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Gebiet der Technik
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Fertigergeräte. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf einen Asphaltfertiger.
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Stand der Technik
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Fertiger werden eingesetzt, um Einbaumaterial relativ gleichmäßig auf einer gewünschten Fläche aufzubringen, zu verteilen und zu verdichten. Diese Maschinen werden regelmäßig beim Bau von Straßen, Parkplätzen und anderen Bereichen eingesetzt, in denen eine glatte, strapazierfähige Oberfläche für Autos, Lastwagen und andere Fahrzeuge erforderlich ist. Ein Asphaltfertiger umfasst im Allgemeinen einen Kübel zur Aufnahme von Asphaltmaterial von einem Laster und ein Fördersystem, das den Asphalt aus dem Kübel nach hinten transportiert, um ihn auf die Fahrbahn zu bringen. Es können Schnecken verwendet werden, um den Asphalt vor einer Bohle quer über den Untergrund zu verteilen. Ein Glättblech auf der Bohle glättet und verdichtet etwas das Asphaltmaterial und hinterlässt im Idealfall einen gleichmäßig tiefen und glatten Untergrund.
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Manchmal kommt es zu Einbauproblemen aufgrund schlechter Einbaupraktiken der Bediener, die den Verschleiß der Maschinen verursachen. Derzeit sind schlechte Einbaupraktiken beim Einbau von Asphalt mit einer schwimmenden Bohle weit verbreitet. Die Bediener stellen die Bohle häufig falsch ein und justieren sie falsch, was zu weniger guten Ergebnissen oder beschleunigtem Verschleiß der Maschine führt.
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CN 103161117 erörtert ein sensorgestütztes automatisches Nivellierungssystem für einen Fertiger.
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Zusammenfassung
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In einem Beispiel gemäß dieser Offenbarung kann ein Fertiger einen Rahmen, eine mit dem Rahmen verbundene Bohle umfassen; und die Bohle umfasst ein Hauptglättblech und ein Ausziehglättblech, wobei sowohl das Hauptglättblech als auch das Ausziehglättblech einen ihnen zugeordneten Winkelsensor aufweisen, wobei der Winkelsensor sowohl für das Hauptglättblech als auch für das Ausziehglättblech positioniert und konfiguriert ist, um einen Einbauwinkel des Hauptglättblechs und des Ausziehglättblechs zu bestimmen; und kann eine Steuerung umfassen, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um die Einbauwinkel des Hauptglättblechs und des Ausziehglättblechs von den Winkelsensoren zu empfangen und den Einbauwinkel des Hauptglättblechs und den Einbauwinkel des Ausziehglättblechs unabhängig voneinander zu ändern.
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In einem Beispiel kann ein Fertiger einen Rahmen und eine mit dem Rahmen verbundene Bohle umfassen; wobei die Bohle ein Hauptglättblech und ein Ausziehglättblech umfasst, wobei sowohl das Hauptglättblech als auch das Ausziehglättblech einen ihnen zugeordneten Winkelsensor aufweisen, wobei der Winkelsensor sowohl für das Hauptglättblech als auch für das Ausziehglättblech positioniert und konfiguriert ist, um einen Einbauwinkel des Hauptglättblechs und des Ausziehglättblechs zu bestimmen, wobei sowohl das Hauptglättblech als auch das Ausziehglättblech durch einen oder mehrere Aktoren gesteuert werden, die so positioniert sind, dass sie Abschnitte des Hauptglättblechs und des Ausziehglättblechs unabhängig voneinander anheben und absenken, sodass das Hauptglättblech und das Ausziehglättblech unterschiedliche Einbauwinkel aufweisen können; und kann eine Steuerung umfassen, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um die Einbauwinkel des Hauptglättblechs und des Ausziehglättblechs von den Winkelsensoren zu empfangen und den Einbauwinkel des Hauptglättblechs und den Einbauwinkel des Ausziehglättblechs unabhängig voneinander unter Verwendung des einen oder der mehreren Aktoren auf der Grundlage von in der Steuerung gespeicherten historischen Einbaudaten zu ändern.
