DE69416664T2

DE69416664T2 - Kontrolleinrichtung für Asphaltfertiger

Info

Publication number: DE69416664T2
Application number: DE69416664T
Authority: DE
Inventors: David Emerson; Andrew W. Green
Original assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Current assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Priority date: 1994-01-18
Filing date: 1994-12-30
Publication date: 1999-09-30
Anticipated expiration: 2014-12-31
Also published as: US5484226A; EP0663473B1; DE69416664D1; EP0663473A1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern der Asphaltmaterialablage mit einem Asphaltfertiger bzw. einer Asphaltiermaschine.

Stand der Technik

Bisher verwendete Asphaltfertiger besitzen Zuführungsförderer und Ausbreitungs- bzw. Verteilungsschraubenförderer, die mechanisch miteinander gekoppelt sind und durch einen einzigen Antriebsmotor angetrieben werden. Sie umfassen Abstreichgatter, die vertikal beweglich sind und angehoben oder abgesenkt werden zum Zwecke der Änderung der Tiefe des Asphaltmaterials, das auf den Zuführungsförderern abgelagert ist, um die Materialmenge zu ändern, die von der Zuführung oder Schütte zum Bereich vor dem Glätt- oder Abstreichbalken geliefert wird.
Diese bisher verwendeten Asphaltfertiger besaßen auch erste und zweite getrennte Systeme, die im wesentlichen identisch waren mit im wesentlichen identischen Steuervorrichtungen. Daher wurden zwei "Ströme" von Asphalt gleichzeitig abgelegt bzw. aufgebracht und der Glättungs- bzw. Abstreichbalken und andere Vorrichtungen waren geeignet, die zwei Ströme zu vermischen bzw. zusammenzubringen, um eine sich ergebende gleichförmige Asphaltstrecke vorzusehen. Das Wort "Asphalt", wie es hierin verwendet wird, bedeutet jegliches Straßen- oder Wegebaumaterial, und zwar unabhängig davon, ob es tatsächlich Asphalt (Bitumen) enthält.
Es ist daher zweckmäßig, eine Steuervorrichtung vorzusehen, die in hohem Maße automatisiert ist, da es so viele Einstellungen gibt, die ein Bediener durchführen muß, um eine gleichmäßige Asphaltstrecke zu erzeugen. Es ist auch zweckmäßig, die Anzahl von Elementen auf der Maschine auf so wenige wie möglich zu vermindern, um eine Verschwendung von Material und Arbeitskraft zu verhindern. Dies gilt insbesondere für Elemente, die durch übliche Elemente ersetzt werden können, die bekannt sind und deren Zuverlässigkeit bewiesen wurde.
Ein Beispiel eines bisher bekannten Asphaltfertigers ist beschrieben in US-A-4,012,160 ("Asphaltiermaschine mit umschlossenem Materialabteil"), das am 15. März 1977 an Jimmy L. Parker ausgegeben wurde. Diese Asphaltiermaschine besitzt erste und zweite Systeme zum Ablegen bzw. Aufbringen von zwei Asphaltströmen, und jedes System umfaßt eine Fördervorrichtung, einen Fördervorrichtungssensor, einen Schraubenförderer und einen Schraubenförderersensor.
Bei der vorliegenden Erfindung besitzt jedes System nur einen einzigen Sensor. Der einzige Sensor ist mit dem Schraubenförderer assoziiert und die Geschwindigkeit des Förderers wird proportional gesteuert zu der Schraubenförderergeschwindigkeit, und der Förderer besitzt keinen Fördersteuersensor.
Die vorliegende Erfindung ist auch mit unterschiedlichen separaten Steuermodulen versehen, die einem Käufer gestatten, nur diejenigen automatischen Steuerungen auszuwählen, die er für die Arten von Arbeiten für notwendig erachtet, die er üblicherweise ausführt.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gesichtet, eines oder mehrere der Probleme zu überwinden, die beim Betrieb von Asphaltiermaschinen auftreten.

