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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Antreiben einer Trommel eines Fahrmischers, die eine elektrische Antriebseinrichtung aufweist. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Antreiben einer Fahrmischertrommel mit solch einer Vorrichtung.
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Stand der Technik
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Für den Transport von Qualitätsbeton vom Mischwerk zur Baustelle werden heutzutage fast ausschließlich Fahrmischer eingesetzt, mit denen ein Entmischen des Betons während des Transports verhindert werden kann. Ein Fahrmischer umfasst eine Trommel zur Betonaufnahme, die über eine Antriebseinrichtung angetrieben werden kann. In der Trommel ist eine Mischspirale vorgesehen, die je nach Drehrichtung ein Befüllen oder Entleeren der Trommel ermöglicht. Die
JP 2017 - 109 505 A und die
WO 2016/ 068 020 A1 beziehen sich auf Fahrmischer, bei denen die Trommel über einen hydraulischen Motor angetrieben wird.
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Aus der
DE 20 2013 009 011 U1 ist ein Mischfahrzeug bekannt, aufweisend eine Mischertrommel und einen Antriebsstrang zum Antreiben der Mischertrommel. Der Antriebsstrang weist seinerseits einen Elektromotor und einen Netzanschluss zum Verbinden des Elektromotors mit einem Stromnetz auf. Schließlich weist der Antriebsstrang einen Generator zum Erzeugen elektrischer Energie bzw. einen Batteriesatz auf.
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Die
DE 20 2009 001 416 U1 beschreibt einen Trommelantrieb für einen Fahrmischer mit einem Fahrzeugantriebsstrang und einer Mischtrommel. Der Trommelantrieb ist durch wenigstens einen Elektromotor antreibbar.
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Die
EP 2 772 339 A1 offenbart einen Fahrmischer, umfassend zumindest einen LKW, auf dem ein Betonmischer montiert ist, der mit einer Mischtrommel für Beton und einer elektromechanischen Vorrichtung mit mindestens einem Elektromotor versehen ist, wobei die Vorrichtung mechanisch mit der Mischtrommel verbunden ist. Zum Stoppen und halten der Mischtrommel ist ein Bremselement vorgesehen.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine einfache und kostengünstige Möglichkeit vorzuschlagen, wie die Trommel eines Fahrmischers im Stillstand zuverlässig in Position gehalten werden kann.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Darstellung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Antreiben einer Mischertrommel eines Fahrmischers. Der Fahrmischer kann einen Grundrahmen und einen Mischeraufbau aufweisen, wobei der Mischeraufbau eine Mischertrommel und eine Vorrichtung zum Antreiben derselben gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweisen kann. Der Grundrahmen des Fahrmischers kann ein zwei-, drei- oder vierachsiger Lastkraftwagen sein, auf dem ein Mischeraufbau mit einer Trommel vorgesehen ist. Mit der Trommel können beispielsweise 6-7 m3, 8-9 m3 oder 10- 12 m3 Beton transportiert werden. Ebenfalls kann der Grundrahmen des Fahrmischers ein Sattelauflieger sein, auf dem ein Mischeraufbau mit einer Trommel vorgesehen ist, mit der beispielsweise bis zu 15 m3 Beton transportiert werden können.
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Die Vorrichtung weist einen elektrischen Motor zum Antreiben der Fahrmischertrommel über eine mechanische Wirkverbindung auf. Bei dem elektrischen Motor kann es sich um einen Synchron- oder Asynchronmotor handeln. Der elektrische Motor muss so ausgebildet sein, beispielsweise eine Leistung aufweisen, dass mit diesem die Mischertrommel eines Fahrmischers angetrieben werden kann. Der Antrieb erfolgt über eine mechanische Wirkverbindung. Ein Antreiben über eine mechanische Wirkverbindung erfordert eine ausschließlich mechanische Kopplung zwischen dem elektrischen Motor und der Mischertrommel. Dabei können in dem Antriebsstrang zwischen dem elektrischen Motor und der Fahrmischertrommel weitere mechanische Einrichtungen, beispielsweise eine Kupplung und/oder ein mechanisches Getriebe, vorgesehen sein. Es erfolgt jedoch keine Umwandlung in eine andere Energieform, die zum Antreiben der Mischertrommel verwendet wird. Insbesondere erfolgt keine Umwandlung der elektrischen Energie des elektrischen Motors in hydraulische Energie, die zum Antreiben der Trommel über einen Hydraulikmotor verwendet wird.
