DE102019113568A1

DE102019113568A1 - Systeme und verfahren zur steuerung des materialflusses einer kaltfräse

Info

Publication number: DE102019113568A1
Application number: DE102019113568.0A
Authority: DE
Inventors: Colton Hirman; Eric S. Engelmann; Nicholas J. Argenziano; Timothy M. O'Donnell
Original assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Current assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Priority date: 2018-05-22
Filing date: 2019-05-21
Publication date: 2019-11-28
Also published as: CN110512508A; US10428471B1; CN110512508B

Abstract

Ein beispielhaftes Kaltfrässystem beinhaltet einen Maschinenrahmen (16), eine Fräswalze (14), eine erste Fördereinrichtung (30), eine zweite Fördereinrichtung (32), einen Schwenksensor (53) und ein Steuermodul (402). Die Fräswalze (14) ist drehbar mit dem Maschinenrahmen (16) gekoppelt. Die erste Fördereinrichtung (30) ist dazu ausgestaltet, gefrästes Material (110) von der Fräswalze (14) weg zu fördern. Die zweite Fördereinrichtung (32) ist dazu ausgestaltet, das gefräste Material (110) von der ersten Fördereinrichtung (30) zu einer Abladeposition (45) zu fördern, und die zweite Fördereinrichtung (32) ist schwenkbar mit dem Maschinenrahmen (16) verbunden. Ein Schwenksensor (53) ist dazu ausgestaltet, Schwenkdaten entsprechend einer Schwenkstellung der zweiten Fördereinrichtung (32) zu erzeugen. Das Steuermodul (402) steht in elektrischer Verbindung mit dem Schwenksensor (53), und das Steuermodul (402) ist dazu ausgestaltet, die Schwenkdaten zu empfangen und die Bewegung der zweiten Fördereinrichtung (32) auf Grundlage der Schwenkdaten zu steuern.

Description

Technisches Gebiet
Dieses Dokument betrifft allgemein Kaltfräsen, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein, und insbesondere den Betrieb von Fördersystemen zum Austragen des gefrästen Materials von einer Kaltfräse.
Hintergrund
Straßen mit Asphaltoberflächen werden gebaut, um den Fahrzeugverkehr zu erleichtern. In Abhängigkeit von der Benützungsdichte, dem Zustand des Untergrunds, von Temperaturschwankungen, Feuchtigkeitsschwankungen, und/oder dem physikalischen Alter wird die Oberfläche der Straßen schließlich verformt, uneben, unfähig, die Radlasten zu tragen, oder auf andere Arten ungeeignet für den Straßenverkehr. Um die Straßen für den weiteren Straßenverkehrseinsatz wieder in Stand zu setzen, wird abgenützter Asphalt zur Vorbereitung der Belagserneuerung entfernt.
Kaltfräsen, die manchmal auch als Straßenfräsen oder Aufreißer bezeichnet werden, sind Maschinen, die typischerweise einen von mit Raupenketten versehenen Antriebseinheiten vorgetriebenen Rahmen umfassen. Der Rahmen trägt einen Motor, eine Bedienerstation, und eine Fräswalze. Die mit Schneidwerkzeugen ausgerüstete Fräswalze wird durch eine geeignete Schnittstelle von dem Motor gedreht, um die Fahrbahn zu vermahlen. Das aufgebrochene Straßenmaterial wird von der Fräswalze auf eine untere oder erste Fördereinrichtung abgelegt, um von der Unterseite der Maschine weg entfernt zu werden. Das Material wird dann von der ersten Fördereinrichtung auf eine obere oder zweite Fördereinrichtung übertragen, welche das Material von der Maschine weg und über einen in der Nähe befindlichen Lastwagen transportiert. Das Material bewegt sich die zweite Fördereinrichtung hoch und fällt von deren Ende in das Fahrzeug, um von der Arbeitsstelle weg transportiert zu werden.
Zusammenfassung
Hierin werden zur Veranschaulichung Kaltfräsensysteme und - verfahren mit einem Fördereinrichtungsbetrieb zur Übertragung von gefrästem Material beschrieben.
In einem beispielhaften Kaltfräsensystem beinhaltet die Kaltfräse einen Maschinenrahmen, eine Fräswalze, eine erste Fördereinrichtung, eine zweite Fördereinrichtung, einen Schwenksensor und ein Steuermodul. Die Fräswalze ist drehbar mit dem Maschinenrahmen gekoppelt. Die erste Fördereinrichtung ist dazu ausgestaltet, gefrästes Material von der Fräswalze weg zu fördern. Die zweite Fördereinrichtung, die schwenkbar mit dem Maschinenrahmen verbunden ist, ist dazu ausgestaltet, das gefräste Material von der ersten Fördereinrichtung zu einer Abladeposition zu fördern. Der Schwenksensor ist dazu ausgestaltet, Schwenkdaten entsprechend einer Schwenkstellung der zweiten Fördereinrichtung zu erzeugen. Das Steuermodul steht in elektrischer Verbindung mit dem Schwenksensor und ist dazu ausgestaltet, die Schwenkdaten zu empfangen und die Bewegung der zweiten Fördereinrichtung auf Grundlage der Schwenkdaten zu steuern.
In einer weiteren beispielhaften Kaltfräse beinhaltet die Kaltfräse einen Maschinenrahmen, eine Fräswalze, eine erste Fördereinrichtung, eine zweite Fördereinrichtung, einen Deflektor und ein Deflektorstellglied zur Bewegung des Deflektors. Die Fräswalze ist drehbar mit dem Maschinenrahmen gekoppelt. Die erste Fördereinrichtung ist dazu ausgestaltet, gefrästes Material von der Fräswalze weg zu fördern. Der Deflektor mit einer Deflektoroberfläche ist dazu ausgestaltet, zumindest einen Teil des gefrästen Materials, das die erste Fördereinrichtung verlässt, zu einem Eingangsende der zweiten Fördereinrichtung hin umzuleiten. Der Deflektor ist durch das Deflektorstellglied beweglich mit dem Maschinenrahmen gekoppelt. Die zweite Fördereinrichtung ist durch ein Schwenkstellglied schwenkbar mit dem Maschinenrahmen verbunden und ist dazu ausgestaltet, das gefräste Material von der ersten Fördereinrichtung zu einer Abladeposition zu fördern. Die Kaltfräse kann auch einen Stellungssensor und ein Steuermodul umfassen. Der Stellungssensor ist dazu ausgestaltet, Stellungsdaten zu erzeugen, die einen Strömungspfad des gefrästen Materials anzeigen. Das Steuermodul steht in elektrischer Verbindung mit dem Stellungssensor und dem Deflektorstellglied. Um den Materialfluss zu steuern, ist das Steuermodul dazu ausgestaltet, die Stellungsdaten zu empfangen und das Deflektorstellglied zu steuern, um die Deflektorstellung auf Grundlage der Stellungsdaten einzustellen.
In einem beispielhaften Verfahren zum Betreiben einer Kaltfräse umfasst das Verfahren das Empfangen einer Eingabe, um einen Fräsbetrieb durchzuführen. Nach Erhalt einer Eingabe umfasst das Verfahren das Senden einer Anweisung an ein Fräswalzen-Antriebselement, um eine Fräswalze zu drehen, die drehbar mit einem Maschinenrahmen gekoppelt ist. Die Fräswalze ist dazu ausgestaltet, das gefräste Material zu erzeugen und es an eine erste Fördereinrichtung zu liefern. Eine zweite Fördereinrichtung ist schwenkbar mit dem Maschinenrahmen gekoppelt und ist dazu ausgestaltet, von der ersten Fördereinrichtung, zumindest einen Teil des gefrästen Materials zu empfangen. Um die Stellung der zweiten Fördereinrichtung zu steuern, umfasst das Verfahren das Erzeugen von Schwenkdaten mit einem Schwenksensor, die einer Schwenkstellung der zweiten Fördereinrichtung relativ zu dem Maschinenrahmen entsprechen. Das Verfahren umfasst ferner das Empfangen der Schwenkdaten und das Bestimmen auf Grundlage der Schwenkdaten, dass die Schwenkstellung der zweiten Fördereinrichtung eingestellt werden sollte. Um die Stellung der zweiten Fördereinrichtung einzustellen, umfasst das Verfahren das Senden einer Anweisung an ein Schwenkstellglied, das mit dem Maschinenrahmen und der zweiten Fördereinrichtung gekoppelt ist und sich zwischen diesen erstreckt, um die Schwenkstellung der zweiten Fördereinrichtung einzustellen.