Offenbarung der Erfindung

Gemäß einem Aspekt der Erfindung erfolgt die Asphaltmaterialablage mit einem Asphaltfertiger mittels einem Förderer bzw. Transportmitteln und einem drehbaren Schraubenförderer bzw. Verteiler. Der Schraubenförderer ist geeignet zur Aufnahme von Asphalt, der von dem Förderer abgegeben wird, und zum Bewegen und Verteilen des Asphalts. Ein Sensor ist mit dem Schraubenförderer assoziiert zum Abfühlen der Menge von Asphaltmaterial benachbart zu dem Schraubenförderer und zum Liefern von ersten und zweiten Signalen ansprechend auf entsprechende Überschüsse oder Mängel des abgefühlten Asphaltmaterials. Ein erster hydraulischer Motor ist mit dem Schraubenförderer verbunden und treibt diesen an. Ein zweiter hydraulischer Motor ist mit dem Förderer verbunden und treibt diesen an. Eine hydraulische Pumpe ist sowohl mit dem Schraubenförderer als auch mit dem Förderer verbunden und ist geeignet, Druckströmungsmittel zum Betrieb des Schraubenförderers und des Förderers zu liefern. Erste Steuermittel sind vorgesehen zum Empfang der Signale und zum Steuern der Drehzahl bzw. Geschwindigkeit des Schraubenförderers ansprechend auf die empfangenen Signale. Zweite Steuermittel sind vorgesehen zum Steuern des Förderers nur ansprechend auf die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl des Schraubenförderers, wobei der Förderer keinen Förderersensor aufweist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht der Steuervorrichtung dieser Erfindung; und
Fig. 2 ist eine Ansicht von zwei der Steuervorrichtungen dieser Erfindung, und zwar verwendet bei einer Asphaltiermaschine zum gleichzeitigen automatischen Legen bzw. Aufbringen von zwei Strömen von Asphaltmaterial, wobei das zweite System nur in Umrissen gezeigt ist.

