DE102023108667A1

DE102023108667A1 - Führungssystem für strassenbaumaschinen

Info

Publication number: DE102023108667A1
Application number: DE102023108667.7A
Authority: DE
Inventors: Matthew-D. S. FRANTZ; Jared Todd Woodruff
Original assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Current assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Priority date: 2022-04-19
Filing date: 2023-04-04
Publication date: 2023-10-19
Also published as: US20230332362A1

Abstract

Ein Führungssystem (240) für eine Maschine umfasst eine oder mehrere Führungsbaugruppen (252, 256). Jede Führungsbaugruppe beinhaltet ein Stützelement (260), einen Hebel (264), eine Anschlagvorrichtung (266), einen Sensor (196) und eine Steuerung (280). Das Stützelement (260) ist fest mit einem Rahmen (120) der Maschine gekoppelt. Der Hebel (264) ist in Bezug auf das Stützelement (260) winkelig weg vorgespannt. Die Anschlagvorrichtung (266) ist mit dem Hebel (264) gekoppelt und ist zum Anschlagen und zur Führung an einer Struktur (244) ausgelegt, die sich entlang einer Richtung erstreckt, in der sich die Maschine bewegt, um eine Fahrbahnoberfläche (112) zu modifizieren. Der Sensor (196) erkennt einen gemessenen Winkel zwischen dem Hebel (264) und dem Stützelement (260), wenn die Anschlagvorrichtung (266) an der Struktur (244) anliegt. Die Steuerung (280) steuert eine Betätigung eines mit einer oder mehreren Traktionsvorrichtungen (144) der Maschine verbundenen Lenkaktors (164, 168) zum Drehen der Traktionsvorrichtungen (144) basierend auf dem gemessenen Winkel zum Modifizieren der Fahrbahnoberfläche (112) entlang einer Länge der Struktur (244).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Straßenbaumaschinen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Führungssystem zum Führen einer Straßenbaumaschine, wenn die Straßenbaumaschine die Oberfläche einer Fahrbahn modifiziert.
Stand der Technik
Maschinen, wie beispielsweise Straßenbaumaschinen (z. B. Kaltfräsen, Asphaltfertiger, Fräsmaschinen), werden üblicherweise auf einer Fahrbahn eingesetzt, um diese zu modifizieren (z. B. zu erneuern oder zu reparieren). Eine Fahrbahnmodifikation tritt auf, wenn diese Maschinen über die Fahrbahn bewegt werden und ein Arbeitsgerät (z. B. eine Fräswalze) dieser Maschinen mit der Oberfläche der Fahrbahn interagiert. Zur Anpassung an Konturen und/oder Kurvenbereiche einer Fahrbahn verwenden solche Maschinen in der Regel Lenksysteme, die den Maschinen ein Wenden auf der Fahrbahn ermöglichen. Das richtige Wenden solcher Maschinen auf der Fahrbahn ist eine der vielen Aufgaben, die eine Bedienperson der Maschine bei einer Modifikation zu erfüllen hat.
Das chinesische Patent Nr. 212294489 ('489-Referenz) bezieht sich auf einen automatischen Kantensuchmechanismus einer unbemannten Kehrmaschine. Die '489-Referenz offenbart eine Frontbürstenvorrichtung, die vor einer Randbürstenvorrichtung angeordnet ist und sich nach außen in Richtung des Seitenteils der Kehrmaschine erstreckt. Die Frontbürstenvorrichtung beinhaltet einen Frontbürsten-Befestigungsrahmen, einen außerhalb des Frontbürsten-Befestigungsrahmens angeordneten Frontbürsten-Schwenkarm, der horizontal in Richtung des hinteren Teils der Kehrmaschine schwenken kann, einen Winkelsensor zur Erfassung des Rückwärtsschwenkwinkels des Frontbürsten-Schwenkarms, der zwischen dem Frontbürsten-Schwenkarm und dem Frontbürsten-Befestigungsrahmen angeordnet ist. Ein unterer Teil der Frontbürstenbaugruppe ist mit einer Kantensuchvorrichtung für den Kontakt oder die Kollision mit Bordsteinen versehen.
Kurzdarstellung der Erfindung
In einem Aspekt bezieht sich die Offenbarung auf ein Führungssystem für eine Straßenbaumaschine. Das Führungssystem beinhaltet eine oder mehrere Führungsbaugruppen. Jede Führungsbaugruppe beinhaltet ein Stützelement, einen Hebel, eine Anschlagvorrichtung, einen Sensor und eine Steuerung. Das Stützelement ist für die feste Verbindung mit einem Rahmen der Straßenbaumaschine ausgelegt. Der Hebel ist in Bezug auf das Stützelement winkelig vorgespannt und erstreckt sich seitlich aus dem Rahmen heraus. Die Anschlagvorrichtung ist mit dem Hebel gekoppelt und zum Anschlagen und zur Führung an einer Struktur ausgelegt, die sich entlang einer Richtung erstreckt, in der sich die Straßenbaumaschine bewegt, um eine Fahrbahnoberfläche zu modifizieren. Der Sensor ist zum Erkennen eines gemessenen Winkels zwischen dem Hebel und dem Stützelement ausgelegt, wenn die Anschlagvorrichtung an der Struktur anliegt. Die Steuerung ist für die Steuerung der Betätigung eines mit einer oder mehreren Traktionsvorrichtungen der Straßenbaumaschine verbundenen Lenkaktors ausgelegt, um die Traktionsvorrichtungen basierend auf dem gemessenen Winkel zu drehen, um die Fahrbahnoberfläche entlang einer Länge der Struktur zu modifizieren.
In einem anderen Aspekt bezieht sich die Offenbarung auf eine Straßenbaumaschine. Die Straßenbaumaschine umfasst einen Rahmen; eine von dem Rahmen gehaltene Arbeitsgerätebaugruppe, wobei die Arbeitsgerätebaugruppe zum Modifizieren einer Fahrbahnoberfläche ausgelegt ist; eine oder mehrere Traktionsvorrichtungen und einen mit den Traktionsvorrichtungen verbundenen Lenkaktor zum Lenken der Straßenbaumaschine; und ein Führungssystem. Das Führungssystem beinhaltet eine oder mehrere Führungsbaugruppen. Jede Führungsbaugruppe beinhaltet ein Stützelement, einen Hebel, eine Anschlagvorrichtung, einen Sensor und eine Steuerung. Das Stützelement ist für die feste Verbindung mit dem Rahmen ausgelegt. Der Hebel ist in Bezug auf das Stützelement winkelig vorgespannt und erstreckt sich seitlich aus dem Rahmen heraus. Die Anschlagvorrichtung ist mit dem Hebel gekoppelt und zum Anschlagen und zur Führung an einer Struktur ausgelegt, die sich entlang einer Richtung erstreckt, in der sich die Straßenbaumaschine bewegt, um die Fahrbahnoberfläche zu modifizieren. Der Sensor ist zum Erkennen eines gemessenen Winkels zwischen dem Hebel und dem Stützelement ausgelegt, wenn die Anschlagvorrichtung an der Struktur anliegt. Die Steuerung ist für die Steuerung der Betätigung eines Lenkaktors ausgelegt, um die Traktionsvorrichtungen basierend auf dem gemessenen Winkel zu drehen, um die Fahrbahnoberfläche entlang einer Länge der Struktur zu modifizieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine Seitenansicht einer exemplarischen Straßenbaumaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine Draufsicht auf die exemplarische Straßenbaumaschine von 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Führungsbaugruppe eines Führungssystems für die Straßenbaumaschine von 1 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
4 ist eine Explosionsdarstellung der Führungsbaugruppe gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; und
5 ist eine schematische Ansicht der Führungsbaugruppe gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.