Figurenliste
In den Zeichnungen, die nicht unbedingt maßstabgetreu sind, können gleiche Bezugszahlen in den verschiedenen Ansichten gleiche Komponenten bezeichnen. Gleiche Bezugszahlen mit verschiedenen angehängten Buchstaben können verschiedene Beispiele für ähnliche Komponenten darstellen. Die Zeichnungen veranschaulichen allgemein rein beispielhaft, aber ohne jegliche Einschränkung, verschiedene Beispiele, die in dem vorliegenden Dokument erläutert werden.

1 ist eine Teilansicht einer Kaltfräse mit einem Fördersystem gemäß zumindest einem Beispiel.
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnittes der Kaltfräse von 1 einschließlich eines Materialübertragungsbereichs und des Befestigungsbereichs der zweiten Fördereinrichtung.
3 ist eine Draufsicht eines Materialdeflektors der Kaltfräse von 1 gemäß zumindest einem Beispiel.
4 ist ein Diagramm eines Steuersystems zum Betreiben des Fördersystems von 1-3 gemäß zumindest einem Beispiel.
5 ist eine schematische Draufsicht einer zweiten Fördereinrichtung des Fördereinrichtungssystems von 1, die in unterschiedliche Schwenkstellungen gedreht ist, gemäß zumindest einem Beispiel.
6 ist ein Verfahren zum Betreiben der Kaltfräse von 1-3 unter Verwendung des Steuersystems von 4 gemäß zumindest einem Beispiel.
7 ist ein weiteres Verfahren zum Betreiben der Kaltfräse von 1-3 unter Verwendung des Steuersystems von 4 gemäß zumindest einem Beispiel.

Detaillierte Beschreibung
Eine Kaltfräse kann als Maschine definiert werden, die zum Entfernen der Schichten aus gehärtetem Asphalt von einer bestehenden Straße verwendet wird. Es wird in Betracht gezogen, dass die offenbarte Kaltfräse auch oder alternativ verwendet werden kann, um Zement und andere Straßenoberflächen zu entfernen. Obwohl der in den Beispielen veranschaulichte Typ der Maschine eine Kaltfräse ist, kann die Maschine ein beliebiger anderer Typ sein, der ein Fördersystem beinhaltet. Die Kaltfräse ist hier in erster Linie zur Veranschaulichung dargestellt, um Merkmale verschiedener Beispiele zu offenbaren.
In dieser Offenbarung werden relationale Begriffe wie beispielsweise „etwa“ verwendet, um eine mögliche Variation von ± 10 % eines angegebenen Zahlenwerts zu bezeichnen.
1 zeigt ein Beispiel einer Maschine, wie etwa der Kaltfräse 10 mit einem Fördersystem 12 (z. B. Materialübertragungssystem) und mit einer Fräswalze 14. Die Kaltfräse 10 kann einen Maschinenrahmen 16 (im Folgenden Rahmen 16) umfassen, der durch eine oder mehrere Traktionseinrichtungen 18 getragen wird, sowie eine auf dem Rahmen montierte Antriebsmaschine 20, die dazu ausgestaltet ist, das Fördersystem 12, die Fräswalze 14 und die Traktionseinrichtungen 18 anzutreiben. Die Traktionseinrichtungen 18 können entweder Räder oder Raupenketten umfassen, die mit Hubsäulen 22 verbunden sind, die dazu ausgestaltet sind, den Rahmen 16 (und die Fräswalze 14) relativ zu einer Bodenoberfläche steuerbar anzuheben und abzusenken. Das Fördersystem 12 kann an einem vorderen Ende mit dem Rahmen 16 verbunden sein und kann dazu ausgestaltet sein, Material von der Fräswalze 14 weg und zum Abladen in ein wartendes Transportfahrzeug 24 zu transportieren.
Der Rahmen 16 kann auch eine Bedienerstation 26 mit einer oder mehreren Eingabeeinrichtungen 28 in Kommunikation mit einem Steuermodul 402 (4) zur Steuerung der Kaltfräse 10 während des Betriebs tragen. Zum Beispiel kann die Bedienperson unter Verwendung der Eingabeeinrichtungen 28 die Operationen u.a. des Fördersystems 12 (wie beispielsweise etwa Geschwindigkeit, Richtung, Schwenkstellung etc.), der Fräswalze 14 (wie beispielsweise etwa Fräsgeschwindigkeit, Frästiefe etc.), und eines oder mehrerer Materialdeflektoren 42 steuern. Das Fördersystem 12 kann verschiedene Komponenten beinhalten, die zusammenwirken, um aufgebrochenen (oder gefrästen) Asphalt von der Fräswalze 14 zu dem wartenden Transportfahrzeug 24 zu übertragen. Einige Operationen des Fördereinrichtungssystems 12 können durch das Steuermodul 402 automatisch oder halbautomatisch gesteuert werden.
Das Fördersystem 12 kann eine erste Fördereinrichtung 30, eine zweite Fördereinrichtung 32 und einen Übergangsbereich 34 beinhalten, der sich zwischen der ersten Fördereinrichtung 30 und der zweiten Fördereinrichtung 32 befindet. Jede der ersten und zweiten Fördereinrichtungen 30, 32 kann ein Band 49 beinhalten, das etwa durch einen Motor so angetrieben wird, dass es um beabstandet angeordnete Rollen umläuft. Die zweite Fördereinrichtung 32 kann den gefrästen Asphalt von einem Entladeende 45 in das Lastfahrzeug 24 abladen.
In einigen Beispielen kann die erste Fördereinrichtung 30 in Bezug auf den Rahmen 16 beweglich sein. Zum Beispiel kann ein erstes Fördereinrichtungs-Stellglied 23 einen Abschnitt der ersten Fördereinrichtung 30 anheben oder absenken, um zumindest einen Abschnitt der ersten Fördereinrichtung relativ zu dem Rahmen 16 zu schwenken, anzuheben oder abzusenken.
In einigen Beispielen kann die zweite Fördereinrichtung 32 seitwärts schwenken und kann sich vertikal bewegen, um das Entladen des gefrästen Asphalts in Transportfahrzeuge unterschiedlicher Größe sowie in ein Transportfahrzeug, das zum Beispiel seitlich von der Kaltfräse 10 positioniert ist, zu erleichtern. Die Bedienperson kann die Schwenkstellung, die vertikale Stellung und die Motordrehzahl etc. der Komponenten des Fördereinrichtungssystems 12 unter Verwendung der Eingabeeinrichtungen 28 einstellen, um den Fluss des gefrästen Asphalts zu dem Transportfahrzeug 24 zu regulieren.
Die Eingabeeinrichtungen 28 können durch die Bedienperson verwendet werden, um das Fördersystem 12 zu steuern, einschließlich der Stellung und Bewegung der ersten und zweiten Fördereinrichtung 30, 32. Die Eingabeeinrichtungen 28 können mit verschiedenen Komponenten und dem Steuermodul 402 wirkverbunden sein, um die Kaltfräse 10 zu betätigen. In einigen Beispielen kann der Begriff wirkverbunden u.a. die elektrische Kommunikation, hydraulische Kommunikation oder elektro-hydraulische Kommunikation umfassen.
Schneidwerkzeuge 35, die mit einem äußeren Umfang der Fräswalze 14 verbunden sind, können dazu ausgestaltet sein, Asphalt von der Straßenoberfläche abzufräsen und den gefrästen Asphalt (im Folgenden das gefräste Material 110) zu dem Eingangsende 38 der ersten Fördereinrichtung 30 zu übertragen, wenn die Fräswalze 14 sich dreht. Wie in 1 dargestellt ist und unter Bezugnahme auf 2 noch weiter beschrieben wird, transportiert die erste Fördereinrichtung 30 das gefräste Material 110 von dem Eingangsende 38 zu einem Entladeende 40, das in dem Übergangsbereich 34 positioniert ist. Um zu verhindern (oder zu minimieren), dass das gefräste Material 110 über die Seiten der ersten Fördereinrichtung 30 überfließt, kann in einigen Beispielen ein Gehäuse 36 (in 2 gezeigt), das an dem Rahmen 16 befestigt ist, zumindest einen Abschnitt der ersten Fördereinrichtung 30 abdecken. An dem Entladeende 40 wird das gefräste Material 110 auf das Eingangsende 43 der zweiten Fördereinrichtung 32 in dem Übergangsbereich 34 übertragen.