Beste Art der Ausführung der Erfindung

In der Beschreibung der Zeichnungen wird aus Gründen der Kürze eine Steuervorrichtung in Einzelheiten mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben. Es ist verständlich, daß die meisten Asphaltiermaschinen zwei Asphaltmaterialströme erzeugen und daß zwei im wesentlichen identische Steuersysteme verwendet werden und vorhanden sind, wie es in Fig. 2 nur in Umrissen gezeigt ist. Es ist auch verständlich, daß verschiedene Elemente einer Asphaltiermaschine in der Technik bekannt sind und nur schematisch gezeigt sind, um das Verständnis der Zeichnungen und der Beschreibung zu vereinfachen.
Bezugnehmend auf Fig. 1 ist ein erstes Steuersystem 2 dieser Erfindung für eine Asphaltiermaschine 4 gezeigt. Wie es in der Technik bekannt ist, besitzt die Asphaltiermaschine 4 einen Förderer bzw. Transportmittel 6 und einen drehbaren Schraubenförderer bzw. Verteiler 8. Der Schraubenförderer 8 ist geeignet zur Aufnahme von Asphalt, der von dem Förderer 6 abgegeben wird, und zum Bewegen und Verteilen des Asphalts. Ein Sensor 10 ist mit dem Schraubenförderer 8 assoziiert zum Abfühlen der Asphaltmaterialmenge benachbart zu dem Schraubenförderer 8 und zum Liefern erster und zweiter Signale ansprechend auf abgefühlte entsprechender Überschüsse oder Mängel des abgefühlten Asphaltmaterials.
Ein erster Hydraulikmotor 12 ist mit dem Schraubenförderer 8 verbunden und treibt diesen an. Ein zweiter Hydraulikmotor 14 ist mit dem Förderer 6 verbunden und treibt diesen an.
Eine hydraulische Pumpe 16 oder zwei oder mehr Pumpen 16, 16' sind mit dem Schraubenförderermotor 12 und dem Förderermotor 14 verbunden und geeignet, Druckströmungsmittel für den Betrieb des Schraubenförderers 8 und des Förderers 6 vorzusehen. Erste Steuermittel 18 sind vorgesehen zum Empfang der Signale von dem Asphaltmaterialsensor 10 und zum Steuern der Drehzahl bzw. Geschwindigkeit des Schraubenförderers 8 ansprechend auf die empfangenen Signale. Zweite Steuermittel 20 sind vorgesehen zum automatischen Steuern des Förderers 6 nur ansprechend auf die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl des Schraubenförderers 8, und der Förderer 6 besitzt keinen Förderersensor und keine Steuerung der Förderergeschwindigkeit bzw. -drehzahl ansprechend auf eine auf dem Förderer 6 abgefühlte Asphaltmaterialmenge.
Die ersten Steuermittel 18 umfassen ein Einstellpunktsignal, und die Drehzahl des Schraubenförderers 8 wird verändert ansprechend darauf, daß sich die empfangenen Signale von dem Einstellpunktsignal um eine vorgewählte Größe unterscheiden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung sind dritte Mittel 22 vorgesehen zum Sperren der ersten Mittel 18 und zum manuellen Steuern der Geschwindigkeit bzw. Drehzahl des Schraubenförderers 8. Vierte Mittel 24 können auch vorgesehen sein zum Sperren der ersten Mittel 18 und zum Umkehren der normalen Drehrichtung des Schraubenförderers 8. Ferner können fünfte Mittel 26 vorgesehen sein zum Sperren der zweiten Mittel 20 und zum manuellen Steuern der Geschwindigkeit des Förderers 6.
Bei der Vorrichtung dieser Erfindung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, sind der Schraubenförderermotor 12 und der Förderermotor 14 in Reihe mit der einzigen Pumpe 16 verbunden. Die zweiten Steuermittel 20 umfassen ein Strömungsumgehungs- bzw. Bypass-Ventil 28, das parallel über den Förderermotor 14 hinweg verbunden ist. Das Bypass-Ventil 28 ist vorzugsweise ein varüables Geschwindigkeitsverhältnissteuerventil, wie es in der Technik von Automatikventilen bekannt ist. Die fünften Steuermittel dieser Erfindung umfassen ein von einem Bediener gesteuertes EIN/AUS-Ventil 26, das über den Schraubenförderermotor 12 hinweg verbunden ist.
