied zwischen M₁ und M₂ kann einem oder mehreren Produktionsfaktoren zugeschrieben werden, in Abhängigkeit von den Umständen. Beispielsweise können Näherungen für die Bezugshöhe h, die Gesamtbreite w, die Winkel θ und γ, eine Materialansammlung in dem Beschickungstrichter 14 oder dem Fördersystem 18 und andere bekannte und/oder unbekannte Faktoren zu der Differenz führen.
Wenn die gesamte Menge an Material M₂, die dem Straßenfertiger 10 zugeführt wird, auf die Arbeitsoberfläche 17 aufgebracht wird, kann die dem Straßenfertiger 10 zugeführte Menge an Material M₂ gleich einer tatsächlich auf die Arbeitsoberfläche 17 aufgebrachten Materialmenge sein. Dementsprechend kann die Steuerung 68 zum Ermitteln des Korrekturfaktors Δ jedes Mal dann, wenn die gesamte dem Straßenfertiger 10 zugeführte Materialmenge M₂ auf die Arbeitsoberfläche 17 aufgebracht worden ist, ausgebildet sein. Die Steuerung 68 kann zum Multiplizieren des Korrekturfaktors Δ mit zukünftigen Bestimmungen von V ., W ., V_gesamt, und/oder W_gesamt zum Berücksichtigen des Unterschieds zwischen M₁ und M₂ und Erzielen genauerer Bestimmungen für die berechnete Materialmenge M₁, die von dem Straßenfertiger 10 aufgebracht wird, ausgebildet sein.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Das offenbarte Produktionsüberwachungssystem kann auf einen beliebigen Straßenfertiger angewandt werden, bei dem das Verfolgen der momentan und/oder insgesamt aufgebrachten Materialmenge von Bedeutung ist. Das Produktionsüberwachungssystem kann genauere Bestimmungen der momentan und/oder insgesamt aufgebrachten Materialmenge ermöglichen und eine automatische Weitergabe von Information in Bezug auf das Straßendeckenmaterial zwischen dem Straßenfertiger und externen Einheiten erlauben. Das Produktionsüberwachungssystem kann ferner die Position der Bohlenanordnungskomponenten zum Verbessern der Genauigkeit der berechneten momentanen und/oder gesamten Menge an aufgebrachtem Material überwachen. Im Folgenden wird ein Betrieb des Produktionsüberwachungssystems 60 erläutert.
Das Produktionsüberwachungssystem 60 kann Bedienern dabei helfen, eine Produktivität beim Aufbringen einer Straßendecke auf einer oder mehreren Baustellen zu verfolgen. Somit kann der Bediener des Straßenfertigers 10 am Anfang eines Betriebs zum Aufbringen einer Straßendecke über die Schnittstellenvorrichtung 62 ein gespeichertes Profil auswählen, das der aktuellen Baustelle zugewiesen ist, oder ein neues Profil für eine Baustelle erzeugen. Der Bediener kann einen Baustellenidentifizierer (z.B. einen Namen, eine Nummer, etc.) auswählen oder erzeugen, und Maschineneinstellungen oder Produktionsstatistiken können verfolgt und dem Baustellenidentifizierer zugewiesen werden. Beispielsweise kann das Überwachungssystem 60 Produktionsdaten für jeden „Zug“ oder jedes Mal, wenn der Straßenfertiger 10 eingerichtet wird, um einen Teil einer Arbeitsoberfläche 17 mit einem Belag zu versehen, verfolgen und die Daten in Zuordnung zu dem Baustellenidentifizierer für eine spätere Bezugnahme speichern.
Vor jedem Zug kann der Bediener die Bohlenanordnung 16 basierend auf einem Baustellenplan und/oder Kundenvorgaben so einstellen, dass sichergestellt wird, dass die Asphaltschicht 38 gewünschte Eigenschaften (z.B. Dicke, Breite, Scheitel, Neigung, etc.) erhält. Das Einrichten der Bohlenanordnung 16 kann das Einstellen der Bezugshöhe h der Bohlenanordnung 16 beinhalten, beispielsweise durch Anheben der Bohlenanordnung 16 über die Aktoren 30 und Auflegen der Bohlenplatten 44 auf Bezugsobjekte (z.B. Holzblöcke), die mit der Dicke der Asphaltschicht 38 übereinstimmen. Der Bediener kann die Bezugshöhe h in die Eingabevorrichtung 72 eingeben, während die Bohlenplatten 44 auf den Bezugsobjekten aufliegen, beispielsweise durch Drücken eines Knopfs oder Soft Keys, der der Eingabevorrichtung 72 zugeordnet ist.
