DE102018204819A1

DE102018204819A1 - Vorrichtung zum Einstellen einer Drehzahl einer Mischtrommel eines Fahrmischers

Info

Publication number: DE102018204819A1
Application number: DE102018204819.3A
Authority: DE
Inventors: Andreas Jauch; Wolfgang Gebhard
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2019-10-02

Abstract

Eine Umfeldsensorik 3 erkennt die Menge des aus der Mischtrommel 2 geförderten Mischguts 7, wobei die Drehzahl der Mischtrommel 2 in Abhängigkeit der von der Umfeldsensorik 3 sensierten Menge des Mischgutes 7 geregelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen einer Drehzahl einer Mischtrommel eines Fahrmischers nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Aus der US 20170080600 A1 ist ein Fahrmischer bekannt, bei welchem die Drehzahl der Mischtrommel in Abhängigkeit eines Signals eines Sensors eingestellt wird.
Aus der DE 2924736 A1 ist eine Kontrollvorrichtung für einen Fahrmischer bekannt, bei welchem mittels einer Kamera die Füllung der Trommel des Fahrmischers angezeigt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Einstellen einer Drehzahl einer Mischtrommel eines Fahrmischers zu schaffen, mittels welcher der Fahrer insbesondere beim Entleervorgang entlastet wird, oder ein Entleervorgang autonom möglich ist.
Die Aufgabe wird mit einer die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden gattungsgemäßen Vorrichtung gelöst.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zum Einstellen einer Drehzahl einer Mischtrommel eines Fahrmischers eine Möglichkeit auf, Signale von einer Sensorvorrichtung zu empfangen und die Trommeldrehzahl in Abhängigkeit dieser Signale der Sensorvorrichtung anzusteuern, wobei die Sensorvorrichtung als Umfeldsensorik ausgebildet ist, wodurch der Entladevorgang der Mischtrommel sensierbar ist.
Unter dem Begriff Umfeldsensorik ist hierbei eine Sensorik zu verstehen, welche dazu ausgebildet ist, zumindest den Entladevorgang des Transportgutes aus der Mischtrommel zu überwachen. Hierbei kann beispielsweise die Erkennung einer aus der Mischtrommel abgeführten Menge an Transportgut verstanden werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, eine Füllhöhe in einem Behältnis, beispielsweise einer Wanne oder einem Krankübel zu erkennen. In einer weiteren Ausgestaltungsform besteht die Möglichkeit, dass die Umfeldsensorik erkennt, ob das Transportgut, welches auch Mischgut genannt wird, in ein Behältnis oder andere mögliche Auffangvarianten gefördert wird. Das Mischgut kann beispielsweise auf ein Förderband oder in eine Schalung oder auch nur auf einen Haufen gefördert werden. Durch das Erkennen des Behältnisses kann die Vorrichtung die Trommeldrehzahl beim Entleeren der Mischtrommel des Fahrmischers entsprechend ansteuern bzw. einzustellen. Erkennt beispielsweise die Umfeldsensorik einen Krankübel, welcher in einer bestimmten Höhe befüllt ist, und erkennt die Menge an Mischgut, welches sich noch auf der Schurre, auch Rinne genannt, befindet, so kann die Vorrichtung die Drehzahl der Mischtrommel so ansteuern, dass das Behältnis mit dem gewünschten Zielbefüllungsgrad befüllt wird und kein Mischgut mehr von der Schurre in das Behältnis fließt. Bei Verwendung eines Förderbandes besteht die Möglichkeit, dass die Umfeldsensorik eine optimale Befüllung des Förderbandes gewährleistet. Hierbei steuert die Vorrichtung die Drehzahl der Trommel entsprechend an, dass das Förderband optimal befüllt ist. Wird beispielsweise das Förderband manuell von einer Person in der Drehzahl verändert, so steuert die Vorrichtung die Drehzahl der Trommel entsprechend an, dass das Förderband optimal gefüllt bleibt. Entsprechendes gilt beispielsweise beim Befüllen eines Einfülltrichters einer Betonpumpe. Es besteht auch die Möglichkeit die Art des Behältnisses dadurch zu erkennen, dass am Behältnis ein TAG angebracht ist, welcher ebenfalls sensiert wird.
Indem die Vorrichtung die Drehzahl der Trommel in Abhängigkeit der Signale der Umfeldsensorik ansteuert, besteht die Möglichkeit, den Entleervorgang vollautomatisch oder sogar autonom durchzuführen. Es besteht die Möglichkeit, dass der Fahrmischer autonom zum Zielbehältnis fährt und anschließend der Entleervorgang vollautomatisch in Abhängigkeit der Signale der Umfeldsensorik gestartet wird und das Zielbehältnis mit dem gewünschten Zielfüllungsgrad befüllt wird.
Die Umfeldsensorik kann die absolute entleerte Ist-Menge, die sogenannte Totalmenge, erkennen. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Umfeldsensorik einen Mengenstrom des Transportgutes erkennt. Es besteht die Möglichkeit, dass die Umfeldsensorik eine bestimmte Menge, oder den sogenannten Volumenstrom oder das sogenannte Totalvolumen, erkennt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Umfeldsensorik anhand der Zusammensetzung des Mischgutes einen Massenstrom bzw. eine Totalmasse des Mischgutes, welches entleert wird, erkennt.
Um Signale der Umfeldsensorik zu erzeugen, kann beispielsweise die Umfeldsensorik eine oder mehrere Kameras, beispielsweise dreidimensionale Kameras, oder einen oder mehrere Radarsensoren oder einen oder mehrere Lidarsensoren aufweisen. Es besteht auch die Möglichkeit, eine Kombination dieser Sensoren zu verwenden. Mittels dieser Sensoren besteht die Möglichkeit, die aus der Mischtrommel abgeführte Menge an Transportgut zu ermitteln.
