DE102019219758A1

DE102019219758A1 - Rüttelplatte, Untergrundverdichtungssystem, Verfahren zur Untergrundverdichtung

Info

Publication number: DE102019219758A1
Application number: DE102019219758.2A
Authority: DE
Inventors: Gabriela Jager
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-12-16
Filing date: 2019-12-16
Publication date: 2021-06-17

Abstract

Eine Rüttelplatte (10) ist offenbart, wobei die Rüttelplatte (10) eine Verdichtungsvorrichtung mit wenigstens einer Bodenplatte (12) und mit einer Antriebsvorrichtung (14) aufweist. Die Antriebsvorrichtung (14) ist dazu ausgebildet, die wenigstens eine Bodenplatte (12) zur Untergrundverdichtung zu bewegen und die Rüttelplatte (10) durch Bewegung der Bodenplatte (12) über den Untergrundverdichtung (16) fortzubewegen. Die Rüttelplatte (10) weist eine Erfassungsvorrichtung (18) auf, welche dazu ausgebildet ist, eine für die Untergrundverdichtung vorgegebene Begrenzung (20) eines Untergrundbereichs zu erfassen. Die Rüttelplatte weist eine Steuervorrichtung (24) auf, welche dazu ausgebildet ist, die Fortbewegung der Rüttelplatte (12) über den Untergrund (16) in Abhängigkeit von der erfassten Begrenzung (20) des Untergrundbereichs zu steuern.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Rüttelplatte, ein Untergrundverdichtungssystem und ein Verfahren zur Untergrundverdichtung.
Eine Rüttelplatte ist eine motorbetriebene Baumaschine zur Untergrundverdichtung, auch als Flächenrüttler oder Vibrationsplatte bezeichnet. Üblicherweise weist die Rüttelplatte wenigstens eine Unwucht auf, welche durch den Motor angetrieben wird. Durch so erzeugte Zentrifugalkräfte wird die Rüttelplatte fortbewegt und eine Verdichtung des darunter liegenden Untergrunds mittels einer Bodenplatte bewirkt. Eine Rüttelplatte ist eine Standardausrüstung auf vielen Baustellen und wird zur Untergrundverdichtung auf kleineren bis mittelgroßen Flächen eingesetzt.
Die manuelle Bedienung von Rüttelplatten ist arbeitsintensiv und anstrengend. Insbesondere können Vibrationen über einen Steuergriff an den Bediener übertragen werden und diesen körperlich stark belasten. Zudem müssen konventionelle Rüttelplatten permanent von dem Bediener geführt werden, womit die Verdichtung von mittelgroßen Untergrundflächen aufgrund der benötigten Arbeitskraft, trotz der maschinellen Unterstützung, sehr kostenintensiv ist. Deshalb gibt es Bestrebungen, ein autonomes Betreiben von Rüttelplatten zu ermöglichen.
In der DE 10 2017 011 147 A1 wird eine sich autonom über den Bodenuntergrund fortbewegende Rüttelplatte beschrieben, welche eine wahrnehmbare Anzeige aufweist, die anzeigt, dass die Rüttelplatte mit einer Personendetektionseinrichtung eine Person erkannt hat.
Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es, ein Betreiben von Rüttelplatten und eine Untergrundverdichtung zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
Ein erster Aspekt betrifft eine Rüttelplatte. Die Rüttelplatte kann eine Verdichtungsvorrichtung mit wenigstens einer Bodenplatte und mit einer Antriebsvorrichtung aufweisen. Die Antriebsvorrichtung kann dazu ausgebildet sein, die wenigstens eine Bodenplatte zur Untergrundverdichtung zu bewegen und die Rüttelplatte durch Bewegung der Bodenplatte über den Untergrund fortzubewegen. Die Rüttelplatte kann eine Erfassungsvorrichtung aufweisen. Die Erfassungsvorrichtung kann dazu ausgebildet sein, eine für die Untergrundverdichtung vorgegebene Begrenzung eines Untergrundbereichs zu erfassen. Die Rüttelplatte kann eine Steuervorrichtung aufweisen, welche dazu ausgebildet ist, die Fortbewegung der Rüttelplatte über den Untergrund in Abhängigkeit von der erfassten Begrenzung des Untergrundbereichs zu steuern.
Die Antriebsvorrichtung kann jeweilige Mittel zum Bewegen der Rüttelplatte und gleichzeitigem Verdichten des Untergrunds aufweisen. Beispielsweise kann die Antriebsvorrichtung einen Motor aufweisen, welcher eine Unwucht bewegt und so die Bodenplatte in Bewegung versetzt. Die Antriebsvorrichtung kann beispielsweise zwei oder drei angetriebene Wellen mit Unwucht aufweisen. Die Antriebsvorrichtung kann dazu ausgebildet sein, eine Bewegungsrichtung und optional auch eine Bewegungsgeschwindigkeit der Rüttelplatte bei deren Betreiben zu verändern. Die Bewegung der Bodenplatte kann beispielsweise eine abwechselnde Aufwärts- und Abwärtsbewegung bei der Untergrundverdichtung beinhalten. Üblicherweise wird im Betrieb die Rüttelplatte periodisch vom Untergrund abgehoben und fällt danach auf den Untergrund zur Verdichtung zurück.
Die Fortbewegung der Rüttelplatte kann die Bewegungsrichtung und die Bewegungsgeschwindigkeit der Rüttelplatte über den Untergrund aufweisen. Die Antriebsvorrichtung kann dazu ausgebildet sein, die Bewegungsrichtung und die Bewegungsgeschwindigkeit unabhängig voneinander zu steuern. Die Fortbewegung über den Untergrund kann auch als ein translatorisches Bewegen entlang des Untergrunds definiert sein, wie ein Vorwärts- oder Rückwärtsfahren. Die Fortbewegung kann auch ein Drehen der Rüttelplatte umfassen. Das Drehen kann eine Rotation um die Hochachse der Rüttelplatte sein.
Die Bodenplatte kann dazu eingerichtet sein, bei Betrieb der Rüttelplatte einen im Wesentlichen planen und gegenüber seinem ursprünglichen Zustand verdichteten Untergrund zu schaffen. Bei der Bodenplatte kann es sich beispielsweise um eine im Wesentlichen ebene Metallplatte handeln, mit welcher die Rüttelplatte wenigstens zeitweise im Betrieb am Untergrund anliegt.
Der Untergrund kann beispielsweise durch ein Erdreich gebildet sein. Das Erdreich kann beispielsweise aus Erde, gegebenenfalls mit Steinen, gebildet sein. Ein weiteres Beispiel für ein Untergrundmaterial ist Schotter. Der begrenzte Untergrundbereich ist ein vorgegebener Arbeitsbereich der Rüttelplatte. Die Begrenzung kann den Arbeitsbereich für die Rüttelplatte markieren. Die Markierung kann von der Rüttelplatte für eine autonome Steuerung genutzt werden. Durch die vorgegebene Begrenzung kann besonders einfach und zuverlässig ein Bereich markiert und anschließend von der Rüttelplatte erkannt werden, in welchem die Rüttelplatte arbeiten darf und den Untergrund verdichten soll. Dadurch wird ein sicheres autonomes oder teilautonomes Betreiben der Rüttelplatte vereinfacht.
