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Gebiet der Technik
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Straßenbaumaschine und im Besonderen auf ein Steuerungssystem für einen Fertiger.
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Hintergrund
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Fertiger, die beim Bau und der Reparatur von Straßenbelägen eingesetzt werden. Fertiger werden üblicherweise für den Einbau von Asphalt oder anderem Einbaumaterial verwendet. Fertiger umfassen im Allgemeinen ein Bohlensystem zum relativ gleichmäßigen Verteilen und Verdichten einer Matte aus Einbaumaterial über einer gewünschten Oberfläche. Verschiedene Betriebsbedingungen von Fertigern können jedoch den Anstellwinkel und die Querneigung der Bohlen von Fertigern beeinflussen. Der Einbau mit einer Bohle mit falschem Anstellwinkel kann zu erhöhtem Verschleiß an Glättblechen und Stampferleisten sowie zu Fehlern in der Matte führen. Außerdem kann eine zu große Querneigung zu einer übermäßigen Verdrehung zwischen linkem und rechtem Grundrahmen einer Bohle führen, was Störungen zwischen Bohlenkomponenten und Bewegungseinschränkungen in verschiedenen beweglichen Teilen von Fertigern verursachen kann.
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Das
US-Patent Nr. 9,534,348 , das am 3. Januar 2017 an Rio et al. erteilt wurde („das '348-Patent“), beschreibt ein Verfahren zur Verringerung der von einem Fertiger erzeugten Übergangsmarkierungen. Das in Patent '348 beschriebene Verfahren umfasst das Erfassen von Übergangsmarkierungen in einer Matte und das Anpassen einer Bohlenposition auf der Grundlage der erfassten Übergangsmarkierungen. Das Verfahren des Patents '348 befasst sich jedoch nicht mit dem Anstellwinkel oder der Querneigung einer Bohle, die durch Sensoren an der Bohle und dem Rahmen eines Fertigers bestimmt werden.
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Die offenbarten Verfahren und Systeme können eines oder mehrere der oben beschriebenen Probleme und/oder andere Probleme auf dem Fachgebiet lösen. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung wird jedoch durch die beigefügten Ansprüche definiert und nicht durch die Fähigkeit, ein spezifisches Problem zu lösen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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In einem Aspekt kann ein Verfahren zum Bestimmen einer Änderung eines Anstellwinkels einer Bohle an einem Fertiger ein Bestimmen eines ersten Anstellwinkels der Bohle, ein Bestimmen eines zweiten Anstellwinkels der Bohle auf der Grundlage von Daten von mindestens einem Sensor, der sich an der Bohle befindet, und von mindestens einem Sensor, der sich an einem Rahmen des Fertigers befindet, und ein Bestimmen einer Änderung des Anstellwinkels auf der Grundlage des ersten Anstellwinkels und des zweiten Anstellwinkels umfassen. Das Verfahren kann auch ein Bereitstellen einer Meldung über mindestens eines von dem ersten Anstellwinkel, dem zweiten Anstellwinkel oder der Änderung des Anstellwinkels umfassen.
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In einem anderen Aspekt kann ein Verfahren zum Bestimmen einer Änderung eines Anstellwinkels einer Bohle an einem Fertiger ein Bestimmen eines ersten Anstellwinkels der Bohle, ein Bestimmen eines zweiten Anstellwinkels der Bohle auf der Grundlage von Daten von mindestens einem Sensor, der sich an der Bohle befindet, und ein Bestimmen einer Änderung des Anstellwinkels auf der Grundlage des ersten Anstellwinkels und des zweiten Anstellwinkels umfassen. Das Verfahren kann auch ein automatisches Einstellen des Anstellwinkels als Reaktion auf die Änderung des Anstellwinkels umfassen.
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In einem wieder anderen Aspekt kann ein System für einen Fertiger eine Bohle, ein an der Bohle angeordnetes Sensorsystem und eine Steuerung zum Bestimmen einer Änderung eines Anstellwinkels der Bohle oder einer Querneigung umfassen. Die Steuerung kann konfiguriert sein, um einen ersten Anstellwinkel der Bohle zu bestimmen, einen zweiten Anstellwinkel der Bohle auf der Grundlage von Daten von dem an der Bohle angeordneten Sensorsystem zu bestimmen, eine Änderung des Anstellwinkels auf der Grundlage des ersten Anstellwinkels und des zweiten Anstellwinkels zu bestimmen und eine Querneigung der Bohle auf der Grundlage von Daten von einem ersten Sensor und einem zweiten Sensor des an der Bohle angeordneten Sensorsystems zu bestimmen. Die Steuerung kann ferner konfiguriert sein, um eine Meldung über mindestens eine der Änderungen des Anstellwinkels oder der Querneigung bereitzustellen.
