DE102021206496A1

DE102021206496A1 - Viskositätsbestimmung eines Baustoffs in einer Mischtrommel eines Fahrmischers

Info

Publication number: DE102021206496A1
Application number: DE102021206496.5A
Authority: DE
Inventors: Markus Birk; Andreas HEINZLER
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-06-23
Filing date: 2021-06-23
Publication date: 2022-12-29

Abstract

Ein Verfahren zum Bestimmen der Viskosität eines sich in einer elektrisch antreibbaren Mischtrommel (10) eines Fahrmischers (100) befindenden Baustoffs (2), mit den Schritten: Ausgeben von einem Steuersignal zum Antreiben der Mischtrommel (10) und Bestimmen einer Trommeldrehzahl der Mischtrommel (10) während des Antreibens der Mischtrommel (10), Bestimmen eines Wankdynamikparameters des Fahrmischers (100) basierend auf Messdaten eines auf dem Fahrmischer (100) angeordneten Sensors (30) zum Erfassen der Wankdynamik des Fahrmischers (100) während des Antreibens der Mischtrommel (10) und Bestimmen der Viskosität des sich in der Mischtrommel (10) befindenden Baustoffs (2) basierend auf der bestimmten Trommeldrehzahl und dem bestimmten Wankdynamikparameter. Zudem ein System zum Bestimmen der Viskosität des sich in der elektrisch antreibbaren Mischtrommel (10) des Fahrmischers (100) befindenden Baustoffs (2), ein Verfahren und eine Steuereinrichtung (60) zum Steuern eines Betriebs des Fahrmischers (100) und ein Fahrmischer (100).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System zum Bestimmen der Viskosität eines sich in einer Mischtrommel eines Fahrmischers befindenden Baustoffs.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Steuern eines Betriebs eines Fahrmischers, welches auf Verfahrensschritten des Verfahrens zum Bestimmen der Viskosität basiert. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Betriebs eines Fahrmischers, welche auf dem System zum Bestimmen der Viskosität basiert.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich zudem auf einen Fahrmischer mit einem System zum Bestimmen der Viskosität eines sich in einer Mischtrommel des Fahrmischers befindenden Baustoffs.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, die Viskosität eines Baustoffs, beispielsweise Beton, mittels Viskosimeter zu bestimmen, um die Fließfähigkeit und das Verformungsverhalten des Baustoffs zu untersuchen. Aus der so bestimmten Viskosität kann Information zur Verarbeitbarkeit des Baustoffs abgeleitet werden.
Die Viskosität des Baustoffs kann sich während des Transports des Baustoffs zu einer Baustelle verändern. Daher kann es erforderlich sein, die Viskosität auch während des Transports des Baustoffs zu überwachen. Aus der WO 2009/126138 A1 ist hierfür ein Verfahren zum Überwachen von der Thixotropie von selbstverdichtendem Beton in einer Mischtrommel bekannt, bei welchem die Mischtrommel während des Transports des Betons als Rheometer verwendet werden soll.
Darstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft in einem Aspekt ein Verfahren zum Bestimmen der Viskosität eines sich in einer elektrisch antreibbaren Mischtrommel eines Fahrmischers befindenden Baustoffs. Eine Verarbeitbarkeit des Baustoffs kann von der mit dem Verfahren bestimmten Viskosität abhängig sein. Zudem kann eine bautechnischer Qualitätsparameter von der mit dem Verfahren bestimmten Viskosität abhängig sein.
Bei dem Baustoff kann es sich um jedes fließfähige Baumaterial zum Errichten von Bauwerken handeln. Beispielsweise kann der Baustoff mindestens eines von Sand, Splitt, Kies und Zement aufweisen. Zusätzlich dazu kann der Baustoff Wasser aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens kann der sich in der Mischtrommel des Fahrmischers befindende Baustoff Beton aufweisen. Bei dem Baustoff kann es sich um Beton handeln, welcher sich als Transportbeton beziehungsweise Frischbeton in der Mischtrommel befinden kann.
Die Viskosität des Baustoffs kann mindestens eines von einer Zähigkeit des Baustoffs, einer Fließfähigkeit des Baustoffs und einem Widerstand des Baustoffs gegenüber Scherung beziehungsweise einer Scherfestigkeit des Baustoffs definieren. Bei der Viskosität kann es sich daher um mindestens eines von der Zähigkeit des Baustoffs, der Fließfähigkeit des Baustoffs und dem Widerstand des Baustoffs gegenüber Scherung beziehungsweise der Scherfestigkeit des Baustoffs handeln. Mit der Viskosität kann somit eine für eine bauliche Verarbeitung des Baustoffs auf einer Baustelle relevante Konsistenz bestimmt werden.
Das Verfahren kann daher auch zum Bestimmen eines Fließverhaltens des Baustoffs durchgeführt werden. Je höher die mit dem Verfahren bestimmte Viskosität ist, desto dickflüssiger beziehungsweise zäher und somit weniger fließfähig kann der Baustoff sein. Je niedriger die mit dem Verfahren bestimmte Viskosität ist, desto dünnflüssiger beziehungsweise fließfähiger kann der Baustoff sein.
Bei dem Fahrmischer kann es sich um ein Mischfahrzeug handeln, welches den Baustoff in der Mischtrommel transportieren kann. Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Fahrmischer um ein Betonmischfahrzeug, welches Beton zu einer Baustelle transportieren kann. Der Fahrmischer kann einen elektrischen Trommelantrieb aufweisen, mit welchem die Mischtrommel entsprechend angetrieben werden kann. Bei dem elektrischen Trommelantrieb kann es sich um einen elektromechanischen Trommelantrieb handeln. Bei der elektrisch antreibbaren Mischtrommel kann es sich daher auch um eine elektromechanisch antreibbare Mischtrommel handeln. Ferner kann es sich bei dem Fahrmischer um ein zumindest im Betrieb der Mischtrommel elektrisch angetriebenes Fahrzeug handeln.
Das Verfahren weist als einen Schritt ein Ausgeben von einem Steuersignal zum Antreiben der Mischtrommel auf. Das Steuersignal kann an eine Leistungselektronik des elektrischen Trommelantriebs ausgegeben werden, welche den elektrischen Trommelantrieb steuern kann. Im Schritt des Ausgebens kann ein Steuersignal zum Antreiben der Mischtrommel mit mindestens einer vorbestimmten Trommeldrehzahl ausgeben werden. Die Mischtrommel kann sich vor dem Schritt des Ausgebens von dem Steuersignal in Ruhe befinden beziehungsweise nicht angetrieben werden oder bereits angetrieben werden.
Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Bestimmen einer Trommeldrehzahl der Mischtrommel während des Antreibens der Mischtrommel auf. Im Schritt des Bestimmens der Trommeldrehzahl kann mindestens eine Trommeldrehzahl bestimmt werden. Der Schritt des Bestimmens der Trommeldrehzahl kann basierend auf Information zu einer Abtriebsgröße des elektrischen Trommelantriebs durchgeführt werden. Das Verfahren kann daher als weiteren Schritt ein Einlesen der Information zu der Abtriebsgröße des elektrischen Trommelantriebs aufweisen. Die Information zu der Abtriebsgröße des elektrischen Trommelantriebs kann basierend auf Steuergrößen oder Regelgrößen der Leistungselektronik zum Steuern oder Regeln des elektrischen Trommelantriebs ausgelesen werden.
Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Bestimmen eines Wankdynamikparameters des Fahrmischers basierend auf Messdaten eines auf dem Fahrmischer angeordneten Sensors zum Erfassen der Wankdynamik des Fahrmischers während des Antreibens der Mischtrommel auf. Der Wankdynamikparameter kann Information zu einem Wanken beziehungsweise Rollen des Fahrmischers um dessen Fahrzeuglängsachse aufweisen. Der Wankdynamikparameter kann beispielsweise einen Wankwinkel oder eine Wankbeschleunigung des Fahrmischers aufweisen. Der Wankdynamikparameter kann auch einen Neigungswinkel des Fahrzeugs bezüglich der Längsachse des Fahrzeugs beziehungsweise eine seitliche Neigung des Fahrzeugs aufweisen. Bei dem Wankdynamikparameter kann es sich ferner um einen absoluten Parameter oder einen relative Parameter, beispielsweise einen absoluten Wankwinkel bezüglich eines fahrzeugübergeordneten Systems oder einen relativen Wankwinkel bezüglich eines fahrzeuggebundenen Systems.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Wanken des Fahrmischers auf einem Verändern beziehungsweise Einstellen der Trommeldrehzahl der Mischtrommel basieren kann. Ein Wanken des Fahrmischers des Fahrmischers kann daher von einer veränderten beziehungsweise eingestellten Trommeldrehzahl der Mischtrommel abhängen. Der Wankdynamikparameter des Fahrmischers kann sich daher basierend auf oder in Abhängigkeit der veränderten beziehungsweise eingestellten Trommeldrehzahl der Mischtrommel einstellen. Das Wanken kann eine die Fahrsicherheit des Fahrmischers gefährdenden Zustand herbeiführen.
Der Erfindung liegt weiter als Erkenntnis zugrunde, dass sich in Abhängigkeit eines Veränderns beziehungsweise Einstellens der Trommeldrehzahl der Schwerpunkt des sich in der Mischtrommel befindenden Baustoffs verlagern kann. Durch eine Mitnahme und Haftung des Baustoffs auf einer Innenfläche der Mischtrommel, auf welcher eine spiralförmiges Schaufelblech beziehungsweise Schneckenblech radial angeordnet ist, verlagert sich in Abhängigkeit der Drehzahl der Schwerpunkt und somit ein Abstand des Schwerpunkts zur Fahrzeuglängsachse. Das Wanken des Fahrmischers kann daher auf einem Verlagern des Schwerpunkts des sich in der Mischtrommel befindenden Baustoffs basieren beziehungsweise mit diesem korrelieren, wobei das Verlagern des Schwerpunkts von dem Verändern beziehungsweise Einstellen der Trommeldrehzahl abhängen kann. Der Wankdynamikparameter des Fahrmischers kann sich daher basierend auf oder in Abhängigkeit des verlagerten Schwerpunkts des sich in der Mischtrommel befindenden Baustoffs einstellen.
Basierend auf dem Verlagern des Schwerpunkts des sich in der Mischtrommel befindenden Baustoffs kann sich ferner die relative Lage des Schwerpunkts des Baustoffs zur Fahrzeuglängsachse verändern. Der Wankdynamikparameter des Fahrmischers kann sich somit auch basierend auf oder in Abhängigkeit der veränderten relativen Lage des Schwerpunkts des Baustoffs zur Fahrzeuglängsachse einstellen.
Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Bestimmen der Viskosität des sich in der Mischtrommel befindenden Baustoffs basierend auf der bestimmten Trommeldrehzahl und dem bestimmten Wankdynamikparameter auf. Im Schritt des Bestimmens der Viskosität kann die Viskosität des sich in der Mischtrommel befindenden Baustoffs in Abhängigkeit von der bestimmten Trommeldrehzahl und dem bestimmten Wankdynamikparameter bestimmt werden. Die Viskosität kann erst im Betrieb der Mischtrommel beziehungsweise des Fahrmischers bestimmt werden, um die bestimmte Viskosität während des Betriebs bereitzustellen. In vorteilhafter Weise kann die Viskosität erst während eines Mischens des Baustoffs in der Mischtrommel, einem Transport oder vor einer Entnahme des Baustoffs aus der Mischtrommel bestimmt werden, ohne eine Probe des Baustoffs aus der Mischtrommel zu entnehmen.
Die Viskosität kann basierend auf einem funktionalen Zusammenhang zwischen der bestimmten Trommeldrehzahl und dem bestimmten Wankdynamikparameter und der zu bestimmenden Viskosität bestimmt werden. Die bestimmte Trommeldrehzahl und der bestimmte Wankdynamikparameter können daher im Schritt des Bestimmens der Viskosität Berechnungsgrößen für ein Festlegen der Viskosität sein. Der funktionale Zusammenhang kann empirisch vorbestimmt worden sein. Das Verfahren kann daher als einen weiteren Schritt ein empirisches Vorbestimmen des funktionalen Zusammenhangs aufweisen. Das empirische Vorbestimmen kann beispielsweise mittels entsprechender Messreihen durchgeführt werden.
Der funktionale Zusammenhang kann darauf basieren, dass bei einer bestimmten und gesteuerten Trommeldrehzahl die Viskosität des Baustoffs mit ansteigendem Wankdynamikparameter abnimmt. Mit anderen Worten ist bei der bestimmten und gesteuerten Trommeldrehzahl der Baustoff mit ansteigendem Wankdynamikparameter niederviskoser. Die Viskosität kann sich bei der bestimmten und gesteuerten Trommeldrehzahl direkt proportional zu dem Wankdynamikparameter verhalten.
Das Verfahren kann als einen weiteren Schritt ein Bestimmen einer Masse des sich in der Mischtrommel befindenden Baustoffs aufweisen. Die Masse des Baustoffs kann sensorisch erfasst oder von einem Fahrzeugführer festgelegt werden. Das Bestimmen der Masse kann auch basierend auf einem Wiegen des Fahrmischers vor und nach dem Beladen der Mischtrommel mit dem Baustoff durchgeführt werden. Im Schritt des Bestimmens der Viskosität des sich in der Mischtrommel befindenden Baustoffs kann daher die Viskosität basierend auf der bestimmten Masse durchgeführt werden. Bei dem funktionalen Zusammenhang kann es sich somit um einen funktionalen Zusammenhang zwischen der bestimmten Masse, der bestimmten Trommeldrehzahl und dem bestimmten Wankdynamikparameter und der zu bestimmenden Viskosität handeln.
Zusätzlich zu einem Bestimmen der Masse des sich in der Mischtrommel befindenden Baustoffs kann das Verfahren als einen weiteren Schritt ein Bestimmen einer Temperatur des sich in der Mischtrommel befindenden Baustoffs aufweisen. Im Schritt des Bestimmens der Viskosität des sich in der Mischtrommel befindenden Baustoffs kann daher die Viskosität basierend auf der bestimmten Temperatur durchgeführt werden. Bei dem funktionalen Zusammenhang kann es sich somit um einen funktionalen Zusammenhang zwischen der bestimmten Masse, der bestimmten Temperatur, der bestimmten Trommeldrehzahl und dem bestimmten Wankdynamikparameter und der zu bestimmenden Viskosität handeln.
