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TECHNISCHES GEBIET
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Die Offenbarung betrifft allgemein Maschinen und Steuerungsstrategien, die zur Verdichtung von Materialien verwendet werden, und insbesondere das proaktive Variieren des Verdichtungsaufwands auf einer Materialdecke, die sich an einem Arbeitsstellenbereich befindet, in Ansprechen auf zuvor kartierte Daten in Bezug auf den Verdichtungsaufbau dieses spezifischen Arbeitsstellenbereichs.
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HINTERGRUND
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In der Bauindustrie hängt die Qualität und Haltbarkeit der Endoberfläche, die verlegt wird (ob Asphalt, Beton oder ein anderes Material), stark vom Substrat oder Belagsmaterial ab, das sich darunter befindet. Dementsprechend muss die Verdichtung der Substratmaterialien bei der Vorbereitung der Einbaustelle sorgfältig geplant und überwacht werden, um die gewünschte Endoberfläche bereitzustellen. Aufgrund der Variabilität des Baustellenzustands können der Aufbau und die Verdichtung des Substrats über verschiedene Stellen an der Einbaustelle beträchtlich variieren. Zusätzlich gibt es Fälle, in denen mehrmals ein Verdichtungsaufwand durch mehrere Maschinen an derselben Stelle angewendet wird, bevor die Endoberfläche darüber verlegt wird.
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Im Allgemeinen erreicht man die gewünschte Einbaustellenvorbereitung durch Verdichtung, indem eine Maschine mit rotierenden Walzen über das gegenständliche Substrat gefahren, geschoben oder geschleppt wird, um seine Dichte und Gleichmäßigkeit zu erhöhen. Verdichter sind oft mit Vibrationsgeräten ausgestattet, um die Energieübertragung zwischen dem Verdichter und dem Substrat zu erhöhen und zu steuern. Wie oben angemerkt reagieren unterschiedliche Substrate, und ähnliche Substrate, die unterschiedliche Qualitäten wie Feuchtigkeitsgehalt, Dicke und andere Qualitäten aufweisen, tendenziell unterschiedlich auf die Wechselwirkung des Verdichters mit dem Substrat. Die Reaktion eines Materials auf die Wechselwirkung mit dem Verdichter kann die Glattheit beeinflussen, die schließlich in der Endoberfläche erreicht werden kann.
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Im Stand der Technik sind verschiedene Maschinen zur Vorbereitung eines Unterbaus vor der Vorbereitung des Belags, auf dem die Endoberfläche verlegt wird, bekannt. Diese Maschinen umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Kaltfräsen, Recycler und andere Aufbereitungsmaschinen. Im Allgemeinen bewegen sich diese Maschinen über einen Bereich einer Arbeitsstelle, auf der eine Materialdecke verlegt werden soll, und verarbeiten das bestehende Material, entweder durch Vermahlen, Mischen und Wiederablegen des Materials, oder durch Abtragen einer Materialschicht zur Ablage an einer anderen Stelle.
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Wie oben angemerkt können unterschiedliche Materialien stark variierende "Verdichtungsreaktionen" oder Veränderung ihrer Eigenschaften zeigen, die aus der Bearbeitung mit einer Verdichtungsmaschine resultieren. Zum Beispiel können sandige oder körnige Böden jedes Mal, wenn ein Verdichter über einen gegebenen Bereich geführt wird, eine andere Veränderung der relativen Steifigkeit zeigen als Böden mit hohem Tongehalt. Lokale Variationen in der Materialzusammensetzung oder im Feuchtigkeitsgehalt innerhalb eines Arbeitsbereichs sowie Veränderungen im Feuchtigkeitsgehalt über die Zeit können ebenfalls zu einer ungleichmäßigen Steifigkeit führen, sogar wenn die Bearbeitung mit dem Verdichter sehr gleichmäßig erfolgt ist. Wie viele andere Schwerlast-Baumaschinen können Verdichter sehr kostspielig im Betrieb sein, und somit führen unnötige Arbeits- oder Ausbesserungsmaßnahmen zu unerwünschten Kosten. Zusätzlich wird angemerkt, dass eine übermäßige Verdichtung problematisch sein kann, nicht nur wegen der vergeudeten Zeit und der Kosten, sondern auch aufgrund der Tatsache, dass eine übermäßige Verdichtung sogar zur Verschlechterung der Verdichtung oder einer Zerstörung von Aggregatmaterial aufgrund der hohen Amplitude eines Vibrationsverdichtungssystems oder zur Überverdichtung durch übermäßigen Verdichtungsaufwand führen kann.