Das Einrichten der Bohlenanordnung kann ferner das Anpassen der Gesamtbreite w und der Ausrichtung der Bohlenanordnung 16 beinhalten. Beispielsweise kann der Bediener den Winkel θ bzw. den Scheitel der Hauptbohle 32 über den Aktor 50, die Breite der Hilfsbohlen 34 über die Aktoren 36 und den Winkel γ der Hilfsbohlen 34 über die Aktoren 56 anpassen. Der Bediener kann ebenfalls zu diesem Zeitpunkt die Bohlenverlängerung 45 an den Hilfsbohlen anbringen, sofern dies erwünscht ist. Nach der gewünschten Einrichtung aller Komponenten der Bohlenanordnung 16 kann die Gesamtbreite w der Bohlenanordnung 16 ermittelt und über die Eingabevorrichtung 72 eingegeben werden.
Wenn der Straßenfertiger Sensoren 58 aufweist, kann die Steuerung 68 die Gesamtbreite w basierend auf Signalen von den Sensoren 58 und bekannten Abmessungen der Bohlenanordnung 16 automatisch ermitteln. Zu diesem Zeitpunkt kann der Bediener ebenfalls jeden Sensor 58 zurücksetzen bzw. auf Null setzen, wodurch Bezugswerte für jeden Sensor 58 erzeugt werden, indem ein Knopf oder Soft Key, der der Eingabevorrichtung 72 zugeordnet ist, gedrückt wird. Auf diese Weise können durch die Steuerung 68 die Bewegungen jedes Aktors während des Aufbringens des Straßendecke in Bezug auf eine neutrale Position beobachtet werden und zur genaueren Ermittlung des Dickenprofils Σ der Asphaltschicht 38 während des Aufbringens der Straßendecke verwendet werden.
Die Steuerung 68 kann ferner vor jedem Zug eine Eingabe von Information in Bezug auf das Straßendeckenmaterial erhalten. Bei einer Ausführungsform kann die Information in Bezug auf das Straßendeckenmaterial, beispielsweise die Dichte ρ und die Menge an Material M₂, die dem Straßenfertiger 10 zugeführt wird, durch den Bediener des Straßenfertigers 10 manuell eingegeben werden. Beispielsweise kann der Bediener die Dichte ρ des Straßendeckenmaterials und die Menge an Material M₂ (z.B. in Tonnen, Kubikmetern, etc.), die durch einen bestimmten Lastwagen zugeführt wird, über die Eingabevorrichtung 72 eingeben. Bei einer anderen Ausführungsform kann Information in Bezug auf das Straßendeckenmaterial über die Kommunikationsvorrichtung 66 automatisch von der Steuerung 68 erhalten werden. Wenn sich beispielsweise ein Muldenkipper dem Straßenfertiger 10 nähert, um das Straßendeckenmaterial zuzuführen, kann die Kommunikationsvorrichtung 66 automatisch Signale empfangen, die die Dichte ρ, die Menge M₂ und/oder andere Information in Bezug auf das zugeführte Straßendeckenmaterial angeben, und die Signale zu der Steuerung 68 weitergeben.
Am Anfang eines Zugs kann der Bediener angeben, dass sich die Bohlenanordnung 6 in einem Asphaltiermodus oder „Aufschwimmmodus“ befindet, indem beispielsweise ein Knopf oder Soft Key, der der Eingabevorrichtung 72 zugeordnet ist, gedrückt wird. Die Steuerung 68 kann eine Aufbringzeit, wenn der Aufschwimmmodus ausgewählt ist, verfolgen und die Aufbringzeit in ihrem Speicher für eine spätere Bezugnahme speichern. In dem Aufschwimmmodus kann der Straßenfertiger 10 durch die Traktionsvorrichtung 22 in Vorwärtsrichtung angetrieben werden, und Straßendeckenmaterial kann durch das Fördersystem 18 vor der Bohlenanordnung 16 aufgebracht werden. Zu diesem Zeitpunkt kann die Steuerung 68 damit beginnen, das Dickenprofil Σ der Asphaltschicht kontinuierlich zu bestimmen.