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Die Vorrichtung weist ferner eine Steuereinrichtung mit einer Sollschnittstelle zum Bereitstellen einer Solldrehzahl der Fahrmischertrommel auf. Bei einer Schnittstelle kann es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung um eine Eingabe-/Ausgabeeinrichtung handeln, welche beispielsweise zum Senden und Empfangen von Datenströmen in paketierter oder unpaketierter Form ausgebildet sein kann. Die Schnittstellen können als separate Einrichtungen ausgebildet sein. Alternativ können einige oder alle der Schnittstellen der vorliegenden Erfindung auch über eine einzige Einrichtung, zum Beispiel einen Bus, verwirklicht werden.
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Unter einer Solldrehzahl der Mischertrommel wird eine Drehzahl verstanden, die als angestrebte Trommeldrehzahl vorgegeben wird. Die Vorgabe kann beispielsweise unmittelbar durch einen Fahrer des Fahrmischers erfolgen, der die Solldrehzahl einstellt. Ebenso kann die Vorgabe mittelbar erfolgen, indem der Fahrer beispielsweise einen Befehl vorgibt, dem eine bestimmte Solldrehzahl durch die Steuereinrichtung zugeordnet wird. Zu unterscheiden ist die Solldrehzahl von der Istdrehzahl, welche die aktuell vorliegende Drehzahl der Trommel beschreibt. Die Steuereinrichtung umfasst ferner eine Istschnittstelle zum Bereitstellen einer Istdrehzahl der Trommel. Die Istdrehzahl kann beispielsweise über eine Sensoreinrichtung an einem mit der Trommel in Wirkverbindung stehenden Teil gemessen werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Istdrehzahl über die Leistungselektronik des Elektromotors ermittelt werden.
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Die Steuereinrichtung ist mit dem elektrischen Motor verbunden und eingerichtet, um die Trommeldrehzahl über den elektrischen Motor zu verstellen. Die Verstellung kann durch Vorgabe einer Spannung an den Motor durch eine zum Motor gehörende Leistungselektronik erfolgen. Die Leistungselektronik kann wiederum durch die Steuereinrichtung gesteuert werden. Bei einer Verstellung kann es sich um eine Erhöhung und Verringerung der Drehzahl handeln. Die Steuereinrichtung ist dabei eingerichtet, um die Trommeldrehzahl von einer über die Istschnittstelle bereitgestellten Istdrehzahl auf eine über die Sollschnittstelle bereitgestellte Solldrehzahl kontinuierlich zu verstellen. Unter einer kontinuierlichen Verstellung der Drehzahl wird im Rahmen der Erfindung eine Verstellung entlang einer stetigen Funktion verstanden. Die Funktion kann, muss aber nicht differenzierbar sein. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise eingerichtet sein, um die Drehzahl von der Istdrehzahl auf die Solldrehzahl kontinuierlich entlang einer Drehzahlrampe zu verstellen. Unter einer Drehzahlrampe wird ein linearer Drehzahlverlauf von einer Start- zu einer Zieldrehzahl verstanden. Ebenso ist es denkbar, dass die Drehzahl entlang einer stetigen aber nicht linearen Funktion verstellt wird.
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Fahrer von Fahrmischern sind an Mischtrommeln mit hydraulischen Antrieben gewöhnt, die bei angeforderten Drehzahländerungen eine gewisse Trägheit aufweisen. Derartige Hydraulikantriebe weisen im Vergleich zu elektrischen Antrieben jedoch eine schlechtere Energieeffizienz auf. Die vorliegende Erfindung stellt demnach einen energieeffizienten Trommelantrieb bereit, der ein für den Fahrer gewohntes Verhalten aufweist. Durch das kontinuierliche Verstellen der Drehzahl von der Ist- auf die Solldrehzahl kann die Systemträgheit der Hydraulik nämlich auch bei rein elektrischen Mischtrommelantrieben abgebildet werden. Die Sicherheit und der Komfort für den Fahrer des Fahrmischers werden so erhöht.