2 zeigt eine Detailansicht eines Abschnittes der Kaltfräse 10 von 1 mit dem Materialübertragungsbereich 34 (zwischen der ersten und zweiten Fördereinrichtung 30, 32). 2 zeigt auch die Befestigung der zweiten Fördereinrichtung 32 an dem Rahmen 16. Wie in 2 veranschaulicht kann das Entladeende 40 der ersten Fördereinrichtung 30 einen Löffel 60 beinhalten, der geformt ist, um das gefräste Material 110 von der ersten Fördereinrichtung 30 an das Eingangsende 43 der zweiten Fördereinrichtung 32 zu kanalisieren. Das Eingangsende 43 der zweiten Fördereinrichtung 32 kann einen Trichter 70 beinhalten, der dazu ausgestaltet ist, das Volumen des gefrästen Materials 110 von der ersten Fördereinrichtung 30 (z. B. ohne über die Seiten überzufließen) zu empfangen und es zu dem Entladeende 45 der zweiten Fördereinrichtung 32 (1) hin zu kanalisieren.
Wie in 1 und 2 dargestellt kann in dem Übergangsbereich 34 die Geschwindigkeit des Bandes 49 dazu führen, dass der gefräste Asphalt von dem Entladeende 40 der ersten Fördereinrichtung 30 ausgeworfen wird. Um ein Verlieren des gefrästen Materials zu verhindern, kann ein Materialdeflektor 42 (im Folgenden Deflektor 42) vorgesehen werden, so dass zumindest ein Teil dieses ausgeworfenen gefrästen Materials 110 den Deflektor 42 kontaktieren kann (z. B. dagegen prallen kann), um das gefräste Material 110 umzulenken und es zu dem Eingangsende 43 der zweiten Fördereinrichtung 32 hin umzuleiten.
Das Eingangsende 43 der zweiten Fördereinrichtung 32 kann an dem Rahmen 16 durch einen Schwenkarm 50 getragen sein, der mit dem Rahmen 16 an einem Schwenkpunkt 52 gekoppelt ist. Um die zweite Fördereinrichtung 32 seitwärts zu schwenken, kann ein Schwenkstellglied 54, das zwischen dem Rahmen 16 und dem Schwenkarm 50 gekoppelt ist und dazwischen verläuft, dazu ausgestaltet sein, den Schwenkarm 50 um eine vertikale Achse 100 an dem Schwenkpunkt 52 zu drehen. Zum Beispiel kann das Schwenkstellglied 54 in Ansprechen auf Befehle der Bedienperson (z. B. über Eingabeeinrichtungen 28) betätigt werden, um die zweite Fördereinrichtung 32 (an dem Schwenkpunkt 52) um die vertikale Achse 100 und relativ zu der ersten Fördereinrichtung 30 zu schwenken (z. B. zu drehen), um den gefrästen Asphalt in ein Transportfahrzeug 24 zu entladen, das seitlich neben der Kaltfräse 10 positioniert ist. In einigen Beispielen kann die vertikale Achse 100 vertikal relativ zu der Bodenoberfläche, auf der die Kaltfräse 10 positioniert ist, definiert sein. Diese Schwenkwirkung kann insbesondere nützlich sein, um ein Transportfahrzeug 24, das nicht in einer Linie mit der Längsachse 120 der Kaltfräse 10 angeordnet ist, sondern vielmehr vor und seitlich von der Seite der Kaltfräse 10 versetzt angeordnet ist, zu ermöglichen.
In einigen Beispielen kann die Kaltfräse 10 einen Schwenkstellungssensor 53 (im Folgenden Schwenksensor 53) beinhalten, der dazu ausgestaltet ist, eine Schwenkstellung der zweiten Fördereinrichtung 32 zu erfassen. Der Schwenksensor 53 kann Schwenkdaten entsprechend einer Schwenkstellung der zweiten Fördereinrichtung 32 (z. B. relativ zu dem Rahmen 16) erzeugen. In einigen Beispielen kann der Schwenksensor 53 ein Drehwinkel-Stellungssensor sein, der dazu ausgestaltet ist, die Drehung der zweiten Fördereinrichtung 32 relativ zu dem Rahmen 16 an dem Schwenkpunkt 52 zu bestimmen. In einigen Beispielen können auch eine Vielzahl von Schwenkstellgliedern 54 und ein oder mehrere Schwenksensoren 53 vorgesehen sein.
Der Schwenksensor 53 kann Schwenkdaten entsprechend der Schwenkstellung der zweiten Fördereinrichtung 32 erzeugen. Das Steuermodul 402, das in elektrischer Verbindung mit dem Schwenksensor 53 und dem Schwenkstellglied 54 (4) steht, kann dazu ausgestaltet sein, die Schwenkdaten zu empfangen und Anweisungen an das Schwenkstellglied 54 bereitzustellen, um die Bewegung der zweiten Fördereinrichtung 32 auf Grundlage der Schwenkdaten zu steuern.
Der Schwenksensor 53 kann ein Drehwinkel-Stellungssensor sein; in einigen Beispielen kann der Schwenksensor 53 jedoch ein Ausfahrsensor sein, der in das Schwenkstellglied 54 eingebaut oder damit gekoppelt ist. In einem solchen Beispiel können die Schwenkdaten durch einen Ausfahrsensor (z. B. Schwenksensor 53) erzeugt werden, der sich an dem Schwenkstellglied 54 befindet. In diesem Beispiel kann der Schwenksensor 53 die Ausfahrstellung des Schwenkstellglieds 54 messen. Der Schwenksensor 53 kann erfassen, wie weit das Schwenkstellglied 54 ausgefahren ist (statt den tatsächlichen Drehwinkel direkt zu erfassen). Die durch den Schwenksensor 53 erzeugten Schwenkdaten können Ausfahr-Stellungsdaten sein. Die Ausfahr-Stellungsdaten (z. B. ein Typ von Schwenkdaten) können durch das Steuermodul 402 (4) zur Verwendung in der Steuerung der Bewegung der zweiten Fördereinrichtung 32 empfangen werden. In einigen Beispielen können die Ausfahr-Stellungsdaten verwendet werden, um die Drehwinkelstellung der zweiten Fördereinrichtung 32 zu berechnen (z. B. abzuschätzen, zu extrapolieren). In einigen Beispielen können die Ausfahr-Stellungsdaten, die durch den Schwenksensor 53 erzeugt werden, durch das Steuermodul 402 oder eine andere Steuervorrichtung in Dreh-Schwenkstellungsdaten umgewandelt werden. Ein beliebiger Typ Sensor, der die Stellung der zweiten Fördereinrichtung bewerten kann, kann als der Schwenksensor verwendet werden. Darüber hinaus kann der Schwenksensor an einer beliebigen Stellung montiert, positioniert, etc. werden, die die Stellung der zweiten Fördereinrichtung bewerten kann.
In einigen Beispielen kann, um die vertikale Stellung der zweiten Fördereinrichtung 32 so zu verändern, dass das Entladeende 45 ein Transportfahrzeug 24 erreicht, ein vertikales Schwenkstellglied 55 vorgesehen werden (in der Teilansicht in 2 dargestellt, wobei das andere Ende zum Beispiel an dem vertikalen Schwenkpunkt 55a in 1 angebracht ist). Zum Beispiel kann ein Ende des vertikalen Schwenkstellglieds 55 mit dem Rahmen 16 gekoppelt sein, oder einer Verlängerung des Rahmens 16, etwa dem Schwenkarm 50 (1). Das andere Ende des vertikalen Schwenkstellglieds 55a kann mit der zweiten Fördereinrichtung 32 (etwa bei 55a in 1) gekoppelt sein. Das Ausfahren oder Einfahren des vertikalen Schwenkstellglieds 55 kann das Absenken oder Anheben des Entladeendes 45 der zweiten Fördereinrichtung 32 verursachen. Dieses Anheben oder Absenken kann besonders nützlich sein, um Transportfahrzeuge 24 mit unterschiedlichen Höhen zu ermöglichen. Wie im hierin beschriebenen Fall der Schwenkstellung kann auch die vertikale Schwenkpunktstellung durch einen vertikalen Schwenkpunkt-Stellungssensor 25 überwacht werden, etwa einen zweiten Ausfahrsensor, der in das vertikale Schwenkstellglied 55 eingebaut oder damit gekoppelt ist. Ähnliche Steuermerkmale, wie sie in Bezug auf den Schwenkbetrieb der zweiten Fördereinrichtung 32 beschrieben wurden, darunter die Sensoren und gespeicherten Eingänge, können auch implementiert werden, um die vertikale Bewegung der zweiten Fördereinrichtung 32 zu steuern.
