自行进的建筑机械以及运行该建筑机械的方法
【专利摘要】本发明涉及一种自行进的建筑机械和运行该建筑机械的方法，其包含机和底盘，该底盘具有支承在地面上的行走机构。按本发明规定，在用来调节工作装置的工作深度的运行模式中测量由建筑机械施加在行走机构上的支承力，其中根据支承力推断出建筑机械受控或非受控地降低。建筑机械包括测量装置，它具有测量由建筑机械施加到行走机构中的至少一个上的支承力的器件。建筑机械还具有评估单元，如果支承力超出了预先设定的临界值，则该评估单元根据测得的支承力产生电子的控制信号，该控制信号信号代表建筑机械非受控地降低，和/或如果支承力低出或达到了预先设定的临界值，则该评估单元产生了电子的控制信号信号，该控制信号表示建筑机械受控降低。
【专利说明】自行进的建筑机械以及运行该建筑机械的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自行进的建筑机械，尤其是路面铣刨机或露天采矿机，其具有机架和底盘，该底盘具有支承在地面上的行走机构。此外，本发明还涉及一种用来运行这种建筑机械的方法。
【背景技术】
[0002]上述类型的自行进的建筑机械具有设置在机架上的工作装置，它具有待与地面接触的、用来加工地面材料的工作鼓。该工作鼓可指铣刨鼓或切削鼓，借助该工作鼓能够铣去损坏的路面层或开采矿藏。
[0003]在已知的路面统刨机和露天米矿机中，工作鼓设置在朝下敞开的鼓壳体中，它由在工作方向上设置于工作鼓之前的挡板装置和在工作方向上设置于鼓之后的剥离元件封闭。鼓壳体在至少一个侧面由在工作方向上延伸的板封闭，所述板称为边缘保护器。
[0004]如果该建筑机械借助行走机构支承在地面上，则已知的建筑机械的机架可相对于地面调节高度。为此，已知的建筑机械具有用来调节机架高度的装置，该装置由控制单元操控。因为工作装置设置在机架上，所以也可借助机架的高度来调节工作鼓的高度。工作装置还可额外地相对于机架调节高度。
[0005]机架的高度在建筑机械的运行期间这样调节，即工作装置的铣刨鼓嵌入地面中。在此，挡板装置和剥离元件以及边缘保护器必要时可相对于机架调节高度。通常规定，挡板装置、剥离元件、边缘保护器浮动地支承在机架上，因此能够自动地调节高度。因此实现，挡板装置、剥离元件和边缘保护器能够跟随地形表面，并且总是朝下地封闭该鼓壳体。
[0006]为调节工作装置的工作深度，出现的问题是，在机架下降时工作鼓不能足够快速地嵌入地面中。工作鼓嵌入地面中的速度取决于工作鼓的特性、地面材料的特性以及建筑机械的重量。如果工作鼓没有足够快地嵌入地面中，但机架却继续降低，则存在着工作鼓在地面中嵌入太深的危险。该问题在实践中称为“置放孔(Ansetzloch) ”。
[0007]在建筑机械的运行期间还可能出现的是，边缘保护器、剥离元件或挡板装置卡锁在各自的引导器内，所述边缘保护器、剥离元件或挡板装置高度可调节地悬挂或支承在机架上。在边缘保护器、剥离元件或挡板装置卡锁住时，如果所述卡锁突然再次松开，则机架的降低可能会导致建筑机械突然地落到行走机构或工作鼓上。因此，可能会损坏例如工作鼓或传动系。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是，创造一种自行进的建筑机械，其中在调节工作装置的工作深度时防止了机器非受控地降低。本发明的目的是，提供一种运行该建筑机械的方法，借助该方法能够避免机器非受控地降低。
[0009]按本发明，此目的的解决方案通过独立权利要求的特征得以实现。从属权利要求的主题涉及本发明的优选实施例。[0010]按本发明的建筑机械设定了用来调节工作装置的工作深度的运行模式，机架在该运行模式中被降低。该运行模式的特征在于，虽然工作装置在运行，但机器是静止的。就此而言，该运行模式与下述运行模式是不同的，在后述运行模式中在机器的推进过程中运行用来加工地面材料的工作装置。