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Die Steuereinrichtung kann ferner eine Anforderungsschnittstelle zum Bereitstellen einer Bedieneranforderung aufweisen. Unter einer Bedieneranforderung wird eine Vorgabe des Bedieners hinsichtlich des Betriebs der Mischtrommel verstanden. Mit der Anforderungsschnittstelle kann eine Eingabeeinrichtung verbunden sein, über welche beispielsweise der Fahrer des Fahrmischers eine Anforderung eingeben kann. Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, um die Drehzahlverstellung von der Istdrehzahl auf die Solldrehzahl an eine über die Anforderungsschnittstelle bereitgestellte Bedieneranforderung anzupassen. In anderen Worten kann ein Bediener Einfluss auf die Art der Drehzahlverstellung nehmen, was einen höheren Komfort ermöglicht. Ebenso können so Befehle, wie ein Notstop, durch den Bediener eingeleitet werden. Damit kann auch die Sicherheit erhöht werden.
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Beispielsweise ist die Steuereinrichtung eingerichtet, um einen Verstellgradienten von der Istdrehzahl auf die Solldrehzahl an eine über die Anforderungsschnittstelle bereitgestellte Anforderung anzupassen. Wählt der Bediener beispielsweise einen maximalen Verstellgradienten aus, kann eine Drehzahlverstellung mit einem großen Gradienten durchgeführt werden. Bei Auswahl eines minimalen Gradienten kann die Drehzahlverstellung sanfter und langsamer ausfallen.
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Ebenso ist es denkbar, dass die Steuereinrichtung eingerichtet ist, um in Abhängigkeit einer an der Anforderungsschnittstelle bereitgestellten Anforderung eine Solldrehzahl an der Sollschnittstelle bereitzustellen. In anderen Worten kann durch Eingabe einer Anforderung durch den Bediener nicht nur die Art der Verstellung auf den Sollwert, sondern auch der Sollwert selbst beeinflusst oder festgelegt werden.
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Gibt der Bediener beispielsweise ein Signal zum Stoppen der Trommel an der Anforderungsschnittstelle ein, kann für diesen Befehl eine bestimmte Solldrehzahl in der Steuereinrichtung hinterlegt sein. Für andere Befehle können andere Solldrehzahlen hinterlegt sein. Die für den Stoppbefehl hinterlegte Solldrehzahl kann so gering sein, dass ein quasistationärer Trommelzustand herbeigeführt wird. Das heißt, dass eine Trommeldrehzahl vorliegt, die im Lichte des technischen Gebiets vernachlässigbar ist und einem Stillstand gleichkommt. Die Trommeldrehzahl kann dabei geringer als die Drehzahl des elektrischen Motors sein, indem ein untersetzendes Getriebe zwischen Motor und Trommel vorgesehen wird. Durch Vorsehen einer geringen Solldrehzahl an der Sollschnittstelle im Falle eines Stoppbefehls können der Elektromotor und damit die Trommel im Stillstand eindeutig positioniert und in Position gehalten werden.
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Dabei kann die für den Stoppbefehl hinterlegte Solldrehzahl in Mischrichtung bereitgestellt werden, um ein Austreten von Mischgut zu verhindern. Die Steuereinrichtung kann ferner eingerichtet sein, um die Drehrichtung der an der Sollschnittstelle bereitgestellten Solldrehzahl während der Stoppanforderung zu wechseln. Der Drehrichtungswechsel kann periodisch erfolgen. So ist keinerlei Drehbewegung der Trommel sichtbar.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung eine Bremse aufweisen, welche mit der Steuereinrichtung über eine Bremsschnittstelle verbunden sein kann. Durch die Bremse können der elektrische Motor und die Trommel beim Trommelstopp fest in Position gehalten werden. Bei der Bremse kann es sich um eine Negativbremse handeln, die bei Aktivierung geöffnet wird und sich ohne Signal im geschlossenen Zustand befindet. Dies kann beispielsweise mittels einer Feder und/oder eines Permanentmagneten erfolgen.