Bei einer Ausführungsform kann die Steuerung 68 basierend auf der Bezugshöhe h und der Gesamtbreite w der Bohlenanordnung 16 bestimmen, dass das Dickenprofil Σ während des Aufbringens gleichmäßig und konstant ist. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Steuerung 68 das Dickenprofil Σ durch Bestimmen einer Höhe, Länge und/oder eines Winkels jeder Bohlenplatte 44 basierend auf der Bezugshöhe h, den Ausgaben von den Sensoren 58 und bekannte Dimensionen der Bohlenanordnung 16 bestimmen. Die Steuerung 68 kann zusätzlich oder alternativ basierend auf den Signalen von den Sensoren 58 die Winkel θ und γ bestimmen.
Wenn der Straßenfertiger die Sensoren 58 enthält, können die von den Sensoren 58 erzeugten Signale Änderungen der Positionen der Bohlenplatten 44 angeben, die während des Aufbringprozesses auftreten. Beispielsweise kann sich bei der Bewegung des Straßenfertigers 16 über die Arbeitsoberfläche 17 die Bohlenanordnung 16 aufgrund von Konturen der Arbeitsoberfläche 17 heben und senken, was zu einer Änderung des Dickenprofils Σ der Asphaltschicht 38 führen kann. Zusätzlich dazu kann die Gesamtbreite w der Bohlenanordnung durch den Bediener während des Aufbringprozesses in Abhängigkeit von dem Aufbringplan und/oder Kundenvorgaben geändert werden (z.B. über die Aktoren 36, 50, 56). Die Sensoren 58 können diese Änderungen automatisch detektieren und sie über ihre erzeugten Signale zu der Steuerung 68 weitergeben. Somit kann jede Bestimmung eines Dickenprofils Σ durch die Steuerung 68 auf aktuelle Positionen der Bohlenplatten 44 in Bezug auf die zuvor von dem Bediener eingestellten Bezugswerte vorgenommen werden. Auf diese Weise kann die Steuerung 68 das Dickenprofil Σ der Asphaltschicht 38 während des Aufbringens genauer bestimmen.
Die Steuerung 68 kann dann kontinuierlich die Materialmenge M₁, die von dem Straßenfertiger 10 aufgebracht wird, basierend auf dem Dickenprofil Σ bestimmen. Beispielsweise kann die Steuerung 68 die Volumenrate der Materialaufbringung V . und das Gesamtvolumen V_gesamt basierend auf dem Dickenprofil Σ und der Bodengeschwindigkeit s des Straßenfertigers 10 während der Dauer des Aufbringens bestimmen. Die Steuerung 68 kann ferner die Volumenrate der Materialaufbringung V . und ein Gesamtvolumen V_gesamt mit der Dichte ρ multiplizieren, um eine Rate eines aufgebrachten Materials nach Gewicht W . und das Gesamtgewicht W_gesamt des von dem Straßenfertiger 10 aufgebrachten Materials während derselben Dauer des Aufbringens zu bestimmen. Die Steuerung 68 kann eine oder mehrere der Größen V ., W ., V_gesamt und/oder W_gesamt über die Anzeige 70 für den Bediener anzeigen. Die Steuerung 68 kann dann je nach Bedarf die berechnete Materialmenge M₁, die von dem Straßenfertiger 10 aufgebracht wird, dem Gesamtvolumen V_gesamt oder dem Gesamtgewicht W_gesamt gleichsetzen.
Nachdem die gesamte Materialmenge M₂, die dem Straßenfertiger 10 zugeführt worden ist, durch das Fördersystem 18 von dem Beschickungstrichter 14 wegbewegt und auf die Arbeitsoberfläche 17 unter der Bohlenanordnung 16 aufgebracht worden ist, kann die Steuerung 68 dann basierend auf der zugeführten Materialmenge M₂ und der berechneten Materialmenge M₁, die von dem Straßenfertiger 10 aufgebracht worden ist, den Korrekturfaktor Δ bestimmen. Wenn beispielsweise der Bediener des Straßenfertigers 10 bestimmt, dass die gesamte Menge M₂ des dem Straßenfertiger 10 zugeführten Materials auf die Arbeitsoberfläche 17 aufgebracht worden ist, kann der Bediener einen der Eingabevorrichtung 72 zugeordneten Knopf oder Soft Key drücken, was bewirkt, dass die Steuerung 68 den Korrekturfaktor Δ berechnet. Die Steuerung 68 kann dann über die Anzeige 70 den Korrekturfaktor Δ für den Bediener anzeigen.