Ausführliche Beschreibung
Nachfolgend wird im Detail auf spezifische Ausführungsformen oder Merkmale Bezug genommen, von denen Beispiele in den zugehörigen Zeichnungen veranschaulicht sind. Grundsätzlich können in den Zeichnungen entsprechende Bezugsnummern verwendet werden, um auf gleiche oder entsprechende Teile zu verweisen, z. B. können sich 1, 1', 1", 101 und 201 auf eine oder mehrere vergleichbare Komponenten beziehen, die in den gleichen und/oder verschiedenen dargestellten Ausführungsformen verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine Maschine 100 dargestellt. Die Maschine 100 kann eine Straßenbaumaschine 104 umfassen und eine Fräsmaschine 108, wie beispielsweise einen Fahrbahn-Belagsprofilierer, eine Fahrbahnfräse oder eine Kaltfräse, und/oder dergleichen einschließen. Die Maschine 100 kann zur Modifizierung einer Fahrbahnoberfläche 112 verwendet werden, z.B. zur Durchführung eines Modifikationsvorgangs, wie etwa eines Fräsbetriebs auf der Fahrbahnoberfläche 112. Als ein Beispiel kann der Fräsbetrieb eines oder mehrere von Aufreißen, Entfernen, Mischen und/oder Rückgewinnen von Material von der Fahrbahnoberfläche 112 beinhalten. Bei der Fahrbahnoberfläche 112 kann es sich um eine abgenutzte Fläche einer Fahrbahn 116 handeln, die aus einem oder mehreren von Asphalt, Bitumen, Beton und/oder anderen Fahrbahnoberflächenmaterialien ausgebildet ist. Eine oder mehrere Schichten der Fahrbahnoberfläche 112 können zum Verlegen einer neuen Fahrbahnoberfläche (z. B. durch einen Asphaltfertiger) durch den oben erwähnten Fräsbetrieb abgefräst und entfernt werden.
Obwohl die Maschine 100 die Fräsmaschine 108 beinhalten kann, können ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Offenbarung auch in anderen Maschinen, wie beispielsweise in Straßenfertigern, Planiermaschinen, Abstreifmaschinen, Verdichtermaschinen und/oder in anderen ähnlichen Anwendungen verwendet werden. Viele derartige Verwendungen der Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden dem Fachmann auf dem Gebiet der Technik basierend auf der folgenden Beschreibung deutlich werden. Die Maschine 100 kann ein Fahrgestell oder einen Rahmen 120, eine Arbeitsgerätebaugruppe 124, eine Bedienerstation 128, ein Leistungssystem 132, ein Fördersystem 136, ein Lenksystem 140 und einen Satz von Traktionsvorrichtungen 144 beinhalten.
Die Traktionsvorrichtungen 144 können den Rahmen 120 über der Fahrbahnoberfläche 112 stützen. Die Traktionsvorrichtungen 144 können von dem Leistungssystem 132 zur Fortbewegung der Maschine 100 entlang einer Länge der Fahrbahn 116 angetrieben werden. Die Traktionsvorrichtungen 144 können Raupenketten, Räder oder eine Kombination davon beinhalten, die mit der Fahrbahnoberfläche 112 in Eingriff kommen und sich bewegen können, um die Maschine 100 in Bezug auf die Fahrbahnoberfläche 112 anzutreiben. Exemplarisch kann die Maschine 100 vier Traktionsvorrichtungen beinhalten (z. B. eine in Richtung jeder durch den Rahmen 120 definierten Ecke), obwohl auch eine geringere oder höhere Anzahl von Traktionsvorrichtungen 144 in Betracht gezogen werden kann. Als ein Beispiel können die Traktionsvorrichtungen 144 zwei vordere Traktionsvorrichtungen (d. h. vordere Traktionsvorrichtungen 148), die an einem vorderen Ende 152 des Rahmens 120 angeordnet sind und zwei hintere Traktionsvorrichtungen (d. h. hintere Traktionsvorrichtungen 156), die an einem hinteren Ende 160 des Rahmens 120 angeordnet sind, beinhalten. In einigen Ausführungsformen können die Traktionsvorrichtungen 144 einstellbar an dem Rahmen 120 getragen werden und können unabhängig von dem Rahmen 120 bewegt oder verändert werden, sodass ein Abstand (z. B. eine Höhe) des Rahmens 120 relativ zu der Fahrbahnoberfläche 112 relativ zu den Traktionsvorrichtungen 144 verändert werden kann, damit der Rahmen 120 eine gewünschte Ausrichtung in Bezug auf die Fahrbahnoberfläche 112 einnehmen kann.
Mit Bezugnahme auf 1 und 2 kann das Lenksystem 140 das Lenken der Maschine 100 unterstützen. In diesem Zusammenhang kann das Lenksystem 140 einen oder mehrere Lenkaktoren (z. B. einen vorderen Lenkaktoren 164 und einen hinteren Lenkaktoren 168) beinhalten. Als ein Beispiel kann der vordere Lenkaktor 164 mit den vorderen Traktionsvorrichtungen 148 verbunden sein und kann zum Drehen der vorderen Traktionsvorrichtungen 148 betätigt werden. Ein Drehen der vorderen Traktionsvorrichtungen 148 kann den Lenkwinkel der vorderen Traktionsvorrichtungen 148 verändern und kann bedeuten, dass die vorderen Traktionsvorrichtungen 148 entweder zu einer linken Seite, LS, der Maschine 100 oder zu einer rechten Seite, RS, der Maschine 100 ausgerichtet werden. Das Drehen der vorderen Traktionsvorrichtungen 148 ermöglicht ein Lenken der Maschine 100 entweder zu der linken Seite, LS, oder zu der rechten Seite, RS.
Mit Bezugnahme auf die 2 und 5 kann der vordere Lenkaktor 164 in einigen Ausführungsformen einen Fluidaktor 172 mit einem Zylinder 176 und einer Stange 180 beinhalten. Die Stange 180 kann relativ zu dem Zylinder 176 ausfahrbar (und einziehbar) sein, und sie können gemeinsam eine Kopfendkammer 184 und eine Stangenendkammer 188 (siehe 5) des Fluidaktors 172 definieren. In einigen Ausführungsformen kann ein Ausfahren der Stange 180 relativ zu dem Zylinder 176 (oder aus ihm heraus und von ihm weg) (z. B. ein ausgefahrener Zustand des vorderen Lenkaktors 164) die vorderen Traktionsvorrichtungen 148 zu der linken Seite, LS, drehen, um ein Lenken der Maschine 100 zu der linken Seite, LS, zu ermöglichen. In einigen Ausführungsformen kann ein Einfahren der Stange 180 relativ zu dem (oder in den) Zylinder 176 (z. B. ein eingefahrener Zustand des vorderen Lenkaktors 164) die vorderen Traktionsvorrichtungen 148 zu der rechten Seite, RS, drehen, um ein Lenken der Maschine 100 zu der rechten Seite, RS, zu ermöglichen.