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Im Rahmen einer Ausführungsform weist die Steuereinrichtung ferner eine Lastschnittelle auf, um eine Trommellast zu ermitteln. Unter einer Trommellast wird die auf die Trommel wirkende Belastung durch beispielsweise geladenes Gut verstanden. Die Steuereinrichtung kann dabei eingerichtet sein, um die Drehzahlverstellung der Mischtrommel an die ermittelte Trommellast anzupassen. Beispielsweise ist es denkbar, dass der Gradient der Drehzahlverstellung an eine Last der Trommel angepasst wird. Ferner kann bei leerer Trommel das Vorsehen einer Haltefunktion durch Bereitstellen einer geringen Solldrehzahl an der Sollschnittstelle, wie oben beschrieben, ausbleiben. Bei leerer Trommel kann nämlich kein Drehmoment über eine Trommelfüllung auf die Trommel aufgebracht werden. Eine Drehbewegung der Trommel kann dabei über einen Drehzahlsensor überwacht werden. Darüber hinaus ist es denkbar, dass beim Halten der Trommel im Stoppmodus ein Rückstellmoment durch die Trommel selbst erzeugt wird. Solch ein Rückstellmoment kann beispielsweise beim Laden oder Entladen der Trommel mit Beton auftreten. Über die Lastschnittstelle kann solch ein Rückstellmoment erfasst werden. Die Steuereinrichtung kann ferner eingerichtet sein, um über den elektrischen Motor eine Gegenreaktion auf das Rückstellmoment einzuleiten, beispielsweise durch Bereitstellen einer Haltemomentrampe an der Sollschnittstelle.
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Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Trommel für einen Fahrmischer mit einer Vorrichtung zum Antreiben der Trommel nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Ebenso bezieht sich die Erfindung auf einen Fahrmischer mit solch einer Trommel. Hinsichtlich des Verständnisses der einzelnen Merkmale und deren Vorteile wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
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Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Antreiben einer Fahrmischertrommel eines Fahrmischers unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Das Verfahren umfasst das Ermitteln einer Solldrehzahl der Trommel an der Sollschnittstelle und das Ermitteln einer Istdrehzahl der Trommel an der Istschnittstelle. Darüber hinaus umfasst das Verfahren das kontinuierliche Verstellen der Trommeldrehzahl über den elektrischen Motor von der über die Istschnittstelle bereitgestellten Istdrehzahl auf die über die Sollschnittstelle bereitgestellte Solldrehzahl. Hinsichtlich des Verständnisses der einzelnen Merkmale und deren Vorteile wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
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Figurenliste
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- 1 zeigt einen schematischen Aufbau eines Fahrmischers mit einer Vorrichtung zum Antreiben einer Fahrmischertrommel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Antreiben einer Fahrmischertrommel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 3-5 zeigen beispielhafte Umsetzungen des Verfahrens aus 2.
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
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In 1 ist ein schematischer Aufbau eines Fahrmischers 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Fahrmischer 1 dieser Ausführungsform umfasst einen mechanischen Antriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor 2, der über eine Kupplung 3 und ein Fahrgetriebe 4 mit einem Differentialgetriebe 5 verbunden ist. Das Differentialgetriebe 5 verteilt ein Abtriebsdrehmoment des Fahrgetriebes 4 auf zwei Räder 6.1 und 6.2 des Fahrmischers 1. Der Verbrennungsmotor ist in dieser Ausführungsform ein Dieselmotor. An einem Nebenantrieb des Verbrennungsmotors 2 ist über eine Kupplung 7 ein elektrischer Generator 8 angebunden. Über die Leistungselektronik 9 des Generators 8 lässt sich ein Energiespeicher 10, beispielsweise ein Akkumulator und/oder Kondensator, laden. Die Leistungselektronik 9 des Generators 8 kann einen Gleichrichter und einen Schalter zum Schalten der elektrischen Verbindung zwischen Generator 8 und Energiespeicher 10 sowie weitere Bauelemente aufweisen.