Vorzugsweise ist die Umfeldsensorik bzw. deren Sensoren sowie die Drehzahleinstellvorrichtung fest am Fahrmischer angeordnet. Die Umfeldsensorik kann neben der Ermittlung der von der Trommel abgeführten Menge an Transportgut auch weitere Funktionen ansteuern. Es besteht beispielsweise die Möglichkeit, die Umfeldsensorik auch als Rangierhilfe des Fahrmischers oder als Rückfahrkamera zu verwenden. Die Drehzahleinstellvorrichtung mittels welcher die Drehzahl der Mischtrommel angesteuert wird, kann eine separate Drehzahleinstellvorrichtung sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die im Fahrmischer vorhandene Drehzahleinstellvorrichtung zum Antrieb der Mischtrommel des Fahrmischers verwendet wird, welche zur automatischen Drehzahlsteuerung bzw. Regelung auch einen manuellen Eingriff zulässt.
Es besteht die Möglichkeit, die Vorrichtung zum Einstellen der Drehzahl der Mischtrommel des Fahrmischers so auszubilden, dass die Drehzahl der Mischtrommel so angesteuert wird, dass eine maximale vom Fördersystem aufnehmbare Menge an Mischgut erreicht wird. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Drehzahl anhand anderer Vorgaben gesteuert bzw. geregelt wird. Dies kann beispielsweise die Höhe des befüllten Krankübels sein, wobei zu Beginn bei leerem Krankübel die Drehzahl zum Entleeren der Mischtrommel höher ist als bei fast gefülltem Krankübel.
Es besteht die Möglichkeit, die Menge des Transportgutes, welches entleert wird, dadurch zu erkennen, dass die Breite des Mischgutstroms auf der Schurre oder Rinne erkannt wird. Ist die Schurre bzw. Rinne fast befüllt oder vollständig befüllt, wird die Entleerdrehzahl der Mischtrommel nicht mehr erhöht. Befindet sich jedoch auf der Schurre bzw. Rinne ein schmaler Strom des Transportgutes, so kann die Drehzahl erhöht werden. Die Breite des Transportgutes auf der Schurre oder Rinne kann somit ein Teil der anzusteuernden Drehzahl beeinflussen.
Es besteht auch die Möglichkeit, dass die Umfeldsensorik eine entleerte Menge erkennt und wenn diese entleerte Menge der entleerten Soll-Menge entspricht, die Drehzahl der Mischtrommel so ansteuert, dass kein weiteres Mischgut mehr entleert wird. Hierzu besteht die Möglichkeit, die Mischtrommel auch kurzzeitig in die andere Drehrichtung zu drehen. Die maximale Soll-Menge kann von einem Bediener, beispielsweise einer Person, des Fahrmischers vorgegeben werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die maximale Soll-Menge von der Vorrichtung selbst bestimmt wird, indem beispielsweise die Umfeldsensorik die Größe des Krankübels ermittelt. Es besteht auch die Möglichkeit, dass die maximale Soll-Menge von einer Zentrale vorgegeben wird und die Vorrichtung diese Daten beispielsweise aus einer Cloud empfängt oder herunterlädt.
Es besteht die Möglichkeit, aus dem Stillstand der Mischtrommel die Drehzahl zunächst rampenförmig zu erhöhen, um beispielsweise ein mögliches Maximum zu erreichen und hierbei die Zunahme des Förderstroms des Mischgutes mittels der Umfeldsensorik zu erkennen. Es besteht auch die Möglichkeit, beispielsweise während des Entladevorgangs die Drehzahl rampenförmig wieder zu reduzieren, wenn beispielsweise der Krankübel nahezu gefüllt ist.
Das Einstellen der Trommeldrehzahl kann eine Regelung oder eine Steuerung der Trommeldrehzahl beinhalten.
Die einzige Figur zeigt einen Fahrmischer 1 mit einer Mischtrommel 2 und einer am Fahrmischer 1 befestigten Umfeldsensorik 3. Die Vorrichtung weist eine Drehzahleinstellvorrichtung 4 auf, welche mit der Umfeldsensorik 3 in Verbindung steht und geeignet ist, die Drehzahl des Antriebs 5 der Mischtrommel 2 vorzugeben. Es besteht die Möglichkeit, dass der Antrieb 5 ausschließlich von der Drehzahleinstellvorrichtung 4 eine Drehzahlvorgabe erhält. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass der Antrieb 5 zusätzlich eine manuelle Vorgabe von einer Person erhält. Der Fahrmischer 1 kann von einer Person von einer Befüllungsstation, bei welcher der Fahrmischer 1 mit Transportgut befüllt wird, zur Baustelle gefahren werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass der Fahrmischer autonom die Befüllungsstation anfährt, dort mit Transport- oder Mischgut befüllt wird und anschließend autonom zur Baustelle fährt. Es besteht die Möglichkeit, dass mehrere Kameras am Fahrzeug angebracht sind. Mittels der Umfeldsensorik 3 kann der Fahrmischer 1 selbstständig ohne manuellen Eingriff durch eine Person den Zielort ansteuern und das Behältnis, beispielsweise die Betonwanne 6, erkennen und befüllen. Anstatt der Betonwanne 6 kann auch ein Auffangtrichter einer Betonpumpe, eine Schalung oder ein Förderband vorhanden sein. Die Umfeldsensorik 3 steuert somit über die Drehzahleinstellvorrichtung 4 die Drehrichtung und Drehzahl der Mischtrommel 2 an, damit Transportgut oder Mischgut 7 aus der Trommel 2 in die Betonwanne 6 gefördert wird. Hierbei besteht die Möglichkeit, dass die Umfeldsensorik 3 die Menge des Mischgutes 7 in der Betonwanne 6 und/oder die Menge des Mischgutes auf der Schurre oder Rinne 8, erkennt. Es besteht die Möglichkeit, dass die Umfeldsensorik 3 die Breite des Stroms des Mischgutes 7 im Verhältnis zur Gesamtbreite der Rinne 8 erkennt, wobei die Drehzahlverstelleinrichtung 4 die Drehzahl der Mischtrommel 2 auf eine maximale Drehzahl ansteuert, bei welcher die Rinne 8 vollständig befüllt ist, jedoch kein Mischgut seitlich von der Rinne 8 herunterfällt. Zusätzlich kann die Umfeldsensorik 3 die bereits in der Betonwanne 6 befindliche Menge an Mischgut 7 erkennen und die Menge des Mischgutes 7, welches sich bereits auf der Rinne 8 befindet, berücksichtigen. Die Drehzahleinstellvorrichtung 4 steuert dann die Drehzahl der Mischtrommel 2 so an, dass die Betonwanne 6 nicht überfüllt wird. Der Antrieb 5 kann als hydrostatischer Antrieb oder als elektrischer Antrieb ausgeführt sein.
Bezugszeichenliste

