DE102018128224A1

DE102018128224A1 - Einbaubohlen-Steuerungssystem

Info

Publication number: DE102018128224A1
Application number: DE102018128224.9A
Authority: DE
Inventors: John Eron Jorgensen
Original assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Current assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Priority date: 2017-11-13
Filing date: 2018-11-12
Publication date: 2019-05-16
Also published as: US20190145063A1; US20190376242A1; CN109778643B; CN109778643A; US10422086B2; US10550529B2

Abstract

Es wird ein Einbaubohlen-Steuerungssystem für ein Bohlensystem bereitgestellt. Das Einbaubohlen-Steuerungssystem umfasst eine Steuerung, die mit einem Positionssensor und mindestens einem von einem Bohlenentlastungssystem, einem Ausziehbohlen-Höhensystem und einem Stampfsystem kommunikativ gekoppelt ist. Die Steuerung ist dafür konfiguriert, ein Signal zu empfangen, das eine Position mindestens einer Ausziehbohle in Bezug auf eine Hauptbohle angibt. Außerdem ist die Steuerung dafür konfiguriert, eine Änderung der Position der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle zu bestimmen. Ferner ist die Steuerung dafür konfiguriert, mindestens eines von dem Bohlenentlastungssystem, dem Ausziehbohlen-Höhensystem und dem Stampfsystem basierend, zumindest teilweise, auf dieser Bestimmung zu steuern.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Einbaubohlen-Steuerungssystem. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung das Einbaubohlen-Steuerungssystem für ein Bohlensystem in Verbindung mit einer Baumaschine.
Hintergrund
Eine Maschine, wie etwa ein Fertiger, umfasst eine daran installierte Einbaubohlen-Baueinheit für den Einbau einer Asphaltdecke. Die Einbaubohlen-Baueinheit kann im Allgemeinen in Bezug auf einen Rahmen der Maschine frei beweglich sein. Dadurch können die Dicke der asphaltierten Oberfläche und der Winkel, unter dem die Einbaubohlen-Baueinheit den Asphalt auf dem Untergrund einbauen kann, bei einem Gleichgewicht der Kräfte auftreten, die der einzubauende Asphalt auf die Einbaubohlen-Baueinheit ausübt.
In vielen Situationen kann die Einbaubohlen-Baueinheit eine Hauptbohle und eine an die Hauptbohle gekoppelte Ausziehbohle aufweisen. Die Ausziehbohle kann dafür geeignet sein, dass die Breite der Einbaubohlen-Baueinheit vergrößert wird und zwar auf der Grundlage der Position der Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle. Wenn dabei durch Ein- oder Ausfahren der Ausziehbohle die Einbaubreite geändert wird, können sich auch die auf die Einbaubohlen-Baueinheit wirkenden Kräfte ändern. Diese Änderung bei den Kräften kann zu Schwankungen der Dicke der asphaltierten Oberfläche über der Breite der Einbaubohlen-Baueinheit führen.
Um bei geänderter Breite der Einbaubohlen-Baueinheit eine bestimmte Solldicke der asphaltierten Oberfläche zu wahren, kann es erforderlich sein, an der Einbaubohlen-Baueinheit eine oder mehrere manuelle Einstellungen vorzunehmen. So können manuelle Eingriffe zum Einstellen der Einbaubohlen-Baueinheit nötig sein, durch die wiederum sich die Bearbeitungszeit verlängert, die Maschinenstillstandszeit verlängert wird, die Prozessgenauigkeit/-qualität verringert wird usw. Daher besteht ein Bedarf an einem verbesserten Steuerungssystem für solch eine Einbaubohlen-Baueinheit.
Im US-Patent Nr. 5,575,583 ist eine Vorrichtung zum Steuern eines Materialzuführungssystems eines Fertigers beschrieben. Das Materialzuführungssystem umfasst einen Zuführförderer und eine Verteilerschnecke. Die Vorrichtung weist einen Sensor auf, der die Materialmenge am Rand der Einbaubohle überwacht und in Reaktion darauf ein die Ist-Materialhöhe angebendes Signal erzeugt. Mittels eines Drehschalters wird ein Soll-Materialhöhensignal erzeugt, das eine Sollmenge des Materials am Rand der Einbaubohle angibt. Eine Steuerung empfängt die Ist- und Soll-Materialhöhensignale, bestimmt in Reaktion auf die Differenz zwischen den Signalgrößen eine Soll-Drehzahl der Schnecke und erzeugt ein Steuersignal, um die Schnecke mit der Soll-Drehzahl zu drehen. Ein elektrohydraulisches System empfängt das Steuersignal und dreht die Schnecke mit der Soll-Drehzahl.