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An den Energiespeicher 10 ist ein elektrischer Motor 12 über eine Leistungselektronik 11 angebunden. Die Leistungselektronik 11 des Motors 12 kann einen Wechselrichter und einen Schalter zum Schalten der elektrischen Verbindung zwischen Energiespeicher 10 und elektrischem Motor 12 sowie weitere Bauelemente aufweisen. Der Motor 12 wird in dieser Ausführungsform mit Energie des Energiespeichers 10 betrieben. Mit dem elektrischen Motor 12 wird in dieser Ausführungsform über eine Kupplung 13 und ein Trommelgetriebe 14 die Mischtrommel 15 des Fahrmischers 1 angetrieben. Der elektrische Motor 12 steht damit in mechanischer Wirkverbindung mit der Trommel 15. Folglich umfasst der Fahrmischer 1 dieser Ausführungsform keinen hydraulischen Antrieb zum Antreiben der Mischtrommel 15. Das Verfahren kann auch bei anderen Systemen angewendet werden, wie beispielsweise bei einem rein elektrisches Fahrzeug, einem Hybrid-Fahrzeug oder bei Fahrzeuge mit anderen elektrische Energie Erzeugern wie beispielsweise einer Brennstoffzelle.
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Darüber hinaus umfasst der Fahrmischer 1 eine Steuereinrichtung 16, die eine Istschnittstelle 17 aufweist, mit welcher ein Drehzahlsensor 18 verbunden ist. Der Drehzahlsensor 18 ist in dieser Ausführungsform an der Abtriebswelle des elektrischen Motors 12 vor der Kupplung 13 vorgesehen ist. Über den Drehzahlsensor 18 und die Istschnittstelle 17 lässt sich die aktuelle Drehzahl der Mischtrommel 15 ermitteln. Die Leistungselektronik 11 des elektrischen Motors 12 ist mit einer Motorschnittstelle 19 der Steuereinrichtung 16 verbunden und kann über diese gesteuert werden. Die Motorschnittstelle 19 fungiert ferner als Lastschnittstelle 19, über welche die aktuelle Last der Trommel mittels der Leistungselektronik 11 abgefragt werden kann.
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Der Fahrmischer 1 umfasst eine Drehzahleingabeeinrichtung 20 zum Eingeben einer Solldrehzahl der Mischtrommel 15. Die Drehzahleingabeeinrichtung 20 ist im Fahrerhaus vorgesehen und kann als digitales Tableau, Hebel, Spracheingabe und/oder auf andere Weise ausgebildet sein. Die Drehzahleingabeeinrichtun 20 und die Anforderungseingabeeinrichtung 23 kann sich auch am hinteren Fahrzeugteil befinden, oder nicht gebunden, beispielsweise über eine Funkverbindung Signale geben, oder parallel mehrere Platzierungen aufweisen.
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Die Drehzahleingabeeinrichtung 20 ist mit einer Sollschnittstelle 21 der Steuereinrichtung 16 verbunden. Darüber hinaus umfasst die Steuereinrichtung 16 eine Anforderungsschnittstelle 22, die mit einer Anforderungseingabeeinrichtung 23 verbunden ist. Die Anforderungseingabeeinrichtung 23 kann entsprechend der Drehzahleingabeeinrichtung 20 ausgebildet und im Fahrerhaus des Fahrmischers 1 angeordnet sein. Über die Anforderungseingabeeinrichtung 23 kann an der Anforderungsschnittstelle 22 eine Bedieneranforderung bereitgestellt werden.
