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Gebiet der Offenbarung
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine automatische Kreisrotationfunktion für einen Motorgrader und insbesondere auf das Festlegen vorgegebener Positionen einer Schar des Motorgraders.
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Hintergrund der Offenbarung
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Viele Arbeitsmaschinen, wie z. B. Motorgrader, wenden zyklische Arbeitsgänge über einer darunterliegenden Fläche an, um Material darauf neu zu verteilen oder neu zu positionieren. Der Bediener positioniert oft eine Schar oder dergleichen in einer bestimmten Ausrichtung, bevor er den Arbeitsgang ausführt, um so das Material an die gewünschte Stelle zu bringen. Motorgrader fahren häufig entlang S-ähnlicher Muster von einer Anfangsseite einer Arbeitsebene zu einer Stirnseite der Arbeitsebene, um die Arbeitsebene korrekt zu begradigen. Während sich der Motorgrader entlang des S-ähnlichen Musters bewegt, ist es häufig vorteilhaft, nicht benötigtes Material bei jedem Arbeitsgang kontinuierlich von der Startseite zur Stirnseite zu schieben. Dementsprechend fährt der Bediener oft einen Arbeitsgang, der das Material auf die rechte Seite des Motorgraders schiebt, und dreht anschließend den Motorgrader um und fährt einen anschließenden Arbeitsgang, der das Material auf die linke Seite der Maschine schiebt. Dementsprechend muss der Bediener nach jedem Arbeitsgang eine Schar des Motorgraders neu ausrichten, um das Material während des nachfolgenden Arbeitsgangs weiter zur Stirnseite zu schieben.
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Herkömmliche Motorgrader ermöglichen es dem Bediener, die Winkelausrichtung der Schar zu beobachten oder auf andere Weise zu steuern. Der Bediener wählt häufig einen Winkel für die Schar aus, bevor er einen Arbeitsgang einleitet, basierend auf der Menge des zu bewegenden Materials oder sonstiger Oberflächenbedingungen. Anschließend fährt der Bediener die Schar über die darunterliegende Fläche, um eine Oberfläche zu erhalten, die für das jeweilige Projekt die ideale Qualität aufweist. Während der Bediener den Arbeitsgang fortsetzt, ändert der Bediener häufig den Winkel der Schar, um mehr oder weniger Material aufzunehmen, das entlang der Oberfläche der Schar bewegt wird.
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Sobald der Bediener einen Arbeitsgang beendet hat, hebt der Bediener die Schar an und dreht den Motorgrader um 180 Grad, um sich auf einen anschließenden Arbeitsgang vorzubereiten. Als nächstes stellt der Bediener die Schar häufig auf einen Versatzwinkel ein, der im Wesentlichen einen gespiegelten Winkel zum Beginn des vorherigen Arbeitsgangs darstellt. Häufig erfordert die Manipulation der Position und des Winkels der Schar, dass der Benutzer mehrere unterschiedliche Befehle eingibt, um die Schar anzuheben und abzusenken und die Winkelorientierung der Schar auszuwählen. Dementsprechend stellt der Bediener bei jedem Durchgang den Scharwinkel und die Ausrichtung ein.
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Zusammenfassung
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Eine Ausführungsform stellt eine Arbeitsmaschine dar, die eine Schar, die in einer Vielzahl von Winkeln in Bezug auf die Arbeitsmaschine positionierbar ist, ein mit der Schar gekoppeltes Positionierungssystem, um die Schar in einen beliebigen der Vielzahl von Winkeln zu überführen, eine Benutzeroberfläche, die eine Benutzereingabe bereitstellt, und eine Steuerung in Verbindung mit dem Positionierungssystem und der Benutzereingabe aufweist. Wobei, wenn die Steuerung ein erstes Benutzereingabesignal von der Benutzeroberfläche empfängt, die Steuerung mithilfe des Positionierungssystems die Schar in eine erste voreingestellte Position bringt.
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In einem Beispiel dieser Ausführungsform umfasst das Positionierungssystem einen Kreisdrehsensor, der mit der Steuerung Weise kommuniziert, um einen aktuellen Winkel der Schar in Bezug auf die Arbeitsmaschine zu bestimmen.
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In einem weiteren Beispiel dieser Offenbarung stellt die Benutzeroberfläche der Steuerung wahlweise ein zweites Benutzereingangssignal zur Verfügung und die Steuerung positioniert die Schar in einer zweiten voreingestellten Position, wobei das Positionierungssystem auf das zweite Benutzereingangssignal anspricht. In einem Aspekt dieses Beispiels winkelt der erste voreingestellte Positionswinkel die Schar zu einer ersten Seite der Arbeitsmaschine und der zweite voreingestellte Positionswinkel die Schar zu einer zweiten Seite der Arbeitsmaschine ab. In einem weiteren Aspekt dieses Beispiels sind der erste voreingestellte Positionswinkel und der zweite voreingestellte Positionswinkel im Wesentlichen gespiegelte Winkel um eine Längsachse der Arbeitsmaschine herum. In einem weiteren Aspekt dieses Beispiels ist die Benutzereingabe eine Walze mit einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung und die Bewegung der Walze zweimal in die erste Richtung sendet das erste Benutzereingangssignal und die Bewegung der Walze zweimal in die zweite Richtung sendet das zweite Benutzereingangssignal.
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In noch einem weiteren Beispiel überwacht die Steuerung andere Sensoren der Arbeitsmaschine, um einen Konflikt zu erkennen, bevor die Steuerung die Schar in die erste voreingestellte Position bewegt. In einem Aspekt dieses Beispiels gibt die Steuerung eine Warnung aus, sobald die Steuerung einen Konflikt erkennt. In einem weiteren Aspekt dieses Beispiels positioniert die Steuerung die Schar nicht in einer ersten voreingestellten Position mit dem Positionierungssystem, wenn die Steuerung einen Konflikt erkennt.
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Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt ein Verfahren zum Steuern der Scharposition einer Arbeitsmaschine dar, wobei das Verfahren das Bereitstellen einer Steuerung beinhaltet, einer beweglich mit der Arbeitsmaschine gekoppelten Schar, einer Benutzeroberfläche und eines mit der Schar gekoppelten Positionierungssystems zum Neupositionieren der Schar relativ zur Arbeitsmaschine, das Speichern einer ersten voreingestellten Position des Positionierungssystems in der Steuerung, das Identifizieren eines ersten Eingangssignals mit der Steuerung über die Benutzeroberfläche, und zwar wenn die Benutzeroberfläche aktiviert ist, das Positionieren der Schar mit der Steuerung durch das Positionierungssystem in die erste voreingestellte Position, wobei die Steuerung das erste Eingangssignal bestimmt.
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In einem Beispiel dieser Ausführungsform überwacht die Steuerung einen oder mehrere Positionssensoren des Positionierungssystems, um einen aktuellen Winkel der Schar zu bestimmen, wobei die Steuerung die Schar so lange neu positioniert, bis der aktuelle Winkel ein erster voreingestellter Winkel der ersten voreingestellten Position ist.
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Ein weiteres Beispiel für diese Ausführungsform beinhaltet das Identifizieren eines zweiten Eingangssignals mit der Steuerung mittels der Benutzeroberfläche und das Positionieren der Schar, mit der Steuerung mittels des Positionierungssystems, auf eine zweite voreingestellte Position, wenn die Steuerung das zweite Eingangssignal erkennt. In einem Aspekt dieses Beispiels ist das erste Eingangssignal ein doppelter Tastendruck der Benutzeroberfläche in eine erste Richtung über einen Zeitschwellenwert und das zweite Eingangssignal ist ein doppelter Tastendruck der Benutzeroberfläche in eine zweite Richtung über den Zeitschwellenwert. In einem Aspekt dieses Beispiels sind die erste voreingestellte Position und die zweite voreingestellte Position durch den Benutzer aus einer Vielzahl von voreingestellten Positionsoptionen über die Benutzeroberfläche wählbar. In einem weiteren Aspekt dieses Beispiels bewirkt die erste voreingestellte Position eine Schräglage der Schar, um den darunter liegenden Schutt auf eine erste Seite der Arbeitsmaschine zu bewegen, und die zweite voreingestellte Position eine Schräglage, um den darunter liegenden Schutt auf eine zweite Seite der Arbeitsmaschine zu bewegen.
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In einem weiteren Beispiel dieser Ausführungsform überwacht die Steuerung weitere Sensoren und stellt eine maximale erste voreingestellte Position basierend auf den weiteren Sensoren her.