Ferner kann im Schritt des Bestimmens der Viskosität des sich in der Mischtrommel befindenden Baustoffs die Viskosität basierend auf der Trommelinnengeometrie, beispielsweise der Trommelhöhe, durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann im Schritt des Bestimmens der Viskosität des sich in der Mischtrommel befindenden Baustoffs die Viskosität basierend auf der Fahrzeuggeometrie, beispielsweise dem Radstand, durchgeführt werden. Bei dem funktionalen Zusammenhang kann es sich somit um einen funktionalen Zusammenhang zwischen der bestimmten Masse, der bestimmten Temperatur, der bestimmten Trommeldrehzahl, dem bestimmten Wankdynamikparameter und mindestens einer der genannten Geometrien und der zu bestimmenden Viskosität handeln.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann im Schritt des Ausgebens von dem Steuersignal ein Steuersignal zum Antreiben der Mischtrommel mit einer veränderten Trommeldrehzahl ausgegeben werden. Das Steuersignal kann zum Antreiben der Mischtrommel mit einer kontinuierlich veränderten Trommeldrehzahl ausgegeben werden. Die Mischtrommel kann vor dem Schritt des Ausgebens von dem Steuersignal bereits mit einer bestimmten Trommeldrehzahl angetrieben werden. Die bestimmte Trommeldrehzahl kann ungleich Null sein. Alternativ dazu kann die bestimmte Trommeldrehzahl auch gleich Null sein. Bei dem Steuersignal zum Antreiben der Mischtrommel mit der veränderten Trommeldrehzahl kann es sich um ein Steuersignal zum Erhöhen der Trommeldrehzahl handeln. Wird die Mischtrommel bereits angetrieben, kann es sich bei dem Steuersignal zum Antreiben der Mischtrommel mit der veränderten Trommeldrehzahl auch um ein Steuersignal zum Verringern der Trommeldrehzahl handeln. Bei dem Erhöhen kann es sich um ein kontinuierliches Erhöhen und bei dem Verringern um ein kontinuierliches Verringern handeln.
Gemäß dieser Ausführungsform kann im Schritt des Bestimmens der Trommeldrehzahl eine erste Trommeldrehzahl und eine zweite von der ersten Trommeldrehzahl verschiedene Trommeldrehzahl während des Antreibens der Mischtrommel bestimmt werden. Bei der ersten Trommeldrehzahl kann es sich um die bestimmte Trommeldrehzahl handeln, mit welcher die Mischtrommel vor dem Schritt des Ausgebens von dem Steuersignal bereits angetrieben wird. Die erste Trommeldrehzahl kann daher vor einem Erhöhen oder Verringern der Trommeldrehzahl eine Ausgangstrommeldrehzahl sein. Die zweite Trommeldrehzahl kann die veränderte Trommeldrehzahl sein. Basierend auf der ersten Trommeldrehzahl und der zweiten Trommeldrehzahl kann in einem weiteren Schritt des Verfahrens eine Differenztrommeldrehzahl beziehungsweise eine differenzielle Trommeldrehzahl bestimmt werden. Bei den beiden Trommeldrehzahlen kann es sich um zwei aus einer Vielzahl von kontinuierlich bestimmten Trommeldrehzahlen handeln.
Gemäß dieser Ausführungsform kann im Schritt des Bestimmens des Wankdynamikparameters ein erster Wankdynamikparameter und ein zweiter Wankdynamikparameter basierend auf Messdaten des auf dem Fahrmischer angeordneten Sensors während des Antreibens der Mischtrommel bestimmt werden. Der jeweilige Wankdynamikparameter kann bestimmt werden, wenn die Mischtrommel mit der jeweiligen Trommeldrehzahl angerieben wird. Die jeweilige Trommeldrehzahl und der jeweilige Wankdynamikparameter können jeweils synchron oder aufeinanderfolgend bestimmt werden. Basierend auf dem ersten Wankdynamikparameter und dem zweiten Wankdynamikparameter kann in einem weiteren Schritt des Verfahrens ein Differenzwankdynamikparameter beziehungsweise ein differenzieller Wankdynamikparameter bestimmt werden. Der Differenzwankdynamikparameter kann einen Differenzwankwinkel oder eine Differenzwankbeschleunigung des Fahrmischers aufweisen. Der Wankdynamikparameter kann auch einen Differenzneigungswinkel des Fahrzeugs bezüglich der Längsachse des Fahrzeugs aufweisen. Bei den beiden Wankdynamikparametern kann es sich um zwei aus einer Vielzahl von kontinuierlich bestimmten Wankdynamikparametern handeln.
Gemäß dieser Ausführungsform kann der Schritt des Bestimmens der Viskosität basierend auf einer Differenz der beiden Trommeldrehzahlen und einer Differenz der beiden Wankdynamikparameter durchgeführt werden. Das Verfahren kann als weitere Schritte ein Bilden der Differenz der beiden Trommeldrehzahlen und ein Bilden der Differenz der beiden Wankdynamikparameter aufweisen. In den beiden Schritten des Bildens kann die beschriebene Differenztrommeldrehzahl und der beschriebene Differenzwankdynamikparameter gebildet werden. Die Differenzbildungen gemäß dieser Ausführungsform können vorteilhaft sein, da so ein negativer Einfluss von unbekannten oder störenden Einflussfaktoren auf das Bestimmen der Viskosität effizient verringert werden kann. So kann beispielsweise der Einfluss eines äußeren und von der Trommeldrehzahl unabhängigen Einflusses auf das Wanken des Fahrmischers mit den Differenzbildungen reduziert werden. Beispielsweise kann so der Einfluss einer Straßenquerneigung auf das Wanken des Fahrmischers berücksichtigt werden und die Viskosität so in besonders zuverlässiger Weise bestimmt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann im Schritt des Bestimmens des Wankdynamikparameters ein Wankwinkel aus Messdaten eines auf dem Fahrmischer angeordneten Neigungssensors zum Erfassen eines Wankwinkels des Fahrmischers während des Antreibens der Mischtrommel bestimmt werden. Der Neigungssensor kann mindestens einen von einem Drehratensensor und einem Beschleunigungssensor aufweisen. Der Neigungssensor kann ferner ein auf dem Fahrmischers angeordnetes inertialen Messsystems sein. Bei dem Neigungssensor kann es sich ferner auch um einen relativen Lagesensor zum Bestimmen des Wankwinkels handeln.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann im Schritt des Bestimmens des Wankdynamikparameters der Wankdynamikparameter aus Messdaten eines auf dem Fahrmischer angeordneten Kraftaufnehmers zum Erfassen einer Druckkraft in einer Federung des Fahrmischers bestimmt werden. Der Wankdynamikparameter kann aus Messdaten von mindestens zwei auf dem Fahrmischer angeordneten Kraftaufnehmern zum Erfassen einer Druckkraft in einer Federung des Fahrmischers bestimmt werden. So kann der Wankdynamikparameter beispielsweise aus einer Differenzdruckkraft in der Federung des Fahrmischers bestimmt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Bestimmen eines Wankdynamikparameters aus Messdaten des auf dem Fahrmischer angeordneten Sensors zum Erfassen der Wankdynamik des Fahrmischers vor dem Antreiben der Mischtrommel aufweisen. Die Mischtrommel kann sich vor dem Antreiben in Ruhe befinden. Die Mischtrommel kann sich beim Bestimmen des Wankdynamikparameters bereits seit einer vorbestimmten Zeit in Ruhe befinden. Der vor dem Antreiben der Mischtrommel bestimmte Wankdynamikparameter kann auch als Kalibrierparameter oder Justierparameter für das Bestimmten der Viskosität bestimmt werden. Der vor dem Antreiben der Mischtrommel bestimmte Wankdynamikparameter kann auch als Ausgangsparameter bestimmt werden. Der vor dem Antreiben der Mischtrommel bestimmte Wankdynamikparameter kann im Schritt des Bestimmens des Wankdynamikparameters des Fahrmischers zum Erfassen der Wankdynamik des Fahrmischers während des Antreibens der Mischtrommel an den bestimmten Wankdynamikparameter als Referenzparameter beziehungsweise Korrekturparameter angebracht werden.