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Figurenliste
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Die beigefügten Zeichnungen, die in diese Beschreibung einbezogen sind und einen Teil davon bilden, zeigen verschiedene beispielhafte Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der offenbaren Ausführungsformen.
- 1 ist eine schematische Ansicht einer beispielhaften Bohlenanordnung einer beispielhaften Maschine gemäß den Aspekten dieser Offenbarung.
- 2 ist eine schematische Ansicht der beispielhaften Bohlenanordnung von 1 und eines Steuerungssystems gemäß den Aspekten dieser Offenbarung.
- 3 ist eine schematische Darstellung eines Anstellwinkels der beispielhaften Bohlenanordnung.
- 4 ist eine schematische Darstellung einer Querneigung zwischen einem linken und einem rechten Rahmen der Grundbohle der Bohlenanordnung.
- 5 stellt ein Flussdiagramm bereit, das ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen eines Anstellwinkels und einer Querneigung für die beispielhafte Bohlenanordnung der 1 und 2 gemäß den Aspekten dieser Offenbarung darstellt.
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Ausführliche Beschreibung
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Sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführliche Beschreibung sind nur beispielhaft und erläuternd und schränken die beanspruchten Merkmale nicht ein. Wie hierin verwendet, sollen die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „mit“, „einschließlich“ oder andere Variationen davon eine nicht ausschließende Einbeziehung abdecken, sodass ein Prozess, Verfahren, Artikel oder eine Vorrichtung, der/die eine Liste von Elementen umfasst, nicht nur diese Elemente umfasst, sondern auch andere Elemente umfassen kann, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder zu einem solchen Prozess, Verfahren, Artikel oder einer solchen Vorrichtung gehören. Darüber hinaus werden in dieser Offenlegung relative Begriffe wie z. B. „etwa“, „im Wesentlichen“, „im Allgemeinen“ und „ungefähr“ verwendet, um eine mögliche Abweichung von ±10 % des angegebenen Wertes anzuzeigen.
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Für die Zwecke dieser Offenbarung wird der Begriff „Bodenoberfläche“ weit gefasst und bezieht sich auf alle Arten von Oberflächen, die übliche Fahrbahnen bilden (z. B. Asphalt, Zement, Lehm, Sand, Schmutz etc.) oder auf denen Einbaumaterial bei der Bildung von Fahrbahnen abgelagert werden kann. Obwohl die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf einen Fertiger beschrieben wird, ist dies nur beispielhaft. Im Allgemeinen kann die vorliegende Offenbarung auf jede Maschine angewendet werden, die ein bohlenartiges System verwendet.
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1 zeigt ein Beispiel für einen Fertiger 100, in dem die Merkmale der vorliegenden Offenbarung enthalten sind. Der Fertiger 100 kann eine Matte 130 auf einer Tragschicht 132 ablagern oder einbauen. Der Fertiger 100 kann eine Bohlenanordnung 102 und ein Paar Zugarme 116 (von denen nur einer in 1 sichtbar ist), die an der Bohlenanordnung 102 befestigt sind, und Zugpunkte 140, die sich an einem Rahmen der Maschine 100 befinden, wie in 1 gezeigt, umfassen. Die Zugarme 116 können an einem Paar Nivellierzylinder 141 (von denen nur einer in 1 sichtbar ist) befestigt sein. Die Nivellierzylinder 141 können konfiguriert sein, um die Höhe der Zugpunkte 140 durch Einstellen der Hydraulikdrücke in den Nivellierzylindern 141 zu steuern, wodurch die Höhe der Zugarme 116 gesteuert wird. Der Fertiger 100 kann ferner einen Kübel 126, der zur Lagerung von Einbaumaterial, wie z. B. Asphalt, ausgelegt ist, und ein Fördersystem einschließlich eines oder mehrerer Förderbänder 128 umfassen, die zum Bewegen des Einbaumaterials von dem Kübel 126 zu der Bohlenanordnung 102 zu einer Rückseite des Fertigers 100 konfiguriert sind. Eine oder mehrere Schnecken 122 können in der Nähe eines vorderen Endes der Bohlenanordnung 102 angeordnet sein, um das von dem Förderband 128 bereitgestellte Einbaumaterial zu empfangen und das Einbaumaterial gleichmäßig unter der Bohlenanordnung 102 zu verteilen. Der Fertiger 100 kann auch einen Neigungsmesser 129 umfassen, der an dem Rahmen des Fertigers 100, wie in 1 gezeigt, angebracht ist. Der Neigungsmesser 129 kann den Winkel messen, in dem der Fertiger 100 auf der Tragschicht 132 (z. B. einer Bodenoberfläche) fährt. Zusätzlich kann der Fertiger 100 eine Anzeige 134 zum Bereitstellen einer visuellen Rückmeldung über die Betriebssteuerungen und/oder -zustände des Fertigers 100 umfassen.