Die Kopfendkammer 184 kann in geeigneter Weise durch Einbringung eines Fluids, z. B. aus einer Fluidquelle 192, druckbeaufschlagt werden, sodass sich die Stange 180 (und der vordere Lenkaktor 164) in den ausgefahrenen Zustand bewegt. Gleichzeitig oder in der Folge kann Fluid aus der Stangenendkammer 188 freigesetzt werden. In ähnlicher Weise kann die Stangenendkammer 188 in geeigneter Weise durch Einbringung eines Fluids, z. B. aus einer geeigneten Fluidquelle (wie der Fluidquelle 192), druckbeaufschlagt werden, sodass sich die Stange 180 (und der vordere Lenkaktor 164) in den eingefahrenen Zustand bewegt. Gleichzeitig oder in der Folge kann Fluid aus der Kopfendkammer 184 freigesetzt werden.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet der vordere Lenkaktor 164 einen Sensor 196, um einen Zustand oder eine Position des vorderen Lenkaktors 164 zu ermitteln. Beinhaltet der vordere Lenkaktor 164 den Fluidaktor 172, kann der Sensor 196 einen Näherungssensor 196' beinhalten, der beispielsweise in der Kopfendkammer 184 angeordnet sein kann. Der Näherungssensor 196' kann einen Abstand oder eine Nähe zwischen der Stange 180 und dem Zylinder 176 ermitteln, um einen Standort der Stange 180 in Bezug auf den Zylinder 176 zu ermitteln, um wiederum den Zustand oder die Position des vorderen Lenkaktors 164 zu ermitteln.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Fluidquelle 192 ein oder mehrere Ventile (siehe z. B. ein Ventil 200), mit denen der Fluiddruck reguliert werden kann, um der Kopfendkammer 184 und/oder der Stangenendkammer 188 zugeführt zu werden und die vorgenannte Funktionsweise des Aktors zu erreichen. Als ein Beispiel beinhaltet das Ventil 200 ein Proportionalwegeventil 200', wie in 5 dargestellt. Das Proportionalwegeventil 200' kann fluidisch mit einer Pilotversorgungsleitung 204 oder mit einer Fluidpumpe 208 gekoppelt sein, um einen Fluiddruck zu empfangen. Das Proportionalwegeventil 200' kann in einer Weise gesteuert werden, die den Fluiddruck entweder in Richtung der Kopfendkammer 184 oder in Richtung der Stangenendkammer 188 des Fluidaktors 172 reguliert und lenkt. Es kann eine Rücklaufleitung 212 vorgesehen werden, die das Ablassen eines Fluiddrucks aus einer der Kopfendkammer 184 und der Stangenendkammer 188 unterstützen kann, während die andere der Kopfendkammern 184 und der Stangenendkammer 188 den Fluiddruck empfangen kann. Andere Konfigurationen und/oder Anordnungen der Fluidquelle 192 können in Betracht gezogen werden.
Der hintere Lenkaktor 168 kann mit den hinteren Traktionsvorrichtungen 156 verbunden sein, um die hinteren Traktionsvorrichtungen 156 zu drehen und eine Bewegung der Maschine 100 entweder zu der linken Seite, LS, oder zu der rechten Seite, RS, zu unterstützen. Einzelheiten, die sich auf die Funktionsweise und/oder die Konfiguration usw. des hinteren Lenkaktors 168 beziehen, können ähnlich wie die Funktionsweise und die Konfiguration des vorderen Lenkaktors 164 sein und werden der Kürze halber nicht erläutert.
Mit erneuter Bezugnahme auf 1 kann die Bedienerstation 128 eine oder mehrere Bedienpersonen der Maschine 100 aufnehmen und ferner eine oder mehrere Steuerungen enthalten, die eine oder mehrere Schalttafeln, Hebel, Lenkeinheiten usw. und eine oder mehrere Eingabe-/Ausgabevorrichtungen 216 umfassen können, die eine oder mehrere Anzeigen, akustische Einheiten, Touchscreens und dergleichen umfassen können. Eine Eingabe zum Einleiten einer Bewegung der Maschine 100 und/oder eine Eingabe zum Einleiten einer oder mehrerer Funktionen der Maschine 100, wie beispielsweise des Fräsbetriebs, kann durch Zugriff auf eine oder mehrere der Steuerungen und/oder der Eingabe-/Ausgabevorrichtungen 216 in der Bedienerstation 128 bereitgestellt werden. In einigen Fällen kann die Maschine 100 eine halbautonome oder vollständig autonome Maschine sein, und in einem solchen Fall kann die Bedienerstation 128 entfernt von der Maschine 100 eingesetzt werden.
Die Arbeitsgerätebaugruppe 124 kann ein Fräsaggregat 220 beinhalten, das zur Modifizierung der Fahrbahnoberfläche 112 eingesetzt werden kann. Das Fräsaggregat 220 kann auf dem Rahmen 120 abgestützt und zum Ermöglichen des Fräsbetriebs ausgelegt sein, während sich die Maschine 100 entlang der Richtung T bewegt. Das Fräsaggregat 220 kann eine Fräskammer und eine Fräswalze 224 beinhalten. Die Fräskammer kann von dem Rahmen 120 der Maschine 100 getragen werden und/oder unter diesem aufgehängt sein, sodass das Fräsaggregat 220, generell als Ganzes, eine Position unter dem Rahmen 120 einnehmen kann, wie dargestellt. Die Fräskammer kann ein Gehäuse des Fräsaggregats 220 definieren und dazu dienen, eine Streuung der zerkleinerten Partikel und/oder des Fräsmaterials, die während des Fräsbetriebs erzeugt werden, innerhalb des durch die Fräskammer definierten Gehäuses (oder innerhalb einer Begrenzung) zu begrenzen und einzuschränken.
Die Fräswalze 224 kann innerhalb der Fräskammer des Fräsaggregats 220 untergebracht sein.
Die Fräswalze 224 kann eingesetzt werden, um während des Fräsbetriebs in die Fahrbahnoberfläche 112 einzugreifen und sie zu fräsen, um das Fräsmaterial und damit die gefräste Fahrbahnoberfläche zu produzieren oder zu erhalten. Die Fräswalze 224 kann Fräswerkzeuge 228 beinhalten. Während eines Fräsbetriebs kann die Fräswalze 224 durch das Leistungssystem 132 angetrieben werden (z. B. mechanisch oder hydraulisch), um sich zu drehen und so den Fräswerkzeugen 228 der Fräswalze 224 zu helfen, eine Fräsmaßnahme gegen eine oder mehrere Schichten der Fahrbahnoberfläche 112 durchzuführen.
In weiteren Einzelheiten kann die Fräswalze 224 während der Drehung abgesenkt werden, um die Fahrbahnoberfläche 112 zu berühren. Dabei können die Fräswerkzeuge 228 eine oder mehrere Schichten (z. B. die oberen Schichten) der Fahrbahnoberfläche 112, mit der die Fräswalze 224 in Berührung kommt, zermahlen und abschleifen. Dabei können die Schichten der Fahrbahnoberfläche 112 in Schutt, Staub und Ablagerungen zerfallen und zur Bildung des Fräsmaterials führen. Mit anderen Worten ermöglicht der Fräsbetrieb die Zerkleinerung einer oder mehrerer Schichten der Fahrbahnoberfläche 112, sodass Fräsmaterial und damit eine gefräste Fahrbahnoberfläche entsteht. Auf diese Weise kann der Fräsbetrieb durch das Fräsaggregat 220 durchgeführt werden, während sich die Maschine 100 über die Fahrbahnoberfläche 112 bewegt (siehe z. B. die beispielhafte Bewegungsrichtung T der Maschine).
Das Fördersystem 136 kann einen oder mehrere Förderer beinhalten, die zur Aufnahme des (z. B. während des Fräsbetriebs produzierten) Fräsmaterials ausgelegt sind. Das Fördersystem 136 kann zum Befördern des Fräsmaterials aus der Fräskammer in eine Abladestelle oder einer Kippmulde eines Transportfahrzeugs (z. B. eines Muldenkippers) (nicht dargestellt) ausgelegt sein, das sich während des Fräsbetriebs vor der Maschine 100 bewegen kann.