Gemäß dieser Ausführungsform kann der Schritt des Bestimmens der Viskosität basierend auf dem vor dem Antreiben der Mischtrommel bestimmten Wankdynamikparameter durchgeführt werden. Der vor dem Antreiben der Mischtrommel bestimmte Wankdynamikparameter kann auch als Korrekturparameter für das Bestimmten der Viskosität bestimmt werden. Äußere und von der Trommeldrehzahl unabhängige Einflüsse können so effizient berücksichtigt werden. Beispielsweise kann so ein variierender Reifendruck, Reifenverschleiß und eine Schwerpunktsveränderung des Fahrmischers, beispielsweise durch Anbaugeräte berücksichtigt werden.
Die Schritte des Verfahrens können während einer Fahrt des Fahrmischers durchgeführt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden die Schritte des Verfahrens während eines Stillstands des Fahrmischers durchgeführt. Die Schritte des Verfahrens können nach einer Wartezeit beziehungsweise Verweildauer des Fahrmischers im Stillstand durchgeführt werden. Die Schritte des Verfahrens können während eines Stillstands des Fahrmischers nach einem Befüllen der Mischtrommel mit dem Baustoff durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich können die Schritte des Verfahrens während einer Wartezeit beziehungsweise Standzeit auf einer Baustelle durchgeführt werden, bevor der Baustoff aus der Mischtrommel entnommen wird. Die Schritte des Verfahrens können auch während eines Transports des Baustoffs in der Mischtrommel durchgeführt werden, wenn sich der Fahrmischer gerade nicht fortbewegt. Beispielsweise kann der Fahrmischer angehalten zum Durchführen des Verfahrens angehalten werden oder sich in dem Stillstand an einer roten Ampelphase befinden. Sich veränderte äußere Einflüsse auf das Wanken des Fahrmischers, beispielsweise aus sich verändernden Untergrundneigungen, können so weiter verringert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann im Schritt des Bestimmens der Viskosität die Viskosität aus einer Lookup-Tabelle abgegriffen werden, in welcher Werte für die zu bestimmende Viskosität in Abhängigkeit von der Trommeldrehzahl und dem Wankdynamikparameter tabellarisch hinterlegt sind. Bei der Lookup-Tabelle kann es sich um eine zweidimensionale Tabelle handeln, welche vorbestimmte Werte für die zu bestimmende Viskosität des Baustoffs in Abhängigkeit von der Trommeldrehzahl und dem Wankdynamikparameter enthält.
Das Verfahren kann als einen weiteren Schritt ein Bestimmen einer Art des Baustoffs aufweisen. Der Baustoff kann beispielsweise von dem Fahrzeugführer bestimmt werden. Bei der Lookup-Tabelle kann es sich daher auch um eine dreidimensionale Tabelle handeln, welche vorbestimmte Werte für die zu bestimmende Viskosität des Baustoffs in Abhängigkeit von der Art des Baustoffs, der Trommeldrehzahl und dem Wankdynamikparameter enthält.
Die vorliegende Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein System zum Bestimmen der Viskosität eines sich in einer elektrisch antreibbaren Mischtrommel eines Fahrmischers befindenden Baustoffs. Bei dem System kann es sich um ein fahrzeuggebundenes System handeln. Das System kann ein Bestandteil einer Fahrzeugsteuereinrichtung sein. Das System kann zum Durchführen des Verfahren gemäß dem vorhergehenden Aspekt eingerichtet sein. Das System kann entsprechende Schnittstellen und Einheiten zum Durchführen von jedem einzelnen oder mehreren der zu dem vorhergehenden Aspekt beschriebenen Verfahrensschritte aufweisen.
Das System weist eine Schnittstelle zum Ausgeben von einem Steuersignal zum Antreiben der Mischtrommel auf. Das System weist eine Recheneinheit zum Bestimmen einer Trommeldrehzahl der Mischtrommel während des Antreibens der Mischtrommel. Die Recheneinheit ist eingerichtet, einen Wankdynamikparameter des Fahrmischers basierend auf Messdaten eines auf dem Fahrmischer angeordneten Sensors zum Erfassen der Wankdynamik des Fahrmischers während des Antreibens der Mischtrommel zu bestimmen. Das System kann den auf dem Fahrmischer angeordneten Sensor aufweisen. Die Recheneinheit ist zudem eingerichtet, die Viskosität des sich in der Mischtrommel befindenden Baustoffs basierend auf der bestimmten Trommeldrehzahl und dem bestimmten Wankdynamikparameter zu bestimmen.
Die vorliegende Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein Verfahren zum Steuern eines Betriebs eines Fahrmischers. Bei dem Betrieb kann es sich um einen Sicherheitsbetrieb des Fahrmischers handeln. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei dem Betrieb auch um einen Fahrbetrieb oder Arbeitsbetrieb des Fahrmischers handeln. Bei dem Verfahren zum Steuern des Betriebs des Fahrmischers wird die Viskosität eines sich in einer elektrisch antreibbaren Mischtrommel des Fahrmischers befindenden Baustoffs gemäß den Schritten des Verfahrens nach dem entsprechenden vorhergehenden Aspekt bestimmt.