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Wie in 1 dargestellt, kann die Bohlenanordnung 102 über die Zugarme 116, 117 (Zugarm 117 ist in 4 gezeigt) schwenkbar (an Zugpunkt 140) hinter dem Fertiger 100 verbunden sein. Die Zugarme 116, 117 können konfiguriert sein, um zu schwimmen, sodass sie in Abhängigkeit von der Menge des Einbaumaterials an einem stromaufwärts gelegenen Ende der Bohlenanordnung 102 angehoben und abgesenkt werden. Die relative Position und Ausrichtung der Bohlenanordnung 102 in Bezug auf den Rahmen der Maschine 100 und die Matte 130 kann durch Einstellen des Zugpunkts 140, der mit den schwenkbaren Zugarmen 116, 117 verbunden ist, eingestellt werden, um z. B. die Dicke des über die Maschine 100 abgelagerten Einbaumaterials zu steuern und den Anstellwinkel der Bohlenanordnung 102 einzustellen. Die Bohlenanordnung 102 kann eine Grundbohle 104 und Bohlenausfahrteile 106 umfassen (von denen nur eines in 1 sichtbar ist). Die Bohlenausfahrteile 106 können durch eine Bohlenausfahrteilsteuerung 232 konfiguriert sein, um seitlich relativ zu der Grundbohle 104 zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Position verschiebbar zu sein, sodass unterschiedliche Breiten von Einbaumaterial eingebaut werden können. Die Bohlenausfahrteile 106 können die Ausfahrteilglättbleche 108, 109 umfassen (das Ausfahrteilglättblech 109 ist in 2 dargestellt).
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Die Grundbohle 104 kann ein Grundglättblech 110, 111 (das Grundglättblech 111 ist in 4 dargestellt), eine Stampferleiste 112, einen Ablenker 115 und einen Vorabstreifer 114 umfassen. Die Stampferleiste 112 kann mit einer Stampferleistensteuerung 113 verbunden sein, die konfiguriert ist, um die Stampferleiste 112 nach oben und unten zu bewegen, sodass sie auf die Oberfläche des Einbaumaterials treffen kann, nachdem dieses von einer oder mehreren Schnecken 122 abgelagert wurde. Die Stampferleiste 112 kann sowohl die Verdichtung des Einbaumaterials bereitstellen als auch den Anstellwinkel der Bohlenanordnung 102 beeinflussen. Der Vorabstreifer 114 kann an dem Ablenker 115 angebracht sein (z. B. durch Schweißen). Die Höhe des Vorabstreifers 144, die sich auf den Anstellwinkel der Bohlenanordnung 102 auswirken kann, kann vertikal durch vertikales Bewegen des Ablenkers 115 nach oben und unten einstellbar sein. Die Grundbohle 104 kann außerdem Neigungsmesser 120 umfassen (von denen nur einer in 1 dargestellt ist), um den Anstellwinkel der Bohlenanordnung 102 relativ zu der Matte 130 und die Querneigung oder den Verdrehwinkel (Querneigung und Verdrehwinkel werden im Folgenden austauschbar verwendet) der Grundbohle 104 zu messen.
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2 stellt eine schematische Ansicht einer Bohlenanordnung 102 und eines Steuerungssystems 200 dar. Das Steuerungssystem 200 kann an jeder geeigneten Stelle an dem Fertiger 100 angeordnet werden, und die Bohlenanordnung 102 kann eine beliebige von mehreren Konfigurationen sein, wie z. B. eine starre Bohle, ein Bohlenausfahrteil oder eine mehrteilige Bohle, die Erweiterungen umfasst. In einem Aspekt kann die Bohlenanordnung 102 eine Grundbohle 104 umfassen, die alternativ oder zusätzlich einen linken Bohlenrahmen 222 und einen rechten Bohlenrahmen 223 aufweist. Der linke Bohlenrahmen 222 kann einen linken Neigungsmesser 240 umfassen, der an einem oberen Abschnitt des linken Bohlenrahmens 222 befestigt sein kann, und der rechte Bohlenrahmen 223 kann einen rechten Neigungsmesser 242 umfassen, der sich an einem oberen Abschnitt des rechten Bohlenrahmens 222, wie in 2 dargestellt, befindet. Alternativ können die Neigungsmesser 240, 242 auch an jeder anderen geeigneten Stelle des linken und rechten Bohlenrahmens 222, 223 befestigt werden. Die Grundbohle 104 kann auch eine linke Stampferleiste 226 und eine rechte Stampferleiste 228 umfassen, von denen jede mit einer Stampferleistensteuerung 113 verbunden ist. Die Stampferleistensteuerung 113 kann konfiguriert sein, um die Bewegung der Stampferleisten 226, 228 zu steuern, um den Anstellwinkel der Bohlenanordnung 102 einzustellen. Außerdem kann die Grundbohle 104 ein linkes Grundglättblech 234 und ein rechtes Grundglättblech 236 umfassen. Die Bohlenanordnung 102 kann auch linke und rechte Ausfahrbohlen 106, 107 einschließlich jeweils linker und rechter Ausfahrglättbleche 108, 109 umfassen.