So kann beispielsweise sichergestellt werden, dass die Rüttelplatte nicht ungewollt einen Arbeitsbereich verlässt und dadurch gegebenenfalls eine Gefährdung entsteht. Zudem ist aufgrund der vorgegebenen Begrenzung gegebenenfalls keine aufwendige Erkennung von natürlichen Grenzen und Hindernissen notwendig. Auch muss ein Bediener nicht aufwendig einen Bereich oder einen Fortbewegungspfad vorgegeben, beispielsweise durch ein entsprechendes Einprogrammieren, um eine Untergrundverdichtung ohne Bedienerüberwachung zu ermöglichen.
Die Steuervorrichtung kann Mittel zum Steuern der Antriebsvorrichtung aufweisen. Die Steuervorrichtung kann dazu ausgebildet sein, jeweilige Signale an die Antriebsvorrichtung auszugeben, um Richtung und optional Geschwindigkeit der Fortbewegung der Rüttelplatte zu steuern. Die Steuervorrichtung kann beispielsweise als Rechenvorrichtung, Computer oder Mikrochip ausgebildet sein und auch einen Speicher aufweisen.
Die Rüttelplatte kann ein Gehäuse aufweisen, in dem die Verdichtungsvorrichtung wenigstens teilweise angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Rüttelplatte einen Rahmen aufweisen, an dem die Verdichtungsvorrichtung und optional das Gehäuse angeordnet ist.
Die Rüttelplatte kann ein Bedienelement zum manuellen Steuern der Rüttelplatte aufweisen. Die Rüttelplatte kann auch eine Eingabevorrichtung zum Steuern jeweiliger Systeme, beispielsweise eines autonomen Kontrollsystems, aufweisen. Beispielsweise kann die Rüttelplatte eine Fernbedienung zum Steuern der Rüttelplatte aufweisen, beispielsweise mittels einer Funkverbindung oder Infrarotverbindung. Durch die Steuerung mittels der Fernbedienung kann beispielsweise auch eine Funktion der Rüttelplatte eingestellt werden. Beispielsweise kann ein autonomer Betrieb der Rüttelplatte aktiviert werden. Als ein anderes Beispiel kann eine Bewegungsrichtung der Rüttelplatte gelenkt werden.
In einer weiterbildenden Ausführungsform kann die Rüttelplatte zwei Bodenplatten aufweisen, welche unabhängig voneinander bewegbar sind und welchen alternativ oder zusätzlich unabhängig voneinander antreibbare Unwuchten zugeordnet sind. Dadurch kann beispielsweise ein Drehen der Rüttelplatte um deren Hochachse bewirkt werden.
Der begrenzte Untergrundbereich kann ein Areal sein, welches verdichtet werden soll. Der begrenzte Untergrundbereich kann beispielsweise einer begrenzten Oberfläche des Untergrunds entsprechen. Der begrenzte Untergrundbereich kann ein Bereich beispielsweise einer Baustelle sein, der verdichtet werden soll oder zur Verdichtung freigegeben ist.
Die Begrenzung kann beispielsweise durch jeweilige Begrenzungsmittel vorgegeben werden. Die Begrenzungsmittel können physische Objekte sein. Dazu gehören beispielsweise Barrieren, wie Pfosten oder Absperrungen. Die Begrenzungsmittel können eine Begrenzung auch temporär erzeugen. Die Begrenzungsmittel können beispielsweise dazu ausgebildet sein, die Begrenzung zu erzeugen. Beispielsweise können die Begrenzungsmittel dazu ausgebildet sein, eine Farbmarkierung oder eine Lichtbarriere zu erzeugen, beispielsweise durch ein Aussprühen von Farbe oder Aussenden eines Lichtstrahls. Die physischen Begrenzungsmittel können auch dazu ausgebildet sein, die Begrenzung selbst zu bilden, beispielsweise durch Aufstellen von Pfosten oder Aufspannen von Absperrbändern. Alternativ oder zusätzlich kann die Begrenzung auch virtuell vorgegeben werden, beispielsweise mit einer Datenbankvorrichtung. Entsprechende Begrenzungsmittel sind dann beispielsweise die Datenbankvorrichtung und optional eine damit verbundene Eingabevorrichtung zum Erzeugen jeweiliger Begrenzungsdaten in der Datenbankvorrichtung.
In der Datenbankvorrichtung kann beispielsweise eine digitale Begrenzung elektronisch erzeugt und gespeichert sein. Eine solche virtuelle Begrenzung kann beispielsweise ein auf einer digitalen Karte markierter Bereich sein. Die Begrenzung kann in diesem Fall beispielsweise jeweilige Koordinaten aufweisen. Die Begrenzung kann ausschließlich zum Zweck der Markierung eines Arbeitsbereichs für die Rüttelplatte geschaffen werden. Die Begrenzung kann aber auch nur primär zu diesem Zweck dienen und noch einen weiteren Zweck haben. Beispielsweise können physische Objekte den Arbeitsbereich für die Untergrundverdichtung auch für Personen markieren, sodass ein Gefahrenbereich erkennbar ist.
Die vorgegebene Begrenzung kann dazu ausgebildet sein, nach der Untergrundverdichtung wieder entfernt zu werden. Bei der Begrenzung handelt es sich beispielsweise nur um eine temporäre Markierung, welche von der Erfassungsvorrichtung erfassbar ausgebildet ist. Die Begrenzung wird üblicherweise um den Untergrundbereich angeordnet, der verdichtet werden soll. Beispielsweise kann die Begrenzung an dessen Rand angeordnet sein. Die Begrenzung kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass diese durch die Erfassungsvorrichtung als geschlossen erfasst wird.
Mittels der Begrenzung kann verhindert werden, dass sich die Rüttelplatte über die Begrenzung hinaus fortbewegt und unerwünschter Weise weitere Untergrundbereiche verdichtet. Die Rüttelplatte kann zum autonomen Arbeiten oder teilautonomen Arbeiten ausgebildet sein.
In einer weiterbildenden Ausführungsform der Rüttelplatte kann es vorgesehen sein, dass die Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist, die Fortbewegung der Rüttelplatte über den Untergrund in Abhängigkeit von der erfassten Begrenzung des Untergrundbereich so zu steuern, dass ein Betrieb der Rüttelplatte innerhalb des begrenzten Untergrundbereichs erfolgt. Ein Verlassen des begrenzten Untergrundbereichs, in welchem die Rüttelplatte in Betrieb genommen wird oder ein autonomes Arbeiten gestartet wird, durch die Rüttelplatte kann so verhindert werden. Der Untergrundbereich kann durch die Begrenzung eingeschlossen sein.
Die Begrenzung kann so ausgebildet sein, dass diese durch die Erfassungsvorrichtung als geschlossen erfasst wird. Zu diesem Zweck kann die Erfassungsvorrichtung beispielsweise dazu ausgebildet sein, zwischen zwei Begrenzungsobjekten zu extrapolieren. Beispielsweise kann zwischen zwei Pfosten durch die Erfassungsvorrichtung extrapoliert werden, z.B. mit einer geraden Verbindung, um eine in sich abgeschlossene Begrenzung zu erhalten. Beispielsweise kann die Erfassungsvorrichtung auch dazu ausgebildet sein, die Begrenzung als geschlossen zu erfassen, wenn jeweilige Lücken zwischen Begrenzungsobjekten schmaler als eine vorgegebene Maximallücke sind. Diese Maximallücke kann beispielsweise einer Breite der Bodenplatte entsprechen.