Es sei darauf hingewiesen, dass sich die Begriffe „vorwärts“ und „rückwärts“, wie sie in der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, auf eine beispielhafte Bewegungsrichtung der Maschine 100 beziehen, wie sie durch den Pfeil T in 1 und 2 dargestellt ist. Der Pfeil oder die Richtung T, wie angegeben, steht exemplarisch für eine Richtung, in die sich die Maschine 100 im Allgemeinen bewegen kann, um die Fahrbahnoberfläche 112 zu modifizieren. Die Bewegungsrichtung ist exemplarisch von dem hinteren Ende 160 zu dem vorderen Ende 152 definiert. Die in der Offenbarung verwendeten Begriffe „links“ und „rechts“ sind so zu verstehen, dass die Maschine 100 von dem hinteren Ende 160 in Richtung des vorderen Endes 152 betrachtet wird.
Mit Bezugnahme auf die 3, 4 und 5 bezieht sich ein oder beziehen sich mehrere Aspekte der vorliegenden Offenbarung auf ein Führungssystem 240 für die Maschine 100. Das Führungssystem 240 ermöglicht die Führung der Maschine 100 entlang einer Struktur 244 (siehe 2 und 3), sodass die Fahrbahnoberfläche 112 entlang der Struktur 244 modifiziert werden kann, während sich die Maschine 100 in Richtung T bewegt. Zu diesem Zweck kann die Struktur 244 allgemein parallel zu der Fahrbahnoberfläche 112 verlaufen. Mit anderen Worten erstreckt sich die Struktur 244 entlang einer Richtung, in die die Maschine 100 zum Bewegen zum Modifizieren der Fahrbahnoberfläche 112 ausgelegt ist, und kann einen seitlichen Bordstein, einen Bürgersteig und/oder dergleichen beinhalten. Die Struktur 244 kann eine Fläche 248 definieren, die in Bezug auf die Fahrbahnoberfläche 112 eine aufrechte Fläche sein kann. Das Führungssystem 240 beinhaltet eine oder mehrere Führungsbaugruppen, beispielsweise eine erste Führungsbaugruppe 252 und eine zweite Führungsbaugruppe 256. Eine größere oder geringere Anzahl von Führungsbaugruppen kann in Betracht gezogen werden. Die erste Führungsbaugruppe 252 kann an dem vorderen Ende 152 des Rahmens 120 angrenzend an die vorderen Traktionsvorrichtungen 148 der Maschine 100 angeordnet sein, während die zweite Führungsbaugruppe 256 an dem hinteren Ende 160 des Rahmens 120 angrenzend an die hinteren Traktionsvorrichtungen 156 der Maschine 100 angeordnet sein kann. Die bevorstehende Beschreibung beinhaltet Bezugnahmen auf die erste Führungsbaugruppe 252. Eine solche Beschreibung kann äquivalent auch auf die zweite Führungsbaugruppe 256 anwendbar sein. Der Einfachheit halber kann die erste Führungsbaugruppe 252 im Folgenden als eine Führungsbaugruppe 252 bezeichnet werden. Die Führungsbaugruppe 252 beinhaltet ein Stützelement 260, einen Hebel 264, eine Anschlagvorrichtung 266, ein Vorspannelement 272, einen Sensor 276 und eine Steuerung 280.
Das Stützelement 260 kann einen oder mehrere längliche Arme (z. B. Arm 284, siehe 3 und 4) beinhalten und kann die Führungsbaugruppe 252 gegen den Rahmen 120 stützen. Der Arm 284 kann fest (z. B. unter Verwendung von Befestigungselementen oder Schweißen) mit dem Rahmen 120 gekoppelt und angeordnet sein, sich seitlich nach außen von dem Rahmen 120 (z. B. seitlich zu der rechten Seite, RS, des Rahmens 120 oder der Maschine 100, siehe 2) zu erstrecken. Der Arm 284 kann eine starre Struktur beinhalten und kann aus einem oder mehreren von Stahl, einer Legierung, einem hochwertigen Kunststoff, einem Polymer oder einer Kombination von diesen hergestellt sein.
Der Arm 284 kann ferner ein Ende 288 mit einem an dem Ende 288 strukturierten Flansch 292 definieren. Das Ende 288 kann, wie dargestellt, seitlich von dem Rahmen 120 entfernt angeordnet sein. Der Arm 284 kann an dem Ende 288 eine Öffnung 296 definieren, die zum Verlaufen durch und über jeden der Flansche 292 und eine durch den Arm 284 an dem Ende 288 definierte Dicke definiert sein kann. Ferner kann das Stützelement 260 auch eine Leistenplatte 300 definieren. Die Leistenplatte 300 kann sich in Bezug auf den Arm 284 linear nach außen erstrecken (z. B. in Bezug auf eine Verlängerung des Arms 284) und kann sich ferner von dem Ende 288 des Arms 284 seitlich nach außen in Richtung der rechten Seite, RS, des Rahmens 120, wie dargestellt, erstrecken. Die Leistenplatte 300 kann auch einen Befestigungsabschnitt 304 beinhalten, der ein erstes Loch 308 definiert. Ferner kann das Stützelement 260 einen Anschlag 312 beinhalten, der in Form einer verlängerten Platte vorgesehen sein kann, die von der Leistenplatte 300 nach außen (z. B. nach unten in Richtung der Fahrbahnoberfläche 112) vorsteht.
Der Hebel 264 kann eine längliche Struktur beinhalten und ein erstes Hebelende 316 und ein zweites Hebelende 320 gegenüber dem ersten Hebelende 316 definieren. Wie der Arm 284 kann auch der Hebel 264 eine starre Struktur beinhalten, die aus einem oder mehreren von Stahl, einer Legierung, einem hochwertigen Kunststoff, einem Polymer oder einer Kombination davon hergestellt sein kann. Der Hebel 264 kann einen Stift definieren, z. B. einen Hebelstift 324, der an dem ersten Hebelende 316 strukturiert und angeordnet ist. Ferner kann der Hebel 264 eine Öse 328 definieren, die an dem zweiten Hebelende 320 strukturiert und angeordnet ist. Der Hebelstift 324 kann sich allgemein senkrecht zu einer Verlängerung des Hebels 264 erstrecken und kann drehbar in der an dem Ende 288 des Arms 284 definierten Öffnung 296 aufgenommen werden. Der Begriff „allgemein“, wie er hier und in der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, kann Formations- oder Fertigungstoleranzen berücksichtigen.
Der Hebelstift 324 kann einen Gewindeteil 332 und einen Stumpfbereich 336 beinhalten. Bei einem Zusammenbau des Hebels 264 mit dem Arm 284 kann der Hebelstift 324 durch die Öffnung 296 hindurchgeführt werden, sodass der Gewindeteil 332 und der Stumpfbereich 336 außerhalb der Öffnung 296 (z. B. von einer gegenüberliegenden Seite der Öffnung 296 oder von dem Flansch 292 aus) freigelegt werden. Es kann eine Mutter (z. B. eine erste Mutter 340) vorgesehen sein, die auf den Gewindeteil 332 gedreht und festgezogen werden kann, sobald der Gewindeteil 332 von der gegenüberliegenden Seite der Öffnung 296 freigelegt ist, wobei der Stumpfbereich 336 von der gegenüberliegenden Seite der Öffnung 296 oder von dem Flansch 292 nach außen hin freigelegt ist. Auf diese Weise kann der Hebelstift 324 gehalten und schwenkbar mit dem Arm 284 des Stützelements 260 gekoppelt werden. Die schwenkbare Kupplung kann derart sein, dass der Hebelstift 324 in Bezug auf den Arm 284 drehbar sein kann. Ferner kann der Hebel 264 eine sich von einer Außenfläche eines Körpers des Hebels 264 nach außen erstreckende Platte 344 umfassen. Die Platte 344 kann einen Eingriffsabschnitt 348 umfassen, der, wie dargestellt, ein zweites Loch 352 definiert.