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Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt ein Motorgrader-System dar, das einen hinteren Rahmenabschnitt sowie einen vorderen Rahmenabschnitt aufweist, der mit dem hinteren Rahmenabschnitt gekoppelt ist, einen Motor, der mit dem hinteren Rahmenabschnitt gekoppelt ist, eine Kreisdrehanordnung, die mit dem vorderen Rahmenabschnitt gekoppelt ist, eine Schar, die mit der Kreisdrehanordnung gekoppelt ist, um einen Scharwinkel relativ zu einer Längsachse selektiv zu ändern, eine Benutzeroberfläche mit einer oder mehreren Benutzereingabemöglichkeiten und eine Steuerung in Verbindung mit der Kreisdrehanordnung, um den Scharwinkel als Reaktion auf eine Benutzereingabe zu ändern. Wobei eine der Möglichkeiten der Benutzereingabe eine erste Eingabe darstellt, die mit einem ersten voreingestellten Scharwinkel korreliert, und die Steuerung den Scharwinkel so positioniert, dass er der erste voreingestellte Scharwinkel als Reaktion auf die erste Eingabe ist.
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In einem Beispiel dieser Ausführungsform ist eine der Benutzereingabemöglichkeiten eine zweite Eingabe, die mit einem zweiten voreingestellten Scharwinkel korreliert, und die Steuerung positioniert den Scharwinkel als den zweiten voreingestellten Schaufelwinkel, der auf den zweiten Eingang reagiert. Ein Aspekt dieses Beispiels beinhaltet ein Rad oder mehrere Räder, die mit jedem des vorderen Rahmenabschnitts und des hinteren Rahmenabschnitts gekoppelt sind, wobei die Steuerung andere Sensoren des Motorgrader-Systems überwacht, um die Position des hinteren Rahmenabschnitts und jedes damit verbundenen Rads relativ zum vorderen Rahmenabschnitt zu bestimmen, und nicht zulässt, dass der erste voreingestellte Scharwinkel oder der zweite voreingestellte Scharwinkel in einem Scharwinkel liegt, der einen Kontakt zwischen der Schar und den vorderen oder hinteren Rahmenabschnitten oder einem Rad oder mehreren damit gekoppelten Rädern verursachen würde.
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In einem weiteren Beispiel dieser Ausführungsform wird ein Kreisdrehsensor von der Steuerung überwacht, um den Scharwinkel zu bestimmen.
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Figurenliste
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Die oben genannten Aspekte der vorliegenden Offenbarung und die Art und Weise, wie sie erhalten werden, werden deutlicher und die Offenbarung selbst wird durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der Ausführungsformen der Offenbarung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden, wobei:
- 1 ist die rechte Seitenansicht eines Motorgraders, der sich nach rechts bewegt, wobei die Schar abgewinkelt ist, um das aufgenommene Material nach rechts zu bewegen;
- 2 ist die linke Seitenansicht eines Motorgraders, der sich nach links bewegt, wobei die Schar abgewinkelt ist, um das aufgenommene Material nach links zu bewegen;
- 3 ist eine schematische Draufsicht auf den Motorgrader mit abgenommenen Teilen, um die Zugstange und den Kreisrahmen zu zeigen, wobei die Schaufel spiegelbildlich bzw. entsprechend den in den 1 und 2 dargestellten Positionen abgebildet ist;
- 4 ist eine schematische Ansicht einiger Komponenten des Motorgraders von 1; und
- 5 ist ein logisches Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Logiksystems, das durch eine Steuerung implementiert ist.
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In den verschiedenen Ansichten werden gleiche Teile durch gleiche Bezugsnummern bezeichnet.
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Ausführliche Beschreibung
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Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung sind nicht dazu bestimmt, erschöpfend zu sein oder die Offenbarung auf die genau offenbarten Formen der folgenden ausführlichen Beschreibung zu beschränken. Vielmehr wurden die Ausführungen so gewählt und beschrieben, dass Fachleute die Prinzipien und Praktiken der vorliegenden Offenbarung verstehen können.
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Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ist ein Motorgrader 10 mit Vorder- und Hinterrahmen 12 und 14 dargestellt, wobei der Vorderrahmen auf einem Paar Vorderräder 16 getragen wird und der Hinterrahmen auf rechten und linken Tandem-Sätzen von Hinterrädern 18 getragen wird. Eine Fahrerkabine 20 ist auf einem nach oben und vorne geneigten hinteren Bereich 22 des Vorderrahmens 12 montiert und enthält verschiedene Bedienelemente für den Motorgrader, die so angeordnet sind, dass sie sich in der Reichweite eines sitzenden oder stehenden Bedieners befinden. Diese Bedienelemente beinhalten ein Lenkrad 24, eine Hebelanordnung 26 und eine Benutzeroberfläche 70, um nur einige zu nennen. Ein Motor 28 ist am hinteren Rahmen 14 montiert und liefert die Antriebsleistung für alle angetriebenen Komponenten des Motorgraders. So ist beispielsweise der Motor 28 so gekoppelt, dass er ein mit den Hinterrädern 18 gekoppeltes Getriebe mit verschiedenen gewählten Geschwindigkeiten und im Vorwärts- oder im Rückwärtsgang antreibt. Ein hydrostatisches Vorderrad-Assistenzgetriebe kann selektiv aktiviert werden, um die Vorderräder 16 in einer in der Fachwelt bekannten Weise anzutreiben. Weiterhin kann der Motor 28 mit einer Pumpe oder einem Generator gekoppelt werden, um den Motorgrader 10, wie er in der Fachwelt bekannt ist, mit hydraulischer, pneumatischer oder elektrischer Energie zu versorgen.
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An einer vorderen Position des Vorderrahmens 12 ist eine Zugstange 30 montiert, die ein vorderes Ende aufweist, das durch eine Kugelgelenkanordnung 32 universell mit dem Vorderrahmen verbunden ist, und die gegenüberliegende rechte und linke hintere Bereiche aufweist, die an einem erhöhten Rahmenabschnitt 34 des Hauptrahmens 12 durch rechte und linke Hubankoppelungsanordnungen aufgehängt sind, einschließlich rechter und linker Stellglieder 36 und 38, die hydraulisch aus- bzw. einfahrbar sind. Eine Seitenschieber-Ankoppelungsanordnung ist zwischen dem erhöhten Rahmenabschnitt 34 und einer hinteren Position der Zugstange 30 gekoppelt und beinhaltet ein ein- und ausfahrbares hydraulisches Seitenschwenkstellglied 39.
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Die hydraulischen Stellglieder 36, 38, 39 für die Rechts-, Links- und Seitenschwenkung können so neu positioniert werden, dass sie eine Querneigung eines Planierschildes oder einer Schar 46 verändern. Die Querneigung kann in einem Winkel der Schar 46 zur darunter liegenden Fläche liegen. Insbesondere können die Räder 16, 18 des Motorgrader 10 auf der darunter liegenden Oberfläche aufsetzen, um eine Oberflächenebene zu bilden. Die Stellglieder 36, 38, 39 können in der Größe selektiv so angepasst werden, dass sie die Schar 46 um die Kugel- und Sockelanordnung 32 schwenken, um dadurch die Winkelausrichtung der Schar 46 gegenüber der darunter liegenden Fläche oder Oberflächenebene zu ändern. So können beispielsweise die Stellglieder 36, 38, 39 eine neutrale Position aufweisen, wobei die Stellglieder 36, 38 so bemessen sind, dass die Schar 46 im Wesentlichen parallel zur darunter liegenden Oberfläche ausgerichtet ist. Alternativ dazu können die Stellglieder 36, 38, 39 eine Querneigungsausrichtung aufweisen, wobei die Stellglieder 36, 38, 39 so bemessen sind, dass sie die Schar 46 relativ zur darunter liegenden Fläche winklig versetzen. Die Querneigung der Schar 46 kann zu beiden Seiten des Motorgraders hin ausgerichtet werden, wie der Fachwelt bekannt ist.
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Mit Bezugnahme nun auf 3 kann die Schar 46 auch auf einer Seitenschieberanordnung 56 montiert werden, um sich zwischen einer ersten Seite und einer zweiten Seite verschiebbar zu bewegen. Insbesondere verbindet ein hydraulisches Seitenschieber-Stellglied 58 einen Kipprahmen und die Seitenschieberanordnung 56 und ist betreibbar, um die Schar 46 in Bezug auf eine Längsachse 60 des Motorgraders 10 seitlich zu verschieben. Weiterhin kann das Seitenschieber-Stellglied 58 die Schar 46 selektiv entlang der Seitenschieberanordnung 56 verschieben, die in Richtung verschiedener Seiten der Längsachse 60, wie vom Benutzer gewünscht, ausgerichtet ist.