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Weiterhin Bezug nehmend auf 2, kann das Steuerungssystem 200 eine Steuerung 201 umfassen. Die Steuerung 201 kann mit einem linken und rechten Neigungsmesser 240, 242 und einem Maschinenrahmenneigungsmesser 129 verbunden sein. Die Steuerung 201 kann Signale empfangen, die von den Neigungsmessern 129, 240, 242 erzeugt werden. Die Steuerung 102 kann einen einzelnen Mikroprozessor oder mehrere Mikroprozessoren darstellen, die Mittel zum Bestimmen des Anstellwinkels und/oder der Querneigung der Bohlenanordnung 102 umfassen können. Beispielsweise kann die Steuerung 102 einen Speicher, eine Sekundärspeichervorrichtung und einen Prozessor, wie z. B. eine Zentraleinheit, oder jedes andere Mittel zur Bewältigung einer Aufgabe im Sinne der vorliegenden Offenbarung umfassen. Der Speicher oder die Sekundärspeichervorrichtung, die mit der Steuerung 102 in Verbindung steht, kann ein nichttransitorisches computerlesbares Medium sein, das Daten und/oder Softwareroutinen speichert, die die Steuerung 102 bei der Ausführung ihrer Funktionen unterstützen können, wie z. B. die Funktionen des Verfahrens oder Prozesses 500 von 5. Darüber hinaus kann der Speicher oder die Sekundärspeichervorrichtung, die mit der Steuerung 201 in Verbindung steht, auch Daten speichern, die von verschiedenen Eingaben empfangen werden, z. B. die Signale, die von dem linken und rechten Neigungsmesser 240, 242 und dem Maschinenrahmenneigungsmesser 129 empfangen werden. Zahlreiche im Handel erhältliche Mikroprozessoren können konfiguriert werden, um die Funktionen der Steuerung 201 auszuführen. Es sollte verstanden werden, dass die Steuerung 201 problemlos eine allgemeine Maschinensteuerung darstellen kann, die in der Lage ist, zahlreiche andere Maschinenfunktionen zu steuern. Verschiedene andere bekannte Schaltungen können mit der Steuerung 201 in Verbindung stehen, einschließlich Signalaufbereitungsschaltungen, Kommunikationsschaltungen, hydraulische oder andere Aktuatorschaltungen und andere geeignete Schaltungen.
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Zusätzlich kann die Steuerung 201 ein Bestimmungsmodul 202 umfassen. Das Bestimmungsmodul 202 kann konfiguriert sein, um verschiedene Eingaben zu empfangen. Bei den verschiedenen Eingaben kann es sich um Signale handeln, die z. B. von mindestens dem linken und rechten Neigungsmesser 240, 242 und/oder dem Maschinenrahmenneigungsmesser 129 empfangen werden. Das Bestimmungsmodul 202 kann auch Eingabedaten 204 von z. B. Mittelwert-bildenden Skiern (in den Figuren nicht dargestellt), die an dem Fertiger 100 angebracht sind, empfangen. Die Mittelwert-bildenden Skier können z. B. Referenzdaten über die Einbaubodenoberfläche bereitstellen, die der Fertiger 100 verwenden kann, um die Positionen der Zugarme 116, 117 über den Zugpunkt 140 während eines Einbaubetriebs einzustellen. Die Eingabedaten 204 können auch Betriebssteuerungssignale des Fertigers 100 umfassen, z. B. eine Geschwindigkeit des Fertigers 100, ein Steuerungssignal für die Position der Zugarme, ein Steuerungssignal für die Höhe des Ablenkers, etc. Das Bestimmungsmodul 202 kann auf der Grundlage der Maschinenbetriebssteuerungssignale einen gewünschten Anstellwinkel der Bohlenanordnung 102 bestimmen. Zusätzlich kann das Bestimmungsmodul 202 einen tatsächlichen Anstellwinkel 212 auf der Grundlage der von den Neigungsmessern 240, 242 empfangenen Daten bestimmen. Das Bestimmungsmodul 202 kann auch einen Anstellwinkel einstellungswert 215 auf der Grundlage des tatsächlichen Anstellwinkels 212 und des gewünschten Anstellwinkels der Bohlenanordnung 102 bestimmen. Zusätzlich oder alternativ kann das Bestimmungsmodul 202 zusätzlich zu den Neigungsmessern 240, 242 die von dem Maschinenrahmenneigungsmesser 129 und/oder den Mittelwert-bildenden Skiern empfangenen Signale zum Bestimmen des tatsächlichen Anstellwinkels 212 verwenden. In einem anderen Aspekt kann das Bestimmungsmodul 202 eine Querneigung 213 mindestens auf der Grundlage der empfangenen Eingabesignale von den Neigungsmessern 240, 242 bestimmen.