Kurzdarstellung der Offenbarung
Unter einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Baumaschine bereitgestellt. Die Baumaschine umfasst einen Rahmen und ein Bohlensystem, das dafür ausgelegt ist, beweglich an den Rahmen gekoppelt zu sein. Das Bohlensystem umfasst eine Hauptbohle, mindestens eine Ausziehbohle, die dafür ausgelegt ist, in Bezug auf die Hauptbohle beweglich gekoppelt zu sein, und einen Positionssensor, der in Verbindung mit der mindestens einen Ausziehbohle bereitgestellt ist. Außerdem umfasst das Bohlensystem mindestens eines von einem Bohlenentlastungssystem, das mit mindestens einer von der Hauptbohle und der mindestens einen Ausziehbohle wirkverbunden ist, einem Ausziehbohlen-Höhensystem, das mit der mindestens einen Ausziehbohle wirkverbunden ist, und einem Stampfsystem, das mit mindestens einer von der Hauptbohle und der mindestens einen Ausziehbohle wirkverbunden ist. Des Weiteren umfasst das Bohlensystem eine Steuerung, die mit dem Positionssensor und mindestens einem von dem Bohlenentlastungssystem, dem Ausziehbohlen-Höhensystem und dem Stampfsystem kommunikativ gekoppelt ist. Die Steuerung ist dafür konfiguriert, ein Signal zu empfangen, das eine Position der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle angibt. Außerdem ist die Steuerung dafür konfiguriert, eine Änderung der Position der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle zu bestimmen. Ferner ist die Steuerung dafür konfiguriert, mindestens eines von dem Bohlenentlastungssystem, dem Ausziehbohlen-Höhensystem und dem Stampfsystem basierend, zumindest teilweise, auf dieser Bestimmung zu steuern.
Unter einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Einbaubohlen-Steuerungssystem für ein Bohlensystem bereitgestellt. Das Bohlensystem umfasst eine Hauptbohle und mindestens eine Ausziehbohle. Das Einbaubohlen-Steuerungssystem umfasst einen Positionssensor, der in Verbindung mit der mindestens einen Ausziehbohle bereitgestellt ist. Außerdem umfasst das Einbaubohlen-Steuerungssystem mindestens eines von einem Bohlenentlastungssystem, das mit mindestens einer von der Hauptbohle und der mindestens einen Ausziehbohle wirkverbunden ist, einem Ausziehbohlen-Höhensystem, das mit der mindestens einen Ausziehbohle wirkverbunden ist, und einem Stampfsystem, das mit mindestens einer von der Hauptbohle und der mindestens einen Ausziehbohle wirkverbunden ist. Des Weiteren umfasst das Einbaubohlen-Steuerungssystem eine Steuerung, die mit dem Positionssensor und mindestens einem von dem Bohlenentlastungssystem, dem Ausziehbohlen-Höhensystem und dem Stampfsystem kommunikativ gekoppelt ist. Die Steuerung ist dafür konfiguriert, ein Signal zu empfangen, das eine Position der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle angibt. Außerdem ist die Steuerung dafür konfiguriert, eine Änderung der Position der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle zu bestimmen. Ferner ist die Steuerung dafür konfiguriert, mindestens eines von dem Bohlenentlastungssystem, dem Ausziehbohlen-Höhensystem und dem Stampfsystem basierend, zumindest teilweise, auf dieser Bestimmung zu steuern.
Unter noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Steuern eines Bohlensystems in Verbindung mit einer Baumaschine bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Empfangen eines Signals, das eine Position mindestens einer Ausziehbohle in Bezug auf eine Hauptbohle angibt. Außerdem umfasst das Verfahren ein Bestimmen einer Änderung der Position der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle. Ferner umfasst das Verfahren ein Steuern mindestens eines von einem Bohlenentlastungssystem, einem Ausziehbohlen-Höhensystem und einem Stampfsystem basierend, zumindest teilweise, auf dieser Bestimmung.
Weitere Merkmale und Aspekte dieser Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung deutlich.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Baumaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine schematische Darstellung eines Einbaubohlen-Steuerungssystems, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, für die Maschine von 1; und
3 ist ein Ablaufplan, der eine Funktionsweise, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, des Einbaubohlen-Steuerungssystems von 2 veranschaulicht.