Wie in 1 und 2 dargestellt kann der Deflektor 42 (im Folgenden Deflektor 42) vorgesehen werden, um den Fluss des gefrästen Materials 110, das aus dem Entladeende 40 der ersten Fördereinrichtung 30 austritt, leiten zu helfen. Ein Beispiel für den Fluss des gefrästen Materials 110 ist allgemein durch die Flusslinie und die Partikel 110 abgebildet. Der Deflektor 42 kann so angeordnet sein, dass zumindest ein Teil des gefrästen Materials 110, das von dem Entladeende 40 der ersten Fördereinrichtung 30 ausgeworfen wird, den Deflektor 42 kontaktieren kann (z. B. dagegen prallen kann), um das gefräste Material 110 umzulenken und es zu dem Eingangsende 43 der zweiten Fördereinrichtung 32 hin umzuleiten.
Um einen kontrollierteren Fluss des gefrästen Materials 110 ermöglichen zu helfen, kann der Deflektor 42 an dem Rahmen 16 befestigt sein und eine Umlenkoberfläche 44 aufweisen, die dazu ausgestaltet (geformt, gewinkelt etc.) ist, das gefräste Material 110, das die erste Fördereinrichtung 30 verlässt, zu dem Eingangsende 43 der zweiten Fördereinrichtung 32 hin umzulenken und zu leiten. Wie in 2 veranschaulicht kann die Umlenkoberfläche 44 in Bezug auf die vertikale Achse 100 und eine horizontale oder Längsachse 120 (z. B. horizontal relativ zu der Bodenoberfläche, auf welcher die Kaltfräse 10 positioniert ist) gewinkelt sein, um das gefräste Material 110 zu dem Eingangsende 43 hin umzulenken.
Wenn die Geschwindigkeit und/oder das Volumen des gefrästen Materials 110 in der ersten Fördereinrichtung 30 relativ gering ist, kann das gefräste Material 110, das den Löffel 60 verlässt, direkt auf den Trichter 70 fallen (z. B. durch die Schwerkraft). Wird jedoch das Volumen und/oder die Geschwindigkeit des gefrästen Materials 110 (in der ersten Fördereinrichtung 30) größer, wie in 2 veranschaulicht, kann ein Teil des gefrästen Materials 110 (z. B. durch Trägheitskräfte) von der ersten Fördereinrichtung 30 zu dem Deflektor 42 hin ausgeworfen werden. Dieses ausgeworfene gefräste Material 110 kann gegen den Deflektor 42 stoßen oder prallen und nach unten zu dem Löffel 60 oder dem Eingangsende 43 der zweiten Fördereinrichtung 32 hin umgelenkt werden. Der Deflektor 42 kann so geformt sein, dass er zumindest einen Teil des gefrästen Materials 110 (das von der ersten Fördereinrichtung 30 ausgeworfen wird), das gegen den Deflektor 42 stößt, zu dem Eingangsende 43 der zweiten Fördereinrichtung 32 umlenkt.
In einigen Beispielen kann der Deflektor 42 so an dem Rahmen 16 fixiert sein, dass die Umlenkoberfläche 44 in einem fixen Winkel in Bezug auf die Längsachse 120 angeordnet ist. In einigen Beispielen kann der Deflektor 42 in Bezug auf die erste Fördereinrichtung 30 fixiert sein. In einigen Beispielen kann der Deflektor 42 auch in Bezug auf die zweite Fördereinrichtung 32 fixiert sein. Das heißt, in solchen Beispielen kann sich der Deflektor 42 mit der zweiten Fördereinrichtung 32 bewegen, wenn sie um den Schwenkpunkt 52 schwenkt. In einigen solchen Beispielen kann der Deflektor 42 in Bezug auf den Schwenkarm 50 fixiert sein.
Wenn die Schwenkstellung und/oder die vertikale Schwenkpunktstellung der zweiten Fördereinrichtung 32, oder eine Stellung zumindest eines Abschnitts der ersten Fördereinrichtung 30, verändert werden, um einen optimalen Fluss des gefrästen Materials 110 von der ersten Fördereinrichtung 30 zu der zweiten Fördereinrichtung 32 aufrecht zu erhalten, kann es nützlich sein, die Stellung des Deflektors 42 entsprechend zu verändern. Daher kann in einigen Beispielen, wie auch in 2 dargestellt, ein Deflektor-Positioniersystem vorgesehen sein, um die Stellung des Deflektors 42 einzustellen, statt den Deflektor 42 fixiert zu halten.
Der Deflektor 42 kann durch ein oder mehrere Deflektor-Stellglieder (im Folgenden Deflektor-Stellglieder) mit dem Rahmen 16 gekoppelt sein. Die Deflektor-Stellglieder 47 können Merkmale beinhalten, um die Befestigung an dem Rahmen 16 (oder einem anderen Teil der Kaltfräse 10) und an dem Deflektor 42 zu ermöglichen. In einigen Beispielen können die Deflektor-Stellglieder 47 mit dem Rahmen 16 und/oder an dem Deflektor 42 durch Kugelgelenkverbindungen (z. B. wie etwa Kugelgelenke mit zumindest zum Teil kugelartigen Schalenverbindungen) gekoppelt sein. Verbindungen vom Kugelgelenktyp können vorgesehen werden, um eine besser manövrierbare Steuerung des Deflektors 42 als mit zweidimensionalen Schwenkgelenken zu ermöglichen. Dies ermöglicht eine verbesserte Einstellbarkeit in drei Dimensionen im Vergleich zu einer nur zweidimensionalen Schwenkverbindung.
In einigen Beispielen, und wie auch in 2 dargestellt und in Bezug auf 3 noch detaillierter beschrieben wird, können drei Deflektor-Stellglieder 47 vorgesehen werden. Es kann jedoch eine beliebige Anzahl von Deflektor-Stellgliedern 47 (1, 2, 4, 5 etc.) den Deflektor 42 mit dem Rahmen 16 oder einem weiteren Teil der Kaltfräse 10 verbinden. In 2 sind zwei der drei Deflektor-Stellglieder 47 in einer Linie miteinander gekoppelt, so dass scheinbar nur zwei Deflektor-Stellglieder 47 vorhanden sind.
Um die Stellung des Deflektors 42 zu steuern, kann das Deflektor-Positioniersystem zumindest eines der Deflektorstellglieder 47 mit einem Deflektor-Stellungssensor 46 (im Folgenden Deflektorsensor 46) umfassen. Der Deflektorsensor 46 kann die Stellung des Deflektors 42 erfassen und, unter Steuerung des Steuermoduls 402 (oder einer anderen Vorrichtung) dazu ausgestaltet sein, Deflektordaten entsprechend der Deflektorstellung zu erzeugen. In einem beispielhaften Deflektor-Positioniersystem können ein oder mehrere Deflektorsensoren 46 die Ausfahrstellung eines oder mehrerer der Deflektorstellglieder 47 messen, um die Stellung des Deflektors 42 zu bestimmen. Das Deflektor-Positioniersystem kann eine automatische Stellungssteuerung des Deflektors 42 über ein Steuersystem 400 bereitstellen, etwa ein solches, wie es in 4 dargestellt ist. In anderen Beispielen kann eine Angabe der optimalen Stellung des Deflektors 42 an einer Schnittstelle (z. B. der Benutzereingabevorrichtung 28) an die Bedienperson bereitgestellt werden, und die Bedienperson kann den Deflektor 42 manuell unter Verwendung der Eingabevorrichtung 28 bewegen.
In einigen Beispielen kann der Deflektor 42 durch das Deflektor-Positioniersystem bewegt werden, um den Winkel 8 (2) einzustellen. In einigen Beispielen kann der Deflektor 42 durch das Deflektor-Positioniersystem entlang zweier, oder sogar dreier Achsen bewegt werden, um eine dreidimensionale Einstellung der Stellung des Deflektors 42 bereitzustellen. In einigen Beispielen kann das Deflektor-Positioniersystem dazu ausgestaltet sein, die Stellung des Deflektors 42 auf Grundlage beliebiger Stellungsdaten oder Geschwindigkeitsdaten des Bandes 49 in Bezug auf die erste oder zweite Fördereinrichtung 30, 32 (1 und 2) einzustellen. Das Deflektor-Positioniersystem kann die Stellung des Deflektors 42 einstellen, um die Fließeigenschaften des gefrästen Materials 110, das gegen den Deflektor 42 stößt, zu verändern.
