DE112019004694T5

DE112019004694T5 - Fahrtsteuersysteme und -verfahren für rotationsschneidmaschinen

Info

Publication number: DE112019004694T5
Application number: DE112019004694.2T
Authority: DE
Inventors: Eric S. Engelmann; Conwell K. Rife
Original assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Current assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Priority date: 2018-10-23
Filing date: 2019-10-22
Publication date: 2021-07-01
Also published as: DE112019004694T8; US20200122538A1; WO2020086585A1

Abstract

Ein Hydraulikkreis für ein Hubsystem eines Antriebssystems für eine Baumaschine (10) mit mehreren unabhängigen Antriebsvorrichtungen kann eine Vielzahl von Hydraulikzylindern (18A-18D) umfassen, die jeweils einen Kolben (56A-56D) und eine Stange (62A-62D) zum Koppeln mit einer Antriebsvorrichtung (16A-16D) umfassen, eine Vielzahl von Fluidleitungen (52A-52H), die jeden der Vielzahl von Hydraulikzylindern in Reihe koppeln, wobei die Bewegung eines Kolbens hydraulisch die Bewegung eines nachfolgenden Kolbens in eine entgegengesetzte Richtung bewirkt, und eine Vielzahl von Durchflusssteuervorrichtungen (50A-50D, 90), die innerhalb der Vielzahl von Fluidleitungen positioniert sind, sodass eine Durchflusssteuervorrichtung zwischen benachbarten Hydraulikzylindern positioniert ist, wobei jede Durchflusssteuervorrichtung einen Zwischenkörper (68A-68D, 76A-76D, 78A-78D, 96) umfasst, der so konfiguriert ist, dass er den Durchfluss von Hydraulikflüssigkeit zwischen benachbarten Hydraulikzylindern beruhigt, ohne einen Zylinder direkt mit einem anderen zu koppeln.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Anmeldung betrifft im Allgemeinen, jedoch nicht einschränkend, Fahrtsteuersysteme und -verfahren für Maschinen, die zum Entfernen oder Rekultivieren von gepflasterten Oberflächen verwendet werden können, wie z. B. Kaltfräsmaschinen und Bodenstabilisierer. Insbesondere, jedoch nicht einschränkend, betrifft die vorliegende Anmeldung Systeme und Verfahren, die zum Steuern und Einstellen der Bewegung von mehrschenkligen Antriebsvorrichtungen für solche Maschinen verwendet werden.
Stand der Technik
Kaltfräsmaschinen und Bodenstabilisierer können verwendet werden, um alte oder abgenutzte Straßenbeläge von Oberflächen wie z. B. Fahrbahnen und Parkplätzen zu fräsen oder zu zermahlen. Kaltfräsen können so konfiguriert werden, dass sie den Straßenbelag für den Transport von der Oberfläche weg entfernen, während Bodenstabilisierer so konfiguriert werden können, dass sie den Straßenbelag für die Wiederverwendung auf der Oberfläche wiederherstellen oder recyceln. Die Oberflächen können sich über unebenes Terrain erstrecken. Dabei können diese Maschinen Systeme zum Einstellen der vertikalen Höhe der Maschine und ein daran angebrachtes Drehschneidwerkzeug beinhalten, um beispielsweise die Schnitttiefe zu steuern und um ein ruhiges Fahrverhalten für den Bediener zu schaffen.
US-Patent Nr. 7,828,309 von Berning et al. mit dem Titel „Road-Building Machine“ offenbart eine „Straßenbaumaschine, insbesondere eine Straßenfräsmaschine, einen Recycler oder einen Stabilisator, deren/dessen linkes Vorderrad oder Raupe, rechtes Vorderrad oder Raupe, linkes Hinterrad oder Raupe und rechtes Hinterrad oder Raupe mittels eines Betätigungselements höhenverstellbar ist“.
Figurenliste

1 ist eine schematische Seitenansicht einer Kaltfräsmaschine, die ein Frässystem, ein Anti-Slabbing-System, ein Fördersystem und eine Vielzahl von an Hubsäulen befestigte Transportvorrichtungen zeigt.
2 ist eine schematische Draufsicht der vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren rechten Transportvorrichtungen, die mit Hubsäulen verbunden sind, die mit einem Hydrauliksystem, das Zwischenelemente beinhaltet, die frei schwimmende Kolben umfassen, betriebsfähig verbunden sind.
3 ist eine schematische Draufsicht der vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren rechten Transportvorrichtungen, die mit Hubsäulen verbunden sind, die mit einem Hydrauliksystem, das Zwischenelemente beinhaltet, die gaskomprimierende Kolben umfassen, betriebsfähig verbunden sind.
4 ist eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Zwischenelements für die Verwendung in einer Fluidleitung, die zwei Hubsäulen verbindet, die eine Zylindervorrichtung mit zwei Durchmessern umfassen.
5 ist eine schematische Draufsicht der vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren rechten Transportvorrichtungen, die mit Hubsäulen verbunden sind, die mit einem Hydrauliksystem, das Zwischenelemente beinhaltet, die gaskomprimierende Kolben von 3 und ferner ein Steuerventilsystem umfassen, das Enden der Hubsäulen fluidisch verbindet, betriebsfähig verbunden sind.
6 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels eines Abschnitts des Steuerventilsystems von 5, wobei das Steuerventil so konfiguriert ist, dass es Hydraulikflüssigkeit von einer isolierten Quelle zu gegenüberliegenden Enden von Kolben einzelner Hubsäulen leitet.
7 ist eine schematische Draufsicht der vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren rechten Transportvorrichtungen, die mit Hubsäulen verbunden sind, die mit einem Hydrauliksystem, das Zwischenelemente von 4 und ein Steuerventilsystem beinhaltet, das Enden der Hubsäulen fluidisch verbindet, betriebsfähig verbunden sind.
8 ist ein schematisches Diagramm eines Steuersystems für die Kaltfräsmaschine von 1, das eine Steuerung in Kommunikation mit Hubsäulensensoren, einem Hydrauliksystem und Hilfssensoren veranschaulicht.

Kurze Zusammenfassung
In einem Beispiel kann ein Hydraulikkreis für ein Hubsystem eines Antriebssystems für eine Baumaschine mit mehreren unabhängigen Antriebsvorrichtungen eine Vielzahl von Hydraulikzylindern umfassen, die jeweils einen Kolben und eine Stange zum Koppeln mit einer Antriebsvorrichtung umfassen, eine Vielzahl von Fluidleitungen, die jeden der Vielzahl von Hydraulikzylindern in Reihe koppeln, wobei die Bewegung eines Kolbens hydraulisch die Bewegung eines nachfolgenden Kolbens in eine entgegengesetzte Richtung bewirkt, und eine Vielzahl von Durchflusssteuervorrichtungen, die innerhalb der Vielzahl von Fluidleitungen positioniert sind, sodass eine Durchflusssteuervorrichtung zwischen benachbarten Hydraulikzylindern positioniert ist, wobei jede Durchflusssteuervorrichtung einen Zwischenkörper umfasst, der so konfiguriert ist, dass er den Durchfluss von Hydraulikflüssigkeit zwischen benachbarten Hydraulikzylindern beruhigt, ohne einen Zylinder direkt mit einem anderen zu koppeln.
In einem anderen Beispiel kann ein Verfahren zum Beruhigen der Bewegung zwischen benachbarten Hydraulikzylindern in einem Hydraulikkreis für ein Hubsystem eines Antriebssystems für eine Baumaschine mit mehreren unabhängigen Antriebsvorrichtungen das Verlagern eines ersten Kolbens eines ersten Hydraulikzylinders des Hubsystems aufgrund des Auftreffens auf ein Hindernis durch eine erste Antriebsvorrichtung, die mit dem ersten Hydraulikzylinder gekoppelt ist, umfassen, das Übertragen einer Kraft von einer ersten Hydraulikflüssigkeit von dem ersten Hydraulikzylinder in einer ersten Fluidleitung zu einer zweiten Hydraulikflüssigkeit eines zweiten Hydraulikzylinders in einer zweiten Fluidleitung, und eine beruhigende Kraftübertragung zwischen dem ersten Hydraulikzylinder und dem zweiten Hydraulikzylinder mit einem Zwischenkörper, der zwischen der ersten Fluidleitung und der zweiten Fluidleitung angeordnet ist.
Ausführliche Beschreibung
1 ist eine schematische Seitenansicht einer Kaltfräsmaschine 10, die einen Rahmen 12 zeigt, mit dem die Energiequelle 14 und Transportvorrichtungen 16 verbunden werden können. Transportvorrichtungen 16, die, wie unten beschrieben, Räder oder Ketten umfassen können, können über Hubsäulen 18 mit dem Rahmen 12 verbunden sein. Das Fräsaggregat 20 kann beispielsweise mit der Unterseite des Rahmens 12 zwischen den Vorwärts- und Rückwärts-Transportvorrichtungen 16 gekoppelt werden. Obwohl die vorliegende Anmeldung anhand einer Kaltfräsmaschine mit einer Fräswalze und Förderern beschrieben wird, ist die vorliegende Erfindung auf andere Maschinentypen anwendbar, die auf einzeln drehbaren Antriebsvorrichtungen, wie z. B. Bodenstabilisierer, montiert sind, wie unten näher beschrieben. Der Rahmen 12 kann sich längswärts zwischen einem ersten Ende 12A und einem zweiten Ende 12B entlang einer Rahmenachse A erstrecken. Die Energiequelle 14 kann in einer beliebigen Anzahl von verschiedenen Formen bereitgestellt sein, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf interne Verbrennungsmotoren, Elektromotoren, Hybridmotoren und dergleichen. Die Leistung von der Energiequelle 14 kann auf verschiedene Komponenten und Systeme der Maschine 10, wie z. B. die Transportvorrichtungen 16 und das Fräsaggregat 20, übertragen werden.
Der Rahmen 12 kann über Hubsäulen 18 von den Transportvorrichtungen 16 getragen werden. Bei den Transportvorrichtungen 16 kann es sich um jegliche Art von Bodeneingriffsvorrichtung handeln, die es ermöglicht, die Kaltfräsmaschine 10 über eine Bodenfläche, wie z. B. eine gepflasterte Straße oder einen Boden, der bereits von der Kaltfräsmaschine 10 bearbeitet wurde, zu bewegen. Die Transporteinrichtungen 16 können aus Metallkettengliederketten, Gummiketten, Luftreifen und dergleichen bestehen. Die Transportvorrichtungen 16 sind in der veranschaulichten Ausführungsform beispielsweise als Endloslaufketten oder Raupen konfiguriert. In anderen Beispielen können die Transportvorrichtungen 16 aber auch als Räder, wie z. B. befüllbare Gummireifen und Hartreifen, konfiguriert sein. Die Transportvorrichtungen 16 können so konfiguriert sein, dass sie die Kaltfräsmaschine 10 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung entlang der Bodenfläche in Richtung der Achse A bewegen. Die Hubsäulen 18 können so konfiguriert sein, dass sie den Rahmen 12 relativ zu den Transportvorrichtungen 16 und dem Boden anheben und senken. Ein oder mehrere der Hubsäulen 18 können so konfiguriert sein, dass sie sich entlang einer vertikalen Achse, z. B. senkrecht zur Achse A, drehen, um eine Steuerung für die Kaltfräsmaschine 10 bereitzustellen.