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Daher wurden signifikante Anstrengungen unternommen, um die Substratqualität, Verdichtung etc. vor und während der Endverdichtung zu überprüfen, bevor die Endoberfläche darüber verlegt wird. Zum Beispiel umfassen einige bekannte Verfahren das Erfassen der Qualität der Verdichtung durch Entnahme einer Probebohrung und Analysieren der Probe in einem Labor. Zumindest ein Teil der Nachteile dieses Verfahrens umfasst, dass es zeitaufwändig ist, die Messung nur durch punktuelle Prüfung erfolgt und nur nach Abschluss zumindest des ersten Verdichtungsvorgangs; dadurch wird es schwierig, wenn nicht gar unmöglich, den Verdichtungsaufwand während der Verdichtung nachzustellen. Andere bekannte Verfahren zur Prüfung der Verdichtung umfassen die Verwendung elektronischer Messfühler, die manuell auf die Stelle angewendet werden und in der Lage sind, den bestehenden Verdichtungsgrad an einem gegebenen Punkt zu erfassen. Solche elektronischen Messfühler haben den Vorteil, dass sie einzelne Resultate bereits liefern, während die Verdichtung noch im Gange ist. Doch auch in diesem Messverfahren macht es der punktuelle Charakter der Messungen unmöglich, Ergebnisse über die gesamte behandelte Oberfläche zu erhalten.
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Weitere intelligente Verdichtungstechnologien finden immer weitere Zustimmung und Anwendung. Zum Beispiel offenbart das
US-Patent Nr. 8,057,124 B2 , das an Wacker Neuson Produktion GmbH & Co. erteilt wurde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung von Erdparametern. Das Patent offenbart ein System und Verfahren zur Annäherung des tatsächlichen Gradienten der Kontaktkraft und eines Kontaktoberflächenparameters, das die Geometrie und Gestalt der Kontaktoberfläche berücksichtigt, um einen dynamischen Verformungsmodul zu berechnen. Außerdem offenbart das
US-Patent Nr. 7,873,492 , das an die Hamm AG erteilt wurde, ein Verfahren zur Prognose der Verdichtung über eine gesamte Teilfläche unter Nutzung von Daten, die aus Teilsegmenten davon gewonnen wurden. Während die in diesen Patenten offenbarten Systeme und Verfahren einen gewissen Nutzen haben, bietet keines davon eine proaktive Steuerung einer Verdichtungsvorrichtung, bevor die Verdichtungsvorrichtung den zuvor kartierten Arbeitsstellenbereich erreicht.
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Zusammenfassung
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Gemäß einem Aspekt wird ein System zum proaktiven Variieren des Verdichtungsaufwands auf einer Materialdecke, die sich an einem Arbeitsstellenbereich befindet, in Ansprechen auf zuvor kartierte Daten in Bezug auf den Verdichtungsaufbau desselben geschaffen. Insbesondere werden in einigen Aspekten der Offenbarung Systeme und Verfahren zum proaktiven Variieren des Verdichtungsaufwands auf einer Materialdecke offenbart, umfassend eine Arbeitsstelle und unter Verwendung historischer Verdichtungsdaten (oder Verdichtungsdaten von anderen Quellen) mit präzisen Positions- und Maschinenmessdaten in Bezug auf diesen Arbeitsstellenbereich. In einigen Aspekten der Offenbarung kann die zusätzliche Menge an Verdichtung berechnet werden, die notwendig ist, um die genau gewünschte Menge an Verdichtung bereitzustellen. In Übereinstimmung damit kann eine Verdichtungsmaschine mit variablem Verdichtungsaufwand, etwa einer variablen Vibrationsfrequenz und/oder -amplitude, automatisch und proaktiv auf Grundlage der vorstehend erwähnten historischen Daten oder anderer Verdichtungsdaten auf proaktive Weise eingestellt werden, um genau die Menge an Verdichtung bereitzustellen, die notwendig ist, um die gesamte gewünschte endgültige Verdichtung bereitzustellen.