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Es ist zu erkennen, dass ein Kreis 40, der einen großen Innenzahnkranz definiert, der durch gestrichelte Linien 42 gekennzeichnet ist, an einem hinteren Bereich der Zugstange 30 zur Drehung um eine aufrechte Mittelachse 44 des Zahnkranzes 42 in einer der Fachwelt wohlbekannten Weise montiert ist. Die längsverlängerte Schar 46 erstreckt sich parallel zu und unter einer ebenen unteren Fläche des Zahnkranzes 42 des Kreises 40 und ist am Kreis befestigt, so dass, wenn sich der Kreis um die Achse 44 dreht, ein Winkel α, den die Schar 46 in Bezug auf eine Linie X, die sich senkrecht zu einer Bewegungsrichtung Y erstreckt, eingestellt wird. Die Schar 46 ist in einer Position dargestellt, die der in 1 dargestellten entspricht, wobei der von der Schar aufgenommene Schutt nach rechts entlang einer Vorderseite der Schar gleitet und außerhalb der Spur der rechten Tandem-Hinterrädern 18 deponiert wird. Wenn der Motorgrader 10, entsprechend der in 2 gezeigten Richtung, in die entgegengesetzte Richtung arbeitet, wird die Schar 46 im Uhrzeigersinn in eine Position 46' gedreht, die im Wesentlichen ein Spiegelbild der in 1 und 3 gezeigten Position ist.
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Zur selektiven Einstellung des Kreises 40 um die Achse 44 ist ein Kreisantrieb 50 vorgesehen, der an der Zugstange 30 montiert ist und ein Zahnrad mit den Verzahnungen des Innenzahnkranzes 42 beinhaltet. Ein verstellbarer Kreisantriebsmotor 54 weist eine direkt mit dem Getriebe des Kreisantriebs 50 gekoppelte Abtriebswelle auf. Während ein bestimmter Kreisantrieb 50 hierin dargestellt und beschrieben ist, wird in dieser Offenbarung die Verwendung einer beliebigen bekannten Antriebsanordnung für den Kreisantrieb 50 in Erwägung gezogen.
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Dementsprechend kann in dem hierin dargestellten und beschriebenen nicht ausschließlichen Beispiel eines Motorgraders 10 der Kreisantrieb 50 die Winkellage der Schar 46 relativ zur Längsachse 60 ändern, die hydraulischen Stellglieder 36, 38, 39 können neu positioniert werden, um die Querneigung der Schar 46 relativ zur darunter liegenden Fläche zu ändern, und das Seitenschieber-Stellglied 58 kann die Schar 46 so verschieben, dass sie zur einen oder anderen Seite des Motorgraders 10 ausgerichtet wird. Während einige der einstellbaren Funktionen des Motorgraders 10 hierin erläutert wurden, können die Erkenntnisse aus dieser Offenbarung auf jede einstellbare Komponente eines Motorgraders angewendet werden. Dementsprechend sieht diese Offenbarung vor, alle einstellbaren Merkmale eines in der Fachwelt bekannten Motorgraders zu handhaben.
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Unter Bezugnahme auf ist nun eine schematische Darstellung einiger Komponenten eines Steuerungssystems dargestellt. Das Steuerungssystem kann eine Steuerung 64 beinhalten, die mit den vielen verschiedenen Systemen des Motorgraders 10 kommuniziert. Die Steuerung 64 kann eine Speichereinheit zum Speichern von Daten und einen Prozessor zum Ausführen von Befehlen und dergleichen aufweisen. In einer Ausführungsform stellt die Steuerung 64 eine oder mehrere Steuerungen des Motorgraders 10 dar. Weiterhin kann die Steuerung 64 eine Speichereinheit aufweisen, die vom Prozessor getrennt ist. Des Weiteren befindet sich die Steuerung 64 in einer Ausführungsform vom Motorgrader 10 entfernt und kommuniziert mit den Komponenten des Motorgraders über bekannte drahtlose Protokolle. Dementsprechend kann die hierin beschriebene Steuerung 64 jede elektronische Vorrichtung sein, die in der Lage ist, Befehle mit den Komponenten des Motorgrader-Systems 10 auszuführen.
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In einem Aspekt dieser Offenbarung kann die Steuerung 64 mit einem Positionierungssystem 66 des Motorgraders 10 kommunizieren, um die Schar 46 wie hierin beschrieben neu zu positionieren. Das Positionierungssystem 66 kann eines oder mehrere der rechten hydraulischen Stellglieder 38, das linke hydraulische Stellglied 36, das Seitenschwenk-Hydraulikstellglied 39, den Kreisantrieb 50 und das Seitenschub-Stellglied 58 beinhalten. Darüber hinaus kann das Positionierungssystem 66 hydraulische, pneumatische oder elektrische Stellglieder und Motoren verwenden, um die Schar 46 neu zu positionieren.
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In einem nicht exklusiven Beispiel verwendet das Positionierungssystem 66 ein elektrohydraulisches System, das von der Steuerung 64 gesteuert wird. Insbesondere kann die Steuerung 64 elektrische Magnete oder dergleichen zum Öffnen und Schließen von Hydraulikventilen verwenden, um Fluid von einer Hydraulikpumpe zu entsprechenden Stellgliedern oder Motoren zu leiten, wodurch die Schar 46 neu positioniert wird.
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Alternativ dazu kann das Positionierungssystem 66 ein elektro-pneumatisches System sein, das ähnlich wie das vorstehend beschriebene elektrohydraulische System funktioniert. Darüber hinaus ist das Positionierungssystem 66 in noch einer weiteren Ausführungsform ein rein elektrisches System, das Strom aus Batterien vom Motorgrader 10 oder durch einen Generator bezieht, der mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Dementsprechend beabsichtigt diese Offenbarung, jedes bekannte Positionierungssystem 66 zu verwenden, das Anweisungen von der Steuerung 64 ausführen kann, einschließlich in elektrohydraulischen Systemen, elektro-pneumatischen Systemen und elektrischen Systemen, um nur einige zu nennen.
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In einem Aspekt dieser Offenbarung kann die Position der Schar 46 unter Verwendung eines Sensors oder mehrerer Sensoren bestimmt werden, die so konfiguriert sind, dass sie die Position von Komponenten des Positionierungssystems 66 bestimmen. So können beispielsweise die Stellgliedsensoren 68 mit den linken und rechten hydraulischen Stellgliedern 36, 38 und das Seitenschwenk-Hydraulikstellglied 39 gekoppelt werden, um der Steuerung 64 die lineare Verschiebung des entsprechenden Stellglieds vorzugeben. In diesem Beispiel können die Stelgliedsensoren 68 von der Steuerung 64 überwacht werden, um die Querneigung der Schar 46 zu bestimmen. Genauer gesagt, kann die Steuerung 64 die lineare Verschiebung des linken und rechten Stellglieds 36, 38 und des hydraulischen Schwenkantriebs 39 überwachen, um die Querneigung der Schar 46 basierend auf der linearen Verschiebung der Stellglieder 36, 38, 39 und bekannten Geometrien des Motorgraders 10, die in der Steuerung 64 gespeichert sind, zu bestimmen.
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Ein Kreisdrehsensor 72 kann ebenfalls mit der Steuerung 64 kommunizieren, um den Winkel α der Schar 46 zu bestimmen. Der Kreisdrehsensor 72 kann so positioniert werden, dass er die Winkellage des Zahnkranzes 42 relativ zum Kreis 40 und damit die Winkellage der Schar 46 bestimmt. Infolgedessen kann der Kreisdrehsensor 72 den Winkel α der Schar 46 im Wesentlichen konstant an die Steuerung 64 übermitteln. Weiterhin kann die Steuerung 64 den Winkel α ändern, indem sie den Kreisantrieb 50 manipuliert, um dadurch die Schar 46 zu drehen. Demzufolge kann die Steuerung 64 sowohl die Winkellage der Schar 46 mittels dem Kreisdrehsensor 72 überwachen als auch die Winkellage der Schar 46 mittels dem Kreisantrieb 50 verändern. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der Kreisdrehsensor 72 ein mit dem Zahnkranz verbundene Ankoppelung sein, das die Winkellage der Schar 46 an die Steuerung übermittelt.