Die Kaltfräsmaschine 10 kann vier Transportvorrichtungen 16 umfassen: eine vordere linke Transportvorrichtung, eine vordere rechte Transportvorrichtung, eine hintere linke Transportvorrichtung und eine hintere rechte Transportvorrichtung, die jeweils mit einer Hubsäule verbindbar sind. Das heißt, es können zwei zusätzliche Antriebsvorrichtungen 16 und Hubsäulen 18 neben den in 1 dargestellten Antriebsvorrichtungen 16 weiter in die Ebene der 1 bereitgestellt sein, wie in 2 und 3 erkennbar, usw. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf eine bestimmte Anzahl von Antriebsvorrichtungen oder Hubsäulen beschränkt. Die Hubsäulen 18 können zum Anheben und Senken des Rahmens 12 bereitgestellt werden, um z. B. die Frästiefe des Rotors 22 zu steuern und die Kaltfräsmaschine 10 an das Eingreifen in Hindernisse auf dem Boden anzupassen. Wie hierin beschrieben, können die Hubsäulen 18 mit dem Steuersystem 200 (8) gekoppelt sein, das mit einem Hydrauliksystem betrieben wird, das Zwischenelemente (z. B. Durchflusssteuervorrichtungen 50A - 50D, Zwischenelement 90) beinhalten kann, um Bewegungen der Hubsäulen 18 zu beruhigen, um zum Beispiel das Erlebnis des Bedieners zu verbessern oder die Position des Fräsaggregats 20 einzustellen.
Die Kaltfräsmaschine 10 kann ferner ein mit dem Rahmen 12 verbundenes Fräsaggregat 20 beinhalten. Das Fräsaggregat 20 kann den Rotor 22 umfassen, der betriebsfähig mit der Energiequelle 14 für die Drehung verbunden ist. Der Rotor 22 kann eine Fräswalze, eine Schneidwalze, eine Kaltfräswalze, eine Mischwalze oder dergleichen umfassen. Der Rotor 22 kann eine Vielzahl von auf ihm angeordneten Schneidwerkzeugen, wie z. B. Meißel, beinhalten. Der Rotor 22 ist um eine Walzen- oder Gehäuseachse B drehbar, die sich in einer zur Rahmenachse A senkrechten Richtung in die Ebene der 1 erstreckt. Da sich der Rotor 22 dreht oder um die Walzenachse B bzw. rotiert, können die Schneidwerkzeuge in die Arbeitsfläche 24 eingreifen, die z. B. den Boden, Schmutz, Asphalt oder Beton, von vorhandenen Arbeitsbereichen, Fahrbahnen, Brücken, Parkplätzen und dergleichen umfassen kann. Darüber hinaus greifen beim Eingriff der Schneidwerkzeuge in die Arbeitsfläche 24 die Schneidwerkzeuge in Schichten von Werkstücken ein, die die Arbeitsfläche 24 bilden, wie z. B. gehärteter Schmutz, Gestein oder Straßenbelag, und verlagern die Schichten für die Entfernung oder das Mischen. Die Drehaktion des Rotors 22 und der Schneidwerkzeuge überträgt dann das Material der Arbeitsfläche 24 auf das Fördersystem 26 für den Betrieb der Kaltfräsmaschine 10 oder recycelt das Material in die Arbeitsfläche zurück.
Das Fräsaggregat 20 kann ferner ein Walzengehäuse 28 umfassen, das eine Kammer zur Aufnahme des Rotors 22 bildet. Das Walzengehäuse 28 kann vordere und hintere Wände und eine obere Abdeckung beinhalten, die oberhalb des Rotors 22 angeordnet ist. Ferner kann das Walzengehäuse 28 seitliche Abdeckungen bzw. Seitenplatten 29 (siehe auch Seitenplatten 224 von 8) links und rechts des Rotors 22 in Bezug auf eine Fahrtrichtung der Kaltfräsmaschine 10 beinhalten. Das Walzengehäuse 28 kann zum Boden hin offen sein, sodass der Rotor 22 vom Walzengehäuse 28 aus in den Boden eingreifen kann. Ferner kann das Walzengehäuse 28 für Wartung, Reparatur und Transport aus dem Rahmen 12 entfernt werden.
In Ausführungsformen, die für Bodenstabilisierer anwendbar sind, kann das Walzengehäuse 28 so konfiguriert sein, dass es einen Rotor 22 gegen die Arbeitsfläche 24 enthält und eine Mischkammer bildet. Der Rotor 22 kann daher so konfiguriert sein, dass er während des Fahrens der Maschine eine Arbeitsfläche berührt, um die Arbeitsfläche zu rekultivieren und/oder zu pulverisieren, wie z. B. durch Mischen von rekultivierter Erde oder Straßenbelagmaterial mit diversen Additiven oder Zuschlagstoffen, die auf der Arbeitsfläche abgelagert sind. So kann ein Bodenstabilisierer der vorliegenden Anmeldung Systeme zum Aufbringen eines Additivs, wie z. B. Portland-Zement, Kalk, Flugasche, Zementbrennofenstaub usw., auf die Arbeitsflächen während der Rekultivierungs- oder Pulverisierungsvorgänge beinhalten.
Die Kaltfräsmaschine 10 kann ferner eine Bedienerstation bzw. -plattform 30 beinhalten, die ein Steuerpult 32 zum Eingeben von Befehlen an das Steuersystem 200 (8) zur Steuerung der Kaltfräsmaschine 10 und zum Ausgeben von Informationen, die sich auf einen Betrieb der Kaltfräsmaschine 10 beziehen, beinhaltet. Ein Bediener der Kaltfräsmaschine 10 kann somit Steuer- und Überwachungsfunktionen der Kaltfräsmaschine 10 von der Plattform 30 aus durchführen, wie z. B. durch Beobachten verschiedener Daten, die von an der Kaltfräsmaschine 10 befindlichen Sensoren, wie z. B. Schenkelpositionssensoren von Sensorsystem 222 (8), Hilfssensor(en) 214 (8) und Neigungssensor 212 (8), ausgegeben werden. Ferner kann das Steuerpult 32 Steuerelemente zum Bedienen von Transportvorrichtungen 16 und Hubsäulen 18 beinhalten.
Ein Anti-Slabbing-System 34 ist mit dem Walzengehäuse 28 verbindbar und kann eine (in 1 nicht sichtbare) nach oben gerichtete Grundplatte, die sich über eine Vorderseite der Schneidkammer erstreckt, einen nach vorne vorstehenden Pflug 36 zum Schieben von auf der Arbeitsfläche 24 aufliegendem Schüttgut und eine Vielzahl von Kufen 38 beinhalten.
Der Primärförderer 40A kann vor dem Rotor 22 positioniert werden und mit der Grundplatte des Anti-Slabbing-Systems 34 gekoppelt und auf dieser getragen werden. Der Primärförderer 40A kann von der Arbeitsfläche 24 abgeschnittenes Material über den Rotor 22 dem Sekundärförderer 40B zuführen, der vor dem Rahmenende 12A vorspringt. Der Positioniermechanismus 42 kann mit dem Sekundärförderer 40B gekoppelt sein, um eine auf- und abgehende Positionssteuerung des Sekundärförderers 40B zu ermöglichen. Zusätzliche Mechanismen können für die linke und rechte Positionierung des Sekundärförderers 40B vorgesehen sein. Der Sekundärförderer 40B kann die entfernten Stücke der Arbeitsfläche 24 in eine Aufnahme, wie z. B. den Kasten eines Muldenkippers, ablegen. In anderen Beispielen können ein oder mehrere Förderer am hinteren Ende der Maschine 10 vorgesehen sein. Bei anderen Baumaschinen, wie z. B. Bodenstabilisierer-Ausführungsformen, kann auf die Förderer 40A und 40B verzichtet werden.
Die Kaltfräsmaschine 10 sowie andere exemplarische Straßenbaumaschinen, wie z. B. Bodenstabilisierer, können weitere, in den Zeichnungen nicht dargestellte Komponenten beinhalten, die hier nicht näher beschrieben werden. Die Kaltfräsmaschine 10 kann beispielsweise ferner einen Kraftstofftank, ein Kühlsystem, ein Fräsfluidsprühsystem, verschiedene Arten von Schaltungen und computerbezogene Hardware usw. beinhalten.
Die Kaltfräsmaschine 10 kann die Arbeitsfläche 24 so überfahren, dass die vorderen Transportvorrichtungen 16 über die Arbeitsfläche 24 rollen. Die Kaltfräsmaschine 10 kann so konfiguriert sein, dass sie die Arbeitsfläche 24 von einer Straße derart abnimmt, dass eine planierte Oberfläche hinterlassen wird. Die hinteren Transportvorrichtungen 16 können auf der planierten Oberfläche abrollen, wobei das Fräsaggregat 20 eine Kante des Materials der Arbeitsfläche 24 zwischen den eingefrästen und nicht eingefrästen Oberflächen der Arbeitsfläche 24 erzeugt. Die eingefräste Oberfläche kann eine Oberfläche, aus der das Straßenbelagmaterial vollständig entfernt wurde, oder eine Oberfläche aus Straßenbelagmaterial, aus der eine oberste Schicht aus Straßenbelagmaterial entfernt wurde, oder eine Oberfläche umfassen, die Material umfasst, das durch das Fräsaggregat 20 gemischt ist. Bei Bodenstabilisierern können die hinteren Transportvorrichtungen 16 über gemischtes oder wiederhergestelltes Material rollen und sich auf gleicher Ebene wie die vordere Transportvorrichtung 16 befinden.
Die Kaltfräsmaschine 10 kann in Vorwärtsrichtung (von links nach rechts in Bezug auf 1) verfahrbar konfiguriert sein, um die Arbeitsfläche 24 zu entfernen. Das Anti-Slabbing-System 34 kann über die Oberseite der Arbeitsfläche 24 fahren, um zu verhindern bzw. zu hemmen, dass die Arbeitsfläche 24 während des Betriebs zum Entfernen der Arbeitsfläche 24 vorzeitig abgetragen wird. Der Rotor 22 kann hinter dem Anti-Slabbing-System 34 zum Angriff an der Arbeitsfläche 24 folgen. Der Rotor 22 kann so konfiguriert sein, dass er sich in Bezug auf 1 gegen den Uhrzeigersinn dreht, sodass Material der Arbeitsfläche 24 durch Schneidzähne bzw. -meißel des Rotors 22 aufstaubar und in kleine Stücke zerlegbar ist. Das Anti-Slabbing-System 34 kann so konfiguriert sein, dass es Stücke der Arbeitsfläche 24 innerhalb des Walzengehäuses 28 aufnimmt. Abgetragene Teile der Arbeitsfläche 24 können auf den Primärförderer 40A hochgeschoben und z. B. mittels eines Endlosbands an den Sekundärförderer 40B weitergeleitet werden. Der Sekundärförderer 40B, der auch ein Endlosband beinhalten kann, kann vor dem vorderen Rahmenende 12A nach vorne auskragend sein, um über einem Sammelgefäß, wie z. B. den Kasten eines Müllkippers, positioniert zu werden.