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Die Steuereinrichtung 16 ist eingerichtet, um das im Folgenden unter Bezugnahme auf 2 beschriebene Verfahren auszuführen. In einem ersten Schritt I wird ermittelt, welche Solldrehzahl an der Sollschnittstelle 21 bereitzustellen ist. Hierzu wird zunächst über die Anforderungsschnittstelle 22 ermittelt, ob über die Anforderungseingabeeinrichtung 23 eine Anforderung eingegeben wurde, für welche eine Solldrehzahl s in der Steuereinrichtung 16 hinterlegt ist. Wird beispielsweise ein Stoppen, ein Halten, ein Notstop oder ein langsames Auslaufen der Trommel 15 durch einen Bediener über die Anforderungseingabeeinrichtung 23 angefordert, ist hierfür in der Steuereinrichtung 16 jeweils eine Solldrehzahl s hinterlegt. Sofern eine Anforderung mit hinterlegter Solldrehzahl s über die Anforderungseingabeeinrichtung 23 eingegeben wurde, wird die hinterlegte Solldrehzahl s an der Sollschnittstelle 21 bereitgestellt. Andernfalls wird eine über die Drehzahleingabeeinrichtung 20 eingegebene Solldrehzahl an der Sollschnittstelle 21 bereitgestellt. Ist auch keine Solldrehzahl über die Drehzahleingabeeinrichtung 20 eingegeben worden, kehrt das Verfahren zurück zum Start.
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Anschließend wird in einem Schritt II über die Istschnittstelle 17 und den Drehzahlsensor 18 die aktuelle Drehzahl der Mischtrommel 15 ermittelt. Weichen Soll- und Istdrehzahl voneinander ab, ist eine Verstellung der Drehzahl der Mischtrommel 15 auf die Solldrehzahl erforderlich.
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Hierzu wird zunächst in einem Schritt III ermittelt, ob über die Anforderungseingabeeinrichtung 23 eine Anforderung des Bedieners hinsichtlich des Modus der Drehzahlverstellung eingeben wurde. Der Bediener kann in der vorliegenden Ausführungsform zwischen einem soften, normalen und maximalen Verstellgradienten wählen. Ebenso wird über die Lastschnittstelle 19 und die Leistungselektronik 11 des Elektromotors 12 die Last der Trommel 15 ermittelt.
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In einem weiteren Schritt IV wird unter Berücksichtigung des in Schritt III eingegebenen Modus sowie der ermittelten Trommellast eine Drehzahlrampe bestimmt, mit welcher die Istdrehzahl auf die in Schritt I ermittelte Solldrehzahl verstellt werden soll. Wurde beispielsweise durch einen Bediener ein maximaler Verstellgradient gewählt, wird hier eine steilere Rampe als bei einem minimalen Gradienten bereitgestellt. Anschließend wird die Drehzahl von der Istdrehzahl auf die Solldrehzahl entsprechend der bestimmten Drehzahlrampe verstellt und das Verfahren kehrt zurück zu Schritt I.
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3-5 zeigen beispielhafte Umsetzungen des Verfahrens aus 2. In den Diagrammen der Figuren ist auf der Ordinate jeweils die Drehzahl U und auf der Abszisse jeweils die Zeit t aufgetragen. Positive Ordinatenwerte, also positive Drehzahlen, beziehen sich auf die Mischrichtung der Trommel 15, negative Werte auf die Entleerungsrichtung der Trommel 15. Dabei stellt in den Figuren das obere Diagramm jeweils den durch einen Bediener des Fahrmischers 1 angeforderten Drehzahlverlauf dar. Das untere Diagramm der Figuren zeigt die Umsetzung dieser Drehzahlanforderung durch die Steuereinrichtung 16 der vorliegenden Erfindung.
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In 3 fordert der Bediener sprungartig eine Erhöhung der Trommeldrehzahl auf r1 in Mischrichtung an. Dies erfolgt in dieser Ausführungsform durch Eingeben einer Solldrehzahl r1 über die Drehzahleingabeeinrichtung 20. Die Steuereinrichtung 16 bestimmt eine Drehzahlrampe p1 zum Verstellen der Trommeldrehzahl von der Istdrehzahl, die im vorliegenden Beispiel null beträgt, auf die Solldrehzahl r1 .