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Die Steuerung 64 kann außerdem mit allen anderen Sensoren 74 des Motorgraders 10 kommunizieren, um die Position der Schar 46 oder andere Fahrzeugbedingungen zu bestimmen. So kann beispielsweise einer der anderen Sensoren 74 eine Kamera sein, welche die Schar 46 visuell überwacht. Die Steuerung 64 kann die von der Kamera bereitgestellten Bilder analysieren, um unter anderem den Winkel der Schar 46 zu bestimmen. Demzufolge wird in dieser Offenbarung in Erwägung gezogen, einen beliebigen bekannten Sensor des Motorgraders 10 zu verwenden, um die hierin erläuterten Erkenntnisse umzusetzen. Die hierin beschriebenen Sensoren können alle Arten von Sensoren sein, die in der Fachwelt bekannt und dazu bestimmt sind, die beschriebene Messung durchzuführen. Genauer gesagt, werden hierin zumindest Hall-Effekt-Sensoren, Potentiometer, Drehgeber, kodierte Zylinder und dergleichen in Betracht gezogen.
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In einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung kommuniziert die Benutzeroberfläche 70 mit der Steuerung 64. Die Benutzeroberfläche 70 kann eine Vielzahl von Tasten oder sonstigen Eingabemöglichkeiten beinhalten, einschließlich einer Walze oder einem Joystick, die auf eine erste Seite und eine zweite Seite gedrückt werden kann. So kann beispielsweise die Benutzeroberfläche teilweise eine Walze oder einen Joystick beinhalten, die der Benutzer als Kreisdrehbefehl manipulieren kann. Der Benutzer kann die Walze oder den Joystick in eine erste Richtung einrasten lassen, um die Schar in eine erste Richtung zu drehen, oder die Walze oder den Joystick in eine zweite Richtung drehen, um die Schar in eine zweite Richtung zu drehen.
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Weiterhin kann die Benutzeroberfläche 70 ein Touchscreen oder dergleichen sein, der es dem Benutzer ermöglicht, Eingaben über den Touchscreen selektiv vorzunehmen. Weiterhin könnte die Benutzeroberfläche 70 Sprachbefehle verwenden, um die Anforderungen des Benutzers mit der Steuerung 64 zu kommunizieren. In noch einem weiteren nicht exklusiven Beispiel kann die Benutzeroberfläche 70 aus einer ferngesteuerten Benutzeroberfläche, wie beispielsweise ein Tablet, ein Smartphone, ein Laptop oder dergleichen bestehen, die in der Lage ist, mit der Steuerung 64 aus der Ferne zu kommunizieren. Demzufolge wird hierin jede bekannte Benutzeroberfläche 70 in Betracht gezogen, und die Erkenntnisse aus dieser Offenbarung können mit vielen verschiedenen Typen einer Benutzeroberfläche realisiert werden.
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Unter Bezugnahme auf 5 ist ein nicht ausschließliches Beispiel für ein logisches Flussdiagramm zum Erstellen einer ersten und zweiten Positionsvoreinstellung der Schar dargestellt. Das logische Flussdiagramm von 5 verwendet das Positionierungssystem 66 des Motorgraders 10, um eine erste voreingestellte Scharposition einzurichten und einzustellen, während der Motorgrader 10 in eine erste Richtung fährt und eine zweite voreingestellte Scharposition festlegen, während der Motorgrader 10 in eine zweite Richtung fährt. In einem nicht exklusiven Beispiel kann das logische Flussdiagramm von 5 verwendet werden, während ein Benutzer eine darunterliegende Fläche in dem oben erläuterten S-ähnlichen Muster planiert. In einem solchen Szenario kann der Benutzer Schutt von der darunter liegenden Oberfläche von einer Anfangsseite der darunter liegenden Oberfläche auf eine Stirnseite der darunter liegenden Oberfläche verschieben. Der Benutzer kann Arbeitsgänge entlang der darunter liegenden Oberfläche in wechselnden Richtungen ausführen, wodurch vom Benutzer verlangt wird, den Scharwinkel und die Position während jedes Arbeitsgangs zu ändern, um sicherzustellen, dass der Schutt bei jedem Arbeitsgang ordnungsgemäß auf die Stirnseite geleitet wird.
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Der Benutzer möchte jeden Arbeitsgang mit der Schar 46 in nahezu gleicher Ausrichtung beginnen, kann aber den Winkel der Schar 46 während des Arbeitsgangs ändern, um mehr oder weniger Schutt entlang der darunter liegenden Oberfläche zu bewegen. Sobald der Benutzer einen Arbeitsgang abgeschlossen hat, kann er die Schar 46 anheben und eine Drehung von im Wesentlichen 180 Grad ausführen, um sich auf einen nachfolgenden Arbeitsgang in der entgegengesetzten Richtung vorzubereiten. Vor der Ausführung des nachfolgenden Arbeitsgangs kann der Benutzer die Schar 46 während des Starts des ersten Arbeitsgangs in eine Position zurückbringen, die der Position der Schar 46 im Wesentlichen entgegengesetzt ist. Ein Aspekt dieser Offenbarung ermöglicht es dem Benutzer, den Scharwinkel und die Position während des gesamten Arbeitsgangs zu manipulieren, während er die Schar während des Beginns des nachfolgenden Arbeitsgangs in eine vorgegebene Ausrichtung zurückführt.
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Das Logiksystem von 5 ermöglicht es dem Benutzer, eine erste voreingestellte Scharausrichtung für den Start eines Arbeitsgangs in der ersten Richtung und eine zweite voreingestellte Scharausrichtung für den Start eines Arbeitsgangs in der zweiten Richtung festzulegen. In einem Aspekt dieser Offenbarung kann die zweite voreingestellte Scharausrichtung im Wesentlichen entgegengesetzt zur ersten voreingestellten Scharausrichtung in Richtung der Längsachse 60 ausgerichtet sein. Wünscht der Benutzer beispielsweise einen ersten voreingestellten Scharwinkel α zu einer rechten Seite des Motorgraders 10 hin, kann der zweite voreingestellte Scharwinkel α im gleichen Maße zur linken Seite des Motorgraders 10 hin, jedoch in Richtung der gegenüberliegenden Seite der Längsachse 60 geneigt werden. In ähnlicher Weise kann die Querneigungsausrichtung der zweiten voreingestellten Scharausrichtung im Wesentlichen der Querneigung der ersten voreingestellten Scharausrichtung entgegengesetzt sein. Weiterhin kann der Seitenschieberabstand der zweiten Voreinstellung die Schar 46 im Vergleich zur ersten Voreinstellung auf die im Wesentlichen gegenüberliegende Seite der Längsachse 60 ausrichten. Dementsprechend ist ein Aspekt dieser Offenbarung, dem Benutzer wählbare Voreinstellungen bereitzustellen, welche die Schar 46 in jeder gewünschten Ausrichtung ausrichten können, sobald der Benutzer von der Fahrt der ersten Richtung zur zweiten Richtung wechselt.
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Das logische Flussdiagramm von 5 kann zunächst von der Steuerung 64 an der Startbox 76 ausgeführt werden. Das Startbox 76 kann eingefahren werden, solange das elektrische System des Motorgraders 10 eingeschaltet ist, wie beispielsweise wenn sich der Motorgrader 10 in einem Betriebszustand oder dergleichen befindet. Sobald die Startbedingung von Kasten 76 erfüllt ist, kann die Steuerung 64 feststellen, ob eine Option für die Voreinstellung der Schar in Kasten 78 aktiviert ist. Die Option „Voreinstellungen der Schar“ kann über die Benutzeroberfläche 70 aktiviert und deaktiviert werden. So kann beispielsweise die Benutzeroberfläche 70 ein Touchscreen sein, der eine als „Voreinstellungen der Schar“ bezeichnete Auswahl aufweist und über eine vom Benutzer wählbare Taste verfügt, die zwischen „Ein“ und „Aus“ auf dem Touchscreen umgeschaltet werden kann. Alternativ dazu kann sich ein physischer Kippschalter in der Fahrerkabine 20 befinden und als „Voreinstellungen der Schar“ bezeichnet werden und eine Ein/Aus-Stellung aufweisen. Darüber hinaus wird jede bekannte Methode zur Aktivierung einer Option in Kasten 78 berücksichtigt, und diese Offenbarung zieht die Anwendung einer angemessenen Methode in Betracht.
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Falls die Option „Voreinstellungen der Schar“ in Kasten 78 nicht aktiviert ist, kann die Steuerung 64 die Anfrage in Kasten 80 einfach beenden. Während Kasten 80 als ein Endvorgang dargestellt und gekennzeichnet ist, kann Kasten 80 auch eine Rückkehr zu Kasten 76 bedeuten, wobei die Steuerung 64 weiterhin den Startzustand von Kasten 76 und die Option „Voreinstellungen der Schar“ von Kasten 78 überwacht. Dementsprechend kann die Steuerung 64 in einer Ausführungsform dieser Offenbarung die Steuerlogik von 5 im Wesentlichen kontinuierlich ausführen.