Zum erneuten Füllen des Beschickungstrichters 14 kann dann dem Straßenfertiger 10 eine nachfolgende Materialmenge M₂ über einen Muldenkipper oder von einer anderen Quelle zugeführt werden. Die darauffolgende Menge M₂ und die entsprechende Dichte ρ des zugeführten Materials kann durch den Bediener manuell eingegeben werden (z.B. über die Eingabevorrichtung 72) oder über die Kommunikationsvorrichtung 66 automatisch erhalten werden. Auf diese Weise kann der Korrekturfaktor Δ jedes Mal, wenn der Straßenfertiger 10 mehr Material erhält, ermittelt werden.
In einigen Situationen können jedoch Zufuhren zu dem Straßenfertiger 10 erfolgen, die nicht sofort manuell oder automatisch in die Steuerung 68 eingegeben werden. In diesen Situationen kann der Bediener anschließend jede vorhergehende Zufuhr zu einem geeigneten Zeitpunkt über die Eingabevorrichtung 72 eingeben, und die Steuerung 68 kann den Korrekturfaktor Δ zu diesem Zeitpunkt basierend auf den zugeführten Mengen und dem berechneten Gesamtvolumen V_gesamt und/oder dem Gesamtgewicht W_gesamt seit der letzten erfassten Zufuhr aktualisieren. Alternativ dazu kann der Bediener die Gesamtmenge des während mehrerer Zufuhren zugeführten Materials ebenso wie die Anzahl von Lastwagen, die zum Zuführen des Materials verwendet wurden, eingeben, und die Steuerung 68 kann eine mittlere Zufuhrmenge ermitteln, bevor der Korrekturfaktor Δ aktualisiert wird.
Nachdem der Beschickungstrichter 14 erneut mit der nachfolgenden Materialmenge M₂, die dem Straßenfertiger 10 zugeführt wird, gefüllt worden ist und ein darauffolgender Zug eingeleitet worden ist, kann die Steuerung 68 nachfolgende Bestimmungen für V ., W ., V_gesamt und/oder W_gesamt mit dem Korrekturfaktor Δ multiplizieren, bevor sie über die Anzeige 70 dem Bediener gezeigt werden. Auf diese Weise können die Bestimmungen für V ., W ., V_gesamt und/oder W_gesamt genauer werden, wenn das Aufbringen der Straßendecke fortschreitet, was Bedienern ermöglicht, basierend auf den korrigierten Bestimmungen Aufbringparameter, die außerhalb gewünschter Vorgaben liegen, rasch zu identifizieren und anzupassen. Durch Anzeigen des Korrekturfaktors Δ für Bediener können die Bediener ebenfalls in die Lage versetzt werden, zu bestimmen, wie genau die berechneten Bestimmungen im Laufe einer gegebenen Aufbringzeit sind.
Das offenbarte Produktionsüberwachungssystem kann mehrere Vorteile aufweisen. Beispielsweise können, da die Steuerung 68 Information in Bezug auf das aufgebrachte Straßendeckenmaterial empfangen und speichern kann, statistische Tabellen und Berechnungen automatisch durch die Steuerung 68 erstellt bzw. durchgeführt werden, was Bedienern ermöglicht, sich auf andere Aspekte des Betriebs zu konzentrieren. Ferner müssen, da Information in Bezug auf das dem Straßenfertiger 10 zugeführte Material automatisch über die Kommunikationsvorrichtung 66 empfangen werden kann, Bediener keine Zufuhrinformation eingeben und können sich auf andere Aspekte des Betriebs konzentrieren. Da die Steuerung 68 den Korrekturfaktor Δ basierend auf der empfangenen Information in Bezug auf das zugeführte Material und Materialinformation, die während des Aufbringprozesses berechnet wird, bestimmen kann, können nachfolgende Berechnungen der Rate und der Menge des auf die Arbeitsoberfläche 17 aufgebrachten Materials genauer sein, was Bedienern ermöglicht, genauer zu identifizieren, wann und wie Aufbringparameter anzupassen sind, um die Kundenvorgaben zu erfüllen.
Für Fachleute ist es offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an dem offenbarten Produktionsüberwachungssystem vorgenommen werden können. Andere Ausführungsformen werden für Fachleute unter Berücksichtigung der Beschreibung und bei einer Verwendung des offenbarten Produktionsüberwachungssystems ersichtlich werden. Die Beschreibung und die Beispiele sollen lediglich beispielhaft sein, und der Schutzbereich wird durch die folgenden Ansprüche und ihre Äquivalente festgelegt.