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In Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung können die proaktiven Veränderungen der Vibrationsfrequenz, -amplitude, etc. in Echtzeit erfolgen, während die Verdichtungsmaschine sich einem zuvor kartierten Arbeitsstellenbereich, der eine Veränderung im Verdichtungsaufwand benötigt, um die gewünschte Gesamtverdichtung bereitzustellen, annähert oder diesen bearbeitet. Die Offenbarung vermeidet somit, dass reaktive Veränderungen des Verdichtungsaufwands auftreten, nachdem die Verdichtungsmaschine an dem spezifischen Arbeitsstellenbereich angekommen ist oder diesen sogar durchlaufen hat, oder dass nicht die gesamte Menge an Verdichtung, die notwendig ist, in einem einzelnen Durchgang bereitgestellt wird. Zusätzlich kann das offenbarte System in vorteilhafter Weise den Betrieb der Verdichtungsmaschine an der falschen Arbeitsstellenposition verhindern, oder in Umständen, wo mehr als eine Maschine an einer Arbeitsstelle verwendet wird, den Einsatz der falschen Maschine an der falschen Position verhindern. Des Weiteren kann in Übereinstimmung mit der Offenbarung das offenbarte System verwendet werden, um mehrere Verdichter zu steuern, so dass sie die gewünschte Verdichtung für Teilsegmente der Arbeitsstelle bereitstellen.
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Gemäß einem Aspekt der Offenbarung können die Arbeitsstelleninformationen von mehreren Quellen stammen, die, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, einen früheren Durchgang der Verdichtungsmaschine, andere Maschinen an der Arbeitsstelle, oder speziell konstruierte und implementierte Arbeitsstellenüberwachungen, Versuche etc. umfassen können. Zusätzliche Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfassen ein System zur Steuerung des Baumaschinenverkehrs an einem Arbeitsstellenbereich, darunter aller Maschinen, die eine Bodenverdichtung verursachen, nicht nur speziell zur Verdichtung gebauter Maschinen. Zusätzlich kann die vorliegende Offenbarung eine automatisierte Steuerung aller Verdichtungsmaschinen an einer Arbeitsstelle bereitstellen, um sicherzustellen, dass die richtige Maschine an der richtigen Position verwendet wird, um proaktiv die gewünschte Verdichtung bereitzustellen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Seitenansicht eines beispielhaften Verdichters zur Verwendung in Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung; und
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2 ist eine bildliche Darstellung einer Anzeige, die eine kartierte Asphaltierungs-Arbeitsstelle gemäß Aspekten der Offenbarung veranschaulicht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die Offenbarung betrifft allgemein ein System und Verfahren zum proaktiven Variieren des Verdichtungsaufwands auf einer Materialdecke, die sich an einem Arbeitsstellenbereich befindet, in Ansprechen auf zuvor kartierte Daten in Bezug auf den Verdichtungsaufbau dieses spezifischen Arbeitsstellenbereichs. Insbesondere betrifft die Offenbarung proaktive Veränderungen der Vibrationsfrequenz, -amplitude, etc., die in Echtzeit auf Verdichtungsmaschinen angewendet werden können, während sich die Verdichtungsmaschinen Arbeitsstellenbereichen nähern oder diese bearbeiten, die zuvor mit spezifischen Verdichtungsinformationen in Bezug auf Teilsegmente der Arbeitsstelle kartiert wurden.