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Ist die Option „Voreinstellungen der Schar“ in Kasten 78 aktiviert, kann die Steuerung 64 einen Systemcheck in Kasten 82 durchführen. Die Systemkontrolle von Kasten 82 kann die Steuerung 64 beinhalten, die überwacht, ob das Hydrauliksystem des Motorgraders 10 aktiviert ist, ob die Benutzeroberfläche 70 Fehlersignale anzeigt oder deaktiviert ist, ob der Kreisdrehsensor 72 einen gültigen Kreisdrehwinkel identifiziert, ob der Motor 28 läuft, ob Fehler im elektrohydraulischen System erkannt werden, ob sich eine Sattelstütze in einer Mittelstellung befindet, ob eine gültige kreisförmige Kalibrierung durchgeführt wurde, und dergleichen.
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Die Steuerung 64 kann eine oder mehrere der obigen Bedingungen überwachen und das logische Flussdiagramm von 5 deaktivieren, falls die Steuerung 64 feststellt, dass die Bedingung nicht ordnungsgemäß erfüllt ist. So führt die Steuerung 64 beispielsweise den Endbefehl von Kasten 80 nach Kasten 82 aus, falls das Hydrauliksystem deaktiviert ist, ein Fehlersignal von der Benutzeroberfläche 70 vorliegt, der Kreisdrehsensor 72 einen ungültigen Drehwinkel anzeigt, der Motor 28 nicht läuft, ein Fehler im elektrohydraulischen System vorliegt, sich die Sattelstütze nicht in der Mittelstellung befindet oder eine gültige kreisförmige Kalibrierung nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne durchgeführt worden ist.
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Während spezifische Systeme vorstehend unter Bezugnahme auf Kasten 82 beschrieben werden, wird hierin jede relevante Systemprüfung berücksichtigt, und die obigen Beispiele sind nicht als erschöpfend zu verstehen. Dementsprechend kann die Steuerung 64 jedes relevante System in Kasten 82 überprüfen, das die Ausführung des hierin beschriebenen logischen Flussdiagramms beeinträchtigen könnte.
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Erkennt die Steuerung 64, dass das System nach Ausführung des Systemchecks von Kasten 82 bereit ist, kann die Steuerung 64 mit der Benutzeroberfläche 70 kommunizieren, um die gewünschten voreingestellten Scharausrichtungen in Kasten 84 zu bestimmen. Die gewünschten voreingestellten Scharausrichtungen können einen ersten seitlichen Kreisdrehwinkel, einen ersten seitlichen Querneigungswinkel, eine erste Seitenschieberposition, einen zweiten seitlichen Kreisdrehwinkel, einen zweiten seitlichen Querneigungswinkel und eine zweite Seitenschieberposition beinhalten, um nur einige zu nennen. Der Benutzer kann die gewünschte voreingestellte Scharausrichtung über die Benutzeroberfläche 70 eingeben, indem er die gewünschten spezifischen Winkel für jeden der ersten und zweiten Kreisdrehwinkel, die Querneigungswinkel und die gewünschten Seitenschieberabstände für jede der ersten und zweiten Seitenschieberpositionen eingibt. Alternativ dazu kann der Benutzer nur den ersten Kreisdrehwinkel, den Querneigungswinkel und die Seitenschieberposition eingeben und die Steuerung 64 kann automatisch den zweiten Kreisdrehwinkel, den Querneigungswinkel und die Seitenschieberposition erzeugen, so dass sie im Wesentlichen umgekehrt werden.
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In einer Ausführungsform dieser Offenbarung kann der Benutzer, anstatt jeden der obigen Winkel und Abstände einzugeben, die gewünschten Voreinstellungen für die Scharausrichtung festlegen, indem er bei Kasten 84 mit Hilfe der Benutzeroberfläche 70 voreingestellte Konfigurationen auswählt. Die voreingestellten Konfigurationen können festgelegte Kreisdrehwinkel, Querneigungswinkel und Seitenschieberabstände aufweisen, die üblicherweise von Motorgradern 10 verwendet werden, und der Benutzer kann ganz einfach eine der voreingestellten Konfigurationen als die entsprechende erste oder zweite gewünschte voreingestellte Scharausrichtung auswählen.
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Der Benutzer kann einen ersten seitlichen voreingestellten Kreisdrehwinkel, einen ersten seitlichen voreingestellten Querneigungswinkel, eine erste seitliche voreingestellte Seitenschieberposition, einen zweiten seitlichen voreingestellten Kreisdrehwinkel, einen zweiten seitlichen voreingestellten Kreisdrehwinkel und eine zweite seitliche voreingestellte Seitenschieberposition in Kasten 84 festlegen. Weiterhin können die festgelegten Winkel und Positionen im Speicher der Steuerung 64 gespeichert werden. Der erste seitliche voreingestellte Kreisdrehwinkel, der erste seitliche voreingestellte Querneigungswinkel und die erste seitliche voreingestellte Seitenschieberposition können unter einer ersten Seitenvoreinstellung und der zweite seitliche voreingestellte Kreisdrehwinkel, der zweite seitliche voreingestellte Querneigungswinkel und die zweite seitliche voreingestellte Seitenschieberposition können unter einer zweiten Seitenvoreinstellung gespeichert werden. Wie hierin näher beschrieben, kann die Steuerung 64 die ersten oder zweiten seitlichen voreingestellten Winkel und Positionen nach Anweisung über die Benutzeroberfläche 70 und das Positionssystem 66 abrufen, um die Schar 46 in die entsprechende voreingestellte Ausrichtung zu verstellen.
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In Kasten 86 kann die Steuerung 64 die Stellgliedsensoren 68 oder die übrigen Sensoren 74 verwenden, um die Ausrichtung der Seitenverschiebung der Schar zu bestimmen. Genauer gesagt, kann das Seitenschieber-Stellglied 58 in einer nicht exklusiven Ausführungsform ein kodierter Zylinder sein, der Daten an die Steuerung 64 sendet, welche die lineare Verschiebung des Seitenschieber-Stellglieds 58 angibt. Dagegen kann die Steuerung 64 die Position der Schar 46 entlang einer Scharachse 102 bestimmen. Alternativ dazu kann die Steuerung 64 eine Kamera oder einen anderen Sensor verwenden, um die Position der Schar 46 entlang der Scharachse 102 zu bestimmen. Dementsprechend kann Kasten 86 jeden bekannten Sensor zum Bestimmen der Seitenverschiebungsausrichtung der Schar verwenden, und die obigen Ausführungsformen sind als Beispiele für solche Sensoren gedacht.
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Nachdem die Steuerung 64 die Seitenverschiebungsausrichtung der Schar in Kasten 86 bestimmt hat, kann die Steuerung 64 festlegen, ob die gewünschte voreingestellte Scharanordnung einen Konflikt zwischen der Schar 46 und den Rädern 16, 18 oder den Rahmenabschnitten 12, 14 des Motorgraders 10 in Kasten 88 verursacht. In einem nicht ausschließenden Beispiel kann die Steuerung 64 eine Nachschlagetabelle verwenden, die in der Speichereinheit als Teil von Kasten 88 gespeichert ist. Die Nachschlagetabelle kann die Position der Seitenverschiebung der Schar als minimale, mittlere oder maximale Position einstufen. Jede der minimalen, mittleren und maximalen Positionen kann mit einem Positionsbereich entlang der Scharachse 102 übereinstimmen. So kann beispielsweise die mittlere Position mit einer Scharposition übereinstimmen, die nicht mehr als etwa wenige Zentimeter von einer zentralen Position entfernt ist, wobei ein zentraler Abschnitt der Schar 46 entlang der Längsachse 60 positioniert ist. Weiterhin kann die Steuerung 64 die minimale Position der Seitenverschiebung der Schar bestimmen, bei welcher die Schar 46 mehr als ein paar Zentimeter entlang der Scharachse 102 zur ersten Seite des Motorgraders 10 bewegt wird, und die maximale Position der Seitenverschiebung der Schar kann von der Steuerung 64 bestimmt werden, wenn die Schar 46 mehr als ein paar Zentimeter entlang der Scharachse 102 zur zweiten Seite des Motorgraders 10 bewegt wird.