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In einem Beispiel kann ein Verfahren zum Einstellen und Anpassen des Anstellwinkels einer Bohle ein Messen eines Einbauwinkels sowohl eines Hauptglättblechs und eines Ausziehglättblechs und ein Ändern des Einbauwinkels des Hauptglättblechs und des Ausziehglättblechs unabhängig voneinander umfassen, um einen geeigneten Einbauwinkel für sowohl das Hauptglättblech als auch das Ausziehglättblech zu erreichen.
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Figurenliste
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In den Zeichnungen, die nicht unbedingt maßstabsgetreu sind, können gleiche Ziffern ähnliche Bauteile in verschiedenen Ansichten beschreiben. Gleiche Ziffern mit unterschiedlichen Buchstabensuffixen können unterschiedliche Ausprägungen ähnlicher Bauteile darstellen. Die Zeichnungen veranschaulichen allgemein, beispielhaft, aber nicht einschränkend verschiedene Ausführungsformen, die im vorliegenden Dokument besprochen werden.
- 1 zeigt eine Seitenansicht eines Fertigers gemäß einer Ausführungsform.
- 2 zeigt eine schematische Ansicht von Abschnitten einer Bohle gemäß einer Ausführungsform.
- 3 zeigt eine Unteransicht eines Hauptglättblechs und Ausziehbleche gemäß einer Ausführungsform.
- FIG. zeigt ein Verfahren zur Einstellung und Anpassung eines Anstellwinkels für eine Bohle gemäß einer Ausführungsform.
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Ausführliche Beschreibung
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1 zeigt eine Seitenansicht eines Fertigers 10 gemäß einer Ausführungsform. Der Fertiger 10 umfasst im Allgemeinen einen Rahmen 12 mit einer Reihe von Bodeneingriffselementen 14 wie Raupen oder Rädern, die mit dem Rahmen 12 verbunden sind. Die Bodeneingriffselemente 14 können in herkömmlicher Weise von einem Motor 13 angetrieben werden. Am hinteren Ende des Fertigers 10 kann eine Bohle 16 angeordnet werden, um das Einbaumaterial zu einer Asphaltmatte 11 zu verteilen und zu verdichten, die ein(e) gewünschte(s) Dicke, Größe, Gleichmäßigkeit, Dachprofil und Querneigung aufweist. Der Fertiger 10 umfasst außerdem einen Bedienplatz 22 mit einem Sitz und einer Konsole, die verschiedene Bedienelemente zur Steuerung des Betriebs des Fertigers 10 durch Eingabe von Anweisungen an einem Eingabefeld 49 umfasst. Eine Steuerung 48 wird für die elektrische Steuerung verschiedener Aspekte des Fertigers 10 bereitgestellt. Die Steuerung 48 kann beispielsweise während des Betriebs des Fertigers 10 Signale von verschiedenen Komponenten des Fertigers senden und empfangen.
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Der Fertiger10 umfasst außerdem einen Kübel 26 zum Lagern des Einbaumaterials und ein Fördersystem mit einem oder mehreren Förderbändern 15, das konfiguriert ist, um Einbaumaterial vom Kübel 26 zur Bohle 16 am hinteren Ende des Fertigers 10 zu transportieren. In der Nähe des vorderen Endes der Bohle 16 sind eine oder mehrere Schnecken 30 angeordnet, um das vom Förderband 15 zugeführte Einbaumaterial aufzunehmen und das Material gleichmäßig unter der Bohle 16 zu verteilen.
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Mit dem „vorderen“ Ende der Bohle 16 ist das Ende der Bohle 16 gemeint, das in Fahrtrichtung des Fertigers 10 zeigt, während der Fertiger 10 das Einbaumaterial auf eine Fläche aufbringt (in 1 links). Ebenso bedeutet eine „nach vorne weisende“ Fläche einer Komponente der Bohle 16 eine Fläche, die in Fahrtrichtung des Fertigers 10 weist, während der Fertiger 10 das Einbaumaterial auf eine Fläche aufbringt, während eine „nach hinten weisende“ Fläche einer Komponente eine Fläche bedeutet, die von der Fahrtrichtung des Fertigers 10 abgewandt ist, während der Fertiger 10 das Einbaumaterial auf eine Fläche aufbringt (in 1 rechts).