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In Übereinstimmung damit veranschaulicht 1 eine Seitenansicht eines Verdichters 10, der auf einer Materialdecke Z arbeitet, die sich im Allgemeinen an einem Arbeitsstellenbereich befindet. Insbesondere veranschaulicht 1 einen beispielhaften Verdichter 10 vom Typ mit Eigenantrieb, der über eine Oberfläche S mit eigener Leistung fahren kann, und der Aspekte der Offenbarung implementieren kann. Insbesondere bildet 1 einen Doppelglattwalzenverdichter 10 von dem Typ ab, der üblicherweise auf Asphalt und auch auf feinkörnigen Basismaterialien wie Füllsand verwendet wird. Es sollte jedoch klar sein, dass die vorliegende Offenbarung auch auf Arbeitsmaschinen, einschließlich Verdichter, mit verschiedenen Arten von Spitzen oder "Zähnen" Anwendung findet, die üblicherweise auf Erdmaterialgrundlagen und Unterbauten für den Erdbau verwendet werden, insbesondere für haftende Füllmaterialien. Zusätzlich sind auch Arbeitsmaschinen wie Zweirad- und Vierrad-Verdichter mit Eigenantrieb, Schleppsysteme, Vibrationsmaschinen mit Einzeltrommel und "Stampffuß", Vierrad-Stampfmaschinen, herkömmliche "Schaffuß-"Schlepprollen, etc. bekannt und können in Übereinstimmung mit der Offenbarung verwendet werden. Zusätzlich können Aspekte der vorliegenden Offenbarung andere Typen von Arbeitsstellenmaschinen umfassen, die einen Arbeitsstellenbereich verdichten können (ob sie dazu konstruiert sind oder nicht), was, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Schleppeinheiten, Schürfer, Gelenkslaster, Straßenlaster, etwa Seitenkipper und Hinterkipper; Asphaltiermaschinen; Kaltfräsen; Recycler; etc. umfasst.
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In Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung kann der Verdichter 10 einen Körper oder Rahmen 12 umfassen, der die verschiedenen physischen und strukturellen Merkmale wirkverbindet, die dem Verdichter 10 ermöglichen, seine Funktion zu erfüllen. Diese Merkmale können eine Bedienerkabine 20 umfassen, die oben an dem Rahmen 12 montiert ist, von der aus eine Bedienperson den Betrieb des Verdichters 10 steuern und lenken kann. Zusätzlich können sich ein Lenksystem 21 und ähnliche Steuerungen innerhalb der Bedienerkabine 20 befinden. Um den Verdichter 10 über die Oberfläche S vorzutreiben, kann ein Leistungssystem (nicht dargestellt), wie etwa ein Verbrennungsmotor, ebenfalls an dem Rahmen 12 montiert sein und kann Leistung erzeugen, die umgewandelt wird, um den Verdichter 10 physisch zu bewegen. Wie in 2 dargestellt, können ein oder mehrere Arbeitsaufsätze mit dem Verdichter 10 verbunden sein, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, ein Schild 36. Solche Einrichtungen können Einrichtungen zum Beladen, Heben, Bürsten umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, und können zum Beispiel Schaufeln, Gabelhubeinrichtungen, Bürsten, Greifer, Schneideinrichtungen, Scheren, Aufbrecher/Hämmer, Bohrer und andere umfassen.
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Um die physische Bewegung des Verdichters 10 zu ermöglichen, umfasst der Verdichter 10 eine erste Walzentrommel 24 und eine zweite Walzentrommel 22, die in rollendem Kontakt mit der Oberfläche S steht. Als Referenz kann der Verdichter 10 eine typische Bewegungsrichtung aufweisen, so dass die erste Walzentrommel 24 als die vordere Walzentrommel gelten kann und die zweite Walzentrommel 22 als die hintere Walzentrommel. Die erste (vordere) und zweite (hintere) Walzentrommel 24, 22 können zylindrische Strukturen sein, die drehbar mit dem Rahmen 12 gekoppelt sind und sich in Bezug auf diesen drehen können. Aufgrund ihrer Positionen hinten und vorne sowie ihrer Dimensionen tragen die erste (vordere) und zweite (hintere) Walzentrommel 24, 22 den Rahmen 12 des Verdichters 10 über der Oberfläche S und ermöglichen ihm, sich über die Oberfläche S zu bewegen. Jede Trommel 24, 22 kann mit einer Vibrationsvorrichtung versehen sein, die jeweils eine einstellbare Vibrationsamplitude, einstellbare Vibrationsfrequenz und/oder einstellbare Vibrationsrichtung aufweisen kann. Das Variieren der Energieübertragung könnte auch das Ein- und Ausschalten einer oder beider Vibrationsvorrichtungen umfassen.