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 8930092 B2 [0004, 0005]

Claims

Überwachungssystem (60) für einen Straßenfertiger (10) mit einer Bohle (16), mit: einer Eingabevorrichtung (72), die zum Empfangen einer ersten Eingabe von einem Bediener des Straßenfertigers ausgebildet ist, wobei die erste Eingabe eine Höhe der Bohle über einer Arbeitsoberfläche angibt; und einer Steuerung (68), die elektrisch mit der Eingabevorrichtung verbunden ist und ausgebildet ist zum: Ermitteln einer Menge an von dem Straßenfertiger aufgebrachten Material basierend auf der ersten Eingabe; Empfangen eines Signals, das eine Menge an dem Straßenfertiger zugeführten Material angibt; und Ermitteln eines Korrekturfaktors basierend auf der Menge des von dem Straßenfertiger aufgebrachten Materials und der Menge des dem Straßenfertiger zugeführten Materials.
Überwachungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Steuerung ferner dazu ausgebildet ist, eine nachfolgende Menge an Material, die von dem Straßenfertiger aufgebracht wird, basierend auf dem Korrekturfaktor zu ermitteln.
Überwachungssystem nach Anspruch 2, bei dem die Steuerung ferner dazu ausgebildet ist, eine Rate einer Materialaufbringung basierend auf dem Korrekturfaktor zu ermitteln.
Überwachungssystem nach Anspruch 3, ferner mit einer Anzeige (70), die elektrisch mit der Steuerung verbunden ist, wobei die Steuerung zum Anzeigen der Menge an aufgebrachtem Material, der Rate einer Materialaufbringung und/oder des Korrekturfaktors für einen Bediener des Straßenfertigers über die Anzeige ausgebildet ist.
Überwachungssystem nach Anspruch 4, bei dem die Steuerung ferner ausgebildet ist zum: Empfangen eines Signals, das eine Dichte des dem Straßenfertiger zugeführten Materials angibt; und Ermitteln der Menge des von dem Straßenfertiger aufgebrachten Materials basierend auf der Dichte des dem Straßenfertiger zugeführten Materials.
Überwachungssystem nach Anspruch 5, bei dem die Eingabevorrichtung ausgebildet ist zum: Empfangen einer zweiten Eingabe, die die Dichte des dem Straßenfertiger zugeführten Materials angibt; Empfangen einer dritten Eingabe, die die Menge des dem Straßenfertiger zugeführten Materials angibt; und Erzeugen der Signale, die Dichte und die Menge des dem Straßenfertiger zugeführten Materials angeben, basierend auf der zweiten und der dritten Eingabe.
Überwachungssystem nach Anspruch 5, ferner mit einer Kommunikationsvorrichtung (66), die elektrisch mit der Steuerung verbunden ist und ausgebildet ist zum: automatischen Empfangen der Signale, die die Menge und die Dichte des dem Straßenfertiger zugeführten Materials angeben, von außerhalb des Straßenfertigers; und Weitergeben der Signale zu der Steuerung.
Überwachungssystem nach Anspruch 4, bei dem die Bohle enthält: eine oder mehrere Bohlenplatten (44), die zum Formen einer Schicht (38) eines Straßendeckenmaterials ausgebildet sind; einen oder mehrere Aktoren (30, 36, 50, 56), die zum Anpassen einer Position der einen oder mehreren Bohlenplatten ausgebildet sind; und einen oder mehrere Sensoren (58), die jeweils dem einen oder den mehreren Aktoren zugeordnet sind und dazu ausgebildet sind, ein Signal zu erzeugen, das die Position der einen oder mehreren Bohlenplatten angibt.
Überwachungssystem nach Anspruch 8, bei dem die Steuerung dazu ausgebildet ist, ein Dickenprofil der Schicht des Straßendeckenmaterials basierend auf dem von dem einem oder den mehreren Sensoren erzeugten Signal zu ermitteln.
Überwachungssystem nach Anspruch 9, bei dem die Steuerung dazu ausgebildet ist, die Menge des von dem Straßenfertiger aufgebrachten Materials basierend auf dem Dickenprofil der Schicht des Straßendeckenmaterials zu ermitteln.