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Die Bohle 16 kann über ein Paar Zugarme 17, die sich zwischen dem Rahmen 12 des Fertigers und der Bohle 16 erstrecken, schwenkbar hinter dem Fertiger 10 angebracht werden. Die Zugarme 17 können schwenkbar mit dem Rahmen 12 verbunden werden, sodass die relative Position und Ausrichtung der Bohle 16 gegenüber dem Bohlenrahmen und der zu einzubauenden Fläche durch Schwenken der Zugarme 17 eingestellt werden kann, um beispielsweise die Dicke und Beschaffenheit des vom Fertiger 10 aufgebrachten Einbaumaterials zu steuern.
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Die Bohle 16 kann einen Bohlenrahmen 24 mit einem an den Bohlenrahmen 24 gekoppelten Hauptglättblech 62 umfassen. Das Hauptglättblech 62 ist konfiguriert, um auf dem auf einem vorbereiteten Einbaubett verlegten Einbaumaterial der Asphaltmatte 11 zu schwimmen und das Einbaumaterial auf der Grundfläche, wie z. B. einer Fahrbahn oder einem Straßenbett, zu „glätten““ oder zu ebnen und verdichten. Die Bohle 16 kann außerdem eines oder mehrere Ausziehglättbleche 64 umfassen, die über die Breite des Hauptglättblechs 62 hinausragen, um die Einbaubreite der Bohle 16 zu erweitern.
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Die Position der Bohle 16 relativ zu den Zugarmen 17 kann durch einen Zylinder 50 gesteuert oder eingestellt werden. Dieser Zylinder 50 kann angehoben oder abgesenkt werden, um den Einbauwinkel oder den Anstellwinkel der Bohle 16 zu ändern.
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Außerdem kann die Bohle 16 mit einem oder mehreren Zylindern 52 ausgestattet sein, damit das Glättblech 62 geschwenkt werden kann, um den Anstellwinkel der Bohle 16 zu ändern. Noch weitere Möglichkeiten zur Steuerung oder zum Einstellen der Schwenkposition der Bohle 16 können bereitgestellt werden.
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Das Hauptglättblech 62 und das Ausziehglättblech 64 können an einer Unterseite des Rahmens 24 angeordnet werden. Das Hauptglättblech 62 und das Ausziehglättblech 64 können angepasst werden, um das lose Asphaltmaterial zu glätten und zunächst anzudrücken, um eine Fahrbahnoberfläche herzustellen. Die Schwenkposition des Bohlenrahmens 24 kann den Einbauwinkel der Glättbleche 62, 64 bestimmen, der einen Anstellwinkel relativ zu einer Bodenoberfläche 39, auf die die Asphaltmatte aufgebracht wird, definieren kann.
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Die Bohle 16 kann eine Stampferleistenanordnung 20 umfassen, die vor dem Glättblech 62 angeordnet ist und sich quer zur Fahrtrichtung des Fertigers 10 erstreckt. Die Stampferleistenanordnung 20 kann eine Stampferleiste 41 umfassen. Die Stampferleistenanordnung 20 kann mit dem Bohlenrahmen 24 der Bohle 16 gekoppelt und so konfiguriert sein, dass die Stampferleiste 41 im Wesentlichen senkrecht zur Asphaltmatte 11 und im Wesentlichen senkrecht zur Fahrtrichtung des Fertigers 10 nach oben und nach unten hin und her bewegt wird.
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Wie bereits erwähnt, können schlechte Einbaupraktiken der Bediener den Verschleiß der Maschinen verursachen. Die Bediener stellen die Bohle häufig falsch ein und justieren die Bohle falsch, was zu weniger guten Ergebnissen oder beschleunigtem Verschleiß der Maschine führt. Dementsprechend stellt das vorliegende System ein System bereit, mit dem die Einbauwinkel der Bohle auf den geeigneten oder optimalen Einbauwinkel eingestellt werden können.
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2 zeigt eine schematische Ansicht von Abschnitten der Bohle 16 gemäß einer Ausführungsform. 3 zeigt eine Unteransicht auf das Hauptglättblech 62 und das Ausziehglättblech 64 gemäß einer Ausführungsform.
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In diesem Beispiel ist das Hauptglättblech 62 vor den Ausziehglättblechen 64 dargestellt. In anderen Ausführungsformen können die Ausziehglättbleche 64 vor dem Hauptglättblech in einer Frontmontagekonfiguration angeordnet sein.