Ausführliche Beschreibung
Soweit möglich werden zur Bezeichnung gleicher oder ähnlicher Teile überall in der Zeichnung gleiche Bezugszeichen verwendet. Mit Bezug auf 1: Es ist eine beispielhafte Baumaschine 100 veranschaulicht. Die Baumaschine 100 wird im Folgenden synonym als „Maschine 100“ bezeichnet. Genauer gesagt, die Maschine 100 ist eine Einbaumaschine. Die Maschine 100 weist einen Rahmen 102 auf. Der Rahmen 102 ist geeignet, verschiedene Bauteile der Maschine 100 zu tragen. Die Maschine 100 weist ein Gehäuse 104 auf, das am Rahmen 102 angebaut ist. Das Gehäuse 104 ist geeignet, eine Antriebsquelle (nicht gezeigt) einzuschließen. Die Antriebsquelle kann irgendeine allgemein bekannte Antriebsquelle sein, wie etwa eine Verbrennungskraftmaschine, Batterien, ein Motor usw. Die Antriebsquelle ist geeignet, die Maschine 100 bei Betriebs- und Mobilitätsanforderungen mit Kraft bzw. Energie zu versorgen.
Außerdem weist die Maschine 100 Bodeneingriffselemente 106 auf, die beweglich an den Rahmen 102 gekoppelt sind. In den veranschaulichten Ausführungsformen umfassen die Bodeneingriffselemente 106 Räder. In anderen Ausführungsformen können die Bodeneingriffselemente 106 Laufwerksketten umfassen. Die Bodeneingriffselemente 106 sind geeignet, für eine Manövrierfähigkeit der Maschine 100 auf einer Bodenoberfläche zu sorgen und diese zu unterstützen. Außerdem umfasst die Maschine 100 eine Einbaubohlen-Baueinheit 108, die am Rahmen 102 angebaut ist. Die Einbaubohlen-Baueinheit 108 wird im Folgenden synonym als „Baueinheit 108“ bezeichnet. Die Baueinheit 108 umfasst eine Hauptbohle 110, die am Rahmen 102 beweglich angebracht ist. Genauer gesagt, die Hauptbohle 110 ist an ein Ende eines Zugarms 112 gekoppelt. Das andere Ende des Zugarms 112 kann mit dem Rahmen 102 der Maschine 100 drehbeweglich verbunden sein, derart, dass die Baueinheit 108 gezogen bzw. geschleppt wird.
Außerdem umfasst die Baueinheit 108 eine an die Hauptbohle 110 angebaute Ausziehbohle 114. Die Ausziehbohle 114 ist beweglich an die Hauptbohle 110 gekoppelt. In einer Ausführungsform kann die Hauptbohle 110 einen Schlitten 116 zum Anbringen der Ausziehbohle 114 umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die Ausziehbohle 114 am hinteren Ende der Hauptbohle 110 angebaut sein. In noch weiteren Ausführungsformen kann die Ausziehbohle 114 je nach Einsatzerfordernissen vor der Hauptbohle 110 angebaut werden.
Außerdem umfasst die Maschine 100 einen an den Rahmen 102 angebauten Maschinenführerstand 118. Der Maschinenführerstand 118 ist dafür ausgelegt, verschiedene Funktionen, die mit der Maschine 100 in Zusammenhang stehen, und in einigen Ausführungsformen Funktionen, die mit der Baueinheit 108 in Zusammenhang stehen, zu steuern. Außerdem umfasst die Maschine 100 einen Bohlenbedienstand 120. Der Bohlenbedienstand 120 ist dafür ausgelegt, verschiedene Funktionen, die mit der Baueinheit 108 in Zusammenhang stehen, und in einigen Ausführungsformen Funktionen, die mit der Maschine 100 in Zusammenhang stehen, zu steuern. Der Maschinenführerstand 118 kann einen oder mehrere Sitze 122 für einen Maschinenführer bzw. Bediener umfassen. Überdies kann sowohl der Maschinenführerstand 118 als auch der Bohlenbedienstand 120 entsprechende Benutzerschnittstellen 124, 126 umfassen. Die Benutzerschnittstellen 124, 126 können dafür ausgelegt sein, vom Maschinenführer bzw. Bediener verschiedene Eingaben zu empfangen und während des Betriebs der Maschine 100 und/oder der Baueinheit 108 dem Maschinenführer bzw. Bediener Informationen anzuzeigen.
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Einbaubohlen-Steuerungssystem 200 für die Baueinheit 108. Mit Bezug auf 2: Es ist eine schematische Darstellung des Einbaubohlen-Steuerungssystems 200 gezeigt. Das Einbaubohlen-Steuerungssystem 200 wird im Folgenden synonym als „System 200“ bezeichnet. Das System 200 umfasst einen Positionssensor 202, der in Verbindung mit der Ausziehbohle 114 bereitgestellt ist. Der Positionssensor 202 ist dafür ausgelegt, ein Signal zu erzeugen, das die Position der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Hauptbohle 110 angibt. Bei dem Positionssensor 202 kann es sich um einen allgemein bekannten Positionssensor handeln, wie etwa einen Zylinderpositionssensor, der einem Hydraulikzylinder 128 (in 1 gezeigt) der Ausziehbohle 114 zugeordnet ist, einen Näherungssensor, einen Ultraschallsensor, einen kapazitiven Positionssensor, einen induktiven Positionssensor, einen potentiometrischen Positionssensor, einen optischen Positionssensor usw.