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3 zeigt eine schematische Darstellung des Anstellwinkels der Bohlenanordnung 102. Beispielsweise zeigt 3 einen tatsächlichen Anstellwinkel 302 und einen gewünschten Anstellwinkel 303 der Bohlenanordnung 102, der von dem Bestimmungsmodul 202 bestimmt werden kann. Es wird darauf hingewiesen, dass in 3 aus Gründen der Übersichtlichkeit nur das Grundglättblech 110 der Bohlenanordnung 102 dargestellt ist, um den Anstellwinkel der Bohlenanordnung 102 zu zeigen. Der gewünschte Anstellwinkel 303 der Bohlenanordnung 102 kann zumindest auf einem Betriebsbefehl beruhen, der von einem Bediener des Fertigers 100 zum Steuern der Bohlenanordnung 102 empfangen wird. Darüber hinaus kann der Anstellwinkel der Bohlenanordnung 102 durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, die Steuerung der Materialzufuhr (z. B. Materialvorlage), Änderungen der Einbaugeschwindigkeit, Änderungen der Einbaubreite, die Art der Einbaumaterialmischung, falsche Abzieheinstellungen (z. B. Null-/Zugpunkthöhe) und/oder eine Stampferleistengeschwindigkeit. Ein falscher Anstellwinkel kann mindestens ein unregelmäßiges Bohlenverhalten, inkonsistente Einbaumaterialdichte, offene Strukturen in einer Matte, erhöhten Verschleiß von Bohlenkomponenten und/oder Defekte in der Matte verursachen. Um die oben beschriebenen Auswirkungen des falschen Anstellwinkels zu vermeiden, können vor oder während des Einbaubetriebs verschiedene Einstellungen vorgenommen werden. Beispielsweise kann der Anstellwinkel der Bohlenanordnung 102 vor dem Einbaubetrieb oder während der Fertiger 100 stillsteht eingestellt werden, indem mindestens eine Höhe der Zugpunkte 140 unter Verwendung der Dickenschrauben 118, 119 verändert wird, um die Bohlenanordnung 102 auf Null zu setzen, indem die Vorabstreiferhöhe durch Einstellen des Ablenkers 115 verändert wird und/oder indem der Bohlenanordnung 102 ein Gegengewicht hinzugefügt wird, indem der auf die Bohlenhubzylinder (in den Figuren nicht dargestellt) angewendete Hydraulikdruck eingestellt wird, um das Gewicht der Bohlenanordnung 102 zu verringern. Zusätzlich oder alternativ kann der Anstellwinkel der Bohlenanordnung 102 während der Durchführung des Einbaubetriebs eingestellt werden, indem mindestens die Stampferleistengeschwindigkeit geändert wird, die Vorabstreiferhöhe geändert wird, ein Gegengewicht hinzugefügt wird und/oder die richtige Materialvorlage überprüft wird. Die Materialvorlage kann mindestens durch Steuern der Einbaugeschwindigkeit des Fertigers 100, durch Einstellen der Materialzufuhrverhältniseinstellung und/oder durch Verwenden von Zufuhrsensoren zum Steuern des Materialstands am äußeren Ende der Schnecken 122 eingestellt oder überprüft werden.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer Querneigung (oder eines Verdrehwinkels) zwischen dem linken und rechten Bohlenrahmen 222, 223. Wie in 4 dargestellt ist, können unterschiedliche Drücke (angezeigt durch Auf- und Abwärtspfeile neben den Zugarmen 116, 117), die auf die an den Zugarmen 116, 117 angebrachten Aktuatorzylinder (in den Figuren nicht dargestellt) ausgeübt werden, und/oder unebene Bodenoberflächenbedingungen dazu führen, dass sich die Zugarme 116, 117 in entgegengesetzte Richtungen bewegen, was Verdrehungen zwischen dem linken Bohlenrahmen 222 und dem rechten Bohlenrahmen 223 verursacht. Solche Verdrehungen können zu übermäßigen Spannungen im linken und rechten Bohlenrahmen 222, 223 führen und Störungen zwischen den Bohlenkomponenten verursachen, die die Bewegung der beweglichen Teile der Bohlenanordnung 102 einschränken können.