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In diesem Beispiel können sowohl das Hauptglättblech 62 als auch das Ausziehglättblech 64 einen ihnen zugeordneten Winkelsensor 82, 84 umfassen. Die Winkelsensoren 82, 84 für sowohl das Hauptglättblech 62 als auch das Ausziehglättblech 64 können positioniert und konfiguriert werden, um die Einbauwinkel des Hauptglättblechs 62 und des Ausziehglättblechs 64 zu bestimmen. In verschiedenen Beispielen können die Winkelsensoren 82, 84 direkt mit den Glättblechen 62, 64 selbst verbunden sein oder die Winkelsensoren 82, 84 können sich auf einer benachbarten Bohlenstruktur befinden, die eine parallele Ebene mit den Glättblechen 62, 64 bildet. In manchen Beispielen können die Winkelsensoren 82, 84 Positionssensoren in einem oder mehreren Aktoren 66 umfassen, die jedem der Glättbleche 62, 64 zugeordnet sind. Wie weiter unten erörtert wird, können der eine oder die mehreren Aktoren 66 Hydraulikzylinder oder elektrische Aktoren umfassen, und die Sensoren 82, 84 können in die Aktoren 66 eingebaut werden, sodass die Steuerung 48 die Winkel der Glättbleche 62, 64 auf der Grundlage der Position des Hydraulikzylinders oder des elektrischen Aktors bestimmen kann.
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Die Winkelsensoren 82, 84 können mit der Maschinensteuerung 48 verbunden werden. (1). Auf diese Weise kann die Steuerung 48 den Winkel jedes der Glättbleche 62, 64 zu jedem Zeitpunkt kennen. Die Steuerung 48 ist konfiguriert, um die Einbauwinkel des Hauptglättblechs 62 und des Ausziehglättblechs 64 von den Winkelsensoren 82, 84 zu empfangen und festzustellen, ob sich die Einbauwinkel in der geeigneten oder optimalen Position befinden. Die Steuerung kann eine Datenbank mit geeigneten Einbauwinkeln für die Glättbleche 62, 64 umfassen auf der Grundlage historischer Daten in Bezug auf Einbautiefe, Einbaubreite, Materialfluss und anderen Faktoren basiert. Auf diese Weise werden die geeigneten Einbauwinkel anhand der besten Praktiken in der Einbaubranche ermittelt.
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In einer Ausführungsform kann die Steuerung 48 die Einbauwinkel automatisch ändern oder den Bediener darauf hinweisen, die Einbauwinkel zu ändern. Die Einbauwinkel sowohl des Hauptglättblechs 62 als auch des Ausziehglättblechs 64 können unabhängig voneinander geändert werden. Wenn also die Ausziehglättbleche 64 gemäß der Steuerung 48 angepasst werden müssen, kann der Einbauwinkel der Ausziehglättbleche 64 geändert werden, ohne den Einbauwinkel des Hauptglättblechs 62 zu ändern. Natürlich können die Einbauwinkel aller Glättbleche 62, 64 gleichzeitig und in gleicher Weise verstellt werden, wenn dies gewünscht wird.
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In diesem Beispiel kann die Einbauwinkelposition des Hauptglättblechs 62 und des Ausziehglättblechs 64 durch den einen oder die mehreren Aktoren 66 gesteuert werden. Dementsprechend können sowohl das Hauptglättblech 62 als auch das Ausziehglättblech 64 durch den einen oder die mehrere Aktoren 66 gesteuert werden, die so positioniert sind, dass sie Abschnitte des Hauptglättblechs 62 und des Ausziehglättblechs 64 unabhängig voneinander anheben und absenken, sodass das Hauptglättblech 62 und das Ausziehglättblech 64 unterschiedliche Einbauwinkel haben können.
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In verschiedenen Beispielen können die Aktoren 66 Hydraulikzylinder umfassen, um Abschnitte des Hauptglättblechs 62 und des Ausziehglättblechs 64 anzuheben und abzusenken. Die Aktoren 66 können elektrische Linearaktoren oder andere Mechanismen zum Heben und Absenken von Abschnitten des Hauptglättblechs 62 und des Ausziehglättblechs 64 umfassen. Die Aktoren 66 können mit der Steuerung 48 verbunden werden, damit die Steuerung die Einbauwinkel der Glättbleche 62, 64 automatisch ändern kann. In einem Beispiel können die Aktoren 66 einen manuell betätigten Mechanismus umfassen, der durch Einsatz eines integrierten Aktorsystems oder eines mechanischen Werkzeugs gesteuert wird, das vom Bediener verwendet wird.