Außerdem umfasst das System 200 eines oder mehrere von einem Bohlenentlastungssystem 204, einem Ausziehbohlen-Höhensystem 206 und einem Tamper- bzw. Stampfsystem 208. Das Bohlenentlastungssystem 204 ist mit der Hauptbohle 110 und/oder der Ausziehbohle 114 wirkverbunden. Das Bohlenentlastungssystem 204 ist dafür ausgelegt, das auf eine asphaltierte Oberfläche oder die Bodenoberfläche wirkende Gewicht der Einbaubohlen-Baueinheit 108 zu variieren. Insbesondere kann das Bohlenentlastungssystem 204 einen oder mehrere Hydraulikzylinder 130 (in 1 gezeigt) umfassen, die an den Rahmen 102 und die Einbaubohlen-Baueinheit 108 gekoppelt sind. Der Hydraulikzylinder 130 ist dafür ausgelegt, das wirkende Gewicht der Einbaubohlen-Baueinheit 108, einschließlich der Hauptbohle 110 und/oder der Ausziehbohle 114 basierend auf einem Druck davon zu variieren.
Das Ausziehbohlen-Höhensystem 206 ist mit der Ausziehbohle 114 wirkverbunden. Das Ausziehbohlen-Höhensystem 206 ist dafür ausgelegt, die Höhe der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die asphaltierte Oberfläche oder die Bodenoberfläche zu variieren. Insbesondere kann das Ausziehbohlen-Höhensystem 206 ein oder mehrere Spindelantriebssysteme (nicht gezeigt) umfassen, die an die Ausziehbohle 114 gekoppelt sind. Das Spindelantriebssystem kann einen Hydraulikmotor oder einen Elektromotor umfassen, der mit einer Kette wirkverbunden ist. Die Kette kann mit einer Spindel wirkverbunden sein, die des Weiteren mit der Ausziehbohle 114 wirkverbunden sein kann. Durch Betreiben des Hydraulik- oder Elektromotors kann die Position der Spindel im Spindelantriebssystem und damit die Position der Ausziehbohle 114 geändert werden. Dementsprechend ist das Spindelantriebssystem dafür ausgelegt, die Höhe der Ausziehbohle 114 auf der Grundlage ihrer Position zu variieren.
Das Stampfsystem 208 ist mit der Hauptbohle 110 und/oder der Ausziehbohle 114 wirkverbunden. Das Stampfsystem 208 ist dafür ausgelegt, die Stampfergeschwindigkeit und/oder die Stampferamplitude des Stampfsystems 208 zu variieren. In einer Ausführungsform kann das Stampfsystem 208 ein wellenbasiertes Stampfsystem (nicht gezeigt) sein. Dabei kann das Stampfsystem 208 dafür ausgelegt sein, die Drehzahl und/oder die Betriebsamplitude einer Exzenterwelle, die dem wellenbasierten Stampfsystem zugeordnet ist, zu variieren. In einer anderen Ausführungsform kann das Stampfsystem 208 ein zylinderbasiertes Stampfsystem (nicht gezeigt) sein. Dabei kann das Stampfsystem 208 dafür ausgelegt sein, eine Betriebsfrequenz und/oder eine Betriebsamplitude eines oder mehrerer Hydraulikzylinder, die dem zylinderbasierten Stampfsystem zugeordnet sind, zu variieren.
Ferner umfasst das System 200 eine Steuerung 210. Bei der Steuerung 210 kann es sich um eine allgemein bekannte Steuereinheit handeln, die dafür ausgelegt ist, verschiedene Funktionen des Systems 200 zu erfüllen. In einer Ausführungsform kann die Steuerung 210 eine dedizierte Steuereinheit sein, die dafür konfiguriert ist, Funktionen zu erfüllen, die mit dem System 200 in Zusammenhang stehen. In einer anderen Ausführungsform kann die Steuerung 210 eine der Maschine 100 zugeordnete Maschinensteuereinheit (MCU: Machine Control Unit), eine der Kraftmaschine der Maschine 100 zugeordnete Kraftmaschinen-Steuereinheit (ECU: Engine Control Unit) usw. sein, die dafür konfiguriert ist, Funktionen im Zusammenhang mit dem System 200 zu erfüllen.
Die Steuerung 210 ist mit dem Positionssensor 202 und einem oder mehreren von dem Bohlenentlastungssystem 204, dem Ausziehbohlen-Höhensystem 206 und dem Stampfsystem 208 kommunikativ gekoppelt. Dementsprechend ist die Steuerung 210 dafür konfiguriert, das Signal zu empfangen, das die Position der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Hauptbohle 110 angibt. Außerdem ist die Steuerung 210 dafür konfiguriert, anhand des empfangenen Signals eine Änderung der Position der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Hauptbohle 110 zu bestimmen.