Das Vorspannelement 272 kann mit dem Eingriffsabschnitt 348 und dem Befestigungsabschnitt 304 gekoppelt sein. Auf diese Weise kann das Vorspannelement 272 eine Spannung oder eine Vorspannkraft zwischen dem Stützelement 260 und dem Hebel 264 aufbringen. In einigen Ausführungsformen kann das Vorspannelement 272 eine Feder 356 beinhalten, obwohl es auch möglich ist, dass das Vorspannelement 272 andere Vorspannelemente, wie beispielsweise eine Zugschnur und/oder dergleichen, beinhaltet. Die Feder 356 kann ein erstes Federende 360 und ein zweites Federende 364 definieren. Das erste Federende 360 kann mit dem Befestigungsabschnitt 304 gekoppelt (z. B. fest gekoppelt) sein und das zweite Federende 364 kann mit dem Eingriffsabschnitt 348 gekoppelt (z. B. fest gekoppelt) sein, um die Spannung oder die Vorspannkraft zwischen dem Stützelement 260 und dem Hebel 264 aufzubringen. In einigen Ausführungsformen ermöglicht die Vorspannkraft des Vorspannelements 272, dass der Hebel 264 in Bezug auf das Stützelement 260 winkelig vorgespannt wird, um sich seitlich aus dem Rahmen 120 heraus zu erstrecken (z. B. weiter in Richtung der rechten Seite, RS). Ein Winkelversatz des Hebels 264 in Bezug auf das Stützelement 260, über einen Grad hinaus, kann durch den Anschlag 312 gestoppt oder eingeschränkt werden.
Die Anschlagvorrichtung 266 kann mit dem Hebel 264 gekoppelt und zum Anschlagen und zur Führung an der Struktur 244 ausgelegt sein. In einigen Ausführungsformen kann die Anschlagvorrichtung 266, wie dargestellt, eine Rolle 268 beinhalten. Die Rolle 268 kann drehbar mit dem Hebel 264 gekoppelt sein und kann an der Struktur 244 (z. B. an der Fläche 248 der Struktur 244) anliegen und abrollen, um an der Struktur 244 geführt zu werden. Die Rolle 268 kann aus Kautschuk oder einem Polymer bestehen, das der Belastung des Abrollens gegen die Fläche 248 der Struktur 244 und dem äußeren Gelände, in dem die Maschine 100 betrieben wird, standhalten kann. Die Beschreibung in der vorliegenden Offenbarung enthält mehrere Verweise auf die Rolle 268, obwohl es denkbar ist, dass die Anschlagvorrichtung 266 verschiedene andere Vorrichtungen beinhaltet oder für diese repräsentativ ist. Beispielsweise kann die Anschlagvorrichtung 266 eine Skivorrichtung beinhalten, die einem Skibrett oder einem Snowboard (nicht dargestellt) ähnelt und die auf der Struktur 244 gleiten kann, anstatt gegen die Struktur 244 zu rollen. Die Bezugnahme auf die Rolle 268 in der vorliegenden Offenbarung kann daher beispielhaft sein.
Die Führungsbaugruppe 252 kann einen Rollenstift 368 beinhalten, der durch jede der Rollen 268 und die Öse 328 (z. B. verschiebbar oder drehbar) verlaufen kann und an dem zweiten Hebelende 320 des Hebels 264 angeordnet ist. Der Rollenstift 368 kann an einem Ende eine Manschette 372 und an dem anderen Ende einen Gewindebereich 376 definieren. Bei einem Zusammenbau der Rolle 268 mit dem Hebel 264 kann der Rollenstift 368 durch die Rolle 268 hindurchgeführt werden, sodass die Manschette 372 an einem Axialende der Rolle 268 anliegt und weiter durch die Öse 328 geschoben werden, sodass der Gewindebereich 376 außerhalb der Öse 328 freigelegt wird. Es kann eine Mutter (z. B. eine zweite Mutter 380) vorgesehen sein, die auf den Gewindebereich 376 gedreht und festgezogen werden kann, sobald der Gewindebereich 376 außerhalb der Öse 328 freigelegt ist. Auf diese Weise kann die Rolle 268 drehbar mit dem Hebel 264 gekoppelt sein.
Der Sensor 276 kann zum Erkennen eines gemessenen Winkels zwischen dem Hebel 264 und dem Stützelement 260 (oder dem Arm 284 des Stützelements 260) ausgelegt sein. Mit anderen Worten kann der Sensor 276 eine mechanische Winkelposition des Stumpfbereichs 336 des Hebelstifts 324 in Bezug auf das Stützelement 260 (oder den Arm 284 des Stützelements 260) erkennen. Zu diesem Zweck kann der Sensor 276 einen Drehpositionssensor 384 mit einem oder mehreren integrierten Schaltkreisen beinhalten, der eine Bewegung (z. B. eine Drehbewegung oder Drehänderung) des Stumpfbereichs 336 des Hebelstifts 324 in Bezug auf den Arm 284 des Stützelements 260 erkennt und die mechanische Winkelposition des Stumpfbereichs 336 in Bezug auf den Arm 284 des Stützelements 260 in ein elektrisches Signal umwandelt oder umsetzt. Zu diesem Zweck kann der Sensor 276 an dem Stützelement 260 (z. B. an dem Ende 288 des Arms 284 oder an dem Flansch 292 des Arms 284) montiert (z. B. fest montiert) werden, um eine solche Drehänderung des Hebelstifts 324 (oder des Stumpfbereichs 336 des Hebelstifts 324) in Bezug auf das Stützelement 260 zu erkennen und wiederum den gemessenen Winkel zwischen dem Hebel 264 und dem Stützelement 260 zu erkennen. Gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Sensor 276 den gemessenen Winkel erkennen, wenn die Anschlagvorrichtung 266 oder die Rolle 268 an der Fläche 248 der Struktur 244 anliegt.
Ferner kann die Führungsbaugruppe 252 ein Gehäuse 388 für den Sensor 276 beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann der Sensor 276 an dem Flansch 292 und um den Stumpfbereich 336 herum positioniert oder montiert sein, sodass der Sensor 276 die mechanische Winkelposition (oder Veränderung) des Stumpfbereichs 336 des Hebelstifts 324 in Bezug auf das Stützelement 260 (oder den Arm 284 des Stützelements 260) erkennen kann, und das Gehäuse 388 kann den Sensor 276 aufnehmen oder umhüllen und an dem Flansch 292 verschraubt sein, um den Sensor 276 vor den Elementen des äußeren Geländes zu schützen. Obwohl der Drehpositionssensor 384 erläutert wird, kann der Sensor 276 optional oder zusätzlich andere Sensoren beinhalten, wie beispielsweise einen Linearsensor zum Erkennen des gemessenen Winkels zwischen dem Stützelement 260 (oder dem Arm 284 des Stützelements 260) und dem Hebel 264. Zusammen können das Gehäuse 388 und der Sensor 276 ein Erfassungssystem 392 definieren.
Die Steuerung 280 kann kommunikativ mit dem Sensor 276 verbunden sein. Die Steuerung 280 kann auch mit der Fluidquelle 192 (z. B. mit dem Proportionalwegeventil 200') und mit dem Sensor 196, der den Zustand oder die Position des vorderen Lenkaktors 164 erfasst, fluidisch gekoppelt sein. Die Steuerung 280 kann auch kommunikativ mit einer oder mehreren anderen Vorrichtungen der Maschine 100 gekoppelt sein, wie beispielsweise den Bedienelementen und/oder den Eingabe-/Ausgabevorrichtungen 216, die in der Bedienerstation 128 der Maschine 100 vorgesehen sind. Die Steuerung 280 kann auch kommunikativ mit einem Speicher 396 gekoppelt sein (der entweder integral oder extern zu der Steuerung 280 ausgelegt sein kann), um einen Satz von Anweisungen zu extrahieren oder abzurufen, den Satz von Anweisungen auszuführen und eine Aufgabe auszuführen, die mit der Führung der Maschine 100 entlang einer Länge der Fahrbahn 116 verbunden ist.