1: Fahrmischer
2: Mischtrommel
3: Umfeldsensorik
4: Drehzahleinstellvorrichtung
5: Antrieb
6: Betonwanne
7: Mischgut
8: Rinne

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 20170080600 A1 [0002]
DE 2924736 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung zum Einstellen einer Drehzahl einer Mischtrommel (2) eines Fahrmischers (1), wobei die Vorrichtung Signale von einer Sensorvorrichtung erhält und die Trommeldrehzahl in Abhängigkeit der Signale der Sensorvorrichtung steuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung als Umfeldsensorik (3) ausgebildet ist, wodurch ein Entladevorgang sensierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldsensorik (3) eine Menge des aus der Mischtrommel (2) geförderten Mischgutes (7) erkennt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge eine Totalmenge oder ein Mengenstrom ist, wobei die Totalmenge oder der Mengenstrom als Masse oder Volumen sensierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldsensorik (3) einen bildgebenden Sensor aufweist, welcher als Kamerasensor oder Radarsensor oder Lidarsensor ausbildbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeldsensorik (3) die Menge des Mischgutes in einer Rinne (8) oder auf einem Förderband oder in einer Wanne (6) oder in einem Krankübel oder in einem Auffangtrichter einer Betonpumpe sensiert.
Verfahren zum Einstellen einer Drehzahl einer Mischtrommel (2) eines Fahrmischers (1), wobei eine Umfeldsensorik (3) einen Entladevorgang des Fahrmischers (1) sensiert und daraus abgeleitete Signale einer Steuervorrichtung zuführt, welche die Trommeldrehzahl in Abhängigkeit der Signale der Umfeldsensorik (3) steuert.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung die Drehzahl der Mischtrommel (2) erniedrigt, wenn die Umfeldsensorik (3) eine Menge des Mischgutes (7) sensiert, welche größer als eine Soll-Menge ist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung die Drehzahl der Mischtrommel (2) erhöht, wenn die Umfeldsensorik (3) eine Menge des Mischgutes (7) sensiert, welche kleiner als eine Soll-Menge ist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung eine Menge eines Mischgutes (7) berücksichtigt, welche bereits die Mischtrommel (2) verlassen hat, jedoch noch nicht das Zielbehältnis erreicht hat.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zielmenge manuell vorgebbar ist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zielmenge automatisch von der Vorrichtung erkannt wird.