Wie in dem Beispiel von 3 dargestellt können drei Deflektor-Stellglieder 47 in einer dreieckigen Anordnung positioniert werden, um die Stellung des Deflektors 42 in ein, zwei oder drei Dimensionen zu steuern. Dies kann nützlich sein, um eine besser abstimmbare Umlenkung des gefrästen Materials 110 in Abhängigkeit von der Stellung der ersten Fördereinrichtung 30, der Stellung der zweiten Fördereinrichtung 32 und der Geschwindigkeiten des Bands 49 bereitzustellen. Da die erste und zweite Fördereinrichtung 30, 32 bewegt werden können, kann das Verändern der Stellung des Deflektors 42 eine anpassbare Umlenkung und einen verbesserten Fluss des gefrästen Materials 110 bereitzustellen, um die Stellung der ersten und zweiten Fördereinrichtung 30, 32 besser abzustimmen.
In einem Beispiel mit begrenzterer Bewegung des Deflektors 42, aber mit dem Vorteil verringerter Kosten, können einige der in 3 dargestellten Deflektorstellglieder 47 durch passive Verbindung(en) mit schwenkbaren Verbindungen oder solche vom Kugelgelenktyp mit dem Rahmen 16 und Deflektor 42 ersetzt werden. In diesem Beispiel können das oder die Stellglieder 47, die vorgesehen sind, den Deflektor 42 immer noch bewegen, während die passive(n) Verbindung(en) eine passive Rolle spielen. In einem solchen Beispiel ist der Deflektor 42 immer noch beweglich, aber die Bewegung ist nicht so anpassbar, da die passive(n) Verbindung(en) keine Bewegung erzeugen, sondern nur auf die Bewegung des oder der Stellglieder 47 reagieren.
Wie in 4 dargestellt kann ein Steuersystem 400 ein Steuermodul 402 umfassen, das Verarbeitungsschaltungen 404 und einen Speicher 406 beinhaltet. Das Steuermodul 402 kann die Merkmale umfassen, die unter Bezugnahme auf 1-3 und 5-7 dargestellt und beschrieben wurden, und kann auch auf dieselbe Weise arbeiten. Das Steuermodul 402 kann unter anderem die Stellung der zweiten Fördereinrichtung 32 und die Stellung des Deflektors 42 steuern. Das Steuermodul 402 kann auch die Stellung oder Bewegung anderer Komponenten steuern, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, der ersten Fördereinrichtung 30 und die Geschwindigkeiten des Bandes 49.
Wie ebenfalls in 4 dargestellt, kann das Steuermodul 402 in elektrischer Verbindung (z. B. in wirksamer Kommunikation, elektrischer Verbindung) mit einem oder mehreren beliebigen der Eingabevorrichtung 28, des Schwenkstellglieds 54, des Schwenksensors 53, des Deflektorstellglieds 47, des Deflektorsensors 46, des ersten Fördereinrichtungs-Stellglieds 23 und des ersten Fördereinrichtungs-Stellungssensors 23a, sowie anderen Komponenten stehen, unter anderem etwa einem oder mehreren Eingängen für die Geschwindigkeit des Bandes (49).
Um die einfache Verwendung und die Leistung der Kaltfräse 10 zu verbessern, kann das Steuermodul 402 auch dazu ausgestaltet sein, Benutzereingaben und Sensoreingänge in Verbindung mit dem Fördersystem 12 zu empfangen, um die Kaltfräse 10 zu steuern. In einem Beispiel zeigt 5 eine schematische Draufsicht der zweiten Fördereinrichtung 32 des Fördereinrichtungssystems 12 von 1 und 2, die unter Steuerung des Steuermoduls 402 in verschiedene Schwenkstellungen gedreht ist.
Zum Beispiel kann das Steuermodul 402 eine Benutzereingabe entsprechend einer Anweisung empfangen, die zweite Fördereinrichtung 32 in eine gerade Stellung zurückzubringen. (Die gerade Stellung ist als die durchgezogene Linie von 5 dargestellt). In der geraden Stellung kann die zweite Fördereinrichtung 32 parallel (z. B. exakt, im Wesentlichen, allgemein oder in etwa parallel) zu der Längsachse 120 der Kaltfräse 10 angeordnet sein. Wenn das Steuermodul 402 die Anweisung empfängt, die zweite Fördereinrichtung 32 in die gerade Stellung zurückzubringen, kann das Steuermodul 402 dazu ausgestaltet sein, eine aktuelle Stellung der zweiten Fördereinrichtung 32 zu bestimmen, und, wenn die zweite Fördereinrichtung 32 nicht in der geraden Stellung angeordnet ist (in durchgehenden Linien gezeigte zweite Fördereinrichtung 32 in 5), das Schwenkstellglied 54 zu betätigen, um die zweite Fördereinrichtung 32 in die gerade Stellung zurückzubringen.
In einigen Beispielen kann, außer dass ein Benutzer die zweite Fördereinrichtung 32 in eine gerade Stellung zurückbringen kann (durchgezogene Linie von 5), eine bevorzugte Schwenkstellung gespeichert und in einem Speicher 406 abgelegt werden, der für das Steuermodul 402 zugänglich ist. Zum Beispiel kann die Benutzereingabe ein Eingabeelement für die bevorzugte Schwenkstellung (z. B. Eingabevorrichtung 28, 1) in elektrischer Verbindung mit dem Steuermodul 402 umfassen. Wenn das Eingabeelement für die bevorzugte Schwenkstellung (z. B. 28) betätigt wird, bestimmt das Steuermodul 402 eine bevorzugte Schwenkstellung auf Grundlage der aktuellen Schwenkstellungsdaten und speichert die bevorzugte Schwenkstellung in dem Speicher 406, der für das Steuermodul 402 zugänglich ist. Mit anderen Worten wird die bevorzugte Schwenkstellung entsprechend der Stellung der zweiten Fördereinrichtung 32 gespeichert, wenn das Eingabeelement für die bevorzugte Schwenkstellung betätigt wird. Der Speicher 406 kann Teil des Steuermoduls 402 sein, oder wirksam mit dem Steuermodul 402 gekoppelt sein.
Auch andere Verfahren zum Speichern der bevorzugten Schwenkstellung können vorgesehen werden, etwa eine vorprogrammierte bevorzugte Stellung. Ein Benutzer kann auch eine physische Stellung in die Eingabevorrichtung 28 eingeben, etwa durch Eingeben von alphanumerischen Zeichen über eine Benutzerschnittstelle, Tastatur oder einen Berührungsbildschirm, oder durch Interagieren mit einer visuellen Darstellung des Fördereinrichtungssystems 12 an einer Benutzerschnittstelle der Eingabevorrichtung 28 (1).
Während des Betriebs kann die zweite Fördereinrichtung 32 in einen Bereich von Stellungen geschwenkt werden. Um in die bevorzugte Schwenkstellung zurückzukehren (die zuvor in dem Speicher 406, der für das Steuermodul 402 zugänglich ist, gespeichert wurde), empfängt das Steuermodul 402 die Benutzereingabe entsprechend der Anweisung, die zweite Fördereinrichtung 32 in die gespeicherte bevorzugte Schwenkstellung zurückzubringen. Das Steuermodul 402 kann eine aktuelle Stellung der zweiten Fördereinrichtung 32 auf Grundlage der Schwenkdaten bestimmen, und die Schwenkdaten mit den gespeicherten bevorzugten Schwenkstellungsdaten vergleichen, um zu bestimmen, ob die zweite Fördereinrichtung 32 in der bevorzugten Schwenkstellung positioniert ist. Wenn das Steuermodul 402 bestimmt, dass die zweite Fördereinrichtung 32 nicht in der bevorzugten Schwenkstellung ist, kann das Steuermodul 402 das Schwenkstellglied 54 betätigen, um die zweite Fördereinrichtung 32 aus der aktuellen Stellung in die gespeicherte bevorzugte Schwenkstellung zu schwenken. Die bevorzugte Schwenkstellung kann auch eine bevorzugte vertikale Schwenkpunktstellung oder irgendeine andere bevorzugte Einstellung in Bezug auf ein steuerbares Merkmal des Fördereinrichtungssystems 12 beinhalten.
In herkömmlichen Kaltfräsen kann, aufgrund der geometrischen Anordnung des Schwenkpunkts (z. B. 52), des Schwenkstellglieds (z. B. 54) und der zweiten Fördereinrichtung (z. B. 32), die Bewegung der zweiten Fördereinrichtung nahe dem Ende ihres Bewegungswegs (z. B. am weitesten von der geraden Stellung entfernt) schwieriger zu steuern sein. Diese geometrische Anordnung kann die zweite Fördereinrichtung 32 veranlassen, sich schneller und mit geringerer Kontrolle zu bewegen, wenn sie sich dem Ende ihres Bewegungswegs nähert (z. B. der Stellung am Ende des Bewegungswegs, wie durch die zweiten Fördereinrichtungen 32 in punktierten Linien in 5 dargestellt).