Beim Überfahren der Arbeitsfläche 24 können entweder mit dem in einem Betriebsmodus in die Arbeitsfläche 24 eingreifenden Rotor 22 oder mit dem Rotor 22, der in einem Transport- oder Fahrtsteuermodus eingefahren ist, Transportvorrichtungen 16 auf Hindernisse treffen, wie z. B. Vertiefungen oder Vorsprünge, die von den Transportvorrichtungen 16 überfahren werden können. Durch solche Hindernisse können Stangen oder Kolben der Hubsäulen 18 in einen Zylinder der Hubsäulen 18 hineingeschoben werden oder weiter aus dem Zylinder ausfahren, wenn das Hydrauliksystem betrieben wird, um Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Systems zu jedem Zylinder neu zu verteilen. Da beispielsweise das Hydrauliksystem Hydraulikflüssigkeit nicht schnell genug neu verteilen kann oder nicht so konfiguriert ist, dass es überhaupt Hydraulikflüssigkeit neu verteilt, können diese Bewegungen für einen Bediener der Kaltfräsmaschine 10, wie z. B. die, die auf der Bedienerplattform 30 angeordnet ist, ruckartig sein oder einen Schnitt, der durch den Rotor 22 erzeugt wird, beeinträchtigen. In einem Transportmodus, z. B. einem Fahrtsteuermodus, bei dem der Rotor 22 von der Arbeitsfläche 24 angehoben wird und die Kaltfräsmaschine 10 mit höherer Geschwindigkeit relativ zu einer Geschwindigkeit, mit der das Fräsen normalerweise durchgeführt wird, an eine andere Stelle gefahren wird, um die Fräsbearbeitung durchzuführen oder auf einen Transportwagen zum Transport aufgeladen zu werden, können diese Bewegungen insbesondere holprig sein.
Die vorliegende Anmeldung ist auf Systeme und Verfahren zur Überwachung und Steuerung von Bewegungen der Hubsäulen 18 gerichtet, um z. B. den Komfort des Bedieners zu erhöhen, indem holprige oder plötzliche Bewegungen der Hubsäulen 18 verringert werden, um die Ausrichtung des Rahmens 12 beizubehalten und gewünschte Schnitteigenschaften des Rotors 22 aufrechtzuerhalten. In bestimmten Beispielen können Zwischenelemente, wie z. B. frei schwimmende Kolben, gaskomprimierende Kolben und Zylindervorrichtungen mit zwei Durchmessern und Fluidflusssteuerventilsysteme verwendet werden, um die Ausrichtung des Rahmens 12 und der Kaltfräsmaschine 10 durch ein oder mehrere von manueller Bedienerinteraktion, automatischem Betrieb des Steuersystems 200 (8) oder automatischem Hydraulikbetrieb eines Hydrauliksystems aufrechtzuerhalten oder zu ändern, um ein oder mehrere der Hubsäulen 18 einzustellen.
2 ist eine schematische Draufsicht der vorderen linken Transportvorrichtung 16A, der vorderen rechten Transportvorrichtung 16B, der hinteren linken Transportvorrichtung 16C und der hinteren rechten Transportvorrichtung 16D, die jeweils mit den Hubsäulen 18A - 18D verbunden sind, die mit einem Hydrauliksystem betriebsfähig verbunden sind, das die Durchflusssteuervorrichtungen 50A, 50B, 50C und 50D und die Fluidleitungen 52A, 52B52C, 52D, 52E, 52F, 52G und 52H umfasst.
Wie erörtert, erlauben die Transportvorrichtungen 16A - 16D eine Bewegung des Rahmens 12 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung. Jede der Transportvorrichtungen 16A - 16D kann mit einem Betätigungselement gekoppelt sein, wie z. B. einer der Hubsäulen 18A - 18D, das eine Höheneinstellung der jeweiligen Transportvorrichtung 16A - 16D ermöglichen kann, wie z. B. in Bezug auf den Rahmen 12 (1). Die Hubsäulen 18A - 18D können Hydraulikzylinder einschließlich Zylinder 54A - 54D, Kolben 56A - 56D und Stangen 58A - 58D umfassen. Die Stangen 58A - 58D können sich jeweils von den Zylindern 54A - 54D erstrecken, um mit der Transportvorrichtung 16A - 16D gekoppelt zu werden. Die Kopplung zwischen der Transportvorrichtung 16A - 16D und den Hubsäulen 18A - 18D ist in 2 vereinfacht.
In der veranschaulichten Ausführungsform sind die Hubsäulen 18A - 18D als hydraulische Arbeitszylinder gestaltet, wobei alle Arbeitszylinder in der beispielhaften Ausführungsform hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Abmessungen identisch sind. Es ist jedoch auch eine Anordnung von Arbeitszylindern mit unterschiedlichen Kolbendurchmessern möglich.
Die Hubsäulen 18A - 18D sind als doppelt wirkende Arbeitszylinder gestaltet, sodass die Hubsäulen 18A - 18D in jedem Fall eine kolbenseitige erste Arbeitskammer 60A - 60D und eine kolbenstangenseitige zweite Arbeitskammer 62A - 62D aufweisen, die durch Kolben 56A - 56D voneinander getrennt sind, die sich in den Zylindern 54A - 54D befinden. Die ersten und die zweiten Arbeitskammern 60A - 60D und 62A - 62D können mit einem Druckmedium gefüllt sein, das beispielsweise eine Hydraulikflüssigkeit oder Öl sein kann. Das Befüllen der ersten Arbeitskammern 60A - 60D oder ein Entleeren der zweiten Arbeitskammern 62A - 62D bewirkt ein Absenken der zugehörigen Transportvorrichtung 16A - 16D (z. B. näher zum Rahmen 12 hin), während das Befüllen der zweiten Arbeitskammern 62A - 62D oder das Entleeren der ersten Arbeitskammern 60A - 60D ein Anheben der Transportvorrichtung 16A - 16D (z. B. weiter von dem Rahmen 12 weg) bewirkt.
Die Hubsäulen 18A - 18D können indirekt über die Fluidleitungen 52A - 52H miteinander verbunden werden. Die Hubsäule 18A kann indirekt über die Fluidleitungen 52A und 52B mit der Hubsäule 18B verbunden werden. Die Hubsäule 18B kann indirekt über die Fluidleitungen 52C und 52D mit der Hubsäule 18C verbunden werden. Die Hubsäule 18C kann indirekt über die Fluidleitungen 52E und 52F mit der Hubsäule 18D verbunden werden. Die Hubsäule 18D kann indirekt über die Fluidleitungen 52G und 52H mit der Hubsäule 18A verbunden werden.
Die direkte Verbindung der Hubsäulen 18A - 18D kann durch die Durchflusssteuervorrichtungen 50A - 50D unterbrochen werden. Die Durchflusssteuervorrichtungen 50A - 50D können jedoch Leistung von einer Hubsäule zu einer anderen Hubsäule ermöglichen, indem sie druckbeaufschlagte Eingriffe aufrechterhalten. Die Durchflusssteuervorrichtungen 50A - 50D können so positioniert werden, dass sie die ausgewählten Fluidleitungen 52A - 52H indirekt koppeln, um ein Fließen der Hydraulikflüssigkeit zwischen den Hubsäulen 18A - 18D zu verhindern, aber die Leistungsübertragung durch diese erleichtern. Die Durchflusssteuervorrichtung 50A kann die Fluidleitungen 52A und 52B indirekt verbinden. Die Durchflusssteuervorrichtung 50B kann die Fluidleitungen 52C und 52D indirekt verbinden. Die Durchflusssteuervorrichtung 50C kann die Fluidleitungen 52E und 52F indirekt verbinden. Die Durchflusssteuervorrichtung 50D kann die Fluidleitungen 52G und 52H indirekt verbinden. Die Durchflusssteuervorrichtungen 50A - 50D können Zylinder 66A - 66D, Kolben 68A - 68D, erste Zylinderräume 70A - 70D bzw. zweite Zylinderräume 72A - 72D umfassen.
Die Fluidleitung 52A verbindet die erste Arbeitskammer 60A der Hubsäule 18A mit dem zweiten Zylinderraum 72A der Durchflusssteuereinrichtung 50A. Die Fluidleitung 52B verbindet den ersten Zylinderraum 70A der Durchflusssteuervorrichtung 50A mit dem ersten Zylinderraum 60B der Hubsäule 18B. Die Fluidleitung 52C verbindet die zweite Arbeitskammer 62B der Hubsäule 18B mit dem zweiten Zylinderraum 72B der Durchflusssteuervorrichtung 50B. Die Fluidleitung 52D verbindet den ersten Zylinderraum 70B der Durchflusssteuervorrichtung 50B mit dem ersten Zylinderraum 62D der Hubsäule 18D. Die Fluidleitung 52E verbindet die erste Arbeitskammer 60D der Hubsäule 18D mit dem zweiten Zylinderraum 72C der Durchflusssteuervorrichtung 50C. Die Fluidleitung 52F verbindet den ersten Zylinderraum 70C der Durchflusssteuervorrichtung 50C mit dem ersten Zylinderraum 60C der Hubsäule 18C. Die Fluidleitung 52G verbindet die zweite Arbeitskammer 62C der Hubsäule 18C mit dem zweiten Zylinderraum 72D der Durchflusssteuervorrichtung 50D. Die Fluidleitung 52H verbindet den ersten Zylinderraum 70D der Durchflusssteuervorrichtung 50D mit dem zweiten Zylinderraum 62A der Hubsäule 18A.
Die Arbeitskammern 60A - 60D und 62A - 62D und die Zylinderräume 70A - 70D und 72A - 72D bilden zusammen mit den Fluidleitungen 52A - 52H ein geschlossenes System mit mehreren geschlossenen Teilsystemen. In einem Beispiel, wie veranschaulicht, umfasst das geschlossene System acht Längen von Fluidkanälen, die Ende an Ende in Reihe verbunden sind, die jeweils ein geschlossenes Teilsystem bilden, das keine Hydraulikflüssigkeit mit irgendeinem anderen Teilsystem austauscht. Gleichwohl sind andere Konfigurationen möglich. 6 zeigt beispielsweise das Steuerventilsystem 100, das das Steuern von Fluid von jeder Hubsäule 18A - 18D in jeder Kammer 60A - 60D bzw. 62A - 62D erlaubt, wodurch vier geschlossene Fluidteilsysteme erzeugt werden.