Überdies ist die Steuerung 210 dafür konfiguriert, basierend auf dieser Bestimmung eines oder mehrere von dem Bohlenentlastungssystem 204, dem Ausziehbohlen-Höhensystem 206 und/oder dem Stampfsystem 208 zu steuern. In einer Ausführungsform kann die Steuerung 210 basierend auf einem Ausfahren der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Hauptbohle 110 das Bohlenentlastungssystem 204 steuern, um das wirkende Gewicht der Einbaubohlen-Baueinheit 108 zu erhöhen. Insbesondere kann die Steuerung 210, um das wirkende Gewicht der Einbaubohlen-Baueinheit 108 einschließlich der Hauptbohle 110 und/oder der Ausziehbohle 114 zu erhöhen, den Druck des einen oder der mehreren Hydraulikzylinder 130 steuern, die dem Bohlenentlastungssystem 204 zugeordnet sind. In einer anderen Situation kann die Steuerung 210 basierend auf einem Einfahren der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Hauptbohle 110 das Bohlenentlastungssystem 204 steuern, um das wirkende Gewicht der Einbaubohlen-Baueinheit 108 durch Steuern des Drucks des einen oder der mehreren Hydraulikzylinder 130, die dem Bohlenentlastungssystem 204 zugeordnet sind, zu verringern.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Steuerung 210 basierend auf dem Ausfahren der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Hauptbohle 110 das Ausziehbohlen-Höhensystem 206 steuern, um die Höhe der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Bodenoberfläche zu verringern. Insbesondere kann die Steuerung 210 den dem Ausziehbohlen-Höhensystem 206 zugeordneten Hydraulik- oder Elektromotor steuern, um die Höhe der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Bodenoberfläche zu verringern. In einer anderen Situation kann die Steuerung 210 basierend auf dem Einfahren der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Hauptbohle 110 das Ausziehbohlen-Höhensystem 206 steuern, um die Höhe der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Bodenoberfläche zu vergrößern und zwar durch Steuern des dem Ausziehbohlen-Höhensystem 206 zugeordneten Hydraulik- oder Elektromotors.
In noch einer weiteren Ausführungsform kann die Steuerung 210 basierend auf dem Ausfahren der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Hauptbohle 110 das Stampfsystem 208 steuern, um die Stampfergeschwindigkeit und/oder die Stampferamplitude des Stampfsystems 208 zu verringern. Insbesondere kann die Steuerung 210, um die Stampfergeschwindigkeit des Stampfsystems 208 zu verringern, die Drehzahl der Exzenterwelle, die dem wellenbasierten Stampfsystem zugeordnet ist, verringern oder kann die Betriebsfrequenz des einen oder der mehreren Hydraulikzylinder, die dem zylinderbasierten Stampfsystem zugeordnet sind, verringern. Insbesondere kann die Steuerung 210, um die Stampferamplitude des Stampfsystems 208 zu verringern, die Betriebsamplitude des wellenbasierten Stampfsystems oder des einen oder der mehreren Hydraulikzylinder, die dem zylinderbasierten Stampfsystem zugeordnet sind, verringern.
In einer anderen Situation kann die Steuerung 210 basierend auf dem Einfahren der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Hauptbohle 110 das Stampfsystem 208 steuern, um die Stampfergeschwindigkeit und/oder die Stampferamplitude des Stampfsystems 208 zu erhöhen. Insbesondere kann die Steuerung 210, um die Stampfergeschwindigkeit des Stampfsystems 208 zu erhöhen, die Drehzahl der Exzenterwelle, die dem wellenbasierten Stampfsystem zugeordnet ist, erhöhen oder kann die Betriebsfrequenz des einen oder der mehreren Hydraulikzylinder, die dem zylinderbasierten Stampfsystem zugeordnet sind, erhöhen. Auch kann die Steuerung 210, um die Stampferamplitude des Stampfsystems 208 zu erhöhen, die Betriebsamplitude des wellenbasierten Stampfsystems oder des einen oder der mehreren Hydraulikzylinder, die dem zylinderbasierten Stampfsystem zugeordnet sind, erhöhen.