Um die einfache Verwendung des Fördereinrichtungssystems 12 zu verbessern, kann in einigen Beispielen der Schwenkbetrieb der zweiten Fördereinrichtung 32 in bestimmten Bewegungsbereichen modifiziert werden. Zum Beispiel kann die Winkelgeschwindigkeit und/oder die Winkelbeschleunigung der zweiten Fördereinrichtung 32 unterschiedlich gesteuert werden, wenn die zweite Fördereinrichtung 32 in bestimmten Stellungen oder Bewegungsbereichen ist.
Um Problemen bei der reibungslosen Steuerung von bestehenden Kaltfräsen entgegenzuwirken, insbesondere, wenn die zweite Fördereinrichtung 32 sich ihrem Bewegungsendpunkt nähert (üblicherweise nur ein harter mechanischer Endanschlag), kann die Winkelgeschwindigkeit der zweiten Fördereinrichtung 32 erfasst, überwacht und eingestellt werden. Wenn zum Beispiel das Steuermodul 402 Schwenkdaten von dem Schwenksensor 53 empfängt, die darauf hinweisen, dass die zweite Fördereinrichtung 32 innerhalb eines Bewegungsendbereichs ist (z. B. eine Schwelle überschritten hat), kann das Steuermodul 402 eine Anweisung an das Schwenkstellglied 54 senden, um die Ausfahr- oder Einfahrrate des Schwenkstellglieds 54 zu verringern. Wenn die Ausfahr- oder Einfahrrate verringert wird, wird auch die Winkelgeschwindigkeit der zweiten Fördereinrichtung 32 verringert.
In dem vorliegenden Beispiel wird die Winkelgeschwindigkeit nahe dem Bewegungsendbereich (z. B. der Bewegungsendlage, die durch die zweiten Fördereinrichtungen 32 in punktierten Linien in 5 abgebildet ist) gesteuert; in einigen Beispielen könnten jedoch auch andere Bewegungsbereiche eingestellt werden, etwa wenn die zweite Fördereinrichtung 32 sich der geraden Stellung nähert (durch die zweite Fördereinrichtung 32 in durchgezogenen Linien in 5) gezeigt.
In einigen Beispielen kann das Steuermodul 402 zur Steuerung der Winkelgeschwindigkeit der zweiten Fördereinrichtung 32 die Schwenkstellung der zweiten Fördereinrichtung 32 bestimmen. Wenn die Schwenkstellung über die Zeit analysiert wird, kann sie verwendet werden, um die Winkelgeschwindigkeit zu berechnen oder als Anzeiger dafür zu dienen. Auf Grundlage der Schwenkdaten über die Zeit und der aktuellen Schwenkstellung kann das Steuermodul 402 bestimmen, dass die Winkelgeschwindigkeit der zweiten Fördereinrichtung 32 eingestellt werden sollte. Wenn das Steuermodul 402 bestimmt, dass die Winkelgeschwindigkeit eingestellt werden sollte, kann das Steuermodul 402 eine Anweisung an das Schwenkstellglied 54 senden, um eine Ausfahr- oder Einfahrrate des Schwenkstellglieds 54 zu ändern, um eine Änderung in der Winkelgeschwindigkeit der zweiten Fördereinrichtung 32 zu erzeugen.
Neben der Steuerung der zweiten Fördereinrichtung 32, um den Fluss des gefrästen Materials 110 (2) entlang des Fördersystems 12 weiter zu verbessern, kann das Steuermodul 402 auch dazu ausgestaltet sein, die Stellung des Deflektors 42 zu steuern. Das Steuersystem 402 kann Benutzereingaben (z. B. 28) und/oder Sensoreingänge (z. B. 53, 23a, etc.) in Verbindung mit dem Fördersystem 12 empfangen und eine optimale Stellung des Deflektors 42 zu empfangen. Die korrekte Positionierung des Deflektors 42 kann den Fluss des gefrästen Materials 110 von dem Entladeende 40 der ersten Fördereinrichtung 30 an das Eingangsende 43 der zweiten Fördereinrichtung 32 verbessern.
In einem Beispiel kann das Steuermodul 402 Stellungsdaten empfangen, die durch einen Sensor erzeugt werden, der einer ersten oder zweiten Fördereinrichtung 30, 32 zugeordnet ist (z. B. Schwenkdaten oder andere). Die Stellungsdaten, die der ersten oder zweiten Fördereinrichtung 30, 32 zugeordnet sind, können als ein Hinweis auf den Strömungspfad des gefrästen Materials 110 in Bereichen entlang des Fördersystems 12 verwendet werden (z. B. können sie verwendet werden, um diesen abzuleiten oder abzuschätzen), etwa in einem Bereich der Materialübertragung 34 zwischen der ersten Fördereinrichtung 30 und der zweiten Fördereinrichtung 32 (2).
In einigen Beispielen können die Stellungsdaten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, eine Stellung der ersten Fördereinrichtung 30, etwa Höhe, Winkel oder Stellung eines Abschnittes der ersten Fördereinrichtung 30 umfassen. In einigen Beispielen können die Stellungsdaten der ersten Fördereinrichtung 30 mit der Stellung des Eingangsendes 38 oder Entladeendes 40 in Verbindung stehen.
In einigen Beispielen können die Stellungsdaten alternativ oder zusätzlich eine Schwenkpunkt der zweiten Fördereinrichtung 32 (5), eine vertikale Schwenkpunktstellung der zweiten Fördereinrichtung 32, etwa einen Winkel β (2), oder ein Höhe des Eingangsendes 43 oder Entladeendes 45 der zweiten Fördereinrichtung 32 umfassen. In einigen Beispielen können die Deflektordaten, die von dem Deflektorsensor 46 erhalten werden, zusammen mit einem oder mehreren Stellungsdateneingängen von einem weiteren hierin beschriebenen Stellungssensor, und die Geschwindigkeit der Bänder 49 der ersten und zweiten Fördereinrichtung 30, 32 als ein Hinweis auf den Fließpfad des gefrästen Materials 110 von der ersten Fördereinrichtung 30 zu der zweiten Fördereinrichtung 32 dienen. Verschiedene Ausführungsformen, darunter verschiedene Kombinationen der oben beschriebenen Daten, sind möglich und können einen unterschiedlichen Grad der Sicherheit über den Fließpfad des gefrästen Materials 110 bereitstellen. Diese sind rein beispielhaft hier angegeben. In anderen Beispielen kann eine beliebige Kombination der beschriebenen Daten und anderer Stellungs- oder Bewegungsdaten verwendet werden, um den Fließpfad des gefrästen Materials 110 zu bestimmen (z. B. abzuschätzen), um die Stellung des Deflektors 42 optimal einzustellen.
Das Steuermodul 402 kann Deflektordaten von dem Deflektorsensor 46 empfangen, um die Stellung des Deflektors 42 zu bestimmen, zusammen mit Stellungsdaten in Verbindung mit dem Fluss des gefrästen Materials 110 (z. B. die Stellung der zweiten Fördereinrichtung 32 und/oder der ersten Fördereinrichtung 30), um zu bestimmen, ob die Stellung des Deflektors 42 eingestellt werden sollte. Wenn bestimmt wird, dass die Stellung des Deflektors 42 eingestellt werden sollte, kann das Steuermodul 402 eine Anweisung an eines oder mehrere der Deflektorstellglieder 47 senden, um den Deflektor 42 in einer, zwei oder drei Dimensionen zu bewegen.
6 und 7 zeigen illustrative Verfahren 600, 700 zum Betreiben eines Kaltfräsenfördersystems gemäß zumindest einiger Beispiele. Die Verfahren 600, 700 werden nun unter Bezugnahme auf die Fördersysteme 12, den Deflektor 42 und das Steuersystem 400 von 1-5 beschrieben. Teile des Verfahrens 600 und des Verfahrens 700 können separat oder zusammen verwendet werden. Zum Beispiel können die Steueraspekte der zweiten Fördereinrichtung des Verfahrens 600 separat von, oder zusammen mit den Steueraspekten des Deflektors des Verfahrens 700 verwendet werden.