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Rückblickend auf 2, kann die Steuerung 201 konfiguriert werden, um die von dem Bestimmungsmodul 202 bestimmten Ausgaben 210 bereitzustellen. Die Ausgaben 210 können den tatsächlichen Anstellwinkel 212, die Querneigung 213 und/oder den Anstellwinkel einstellungswert 215 umfassen. Das Steuerungssystem 200 kann die Ausgaben 210 verwenden, um die Betriebsbefehle zum Steuern der Bohlenanordnung 102 einzustellen. In einem Aspekt kann das Bestimmungsmodul 202, z. B. unter Verwendung einer Mittelungsformel, den tatsächlichen Anstellwinkel 212 auf der Grundlage der von den Neigungsmessern 129, 240, 242 vor oder während des Einbaubetriebs empfangenen Signale bestimmen. Das Bestimmungsmodul 202 kann dann den Anstellwinkel einstellungswert 215 auf der Grundlage des gewünschten Anstellwinkels 303 und des ermittelten tatsächlichen Anstellwinkels 212 berechnen. Ferner können die Neigungsmesser 129, 240, 242 vor dem Start oder nach dem Nullsetzen der Bohlenanordnung 102 kalibriert werden (z. B. indem die Neigungsmesserwerte auf Null gesetzt werden). So muss während des Einbaus nur eine Differenz zwischen den Neigungsmessern 240, 242 an der Bohlenanordnung 102 und dem Neigungsmesser 129 an dem Rahmen des Fertigers 100 bestimmt und überwacht werden. In einem Aspekt können einige Messwerte der Neigungsmesser 129, 240, 242 über eine festgelegte Strecke gemessen werden. Dementsprechend kann ein Durchschnitt der Messwerte der Neigungsmesser 129, 240, 242 über die festgelegte Strecke verwendet werden, um Einstellungen an der Bohlenanordnung 102 vorzunehmen, um die Bohlenanordnung 102 nach einer Einstellung oder einem Start des Fertigers 100 zu stabilisieren. Zusätzlich oder alternativ kann das Bestimmungsmodul 202 die Querneigung 213 auf der Grundlage der Signale berechnen, die von den an der Grundbohle 104 angebrachten Neigungsmessern 240, 242 empfangen werden. Dementsprechend kann das Steuerungssystem 200 die Eingabedaten 204 und die Ausgabedaten 210 verwenden, um die Querneigung der Grundbohle 104 zu verhindern oder zu verringern und/oder den Anstellwinkel der Bohlenanordnung 102 einzustellen, indem es mindestens die Stampferleistengeschwindigkeit einstellt, die Vorabstreiferhöhe einstellt und/oder dem Bediener eine Meldung/Rückmeldung über das Betriebsverhalten des Fertigers 100 bereitstellt (z. B. tatsächlicher und gewünschter Anstellwinkel, ein Anstellwinkeleinstellungswert, eine Querneigung etc.).
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Die hierin beschriebenen offenbarten Aspekte des Systems 200 und des Verfahrens 500 können vor oder während des Betriebs eines beliebigen Fertigers verwendet werden, der in einer Vielzahl von Situationen eingesetzt wird. Insbesondere kann das hierin beschriebene System 200 des Fertigers 100 eine Änderung des Anstellwinkels und der Querneigung der Bohlenanordnung 102 überwachen, um eine Meldung über die Änderung des Anstellwinkels und der Querneigung bereitzustellen. Zusätzlich kann das System 200 die Betriebsbefehle des Fertigers 100 automatisch einstellen, um negative Auswirkungen eines falschen Anstellwinkels und einer zu großen Querneigung der Bohlenanordnung 102 auf den Fertiger 100 zu verhindern. Die negativen Auswirkungen können beispielsweise ein unregelmäßiges Bohlenverhalten, Probleme mit der Dichte des Einbaumaterials, eine offene Struktur in der Einbaumatte, ein erhöhter Verschleiß von Bohlenkomponenten und/oder Defekte in der Einbaumatte umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. 5 zeigt ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren 500 zum Bereitstellen von Meldungen bezüglich des Anstellwinkels und der Querneigung der Bohlenanordnung 102 und zum automatischen Einstellen des Anstellwinkels und der Querneigung der Bohlenanordnung 102 zur Vermeidung oder Beseitigung der oben beschriebenen negativen Auswirkungen darstellt.
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In Schritt 502 kann das Bestimmungsmodul 202 einen ersten Anstellwinkel der Bohlenanordnung 102 vor der Durchführung des Einbaubetriebs durch den Fertiger 100 bestimmen. Der erste Anstellwinkel kann den gewünschten Anstellwinkel 302 umfassen. Der gewünschte Anstellwinkel 302 kann auf der Grundlage verschiedener, von dem Bediener empfangener Steuerungssignale für den Betrieb des Fertigers 100 bestimmt werden.