Wenn die Kaltfräsmaschine 10 beispielsweise mit der linken vorderen Transportvorrichtung 16A des Rahmens 12 über ein Hindernis von beispielsweise einer Höhe einer vorgegebenen Länge fährt, kann die Hubsäule 18A eingefahren werden (z. B. kann die Stange 58A in den Zylinder 54A geschoben werden) und zwar um einen Anteil dieser vorgegebenen Länge, basierend auf dem Gewicht der Maschine 10 und/oder anderen Faktoren. Die Hydraulikflüssigkeit kann dementsprechend aus der ersten Arbeitskammer 60A über die Fluidleitung 52A in Richtung der Durchflusssteuervorrichtung 50A gedrückt werden, wodurch der Kolben 68A gedrückt wird, um den Zylinderraum 72A und den Schrumpfzylinderraum 70A zu vergrößern.
In Reaktion darauf kann Hydraulikflüssigkeit im Zylinderraum 70A durch die Hydraulikleitung 52B in die erste Arbeitskammer 60B der Hubsäule 18B über die Fluidleitung 52B gedrückt werden, was bewirkt, dass sich die Arbeitskammer 60B ausdehnt. Der Kolben 56B kann über die Fluidleitung 52C Hydraulikflüssigkeit aus der zweiten Arbeitskammer 62B in den Zylinderraum 72B der Durchflusssteuervorrichtung 50B drücken. Der Kolben 56B schiebt zusätzlich die Stange 58B aus dem Zylinder 54B, sodass sich die Länge der Stange 58B außerhalb des Zylinders 54B vergrößert.
In Reaktion darauf kann Hydraulikflüssigkeit im zweiten Arbeitszylinder 62B der Hubsäule 18B über die Fluidleitung 52C in Richtung der Durchflusssteuervorrichtung 50B gedrückt werden, was bewirkt, dass sich der Zylinderraum 72B vergrößert und der Zylinderraum 70B durch die Betätigung des Kolbens 68B schrumpft.
In Reaktion darauf kann Hydraulikflüssigkeit im Zylinderraum 70B durch die Hydraulikleitung 52D in die zweite Arbeitskammer 62D der Hubsäule 18D über die Fluidleitung 52D gedrückt werden, was bewirkt, dass sich die Arbeitskammer 62D ausdehnt. Der Kolben 56D kann über die Fluidleitung 52E Hydraulikflüssigkeit aus der ersten Arbeitskammer 60D in den Zylinderraum 72C der Durchflusssteuervorrichtung 50C drücken. Der Kolben 56D zieht zusätzlich die Stange 58D in den Zylinder 54D, sodass sich die Länge der Stange 58D außerhalb des Zylinders 54D verringert.
In Reaktion darauf kann Hydraulikflüssigkeit im ersten Arbeitszylinder 60D der Hubsäule 18D über die Fluidleitung 52E in Richtung der Durchflusssteuervorrichtung 50C gedrückt werden, was bewirkt, dass sich der Zylinderraum 72C vergrößert und der Zylinderraum 70C durch die Betätigung des Kolbens 68C schrumpft.
In Reaktion darauf kann Hydraulikflüssigkeit im Zylinderraum 70C durch die Hydraulikleitung 52F in die erste Arbeitskammer 60C der Hubsäule 18C über die Fluidleitung 52F gedrückt werden, was bewirkt, dass sich die Arbeitskammer 60C ausdehnt. Der Kolben 56C kann über die Fluidleitung 52G Hydraulikflüssigkeit aus der zweiten Arbeitskammer 62C in den Zylinderraum 72D der Durchflusssteuervorrichtung 50D drücken. Der Kolben 56C drückt zusätzlich die Stange 58C aus dem Zylinder 54C, sodass sich die Länge der Stange 58C außerhalb des Zylinders 54C vergrößert.
In Reaktion darauf kann Hydraulikflüssigkeit im zweiten Arbeitszylinder 62C der Hubsäule 18C über die Fluidleitung 52G in Richtung der Durchflusssteuervorrichtung 50D gedrückt werden, was bewirkt, dass sich der Zylinderraum 72D vergrößert und der Zylinderraum 70D durch die Betätigung des Kolbens 68D schrumpft.
In Reaktion darauf kann Hydraulikflüssigkeit im Zylinderraum 70D durch die Hydraulikleitung 52H in die zweite Arbeitskammer 62A der Hubsäule 18A über die Fluidleitung 52H gedrückt werden. Somit kann die Arbeitskammer 62A Hydraulikflüssigkeit aufnehmen, um die Ausdehnung der Arbeitskammer 62A zu füllen, die durch den Eingriff der Transportvorrichtung 16A mit dem Hindernis verursacht wird. So kann der Betrag, um den der Kolben 58A durch das Hindernis in den Zylinder 54A gedrückt wird, bewirken, dass der Kolben 58B aus dem Zylinder 54B gedrückt wird, der Kolben 58C aus dem Zylinder 54C gedrückt wird und der Kolben 58B über die hydraulische Wirkung um einen proportionalen Betrag in den Zylinder 54B gedrückt wird.
Es sei angemerkt, dass in Beispielen die Stangen 58A - 58D um eine Strecke bewegt werden, die nur ein Anteil der Höhe des Hindernisses ist, bei Annahme, dass sie innerhalb des verfügbaren Hubs des Zylinders 54A - 54D jeweils für jede der Stangen 58A - 58D liegt, sodass der Fahrkomfort des Bedieners der Kaltfräsmaschine 10 und die Stabilität der Kaltfräsmaschine 10 verbessert werden. Die Kolben 68A - 68D können Zwischenkörper von Zwischenelementen umfassen, um den Fluss von Hydraulikflüssigkeit zwischen den Hubsäulen 18A - 18C zu steuern. Die Kolben 68A - 68D können so konfiguriert sein, dass sie schwimmen, um den Druck auf beiden Seiten der Kolben 68A - 68D in den Zylinderräumen 70A - 70D bzw. 72A - 72D auszugleichen.
3 ist eine schematische Draufsicht der vorderen linken Transportvorrichtung 16A, der vorderen rechten Transportvorrichtung 16B, der hinteren linken Transportvorrichtung 16C und der hinteren rechten Transportvorrichtung 16D, die jeweils mit den Hubsäulen 18A - 18D verbunden sind, die mit einem Hydrauliksystem betriebsfähig verbunden sind, das die Durchflusssteuervorrichtungen 50A, 50B, 50C und 50D und die Fluidleitungen 52A, 52B52C, 52D, 52E, 52F, 52G und 52H umfasst.
Die Durchflusssteuervorrichtungen 50A, 50B, 50C und 50D können ähnliche Komponenten wie die Durchflusssteuervorrichtungen 50A - 50D beinhalten, wie unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, mit der Ausnahme, dass die Kolben 68A - 68D durch Doppelkolbenanordnungen ersetzt werden, die Kolben 76A - 76D und 78A - 78D umfassen, zwischen denen jeweils komprimierbares Fluid 80A - 80D angeordnet ist. Die Durchflusssteuervorrichtungen 50A, 50B, 50C und 50D von 3 werden in ähnlicher Weise betrieben, wie unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, außer dass die Kolben 68A - 68D statt einfach in Abhängigkeit von den Fluidpegeln in den Zylinderräumen 70A - 70D und 72A - 72D gedrückt oder gezogen zu werden, die Kolben 76A - 76D und 78A - 78D sich relativ zueinander jeweils innerhalb der Zylinder 66A - 66D basierend auf Fluidpegeln und Drücken innerhalb der Zylinderräume 70A - 70D und 72A - 72D bewegen können. Insbesondere kann komprimierbares Fluid 80A - 80D, das ein komprimierbares Gas umfassen kann, komprimiert werden, wenn Fluid in eine Seite der Zylinderräume 70A -70D und 72A - 72D eintritt und eine andere verlässt. Die Komprimierung des Gases kann den Druck der Hydraulikflüssigkeit von einer Hubsäule dämpfen oder verzögern, was den Druck der Hydraulikflüssigkeit oder einer benachbarten Hubsäule beeinflusst. Da jedoch die einzelnen Hydraulikflüssigkeitskreise, die in die Hubsäulen 18A - 18D eingreifen, sich auspendeln und ein Gleichgewicht erreichen, kann der Raum zwischen den Kolben 76A - 76D bzw. 78A - 78D zusätzlich ein Gleichgewicht erreichen, sodass die Abstände, in denen die Stangen 58A - 58D ausgefahren bzw. eingefahren werden, weiter ein Gleichgewicht erreichen können.
4 ist eine schematische Ansicht des Zwischenelements 90 zur Verwendung in einer Fluidleitung, die zwei Hubsäulen indirekt verbindet. Das Zwischenelement 90 kann ein erstes Verbindungselement 92, ein zweites Verbindungselement 94, einen Kolben 96 und eine Endwand 98 umfassen. In Beispielen kann das Zwischenelement 90, wie z. B. in 7 dargestellt, an einer Vielzahl von Stellen verwendet werden, um die Zwischenelemente 50A - 50D von 2 und 3 zu ersetzen, um die Fluidleitungen 52A - 52H zu verbinden, um das Fahrtsteuersystem auszugleichen. In Beispielen kann das Zwischenelement 90 eine zylindrische Vorrichtung mit zwei Durchmessern sein, die verwendet werden kann, um die Fluidleitungen 52A und 52B zu koppeln. Das Verbindungselement 92 kann einen Durchmesser D1 und das Verbindungselement 94 einen Durchmesser D2 aufweisen. Zusätzlich können in der Ausführungsform von FIG. und 7 die Fluidleitung 52A einen Durchmesser D1 und die Fluidleitung 52B einen Durchmesser D2 oder kompatible Durchmesser aufweisen, um mit den Verbindungselementen 92 bzw. 94 dichtend zusammenzupassen. Die gesamte Länge der Fluidleitung 52B von der Hubsäule 18A zum Zwischenelement 90 kann den Durchmesser D1 aufweisen. Die gesamte Länge der Fluidleitung 52A von dem Zwischenelement 90 zur Hubsäule 18B kann den Durchmesser D2 aufweisen. Der Durchmesser D1 kann größer als der Durchmesser D2 sein. Der Kolben 92 kann sich in dem Verbindungselement 92 und 94 befinden und einen Durchmesser haben, der so konfiguriert ist, dass er mit dem Innendurchmesser des Verbindungselements 92 abdichtend in Eingriff kommt. Somit kann das Zwischenelement 90 verwendet werden, um den Durchfluss richtungsmäßig zu steuern, in Abhängigkeit davon, welchen Weg der Kolben 96 geht. Die Lage des Kolbens 96 innerhalb des Verbindungselements 92 ist für die veranschaulichten Zwecke dargestellt. Die genaue Position des Kolbens 96 würde sich in Abhängigkeit von der Konfiguration des Zwischenelements 90 und des daran befestigten Systems ändern.