In einigen Ausführungsformen kann die Steuerung 280 zum Empfangen einer Eingabe von den Eingabe-/Ausgabevorrichtungen 216 ausgelegt sein (z. B. wie von einer Bedienperson der Maschine 100 eingeleitet). In Reaktion auf die Eingabe kann die Steuerung 280 den Satz von Anweisungen (z. B. aus dem Speicher 396) abrufen. Ferner kann die Steuerung 280 eine oder mehrere Verarbeitungseinheiten beinhalten, die den Satz von Anweisungen ausführen können, sodass die Steuerung 280 die mit der Führung der Maschine 100 verbundene Aufgabe ausführen kann. In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Aufgabe die Steuerung einer Betätigung des mit den vorderen Traktionsvorrichtungen 148 der Maschine 100 verbundenen vorderen Lenkaktors 164, um die vorderen Traktionsvorrichtungen 148 basierend auf dem gemessenen Winkel zu drehen, um die Fahrbahnoberfläche 112 entlang einer Länge der Struktur 244 zu modifizieren. Einzelheiten in Bezug auf die exemplarische Funktionsweise der Steuerung 280 werden später in der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt.
Die Steuerung 280 kann kommunikativ mit dem elektronischen Steuermodul (ECM) der Maschine (nicht dargestellt) verbunden sein, beispielsweise mit einem Sicherheitsmodul oder einem Dynamikmodul, oder als eigenständige Einheit ausgeführt sein. Optional kann die Steuerung 280 integriert und identisch mit einem der ECM der Maschine 100 sein. Ferner kann die Steuerung 280 eine auf einem Mikroprozessor basierende Vorrichtung und/oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung oder andere logische Vorrichtungen sein, die eine Steuerungsfunktionalität vorsehen, wobei solche Vorrichtungen den Fachleuten auf dem Gebiet der Technik bekannt sind.
In einem Beispiel kann die Steuerung 280 eine oder mehrere Steuerungen beinhalten oder repräsentieren, die über separate oder integral konfigurierte Verarbeitungseinheiten verfügen, um eine Vielzahl von Daten (oder Eingaben oder Befehlen) zu verarbeiten. In einigen Ausführungsformen kann die Übertragung von Daten zwischen der Steuerung 280 und verschiedenen anderen Steuerungen und/oder dem Sensor 276, dem Sensor 196, den Eingabe-/Ausgabevorrichtungen 216, den Bedienelementen usw. drahtlos oder über ein standardisiertes CAN-Bus-Protokoll ermöglicht werden. Ferner kann die Steuerung 280 optimal für die Unterbringung innerhalb bestimmter Maschinentafeln oder -abschnitten geeignet sein, von denen aus die Steuerung 280 für eine einfache Bedienung, Wartung, Kalibrierung und Reparatur zugänglich bleibt.
Die Verarbeitungseinheiten der Steuerung 280 zur Umwandlung und/oder Verarbeitung verschiedener Eingaben, Befehle, Signale und/oder dergleichen, können einen X86-Prozessor, einen Reduced Instruction Set Computing-(RISC-)Prozessor, einen Application Specific Integrated Circuit-(ASIC-)Prozessor, einen Complex Instruction Set Computing-(CISC-)Prozessor, einen Advanced RISC Machine-(ARM-)Prozessor oder einen beliebigen anderen Prozessor beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt.
Beispiele für den Speicher 396 beinhalten ein Festplattenlaufwerk (HDD) und eine Secure-Digital-(SD-)Karte. Ferner kann der Speicher 396 nicht-flüchtige/flüchtige Speichereinheiten wie einen Arbeitsspeicher (RAM) / einen Festwertspeicher (ROM) beinhalten, denen Eingangs- und Ausgangsbusse zugeordnet sein können. Der Speicher 396 kann für die Speicherung verschiedener anderer Anweisungssätze für verschiedene andere Funktionen der Maschine 100 sowie des vorstehend erläuterten Anweisungssatzes ausgelegt sein.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Während eines Arbeitszyklus kann eine Bedienperson der Maschine 100 vor dem Bewegen der Maschine 100 oder vor dem Beginn eines Modifikationsvorgangs an der Fahrbahnoberfläche 112 veranlassen, dass die Führungsbaugruppe 252 (d. h. die Anschlagvorrichtung 266 oder die Rolle 268 der Führungsbaugruppe 252) mit der Fläche 248 der Struktur 244 in Kontakt oder in Anlage gebracht wird. An diesem Punkt kann der Sensor 276 (z. B. der Drehpositionssensor 384) den gemessenen Winkel zwischen dem Hebel 264 und dem Stützelement 260 (oder dem Arm 284 des Stützelements 260) erkennen. Die Steuerung 280 kann den gemessenen Winkel von dem Sensor 276 abrufen und einen Nennwinkel entsprechend dem gemessenen Winkel festlegen. In einigen Ausführungsformen kann der Nennwinkel gleich dem gemessenen Winkel sein. Ferner kann die Steuerung 280 einen vordefinierten Winkelschwellenbereich in Bezug auf den Nennwinkel festlegen. Beispielsweise kann der vordefinierte Winkelschwellenbereich ein Winkelbereich sein, innerhalb dessen der Nennwinkel einen Mittelwert annehmen kann.
Sobald der Nennwinkel und der vordefinierte Winkelschwellenbereich festgelegt sind, kann die Bedienperson das Lenksystem 140 oder die vorderen Traktionsvorrichtungen 148 anpassen (z. B. manuell), um sicherzustellen, dass die vorderen Traktionsvorrichtungen 148 in einem Lenkwinkel ausgerichtet oder gewinkelt sind, der optimal ist (z. B. in einem optimalen Lenkwinkel), damit die Maschine 100 über die Fahrbahnoberfläche 112 angetrieben wird und die Maschine 100 ebenfalls die Fahrbahnoberfläche 112 modifiziert. Sobald die vorderen Traktionsvorrichtungen 148 entsprechend ausgerichtet oder gewinkelt sind, kann die Maschine 100 bewegt werden, und der Modifikationsvorgang über die Fahrbahnoberfläche 112 kann danach eingeleitet werden. Wenn sich im Verlauf einer solchen Bewegung der gemessene Winkel zwischen dem Hebel 264 und dem Stützelement 260 (oder dem Arm 284 des Stützelements 260) ändert und sich außerhalb des vordefinierten Winkelschwellenbereichs bewegt, kann die Steuerung 280 die Betätigung des vorderen Lenkaktors 164 steuern, indem sie den vorderen Lenkaktor 164 bewegt und wiederum die vorderen Traktionsvorrichtungen 148 basierend auf dem gemessenen Winkel so dreht, dass der gemessene Winkel innerhalb des vordefinierten Winkelschwellenbereichs bleibt oder in diesen zurückkehrt. Auf diese Weise wird die Fahrbahnoberfläche 112 entlang einer Länge der Struktur 244 modifiziert.