Die Verfahren 600, 700 können mit der Kaltfräse 10 und den Fördersystemen 12, die hierin beschrieben werden, verwendet werden, können jedoch auch mit anderen Maschinen und Fördersystemen verwendet werden. Alternativ können die Kaltfräse und die Fördersysteme, die hierin beschrieben werden, auch mit anderen Verfahren verwendet werden. In einigen Beispielen können nur Teile der Fördersysteme oder -verfahren vorgesehen sein. Zum Beispiel können Verfahren, die Aspekte der ersten Fördereinrichtung, der zweiten Fördereinrichtung und des Deflektors beinhalten, getrennt voneinander oder zusammen verwendet werden.
Das Verfahren 600, das in 6 umrissen ist und hierin weiter in Bezug auf die Fördersysteme von 1-5 beschrieben wird, kann ein Verfahren zum Betreiben einer Kaltfräse umfassen. Insbesondere kann das Verfahren 600 das Steuern der Schwenkstellung einer zweiten Fördereinrichtung umfassen.
Die Operation 602 des Verfahrens 600 kann das Empfangen eines Eingangs, um einen Fräsbetrieb durchzuführen, umfassen. Während der Operation 602 kann ein Steuermodul den Eingang, um den Fräsbetrieb durchzuführen, von einer Benutzereingabe empfangen. Das Durchführen eines Fräsbetriebs kann umfassen: Drehen einer Fräswalze, die drehbar mit einem Rahmen gekoppelt ist, um eine Schicht Asphalt von einer Straße zu entfernen, und Übertragen (z. B. des gefrästen Materials) an ein Fördersystem mit einer ersten Fördereinrichtung, einer zweiten Fördereinrichtung und, in einigen Beispielen, einem Deflektor.
Die Operation 604 kann das Senden einer Anweisung zur Drehung der Fräswalze umfassen. Die Fräswalze kann Leistung von einem Motor oder einer anderen Bewegungsvorrichtung, die wirkmäßig mit dem Steuermodul gekoppelt ist, empfangen und dadurch gedreht werden.
Die Operation 606 kann das Erzeugen von Stellungsdaten entsprechend einer Stellung einer zweiten Fördereinrichtung umfassen. Zum Beispiel können die Stellungsdaten durch einen Stellungssensor, etwa einen Schwenkstellungssensor (Schwenksensor), erzeugt werden. Die Stellungsdaten können einer Schwenkstellung der zweiten Fördereinrichtung relativ zu dem Rahmen entsprechen. Die zweite Fördereinrichtung kann schwenkbar mit dem Rahmen gekoppelt sein und kann dazu ausgestaltet sein, zumindest einen Teil des gefrästen Materials von der ersten Fördereinrichtung zu empfangen. Die Operation 608 kann umfassen, dass das Steuermodul die Stellungsdaten empfängt. Die Operation 610 kann umfassen, dass das Steuermodul die Stellungsdaten überwacht und auf Grundlage der Stellungsdaten bestimmt, ob die Stellung der zweiten Fördereinrichtung eingestellt werden sollte. Während der Operation 610 kann das Steuermodul verschiedene Einstellungen bestimmen, die vorgenommen werden sollten, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, die Einstellungen, die in Bezug auf 1-5 beschrieben wurden. Die Operation 612 kann das Senden einer Anweisung an ein Stellglied umfassen, um die Stellung der zweiten Fördereinrichtung einzustellen. Während der Operation 612 kann das Steuermodul verschiedene Anweisungen senden, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, die Einstellungsanweisungen, die unter Bezugnahme auf 1-5 beschrieben wurden.
7 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 700 zum Betreiben einer Kaltfräse, umfassend das Steuern der Stellung eines Deflektors, um den Fluss des gefrästen Materials entlang eines Fördersystems zu verbessern. Das Verfahren 700 wird auch durch die Beschreibung der Fördersysteme in 1-5 gestützt. In Verfahren 700 ist es nützlich, die Stellungen der ersten und zweiten Fördereinrichtung (z. B. 30, 32, 1) zu kennen, um den Deflektor für einen optimalen Fluss des gefrästen Materials in einem Übergangsbereich zwischen einer ersten Fördereinrichtung und einer zweite Fördereinrichtung zu positionieren. Auf Grundlage der Stellung der ersten Fördereinrichtung und/oder der zweiten Fördereinrichtung kann der Deflektor eingestellt werden, um den Materialfluss zu verbessern.
Wie in 7 dargestellt kann die Operation 702 des Verfahrens 700 das Erzeugen von Deflektorsensordaten entsprechend einer Deflektorstellung umfassen. In einem Beispiel kann die Deflektorstellung durch einen Deflektorsensor erfasst werden, der in ein Deflektorstellglied eingebaut ist. Die Operation 704 kann umfassen, dass ein Steuermodul in elektrischer Verbindung mit dem Deflektorsensor und einem Deflektorstellglied die Deflektorsensordaten empfängt. Operation 706 kann umfassen, dass das Steuermodul die Deflektorsensordaten und/oder andere Stellungsdaten analysiert und bestimmt, ob die Deflektorstellung eingestellt werden sollte, um den Fluss des gefrästen Materials zu verbessern. Andere Stellungsdaten können zum Beispiel Schwenkdaten in Verbindung mit der zweiten Fördereinrichtung oder Stellungsdaten in Verbindung mit der ersten Fördereinrichtung umfassen. Die Operation 708 kann das Senden einer Anweisung an ein Deflektorstellglied umfassen, um die Deflektorstellung einzustellen. Nach Erhalt der Anweisungen kann das Deflektorstellglied eingestellt werden, um den Fluss des gefrästen Materials von der ersten Fördereinrichtung zu der zweiten Fördereinrichtung zu verbessern.
Die Verfahren 600 und 700 können zum Beispiel unter Verwendung des hierin beschriebenen Steuersystems 400 implementiert werden. In einem Beispiel kann das Steuersystem 400 ein maschinenlesbares Medium umfassen, um beliebige Schritte der Verfahren 600 und/oder 700 auszuführen. In einem Beispiel kann der Begriff „maschinenlesbares Medium“ ein einzelnes Medium oder mehrere Medien umfassen (z. B. eine zentrale oder verteilte Datenbank, oder zugehörige Caches und Server), die dazu ausgestaltet sind, eine oder mehrere Anweisungen zu speichern. Die Anweisungen können durch einen Prozessor mit Verarbeitungsschaltungen ausgeführt werden.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Im Allgemeinen findet die vorstehende Offenbarung Nutzen in verschiedenen gewerblichen Anwendungen, wie etwa in Maschinen für Erdbewegung, Bau, Industrie, Landwirtschaft, Bergbau, Transport und Forstwirtschaft. Insbesondere kann das offenbarte Fördersystem an Kaltfräsmaschinen und anderen Anwendungen verwendet werden, etwa einer Fördereinrichtung eines Steinbruchs und dergleichen. Durch Anwendung des offenbarten Fördersystems auf eine Kaltfräse kann die Steuerung eines optimalen Materialflusses und die Platzierung des gefrästen Materials in eine gewünschte Entladeposition erreicht werden, während gleichzeitig die Bedienbarkeit für die Bedienperson erleichtert wird.
Der offenbarte Deflektor 42 kann in jeder Bodenfräsmaschine verwendet werden, bei der der Transport des gefrästen Materials wichtig ist. Der offenbarte Deflektor 42 ist gewinkelt, um das gefräste Material, das von der ersten Fördereinrichtung ausgeworfen wird, zu einem gewünschten Bereich der zweiten Fördereinrichtung hin umzulenken.
Während des Betriebs der Kaltfräse 10 kann die Fräswalze 14 einen Teil der Bodenoberfläche aufbrechen und entfernen und das entfernte gefräste Material auf das Fördersystem 12 laden. Dieses gefräste Material wird auf dem Fördersystem 12 zu einem wartenden Transportfahrzeug 24 transportiert. Das Fördersystem 12 beinhaltet eine erste Fördereinrichtung 30, die das gefräste Material auf eine zweite Fördereinrichtung 32 an einem Übergangsbereich 34 überträgt. Wenn das gefräste Material die erste Fördereinrichtung 30 verlässt, kann ein Teil des gefrästen Materials gegen den Deflektor 42 stoßen und von diesem zu einem Eingangsbereich der zweiten Fördereinrichtung 32 hin umgelenkt werden. Der Deflektor 42 ist so positioniert, dass er das gefräste Material zu der zweiten Fördereinrichtung 32 hin umleitet.
Die Verwendung eines Deflektors 42, der in drei Dimensionen beweglich ist, ermöglicht es, die Stellung des Deflektors 42 speziell abzustimmen, um das gefräste Material von der ersten Fördereinrichtung zu der zweiten Fördereinrichtung hin umzulenken. Dies kann durch ein Steuermodul, das wirkmäßig mit einem Hydrauliksystem (oder einem anderen Steuersystem) gekoppelt ist, durch Überwachen, Bestimmen und Einstellen der Stellungen der ersten Fördereinrichtung 30, der zweiten Fördereinrichtung 32 und des Deflektors 42 erreicht werden.