In einer weiterbildenden Ausführungsform der Rüttelplatte kann es vorgesehen sein, dass die Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist, eine Bewegungsrichtung der Rüttelplatte bei Erreichen der Begrenzung des Untergrundbereichs zu ändern. Dadurch kann ein Überqueren der Begrenzung durch die Rüttelplatte zuverlässig verhindert werden und die Sicherheit erhöht werden. So kann ein Manövrieren innerhalb des begrenzten Untergrundbereichs bewirkt werden.
In einer weiterbildenden Ausführungsform der Rüttelplatte kann es vorgesehen sein, dass die Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist, die Fortbewegung der Rüttelplatte über den Untergrund gemäß einer Navigationslogik zu steuern. Dadurch kann eine Verdichtung besonders effizient durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Stärke der Verdichtung des Untergrunds eingestellt werden. Die Navigationslogik kann die Art und Weise sein, wie die Fortbewegung der Rüttelplatte innerhalb der Begrenzung gesteuert wird.
Beispielsweise kann die Navigationslogik einen Steueralgorithmus aufweisen. Dieser kann eine Änderung der Bewegungsrichtung bei Erreichen der Begrenzung gemäß der Navigationslogik betreffen. Ein erstes Beispiel für eine Navigationslogik ist ein Steuern gemäß einem Zufallsprinzip, wobei die Rüttelplatte bei Erreichen der Begrenzung um einen zufälligen Winkel gedreht wird. Dabei kann ein Mindestwinkel für eine solche zufällige Drehung vorgegeben sein. Eine solche Navigationslogik kann besonders einfach und kostengünstig in der Steuervorrichtung implementiert werden.
Ein zweites Beispiel ist eine intelligente und im Voraus geplante Bewegungsabfolge. Die Bewegungsabfolge kann so geplant sein, dass der gesamte Untergrundbereich ohne oder nur mit minimaler Überlappung von der Rüttelplatte verdichtet wird. Dafür können beispielsweise initial alle Begrenzungen erfasst werden und der begrenzte Untergrundbereich in Bereiche unterteilt werden. Diese Bereiche können dann nacheinander verdichtet werden. Außerdem kann in Abhängigkeit von der initialen Erfassung der Begrenzung eine Planung eines Bewegungsmusters über den gesamten Untergrundbereich zur vollständigen Abdeckung mittels der Steuervorrichtung berechnet werden. Das Bewegungsmuster kann bei dessen Berechnung optimiert werden, beispielsweise durch eine Parametervariation. Eine solche Navigationslogik ermöglicht einen besonders effizienten Betrieb der Rüttelplatte.
Ein drittes Beispiel ist eine lexikographische Navigation. Dabei wird die Rüttelplatte beispielsweise geradeaus fortbewegt bzw. gefahren, bis die Begrenzung erreicht wird. Dort wird die Rüttelplatte beispielsweise um 180° mit vordefiniertem Versatz gedreht und bis zur nächsten Begrenzung gefahren, um dort eine solche Drehung zu wiederholen. Der Versatz kann beispielsweise höchstens einer Breite der Bodenplatte entsprechen und ist bevorzugt kleiner. Beispielsweise kann ein Verdichtungsüberlapp von wenigstens 5% bis maximal 75% vorgegeben werden. Beispielsweise kann der Verdichtungsüberlapp 25% der Breite der Bodenplatte betragen. Die lexikographische Navigation benötigt eine geringe Rechenkapazität, sodass die Steuervorrichtung entsprechend einfach und kostengünstig sein kann. Der Betrieb der Rüttelplatte zur Untergrundverdichtung ist trotzdem recht effizient, da im Wesentlichen nur eine Breite des Versatzes ein mehrfaches Fortbewegen der Rüttelplatte über den gleichen Untergrundteilbereich bei der Verdichtung bedingt. Der Versatz dient dabei auch dazu, Steuerungenauigkeiten zu kompensieren und eine Verdichtung des gesamten begrenzten Untergrundbereichs zu gewährleisten.
In einer weiterbildenden Ausführungsform der Rüttelplatte kann es vorgesehen sein, dass die Rüttelplatte eine Verdichtungserfassungsvorrichtung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, einen Verdichtungszustand unter der Bodenplatte zu erfassen. Die Steuervorrichtung kann dazu ausgebildet sein, die Fortbewegung der Rüttelplatte über den Untergrund in Abhängigkeit von dem erfassten Verdichtungszustand zu steuern. Der Verdichtungszustand kann ein Maß für den Arbeitsfortschritt bei der Untergrundverdichtung durch die Rüttelplatte sein. Beispielhafte Werte des Verdichtungszustands sind eine Bodensteifigkeit und eine Dichte des Untergrunds. Die Steuerung in Abhängigkeit von dem Verdichtungszustand ermöglicht es, eine bestimmte Verdichtungsleistung vorzugeben. Diese muss dann durch die Rüttelplatte erreicht werden. So kann auch autonom eine gleichmäßige Verdichtung zuverlässig erreicht werden. Der Verdichtungszustand kann ein Maß für die erfolgte Verdichtung sein und kann eine Überprüfung der Verdichtungsleistung ermöglichen. Die Verdichtungserfassungsvorrichtung kann Mittel zum Erfassen des Verdichtungszustands aufweisen. Ein beispielhaftes Mittel ist wenigstens ein Sensor an der Bodenplatte, welcher Veränderungen im Schwingungsverhalten misst. Die Verdichtungserfassungsvorrichtung kann mittels einer Frequenzband-Analyse einen Bezug des Schwingungsverhaltens zu dem Verdichtungszustand herstellen. Ein geeigneter Sensor ist beispielsweise ein Beschleunigungssensor.
In einer weiterbildenden Ausführungsform der Rüttelplatte kann es vorgesehen sein, dass die Erfassungsvorrichtung wenigstens einen optischen Sensor zum Erfassen von optischen Informationen eines Umgebungsbereichs der Rüttelplatte aufweist. Die Rüttelplatte kann eine Auswertvorrichtung aufweisen, wobei die Auswertvorrichtung dazu ausgebildet ist, die optischen Informationen zum Erkennen der Begrenzung des Untergrundbereichs auszuwerten. Die optischen Informationen können sichtbare Eigenschaften und Merkmale des Umgebungsbereichs betreffen. Beispielsweise kann die Erfassungsvorrichtung wenigstens eine Kamera als optischen Sensor aufweisen. Die Kamera kann beispielsweise aus den optischen Informationen Sensordaten erzeugen. Diese Kamera kann beispielsweise in Fahrtrichtung nach vorne und/oder unten gerichtet sein, wobei eventuell eine Kante der Bodenplatte im Bild sichtbar ist. Die Kamera kann beispielsweise auch die Umgebung der Rüttelplatte in 360° erfassen. Es können auch mehrere unterschiedlich ausgerichtete Kameras vorgesehen sein. Ein Umgebungsbereich kann ein Untergrundbereich oder auch ein Volumen um die Rüttelplatte herum sein.