Das Verfahren zum Steuern des Betriebs des Fahrmischers weist als einen Schritt ein Ausgeben eines Steuersignals zum Steuern einer Betriebsvorrichtung des Fahrmischers basierend auf der bestimmten Viskosität auf. Bei der Betriebsvorrichtung kann es sich um mindestens eines von einer Sicherheitsvorrichtung, einer Fahrvorrichtung oder einer Arbeitsvorrichtung handeln.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens zum Steuern des Betriebs des Fahrmischers kann dieses als einen Schritt ein Prüfen, ob die bestimmte Viskosität eine vordefinierte Viskosität für den sich in der Mischtrommel des Fahrmischers befindenden Baustoff unterschreitet, aufweisen. Bei der vordefinierten Viskosität kann es sich um einen Grenzwert für die zu bestimmende Viskosität handeln, unter welchem der Baustoff nicht mehr verarbeitet werden kann, da beispielsweise ein Mindestwert für dessen Fließfähigkeit unterschritten ist. Gemäß dieser Ausführungsform kann der Schritt des Ausgebens des Steuersignals zum Steuern der Betriebsvorrichtung des Fahrmischers in Abhängigkeit eines aus dem Schritt des Prüfens resultierenden Prüfergebnisses durchgeführt werden. Ein Prüfergebnis kann sein, dass die bestimmte Viskosität die vordefinierte Viskosität unterschreitet. Ein weiteres Prüfergebnis kann sein, dass die bestimmte Viskosität die vordefinierte Viskosität nicht unterschreitet. Der Schritt des Ausgebens des Steuersignals zum Steuern der Betriebsvorrichtung des Fahrmischers kann durchgeführt werden, wenn als Prüfergebnis vorliegt, dass die bestimmte Viskosität die vordefinierte Viskosität unterschreitet. Der Baustoff kann daher vor einer Verarbeitung des Baustoffs dahingehende geprüft werden, ob ein die Verarbeitung des Baustoffs ausschließendes Erstarren oder Erhärten vorliegt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zum Steuern des Betriebs des Fahrmischers kann die Betriebsvorrichtung eine Wasserzugabeeinrichtung zum Zugeben von Wasser zu dem Baustoff aufweisen. Die Wasserzugabeeinrichtung kann automatisiert angesteuert werden, wenn als Prüfergebnis vorliegt, dass die bestimmte Viskosität die vordefinierte Viskosität unterschreitet. So kann dem Baustoff Wasser zuzugeben und die Viskosität effizient verringert werden. Alternativ dazu kann der Fahrer auch das Zugeben von Wasser selbst durchführen, wenn als Prüfergebnis vorliegt, dass die bestimmte Viskosität die vordefinierte Viskosität unterschreitet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zum Steuern des Betriebs des Fahrmischers kann die Betriebsvorrichtung eine Warneinrichtung zum Warnen eines Fahrzeugführers vor einer unterschrittenen Viskosität des Baustoffs aufweisen. Bei der Warneinrichtung kann es sich um eine visuelle Warneinrichtung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei der Warneinrichtung um eine akustisches Warneinrichtung handeln. Gemäß dieser Ausführungsform kann im Schritt des Ausgebens des Steuersignals ein Steuersignal zum Steuern der Warneinrichtung in Abhängigkeit des aus dem Schritt des Prüfens resultierenden Prüfergebnisses ausgegeben werden. Der Fahrzeugführer kann so in vorteilhafter Weise vor einer unterschritten Viskosität des Baustoffs warnen, welche zu einer gefährlichen Fahrsituation oder zu einer ungünstigen Verarbeitbarkeit des Baustoffs führen kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zum Steuern des Betriebs des Fahrmischers kann die Betriebsvorrichtung eine Betriebseinrichtung zum Steuern der Fahrdynamik des Fahrmischers aufweisen. Die Betriebseinrichtung kann eine Betriebsbremse des Fahrmischers aufweisen. Gemäß dieser Ausführungsform kann im Schritt des Ausgebens des Steuersignals ein Steuersignal zum Steuern der Betriebseinrichtung in Abhängigkeit des aus dem Schritt des Prüfens resultierenden Prüfergebnisses ausgegeben werden. Im Schritt des Ausgebens des Steuersignals kann daher ein Steuersignal zum automatisierten Abbremsen des Fahrmischers ausgegeben werden, wenn als Prüfergebnis vorliegt, dass die bestimmte Viskosität die vordefinierte Viskosität unterschreitet. Eine von einer unterschrittenen Viskosität hervorgerufene und den Fahrbetrieb des Fahrmischers gefährdende Situation kann so automatisiert vermieden werden. Der Fahrer kann ein Bremsen des Fahrzeugs auch selbst durchführen, wenn als Prüfergebnis vorliegt, dass die bestimmte Viskosität die vordefinierte Viskosität unterschreitet.
Die vorliegende Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Betriebs eines Fahrmischers. Bei der Steuereinrichtung kann es sich um eine fahrzeuggebundene Steuereinrichtung handeln. Die Steuereinrichtung kann eine Fahrzeugsteuereinrichtung sein. Die Steuereinrichtung kann zum Durchführen eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Aspekte eingerichtet sein. Die Steuereinrichtung kann entsprechende Schnittstellen und Einheiten zum Durchführen von jedem einzelnen oder mehreren der zu den vorhergehenden Aspekten beschriebenen Verfahrensschritte aufweisen.
Die Steuereinrichtung weist ein System gemäß dem entsprechenden vorhergehenden Aspekt zum Bestimmen der Viskosität eines sich in einer elektrisch antreibbaren Mischtrommel des Fahrmischers befindenden Baustoffs auf. Die Steuereinrichtung weist zudem eine Schnittstelle zum Ausgeben eines Steuersignals zum Steuern einer Betriebsvorrichtung des Fahrmischers basierend auf der mit dem System bestimmten Viskosität auf.
Die vorliegende Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt einen Fahrmischer mit einer elektrisch antreibbaren Mischtrommel. Der Fahrmischer weist ein System nach dem entsprechenden vorhergehenden Aspekt zum Bestimmen der Viskosität eines sich in der elektrisch antreibbaren Mischtrommel des Fahrmischers befindenden Baustoffs auf.
Gemäß einer Ausführungsform des Fahrmischers kann dieser eine Betriebsvorrichtung und die Steuereinrichtung nach dem entsprechenden vorhergehenden Aspekt zum Steuern eines Betriebs des Fahrmischers aufweisen, wobei die Steuereinrichtung zum Steuern der Betriebsvorrichtung eingerichtet ist.
Die zu einem der Aspekte der vorliegenden Erfindung beschriebenen Ausführungsformen können entsprechende Ausführungsformen zu einem der anderen Aspekte der vorliegenden Erfindung bilden.
Figurenliste

1 zeigt einen Fahrmischer mit einer Steuereinrichtung zum Steuern eines Betriebs des Fahrmischers gemäß einer jeweiligen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt die Steuereinrichtung aus 1 mit einem System zum Bestimmen der Viskosität eines sich in einer Mischtrommel des Fahrmischers befindenden Baustoffs gemäß einer jeweiligen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt schematisch eine Verlagerung des sich in der Mischtrommel befindenden Baustoffs bei einer sich verändernden Trommeldrehzahl zur Erläuterung der Erfindung.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Verfahrensschritten eines Verfahrens zum Bestimmen der Viskosität des sich in der Mischtrommel des Fahrmischers befindenden Baustoffs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Betriebs des Fahrmischers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
1 zeigt einen Fahrmischer 100, welcher sich gemäß einer Ausführungsform nicht fortbewegt. Der Fahrmischer 100 weist eine Mischtrommel 10 auf, welche von einem elektromechanischen Trommelantrieb 20 angetrieben wird. Der Fahrmischer 100 weist zudem eine Batterie 80 auf, welche den elektromechanischen Trommelantrieb 20 über eine Leistungselektronik 70 des elektromechanischen Trommelantriebs 20 mit Energie versorgt.