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Um die Steuerung und Koordination des Verdichters 10 zu erleichtern, kann ein Steuergerät 39 wie etwa ein elektronisches Steuereinheit 40 eingesetzt werden. Die Hauptschnittstelle (nicht dargestellt) des Steuergeräts 39 kann sich in der Bedienerkabine 20 für den Zugang durch eine Bedienperson befinden und kann mit dem Lenksystem 21, dem Leistungssystem und mit verschiedenen anderen Sensoren und Steuerungen an dem Verdichter 10 kommunizieren. Während das in 1 veranschaulichte Steuergerät 39 als eine einzelne Einheit dargestellt ist, kann das Steuergerät 39 in anderen Ausführungsformen der Offenbarung auf eine Vielzahl von verschiedenen, aber miteinander zusammenarbeitenden Einheiten verteilt, in eine andere Komponente eingebaut oder an einer unterschiedlichen Position an dem Verdichter 10 oder davon entfernt angeordnet sein.
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Das Steuergerät 39 kann Sensoren 32 umfassen, die dazu ausgestaltet sind, einen Parameter zu erfassen, der die Beschleunigung, Geschwindigkeit, und/oder Kraft einer Komponente des Verdichters 10 angibt. Die Komponenten können die erste (vordere) und/oder zweite (hintere) Walzentrommel 24, 22, den Verdichterrahmen 12 oder dergleichen umfassen. Zusätzlich kann mehr als ein Typ von Sensor an dem Verdichter 10 angeordnet sein. Zum Beispiel können Sensoren vorgesehen sein, die die vertikale Beschleunigung der Walzentrommeln 22, 24 erfassen. Solche Sensoren können Beschleunigungsmesser sein und können unter anderem, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Laser-Beschleunigungsmesser, Niederfrequenz-Beschleunigungsmesser, bulk-mikrobearbeitete kapazitive Beschleunigungsmesser, Dehnstreifen-Beschleunigungsmesser, und bulk-mikrobearbeitete piezoelektrische Beschleunigungsmesser sein.
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Gemäß einem Aspekt der Offenbarung können die Sensoren 32 eine Kraft erfassen. In Übereinstimmung mit einer solchen Ausführungsform können die Sensoren 32 Kraftaufnehmer, Dehnungsmessfühler, oder dergleichen sein, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Gemäß einem weiteren Aspekt können die Sensoren 32 an oder nahe einem Mittelpunkt der Achse 30, an oder nahe einer Längsmittellinie des Rahmens 12 angeordnet sein. Die Übertragungssignale können zum Beispiel Schallsignale, Funksignale oder Lasersignale umfassen, die über einen Sender 34 übertragen werden können, die mit den Sensoren 32 in einem Gehäuse 38 verbaut sind. Die Sensoren 32 können einen berührungslosen Sensor umfassen, wie etwa die oben angeführten Beispiele.