Optional kann die Erfassungsvorrichtung eine Beleuchtungsvorrichtung zur Beleuchtung des Umgebungsbereichs, wie eine Leuchte, aufweisen. Die Leuchte kann dazu ausgebildet sein, Licht im sichtbaren Spektralbereich auszusenden oder alternativ auch nur im Infrarotspektralbereich. Eine Leuchte mit sichtbarem Spektralbereich ist kostengünstig. Eine Leuchte mit Infrarotspektralbereich kann eine Blendung von Personen vermeiden. Zur Vereinfachung der Erfassung oder des Erkennens von Begrenzungen kann ein Erfassungsbereich jeweiliger Sensoren der Erfassungsvorrichtung, wie ein Sichtfeld einer Kamera, durch die Beleuchtungsvorrichtung beleuchtet sein. Jeweilige Begrenzungen können reflektierend ausgebildet sein, was ein Erfassen im Dunkeln erleichtert.
Mittels der optischen Informationen ist beispielsweise ein mit Farbe markierter Rand der Untergrundfläche als Begrenzung erkennbar. Als weiteres Beispiel können auch Begrenzungspfosten oder ein Absperrband erfasst und erkannt werden. Für das Erkennen von Begrenzungen bei der Auswertung kann die Auswertvorrichtung eine Bilderkennungssoftware aufweisen. Beispielsweise ist die Auswertvorrichtung dazu ausgebildet, als Begrenzungsart einen Farbsteifen, einen Pfosten, Infrarotstrahlen oder ein Absperrband im aufgenommenen Bild zu suchen und mittels eines Algorithmus, wie einem Farb-Thresholding, einer morphologische Bildverarbeitung, oder eines Classifiers zu erkennen. Die Auswertvorrichtung kann dabei auch dazu ausgebildet sein, unterschiedliche Begrenzungsarten zu suchen und unter Nutzung einer oder mehrerer Algorithmen zu erkennen. Die Auswertvorrichtung kann als Teil der Steuervorrichtung oder Erfassungsvorrichtung ausgebildet sein.
Die Auswertvorrichtung kann beispielsweise als Rechenvorrichtung, Computer oder Mikrochip ausgebildet sein und auch einen Speicher aufweisen. Die Auswertvorrichtung kann gemeinsam mit der Steuervorrichtung ausgebildet sein.
Jeweilige Pfosten können beispielsweise auch eine Infrarotleuchte aufweisen und mit jeweiligen Infrarotstrahlen eine Barriere bilden. Die entsprechende Begrenzung kann dabei nur durch die Infrarotstrahlen gebildet sein oder aber auch durch die Pfosten und die Infrarotstrahlen gebildet sein. Eine solche Begrenzung wird auch als Virtual Wall bezeichnet. Vorteilhaft an dieser Begrenzung ist, dass keine mechanische Verbindung zwischen den Pfosten oder eine mechanische durchgehende Abgrenzung notwendig ist. Damit kann die Begrenzung besonders schnell und einfach installiert werden. Zudem behindert diese Art der Begrenzung keine anderen Baumaschinen oder Personen, da diese durch die Infrarotstrahlen ungehindert zwischen den Pfosten mit Infrarotleuchten passieren können. Die Erfassungsvorrichtung kann zum Erfassen solcher Begrenzungen als Sensor einen Infrarotsensor aufweisen, welcher ebenfalls ein optischer Sensor ist. Mehrere Pfosten bzw. Begrenzungselemente mit Infrarotleuchten können eine Kette für eine geschlossene Begrenzung erzeugen. Ein maximaler Abstand von Infrarotpfosten kann durch eine Güte der jeweiligen Infrarotleuchten und eines Infrarotsensor der Rüttelplatte vorgegeben sein.
In einer weiterbildenden Ausführungsform kann die Erfassungsvorrichtung mehrere Sensoren aufweisen. Die Sensoren können dabei den gleichen Typ haben oder unterschiedlich sein. Damit kann eine Redundanz geschaffen werden. Alternativ oder zusätzlich wird ein größerer Erfassungsbereich ermöglicht. Bei unterschiedlichen Sensoren wird auch eine Verifizierung und alternativ oder zusätzlich ein Einsatz unterschiedlicher Begrenzungen ermöglicht. Damit ist ein Einsatz unterschiedlicher Begrenzungen je nach Randbedingungen möglich. Alternativ ist auch eine Begrenzungsredundanz möglich, um ein Manipulieren zu erschweren. Auch ein Risiko durch eine versehentliche Beschädigung einer Begrenzung kann so verringert werden. Durch eine Redundanz mit unterschiedlichen Sensoren können die Genauigkeit und Sicherheit verbessert sein. Beispielsweise kann eine virtuelle Begrenzung in einer digitalen Karte vorgegeben sein und zusätzlich physische Begrenzungen, wie Begrenzungspfosten aufgestellt werden, um auch bei einem ungenauen Positionierungssignal ein Verlassen des begrenzten Untergrundbereichs zuverlässig zu verhindern. Gleichzeitig kann die digitale Karte auch bei einem versehentlichen Entfernen der Pfosten ein potenziell gefährliches Verlassen des Arbeitsbereichs durch die Rüttelplatte verhindern.
In einer weiterbildenden Ausführungsform der Rüttelplatte kann es vorgesehen sein, dass die Erfassungsvorrichtung einen akustischen Sensor zum Erfassen von akustischen Informationen eines Umgebungsbereichs der Rüttelplatte aufweist. Die Rüttelplatte kann eine Auswertvorrichtung aufweisen, wobei die Auswertvorrichtung dazu ausgebildet ist, die akustischen Informationen zum Erkennen der Begrenzung des Untergrundbereichs auszuwerten. Die akustischen Informationen können Druckwellen in der Luft in dem Umgebungsbereich sein. Beispielsweise kann der akustische Sensor dazu ausgebildet sein, hochfrequente Schallwellen, wie Ultraschallwellen, zu erfassen. Der akustische Sensor kann beispielsweise Sensordaten aus den akustischen Informationen erzeugen. Der akustische Sensor kann beispielsweise als ein Mikrofon ausgebildet sein. Die jeweiligen akustischen Signale können durch einen Betrieb der Rüttelplatte zur Untergrundverdichtung erzeugt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Akustikemitter, wie ein Lautsprecher, vorgesehen sein. Der Akustikemitter kann zum Emittieren von Schallwellen ausgebildet sein, welche als akustische Informationen erfasst werden können. Die Auswertvorrichtung kann beispielsweise einen Algorithmus für eine Frequenzfilterung aufweisen. Die Frequenzfilterung kann beispielsweise zum Ausfiltern von durch die Verdichtung und durch die Fortbewegung der Rüttelplatte erzeugten Schallwellen ausgebildet sein. Bei der Filterung können im Wesentlichen ausschließlich als Ergebnis die Schallwellen, welche durch den Akustikemitter erzeugt wurden, durchgelassen werden. Das Ergebnis des Filterns kann somit einfach ausgewertet werden. Die Begrenzung kann durch die Schallwellen gebildet sein. Dies ist ähnlich zu einer Begrenzung durch Lichtstrahlen. Die Mittel zum Erzeugen einer solchen Begrenzung können in diesem Fall durch die Akustikemitter gebildet werden. Alternativ kann der Akustikemitter auch Teil der Rüttelplatte sein und die Begrenzungsmittel dazu ausgebildet sein, jeweilige vom Akustikemitter abgestrahlte Schallwellen in einer durch die Auswertvorrichtung erkennbaren Art zu reflektieren.