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In Schritt 504 kann das Bestimmungsmodul 202 einen zweiten Anstellwinkel der Bohlenanordnung 102 auf der Grundlage von Daten von mindestens einem Sensor bestimmen, der sich an der Bohlenanordnung 102 befindet. In einem Aspekt kann der zweite Anstellwinkel in Echtzeit während eines Einbaubetriebs bestimmt werden, und der zweite Anstellwinkel kann den tatsächlichen Anstellwinkel 212 umfassen. Der mindestens eine Sensor kann Neigungsmesser 129, 240, 242 oder jeden anderen Sensor umfassen, der in der Lage ist, einen relativen Winkel der Bohlenanordnung 102 und/oder des Fertigers 100 in Bezug auf eine Betriebsbodenoberfläche des Fertigers 100 zu bestimmen. In einem Aspekt kann der zweite Anstellwinkel auf der Grundlage von Daten bestimmt werden, die von einem einzelnen Neigungsmesser empfangen werden, der an einem Rahmen der Grundbohle 104 der Bohlenanordnung 102 befestigt ist. Alternativ kann der zweite Anstellwinkel auf der Grundlage von mindestens zwei Neigungsmessern bestimmt werden, einschließlich mindestens eines Neigungsmessers, der an der Bohlenanordnung 102 befestigt ist, und mindestens eines Neigungsmessers, der an einem Rahmen des Fertigers 100 befestigt ist. Der an dem Rahmen des Fertigers 100 befestigte Neigungsmesser 129 kann einen relativen Winkel des Fertigers 100 in Bezug auf eine Betriebsbodenoberfläche des Fertigers 100 erfassen. Das Bestimmungsmodul 202 kann den von dem Neigungsmesser 129 erfassten relativen Winkel des Fertigers 100 in die von den Neigungsmessern 240, 242 erhaltenen Sensordaten einbeziehen, um die Genauigkeit der Anstellwinkelbestimmung zu verbessern. In einem anderen Aspekt kann das Bestimmungsmodul 202 zusätzlich die von den Mittelwert-bildenden Skiern des Fertigers 100 empfangenen Daten verwenden, um den zweiten Anstellwinkel zu bestimmen.
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In Schritt 506 kann das Bestimmungsmodul 202 eine Änderung des Anstellwinkels der Bohlenanordnung 102 auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem ersten Anstellwinkel und dem zweiten Anstellwinkel bestimmen. Das Bestimmungsmodul 202 kann in Schritt 508 bestimmen, ob die Änderung des Anstellwinkels einen festgelegten Grenzwert überschreitet. Zusätzlich oder alternativ kann das Bestimmungsmodul in Schritt 510 eine Querneigung (oder einen Verdrehwinkel) der Bohlenanordnung 102 auf der Grundlage von Daten von mindestens zwei an der Bohlenanordnung 102 befestigten Sensoren (z. B. Neigungsmessern 240, 242) bestimmen. Beispielsweise kann eine Querneigung auf der Grundlage eines Vergleichs der gemessenen Verdrehung von Neigungsmessern 240, 242 oder anderen Sensoren bestimmt werden, die mit dem linken Bohlenrahmen 222 und dem rechten Bohlenrahmen 223 in Verbindung stehen. In einem Aspekt kann einer der mindestens zwei Sensoren an dem linken Bohlenrahmen 222 befestigt sein und mindestens ein anderer der mindestens zwei Sensoren kann an dem rechten Bohlenrahmen 223 befestigt sein. In Schritt 512 kann das Bestimmungsmodul 202 bestimmen, ob die Änderung der Querneigung einen festgelegten Grenzwert überschreitet.