Wenn sich Fluid aus der Fluidleitung 52A in das Verbindungselement 92 bewegen würde, würde der Kolben gezwungen, sich in Bezug auf 4 nach rechts zu bewegen. Da der Durchmesser D1 größer als der Durchmesser D2 ist, kann die Zwischenvorrichtung als Multiplizierer wirken, da das relativ größere Volumen der Hydraulikflüssigkeit, die sich auf der rechten Seite des Kolbens 96 befindet (bei der Konfiguration der 4), ein kleineres Volumen innerhalb des Verbindungselements 94 erzwingt. Wenn sich Fluid aus der Fluidleitung 52B in das Verbindungselement 94 bewegen würde, würde der Kolben gezwungen, sich in Bezug auf 4 nach links zu bewegen. Da der Durchmesser D2 kleiner als der Durchmesser D1 ist, kann die Zwischenvorrichtung als Kraft- und Durchflussmanipulator wirken, da das relativ kleinere Volumen der Hydraulikflüssigkeit, die sich im Verbindungselement 94 befindet, durch das größeres Volumen innerhalb des Verbindungselements 92 an der rechten Seite des Kolbens 96 gezwungen werden würde. Somit kann, in Abhängigkeit von der Ausrichtung des Zwischenelements 90, die Leistungsübertragung zwischen einer Vielzahl von geschlossenen Hydraulikflüssigkeits-Teilsystemen selektiv gesteuert werden, wie z. B. durch Addieren oder Subtrahieren von Hydraulikflüssigkeit von verschiedenen Fluidleitungen 52A - 52H und Speichern des Fluids innerhalb des Zwischenelements 90, wodurch die einzelne Höheneinstellung der damit verbundenen Hubsäulen 18A - 18D selektiv gesteuert wird.
5 ist eine schematische Draufsicht der vorderen linken Transportvorrichtung 16A, vorderen rechten Transportvorrichtung 16B, hinteren linken Transportvorrichtung 16C und hinteren rechten Transportvorrichtung 16D, die jeweils mit Hubsäulen 18A - 18D verbunden sind, die mit einem Hydrauliksystem betriebsmäßig verbunden sind, das Fluidleitungen 52A - 52D beinhaltet, Durchflusssteuervorrichtungen 50A - 50D, die die gaskomprimierenden Kolben von 3 umfassen, und Steuerventilsystem 100 zum fluidischen Verbinden der Enden der einzelnen Hubsäulen 18A - 18D, während die Trennung zwischen den Hubsäulen 18A - 18D aufrechterhalten wird. Das Steuerventilsystem 100 kann mit der Durchflusssteuervorrichtung 50A über die Fluidleitungen 102A und 102B, die Durchflusssteuervorrichtung 50B über die Fluidleitungen 102C und 102D, die Durchflusssteuervorrichtung 50C über die Fluidleitungen 102E und 102F und die Durchflusssteuervorrichtung 50D über die Fluidleitungen 102Gund 102H einzeln fluidisch gekoppelt sein. Wie unter Bezugnahme auf 6 beschrieben, kann das Steuerventilsystem 100 ein Ventil und einen Behälter für Hilfshydraulikfluid für jeden der Zylinder 18A bis 18D beinhalten.
Wie unter Bezugnahme auf 3 beschrieben, können die Durchflusssteuervorrichtungen 50A, 50B, 50C und 50D Doppelkolbenanordnungen beinhalten, die Zylinder 66A - 66D mit Kolben 76A - 76D bzw. 78A - 78D umfassen, zwischen denen jeweils komprimierbares Fluid 80A - 80D angeordnet ist. Die Zylinderräume 70A - 70D und 72A - 72D können neben den Kolben 76A - 76D gebildet werden.
Das Steuerventilsystem 100 kann so konfiguriert sein, dass es Hydraulikflüssigkeit von einem einzelnen geschlossenen Hydraulikflüssigkeits-Teilsystem auf einer Seite jeder der Hubsäulen 18A - 18D zu der jeweils anderen Seite jeder der Hubsäulen 18A - 18D verschiebt. In einem Beispiel kann das Steuerventilsystem 100 Fluid von einer der Arbeitskammern 60A - 60D zu einer der Arbeitskammern 62A - 62D (siehe z. B. 2) jeweils innerhalb einer einzelnen Hubsäule 18A - 18D verschieben. Das Steuerventilsystem 100 kann zum Beispiel mit vier einzeln steuerbaren Ventilelementen (z. B. den Ventilelementen 104A - 104D von 6) konfiguriert sein, um den Durchfluss zwischen Teilmengen der Leitungen 102A - 102H zu steuern. Das Steuerventilsystem 100 kann mit dem Steuersystem 200 von 8 zur Steuerung der Ventilelemente 104A - 104D gekoppelt sein. In Beispielen kann das Steuerventilsystem 100 ein mechanisches, druckausgeglichenes Ventilsystem umfassen, die Hydraulikflüssigkeit innerhalb der einzelnen hydraulischen Teilsysteme basierend beispielsweise auf dem Druck innerhalb der Zylinderräume 70A - 70D neu verteilen kann. Somit können die Durchflusssteuervorrichtungen 50A - 50D Federn 116 beinhalten. Die Ventilelemente 104A - 104D können so konfiguriert sein, dass sie den Durchfluss durch die Fluidleitungen 102A - 102H steuern. Wie hierin erörtert, kann das Steuerventilsystem 100 so konfiguriert sein, dass es die Fluidleitungen 52A - 52H in paarweise Segmente (52A und 52H; 52B und 52C; 52G und 52F und 52D und 52E) isoliert, um beispielsweise die Druckübertragung von Fluid durch das Hydrauliksystem besser zu steuern, um die Beruhigung der Fahrtsteuerung zu gewährleisten, Verunreinigungen zu isolieren und die Wartung an Unterabschnitten des Hydrauliksystems zu erleichtern.
Das Steuersystem 200 (8) kann mit dem Steuerventilsystem 100 und den Ventilen 112A und 112B in Verbindung stehen, um Druckausgleichsvorgänge durchzuführen, damit Hydraulikflüssigkeit innerhalb eines Zylinders zu einer Durchflusssteuervorrichtung fließen kann, um eine Maschine und einen Druck für die Zwecke Fahrtsteuerung auszugleichen. Wenn beispielsweise die vordere linke Antriebsvorrichtung 16A, die mit der Hubsäule 18A verbunden ist, auf einen Gegenstand, wie z. B. ein Gestein oder eine Bordsteinkante, auftrifft, kann Hydraulikflüssigkeit in den Zylinderraum 72A gedrückt werden. Das Steuerventilsystem 100 und die Ventile 112A und 112B können betätigt werden, um Fluid aus dem Zylinderraum 72A, beispielsweise dem Zylinderraum 70D der Durchflusssteuervorrichtung 50D (unter Verwendung der Ventile 104A - 104D), zu leiten oder zu blockieren, sodass nur die Hubsäule 18A beeinflusst wird. Insbesondere wird Hydraulikflüssigkeit zum Betätigen der Hubsäule 18A nicht in Hydraulikflüssigkeit zum Betätigen einer der Hubsäulen 18B - 18C eingeführt oder mit diesem gemischt.
Wie erwähnt, kann das Steuerventilsystem 100 in einem Gradienten- und Neigungsmodus konfiguriert sein, um Hydraulikflüssigkeit an einen beliebigen Ort im Hydrauliksystem zu leiten, in Reaktion darauf, dass ein oder mehrere der Transportvorrichtungen 16A - 16D auf ein Objekt auftreffen oder eine Vertiefung durchqueren. Das Steuerventil 100 für Gradient und Neigung kann jedoch während eines Fahrtsteuermodus deaktiviert oder anderweitig nicht für Gradient und Neigung betriebsfähig sein. Das Steuerventilsystem 100 kann so konfiguriert sein, dass Hydraulikflüssigkeit nur zwischen bestimmten Teilen oder Teilsystemen des Hydrauliksystems geteilt wird, sodass jede der Hubsäulen 18A - 18D von jeder der anderen Hubsäulen 18A - 18D fluidisch isoliert werden kann, um beispielsweise eine Verschmutzungsausbreitung zu verhindern und eine höhere Auflösung über die Steuerung der Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Hydrauliksystems zu ermöglichen.
6 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels des Steuerventilsystems 100 von 5, wobei das Steuerventilsystem 100 so konfiguriert ist, dass es den Fluidfluss zwischen Enden der einzelnen Hubsäulen 18A - 18D steuert. In Beispielen kann das Steuerventilsystem 100 Ventile 104A - 104D umfassen, die eine Vielzahl von 4-Wege-Steuerventilen umfassen können. Das Steuerventilsystem 100 kann beispielsweise vier proportionale 4-Wege-Ventile mit 3 Positionen umfassen. In zusätzlichen Konfigurationen kann das Steuerventilsystem 100 drei Ventile umfassen.
Wie in 6 dargestellt, kann das Ventil 104A die Fluidleitung 102A und die Fluidleitung 102H verbinden, um dadurch die Fluidleitung 52A mit der Fluidleitung 52H zu verbinden, die wiederum die Arbeitskammer 60A und den Zylinderraum 72A mit der Arbeitskammer 62A und dem Zylinderraum 70D fluidisch verbindet. Das erste Absperrventil 112A und das zweite Absperrventil 112B können durch eine Steuerung, z. B. die Steuerung 232 von 8, selektiv betätigt werden, um den Durchfluss in die Durchflusssteuervorrichtungen 50A bzw. 50D zu ermöglichen und zu verhindern.
Obwohl in 6 der Einfachheit halber weggelassen, können die Ventile 104B - 104D ähnlich konfiguriert sein. So kann, unter kombinierter Bezugnahme auf 2 und 6, das Ventil 104B die Fluidleitung 102B und die Fluidleitung 102C verbinden, um dadurch die Fluidleitung 52B mit der Fluidleitung 52C zu verbinden, was wiederum die Arbeitskammer 60B und den Zylinderraum 70A mit der Arbeitskammer 62A und dem Zylinderraum 72B fluidisch verknüpft; das Ventil 104C kann die Fluidleitung 102G und die Fluidleitung 102F verbinden, um dadurch die Fluidleitung 52G mit der Fluidleitung 52F zu verbinden, was wiederum die Arbeitskammer 62C und den Zylinderraum 72D mit der Arbeitskammer 60C und dem Zylinderraum 70C fluidisch verknüpft; und das Ventil 104D kann die Fluidleitung 102D und die Fluidleitung 102E verbinden, um dadurch die Fluidleitung 52D mit der Fluidleitung 52E zu verbinden, was wiederum die Arbeitskammer 60D und den Zylinderraum 72C mit der Arbeitskammer 62D und dem Zylinderraum 70B fluidisch verknüpft.