Claims

Kaltfräse (10), umfassend: einen Maschinenrahmen (16), eine Fräswalze (14), die drehbar mit dem Maschinenrahmen (16) gekoppelt ist; eine erste Fördereinrichtung (30), die dazu ausgestaltet ist, gefrästes Material (110) von der Fräswalze (14) weg zu fördern; eine zweite Fördereinrichtung (32), die dazu ausgestaltet ist, das gefräste Material (110) von der ersten Fördereinrichtung (30) zu einer Abladeposition (45) zu fördern, wobei die zweite Fördereinrichtung (32) schwenkbar mit dem Maschinenrahmen (16) verbunden ist, einen Schwenksensor (53), der dazu ausgestaltet ist, Schwenkdaten entsprechend einer Schwenkstellung der zweiten Fördereinrichtung (32) zu erzeugen; und ein Steuermodul (402) in elektrischer Verbindung mit dem Schwenksensor (53), wobei das Steuermodul (402) dazu ausgestaltet ist, die Schwenkdaten zu empfangen und die Bewegung der zweiten Fördereinrichtung (32) auf Grundlage der Schwenkdaten zu steuern.
Kaltfräse (10) nach Anspruch 1, wobei der Schwenksensor (53) ein Drehwinkel-Stellungssensor ist, der die Schwenkstellung der zweiten Fördereinrichtung (32) relativ zu dem Maschinenrahmen (16) umfasst.
Kaltfräse (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, ferner umfassend ein Schwenkstellglied (54), das zwischen dem Maschinenrahmen (16) und der zweiten Fördereinrichtung (32) gekoppelt ist und sich dazwischen erstreckt, wobei der Schwenksensor (53) dazu ausgestaltet ist, die Schwenkdaten entsprechend einer Ausfahrstellung des Schwenkstellglieds (54) zu erzeugen, und wobei das Steuermodul (402) die Schwenkstellung der zweiten Fördereinrichtung (32) bestimmen kann, die der Ausfahrstellung des Schwenkstellglieds (54) entspricht.
Kaltfräse (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, ferner umfassend ein Schwenkstellglied (54), das sich von dem Maschinenrahmen (16) zu der zweiten Fördereinrichtung (32) erstreckt und mit diesen gekoppelt ist, wobei das Schwenkstellglied (54) in elektrischer Verbindung mit dem Steuermodul (402) steht, wobei das Steuermodul (402) dazu ausgestaltet ist, eine Schwenkbewegung der zweiten Fördereinrichtung (32) durch Betätigen des Schwenkstellglieds (54) zu steuern, wobei, wenn das Steuermodul (402) eine Benutzereingabe entsprechend einer Anweisung empfängt, die zweite Fördereinrichtung (32) in eine gerade Stellung zurückzubringen, das Steuermodul (402) dazu ausgestaltet ist, das Schwenkstellglied (54) zu betätigen, um die zweite Fördereinrichtung (32) in die gerade Stellung zu schwenken, wobei die gerade Stellung im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse (120) des Maschinenrahmens (16) ist.
Kaltfräse (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Steuermodul (402) dazu ausgestaltet ist, eine Schwenkbewegung der zweiten Fördereinrichtung (32) durch Betätigen eines Schwenkstellglieds (54) zu steuern, das sich von dem Maschinenrahmen (16) zu der zweiten Fördereinrichtung (32) erstreckt und mit diesen gekoppelt ist, wobei, wenn das Steuermodul (402) eine Benutzereingabe (z. B. von der Eingabevorrichtung 28) entsprechend einer Anweisung empfängt, die zweite Fördereinrichtung (32) in eine gespeicherte bevorzugte Schwenkstellung zurückzubringen, das Steuermodul (402) eine aktuelle Stellung der zweiten Fördereinrichtung (32) auf Grundlage der Schwenkdaten bestimmt und das Schwenkstellglied (54) betätigt, um die zweite Fördereinrichtung (32) aus der aktuellen Stellung in die gespeicherte bevorzugte Schwenkstellung zurückzubringen, wobei die gespeicherte bevorzugte Schwenkstellung in einem Speicher gespeichert ist, der für das Steuermodul (402) zugänglich ist.
Kaltfräse (10) nach einem der Ansprüche 3-5, wobei, wenn das Steuermodul (402) die Schwenkdaten empfängt, und die Schwenkdaten darauf hinweisen, das die zweite Fördereinrichtung (32) innerhalb eines Bewegungsendbereichs (z. B. 5) ist, das Steuermodul (402) eine Anweisung an das Schwenkstellglied (54) sendet, um die Ausfahr- oder Einfahrrate zu verringern.
Kaltfräse (10) nach einem der Ansprüche 1-6, ferner umfassend ein System zum Positionieren eines Deflektors (42), das mit einem Deflektor (42) gekoppelt ist, um eine Stellung des Deflektors (42) einzustellen, wobei das System zum Positionieren des Deflektors (42) ein Deflektorstellglied (47) und einen Deflektorsensor (46) in elektrischer Verbindung mit dem Steuermodul (402) umfasst, wobei das System zum Positionieren des Deflektors (42) dazu ausgestaltet ist, die Stellung des Deflektors (42) durch Betätigen des Deflektorstellglieds (47) einzustellen, wobei der Deflektorsensor (46) Deflektordaten erzeugt, und wobei das Steuermodul (402) eine Einstellung an dem Deflektorstellglied (47) auf Grundlage zumindest der Schwenkdaten und/oder der Deflektordaten bestimmt.
Verfahren zum Betreiben einer Kaltfräse (10), wobei das Verfahren umfasst: Empfangen eines Eingangs zur Durchführung eines Fräsbetriebs; Senden einer Anweisung an ein Antriebselement einer Fräswalze (14), um eine Fräswalze (14) zu drehen, die drehbar mit einem Maschinenrahmen (16) gekoppelt ist, und dazu ausgestaltet ist, gefrästes Material (110) zu erzeugen; Erzeugen von Schwenkdaten entsprechend einer Schwenkstellung einer zweiten Fördereinrichtung (32) relativ zu dem Maschinenrahmen (16) mit einem Schwenksensor (53), wobei die zweite Fördereinrichtung (32) schwenkbar mit dem Maschinenrahmen (16) gekoppelt ist, und die zweite Fördereinrichtung (32) dazu ausgestaltet ist, von einer ersten Fördereinrichtung (30) zumindest einen Teil des gefrästen Materials (110) zu empfangen; Empfangen der Schwenkdaten; Bestimmen auf Grundlage der Schwenkdaten, dass die Schwenkstellung der zweiten Fördereinrichtung (32) eingestellt werden sollte; und Senden einer Anweisung an ein Schwenkstellglied (54), das mit dem Maschinenrahmen (16) und der zweiten Fördereinrichtung (32) gekoppelt ist und sich zwischen diesen erstreckt, um die Schwenkstellung der zweiten Fördereinrichtung (32) einzustellen.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend: Bestimmen der Schwenkstellung der zweiten Fördereinrichtung (32) auf Grundlage der Schwenkdaten; Bestimmen auf Grundlage der Schwenkstellung, dass eine Winkelgeschwindigkeit der zweiten Fördereinrichtung (32) geändert werden sollte; und Senden der Anweisung an das Schwenkstellglied (54), wobei die Anweisung eine Anweisung beinhaltet, die dazu ausgestaltet ist, die Winkelgeschwindigkeit der zweiten Fördereinrichtung (32) zu ändern.
Verfahren nach den Ansprüchen 8 oder 9, ferner umfassend: Umlenken, mit einem Deflektor (42), zumindest eines Teils des gefrästen Materials (110), das die erste Fördereinrichtung (30) verlässt, zu der zweiten Fördereinrichtung (32) hin; Erzeugen, mit einem Deflektorsensor (46), von Daten des Deflektorsensors (46) entsprechend einer Stellung des Deflektors (42); Empfangen der Daten des Deflektorsensors (46); Bestimmen, dass ein Deflektorstellglied (47) eingestellt werden sollte, auf Grundlage der Deflektorstellung und zumindest einer Stellung der ersten Fördereinrichtung (30) und/oder einer Stellung der zweiten Fördereinrichtung (32), und der Schwenkdaten; und Senden einer Anweisung an das Deflektorstellglied (47), um die Stellung des Deflektors (42) einzustellen.