Die Steuerung 210 kann das Bohlenentlastungssystem 204, das Ausziehbohlen-Höhensystem 206 und/oder das Stampfsystem 208 basierend auf einem allgemein bekannten Verfahren oder Prozess steuern. Beispielsweise, in einer Ausführungsform, kann die Steuerung 210 das Bohlenentlastungssystem 204, das Ausziehbohlen-Höhensystem 206 und/oder das Stampfsystem 208 basierend auf einem Datensatz steuern, der in einer Datenbank 212 gespeichert ist, die mit der Steuerung 210 kommunikativ gekoppelt ist. Der Datensatz kann verschiedene Werte eines oder mehrerer Betriebsparameter, die mit dem Bohlenentlastungssystem 204, dem Ausziehbohlen-Höhensystem 206 und dem Stampfsystem 208 in Zusammenhang stehen, für verschiedene Positionen der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Hauptbohle 110 umfassen.
In einer anderen Ausführungsform kann die Steuerung 210 das Bohlenentlastungssystem 204, das Ausziehbohlen-Höhensystem 206 und/oder das Stampfsystem 208 basierend auf einem in der Datenbank 212 gespeicherten mathematischen Ausdruck steuern. Dabei kann die Steuerung 210 verschiedene Werte eines oder mehrerer Betriebsparameter, die mit dem Bohlenentlastungssystem 204, dem Ausziehbohlen-Höhensystem 206 und dem Stampfsystem 208 in Zusammenhang stehen, für verschiedene Positionen der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Hauptbohle 110 auf der Grundlage des mathematischen Ausdrucks ableiten. Außerdem sollte beachtet werden, dass die Steuerung 210 eines oder mehrere von dem Bohlenentlastungssystem 204, dem Ausziehbohlen-Höhensystem 206 und dem Stampfsystem 208 einzeln, sequenziell oder gleichzeitig auf der Grundlage der Position der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Hauptbohle 110 und auf der Grundlage der Einsatzerfordernisse steuern kann.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren 300 zum Steuern der der Maschine 100 zugeordneten Einbaubohlen-Baueinheit 108. In 3 ist ein Ablaufplan des Verfahrens 300 dargestellt. Im Schritt 302 empfängt die Steuerung 210 das Signal, das die Position der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Hauptbohle 110 angibt, vom Positionssensor 202. Im Schritt 304 bestimmt die Steuerung 210 anhand des empfangenen Signals die Änderung der Position der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Hauptbohle 110. Im Schritt 306 wird/werden von der Steuerung 210 eines oder mehrere von dem Bohlenentlastungssystem 204, dem Ausziehbohlen-Höhensystem 206 und dem Stampfsystem 208, die der Einbaubohlen-Baueinheit 108 zugeordnet sind, basierend auf dieser Bestimmung gesteuert.
Insbesondere kann, in einer Situation, ein Steuern des Bohlenentlastungssystems 204 basierend auf dem Ausfahren bzw. Einfahren der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Hauptbohle 110 ein Erhöhen oder Verringern des wirkenden Gewichts der Einbaubohlen-Baueinheit 108 umfassen. Zusätzlich oder optional, in einer anderen Situation, kann ein Steuern des Ausziehbohlen-Höhensystems 206 basierend auf dem Ausfahren bzw. Einfahren der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Hauptbohle 110 ein Absenken oder Anheben der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Bodenoberfläche umfassen. Zusätzlich oder optional, in noch einer weiteren Situation, kann ein Steuern des Stampfsystems 208 basierend auf dem Ausfahren bzw. Einfahren der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Hauptbohle 110 ein Verringern oder Erhöhen der Stampfergeschwindigkeit und/oder der Stampferamplitude des Stampfsystems 208 umfassen.
Das Bohlen-Steuerungssystem 200 stellt ein einfaches, effizientes und kostengünstiges Verfahren zum Steuern verschiedener der Einbaubohlen-Baueinheit 108 zugeordneter Systeme, wie etwa des Bohlenentlastungssystems 204, des Ausziehbohlen-Höhensystems 206 und/oder des Stampfsystems 208 basierend auf dem Ausfahren und Einfahren der Ausziehbohle 114 in Bezug auf die Hauptbohle 110 bereit. Von daher kann das System 200 manuelle Eingriffe zum Steuern des Bohlenentlastungssystems 204, des Ausziehbohlen-Höhensystems 206 und/oder des Stampfsystems 208, die auf der Position der Ausziehbohle 114 basieren, einschränken.
Dementsprechend kann das System 200 eine Automatisierung eines Bohleneinstellprozesses ermöglichen, was wiederum die Dauer der Bohleneinstellung verkürzt, die Prozessgenauigkeit verbessert, die Einbauleistung verbessert, den Arbeitsaufwand reduziert, die Ausfallzeiten reduziert und so weiter. Das System 200 kann Bauteile/Systeme benutzen, die bereits auf der Maschine 100 installiert sind, wie etwa den Positionssensor 202, die Steuerung 210,das Bohlenentlastungssystem 204, das Ausziehbohlen-Höhensystem 206 und/oder das Stampfsystem 208 usw., wodurch wiederum die Gesamtsystemkosten niedrig gehalten werden. Außerdem kann das System 200 auf jeder Maschine bei geringfügiger oder keiner Abwandlung des vorhandenen Systems nachgerüstet werden, wodurch wiederum die Installationskosten niedrig und die Maschinenstillstandszeit kurz gehalten werden.