Das Ventil 104A kann den ersten Eingangsanschluss 106A, den zweiten Eingangsanschluss 106B umfassen, mit dem der Tank 108 und die Druckquelle 110 über die Betätigung des Ventils 104A selektiv gekoppelt werden können. Das heißt, die Fluidleitung 102A und die Fluidleitung 102H können durch das Ventil 104A geschlossen oder entweder zu dem Tank 108 oder zu der Druckquelle 110 geöffnet werden. Der Tank 108 kann einen Behälter oder ein Volumen von druckloser Hydraulikflüssigkeit umfassen. Die Druckquelle 110 kann eine beliebige Quelle von druckbeaufschlagter Hydraulikflüssigkeit umfassen. Der Tank 108 und die Druckquelle 110 für das Ventil 104A können von Tanks und Druckquellen für die Ventile 104B - 104C getrennt sein. 7 ist eine schematische Draufsicht der vorderen linken Transportvorrichtung 16A, vorderen rechten Transportvorrichtung 16B, hinteren linken Transportvorrichtung 16C und hinteren rechten Transportvorrichtung 16D, die jeweils mit Hubsäulen 18A - 18D verbunden sind, die mit einem Hydrauliksystem betriebsmäßig verbunden sind, das Fluidleitungen 52A - 52H beinhaltet, Zwischenelemente 90A und 90B, die gaskomprimierende Kolben von 3 beinhalten, und das Steuerventilsystem 100, das verschiedene Enden der Hubsäulen 18A- 18D fluidisch verbindet. Die Zwischenelemente 90A und 90B können als Zwischenelement 90 von 4 konfiguriert sein. Das Steuerventilsystem 100 kann in jedweder Weise, wie hierin beschrieben, konfiguriert sein, wie z. B. in Bezug auf 5 und 6. Das Steuerelement 90A kann so positioniert sein, dass es den Durchfluss von Hydraulikflüssigkeit zwischen der vorderen linken Hubsäule 18A und der vorderen rechten Hubsäule 18B steuert, und das Steuerelement 90B kann so positioniert sein, dass es den Durchfluss von Hydraulikflüssigkeit zwischen der hinteren linken Hubsäule 18C und der hinteren rechten Hubsäule 18D steuert. Dagegen können die Durchflusssteuervorrichtungen 50D und 50B verwendet werden, um den Durchfluss von Hydraulikflüssigkeit zwischen der vorderen linken Hubsäule 18A und der hinteren linken Hubsäule 18C bzw. der vorderen rechten Hubsäule 18B und der hinteren rechten Hubsäule 18D zu steuern. Eine solche Konfiguration kann gut geeignet sein, um die Vorwärts-Rückwärts- oder Querkippung des Rahmens 12 während der Fahrtsteuerungsvorgänge zu steuern. In zusätzlichen Beispielen können die Steuerelemente 90A und 90B durch die Steuergeräte 50B und 50D ersetzt werden und die Steuerelemente 90A und 90B können durch die Steuergeräte 50A und 50C ersetzt werden (2). In zusätzlichen Beispielen können die Steuervorrichtungen 50B und 50D durch Steuerelemente ähnlich den Steuerelementen 90A und 90B ersetzt werden.
8 ist eine Darstellung des Steuersystems 200 für die Kaltfräsmaschine 10. Die Steuerung der Kaltfräsmaschine 10 kann durch ein oder mehrere eingebettete oder integrierte Steuerelemente 232 der Kaltfräsmaschine 10 verwaltet werden. Die Steuerung 232 kann ein oder mehrere Prozessoren, Mikroprozessoren, Mikrocontroller, elektronische Steuermodule (ECMs), elektronische Steuerungen (ECUs), speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) oder jedwedes andere geeignete Mittel zur elektronischen Steuerung der Funktionalität der Kaltfräsmaschine 10 umfassen.
Die Steuerung 232 kann so konfiguriert sein, dass sie nach einem vorgegebenen Algorithmus oder Anweisungssatz zur Steuerung der Kaltfräsmaschine 10 auf Basis von verschiedenen Betriebszuständen der Kaltfräsmaschine 10 betrieben wird, wie z. B. aus der Ausgabe verschiedener Sensoren, die im Sensorsystem 222 beinhaltet sind, Neigungssensor 212 und Hilfssensor(en) 214 sowie Steuerventilsystem 100 bestimmt werden kann. Das Sensorsystem 222 kann Positionssensoren, Winkelsensoren, Stromsensoren, Näherungsschalter und dergleichen beinhalten. Ein solcher Algorithmus oder Anweisungssatz kann in einer Datenbank 234 gespeichert werden, kann in einen Bordspeicher der Steuerung 232 eingelesen werden oder auf ein(en) für die Steuerung 232 zugängliches Speichermedium oder Speicher, z. B. in Form einer Diskette, einer Festplatte, eines optischen Mediums, eines Direktzugriffsspeichers (RAM), eines Nur-Lese-Speichers (ROM) oder jedes andere geeignete, auf dem Gebiet gebräuchliche, computerlesbare Speichermedium (jeweils „Datenbank“ genannt) vorprogrammiert werden, das in Form eines physischen, nicht-transitorischen Speichermediums vorliegen kann.
Die Steuerung 232 kann mit dem Antriebsaggregat 236 oder dergleichen und verschiedenen anderen Komponenten, Systemen oder Teilsystemen der Kaltfräsmaschine 10 elektrisch verbunden sein. Das Antriebsaggregat 236 kann einen Motor, einen Hydraulikmotor, ein Hydrauliksystem mit verschiedenen Pumpen, Behälter und Aktuatoren neben anderen Elementen beinhalten (wie z. B. Energiequelle 14 von 1). Über eine solche Verbindung kann die Steuerung 232 Daten zu den aktuellen Betriebsparametern der Kaltfräsmaschine 10 von Sensoren, wie z. B. Positionssensoren des Sensorsystems 222, Neigungssensor 212, Seitenplattensensoren 240 und dergleichen, empfangen. In Reaktion auf eine solche Eingabe kann die Steuerung 232 verschiedene Bestimmungen durchführen und Ausgabesignale aussenden, die den Ergebnissen solcher Bestimmungen entsprechen oder Aktionen entsprechen, die durchgeführt werden müssen, wie z. B. für die Umsetzung einer Vor- und Rückwärtsbewegung mittels Bodeneingriffseinheiten 216 (wie z. B. Transportvorrichtungen 16 von 1) oder von Auf- und Ab-Bewegungen der Hubsäulen 18.
Die Steuerung 232, einschließlich der Bedienerschnittstelle 238, kann verschiedene Ausgabegeräte, wie z. B. Bildschirme, Videoanzeigen, Monitore und dergleichen beinhalten, mit denen Informationen, Warnmeldungen, Daten, wie z. B. Text, Zahlen, Grafik, Symbole und dergleichen, hinsichtlich des Status der Kaltfräsmaschine 10 angezeigt werden können. Die Steuerung 232, einschließlich der Bedienerschnittstelle 238, kann zusätzlich eine Vielzahl von Eingangsschnittstellen zum Empfangen von Informationen und Befehlssignalen von verschiedenen Schaltern und Sensoren, die der Kaltfräsmaschine 10 zugeordnet sind, und eine Vielzahl von Ausgabeschnittstellen zum Senden von Steuersignalen an verschiedene Stellglieder, die der Kaltfräsmaschine 10 zugeordnet sind, beinhalten. Die Steuerung 232 kann bei geeigneter Programmierung viele zusätzliche, gleichartige oder gänzlich unterschiedliche Funktionen haben, wie auf dem Gebiet hinlänglich bekannt.
Im Hinblick auf die Eingabe kann die Steuerung 232 Signale oder Daten von der Bedienerschnittstelle 238 (wie z. B. an dem Steuerpult 32 von 1), Positionssensoren von Sensorsystem 222, Seitenplattensensoren 240 und dergleichen empfangen. Wie in dem in 8 veranschaulichten Beispiel zu erkennen ist, kann die Steuerung 232 Signale von der Bedienerschnittstelle 238 empfangen. Solche Signale, die durch die Steuerung 232 von der Bedienerschnittstelle 238 empfangen werden, können ein Signal zum Anheben aller Schenkel und ein Signal zum Senken aller Schenkel für die Hubsäulen 18 beinhalten. Die vorderen Schenkel 218 (wie z. B. Hubsäulen 18 von 1) können in manchen Ausführungsformen einzeln gesteuert werden, während die hinteren Schenkel 218 (wie z. B. Hubsäulen 18 von 1) gemeinsam indirekt auf Basis von Bewegungen der vorderen Schenkel gesteuert werden.
Die Steuerung 232 kann auch Positions- und/oder Längendaten von jedem Positionssensor des Sensorsystems 222 oder jedwedem anderen geeigneten Sensor empfangen, der eine Ausgabe bereitstellen kann, aus der Positions- oder Längendaten bestimmt werden können, wie z. B. ein Stromsensor oder ein Durchflusssensor. Wie bereits erwähnt, können solche Daten Informationen über die Längen der Schenkel 218 oder den Betrag der Aus- und Einfahrens des Schenkels 218 beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Solche Informationen können verwendet werden, um eine Ausrichtung des Rahmens 12 relativ zu den Antriebsvorrichtungen 16 zu bestimmen.
Die Steuerung 232 kann auch Daten von ein oder mehreren Seitenplattensensoren 240 empfangen. Diese Daten können Informationen über die vertikale Position der Seitenplatten 224 (z. B. Seitenplatten 24 von 1) und/oder darüber, ob die Seitenplatten 224 mit der Oberseite der Arbeitsfläche 24 von 1 in Berührung steht, beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Solche Daten können auch verwendet werden, um eine Differenz in der Höhe der Arbeitsfläche 24 auf beiden Seiten des Rotors 22 zu bestimmen (1)
Die Steuerung 232 kann Daten von Positionssensoren oder Sensorsystem 222 und anderen Sensoren wie z. B. Hilfssensor(en) 214 empfangen, die GNSS-Sensoren umfassen können, wie unten erörtert. Solche Daten können Informationen in Bezug auf die Breiten- und Längengradposition der Maschine 10, die Höhenlage der Maschine 10, die Geschwindigkeit und Beschleunigung der Maschine 10 und die Lagerung oder den Kurs der Maschine 10 beinhalten, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Solche Informationen können verwendet werden, um Daten der Maschine 10 im Zeit und Raum vierdimensional abzubilden. Ferner können solche Daten verwendet werden, um die Ausrichtung des Rahmens 12 zu bestimmen, um zum Beispiel Fahrtsteuervorgänge der Maschine 10 durchzuführen, z. B. Vorgänge der Maschine 10, wenn der Rotor 22 außer Eingriff gebracht wird, um einen sicheren und bequemen Betrieb der Maschine 10 aufrechtzuerhalten.
Die Steuerung 232 kann auch Daten von anderen Steuerungen, dem Gradienten- und Neigungssystem 242 für die Kaltfräsmaschine 10, der Bedienerschnittstelle 238 und dergleichen empfangen. In den Beispielen kann eine weitere Steuerung Informationen über den Betriebsstatus der Kaltfräsmaschine 10 an die Steuerung 232 liefern. In anderen Beispielen können solche Informationen durch das Gradienten- und Neigungssystem 242, eine Hydrauliksystemsteuerung oder dergleichen an die Steuerung 232 bereitgestellt werden. Der empfangene Betriebsstatus kann beinhalten, ob sich die Kaltfräsmaschine 10 im Nicht-Fräs-Betriebsstatus oder im Fräs-Betriebsstatus befindet (z. B. ob sich der Rotor 22 gerade dreht oder nicht). In Beispielen kann das Gradienten- und Neigungssystem 242 von der Bedienerschnittstelle 238 Daten empfangen und verarbeiten, die sich auf die vom Bediener gewünschte Tiefe des Schnittes, die Neigung des Schnittes und dergleichen beziehen. Das Gradienten- und Neigungssystem 242 kann ein oder mehrere Hilfssensoren 214 und Neigungssensor 212 umfassen. Die Steuerung 232 kann Informationen vom Systemmanagement und Eingaben wie zum Beispiel den Ventilstrom, den Durchfluss von Hydraulikflüssigkeit und Spurwinkelsensoren empfangen, ist jedoch nicht auf die spezifischen aufgeführten Beispiele beschränkt.