In der Mischtrommel 10 befindet sich ein Baustoff 2, welcher von der mit dem elektromechanischen Trommelantrieb 20 angetriebenen Mischtrommel 10 gemischt wird. Die Mischtrommel 10 weist hierfür in den Figuren nicht gezeigte und an der Innenfläche der Mischtrommel 10 schneckenartig angebrachte Mischbleche auf. Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Baustoff 2 um Beton 3.
Der Fahrmischer 100 weist einen Sensor 30 auf, welcher auf einem Tragrahmen 110 des Fahrmischers 100 angeordnet ist. Auch die Mischtrommel 10 ist auf dem Tragrahmen 110 angeordnet. Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Sensor 30 um einen Neigungssensor 32 zum Erfassen eines Wankens des Fahrmischers 100 beziehungsweise einer Querneigung des Fahrmischers 100.
Der Fahrmischer 100 weist eine Steuereinrichtung 60 auf, welche mit dem Sensor 30 und dem elektromechanischen Trommelantrieb 20 über die Leistungselektronik 70 verbunden ist. Der Fahrmischer 100 weist zudem eine Betriebsvorrichtung 40 auf, welche mit der Steuereinrichtung 60 verbunden ist und von dieser gesteuert wird. Gemäß einer Ausführungsform weist die Betriebsvorrichtung 40 eine in einer Fahrerkabine 120 des Fahrmischers 100 angeordnete Warneinrichtung 42 zum Warnen eines Fahrzeugführers vor einer Viskosität des Baustoffs 2, welche eine vorbestimmte Viskosität unterschreitet, auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Betriebsvorrichtung 40 eine Betriebseinrichtung 44 zum Steuern der Fahrdynamik des Fahrmischers 100 auf. Die in 2 näher erläuterte Steuereinrichtung 60 ist eingerichtet, die Betriebsvorrichtung 40 basierend auf einer aus der Leistungselektronik 70 ausgelesenen Trommeldrehzahl der Mischtrommel 10 und einem aus dem Neigungssensor 32 ausgelesenen Wankdynamikparameter des Fahrmischers 100 zu steuern.
Die in 2 gezeigte Steuereinrichtung 60 ist zum Steuern der Betriebsvorrichtung 40 des Fahrmischers 100 eingerichtet. Die Steuereinrichtung 60 weist ein System 50 zum Bestimmen der Viskosität des sich in der Mischtrommel 10 befindenden Baustoffs 2 auf. Das System 50 weist eine Schnittstelle 54 zum Ausgeben eines Steuersignals an die Leistungselektronik 70 des elektromechanischen Trommelantriebs 20 auf. Das System 50 weist zudem eine Recheneinheit 56 auf. Die Recheneinheit 56 ist eingerichtet, das Steuersignal zum Antreiben der Mischtrommel 10 an die Leistungselektronik 70 bereitzustellen. Die Recheneinheit 56 ist zudem eingerichtet, Information zu einer Trommeldrehzahl der Mischtrommel 10 aus der Leistungselektronik 70 auszulesen und die Trommeldrehzahl basierend auf der ausgelesenen Information zu bestimmen.
Das System 50 ist über eine weitere Schnittstelle 57 mit dem Sensor 30 verbunden. Die Recheneinheit 56 ist eingerichtet, Messdaten des Sensors 30 zum Erfassen der Wankdynamik des Fahrmischers 100 beziehungsweise des Tragrahmens 110 während des Antreibens der Mischtrommel 10 aus dem Sensor 30 auszulesen und einen entsprechenden Wankdynamikparameter basierend auf den ausgelesenen Messdaten zu bestimmen. Gemäß einer Ausführungsform wird ein Querneigungswinkel des Fahrmischers 100 beziehungsweise des Tragrahmens 110 bestimmt. Die Recheneinheit 56 ist eingerichtet, basierend auf der bestimmten Trommeldrehzahl und dem bestimmten Wankdynamikparameter die Viskosität des sich in der Mischtrommel 10 befindenden Baustoffs 2 basierend auf einem in der Recheneinheit 56 hinterlegten funktionalen Zusammenhang zu bestimmen.
Die Steuereinrichtung 60 weist zudem eine Prüfeinheit 62 auf, welche eingerichtet ist, die mit der Recheneinheit 56 bestimmte Viskosität dahingehend zu prüfen, ob diese einen vordefinierten Schwellwert für die Viskosität unterschreitet. Die Prüfeinheit 62 ist hierfür mit der Recheneinheit 56 verbunden. Liegt ein Unterschreiten des Schwellwerts als ein Prüfergebnis vor, gibt die Steuereinrichtung 60 über eine weitere Schnittstelle 58 ein Steuersignal zum Steuern der Betriebsvorrichtung 40 aus.
In 3 sind zwei Antriebszustände A1, A2 der Mischtrommel 10 mit zwei verschiedenen Trommeldrehzahlen 12, 12' gezeigt. In einem ersten Antriebszustand A1 wird die Mischtrommel 10 mit einer Trommeldrehzahl 11 angetrieben, welche einer ersten Trommeldrehzahl 12 entspricht. Der sich in der Mischtrommel 10 befindende Baustoff 2, welcher gemäß einer Ausführungsform als Beton 3 ausgebildet ist, wird an der Innenfläche der Mischtrommel 10 derart mitgenommen, dass sich ein erster Schwerpunkt 5 des Baustoffs 2 seitlich zu einer Mittenachse 14 des Fahrmischers 100 verlagert, welche die Fahrzeuglängsachse 112 des Fahrmischers 100 schneidet. Durch die Verlagerung des ersten Schwerpunkts 5 stellt sich ein Wankparameter 101 ein, welcher einem ersten Wankdynamikparameter 102 entspricht. Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Wankdynamikparameter 101 um ein Wanken des Fahrmischers 100 um die Fahrzeuglängsachse 112, wobei das Wanken einer Querneigung des Tragrahmens 110 des Fahrmischers 100 entspricht. Der Wankdynamikparameter 101 wird mit dem auf dem Tragrahmen 110 angeordneten Sensor 30 erfasst. Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Wankdynamikparameter 101 um eine Querneigung des Tragrahmens 110 zur Horizontalen H.
In einem zweiten Antriebszustand A2 wird die Mischtrommel 10 mit einer Trommeldrehzahl 11 angetrieben, welche einer zweiten Trommeldrehzahl 12' entspricht und welche größer als die in dem ersten Antriebszustand A1 vorhandene erste Trommeldrehzahl 12 ist. Durch die im Vergleich zum ersten Antriebszustand A1 erhöhte zweite Trommeldrehzahl 12' wird der Baustoff 2 an der Innenfläche der Mischtrommel 10 im Vergleich zum ersten Antriebszustand A1 stärker mitgenommen, wobei die verstärkte Mitnahme zu einem zweiten Schwerpunkt 5' führt, welcher im Vergleich zu dem ersten Schwerpunkt 5 in dem ersten Antriebszustand A1 einen größeren Abstand zur Mittenachse 14 aufweist. Basierend auf dem vergrößerten Abstand tritt ein größeres Wanken des Fahrmischers 100 um die Fahrzeuglängsachse 112 im Vergleich zum ersten Antriebszustand A1 auf. Das vergrößerte Wanken resultiert in einem im Vergleich zu dem ersten Wankdynamikparameter 102 des ersten Antriebszustands A1 größeren zweiten Wankdynamikparameter 102'.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Verfahrensschritten S0 bis S3 zum Bestimmen der Viskosität 1 des sich in der elektrischen antreibbaren Mischtrommel 10 des Fahrmischers 100 befindenden Baustoffs 2.