Verfahren zum Überwachen eines Straßenfertigers (10) mit einer Bohle (16), mit folgenden Schritten: Empfangen einer ersten Eingabe von einem Bediener des Straßenfertigers, wobei die erste Eingabe eine Höhe der Bohle über einer Arbeitsoberfläche angibt; Ermitteln einer Menge eines von dem Straßenfertiger aufgebrachten Materials basierend auf der ersten Eingabe; Empfangen eines Signals, das eine Menge an dem Straßenfertiger zugeführten Material angibt; und Ermitteln eines Korrekturfaktors basierend auf der Menge des von dem Straßenfertiger aufgebrachten Materials und der Menge des dem Straßenfertiger zugeführten Materials.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner beinhaltend Ermitteln einer nachfolgenden Menge an Material, die von dem Straßenfertiger aufgebracht wird, basierend auf dem Korrekturfaktor.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner beinhaltend Ermitteln einer Rate einer Materialaufbringung basierend auf dem Korrekturfaktor.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner beinhaltend Anzeigen der Menge des aufgebrachten Materials, der Rate einer Materialaufbringung und/oder des Korrekturfaktors für einen Bediener des Straßenfertigers.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner mit folgenden Schritten: Empfangen eines Signals, das eine Dichte des dem Straßenfertiger zugeführten Materials angibt; und Ermitteln der von dem Straßenfertiger aufgebrachten Menge des Materials basierend auf der Dichte des dem Straßenfertiger zugeführten Materials.
Verfahren nach Anspruch 15, ferner mit folgenden Schritten: Empfangen einer zweiten Eingabe von dem Bediener des Straßenfertigers, wobei die zweiten Eingabe die Dichte des dem Straßenfertiger zugeführten Materials angibt; Empfangen einer dritten Eingabe von dem Bediener des Straßenfertigers, wobei die dritte Eingabe die Menge des dem Straßenfertiger zugeführten Materials angibt; und Erzeugen der Signale, die die Dichte und die Menge des dem Straßenfertiger zugeführten Materials angeben, basierend auf der zweiten und der dritten Eingabe.
Verfahren nach Anspruch 15, ferner beinhaltend automatisches Empfangen der Signale, die die Menge und die Dichte des dem Straßenfertiger zugeführten Materials angeben, von außerhalb des Straßenfertigers.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem: die Bohle einen oder mehrere Sensoren (58) enthält, die einem oder mehreren Aktoren (30, 36, 50, 56) zugeordnet sind, die mit einer oder mehreren Bohlenplatten (44) verbunden sind, die zum Formen einer Schicht (38) des aufgebrachten Materials ausgebildet sind; und das Verfahren ferner das Empfangen eines Signals, das eine Position der einen oder mehreren Bohlenplatten angibt, von dem einen oder den mehreren Sensoren beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 18, ferner mit folgenden Schritten: Ermitteln eines Dickenprofils einer Schicht des aufgebrachten Materials basierend auf dem Signal von dem einen oder den mehreren Sensoren; und Ermitteln der Menge des von dem Straßenfertiger aufgebrachten Materials basierend auf dem Dickenprofil der Schicht des Straßendeckenmaterials.
Straßenfertiger (10) mit: einem Maschinenrahmen (20); mehreren Traktionsvorrichtungen (22), die zum Tragen des Maschinenrahmens ausgebildet sind; einer Brennkraftmaschine (24), die an dem Maschinenrahmen montiert ist und die zum Antreiben der mehreren Traktionsvorrichtungen ausgebildet ist; einem Beschickungstrichter (14), der an einem ersten Ende des Maschinenrahmens montiert ist; einem Fördersystem (18), das zum Transportieren von Material von dem Beschickungstrichter zu einem zweiten Ende des Maschinenrahmens ausgebildet ist; einer Bohle (16), die an dem zweiten Ende des Maschinenrahmens montiert ist; einer Eingabevorrichtung (72), die zum Empfangen einer Eingabe von einem Bediener des Straßenfertigers ausgebildet ist, wobei die Eingabe eine Höhe der Bohle über einer Arbeitsoberfläche angibt; und einer Steuerung (68), die elektrisch mit der Eingabevorrichtung verbunden ist und ausgebildet ist zum: Ermitteln einer Menge eines von dem Straßenfertiger aufgebrachten Materials basierend auf der Eingabe; Empfangen eines Signals, das eine Menge eines dem Straßenfertiger zugeführten Materials angibt; Ermitteln eines Korrekturfaktors basierend auf der Menge des von dem Straßenfertiger aufgebrachten Materials und der Menge des dem Straßenfertiger zugeführten Materials; und Ermitteln einer nachfolgenden Menge des von dem Straßenfertiger aufgebrachten Materials basierend auf dem Korrekturfaktor.