In einigen Ausführungsformen kann die Steuerung 280 die Betätigung des vorderen Lenkaktors 164 durch Zuordnen eines Lenkwinkels (für die vorderen Traktionsvorrichtungen 148), der dem gemessenen Winkel entspricht, und durch Betätigen des vorderen Lenkaktors 164 um einen entsprechenden Betrag steuern, um den Lenkwinkel (für die vorderen Traktionsvorrichtungen 148) zu erreichen. Um den Lenkwinkel entsprechend dem gemessenen Winkel zuzuordnen, kann die Steuerung 280 eine oder mehrere Karten, Diagramme oder Nachschlagetabellen aus dem Speicher 396 abrufen, um einen Lenkwinkel zu ermitteln, der dem gemessenen Winkel (oder einer Abweichung des gemessenen Winkels von dem Nennwinkel) entsprechen kann. Ferner kann die Betätigung des vorderen Lenkaktors 164 um einen entsprechenden Betrag zum Erreichen des Lenkwinkels die Steuerung einer Bewegung des Proportionalwegeventils 200' beinhalten, sodass dem vorderen Lenkaktor 164 (z. B. dem Fluidaktor 172) ein entsprechender Anteil an Fluiddruck oder ein regulierter Fluiddruck zugeführt werden kann. Auf diese Weise kann der Lenkwinkel (d. h. der verbundene Lenkwinkel) für die vorderen Traktionsvorrichtungen 148 erreicht werden. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerung 280 das Erreichen des verbundenen Lenkwinkels durch Abrufen und/oder Überwachen von Daten des Sensors 196 bestätigen. Durch das Erreichen des verbundenen Lenkwinkels für die vorderen Traktionsvorrichtungen 148 kann der gemessene Winkel in dem vordefinierten Winkelschwellenbereich beibehalten und/oder wieder in diesen zurückgeführt werden.
Es ist anzumerken, dass der vordefinierte Winkelschwellenbereich einen Totbereich bereitstellt, in dem die Steuerung 280 Unebenheiten oder Wellen (z. B. kleinere Unebenheiten oder kleinere Wellen) der Fläche 248 der Struktur 244 berücksichtigen kann, die eine Änderung (z. B. eine kleine Änderung) des gemessenen Winkels verursachen können. In diesem Zusammenhang kann die Steuerung 280 die Betätigung des vorderen Lenkaktors 164 durch Sperren einer Bewegung des vorderen Lenkaktors 164 steuern, wenn der gemessene Winkel innerhalb des vordefinierten Winkelschwellenbereichs liegt.
In einigen Ausführungsformen kann die Steuerung 280 jedoch die Betätigung des vorderen Lenkaktors 164 steuern und den vorderen Lenkaktor 164 entsprechend bewegen, wenn eine Abweichung des gemessenen Winkels von dem Nennwinkel für einen vordefinierten Zeitraum andauert, unabhängig davon, ob die Abweichung dazu führt, dass der gemessene Winkel innerhalb des vordefinierten Winkelschwellenbereichs verbleibt oder nicht. Dauert beispielsweise eine Abweichung des gemessenen Winkels über den Ablauf der vordefinierten Dauer hinaus an, kann die Steuerung 280 ermitteln, dass die Abweichung des gemessenen Winkels einer (wenn auch geringfügigen) Änderung der Ausrichtung oder der strukturellen Konfiguration der Fläche 248 der Struktur 244 entspricht, und kann ermitteln, dass der Lenkwinkel entsprechend der Abweichung des gemessenen Winkels geändert werden muss. Gemäß einem beispielhaften Szenario kann die Steuerung 280, wenn der gemessene Winkel zwischen dem Hebel 264 und dem Stützelement 260 (oder dem Arm 284 des Stützelements 260) von dem Sensor 276 als 140 Grad erkannt wird, 140 Grad als Nennwinkel festlegen. Ferner kann die Steuerung 280 den vordefinierten Winkelschwellenbereich in Bezug auf den Nennwinkel auf einen Bereich von 138 Grad bis 142 Grad festlegen. Wird während des Modifikationsvorgangs oder einer Bewegung der Maschine 100 durch den Sensor 276 der gemessene Winkel als 130 Grad ermittelt, kann die Steuerung 280 ermitteln, dass der gemessene Winkel außerhalb des vordefinierten Winkelschwellenbereichs liegt und dass sich die Maschine 100 möglicherweise näher an die Struktur 244 bewegt.
In Reaktion auf einen solchen Zustand kann die Steuerung 280 den vorderen Lenkaktor 164 anweisen, sich in entsprechender Weise in den ausgefahrenen Zustand zu bewegen (z. B. durch Steuerung des Proportionalwegeventils 200', um der Kopfendkammer 184 des vorderen Lenkaktors 164 einen entsprechenden Fluiddruck zuzuführen), um die vorderen Traktionsvorrichtungen 148 (und die Maschine 100) in Richtung der linken Seite, LS, zu bewegen, bis der gemessene Winkel wieder innerhalb des vordefinierten Winkelschwellenbereichs (z. B. dem Bereich von 138 Grad bis 142 Grad) liegt. Es sei darauf hingewiesen, dass die im obigen beispielhaften Szenario genannten Werte nur zur Veranschaulichung bereitgestellt werden und auch andere Werte beinhalten können. Ferner ist zu beachten, dass der vordefinierte Winkelschwellenbereich in einigen Fällen von der Bedienperson geändert werden kann.
In einigen Ausführungsformen kann der Nennwinkel ein vorbestimmter Winkel sein, und eine Bedienperson kann vor dem Beginn des Modifikationsvorgangs oder einer Bewegung der Maschine 100 die Führungsbaugruppe 252 manipulieren (d. h. die Rolle 268 dazu veranlassen, an der Fläche 248 der Struktur 244 anzuliegen), sodass der gemessene Winkel zwischen dem Hebel 264 und dem Stützelement 260 (oder dem Arm 284 des Stützelements 260) auf den vorbestimmten Winkel festgelegt werden kann. Um eine derartige Manipulation der Führungsbaugruppe 252 zu erreichen, kann die Führungsbaugruppe 252 einen (nicht dargestellten) Mechanismus beinhalten, durch den der Arm 284 anpassbar ist, sodass die Führungsbaugruppe 252 in Bezug auf den Rahmen 120 seitlich (z. B. auf kontrollierte Weise) bewegt werden kann. Beispielsweise kann sich der gemessene Winkel, bei einer Bewegung der Führungsbaugruppe 252 seitlich nach innen in (oder unter) den Rahmen 120 und weg von der Struktur 244, vergrößern; umgekehrt kann sich der gemessene Winkel, bei einer Bewegung der Führungsbaugruppe 252 seitlich aus dem Rahmen 120 heraus und auf die Struktur 244 zu, verringern. Eine Art und Weise, eine solche seitliche Bewegung der Führungsbaugruppe 252 zu erreichen, kann von einem Fachmann auf dem Gebiet der Technik in Betracht gezogen werden, und diesbezügliche Einzelheiten werden nicht erläutert. Darüber hinaus kann die Art und Weise, wie eine seitliche Bewegung der Führungsbaugruppe erreicht wird, einer Bedienperson das Festlegen des gemessenen Winkels auf den vorbestimmten Winkel ermöglichen.
Sobald der gemessene Winkel zwischen dem Hebel 264 und dem Stützelement 260 (oder dem Arm 284 des Stützelements 260) auf den vorbestimmten Winkel festgelegt ist, kann die Steuerung 280 einen dem gemessenen Winkel entsprechenden Lenkwinkel zuordnen und danach die Betätigung des vorderen Lenkaktors 164 so steuern, dass die vorderen Traktionsvorrichtungen 148 derart bewegt werden, dass sie den verbundenen Lenkwinkel vor dem Beginn des Modifikationsvorgangs oder einer Bewegung der Maschine 100 erreichen. Eine Art und Weise der Zuordnung des dem gemessenen Winkel entsprechenden Lenkwinkels und der Steuerung der Betätigung des vorderen Lenkaktors 164 kann ähnlich bleiben, wie vorstehend beschrieben wurde. Ferner kann die Funktionsweise der Führungsbaugruppe 252, sobald sich die Maschine 100 zu bewegen beginnt und/oder der Modifikationsvorgang eingeleitet wird, ähnlich bleiben, wie vorstehend erläutert wurde.