Obwohl Aspekte der vorliegenden Offenbarung insbesondere mit Bezug auf die vorstehenden Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurden, versteht sich für den Fachmann, dass durch Modifikation der offenbarten Maschinen, Systeme und Verfahren verschiedene weitere Ausführungsformen in Betracht gezogen werden können, ohne vom Gedanken und Schutzbereich der Offenbarung abzukommen. Es versteht sich, dass derartige Ausführungsformen in den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung, wie aufgrund der Ansprüche und Äquivalente davon bestimmt, fallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 5575583 [0005]

Claims

Baumaschine, umfassend: einen Rahmen und eine Einbaubohlen-Baueinheit, die dafür ausgelegt ist, beweglich an den Rahmen gekoppelt zu sein, wobei die Einbaubohlen-Baueinheit Folgendes umfasst: eine Hauptbohle; mindestens eine Ausziehbohle, die dafür ausgelegt ist, in Bezug auf die Hauptbohle beweglich gekoppelt zu sein; einen Positionssensor, der in Verbindung mit der mindestens einen Ausziehbohle bereitgestellt ist; mindestens eines von einem Bohlenentlastungssystem, das mit mindestens einer von der Hauptbohle und der mindestens einen Ausziehbohle wirkverbunden ist, einem Ausziehbohlen-Höhensystem, das mit der mindestens einen Ausziehbohle wirkverbunden ist, und einem Stampfsystem, das mit mindestens einer von der Hauptbohle und der mindestens einen Ausziehbohle wirkverbunden ist; und eine Steuerung, die mit dem Positionssensor und mindestens einem von dem Bohlenentlastungssystem, dem Ausziehbohlen-Höhensystem und dem Stampfsystem kommunikativ gekoppelt ist, wobei die Steuerung dafür konfiguriert ist, ein Signal zu empfangen, das eine Position der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle angibt; eine Änderung der Position der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle zu bestimmen und mindestens eines von dem Bohlenentlastungssystem, dem Ausziehbohlen-Höhensystem und dem Stampfsystem basierend, zumindest teilweise, auf dieser Bestimmung zu steuern.
Maschine nach Anspruch 1, wobei ein Steuern des Bohlenentlastungssystems basierend auf einem Ausfahren der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle ferner ein Erhöhen des wirkenden Gewichts der Einbaubohlen-Baueinheit umfasst.
Maschine nach Anspruch 2, wobei das Bohlenentlastungssystem mindestens einen an die Einbaubohlen-Baueinheit gekoppelten Hydraulikzylinder umfasst und der mindestens eine Hydraulikzylinder dafür ausgelegt ist, das wirkende Gewicht der Einbaubohlen-Baueinheit basierend auf einem Druck davon zu variieren.
Maschine nach Anspruch 1, wobei ein Steuern des Ausziehbohlen-Höhensystems basierend auf einem Ausfahren der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle ferner ein Verringern der Höhe der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf eine Bodenoberfläche umfasst.
Maschine nach Anspruch 4, wobei das Ausziehbohlen-Höhensystem mindestens ein Spindelantriebssystem umfasst, das an die mindestens eine Ausziehbohle gekoppelt ist, und das mindestens eine Spindelantriebssystem dafür ausgelegt ist, auf der Grundlage ihrer Position die Höhe der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Bodenoberfläche zu variieren.
Maschine nach Anspruch 1, wobei ein Steuern des Stampfsystems basierend auf einem Ausfahren der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle ferner ein Verringern mindestens einer von einer Stampfergeschwindigkeit und einer Stampferamplitude des Stampfsystems umfasst.
Maschine nach Anspruch 6, wobei ein Steuern der Stampfergeschwindigkeit ferner mindestens eines umfasst von einem Verringern der Drehzahl einer Welle, die einem wellenbasierten Stampfsystem zugeordnet ist, und einem Verringern der Betriebsfrequenz mindestens eines Hydraulikzylinders, der einem zylinderbasierten Stampfsystem zugeordnet ist.
Maschine nach Anspruch 6, wobei ein Steuern der Stampferamplitude ferner ein Verringern einer Betriebsamplitude mindestens eines von einem wellenbasierten Stampfsystem und mindestens einem Hydraulikzylinder, der einem zylinderbasierten Stampfsystem zugeordnet ist, umfasst.