In Beispielen kann der Neigungssensor 212 einen Sensor umfassen, der so konfiguriert ist, dass er die Längs- (z. B. von vorne nach hinten) und Quer- (z. B. von links nach rechts) Ausrichtungen des Rahmens 12 erfasst. Der Neigungssensor 212 kann in der Nähe der Längs- und Seitenmitte des Rahmens 12 angeordnet und so konfiguriert sein, dass er ein Signal erzeugt, das die Neigung der Kaltfräsmaschine 10 anzeigt. Die Neigung der Kaltfräsmaschine 10 kann in Bezug auf eine Bewegung des Rahmens 12 um die Längsachse LA definiert sein, die mit einer Achse A von 1, die sich in eine Fahrtrichtung der Maschine 10 erstreckt, und eine Querachse TA, die sich von links nach rechts über die Maschine 10 senkrecht zu der Längsachse LA erstreckt, zusammenfallen kann. Die Neigung der Kaltfräsmaschine 10 kann in Bezug auf eine Bewegung der Kaltfräsmaschine 10 und in Bezug auf eine horizontale Bezugsebene P senkrecht zu einer Richtung einer Schwerkraft F der Kaltfräsmaschine 10 definiert sein. Die Schwerkraft F kann einer Kraft entsprechen, die durch ein Gewicht der Kaltfräsmaschine 10 in einem Schwerpunkt CG dieser in Richtung der Bodenfläche 202 hervorgerufen wird.
Der Neigungssensor 212 kann so konfiguriert sein, dass er Signale erzeugt, die Drehattribute der Kaltfräsmaschine 10 anzeigen, wie z. B. ein Nicken und Rollen. Das Nicken kann der Bewegung der Kaltfräsmaschine 10 um die Querachse TA entsprechen und das Rollen kann der Bewegung der Kaltfräsmaschine 10 um die Längsachse LA entsprechen. In verschiedenen Beispielen kann der Neigungssensor 212 eine Sensorvorrichtung, eine Winkelmessvorrichtung, ein Kraftausgleichsglied, ein Festkörperglied, eine fluidgefüllte Vorrichtung, einen Beschleunigungssensor, einen Neigungsschalter, einen Kreisel oder eine beliebige andere Vorrichtung beinhalten, die die Neigung der Kaltfräsmaschine 10 in Bezug auf ein oder mehrere der verschiedenen Referenzparameter ermittelt, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf die Längsachse LA und die Querachse TA der Kaltfräsmaschine 10, die Bezugsebene und die Bodenfläche 102.
In Beispielen können Hilfssensor(en) 214 zusätzliche Neigungssensoren, Global Navigation Satellit System (GNSS)-Sensoren oder andere Sensoren zum Bestimmen von Daten bezüglich des Betriebs oder der Position der Maschine 10 umfassen.
Das System 200 kann so konfiguriert sein, dass es die Position und Ausrichtung des Rahmens 12 basierend auf einer Eingabe von einer oder einer Kombination verschiedener Quellen, wie z. B. Positionssensoren des Sensorsystems 222 und Steuerventilsystem 100, einstellt.
Insbesondere kann die Steuerung 232 in verschiedenen Beispielen so konfiguriert sein, dass sie Änderungen in der Position des ersten Endes 12A und des zweiten Endes 12B des Rahmens 12 basierend auf Eingaben von Positionssensoren 212 erkennt, die einer Änderung in der Topographie der Oberfläche, über die die Kaltfräsmaschine 10 fährt, wie z. B. der Oberfläche 24, zugeordnet sind. In Beispielen kann die Ausrichtung des Rahmens 12 unter Verwendung nur von Positionssensoren 212 ohne Eingabe von Neigungssensoren 212 bestimmt werden. Wenn beispielsweise eine der Transportvorrichtungen 16 mit einem Vorsprung in der Oberfläche 24 oder einer Vertiefung in der Oberfläche 24 in Eingriff kommt, kann eine zugehörige Positionsspitze bzw. ein Positionsabfall am ersten Ende 12A oder zweiten Ende 12B auftreten. Die Steuerung 232 kann in Reaktion auf eine plötzliche Höhenänderung an einem der Enden 12A und 12B eine oder mehrere Hubsäulen 18 veranlassen, die Höhe zu ändern, z. B. indem eine Änderung des Hydraulikflüssigkeitsvolumens in einem von mehreren der Hydraulikzylinder, die der Hubsäule 18 zugeordnet sind, herbeigeführt wird, um den Rahmen 12 zurück in eine gewünschte Ausrichtung zu bringen, wie z. B. durch Verwendung des Steuerventilsystems 100. Zusätzlich kann ein Bediener der Kaltfräsmaschine 10 manuell Informationen von der Steuerung 232, wie z. B. über die Bedienerschnittstelle 238, empfangen und die Höhe der Hubsäulen 18 manuell einstellen.
Die Steuerung 232 kann ferner so konfiguriert sein, dass sie mit ein Hydrauliksystem in Verbindung steht, das den Betrieb und die Position der Hubsäulen 18 steuert, wie z. B. die in 2, 3, 5 und 7 dargestellten. In den Beispielen kann das Hydrauliksystem gemäß der Offenbarung der Veröff. Nr. US 2007/0098494 A1 von Mares konfiguriert sein, die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit berücksichtigt ist. In Beispielen kann das Hydrauliksystem einen Behälter zur Aufnahme einer Hydraulikflüssigkeit und ein oder mehrere Pumpen beinhalten, um die Hydraulikflüssigkeit mit den Hubsäulen 18 und den Transportvorrichtungen 16 zu verbinden. Ein oder mehrere Wegeventile können in dem Hydrauliksystem angeordnet sein, um die Flussrichtung der Hydraulikflüssigkeit zu steuern. Ferner können in dem Hydrauliksystem zusätzliche Steuerventile, wie z. B. Rückschlagventile, Druckentlastungsventile, Druckregelventile und dergleichen zur Erzeugung der erforderlichen hydraulischen Leistung zur Betätigung der Transportvorrichtungen 16 und Hubsäulen 18 angeordnet sein. Die Steuerung 232 kann mit dem einen oder den mehreren Wegeventilen und einem oder mehreren zusätzlichen Steuerventilen in Verbindung stehen, um den Durchfluss von Hydraulikflüssigkeit zu jeder der Transportvorrichtungen 16 und Hubsäulen 18 zu steuern. So kann das Hydrauliksystem in Verbindung mit der Steuerung 232 so konfiguriert sein, dass es jede der Transportvorrichtungen 16 und Hubsäulen 18 einzeln oder in verschiedenen Kombinationen und Teilkombinationen basierend auf ein oder mehreren von der Steuerung 232 empfangenen Eingabe betätigt. Das Steuerpult 32 kann gleichermaßen Bedieneingaben zum Steuern des Hydrauliksystems über die Steuerung 232 beinhalten. Zusätzlich kann das Hydrauliksystem oder ein separates Hydrauliksystem mit den Transportvorrichtungen 16 in Verbindung stehen, um Hydraulikflüssigkeit für die Antriebskraft für die Transportvorrichtungen 16 bereitzustellen, die bzw. die zusätzlich von der Steuerung 232 gesteuert werden können.
Die Steuerung 232 kann so konfiguriert sein, dass sie die Position der Hubsäulen 18 einstellt, um die Längs- und Querneigung des Rahmens 12 einzustellen, um eine gewünschte Ausrichtung oder Lage des Rahmens 12 und der Kaltfräsmaschine 10 beizubehalten. In Beispielen kann eine gewünschte Ausrichtung des Rahmens 12 innerhalb eines Bereichs parallel zu oder koextensiv mit der Bezugsebene liegen. Mit anderen Worten, die Grenzen für den Rahmen 12 können innerhalb eines vorbestimmten Satzes von Beschränkungen vorbestimmt werden und die Steuerung 232 kann so konfiguriert sein, dass sie den Rahmen 12 so beibehält, dass die Steigungen den Satz von Beschränkungen nicht überschreiten. In einem Beispiel kann ein solcher Bereich +/- fünfundzwanzig Grad parallel zur Bezugsebene sein. In einem Beispiel kann ein solcher Bereich +/ fünfzehn Grad parallel zur Bezugsebene sein. Die Bezugsebene kann variieren, wenn die Maschine 10 über unterschiedliches Gelände fährt. Ist die Oberfläche 24 beispielsweise eben, so sind S1 und S2 Null. Wenn jedoch die Oberfläche 24 geneigt ist, werden eine oder beide der Neigungen ungleich Null sein. Solche Bereiche können basierend auf der Kenntnis des Geländes, auf dem die Maschine 10 betrieben werden soll, in der Steuerung 232 programmierten Überschlagverhinderungsmaßnahmen, Überschlagverhinderungsmittel, die an dem Rahmen 12 angebracht sind, und dergleichen bestimmt werden. Die Erfinder haben im vorliegenden Fall festgestellt, dass innerhalb von etwa fünfundzwanzig bis fünfzehn Grad parallel zum Rahmen 12 eine sichere und ruhige Fahrt bereitgestellt werden kann, die für einen Bediener der Maschine 12 tolerierbar ist, während das Überschlagpotential verringert und die Fähigkeit der Maschine 10 nicht unzulässig eingeschränkt wird, unebenes Gelände zu durchqueren. Das ausgewählte Toleranzband für die Bezugsebene kann in die Datenbank 234 programmiert werden. In Beispielen ist das Toleranzband werkseitig eingestellt und kann von einem Bediener an der Bedienerschnittstelle 238 nicht eingestellt werden. In anderen Beispielen kann das Toleranzband, wie z. B. aus einem vorbestimmten Menü geeigneter Toleranzbänder, an der Bedienerschnittstelle 238 ausgewählt werden.
An der Bedienerschnittstelle 238 kann eine gewünschte Ausrichtung oder Lage für den Rahmen 12 und die Kaltfräsmaschine 10 eingegeben werden und in der Datenbank 234 oder einem Speichermodul der Steuerung 232 gespeichert werden. Daher können Daten von ein oder mehreren der Positionssensoren von Sensorsystem 222, Neigungssensor 212 und Hilfssensor(en) 214 verwendet werden, um die Ausrichtung des Rahmens 12 zu bestimmen und mit einer Bedienereingabeausrichtung zu vergleichen. Dann können die Informationen von den Positionssensoren des Sensorsystems 222 verwendet werden, um die Position der Hubsäulen 18 einzustellen, um den Rahmen 12 zurück in die von dem Bediener eingegebene Ausrichtung oder innerhalb einer Toleranzbreite derselben zu bringen.