Durch Vorsehen der Vorrichtung dieser Erfindung gestattet die Materialzuführung zum Schraubenförderer 8 und die relative Steuerung des Förderers 6 nur ansprechend auf die Schraubenfördererdrehzahlgeschwindigkeit, daß die Asphaltiermaschine ohne steuerbare, variable Zuführgatter konstruiert werden kann. Wie oben erwähnt wurde, vereinfacht die Beseitigung des Betriebs der Steuerung der veränderbaren Zuführgatter durch Automatisieren der Geschwindigkeiten des Schraubenförderers 8 und des Förderers 6 den Betrieb der Asphaltiermaschine und vermindert die Aufmerksamkeit, die von einem Bediener erforderlich ist.
Bezugnehmend auf Fig. 2 ist darin allgemein eine schematische Ansicht der Steuerungen eine Asphaltiermaschine 4 gezeigt, die zwei separate Schraubenförderer 8, 9, Förderer 6, 7, Schraubenfördererhydraulikmotoren 12, 13, Fördererhydraulikmotoren 14, 15, erste Steuermittel 18, 19 und zweite Steuermittel 20, 21 aufweist, die erste und zweite Steuersysteme 2, 30 definieren, die im wesentlichen identisch sind und durch Strömungsmittel von einer einzigen oder mehreren Hydraulikpumpen 16, 16' angetrieben werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der erste Schraubenförderermotor 12 und der erste Förderermotor 14 in Reihe mit der Pumpe 16 verbunden, und der zweite Schraubenförderermotor 13 und der zweite Förderermotor 15 sind in Reihe mit der Pumpe 16' verbunden.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Beim Betrieb des Steuersystems dieser Erfindung kann das gesamte System mit einer Vielzahl von Modulen aufgebaut werden und an die Käuferwünsche angepaßt werden. Beispielsweise könnte der Käufer die Umkehrfunktion eliminieren durch Weglassen der vierten Mittel 24, oder er könnte die manuelle Steuerfunktion der dritten Mittel 22 weglassen. Das System kann auch mit einer einzigen Pumpe 16 für die Motoren oder für eine veränderliche Anzahl von Motoren für die zwei Schraubenförderer- und Förderermotoren betrieben werden.
Das Materialzuführungssystem besteht aus einem linken und einem rechten System, die unabhängig voneinander und spiegelbildlich zueinander sind, wie oben beschrieben wurde. Das Zuführsystem ist elektrohydraulisch. Eine Strömung von der Systempumpe steuert die Schraubenförderergeschwindigkeit bzw. -drehzahl und stellt die Maximalgeschwindigkeit für den Förderer ein. Die Förderergesehwindigkeit wird auch gesteuert durch ein Strömungsbypassventil, das parallel über den Förderermotor hinweg geschaltet ist. Mit dem Ventil kann die Systempumpenströmung um den Förderermotor herum geleitet werden, was die Förderergeschwindigkeit weiter begrenzt. Die EIN/AUS-Ventile sehen eine Rückwärtsdrehung vor oder gestatten, daß der Schraubenförderer umgangen wird.
Das Materialzuführungssystem besitzt zwei Grundbetriebsarten, AUTO und OVERRIDE. In der AUTO-Betriebsart überwacht ein Materialsensor die Asphaltmenge am Ende des Glättungsbalkens und vermindert proportional die Systempumpenströmung und damit die Förderer- und Schraubenförderergeschwindigkeit, wenn die Materialmenge ansteigt. In der OVERRIDE- Betriebsart ist die Systempumpe und daher die Förderer- und Schraubenförderergeschwindigkeit auf einem vorbestimmten Pegel bzw. Wert festgelegt. Die OVERRIDE-Betriebsart wird typischerweise verwendet für spezielle Betriebsbedingungen, wie beispielsweise beim Auffüllen bzw. Vorladen von Material beim Starten der Asphaltiermaschine, beim Ausleeren von Material beim Reinigen der Asphaltiermaschine, oder beim temporären Hinzufügen oder Vermindern von Material während des Asphaltierbetriebs.
Der Traktor- bzw. Fahrzeugbediener kann auch das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Schraubenförderer und dem Förderer steuern durch Regeln des hydraulischen Strömungsmittelstroms durch das Bypassventil. Ändere Aspekte und Vorteile der Erfindung können erhalten werden aus einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der beigefügten Ansprüche.