Das Führungssystem 240 stellt im Vergleich zu einer im Allgemeinen manuell ausgeführten Aufgabe eine automatische Führung der Maschine 100 bereit. Auf diese Weise reduziert das Führungssystem 240 die Belastung für die Bedienperson, verbessert den Bedienpersonkomfort und erhöht die Genauigkeit und Effizienz der Bedienung. Das Führungssystem 240 kann auch dazu beitragen, die Anzahl der für die Überwachung der Bewegung und/oder Lenkung der Maschine 100 erforderlichen Bedienpersonen zu verringern und den Platzbedarf innerhalb der Bedienerstation 128 zu reduzieren. Ferner kann die Führungsbaugruppe 252 (d. h. eine oder beide der ersten Führungsbaugruppe 252 und/oder der zweiten Führungsbaugruppe 256) in einer Weise aufgebaut sein, dass sie an beiden Seiten des Rahmens 120 (d. h. sowohl an der rechten Seite, RS als auch an der linken Seite, LS) der Maschine 100 verwendet werden kann, oder dass sie auch an verschiedenen anderen Maschinen verwendet werden kann. Zusätzlich sind die Komponenten der Führungsbaugruppe 252, wie vorstehend beschrieben, einfach im Aufbau und der Konstruktion, leicht herzustellen, einfach zu montieren und fügen der Maschine 100 oder jedem System, das mit der Maschine 100 verbunden sein kann, ein vernachlässigbares Gewicht, Volumen oder Komplexität hinzu.
Für Fachleute auf dem Gebiet ist offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an dem Verfahren und/oder System der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Andere Ausführungsformen werden Fachleuten unter Berücksichtigung der Beschreibung und einem Praktizieren des hierin offenbarten Verfahrens und/oder Systems offensichtlich werden. Es ist beabsichtigt, dass die Beschreibung und die Beispiele als nur exemplarisch angesehen werden, wobei ein tatsächlicher Umfang der Offenbarung durch die folgenden Ansprüche und deren Äquivalente angegeben ist.
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

CN 212294489 [0003]

Claims

Führungssystem (240) für eine Straßenbaumaschine (104), das Führungssystem (240) umfassend: eine oder mehrere Führungsbaugruppen (252, 256), wobei jede Führungsbaugruppe der einen oder mehreren Führungsbaugruppen (252, 256) beinhaltet: ein zum festen Koppeln mit einem Rahmen (120) der Straßenbaumaschine (104) ausgelegtes Stützelement (260); einen Hebel (264), der in Bezug auf das Stützelement (260) winkelig vorgespannt ist und sich seitlich aus dem Rahmen (120) heraus erstreckt; eine mit dem Hebel (264) gekoppelte und zum Anschlagen und zur Führung an einer Struktur (244), die sich entlang einer Richtung erstreckt, in der sich die Straßenbaumaschine (104) bewegt, um eine Fahrbahnoberfläche (112) zu modifizieren, ausgelegte Anschlagvorrichtung (266); einen zum Erkennen eines gemessenen Winkels zwischen dem Hebel (264) und dem Stützelement (260) ausgelegten Sensor (196), wenn die Anschlagvorrichtung (266) an der Struktur (244) anliegt; und eine zum Steuern einer Betätigung eines mit einer oder mehreren Traktionsvorrichtungen (144) der Straßenbaumaschine (104) verbundenen Lenkaktors (164, 168) zum Drehen der einen oder mehreren Traktionsvorrichtungen (144) basierend auf dem gemessenen Winkel zum Modifizieren der Fahrbahnoberfläche (112) entlang einer Länge der Struktur (244) ausgelegte Steuerung (280).
Führungssystem (240) nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (280) zum Steuern der Betätigung des Lenkaktors (164, 168) ausgelegt ist zum: Festlegen eines dem gemessenen Winkel entsprechenden Nennwinkels; und Bewegen des Lenkaktors (164, 168) basierend auf dem gemessenen Winkel, wenn der gemessene Winkel außerhalb eines vordefinierten Winkelschwellenbereichs in Bezug auf den Nennwinkel liegt.
Führungssystem (240) nach Anspruch 2, wobei die Steuerung (280) zum Steuern der Betätigung des Lenkaktors (164, 168) ausgelegt ist zum: Sperren einer Bewegung des Lenkaktors (164, 168), wenn der gemessene Winkel innerhalb des vordefinierten Winkelschwellenbereichs in Bezug auf den Nennwinkel liegt.
Führungssystem (240) nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (280) zum Steuern der Betätigung des Lenkaktors (164, 168) ausgelegt ist zum: Zuordnen eines Lenkwinkels, der dem gemessenen Winkel entspricht; und Betätigen des Lenkaktors (164, 168) um einen entsprechenden Betrag, um den Lenkwinkel zu erreichen.
Führungssystem (240) nach Anspruch 4, wobei der Lenkaktor (164, 168) ein Fluidaktor (172) ist und die Steuerung (280) zum Betätigen des Lenkaktors (164, 168) um den entsprechenden Betrag ausgelegt ist, um ein oder mehrere Ventile (200) zu regeln, um dem Fluidaktor (172) einen geregelten Fluiddruck zuzuführen.
Führungssystem (240) nach Anspruch 5, wobei das eine oder die mehreren Ventile (200) ein Proportionalwegeventil (200') umfassen.
Führungssystem (240) nach Anspruch 1, wobei die eine oder die mehreren Traktionsvorrichtungen (144) zumindest eine an einem Ende (152, 160) des Rahmens (120) positionierte Traktionsvorrichtung (148, 156) beinhalten und die eine oder die mehreren Führungsbaugruppen (252, 256) zumindest eine an dem Ende (152, 160) positionierte Führungsbaugruppe (252, 256) beinhalten, wobei die zumindest eine Traktionsvorrichtung (148, 156) derart positioniert ist, dass die Steuerung (280) zum Steuern der Betätigung des mit der zumindest einen Traktionsvorrichtung (148, 156) verbundenen Lenkaktors (164, 168) ausgelegt ist, um die zumindest eine Traktionsvorrichtung (148, 156) basierend auf dem gemessenen Winkel zwischen dem Hebel (264) und dem Stützelement (260) der zumindest einen Führungsbaugruppe (252, 256) zu drehen.
Führungssystem (240) nach Anspruch 1, wobei das Stützelement (260) einen Befestigungsabschnitt (304) und der Hebel (264) einen Eingriffsabschnitt (348) beinhaltet, wobei jede Führungsbaugruppe (252, 256) ferner ein mit dem Befestigungsabschnitt (304) und dem Eingriffsabschnitt (348) gekoppeltes Vorspannelement (272) beinhaltet, um den Hebel (264) winkelig von dem Stützelement (260) weg vorzuspannen, wobei das Vorspannelement (272) eine Feder (356) beinhaltet.
Führungssystem (240) nach Anspruch 1, wobei: das Stützelement (260) eine Öffnung (296) definiert, der Hebel (264) einen Stift (324) definiert, der durch die Öffnung (296) verläuft, und der Sensor (196) ein Drehpositionssensor (384) ist, der Drehpositionssensor (384) zum Erfassen einer Drehänderung des Stifts (324) in Bezug auf das Stützelement (260) auf dem Stützelement (260) montiert ist, um den gemessenen Winkel zwischen dem Hebel (264) und dem Stützelement (260) zu erfassen.
Führungssystem (240) nach Anspruch 1, wobei: die Anschlagvorrichtung (266) eine Rolle (268) beinhaltet, die drehbar mit dem Hebel (264) gekoppelt ist, um gegen die Struktur (244) anzustoßen und zu rollen, und das Stützelement (260) einen Anschlag (312) beinhaltet, um einen Winkelversatz des Hebels (264) in Bezug auf das Stützelement (260) zu begrenzen.