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Dementsprechend nutzt das vorliegende System die Winkelsensoren 82, 84, um schlechte Einbaupraktiken zu minimieren. Durch die Verwendung der Winkelsensoren 82, 84 am Hauptglättblech 62 und am Ausziehglättblech 64 kann das System die Lage und den Einbauwinkel jedes der Glättbleche 62, 64 kennen. Diese Sensoren 82, 84 können beim Einrichten und während des Einbaus verwendet werden. Während des Einbaus können die Sensoren 82, 84 feststellen, ob das Ausziehglättblech 64 und das Hauptglättblech 62 zu steil oder zu flach wie optimal für die Anwendung laufen. Die Einstellungen an den Glättblechen können automatisch durch die Software in der Steuerung 48 oder manuell durch den Bediener vorgenommen werden, damit die Bohle 16 im optimalen Bereich arbeiten kann. Ein Zurückgreifen auf historische Daten über die optimalen Einstellungen und die optimale Leistung der Glättbleche 62, 64 führt zu einer Steuerung der Software und/oder der digitalen Auslesung auf die geeigneten Einstellungen hin.
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Sind die Glättbleche 62, 64 im Einbaubereich in einem nicht optimalen Winkel eingestellt, kann diese Information an die Steuerung gesendet werden und die Steuerung 48 kann den Fertiger 10 so lange am Bewegen hindern, bis die Glättbleche 62, 64 auf Grundlage der historischen Einbaudaten in die optimale Position gebracht sind.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Das vorliegende System ist für Einbausysteme anwendbar. Das vorliegende System ermöglicht es, dass sich die Bohle eines Fertigers immer im geeigneten Anstellwinkel befindet. Insbesondere ermöglicht das System die unabhängige Steuerung des Hauptglättblechs und der Ausziehglättbleche der Bohle, sodass sich die Glättbleche in einem Einbauwinkel befinden, der für die jeweilige Einbausituation auf der Grundlage historischer Einbaudaten und der Einbaupraxis im Hinblick auf einen oder mehrere Faktoren wie Einbautiefe, Einbaubreite, Materialzufuhr, Maschinengeschwindigkeit und andere Faktoren geeignet ist.
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Unter Bezugnahme auf 4 kann ein Verfahren (70) zum Einstellen und Anpassen eines Anstellwinkels für eine Bohle in einem Beispiel Folgendes umfassen: Messen eines Einbauwinkels (72) sowohl eines Hauptglättblechs als auch eines Ausziehglättblechs; und Ändern des Einbauwinkels (74) des Hauptglättblechs und des Ausziehglättblechs unabhängig voneinander, um einen geeigneten Einbauwinkel für sowohl das Hauptglättblech als auch das Ausziehglättblech zu erreichen.
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Wie bereits besprochen, kann der geeignete Einbauwinkel von eine Steuerung teilweise auf der Grundlage der Einbautiefe und der Einbaubreite sowie der in der Steuerung gespeicherten historischen Einbaudaten bestimmt werden.
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Die Änderung des Einbauwinkels kann automatisch von der Steuerung vorgenommen werden, oder die Steuerung kann den Bediener anweisen, die Einbauwinkel des Hauptglättblechs und des Ausziehglättblechs manuell zu ändern.
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Dementsprechend hilft der Einsatz von Winkelsensoren an den Bohlen, schlechte Einbaupraktiken zu minimieren. Die Verwendung von Winkelsensoren an de Hauptglättblech und an den Ausziehglättblechen ermöglicht es dem System, die Einbauwinkel zu erkennen. Die Winkelsensoren können während des Einbaus und beim Einrichten verwendet werden. Wenn die Bohle im Einrichtungsbereich in einem nicht optimalen Winkel eingestellt ist, kann dies dazu genutzt werden, den Start des Fertigers zu verhindern, bis die Bohle in die optimale Position gebracht wurde.
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Die obige ausführliche Beschreibung ist zur Veranschaulichung gedacht und nicht einschränkend. Der Umfang der Offenbarung sollte daher unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche bestimmt werden, zusammen mit dem vollen Umfang der Äquivalente, zu denen diese Ansprüche berechtigt sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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