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Das Steuergerät 39 kann des Weiteren einen Phasensensor 33 umfassen. Der Phasensensor 33 kann verwendet werden, um den Phasenwinkel einer Vibrationskraft zu messen, die durch die erste (vordere) und/oder zweite (hintere) Walzentrommel 24, 22 auf den Untergrund ausgeübt wird. Der Phasenwinkel kann in Echtzeit gemessen und an ein elektronisches Steuergerät (nicht dargestellt) zur späteren Verwendung in Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung übertragen werden. Das Steuergerät 39 kann des Weiteren einen Positionssensor 46 umfassen, der sich an dem Verdichter 10 befindet und globale oder lokale Positionierungsdaten empfängt, die bei der Feststellung und Nachverfolgung der geographischen Position des Verdichters 10 innerhalb eines Arbeitsstellenbereichs verwendet werden. Gemäß einem Aspekt, der des Weiteren hierin beschrieben wird, können Daten, die über den Positionssensor 46 empfangen werden, mit Daten verknüpft werden, die von den Sensoren 32, 33 kommend empfangen werden, um Verdichtungsdaten in Relation zu den Positionsdaten des Verdichters 10 zur Verwendung in Übereinstimmung mit der Offenbarung zu kartieren. Das Steuergerät 39 kann verwendet werden, um die genaue Menge an zusätzlicher Verdichtung zu berechnen, die nötig ist, um eine gewünschte Menge an Verdichtung in einem bestimmten Arbeitsstellenbereich bereitzustellen. Das Steuergerät 39 kann auch verwendet werden, um Aspekte der Vibrationsgeräte zu steuern, die an jeder Trommel 24, 22 vorgesehen sind, um die Vibrationsamplitude, Vibrationsfrequenz und/oder Vibrationsrichtung zu steuern, um die gewünschte Verdichtung bereitzustellen, wie dies dem gewöhnlichen Fachmann bekannt ist. Das Steuergerät 39 kann kontinuierlich die Vibrationsvorrichtungen in Echtzeit steuern, indem es die Vibrationsamplitude, Vibrationsfrequenz und/oder Vibrationsrichtung variiert, um die gewünschte Gesamtmenge an Verdichtung bereitzustellen, wie sie durch das Steuergerät 39 berechnet wurde.
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Das Steuergerät 39 kann des Weiteren eine elektronische Steuereinheit 40 umfassen, die zumindest einen Datenprozessor 42 und einen computerlesbaren Speicher 44 umfasst. Die elektronische Steuereinheit 40 kann mit den Sensoren 32, 33 und auch mit dem Positionssensor 46 gekoppelt sein, und kann dazu ausgestaltet sein, ein Signal in Bezug auf zuvor kartierte Arbeitsstellenverdichtungsdaten in Ansprechen auf Eingänge auszugeben. Wie in 1 dargestellt kann auch eine Anzeige 48 mit der elektronischen Steuereinheit 40 gekoppelt und in der Bedienerkabine 20 positioniert sein, um einer Bedienperson verschiedene Daten in Bezug auf die Maschinenposition, zuvor kartierte Verdichtungsdaten oder noch andere Parameter anzuzeigen. In dem veranschaulichten Aspekt befindet sich das Steuergerät 39 an dem Verdichter 10.
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Es sollte klar sein, dass in anderen Aspekten das Steuergerät 39 oder Teile davon sich entfernt von dem Verdichter 10 befinden könnten, etwa in einem Verwaltungsbüro direkt vor Ort oder entfernt davon. In einem solchen Aspekt könnten Daten, die in Bezug auf die Stellung des Verdichters 10 gesammelt wurden, und Verdichtungsdaten an einen entfernten Computer übertragen und dort verarbeitet werden, und Steuerbefehle an den Verdichter 10 gesendet werden, um eine Bedienperson anzuweisen, bestimmte Maßnahmen zu ergreifen oder zu unterlassen, oder um den Verdichter 10 anzuweisen, autonom bestimmte Maßnahmen zu ergreifen oder zu unterlassen. Das Ergreifen von Maßnahmen in Ansprechen auf die zuvor kartierten Verdichtungsdaten könnte, wenn es mit aktuellen Positionsdaten kombiniert wird, den Beginn der Bewegung des Verdichters 10 innerhalb eines Arbeitsbereichs, das Stoppen der Bewegung des Verdichters 10 innerhalb eines Arbeitsbereichs, oder das Umleiten oder das Verändern eines geplanten Fahrwegs oder Abdeckungsmusters des Verdichters 10 auf andere Weise umfassen. Der computerlesbare Speicher 44 kann computerausführbaren Code speichern, darunter einen Steuerungsalgorithmus zum Bestimmen der genauen Variation der Vibrationsamplitude, -frequenz, und/oder -drehzahl des Verdichters über einen Arbeitsstellenbereich, um eine gewünschte endgültige Verdichtung des Substrats Z zu erreichen.