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In einem nicht ausschließlichen Beispiel kann die Nachschlagetabelle von Kasten 88 einen maximalen Scharwinkel festlegen, welcher der in Kasten 86 bestimmten Seitenverschiebungsausrichtung der Schar entspricht. Genauer gesagt, falls sich die Ausrichtung der Schaufelseitenverschiebung in der maximalen oder minimalen Position befindet, kann die Nachschlagetabelle einen maximalen Scharwinkel festlegen, der kleiner ist als derjenige, bei dem sich die Seitenverschiebungsausrichtung der Schar in der Mitte befindet. Unter anderem kann die Verwendung der Nachschlagetabelle in Kasten 88 sicherstellen, dass die Schar 46 den Motorgrader 10 nicht beschädigt. Wenn sich die Seitenverschiebungsausrichtung der Schar in der Mitte befindet, kann sich die Schar 46 möglicherweise stärker um die Mittelachse 44 drehen als dies bei einer minimalen oder maximalen Ausrichtung der Verschiebung der Schar möglich ist. Insbesondere wenn sich die Ausrichtung der Verschiebung der Schar in der maximalen oder minimalen Position befindet, kann die Schar so ausgerichtet sein, dass sie die Räder 16, 18 oder den Rahmen 12, 14 des Motorgraders 10 berührt, sofern sie in einem Winkel positioniert ist, der die Räder 16, 18 oder den Rahmen 12, 14 in der zentralen Position nicht berühren würde.
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Während hierin eine Nachschlagetabelle erörtert wird, erwägt diese Offenbarung die Implementierung eines beliebigen bekannten Verfahrens zur Korrelation von Ausrichtungswerten für die Seitenverschiebung der Schar mit einer verfügbaren Winkelverschiebung der Schar 46 um die Mittelachse 44. So kann beispielsweise die Steuerung 64 ein Diagramm oder einen Algorithmus verwenden, um zu bestimmen, ob die Schar 46 den Motorgrader 10 in der gewünschten voreingestellten Scharausrichtung berührt, die in Kasten 84 angegeben ist. Dementsprechend erwägt diese Offenbarung die Verwendung eines beliebigen bekannten Verfahrens zum Bestimmen der Seitenverschiebungsausrichtung der Schar 46, bevor bestimmt werden kann, ob die Seitenverschiebungsausrichtung der Schar einen Konflikt verursacht, im Falle einer Bewegung der Schar zur gewünschten voreingestellten Scharausrichtung.
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Unabhängig davon, welches Verfahren zum Bestimmen verwendet wird, ob die gewünschte voreingestellte Scharausrichtung einen Konflikt mit dem Motorgrader 10 verursacht, wenn die Steuerung 64 bestimmt, dass die gewünschte voreingestellte Scharausrichtung einen Konflikt in Kasten 88 verursacht, kann die Steuerung 64 Kasten 80 ausführen und das logische Flussdiagramm von 5 beenden. Weiterhin kann die Steuerung 64 in einer Ausführungsform dieser Offenbarung auch eine Fehlermeldung auf der Benutzeroberfläche 70 anzeigen, sobald ein Konflikt festgestellt wird. Die Fehlermeldung kann die Ursache des Konflikts, die verfügbare Scharausrichtung oder andere Informationen enthalten, die dem Benutzer helfen können, die Ursache des Fehlers zu ermitteln. In einem Aspekt dieser Offenbarung, wenn die Steuerung 64 einen Konflikt in Kasten 88 erkennt, darf die Steuerung 64 die Scharausrichtung nicht aus der Position bewegen, in der sich die Schar 46 am Anfang des logischen Flussdiagramms befand.
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In Kasten 89 kann die Steuerung 64 die Benutzeroberfläche überwachen, um festzustellen, wann eine erste oder zweite Benutzereingabe erkannt wurde. Die erste Benutzereingabe kann ein Hinweis auf den Wunsch eines Benutzers sein, die Schar 46 in der ersten gewünschten voreingestellten Scharausrichtung zu positionieren, und die zweite Benutzereingabe kann ein Hinweis auf den Wunsch des Benutzers sein, die Schar 46 in der zweiten gewünschten voreingestellten Scharausrichtung zu positionieren. Wie vorstehend beschrieben, kann die Steuerung 64 die erste Benutzereingabe bestimmen, wenn der Benutzer eine Walze in die erste Richtung dreht. Insbesondere kann die Steuerung 64 die Walze überwachen und die erste Benutzereingabe identifizieren, wenn die Walze innerhalb einer Zeitschwelle zweimal in die erste Richtung bewegt wird. In gleicher Weise kann die Steuerung die Walze überwachen und die zweite Benutzereingabe identifizieren, wenn die Walze innerhalb eines Zeitschwellenwerts zweimal in die zweite Richtung bewegt wird.
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Während eine bestimmte Art von Benutzereingaben hierin beschrieben wird, erwägt diese Offenbarung, jede Art von Benutzereingaben zu verwenden, welche die Präferenz des Benutzers als entweder die erste gewünschte voreingestellte Scharausrichtung oder die zweite gewünschte voreingestellte Scharausrichtung anzeigen können. Dementsprechend erwägt diese Offenbarung auch die Verwendung einer Touchscreen-Schnittstelle, von Drucktastenschaltern, einer Sprachsteuerung und jeder weiteren bekannten Benutzereingabemethode, damit der Benutzer entweder die erste gewünschte voreingestellte Scharausrichtung oder die zweite gewünschte voreingestellte Scharausrichtung, die in Kasten 84 festgelegt ist, auswählen kann.
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Falls die Steuerung 64 entweder die erste Benutzereingabe oder die zweite Benutzereingabe in Kasten 89 identifiziert und falls die Steuerung 64 keinen Konflikt in Kasten 88 identifiziert, kann die Steuerung 64 das Positionierungssystem 66 verwenden, um die Schar 46 in der vorgegebenen Scharausrichtung zu positionieren, die mit der Benutzereingabe von Kasten 89 durch Ausführen von Kasten 90 korreliert. In Kasten 90 kann die Steuerung 64 einen oder mehrere der Kreisantriebe 50, den Seitenschieber 58, das linke hydraulische Stellglied 36, das rechte hydraulische Stellglied 38 oder das hydraulische Seitenschwenk-Stellglied 39 verwenden, um die Schar 46 in die gewünschte, in Kasten 84 festgelegte, voreingestellte Scharausrichtung zu positionieren. Wird beispielsweise die erste Benutzereingabe in Kasten 89 bestimmt, kann die Steuerung 64 damit beginnen, die Schar 46 in der ersten gewünschten vorgegebenen Scharausrichtung zu positionieren. Insbesondere kann die Steuerung 64 den Scharwinkel α mit dem Kreisantrieb 50, die Querneigung mit den Stellgliedern 36, 38, 39 und die Position der Seitenverschiebung entlang der Scharachse 102 mit dem Seitenschieber-Stellglied 58 in Richtung der ersten gewünschten voreingestellten Scharausrichtung ändern, die in Kasten 84 festgelegt ist.
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Alternativ dazu kann die Steuerung 64, sofern die zweite Benutzereingabe in Kasten 89 bestimmt ist, damit beginnen, die Schar 46 in der zweiten gewünschten vorgegebenen Scharausrichtung zu positionieren. Insbesondere kann die Steuerung 64 den Scharwinkel α mit dem Kreisantrieb 50, die Querneigung mit den Stellgliedern 36, 38, 39 und die Position der Seitenverschiebung entlang der Scharachse 102 mit dem Seitenschieber-Stellglied 58 in Richtung der zweiten gewünschten voreingestellten Scharausrichtung ändern, die in Kasten 84 festgelegt ist. Das bedeutet, dass die Steuerung 64 das Positionierungssystem 66 in Kasten 90 verwendet, um die Schar 46 entweder in der ersten oder zweiten gewünschten voreingestellten Scharausrichtung auszurichten, die in Kasten 84 festgelegt ist.
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Unter Bezugnahme auf Kasten 92 und 94 kann die Steuerung 64 weiterhin die Scharposition und die Benutzeroberfläche 70 überwachen, indem das Positionierungssystem 66 die Schar 46 in eine der ersten oder zweiten gewünschten vorgegebenen Scharausrichtungen zurückstellt. Genauer gesagt, kann die Steuerung 64 in Kasten 92 die Bewegung der Schar 46 um die Mittelachse 44 mit dem Kreisdrehsensor 72 überwachen. Stellt die Steuerung 64 fest, dass sich die Schar 46 nicht wie erwartet um die Mittelachse 44 dreht, kann die Steuerung 64 den Endkasten 80 ausführen und die Bereitstellung von Befehlen zur Neupositionierung der Schar 46 stoppen. Die Steuerung 64 kann einen darin gespeicherten Bewegungsschwellenwert aufweisen, wie beispielsweise eine erwartete Winkeländerung in einer bestimmten Zeitspanne. Die Steuerung kann die Bewegung der Schar 46 mit der Bewegungsschwelle in Kasten 92 vergleichen. Liegt die Bewegung der Schar nicht innerhalb der Bewegungsschwelle, kann die Steuerung 64 davon ausgehen, dass die Schar 46 ein Problem mit dem Positionierungssystem 66 hat und dem Positionierungssystem 66 keine Anweisungen zur Bewegung mehr gibt. Bewegt sich die Schar 46 jedoch wie erwartet, kann die Steuerung 64 die Schar 46 weiterhin auf die ausgewählte gewünschte Voreinstellung der Scharausrichtung bewegen.