In einer weiterbildenden Ausführungsform der Rüttelplatte kann es vorgesehen sein, dass die Erfassungsvorrichtung einen Empfänger für ein globales Positionierungssystem zum Bestimmen einer Position der Rüttelplatte und eine Datenschnittstelle zu einer Datenbankvorrichtung zum Empfangen von Koordinaten der Begrenzung des Untergrundbereichs aufweist. Die Steuervorrichtung kann dazu ausgebildet sein, die Fortbewegung der Rüttelplatte über den Untergrund in Abhängigkeit von der mit dem Empfänger bestimmten Position der Rüttelplatte zu steuern. Die Datenschnittstelle kann eine Verbindung zum Übertragen von Signalen, wie elektrischen Signalen, zwischen zwei Vorrichtungen sein. Hiermit kann eine virtuelle Begrenzung vorgegeben werden. Die Steuervorrichtung kann dazu ausgebildet sein, die Fortbewegung der Rüttelplatte über den Untergrund in Abhängigkeit von der bestimmten Position der Rüttelplatte relativ zu den Koordinaten der Begrenzung zu steuern. Die Erfassungsvorrichtung kann beispielsweise einen GPS-Receiver als Empfänger aufweisen. Der Empfänger kann zum Signalempfang und zur Positionsberechnung in Abhängigkeit von den empfangenen Signalen ausgebildet sein. Das globale Positionierungssystem kann satellitengestützt sein. Beispiele hierfür sind GPS oder Galileo. Die bestimmte Position kann Koordinaten in dem globalen Positionierungssystem entsprechen.
Die Datenbankvorrichtung kann z.B. ein Speicher sein, auf den Kartendaten geladen werden können, beispielsweise von einem zentralen Server mittels des Mobilfunknetzes. Eine lokale Datenbankvorrichtung kann ein Teil der Rüttelplatte sein. Jeweilige Kartendaten können beispielsweise Satellitenkarten oder andere digitale Karten eines Bereichs sein, in welchem dann Koordinaten als Begrenzung hinterlegt werden können. Eine externe Datenbankvorrichtung kann extern zu der Rüttelplatte sein. Beispielsweise kann die Datenbankvorrichtung ein zentraler Server sein. Jeweilige Koordinaten der Begrenzung können in diesem Fall beispielsweise mittels einer Funkverbindung als Datenschnittstelle an die Steuervorrichtung übertragen werden. Die Begrenzung kann dabei in der Datenbankvorrichtung beispielsweise nur mittels jeweiliger Eckpunkte vorgegeben werden oder auch als Polygon. Die Vorgabe der Begrenzung kann mittels einer mit der Datenbankvorrichtung verbundenen Eingabevorrichtung erfolgen, beispielsweise mit einer Tastatur, einem Smartphone oder einem Tablet. Die Eingabevorrichtung kann mittels einer Funkverbindung mit der Datenbankvorrichtung verbunden sein.
Die Steuervorrichtung kann mittels empfangener Positionsdaten die Position der Rüttelplatte relativ zu jeweiligen hinterlegten Begrenzungen berechnen. Das Empfangen von Kartendaten mit Koordinaten der Begrenzung kann die Erfassung der Begrenzung darstellen. Jeweilige Begrenzungen können bereits in den Kartendaten enthalten sein, was eine Eingabe an einem zentralen Server ermöglicht. So können die jeweiligen Begrenzungen bereits bei der Baustellenplanung standortunabhängig erstellt werden. Die Kartendaten können beispielsweise nur Koordinaten der Begrenzung aufweisen, wie beispielsweise des Außenumfangs des Untergrundbereichs, oder auch weitere Daten, wie Topographie, Straßen, und Gebäude, enthalten. Diese weiteren Daten können dann ebenfalls bei der Steuerung der Rüttelplatte von der Steuervorrichtung berücksichtigt werden.
Ein zweiter Aspekt betrifft ein Untergrundverdichtungssystem mit wenigstens einer Rüttelplatte gemäß dem vorherigen Aspekt. Das Untergrundverdichtungssystem kann wenigstens ein Begrenzungsmittel zum Vorgeben der Begrenzung des Untergrundbereich für die Untergrundverdichtung aufweisen. Die Begrenzungsmittel sind dazu ausgebildet, dass damit die Begrenzung des Untergrundbereich derart vorgebbar ist, beispielsweise durch einen Bediener, dass die Begrenzung mittels der Erfassungsvorrichtung erfassbar ist. Dadurch kann ein Arbeitsbereich der Bodenplatte sicher, einfach und zuverlässig abgegrenzt werden, wodurch ein sicheres, einfaches und zuverlässiges Untergrundverdichtungssystem geschaffen wird. Dies ist besonders vorteilhaft, falls die Rüttelplatte zum autonomen oder teilautonomen Arbeiten ausgebildet ist. Die Begrenzung kann einer der vorher beschriebenen Beispiele von Begrenzungen entsprechen. Die Begrenzungsmittel können einem der vorher beschriebenen Begrenzungsmittel entsprechen oder auch allgemein Mittel, die zum Erzeugen der beispielhaft beschriebenen Begrenzungen geeignet sind. Das System kann auch eine Vielzahl von Begrenzungsmittel aufweisen und auch unterschiedliche Arten von Begrenzungsmittel kombinieren oder als Alternativen bereitstellen. Entsprechend können auch unterschiedliche Begrenzungen erzeugt und durch das System verwendet werden.
In einer weiterbildenden Ausführungsform des Untergrundverdichtungssystems kann es vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Begrenzungsmittel dazu ausgebildet ist, die Begrenzung als Daten bereitzustellen. Damit können virtuelle Begrenzungen gebildet werden. Virtuelle Begrenzungen können besonders schnell, kostengünstig und standortunabhängig erzeugt werden.
In einer weiterbildenden Ausführungsform des Untergrundverdichtungssystems kann es vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Begrenzungsmittel eine Datenbankvorrichtung aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das wenigstens eine Begrenzungsmittel eine Eingabevorrichtung aufweisen. Die Datenbankvorrichtung kann dazu ausgebildet sein, dort eine virtuelle Begrenzung zu hinterlegen, welche durch die Steuervorrichtung abrufbar ist. Das Abrufen kann beispielsweise durch eine Datenschnittstelle der Steuervorrichtung erfolgen. Die Datenbankvorrichtung kann zum Übermitteln von Daten, wie Kartendaten und Begrenzungskoordinaten, an die Erfassungsvorrichtung ausgebildet sein. Die Übertragung kann beispielsweise mittels einer Datenschnittstelle erfolgen. Zur Übertragung der Kartendaten kann beispielsweise das Mobilfunknetz oder das Internet genutzt werden. Beispielsweise kann die Datenbankvorrichtung als Computer, Server oder als tragbares Speichermedium ausgebildet sein. Die Datenbankvorrichtung kann einen elektronischen Speicher aufweisen und alternativ oder zusätzlich zu physischen Begrenzungen vorgesehen sein. Die Datenbankvorrichtung kann als eine lokale oder zentrale Datenbankvorrichtung, auf welcher beispielsweise Kartendaten einer virtuellen Begrenzung hinterlegt sind, ausgebildet sein. Mit der Datenbankvorrichtung kann eine nicht gegenständliche bzw. virtuelle Begrenzung bereitgestellt werden.