In einem Schritt SO wird ein Steuersignal zum Antreiben der Mischtrommel 10 ausgegeben. In einem Unterschritt S0a wird ein erstes Steuersignal zum Antreiben der Mischtrommel 10 mit der ersten Trommeldrehzahl 12 ausgegeben. In einem weiteren Unterschritt S0b wird ein zweites Steuersignal zum Antreiben der Mischtrommel 10 mit der zweiten Trommeldrehzahl 12' ausgegeben, welche von der ersten Trommeldrehzahl 12 verschieden ist. In einem weiteren Schritt S1 wird die jeweilige Trommeldrehzahl 12, 12' der Mischtrommel 10 während des Antreibens der Trommeldrehzahl 10 mit den verschiedenen Trommeldrehzahlen 12, 12' bestimmt. In einem ersten Unterschritt S1a wird die erste Trommeldrehzahl 12 bestimmt und in einem zweiten Unterschritt S1b wird die zweite Trommeldrehzahl 12' bestimmt.
In einem weiteren Schritt S2 wird der Wankdynamikparameter 101 des Fahrmischers 100 basierend auf den Messdaten des auf dem Fahrmischer 100 angeordneten Sensors 30 während des Antreibens der Mischtrommel 10 bestimmt. In einem Unterschritt S2a wird der erste Wankdynamikparameter 102 bestimmt, während die Mischtrommel 10 mit der ersten Trommeldrehzahl 12 angetrieben wird. In einem weiteren Unterschritt S2b wird der zweite Wankdynamikparameter 102' bestimmt, während die Mischtrommel 10 mit der zweiten Trommeldrehzahl 12' angetrieben wird. Gemäß einer Ausführungsform wird als jeweiliger Wankdynamikparameter 102, 102' ein jeweiliger Wankwinkel des Tragrahmens 110 um die Fahrzeuglängsachse 112 bestimmt.
In einem weiteren Schritt S3 wird die Viskosität 1 des sich in der Mischtrommel 10 befindenden Baustoffs 2 basierend auf den beiden bestimmten Trommeldrehzahlen 12, 12' und den beiden bestimmten Wankdynamikparametern 102, 102' bestimmt. In einem nicht gezeigten Unterschritt wird eine Drehzahldifferenz der beiden Trommeldrehzahlen 12, 12' gebildet. In einem weiteren nicht gezeigten Schritt wird eine Differenz der beiden Wankdynamikparameter 102, 102' gebildet. Im Schritt S3 wird die Viskosität 1 aus einer Lookup-Tabelle 52 ausgelesen, welche eine Vielzahl von Werten für die Viskosität 1 basierend auf der bestimmten Trommeldrehzahldifferenz und der bestimmten Differenz der Wankdynamikparameter 102, 102' enthält. Die Lookup-Tabelle 52 ist in der Recheneinheit 56 hinterlegt. In einem in 4 nicht gezeigten Schritt sind die Werte für die bestimmte Viskosität 1 basierend auf empirischen Messreihen zu der Trommeldrehzahl 11 und dem Wankdynamikparameter 101 vorbestimmt worden.
In 5 sind Verfahrensschritte zum Durchführen eines Verfahrens zum Steuern eines Betriebs des Fahrmischers 100 gezeigt. Die Verfahrensschritte weisen die in 4 mit V1 bezeichneten Verfahrensschritte auf. Basierend auf der mit diesen Verfahrensschritten bestimmten Viskosität 1 des sich in der elektrisch antreibbaren Mischtrommel 10 des Fahrmischers 100 befindenden Baustoffs 2 wird die Viskosität 1 in einem weiteren Schritt S4 geprüft. Im Schritt S4 wird die bestimmte Viskosität 1 dahingehend geprüft, ob diese einen vordefinierten Schwellwert für die Viskosität 1 unterschreitet.
Liegt als ein Prüfergebnis vor, dass die bestimmte Viskosität 1 den vordefinierten Schwellwert unterschreitet, wird in einem weiteren Schritt S5 ein Steuersignal an die Betriebsvorrichtung 40 des Fahrmischers 100 ausgegeben. Gemäß einer Ausführungsform gibt die Betriebsvorrichtung 40, welche die Warneinrichtung 42 enthält, ein Warnsignal an einen Fahrzeugführer des Fahrmischers 100 aus, welches dem Fahrzeugführer übermittelt, dass die Viskosität 1 des Baustoffs 2 den vordefinierten Schwellwert unterschritten hat. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Steuersignal an die Betriebseinrichtung 44 ausgegeben, welche als Betriebsbremse des Fahrmischers 100 ausgebildet ist, um den Fahrmischer 100 abzubremsen.