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In Übereinstimmung mit der Offenbarung ist 2 eine bildliche Darstellung einer Anzeige, die einen kartierten Verdichtungszustand einer Arbeitsstelle veranschaulicht. Die Arbeitsstelle wurde in kleinere Arbeitsbereiche, oder Teilsegmente, mit einer Länge L und einer Breite W unterteilt. Die Teilsegmente stellen spezifische Informationen dar, die in Bezug auf jedes Teilsegment gesammelt wurden und für den Verdichtungsgrad desselben relevant sind. In Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung kann das Steuergerät 39 dann die zusätzliche Menge an Verdichtung berechnen, die falls überhaupt nötig ist, um die gewünschte Gesamtmenge an Verdichtung für jedes Teilsegment bereitzustellen. Indem eine Karte des Verdichtungsgrads der Teilsegmente der Arbeitsstelle vorgesehen wird, und der Positionssensor 46 eingesetzt wird, kann der Verdichtungsaufwand des Verdichters 10 in Echtzeit eingestellt werden, indem die Geschwindigkeit des Verdichters 10, und/oder die Vibrationsamplitude oder -frequenz der Walzen 24, 22 proaktiv variiert werden, um die genaue gewünschte Gesamtverdichtung für jedes Teilsegment bereitzustellen, das zusätzliche Verdichtung benötigt. In einer Ausführungsform kann die Steuerung manuell durch eine Bedienperson erfolgen. In anderen Ausführungsformen kann der Verdichtungsaufwand automatisch durch das Steuergerät 39 über einen Algorithmus in der elektronischen Steuereinheit 40 eingestellt werden.
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In Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung kann die Information über den Verdichtungszustand der Teilsegmente aus mehreren verfügbaren Quellen abgeleitet werden, die, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Maschinen an der Arbeitsstelle (einschließlich weiterer Verdichter), oder speziell konstruierte und implementierte Arbeitsstellenüberwachungen, Versuche, Probenahmen etc. umfassen kann. Des Weiteren kann die Bewegung von anderen Maschinen an der Arbeitsstelle als Verdichtern über die verschiedenen Teilsegmente gesteuert werden, um eine Verdichtung bereitzustellen (wo eine zusätzliche geringfügige Verdichtung gewünscht wird), oder eine Verdichtung zu verhindern, indem die Maschinen an der Arbeitsstelle von den bereits korrekt verdichteten Teilsegmenten weg umgeleitet werden. Eine solche Steuerung kann in der Form von Meldungen erfolgen, die an die Bedienpersonen der Maschinen an der Arbeitsstelle übertragen werden, oder durch deren automatische Steuerung.
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Insbesondere kann in Aspekten der Offenbarung die Karte der Teilsegmente des Arbeitsbereichs bestimmte Bereiche als bereits wie gewünscht verdichtet ausweisen, und somit den weiteren Verkehr von Maschinen an der Arbeitsstelle über solche Teilsegmente zu "verbieten". In Übereinstimmung damit wird entweder eine Nachricht, die angibt, dass eine Maschine an der Arbeitsstelle sich einem vollständig verdichteten Teilsegment annähert, an die Bedienperson der Maschine in Echtzeit gesendet, um ihn zu warnen, dass er sich dem vollständig verdichteten Teilsegment annähert, oder die Maschine an der Arbeitsstelle wird automatisch gesteuert, um das Teilsegment zu meiden.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Die vorliegende Offenbarung ist in einer Vielzahl von Bauanwendungen nützlich. Durch Einsatz von Aspekten der vorliegenden Offenbarung, um proaktiv den Verdichtungsaufwand auf einer Materialdecke, die sich an einem Arbeitsstellenbereich befindet, in Ansprechen auf zuvor kartierte Daten zu variieren, kann unnötiger oder unerwünschter Verdichtungsaufwand vermieden werden. Der Einsatz der automatischen Steuerung kann Bedienerfehler verhindern helfen und eine effizientere Steuerung an der Arbeitsstelle ermöglichen.