In einer weiterbildenden Ausführungsform des Untergrundverdichtungssystems kann es vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Begrenzungsmittel dazu ausgebildet ist, die Begrenzung als physische Begrenzung bereitzustellen. Die physische Begrenzung kann beispielsweise ein Objekt oder eine Strahlung, wie Licht sein. Entsprechend kann das Begrenzungsmittel dazu ausgebildet sein, die Strahlung zu erzeugen und in dieser Form die Begrenzung bereitzustellen. Das Begrenzungsmittel kann dazu ausgebildet sein, das Objekt bereitzustellen. Das physische Objekt kann beispielsweise auch durch das Begrenzungsmittel selbst gebildet sein. Beispielsweise kann dann durch Aufstellen des Begrenzungsmittels, wie z.B. eines Pfostens, an dem Untergrundbereich die Begrenzung bereitgestellt werden. Physische Begrenzungen sind zuverlässig und können zudem vor Ort durch Baustellenpersonal einfach geprüft werden.
In einer weiterbildenden Ausführungsform des Untergrundverdichtungssystems kann es vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Begrenzungsmittel als Farbmarkierung, Mittel zum Aufbringen einer Farbmarkierung, Pfosten, Absperrband, Pfosten mit dazwischen gespanntem Absperrband oder Infrarotleuchte ausgebildet ist. Bei dem Mittel zum Aufbringen einer Farbmarkierung kann es sich beispielsweise um Sprühfarbe, die mittels einer Sprühdose aufgebracht wird, handeln, womit ein Untergrund farblich markiert werden kann. Die Sprühfarbe kann dabei in der Sprühdose enthalten sein und mit der Sprühdose auf den Untergrund zum Erzeugen einer Farbmarkierung aufgesprüht werden. Farbe, wie beispielsweise Sprühfarbe, kann üblicherweise ohne besondere Schulung korrekt auf den Untergrund aufgetragen werden und ist ein sehr kostengünstiges Begrenzungsmittel. Die Farbmarkierung kann beispielsweise als eine auf dem Untergrund aufgebrachte Farbe ausgebildet sein. Jeweilige Pfosten können beispielsweise als Baupfosten, selbststehender Pfoste, Pfosten mit Spitze zum Einstechen in den Untergrund oder Verkehrspylon ausgebildet sein. Zwischen solchen Pfosten kann auch Absperrband gespannt sein, um die Begrenzung zu bilden. Die Infrarotleuchte kann an einem solchen Pfosten angeordnet sein oder einen Ständer aufweisen. Die Infrarotleuchte kann eine Batterie oder einen Akku auf zu deren Energieversorgung aufweisen. Die Infrarotleuchte kann zum Bilden eines Virtual Walls ausgebildet sein. Optional sind die jeweiligen physischen Begrenzungen reflektierend ausgebildet. Die Pfosten und das Absperrband sind besonders leicht wieder zu entfernen, insbesondere leichter als Farbmarkierungen. Pfosten und Absperrband sind deswegen umweltfreundlich. Außerdem können größere Untergrundflächen mit Pfosten und optional Absperrband eventuell schneller begrenzt werden als mit Farbmarkierungen.
Ein dritter Aspekt betrifft ein Verfahren zur Untergrundverdichtung. Das Verfahren kann dazu ausgebildet sein, die Rüttelplatte gemäß dem ersten Aspekt zu betreiben. Das Verfahren kann alternativ oder zusätzlich dazu ausgebildet sein, das Untergrundverdichtungssystem gemäß dem zweiten Aspekt zu nutzen und zu betreiben.
Das Verfahren kann den Schritt eines Verdichtens eines Untergrunds mittels einer Rüttelplatte bei Fortbewegen der Rüttelplatte über den Untergrund aufweisen. Bei dem Verfahren kann die Erfassung einer Begrenzung eines Untergrundbereichs vorgesehen sein. Zudem kann das Steuern der Fortbewegung der Rüttelplatte in Abhängigkeit von der erfassten Begrenzung des Untergrundbereichs vorgesehen sein. Damit kann die Rüttelplatte autonom oder teilautonom in einem begrenzten Bereich zuverlässig und sicher betrieben werden. Die Erfassung erfolgt beispielsweise mittels einer Erfassungsvorrichtung der Rüttelplatte. Das Steuern erfolgt beispielsweise mittels einer Steuervorrichtung der Rüttelplatte. Die Rüttelplatte kann so gesteuert werden, dass die Rüttelplatte nur innerhalb des begrenzten Untergrundbereichs verdichtet.
In einer weiterbildenden Ausführungsform des Verfahrens kann ein Vorgeben der Begrenzung eines Untergrundbereichs, der verdichtet werden soll, vorgesehen sein. Beispielsweise erfolgt dieses Vorgeben der Begrenzung vor Beginn des Verdichtens durch Bereitstellen der Begrenzung. Beispielsweise kann das Begrenzen wenigstens einen der folgenden Schritte aufweisen: Aufbringen, beispielsweise Aufsprühen oder Aufmalen, einer Farbe auf den Untergrund, Aufstellen von Pfosten, Aufstellen von Infrarotleuchten, Anschalten der Infrarotleuchten, Anbringen von Absperrband, Eingeben von Begrenzungsdaten, insbesondere Begrenzungskoordinaten, in einer Datenbankvorrichtung, beispielsweise mittels einer Eingabevorrichtung.
Weitere Merkmale ergeben sich in den Ansprüchen, den Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in den Ausführungsbeispielen genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar. Die sich aus den jeweiligen Aspekten ergebenden Merkmale und Vorteile stellen auch jeweilige Merkmale und Vorteile anderer Aspekte dar.

1 veranschaulicht in einer schematischen Ansicht eine Ausführungsform eines Untergrundverdichtungssystems mit einer Rüttelplatte.
2 veranschaulicht in einer schematischen Ansicht eine weitere Ausführungsform eines Untergrundverdichtungssystems mit einer Rüttelplatte.
3 veranschaulicht in einer schematischen Ansicht eine weitere Ausführungsform eines Untergrundverdichtungssystems mit einer Rüttelplatte.
4 veranschaulicht in einer schematischen Ansicht eine virtuelle Begrenzung eines Untergrundbereichs durch eines der Untergrundverdichtungssysteme gemäß 1 bis 3.
5 veranschaulicht ein Verfahren zur Untergrundverdichtung in einem Flussdiagramm.