Einbaubohlen-Steuerungssystem für eine Einbaubohlen-Baueinheit, wobei die Einbaubohlen-Baueinheit eine Hauptbohle und mindestens eine Ausziehbohle aufweist, wobei das Einbaubohlen-Steuerungssystem Folgendes umfasst: einen Positionssensor, der in Verbindung mit der mindestens einen Ausziehbohle bereitgestellt ist; mindestens eines von einem Bohlenentlastungssystem, das mit mindestens einer von der Hauptbohle und der mindestens einen Ausziehbohle wirkverbunden ist, einem Ausziehbohlen-Höhensystem, das mit der mindestens einen Ausziehbohle wirkverbunden ist, und einem Stampfsystem, das mit mindestens einer von der Hauptbohle und der mindestens einen Ausziehbohle wirkverbunden ist; und eine Steuerung, die mit dem Positionssensor und mindestens einem von dem Bohlenentlastungssystem, dem Ausziehbohlen-Höhensystem und dem Stampfsystem kommunikativ gekoppelt ist, wobei die Steuerung dafür konfiguriert ist, ein Signal zu empfangen, das eine Position der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle angibt; eine Änderung der Position der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle zu bestimmen und mindestens eines von dem Bohlenentlastungssystem, dem Ausziehbohlen-Höhensystem und dem Stampfsystem basierend, zumindest teilweise, auf dieser Bestimmung zu steuern.
Bohlen-Steuerungssystem nach Anspruch 9, wobei ein Steuern des Bohlenentlastungssystems basierend auf einem Ausfahren der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle ferner ein Erhöhen des wirkenden Gewichts der Einbaubohlen-Baueinheit umfasst.
Bohlen-Steuerungssystem nach Anspruch 10, wobei das Bohlenentlastungssystem mindestens einen an die Einbaubohlen-Baueinheit gekoppelten Hydraulikzylinder umfasst und der mindestens eine Hydraulikzylinder dafür ausgelegt ist, das wirkende Gewicht der Einbaubohlen-Baueinheit basierend auf einem Druck davon zu variieren.
Einbaubohlen-Steuerungssystem nach Anspruch 9, wobei ein Steuern des Ausziehbohlen-Höhensystems basierend auf einem Ausfahren der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle ferner ein Verringern der Höhe der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf eine Bodenoberfläche, umfasst.
Einbaubohlen-Steuerungssystem nach Anspruch 12, wobei das Ausziehbohlen-Höhensystem mindestens ein Spindelantriebssystem umfasst, das an die mindestens eine Ausziehbohle gekoppelt ist, und das mindestens eine Spindelantriebssystem dafür ausgelegt ist, auf der Grundlage ihrer Position die Höhe der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Bodenoberfläche zu variieren.
Einbaubohlen-Steuerungssystem nach Anspruch 9, wobei ein Steuern des Stampfsystems basierend auf einem Ausfahren der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle ferner ein Verringern mindestens einer von einer Stampfergeschwindigkeit und einer Stampferamplitude des Stampfsystems umfasst.
Einbaubohlen-Steuerungssystem nach Anspruch 14, wobei ein Steuern der Stampfergeschwindigkeit ferner mindestens eines umfasst von einem Verringern der Drehzahl einer Welle, die einem wellenbasierten Stampfsystem zugeordnet ist, und einem Verringern der Betriebsfrequenz mindestens eines Hydraulikzylinders, der einem zylinderbasierten Stampfsystem zugeordnet ist.
Einbaubohlen-Steuerungssystem nach Anspruch 14, wobei ein Steuern der Stampferamplitude ferner ein Verringern einer Betriebsamplitude mindestens eines von einem wellenbasierten Stampfsystem und mindestens einem Hydraulikzylinder, der einem zylinderbasierten Stampfsystem zugeordnet ist, umfasst.
Verfahren zum Steuern einer Einbaubohlen-Baueinheit in Verbindung mit einer Baumaschine, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen eines Signals, das eine Position mindestens einer Ausziehbohle in Bezug auf eine Hauptbohle angibt; Bestimmen einer Änderung der Position der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle und Steuern mindestens eines von einem Bohlenentlastungssystem, einem Ausziehbohlen-Höhensystem und einem Stampfsystem basierend, zumindest teilweise, auf dieser Bestimmung.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei ein Steuern des Bohlenentlastungssystems basierend auf einem Ausfahren der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle ferner ein Erhöhen des wirkenden Gewichts der Einbaubohlen-Baueinheit umfasst.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei ein Steuern des Ausziehbohlen-Höhensystems basierend auf einem Ausfahren der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle ferner ein Verringern der Höhe der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf eine Bodenoberfläche umfasst.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei ein Steuern des Stampfsystems basierend auf einem Ausfahren der mindestens einen Ausziehbohle in Bezug auf die Hauptbohle ferner ein Verringern mindestens einer von einer Stampfergeschwindigkeit und einer Stampferamplitude des Stampfsystems umfasst.