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In gleicher Weise kann die Steuerung 64 in Kasten 94 die Benutzeroberfläche 70 weiterhin überwachen, um festzustellen, ob ein Befehl zum Positionieren der Schar empfangen wird. Der Positionierungsbefehl für die Schar kann ein beliebiger Befehl sein, der eine Neupositionierung der Schar 46 mit dem Positionierungssystem 66 erfordert. Stellt die Steuerung 64 einen Positionierungsbefehl der Schar in Kasten 94 fest, kann die Steuerung 64 davon ausgehen, dass der Benutzer das Bewegen der Schar 46 in die gewünschte voreingestellte Scharausrichtung abbrechen möchte, um dadurch Kasten 80 auszuführen und das logische Flussdiagramm zu beenden. Erhält die Steuerung 64 jedoch keine Eingaben, die anzeigen, dass der Benutzer die Schar 46 bewegen möchte, kann die Steuerung weiterhin Kasten 96 ausführen.
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In Kasten 96 kann die Steuerung 64 feststellen, ob eine Querneigungsfunktion vom Benutzer aktiviert wurde. Die Querneigungsfunktion kann vom Benutzer über die Benutzeroberfläche 70 ausgewählt werden und ermöglicht es dem Benutzer zu entscheiden, ob die Steuerung 64 einen geänderten Querneigungswert bei der Ausführung der ausgewählten gewünschten voreingestellten Scharausrichtung aus Kasten 84 übernehmen soll. Bei aktivierter Querneigungsfunktion kann die Steuerung 64 das Positionierungssystem 66 so verwenden, dass der Querneigungswinkel der Schar 46 durch das Positionierungssystem 66 auf den geänderten Querneigungswert geändert wird. Insbesondere kann die Steuerung 64 bei aktivierter Querneigungsfunktion in Kasten 96, sobald der Benutzer die zweite Benutzereingabe auswählt, den Querneigungswinkel der Schar 46 aus der ersten Benutzereingabeausrichtung spiegeln. Stellt die Steuerung 64 jedoch fest, dass die Querneigungsfunktion deaktiviert ist, kann die Steuerung 64 die Querneigung in einer neutralen Position beibehalten, während sie die gewählte gewünschte Voreinstellung der Scharausrichtung vornimmt.
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In Kasten 98 kann die Steuerung 64 das Positionierungssystem 66 weiterhin handhaben, während sie die Sensoren 68, 72, 74 überwacht, bis sich die Schar 46 innerhalb der gewählten gewünschten Voreinstellung der Scharausrichtung befindet. In einem nicht ausschließlichen Beispiel dieser Offenbarung kann die Steuerung 64 einen Schwellenwinkel festlegen, welcher mit der gewünschten vorgegebenen Scharausrichtung korreliert. Die Steuerung 64 kann die Position der Schar 46 mit dem Positionierungssystem 66 handhaben, bis die Sensoren 68, 72, 74 anzeigen, dass die Schar 46 in einer Position ausgerichtet ist, die innerhalb der Schwellenwinkel liegt. In einer nicht ausschließlichen Ausführungsform kann der in Kasten 84 festgelegte gewünschte Scharwinkel α 18 Grad betragen. In diesem Beispiel können die Schwellenwinkel für den Scharwinkel α plus und minus etwa 5 Grad der gewünschten voreingestellten Scharausrichtung oder zwischen etwa 17,5 Grad und 18,5 Grad betragen. Weiterhin kann die Steuerung 64 bei diesem Beispiel das Positionierungssystem 66 und hauptsächlich den Kreisantrieb 50 handhaben, bis der Schaufelwinkel α zwischen etwa 17,5 Grad und etwa 18,5 Grad beträgt.
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Die Steuerung 64 kann ebenfalls Winkelschwellen für die Querneigung festlegen, wenn die Querneigungsfunktion in Kasten 96 aktiviert ist. Weiterhin kann die Steuerung 64 auch in Kasten 98 einen Schwellenwert für die Seitenverschiebung festlegen. Die Schwellenwerte für die Seitenverschiebung können jedoch lineare Verschiebungen entlang der Scharachse 102 anstelle von Winkelausrichtungen sein. Im Beispiel des Schwellenwerts für die Seitenverschiebung kann der vom Benutzer gewählte Wert ein Abstandsversatz zu einer Seite der Längsachse 60 sein, wie beispielsweise x Zoll. Die Steuerung 64 kann einen Schwellenwert für die Seitenverschiebung von x-1 Zoll und x+1 Zoll automatisch festlegen und das Positionierungssystem 66 und insbesondere das Seitenschieber-Stellglied 58 in diesem speziellen Beispiel verwenden, um die Schar 46 in Richtung der gewünschten Seitenverschiebungsposition zu bewegen. Sobald die Schar um einen Abstand zwischen x-1 und x+1 Zoll versetzt ist, kann die Steuerung 64 die Position der Schar entlang der Scharachse 102 beibehalten.
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Während hierin einzelne Beispiele für die Schwellenwerte und dergleichen erörtert werden, wird in dieser Offenbarung die Verwendung vieler verschiedener Schwellenwerte in Abhängigkeit von den Fähigkeiten der verwendeten Hardware und den Bedürfnissen des Benutzers in Erwägung gezogen. Insbesondere wenn der Benutzer mit dem Motorgrader 10 eine Grobplanierfunktion ausführt, können weniger präzise Scharpositionen erforderlich sein, und die Schwellenwerte können einen großen Bereich bereitstellen. Alternativ kann es erforderlich sein, dass bei der Ausführung einer Endplanierfunktion mit dem Motorgrader 10 genauere Scharpositionen erforderlich sind und die Schwellenwerte einen kleineren Bereich von akzeptablen Ausrichtungen der Schar bereitstellen.
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Unabhängig von der Größe der in Kasten 98 festgelegten Schwellenwerte kann die Steuerung 64 das Positionierungssystem 66 so verwenden, dass die Scharposition so verändert wird, dass sie innerhalb der Schwellenwerte liegt. Dies kann das Ändern des Kreisdrehwinkels α mit dem Kreisantrieb 50, des Seitenschieberversatzes mit dem Seitenschieberstellglied 58 und des Querneigungswinkels mit den Stellgliedern 36, 38, 39 beinhalten. Sobald die Steuerung 64 feststellt, dass die Scharausrichtung innerhalb der Schwellenwerte liegt, kann die Steuerung 64 Kasten 100 ausführen und die Sensoren 68, 72, 74 des Motorgraders 10 weiter überwachen und sicherstellen, dass sie anzeigen, dass die Schar 46 innerhalb der in Kasten 98 festgelegten Schwellenbereiche liegt.
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Während Kasten 100 anzeigt, dass die Steuerung 64 weiterhin die Sensoren 68, 72, 74 überwacht, kann die Steuerung 64 in einer weiteren Ausführungsform dieser Offenbarung die Sensoren in Kasten 100 nicht mehr weiter überwachen, sondern vielmehr die Position der Schar 46 mit dem Positionierungssystem 66 beibehalten. In dieser Ausführungsform kann die Steuerung 64 den Sensor nicht kontinuierlich überwachen, sondern die Schar 46 in der vorgegebenen Ausrichtung halten, sobald die Steuerung 64 erkennt, dass die Schar 46 darin ordnungsgemäß ausgerichtet ist.
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Während bestimmte Schritte des logischen Flussdiagramms in 5 erläutert sind, können andere Ausführungsformen mehr oder weniger Schritte beinhalten, als jene, die hierin ausdrücklich beschrieben sind. Genauer gesagt, können in einer Ausführungsform wenigstens Kasten 82, 86, 88, 89, 92, 94, 96 und 100 entfallen. In diesem Beispiel kann Kasten 78 nur dann zulassen, dass die Option Scharvoreinstellungen aktiviert werden kann, wenn das System bereit ist. In dieser Konfiguration kann Kasten 78 Kasten 82 überspringen und Kasten 84 unmittelbar danach ausführen. Desgleichen ermöglicht die Steuerung 64 in diesem Beispiel dem Benutzer nur die Auswahl der gewünschten voreingestellten Scharausrichtungen, die unabhängig von der Seitenverschiebung der Schar nicht mit dem Motorgrader 10 kollidieren, und die Steuerung 64 kann Kasten 90 im Anschluss an Kasten 84 ausführen. Ferner können noch vorhandene Kasten 92, 94 und 96 weggelassen werden und die Steuerung 64 kann Kasten 98 im Anschluss an Kasten 90 ausführen.