1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine erste Ausführungsform eines Untergrundverdichtungssystems mit einer Rüttelplatte 10. Die Rüttelplatte 10 weist eine Verdichtungsvorrichtung mit wenigstens einer Bodenplatte 12 auf, mit welcher die Rüttelplatte 10 auf einer Untergrundfläche eines Untergrunds 16 wenigstens zeitweise während des Betriebs der Rüttelplatte 10 anliegt. Weiterhin weist die Verdichtungsvorrichtung eine Antriebsvorrichtung 14 auf, welche dazu ausgebildet ist, die wenigstens eine Bodenplatte 12 zur Untergrundverdichtung zu bewegen und die Rüttelplatte 10 durch Bewegung der Bodenplatte 12 über den Untergrund 16 fortzubewegen. Der Antrieb weist dazu einen Motor auf, mittels welchem wenigstens eine Unwucht gedreht wird, so dass die Rüttelplatte 10 periodisch vom Untergrund 16 abhebt und zurückfällt, wodurch dieser verdichtet wird. Die Rüttelplatte 10 weist zudem einen Handgriff 22 auf, mittels welchem eine Bewegung der Rüttelplatte 10 manuell gesteuert werden kann. Der Handgriff 22 kann beispielsweise einschiebbar, klappbar, oder auch abnehmbar ausgebildet sein, um bei einem Drehen mehr Freiraum zu bieten. Die Rüttelplatte 10 ist vorliegend auch zum autonomen Arbeiten ausgebildet, womit die Rüttelplatte 10 automatisch und ohne Benutzereingriff einen Untergrundbereich verdichten kann.
Weiterhin weist die Rüttelplatte 10 eine Erfassungsvorrichtung 18 auf, welche dazu ausgebildet ist, eine für die Untergrundverdichtung vorgegebene Begrenzung 20 eines Untergrundbereichs zu erfassen. Beim ersten Ausführungsbeispiel weist die Erfassungsvorrichtung 18 eine nach vorne weisende Kamera auf, welche den Untergrund 16 vor der Rüttelplatte 10 aufnimmt. Vorne ist vorliegend eine dem Handgriff 22 abgewandte Seite.
Vorliegend ist die Begrenzung 20 als Farbmarkierung ausgebildet, welche als eine rote Sprühfarbe 34 mittels einer Sprühdose als Begrenzungsmittel auf den Untergrund aufgebracht wurde. Dadurch wurde eine Abgrenzung eines Arbeitsbereichs vorgegeben. Die Rüttelplatte 10 ist vorliegend in diesem Bereich dargestellt und wird diesen während einer selbstständigen Verdichtung nicht verlassen.
Dafür weist die Rüttelplatte 10 eine Steuervorrichtung 24 auf, welche dazu ausgebildet ist, die Fortbewegung der Rüttelplatte 10 über den Untergrund 16 in Abhängigkeit von der erfassten Begrenzung 20 des Untergrundbereichs zu steuern. Dazu werden optische Daten von der Erfassungsvorrichtung 18 erzeugt, um die Begrenzung 20 zu erfassen. Diese optischen Daten werden an die Steuervorrichtung 24 übertragen, welche mittels Farb-Thresholding, morphologischer Bildverarbeitung oder eines Classifiers die Begrenzung 20 bzw. die Sprühfarbe auf dem Untergrund 16 erkennt. In der Steuervorrichtung 24 ist vorliegend eine Auswertvorrichtung integriert, welche zum Erkennen der Begrenzung ausgebildet ist.
Die Steuervorrichtung 24 steuert die Antriebsvorrichtung 14 so, dass die Rüttelplatte 10 vor Überqueren der Begrenzung 20 ihre Fortbewegungsrichtung ändert, beispielsweise durch ein Drehen um deren Hochachse um 180° oder einen anderen geeigneten Winkel. Mit der Steuervorrichtung 24 und der Erfassungsvorrichtung 18 kann einfach und sicher erreicht werden, dass die Rüttelplatte 10 nur in einem dafür zugelassenen Bereich selbsttätig verdichtet.
Die weiteren Ausführungsformen des Untergrundverdichtungssystems, wie schematisch in der 2 bzw. 3 gezeigt, weisen die grundsätzlich den gleichen Aufbau wie die Ausführungsform des Untergrundverdichtungssystems gemäß 1 auf. Die verschiedenen Ausführungsformen können deshalb auch zumindest bezüglich der Bodenverdichtung die gleichen Funktionen bereitstellen. Entsprechend werden hier die gleichen Bezugszeichen vergeben und lediglich Unterschiede näher erläutert. Diese betreffen die Gestaltung der Begrenzung 20, jeweiliger Begrenzungsmittel zum Bereitstellen der Begrenzung 20 und der Erfassungsvorrichtung 18.
Bei der weiteren Ausführungsform gemäß 2 wird die Begrenzung 20 durch mehrere Pfosten 26 mit dazwischen gespanntem Absperrband 28 ausgebildet. Die Kamera der Erfassungsvorrichtung 18 ist nicht auf den Untergrund 16 sondern horizontal ausgerichtet, um diese Pfosten 26 und das Absperrband 28 aufnehmen und damit auch erfassen zu können. Das Absperrband 28 ist vorliegend reflektierend ausgebildet, um die Erfassung im Dunkeln zu erleichtern. Sowohl die Begrenzung 20 der ersten als auch der zweiten Ausführungsform arbeitet passiv und ist somit einfach und kostengünstig über einen längeren Zeitraum einsetzbar.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Pfosten 26 als Verkehrspylone oder Absperrbänder mit Pfosten, welche koppelbar sind, ausgebildet.
Bei der weiteren Ausführungsform gemäß 3 wird die Begrenzung 20 durch mehrere Pfosten 30 mit Infrarotleuchten bereitgestellt, wobei die Pfosten mit Infrarotleuchte auch einfach als Infrarotleuchte 30 bezeichnet werden können. Die erzeugten und ausgesandten Infrarotstrahlen 32 sind in 3 ebenfalls schematisch veranschaulicht, aber normalerweise für das menschliche Auge nicht sichtbar. Die Kamera der Erfassungsvorrichtung 18 ist bei dieser Ausführungsform ebenfalls nicht auf den Untergrund 16, sondern horizontal ausgerichtet. Zudem ist die Erfassungsvorrichtung 18 dafür ausgebildet, die Infrarotstrahlen 32 aufnehmen zu können. Die Begrenzung 20 wird so mit den Infrarotstrahlen 32 gebildet und auch als Virtual Wall bezeichnet, welchen die Rüttelplatte 10 nicht durchqueren wird.
4 veranschaulicht in einer schematischen Ansicht eine alternative oder zusätzliche künstlich vorgegebene Begrenzung 20 eines Untergrundbereichs durch eines der Untergrundverdichtungssysteme gemäß 1 bis 3. 4 zeigt dabei eine elektronische Karte 36, welche in einer Datenbankvorrichtung gespeichert ist und mit der jeweilige Koordinaten der darauf gezeigten Begrenzung 20 verknüpft ist. Zur Nutzung dieser Begrenzung 20 weist die Erfassungsvorrichtung 18 einen Empfänger für ein globales Positionierungssystem zum Bestimmen einer Position der Rüttelplatte 10 sowie eine Datenschnittstelle zu der Datenbankvorrichtung zum Empfangen von Koordinaten der Begrenzung 20 des Untergrundbereichs auf. Die Steuervorrichtung 24 ist dann entsprechend dazu ausgebildet, die Fortbewegung der Rüttelplatte 10 über den Untergrund 16 in Abhängigkeit von der bestimmten Position der Rüttelplatte 10 und der virtuellen Begrenzung 20 bzw. deren Koordinaten zu steuern, um deren Durchqueren zu vermeiden.