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In Schritt 509 kann das System 200 den Anstellwinkel der Bohlenanordnung 102 automatisch einstellen und/oder eine Meldung über die Änderung des Anstellwinkels als Reaktion auf die Differenz zwischen dem ersten Anstellwinkel und dem zweiten Anstellwinkel bereitstellen. Das heißt, wenn die Änderung des Anstellwinkels den festgelegten Grenzwert überschreitet, kann das System 200 den Anstellwinkel der Bohlenanordnung 102 automatisch einstellen. Wenn jedoch die Änderung des Anstellwinkels den festgelegten Grenzwert nicht überschreitet, kann das Verfahren 500 von Schritt 502 an neu beginnen. Der Anstellwinkel der Bohlenanordnung 192 kann beispielsweise automatisch eingestellt werden, indem mindestens (1) eine Stampferleistengeschwindigkeit, (2) ein Gegengewicht zu der Bohlenanordnung, (3) eine Vorabstreiferhöhe und/oder (4) eine Einbaumaterialvorlage eingestellt werden. Das Gegengewicht zu der Bohlenanordnung kann durch Einstellen der auf die Bohlenhubzylindern angewendeten Hydraulikdrücke eingestellt werden. Die Vorabstreiferhöhe kann durch Einstellen der vertikalen Position des Ablenkers 115 eingestellt werden. Die Einbaumaterialvorlage kann durch Steuern der Menge des Einbaumaterials, das der Bohlenanordnung 102 zugeführt wird, eingestellt werden. Zusätzlich kann das System 200 in Schritt 514 die Änderung der Querneigung angehen und/oder eine Meldung in Bezug auf die Querneigung auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses von Schritt 512 bereitstellen. Beispielsweise kann das System 200 die Änderung der Querneigung angehen, indem es eine weitere Bewegung des Zugpunkts 140 in Richtung einer höheren Querneigung oder eines größeren Verdrehwinkels verhindert, wenn die Änderung der Querneigung einen festgelegten Grenzwert überschreitet. Zusätzlich oder alternativ kann das System 200 die Querneigung der Bohlenanordnung 102 automatisch einstellen, indem es die auf die Zugpunktzylinder 141 angewendeten Drücke einstellt, um den Zugpunkt 140 anzuheben oder abzusenken, wenn die Änderung der Querneigung einen festgelegten Grenzwert überschreitet. Alternativ oder zusätzlich kann die Querneigung auch durch Einstellen der Dickenschrauben 118, 119 oder durch Einstellen der Tiefenkurbeln eingestellt werden.
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In den Schritten 509 und 514 kann das Bestimmungsmodul 202 eine Meldung in Bezug auf den Anstellwinkel bzw. die Querneigung bereitstellen. Die Meldung kann dem Bediener des Fertigers 100 visuell auf einer Anzeige oder akustisch über mindestens einen Lautsprecher bereitgestellt werden. In einem Aspekt kann die Meldung in Bezug auf den Anstellwinkel eine Anzeige sein, die einen tatsächlichen Anstellwinkel oder eine Änderung des Anstellwinkels gegenüber einem gewünschten/vorhandenen Anstellwinkel (z. B. Anstellwinkel über einem festgelegten Grenzwert) anzeigt. Zusätzlich kann eine Meldung in Bezug auf die Querneigung eine Anzeige sein, die eine tatsächliche Querneigung oder eine Änderung der Querneigung gegenüber einer gewünschten/vorhandenen Querneigung (z. B. Querneigung über einem festgelegten Grenzwert) aufführt, oder eine Textmeldung oder eine Alarmmeldung über eine Querneigung außerhalb des festgelegten Grenzwerts. Darüber hinaus kann die Meldung einen Echtzeit-Anstellwinkel 212 oder eine Echtzeit-Querneigung 213 der Bohlenanordnung umfassen, die auf einer Anzeige 134 des Fertigers 100 bereitgestellt werden können. Die Meldung kann bereitgestellt werden, wenn die Änderung des Anstellwinkels oder der Querneigung einen festgelegten Grenzwert überschreitet. Zusätzlich oder alternativ kann der Anstellwinkel der Bohlenanordnung 102 durch den Bediener des Fertigers 100 manuell eingestellt werden. Beispielsweise kann der Bediener, bevor der Fertiger 100 einen Einbauvorgang durchführt oder während der Fertiger 100 stillsteht, auf der Grundlage der in der Meldung bereitgestellten Änderung des Anstellwinkels der Bohlenanordnung 102 geeignete Betriebsbefehle eingeben, um die Höhe des Zugpunkts 140 einzustellen, die Dickenschrauben 118, 119 einzustellen, um die Bohlenanordnung 102 auf Null zu setzen, die Vorabstreiferhöhe zu ändern und/oder die Bohlenanordnung 102 mit einem Gegengewicht zu versehen. Jede der beschriebenen manuellen Einstellungen, einzeln oder in Kombination, kann den Anstellwinkel der Bohlenanordnung 102 beeinflussen.
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Es ist für den Fachmann auf dem Fachgebiet offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an dem offenbarten System vorgenommen werden können, ohne von dem Geltungsbereich der Offenbarung abzuweichen. Andere Ausführungsformen des Systems werden für den Fachmann auf dem Fachgebiet aus der Betrachtung der Spezifikation und der Anwendung des hierin offenbarten Systems ersichtlich sein. Es ist beabsichtigt, dass die Spezifikation und die Beispiele nur als beispielhaft betrachtet werden, wobei ein wahrer Geltungsbereich der Offenbarung durch die folgenden Ansprüche und deren Äquivalente angegeben wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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