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Während das logische Flussdiagramm von 5 die Steuerung 64 veranschaulicht, welche die Logik in einer bestimmten Reihenfolge ausführt, können andere Ausführungsformen alle darin beschriebenen Schritte wiederholt oder zur gleichen Zeit ausführen. In dieser Ausführungsform kann die Steuerung 64 unter anderem den Sensor 68, 72, 74 und die Benutzeroberfläche 70 kontinuierlich überwachen, um sowohl die aktuelle Ausrichtung der Schar 46 als auch die gewünschte Ausrichtung der Schar 46 zu bestimmen. Dementsprechend wird in dieser Offenbarung in Erwägung gezogen, das logische Flussdiagramm von 5 gleichzeitig und in einer anderen Reihenfolge auszuführen als in der spezifisch dargestellten.
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In einem nicht einschränkenden Beispiel, das die Erkenntnisse dieser Offenbarung anwendet, hat der Benutzer die Möglichkeit, die Faherkabine 20 des Motorgraders 10 zu betreten. Der Benutzer kann so positioniert werden, dass er die Benutzeroberfläche 70 bedienen kann, die eine kreisförmige Drehpositionswalze beinhaltet, die in einer ersten Richtung betätigt werden kann, um die Schar 46 in eine erste Richtung zu drehen sowie in einer zweiten Richtung, um die Schar 46 in eine zweite Richtung zu drehen. Der Benutzer kann den Motorgrader 10 starten und die Option Scharvoreinstellungen über die Benutzeroberfläche 70 aktivieren. Stellt die Steuerung 64 fest, dass das System bereit ist, kann dem Benutzer die Möglichkeit gegeben werden, über die Benutzeroberfläche 70 eine erste gewünschte voreingestellte Scharausrichtung und eine zweite gewünschte voreingestellte Scharausrichtung festzulegen.
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Die erste gewünschte voreingestellte Scharausrichtung kann einen ersten Kreisdrehwinkel, einen ersten Querneigungswinkel und einen ersten Seitenschieberversatz beinhalten, die alle über die Benutzeroberfläche 70 vom Benutzer selektierbar eingegeben werden können. Gleichermaßen kann die zweite gewünschte voreingestellte Scharausrichtung einen zweiten Kreisdrehwinkel, einen zweiten Querneigungswinkel und einen zweiten Seitenschieberversatz beinhalten, die alle über die Benutzeroberfläche 70 vom Benutzer selektierbar eingegeben werden können. In einem Aspekt dieser Offenbarung kann die Steuerung 64 die zweite gewünschte voreingestellte Scharausrichtung automatisch so bemessen, dass sie im Wesentlichen der ersten gewünschten voreingestellten Scharausrichtung entgegengesetzt ist, damit der Motorgrader 10 die vorstehend beschriebene S-ähnliche Planierfunktion ausführen kann. Darüber hinaus kann die Benutzeroberfläche 70 in einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung Vorschläge für gemeinsame erste und zweite gewünschte Voreinstellwerte liefern, die vom Benutzer ausgewählt werden können. Dies spart dem Benutzer Zeit, indem er automatisch den entsprechenden Kreisdrehwinkel, Querneigungswinkel und Seitenverschiebungsabstand auswählt, der dem Vorschlag entspricht.
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Als nächstes kann der Benutzer die kreisförmige Drehpositionswalze innerhalb des Zeitschwellenwerts zweimal in die erste Richtung bewegen, um anzuzeigen, dass der Benutzer die Schar in der ersten gewünschten voreingestellten Scharausrichtung ausrichten möchte. Die Steuerung 64 kann anschließend das Positionierungssystem 66 wie vorstehend beschrieben verwenden, um die Schar an den für die erste gewünschte voreingestellte Scharausrichtung festgelegten Schwellenpositionen zu positionieren. Sobald sich die Schar 46 in der ersten gewünschten voreingestellten Scharausrichtung befindet, kann der Benutzer einen ersten Arbeitsgang auf einer Startseite einer Arbeitsebene durchführen, während die Schar 46 Schutt der darunter liegenden Fläche zu einer gegenüberliegenden Seite der Arbeitsebene bewegt. Während der Benutzer den ersten Arbeitsgang ausführt, kann der Benutzer den Kreisdrehwinkel α, den Seitenschieberversatz oder den Querneigungswinkel selektiv ändern, um die unterschiedlichen Bedingungen der darunter liegenden Oberfläche zu berücksichtigen, die während des ersten Arbeitsgangs auftreten. Sobald der Benutzer einen Endpunkt des ersten Arbeitsgangs erreicht hat, kann der Benutzer die Schar 46 anheben und den Motorgrader 10 im Wesentlichen um 180 Grad drehen, um einen anschließenden zweiten Arbeitsgang in die entgegengesetzte Richtung durchzuführen.
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Sobald der Benutzer den Motorgrader 10 an einer Stelle positioniert, die im Wesentlichen an den ersten Arbeitsgang angrenzt, kann der Benutzer die Kreisdrehpositionswalze innerhalb des Zeitschwellenwerts zweimal in die zweite Richtung bewegen, um anzuzeigen, dass der Benutzer die Schar in der zweiten gewünschten vorgegebenen Scharausrichtung ausrichten möchte. Die Steuerung 64 kann anschließend das Positionierungssystem 66 wie vorstehend beschrieben verwenden, um die Schar an den für die zweite gewünschte voreingestellte Scharausrichtung festgelegten Schwellenpositionen zu positionieren, unabhängig von der Scharposition, an welcher der Benutzer den ersten Arbeitsgang beendet hat. Sobald sich die Schar 46 in der zweiten gewünschten voreingestellten Scharausrichtung befindet, kann der Benutzer einen zweiten Arbeitsgang an einer Stelle neben dem ersten Arbeitsgang in Richtung Stirnseite und in entgegengesetzter Richtung des ersten Arbeitsgangs durchführen.
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Während der Ausführung des zweiten Arbeitsgangs bewegt die Schar 46 Schutt der darunter liegenden Oberfläche zu einer gegenüberliegenden Stirnseite der Arbeitsebene. Während der Benutzer den zweiten Arbeitsgang ausführt, kann der Benutzer den Kreisdrehwinkel α, den Seitenschieberversatz oder den Querneigungswinkel selektiv so ändern, dass unterschiedliche Bedingungen der darunter liegenden Oberfläche, die während des zweiten Arbeitsgangs auftreten, berücksichtigt werden. Sobald der Benutzer einen Endpunkt des zweiten Arbeitsgangs erreicht hat, kann er die Schar 46 anheben und den Motorgrader 10 um im Wesentlichen 180 Grad drehen, um einen anschließenden dritten Arbeitsgang in der entgegengesetzten Richtung durchzuführen. Vor der Ausführung des dritten Arbeitsgangs kann der Benutzer die Schar in der ersten gewünschten voreingestellten Scharausrichtung ausrichten, ähnlich wie beim ersten Arbeitsgang.
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Einem Fachmann ist klar, dass der Benutzer die Schar selektiv abwechselnd zwischen der ersten und zweiten gewünschten voreingestellten Scharausrichtung ausrichtet, bis beide die gesamte Arbeitsebene abdecken. Darüber hinaus ermöglicht die Festlegung einheitlicher Startausrichtungen für die Schar 46 bei jedem Arbeitsgang, dass der Benutzer die darunterliegende Oberfläche bei jedem Arbeitsgang ähnlich bearbeiten kann, unabhängig davon, wie der folgende Arbeitsgang beendet wurde. Dementsprechend ermöglichen die Erkenntnisse aus dieser Offenbarung einem Benutzer, die Arbeitsebene schnell und konsequent zu planieren.
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Während hierin Ausführungsformen beschrieben wurden, welche die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung beinhalten, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Stattdessen soll diese Anmeldung alle Variationen, Nutzungs- oder Anpassungsmöglichkeiten unter Verwendung ihrer allgemeinen Prinzipien abdecken. Ferner ist diese Anmeldung dazu bestimmt, Abweichungen von der vorliegenden Offenbarung abzudecken, die in den Rahmen der bekannten oder üblichen Praxis auf dem Fachgebiet fallen, auf das sich diese Offenbarung bezieht, und sich im Rahmen der beigefügten Ansprüche bewegen.