5 veranschaulicht ein Verfahren zur Untergrundverdichtung in einem Flussdiagramm. In einem ersten Schritt, veranschaulicht durch Feld S1, wird der Untergrund 16 mittels der Rüttelplatte 10 bei Fortbewegen der Rüttelplatte 10 über den Untergrund 16 verdichtet. In einem zweiten Schritt, veranschaulicht durch Feld S2, wird eine Begrenzung 20, wie in 1 bis 4 veranschaulicht, des Untergrundbereichs zur Untergrundverdichtung, erfasst. In einem dritten Schritt, veranschaulicht durch Feld S3, erfolgt ein Steuern der Fortbewegung der Rüttelplatte 10 in Abhängigkeit von der erfassten Begrenzung 20 des Untergrundbereichs.
Bei Durchführung einer Untergrundverdichtung wird die Rüttelplatte 10 gestartet und wird sich anschließend entsprechend Feld S1 bei der Untergrundverdichtung über den Untergrund 16 fortbewegen. Sobald die Erfassungsvorrichtung 18 eine Begrenzung gemäß Feld S2 erfasst, kann dies durch die Steuervorrichtung 24 entsprechend Feld S3 bei der Steuerung der Fortbewegung berücksichtigt werden. Beispielsweise wird durch die Steuervorrichtung 24 dann rechtzeitig eine Richtungsänderung der Fortbewegung der Rüttelplatte 10 eingeleitet, um eine Durchquerung der Begrenzung 20 und damit auch ein Verlassen des begrenzten Untergrundbereichs zu vermeiden. Dabei wird sich die Rüttelplatte 10 weiter über den Untergrund 16 fortbewegen und diesen dabei verdichten.
Bezugszeichenliste

10: Rüttelplatte
12: Bodenplatte
14: Antriebsvorrichtung
16: Untergrund
18: Erfassungsvorrichtung
20: Begrenzung
22: Handgriff
24: Steuervorrichtung
26: Pfosten
28: Absperrband
30: Pfosten mit Infrarotleuchten
32: Infrarotstrahlen
34: Sprühfarbe
36: Karte
S1: Schritt / Verdichten
S2: Schritt / Erfassen
S3: Schritt / Steuern

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102017011147 A1 [0004]

Claims

Rüttelplatte (10) mit einer Verdichtungsvorrichtung, die wenigstens eine Bodenplatte (12) und eine Antriebsvorrichtung (14) aufweist, wobei die Antriebsvorrichtung (14) dazu ausgebildet ist, die wenigstens eine Bodenplatte (12) zur Untergrundverdichtung zu bewegen und die Rüttelplatte (10) durch Bewegung der Bodenplatte (12) über den Untergrund (16) fortzubewegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Rüttelplatte (10) eine Erfassungsvorrichtung (18), welche dazu ausgebildet ist, eine für die Untergrundverdichtung vorgegebene Begrenzung (20) eines Untergrundbereichs zu erfassen, und eine Steuervorrichtung (24) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, die Fortbewegung der Rüttelplatte (12) über den Untergrund (16) in Abhängigkeit von der erfassten Begrenzung (20) des Untergrundbereichs zu steuern.
Rüttelplatte (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (24) dazu ausgebildet ist, die Fortbewegung der Rüttelplatte (10) über den Untergrund in Abhängigkeit von der erfassten Begrenzung (20) des Untergrundbereichs so zu steuern, dass ein Betrieb der Rüttelplatte (10) innerhalb des begrenzten Untergrundbereichs erfolgt.
Rüttelplatte (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (24) dazu ausgebildet ist, eine Bewegungsrichtung der Rüttelplatte (10) bei Erreichen der Begrenzung (20) des Untergrundbereichs zu ändern.
Rüttelplatte (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (24) dazu ausgebildet ist, die Fortbewegung der Rüttelplatte (10) über den Untergrund (16) gemäß einer Navigationslogik zu steuern.
Rüttelplatte (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rüttelplatte (10) eine Verdichtungserfassungsvorrichtung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, einen Verdichtungszustand unter der Bodenplatte (12) zu erfassen, wobei die Steuervorrichtung (24) dazu ausgebildet ist, die Fortbewegung der Rüttelplatte (10) über den Untergrund (16) in Abhängigkeit von dem erfassten Verdichtungszustand zu steuern.
Rüttelplatte (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung (18) wenigstens einen optischen Sensor zum Erfassen von optischen Informationen eines Umgebungsbereichs der Rüttelplatte (10) und eine Auswertvorrichtung aufweist, wobei die Auswertvorrichtung dazu ausgebildet ist, die optischen Informationen zum Erkennen der Begrenzung (20) des Untergrundbereichs auszuwerten.
Rüttelplatte (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung (18) einen akustischen Sensor zum Erfassen von akustischen Informationen eines Umgebungsbereichs der Rüttelplatte (10) und eine Auswertvorrichtung aufweist, wobei die Auswertvorrichtung dazu ausgebildet ist, die akustischen Informationen zum Erkennen der Begrenzung (20) des Untergrundbereichs auszuwerten.
Rüttelplatte (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung (18) einen Empfänger für ein globales Positionierungssystem zum Bestimmen einer Position der Rüttelplatte (10) und eine Datenschnittstelle zu einer Datenbankvorrichtung zum Empfangen von Koordinaten der Begrenzung (20) des Untergrundbereichs aufweist, wobei die Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist, die Fortbewegung der Rüttelplatte (10) über den Untergrund (16) in Abhängigkeit von der mit dem Empfänger bestimmten Position der Rüttelplatte (10) zu steuern.
Untergrundverdichtungssystem mit wenigstens einer Rüttelplatte (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Untergrundverdichtungssystem wenigstens ein Begrenzungsmittel zum Vorgeben der Begrenzung (20) des Untergrundbereichs für die Bodenverdichtung aufweist.
Untergrundverdichtungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Begrenzungsmittel dazu ausgebildet ist, die Begrenzung als Daten bereitzustellen.
Untergrundverdichtungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Begrenzungsmittel eine Datenbankvorrichtung aufweist.
Untergrundverdichtungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Begrenzungsmittel dazu ausgebildet ist, die Begrenzung als eine physische Begrenzung bereitzustellen.
Untergrundverdichtungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Begrenzungsmittel als Mittel zum Aufbringen einer Farbmarkierung, Farbmarkierung, Pfosten (26), Absperrband (28), Pfosten (26) mit dazwischen gespanntem Absperrband (28) oder Infrarotleuchte (30) ausgebildet ist.
Verfahren zur Untergrundverdichtung, gekennzeichnet durch folgende Schritte: - Verdichten eines Untergrunds (16) mittels einer Rüttelplatte (10) bei Fortbewegen der Rüttelplatte (10) über den Untergrund (16); - Erfassung einer Begrenzung (20) eines Untergrundbereichs - Steuern der Fortbewegung der Rüttelplatte (10) in Abhängigkeit von der erfassten Begrenzung (20) des Untergrundbereichs.
Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch den Schritt: Vorgeben einer Begrenzung (20) eines Untergrundbereichs, der verdichtet werden soll, mittels eines Begrenzungsmittels.