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In 4 fordert der Bediener sprungartig das Stoppen der Trommel 15 an, die vorher bei einer Drehzahl r2 in Entleerungsrichtung rotiert. Dies erfolgt in dieser Ausführungsform beispielsweise durch Eingabe eines Stoppbefehls über die Anforderungseingabeeinrichtung 23. Da für einen Stoppbefehl in der Steuereinrichtung 16 eine Solldrehzahl s in Mischrichtung hinterlegt ist, wird diese an der Sollschnittstelle bereitgestellt. Die Steuereinrichtung 16 bestimmt eine Drehzahlrampe p2 , entlang welcher die Drehzahl von der Istdrehzahl r2 auf die Solldrehzahl s verstellt wird.
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In 5 fordert der Bediener eine sprunghafte Erhöhung aus dem Stillstand auf die Drehzahl r1 in Mischrichtung an, welche durch die Steuereinrichtung 16 durch eine Drehzahlrampe p3 umgesetzt wird. Anschließend wird eine kontinuierliche Erhöhung von der Drehzahl r1 auf die Drehzahl r4 in Mischrichtung mit einem Gradienten g1 angefordert. Diese Anforderung wird durch die Steuereinrichtung 16 über eine Drehzahlrampe p4 mit einem maximalen Anstiegsgradienten g2 umgesetzt, der geringer als der Gradient g1 ist. Die Steuereinrichtung 16 begrenzt demnach den maximal zulässigen Gradienten, um zu vermeiden, dass der Fahrmischer in sicherheitskritische Zustände kommt. Anschließend wird durch den Bediener eine kontinuierliche Verringerung der Drehzahl auf die Drehzahl r1 mit einem Gradienten g3 angefordert. Diese Anforderung wird durch eine Drehzahlrampe p5 mit einem maximalen Verringerungsgradienten g4 umgesetzt, der ebenfalls kleiner als der Gradient g3 ist. Daraufhin wird eine sprunghafte Verringerung der Drehzahl auf null, also ein Stoppen angefordert. Hier wird entsprechend den obigen Ausführungen zu 2 die Drehzahl mit einer Rampe p6 auf die Drehzahl s verringert. Die darauffolgend angeforderte sprunghafte Verringerung auf die Drehzahl r2 in Entleerungsrichtung wird mit einer Drehzahlrampe p7 umgesetzt. Schlussendlich wird eine kontinuierliche Verringerung der Drehzahl auf r3 in Entleerungsrichtung mit einem Gradienten g5 angefordert. Die Steuereinrichtung 16 setzt diese Anforderung mit einer Drehzahlrampe p8 um, welche wiederum einen geringeren Gradienten g6 entsprechend den obigen Ausführungen aufweist.
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Durch Eingabe eines minimalen, normalen oder maximalen Verstellgradienten über die Anforderungseingabeeinrichtung 23 durch einen Bediener und/oder durch Berücksichtigung der Last der Trommel 15, wie oben ausgeführt, kann der Gradient der Drehzahlrampen p1-p8 angepasst werden. Eine Anpassung ist in dieser Ausführungsform dabei lediglich insofern möglich, als dass der maximal zulässige Gradient nicht überschritten wird, wie oben ausgeführt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrmischer
- 2
- Verbrennungsmotor
- 3
- Kupplung
- 4
- Fahrgetriebe
- 5
- Differentialgetriebe
- 6.1, 6.2
- Räder
- 7
- Kupplung
- 8
- Generator
- 9
- Leistungselektronik Generator
- 10
- Energiespeicher
- 11
- Leistungselektronik Elektromotor
- 12
- Elektromotor
- 13
- Kupplung
- 14
- Trommelgetriebe
- 15
- Mischtrommel
- 16
- Steuereinrichtung
- 17
- Istschnittstelle
- 18
- Drehzahlsensor
- 19
- Motorschnittstelle, Lastschnittstelle
- 20
- Drehzahleingabeeinrichtung
- 21
- Drehzahlschnittstelle
- 22
- Anforderungsschnittstelle
- 23
- Anforderungseingabeeinrichtung
- p1-p8
- Drehzahlrampe
- g1-g6
- Drehzahlgradient
- U, r1-r4, s
- Drehzahl
- t
- Zeit
- I
- Ermitteln Solldrehzahl
- II
- Ermitteln Istdrehzahl
- III
- Ermitteln Trommellast, Bedieneranforderung
- IV
- Drehzahlverstellung