Bezugszeichenliste

1: Viskosität
2: Baustoff
3: Beton
5: erster Schwerpunkt
5`: zweiter Schwerpunkt
10: Mischtrommel
11: Trommeldrehzahl
12: erste Trommeldrehzahl
12': zweite Trommeldrehzahl
14: Mittenachse
20: elektromechanischer Trommelantrieb
30: Sensor
32: Neigungssensor
40: Betriebsvorrichtung
42: Warneinrichtung
44: Betriebseinrichtung
50: System
52: Lookup-Tabelle
54: Schnittstelle
56: Recheneinheit
57: Schnittstelle
58: Schnittstelle
60: Steuereinrichtung
62: Prüfeinheit
70: Leistungselektronik
80: Batterie
100: Fahrmischer
101: Wankdynamikparameter
102: erster Wankdynamikparameter
102': zweiter Wankdynamikparameter
110: Tragrahmen
112: Fahrzeuglängsachse
120: Fahrerkabine
A1: erster Antriebszustand
A2: zweiter Antriebszustand
H: Horizontale
50: Ausgeben eines Steuersignals
S0a, S0b: Unterschritte
S1: Bestimmen einer Trommeldrehzahl
S1a, S1b: Unterschritte
S2: Bestimmen eines Wankdynamikparameters
S2a, S2b: Unterschritte
S3: Bestimmen einer Viskosität
S4: Prüfen der Viskosität
S5: Ausgeben eines Steuersignals

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2009126138 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Bestimmen der Viskosität (1) eines sich in einer elektrisch antreibbaren Mischtrommel (10) eines Fahrmischers (100) befindenden Baustoffs (2), mit den Schritten: Ausgeben (S0) von einem Steuersignal zum Antreiben der Mischtrommel (10) und Bestimmen (S1) einer Trommeldrehzahl (11) der Mischtrommel (10) während des Antreibens der Mischtrommel (10), gekennzeichnet durch die Schritte: Bestimmen (S2) eines Wankdynamikparameters (101) des Fahrmischers (100) basierend auf Messdaten eines auf dem Fahrmischer (100) angeordneten Sensors (30) zum Erfassen der Wankdynamik des Fahrmischers (100) während des Antreibens der Mischtrommel (10) und Bestimmen (S3) der Viskosität (1) des sich in der Mischtrommel (10) befindenden Baustoffs (2) basierend auf der bestimmten Trommeldrehzahl (11) und dem bestimmten Wankdynamikparameter (101).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ausgebens (S0) von dem Steuersignal ein Steuersignal zum Antreiben der Mischtrommel (10) mit einer veränderten Trommeldrehzahl (11) ausgegeben wird, im Schritt des Bestimmens (S1) der Trommeldrehzahl (11) eine erste Trommeldrehzahl (12) und eine zweite von der ersten Trommeldrehzahl (12) verschiedene Trommeldrehzahl (12') während des Antreibens der Mischtrommel (10) bestimmt werden, im Schritt des Bestimmens (S2) des Wankdynamikparameters (101) ein erster Wankdynamikparameter (102) und ein zweiter Wankdynamikparameter (102') basierend auf Messdaten des auf dem Fahrmischer (100) angeordneten Sensors (30) während des Antreibens der Mischtrommel (10) bestimmt werden, und wobei der Schritt des Bestimmens (S3) der Viskosität (1) basierend auf einer Differenz der beiden Trommeldrehzahlen (12, 12') und einer Differenz der beiden Wankdynamikparameter (102, 102') durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Bestimmens (S2) des Wankdynamikparameters (101) ein Wankwinkel aus Messdaten eines auf dem Fahrmischer (100) angeordneten Neigungssensors (32) zum Erfassen eines Wankwinkels des Fahrmischers (100) während des Antreibens der Mischtrommel (10) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Bestimmens (S2) des Wankdynamikparameters (101) der Wankdynamikparameter (101) aus Messdaten eines auf dem Fahrmischer (100) angeordneten Kraftaufnehmers zum Erfassen einer Druckkraft in einer Federung des Fahrmischers (100) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt: Bestimmen eines Wankdynamikparameters (101) aus Messdaten des auf dem Fahrmischer (100) angeordneten Sensors (30) zum Erfassen der Wankdynamik des Fahrmischers (100) vor dem Antreiben der Mischtrommel (10), wobei der Schritt des Bestimmens (S3) der Viskosität (1) basierend auf dem vor dem Antreiben der Mischtrommel (10) bestimmten Wankdynamikparameter (101) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schritte des Verfahrens während eines Stillstands des Fahrmischers (100) durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Bestimmens (S3) der Viskosität (1) die Viskosität (1) aus einer Lookup-Tabelle (52) abgegriffen wird, in welcher Werte für die zu bestimmende Viskosität (1) in Abhängigkeit von der Trommeldrehzahl (11) und dem Wankdynamikparameter (101) tabellarisch hinterlegt sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der sich in der Mischtrommel (10) des Fahrmischers (100) befindende Baustoff (2) Beton (3) aufweist.
System (50) zum Bestimmen der Viskosität (1) eines sich in einer elektrisch antreibbaren Mischtrommel (10) eines Fahrmischers (100) befindenden Baustoffs (2), mit einer Schnittstelle (54) zum Ausgeben von einem Steuersignal zum Antreiben der Mischtrommel (10), einer Recheneinheit (56) zum Bestimmen einer Trommeldrehzahl (11) der Mischtrommel (10) während des Antreibens der Mischtrommel (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (56) eingerichtet ist, einen Wankdynamikparameter (101) des Fahrmischers (100) basierend auf Messdaten eines auf dem Fahrmischer (100) angeordneten Sensors (30) zum Erfassen der Wankdynamik des Fahrmischers (100) während des Antreibens der Mischtrommel (10) zu bestimmen und die Viskosität (1) des sich in der Mischtrommel (10) befindenden Baustoffs (2) basierend auf der bestimmten Trommeldrehzahl (11) und dem bestimmten Wankdynamikparameter (101) zu bestimmen.
Verfahren zum Steuern eines Betriebs eines Fahrmischers (100), dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität (1) eines sich in einer elektrisch antreibbaren Mischtrommel (10) des Fahrmischers (100) befindenden Baustoffs (2) gemäß den Schritten des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 bestimmt wird, und gekennzeichnet durch den weiteren Schritt eines Ausgebens (S5) eines Steuersignals zum Steuern einer Betriebsvorrichtung (40) des Fahrmischers (100) basierend auf der bestimmten Viskosität (1).
Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt eines Prüfens (S4), ob die bestimmte Viskosität (1) eine vordefinierte Viskosität für den sich in der Mischtrommel (10) des Fahrmischers (100) befindenden Baustoff (2) unterschreitet, wobei der Schritt des Ausgebens (S5) des Steuersignals in Abhängigkeit eines aus dem Schritt des Prüfens (S4) resultierenden Prüfergebnisses durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsvorrichtung (40) eine Warneinrichtung (42) zum Warnen eines Fahrzeugführers vor einer unterschrittenen Viskosität des Baustoffs (2) aufweist, und wobei im Schritt des Ausgebens (S5) des Steuersignals ein Steuersignal zum Steuern der Warneinrichtung (42) in Abhängigkeit des aus dem Schritt des Prüfens (S4) resultierenden Prüfergebnisses ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsvorrichtung (40) eine Betriebseinrichtung (44) zum Steuern der Fahrdynamik des Fahrmischers (100) aufweist, und wobei im Schritt des Ausgebens (S5) des Steuersignals ein Steuersignal zum Steuern der Betriebseinrichtung (44) in Abhängigkeit des aus dem Schritt des Prüfens (S4) resultierenden Prüfergebnisses ausgegeben wird.
Steuereinrichtung (60) zum Steuern eines Betriebs eines Fahrmischers (100), dadurch kennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (60) ein System (50) nach Anspruch 9 zum Bestimmen der Viskosität (1) eines sich in einer elektrisch antreibbaren Mischtrommel (10) des Fahrmischers (100) befindenden Baustoffs (2) und eine Schnittstelle (58) zum Ausgeben eines Steuersignals zum Steuern einer Betriebsvorrichtung (40) des Fahrmischers (100) basierend auf der mit dem System (50) bestimmten Viskosität (1) aufweist.
Fahrmischer (100) mit einer elektrisch antreibbaren Mischtrommel (10), dadurch kennzeichnet, dass der Fahrmischer (100) ein System (50) nach Anspruch 9 zum Bestimmen der Viskosität (1) eines sich in der elektrisch antreibbaren Mischtrommel (10) des Fahrmischers (100) befindenden Baustoffs (2) aufweist.
Fahrmischer (100) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrmischer (100) eine Betriebsvorrichtung (40) und die Steuereinrichtung (60) nach Anspruch 14 zum Steuern eines Betriebs des Fahrmischers (100) aufweist, wobei die Steuereinrichtung (60) zum Steuern der Betriebsvorrichtung (40) eingerichtet ist.