Claims

1. Vorrichtung zur Steuerung der Materialablage von Asphalt mit einem Asphaltfertiger (4) mit Transportmitteln (6) und einem drehbaren Verteiler (8), wobei der Verteiler (8) zur Aufnahme des von den Transportmitteln (6) abgegebenen Asphalts geeignet ist und diesen bewegt und verteilt, und ferner mit einem Sensor (10) assoziiert mit dem Verteiler (8) zum Abfühlen der Menge an Asphaltmaterial benachbart zu dem Verteiler (8) und zur Lieferung erster und zweiter Signale ansprechend auf die entsprechenden abgefühlten Überschüsse oder Unterschüsse von abgefühltem Asphaltmaterial, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:

einen ersten Hydraulikmotor (12) verbunden mit dem Verteiler (8) und diesen antreibend;

einen zweiten Hydraulikmotor (14) verbunden mit den Transportmitteln (6) und diese antreibend;

eine sowohl als auch mit dem Verteilermotor (12) und den Transportmitteln (14) verbundene Hydraulikpumpe (16) geeignet zum Vorsehen von unter Druck stehendem Strömungsmittel für den Betrieb des Verteilers (8) und der Transportmittel (6); wobei der Verteilermotor (12) und der Transportmittelmotor (14) in Serie mit der Pumpe (16) geschaltet sind;

erste Steuermittel (18) zum Empfang der Signale und zur Steuerung der Drehzahl oder Geschwindigkeit des Verteilers (8) ansprechend auf die empfangenen Signale, wobei die ersten Steuermittel (18) ein Einstellpunktsignal aufweisen und die Drehzahl des Verteilers (8) ansprechend auf die empfangenen Signale geändert wird, die sich von dem Einstellpunktsignal um eine vorbestimmte Größe unterscheiden; und

zweite Steuermittel (20) zum Steuern der Transportmittel (6) nur ansprechend auf die Geschwindigkeit oder Drehzahl des Verteilers (8), wobei die Transportmittel (6) keinen Transportmittelsensor aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit dritten Mitteln (22) zum Abschalten der ersten Steuermittel (18) und zum manuellen Steuern der Drehzahl oder Geschwindigkeit des Verteilers (8).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, mit vierten Mitteln (24) zum Umkehren der normalen Drehrichtung des Verteilers (8).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit fünften Mitteln (26) zum Abschalten der zweiten Steuermittel (20) und zum manuellen Steuern der Geschwindigkeit der Transportmittel (6).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die fünften Mittel (26) ein Ein/Aus- Ventil aufweisen, und zwar angeschaltet am Verteilermotor (12).

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem Strömungsbeipaßventil (28) verbunden mit den Transportmitteln (6) und parallel geschaltet über den Transportmittelmotor (14).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Strömungsbeipaßventil (28) ein Steuerventil mit variablem Geschwindigkeitsverhältnis ist.

8. Vorrichtung zur Steuerung der Materialablage von Asphalt mit einem Asphaltfertiger (4) mit dualen, gesonderten Verteilern (8, 9) und Transportmitteln (6, 7), ersten und zweiten Verteiler-Hydraulikmotoren (12, 13), ersten und zweiten Transportmittelhydraulikmotoren (14, 15), ersten und zweiten Steuermitteln (18, 19, 20, 21) die erste und zweite Steuersysteme (2, 30) definieren, und mit einem Sensor der den Verteilern (8, 9) zugeordnet ist um die Menge des Asphaltmaterials benachbart zu den Verteilern (8, 9) abzufühlen und erste und zweite Signale zu liefern, und zwar ansprechend auf die entsprechenden Überschüsse und Unterschüsse von abgefühltem Asphaltmaterial, wobei die Vorrichtung ferner folgendes aufweist:

mindestens eine hydraulische Pumpe (16, 16') verbunden mit beiden Verteilermotoren (12, 13) und Transportmittelmotoren (14, 15) und geeignet zur Lieferung von unter Druck stehendem Strömungsmittel für den gesonderten Betrieb der ersten und zweiten Systeme (2, 30), wobei der erste Verteilermotor (12) und der erste Transportmittelmotor (14) in Serie mit der Pumpe (16) geschaltet sind und wobei der zweite Verteilermotor (13) und der zweite Transportmittelmotor (15) in Serie mit der Pumpe (16') geschaltet sind,

erste Steuermittel (18, 19) zum Empfang der Signale und zum Steuern der Drehzahl der Verteiler (8, 9) ansprechend auf die empfangenen Signale, wobei die ersten Steuermittel (18, 19) ein Einstellpunktsignal aufweisen und die Drehzahl der Verteiler (8, 9) ansprechend auf die empfangenen Signale die sich vom Einstellpunktsignal um eine vorgewählte Größe unterscheiden geändert wird; und

zweite Steuermittel (20, 21) zur Steuerung der Transportmittel (6, 7) nur ansprechend auf die Drehzahl der Verteiler (8, 9), wobei die Transportmittel (6, 7) keinen Transportmittelsensor aufweisen.