Die Steuerung 232 kann so konfiguriert sein, dass sie zumindest eine der Hubsäulen 18 zum Anheben oder Senken zumindest einer der Transportvorrichtungen 16 betätigt. Die Steuerung 232 kann mit dem Hydrauliksystem kommunizieren, um mindestens eine der Hubsäulen 18 aus- oder einzufahren, um die erste Neigung S1 und die zweite Neigung S2 geringer einzustellen. Die ausgewählten zu betätigenden Schenkel können auch als der oder die ansteuerbaren Schenkel bezeichnet werden. Die Steuerung 232 kann mindestens eine der Hubsäulen 18 so lange betätigen, bis die erste Neigung S1 und die zweite Neigung in die gewünschte Neigung zurückgekehrt sind, z. B. innerhalb der vordefinierten Beschränkungen.
Die Steuerung 232 kann Positionen der Hubsäulen 18 in Bezug auf den Rahmen 12 bestimmen. Die Position jeder der Hubsäulen 18 kann einer Position zwischen der maximal ausgefahrenen Position und der maximal eingefahrenen Position des Zylinders entsprechen. Jede der Hubsäulen 18 kann sich an verschiedenen Positionen befinden, die auf der Neigung der Kaltfräsmaschine 10 basieren, wie sie z. B. durch den Bediener an der Bedienerschnittstelle 238 eingestellt wird.
In einem Beispiel können ein oder mehrere der Hubsäulen 18 sich in der ausgefahrenen Position oder in der eingefahrenen Position oder zwischen der ausgefahrenen Position und der eingefahrenen Position befinden. Die Steuerung 232 kann die Positionen der Hubsäulen 18 basierend auf Signalen ermitteln, die von ein oder mehreren Positionssensoren des Sensorsystems 222 und, in manchen Fällen, dem Hilfssensor 214 und dem Neigungssensor 212 empfangen werden. Die Steuerung 232 kann außerdem mit dem Hydrauliksystem kommunizieren, um die Position der Hubsäulen 18 zu ermitteln. Die Steuerung 232 kann die Hubsäulen 18 basierend auf den Positionen der Hubsäulen 18 und den Neigungen der Kaltfräsmaschine 10 betätigen. Wenn eine der Hubsäulen 18 in einer voll ausgefahrenen Position ist, kann diese Hubsäule nicht weiter ausfahren, um die Neigungen zu steuern. Wenn gleichermaßen eine der Hubsäulen 18 in einer voll eingefahrenen Position ist, kann sich diese Hubsäule nicht weiter einfahren, um die Neigungen zu steuern. Die Steuerung 232 kann mindestens eine oder alle der Hubsäulen 18 basierend auf den Positionen jeder der Hubsäulen 18 zur Steuerung der Neigungen betätigen. In einem Beispiel kann, wenn die Maschine 10 eine Wellenform durchläuft, in der eine der Antriebsvorrichtungen 16 in eine Vertiefung eintritt, die Steuerung 232 betrieben werden, um die mit dieser Antriebsvorrichtung 16 verbundene Hubsäule 18 auszufahren. Zusätzlich kann die Steuerung 232 betrieben werden, um gleichzeitig eine andere der Hubsäulen 18 einzufahren, um beispielsweise die Verteilung der Hydraulikflüssigkeit innerhalb eines Hydrauliksystems, das die Hubsäulen 18 betätigt, neu zuzuweisen. Wenn beispielsweise der vordere linke Antriebsmotor 16 in eine Vertiefung eintritt, kann der vordere rechte Antriebsmotor eingefahren werden, wodurch das erste Ende 12A des Rahmens relativ zu dem zweiten Ende 12B abgesenkt wird. Die Steuerung 232 kann jedoch die Gesamtausrichtung des Rahmens 12 innerhalb des gewünschten Toleranzbandes in Bezug auf die Bezugsebene aufrechterhalten. Alternativ kann auch nur eine der verschiedenen Aus- und Einfahrantriebsvorrichtungen mit einem Druckspeicher im Hydrauliksystem ausgeführt werden, wenn dies vorteilhaft ist.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Anmeldung beschreibt verschiedene Systeme und Verfahren zur Steuerung der Vertikalbewegung von Maschinen, die einzeln montierte Antriebselemente oder Transportvorrichtungen beinhalten. Die Antriebselemente oder Transportvorrichtungen können an Hubsäulen, wie beispielsweise Hydraulikzylindern, die mit einem Hydrauliksystem gesteuert werden können, montiert werden. Es können beispielsweise vier Hydraulikzylinder eines Antriebssystems indirekt miteinander verbunden sein, entweder als geschlossener Regelkreis oder durch vier einzelne Segmente, die benachbarte Hydraulikzylinder in Reihe verbinden. Zwischenelemente können zwischen fluidisch benachbarten Hydraulikzylindern fluidisch positioniert sein. Die Zwischenelemente können plötzliche Hydraulikflüssigkeitsverstellungen zwischen benachbarten Zylindern beruhigen, sodass beispielsweise ein Bediener einer Fräsmaschine eine ruhigere Fahrt erlebt. In verschiedenen Beispielen können die Zwischenelemente frei schwimmende Kolben in doppelseitigen Fluidzylindern, Doppelkolbenzylinder, einschließlich komprimierbarer Gasmedien, zwischen den Kolben oder eine Zylindereinheit mit unterschiedlichen Bohrungsgrößen umfassen. Ferner können die durch die hierin beschriebenen Zwischenelemente erzeugten, einzeln geschlossenen oder abgetrennten Hydraulikflüssigkeitssegmente dazu beitragen, zu verhindern, dass sich verunreinigte Hydraulikflüssigkeit im gesamten Hydrauliksystem ausbreitet, und kann eine leichtere Wartung des Hydrauliksystems ermöglichen, indem einzelne Segmente gewartet werden können, ohne dass das gesamte Hydrauliksystem entleert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 7828309 [0003]
US 2007/0098494 A1 [0064]

Claims

Hydraulikkreis für ein Hubsystem eines Antriebssystems für eine Baumaschine (10) mit mehreren unabhängigen Antriebsvorrichtungen, der Hydraulikkreis umfassend: eine Vielzahl von Hydraulikzylindern (18A - 18D), die jeweils einen Kolben (56A - 56D) und eine Stange (62A - 62D) zur Kopplung mit einem Antriebsmotor (16A - 16D) umfassen; eine Vielzahl von Fluidleitungen (52A - 52H), die jeden der Vielzahl von Hydraulikzylindern in Reihe koppeln, wobei die Bewegung eines Kolbens hydraulisch die Bewegung eines nachfolgenden Kolbens in eine entgegengesetzte Richtung bewirkt; und eine Vielzahl von Durchflusssteuervorrichtungen (50A - 50D, 90), die innerhalb der Vielzahl von Fluidleitungen positioniert sind, sodass eine Durchflusssteuervorrichtung zwischen benachbarten Hydraulikzylindern positioniert ist, wobei jede Durchflusssteuervorrichtung einen Zwischenkörper (68A - 68D, 76A - 76D, 78A - 78D, 96) umfasst, der so konfiguriert ist, dass er den Durchfluss von Hydraulikflüssigkeit zwischen benachbarten Hydraulikzylindern beruhigt, ohne einen Zylinder direkt mit einem anderen zu koppeln.
Hydraulikkreis nach Anspruch 1, wobei jede Durchflusssteuervorrichtung einen Zylinder (66A - 66D) umfasst und der Zwischenkörper einen frei schwimmenden Kolben (68A - 68D) in jedem Zylinder umfasst.
Hydraulikkreis nach Anspruch 1, wobei jede Durchflusssteuervorrichtung einen Zylinder (66A - 66D) umfasst und der Zwischenkörper eine Doppelkolbenanordnung (76A - 76D, 78A - 78D) in jedem Zylinder umfasst, wobei die Doppelkolbenanordnung ein Paar Dämpfungskolben umfasst, zwischen denen ein komprimierbares Medium (80A - 80D) angeordnet ist.
Hydraulikkreis nach Anspruch 1, wobei jede der Durchflusssteuervorrichtungen einen Zylinder (90) mit zwei Durchmessern umfasst, der einen ersten Endabschnitt (92) mit einem ersten Durchmesser und einen zweiten Endabschnitt (94) mit einem zweiten Durchmesser aufweist, der kleiner als der erste Durchmesser ist, und der Zwischenkörper einen Kolben (96) umfasst, der sich in dem ersten Endabschnitt und dem zweiten Endabschnitt befindet.
Hydraulikkreis nach Anspruch 1, der ferner ein Steuerventil (100) zum Steuern der Bewegung einzelner Hydraulikzylinder der Vielzahl von Hydraulikzylindern umfasst.
Verfahren zum Beruhigen der Bewegung zwischen benachbarten Hydraulikzylindern in einem Hydraulikkreis für ein Hubsystem eines Antriebssystems für eine Baumaschine (10) mit mehreren unabhängigen Antriebsvorrichtungen, das Verfahren umfassend: Verlagern eines ersten Kolbens (56A - 56D) eines ersten Hydraulikzylinders (18A - 18D) des Hubsystems aufgrund des Auftreffens auf ein Hindernis durch eine erste Antriebsvorrichtung (16A - 16D), die mit dem ersten Hydraulikzylinder gekoppelt ist; Übertragen von Kraft von einer ersten Hydraulikflüssigkeit von dem ersten Hydraulikzylinder in einer ersten Fluidleitung zu einer zweiten Hydraulikflüssigkeit eines zweiten Hydraulikzylinders (18A - 18D) in einer zweiten Fluidleitung (52A - 52H); und Beruhigen der Kraftübertragung zwischen dem ersten Hydraulikzylinder und dem zweiten Hydraulikzylinder mit einem Zwischenkörper (68A - 68D, 76A - 76D, 78A - 78D, 96), der zwischen der ersten Fluidleitung und der zweiten Fluidleitung angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Zwischenkörper einen schwimmenden Kolben (68A - 68D) umfasst, der von näher zum ersten Hydraulikzylinder zu näher zum zweiten Hydraulikzylinder in Reaktion auf die Kraftübertragung von der ersten Hydraulikflüssigkeit des ersten Hydraulikzylinders treibt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Zwischenkörper eine Doppelkolbenanordnung (76A - 76D, 78A - 78D) umfasst, die ein Gas (80A - 80D) dazwischen in Reaktion auf die Kraftübertragung zwischen dem ersten und dem zweiten Hydraulikflüssigkeit kom primi ert.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Zwischenkörper einen Zylinder (90) mit zwei Durchmessern umfasst, der einen ersten Endabschnitt (92) mit einem ersten Durchmesser und einen zweiten Endabschnitt (94) mit einem zweiten Durchmesser aufweist, der kleiner als der erste Durchmesser ist, und einen Kolben (96), der sich in dem ersten Endabschnitt befindet.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend das Steuern des Durchflusses von Hydraulikflüssigkeit zwischen gegenüberliegenden Seiten eines Kolbens eines einzelnen Hydraulikzylinders oder zwischen gegenüberliegenden Seiten von Kolben zweier Hydraulikzylinder in Reihe unter Verwendung eines Steuerventils (100).