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In Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung auf Grundlage zuvor entwickelter Verdichtungsdaten in Bezug auf Teilsegmente der Arbeitsstelle, kann eine Karte mit dem bestehenden Verdichtungszustand der Teilsegmente erstellt werden. Durch Einsatz der bestehenden Karte kann der gesamte Verkehr an der Arbeitsstelle, unter anderem, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, der Verkehr der Verdichtungsmaschinen, überwacht und gesteuert werden. Des Weiteren kann in Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung die Ausrüstung zur Verdichtung weiter Verdichtungsmessungen durchführen, um von Teilsegment zu Teilsegment zu bestätigen, dass die gewünschte Verdichtung erreicht wurde, und die Kartierung kann in Übereinstimmung damit aktualisiert werden. In spezifischen Ausführungsformen der Offenbarung wird der Verdichtungsaufwand gesteuert, indem die Vibrationsfrequenz und/oder -amplitude der Verdichterwalze, und/oder die Geschwindigkeit des Verdichters über Teilsegmente der Arbeitsstelle variiert wird.
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In Übereinstimmung mit anderen Ausführungsformen der Offenbarung kann die Fahrgeschwindigkeit des Verdichters 10, die Bewegungsrichtung des Verdichters, und/oder der Aufwand des Verdichters über die elektronische Steuereinheit 40 gesteuert werden und kann durch Zugriff auf ein Computernetzwerk über Sender (nicht dargestellt) erfolgen. Die Kommunikationskanäle, die in Verbindung damit verwendet werden können, können ein beliebiger Typ von kabelgebundenem oder drahtlosem elektronischem Kommunikationsnetzwerk sein, z. B. etwa kabelgebundenes/drahtloses lokales Netzwerk (LAN), ein kabelgebundenes/drahtloses PAN (Personal Area Network), ein kabelgebundenes/drahtloses Heimnetzwerk (HAN), ein kabelgebundenes/drahtloses WAN (Wide Area Network), ein Campusnetzwerk, ein Metropolitan-Netzwerk, ein privates Unternehmensnetzwerk, ein virtuelles privates Netzwerk (VPN), ein Internet-Netzwerk, ein Backbone-Netzwerk (BBN), ein globales Netzwerk (GAN), das Internet, ein Intranet, ein Extranet, ein Overlay-Netzwerk, ein Mobilfunk-Netzwerk, ein Personal Communications Service (PCS), unter Verwendung bekannter Protokolle wie etwa Global System for Mobile Communications (GSM), CDMA (Code-Division Multiple Access), W-CDMA (Wideband Code-Division Multiple Access), Wireless Fidelity (Wi-Fi), Bluetooth, Long Term Evolution (LTE), EVolution-Data Optimized (EVDO) und/oder dergleichen, und/oder eine Kombination von zwei oder mehreren davon.
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Die weitere Steuerung in Übereinstimmung mit der Offenbarung kann in einem beliebigen Typ von Computereinrichtungen implementiert werden, z. B. etwa einem Desktopcomputer, PC, Laptop/mobilen Computer, einem persönlichen digitalen Assistenten (PDA), einem Mobiltelefon, einem Tabletcomputer, einer Cloud-Computervorrichtung, und dergleichen, mit kabelgebundenen/drahtlosen Kommunikationsfähigkeiten über die Kommunikationskanäle.
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Die vielen Merkmale und Vorteile der Offenbarung werden aus der detaillierten Beschreibung deutlich, und somit ist die Absicht der nachfolgenden Ansprüche, alle solchen Merkmale und Vorteile der Offenbarung abzudecken, die in den wahren Schutzbereich und Umfang der Offenbarung fallen. Des Weiteren werden dem Fachmann zahlreiche Abwandlungen und Variationen in den Sinn kommen, und es ist nicht beabsichtigt, die Offenbarung auf den genauen Aufbau und Betrieb, wie sie hierin beschrieben werden, zu beschränken, und dementsprechend können alle geeigneten Abwandlungen und Äquivalente als solche betrachtet werden, die innerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung fallen.