[0011]本发明的基本原理在于，为了在上述运行模式中避免机器非受控地降低，对由建筑机械施加到行走机构上的支承力进行测量，其中出发点是，如果行走机构在铣刨鼓降低时不是支承在地面上，则建筑机械会出现非受控地降低。
[0012]建筑机械的机架通过以下方式降低，即行走机构和机架相对地相互移动。如果机架应该以比工作鼓嵌入地面的速度更快的速度降低，则行走机构从地面上抬起，因此支承力小于预先设定的、在支承力上测得的临界值，建筑机械以该支承力借助行走机构支承在地面上。在实践中在行走机构从地面上提升的那一瞬间，该支承力立即降为零，并且该降低过程中的控制立即丧失。
[0013]在按本发明的建筑机械中并借助按本发明的方法，通过测量支承力来识别行走机构的提升，其中根据支承力推断出建筑机械的受控降低或非受控地降低。在不受控制地降低时，必须相应地采取相应的措施。
[0014]该支承力原则上只能在行走机构之一上、在行走机构的部分上或在所有可调节高度的行走机构上测量。该支承力优选在所有高度可调节的行走机构上测量，其中如果行走机构中的至少一个从地面上提升起来，则该非受控地降低优选可根据支承力推断出来。
[0015]在本发明的框架内，行走机构理解为所有这样的器件，即借助该器件使建筑机械符合规定地支承在地面上。行走机构可例如是车轮或履带。
[0016]按本发明的建筑机械的特征在于测量装置，它具有用来测量由建筑机械施加到行走机构的至少一个上的支承力或与支承力相关的物理变量的器件。通过探测与支承力相关的变量，可在实践中借助由现有技术已知的器件简单地探测到测量值。
[0017]此外，按本发明的建筑机械还具有评估单元，如果支承力达到或低于预先设定的临界值，则该评估单元根据测得的支承力或与支承力相关的物理变量在建筑机械降低的运行模式中产生信号(以下称为控制信号)，该信号表示建筑机械未按规定的非受控地降低；如果支承力超出了预先设定的临界值，则该评估单元产生的信号代表建筑机械的受控降低。
[0018]在本申请中，控制信号理解为各种变量，借助所述变量可描述受控的或不受控地降低的信息。在优选的实施例中，电子信号用来传递信息，电子信号在此既可数字信号，也指模拟信号。
[0019]本发明的优选实施例规定，用来调节机架高度的控制单元与评估单元这样共同作用，即如果控制单元接收到评估单元的控制信号，该控制信号表示建筑机械的非受控地降低，则在建筑机械降低的运行模式中阻止了建筑机械的进一步降低。备选地还可能的是，只有当控制单元接收到评估单元的控制信号，该控制信号表示建筑机械的受控降低，则释放该高度调节。
[0020]另一优选的实施例规定了信号单元，它具有声学的和/或视觉的和/或触觉的信号传感器，其中如果信号单元接收到评估单元表示建筑机械非受控地降低的控制信号，则该信号单元发出声学的和/或视觉的和/或触觉的信号。备选地，还可将受控降低表示出来。
[0021]高度调节的自动中断或释放以及非受控或受控降低的信号表示也可相互结合，因此表示机器驾驶员介入了机器控制。
[0022]对本发明来说无关紧要的是，建筑机械的哪些部件能在机架进行高度调节时与地面接触。在实践中首先存在着这样的危险，即如果工作鼓在机架降低时没有足够快速地嵌入地面中，则建筑机械会借助工作鼓支承在地面上。
[0023]但如果工作鼓设置在朝下敞开的鼓壳体中，该鼓壳体在至少一侧由高度可调节的边缘保护器封闭，和/或在工作方向上的前侧由高度可调节的挡板装置封闭，和/或在工作方向上的后侧由高度可调节的剥离装置封闭，则借助按本发明的方法和按本发明的装置还能有效地避免，在工作装置的这些部件被卡住并且应在机架降低时再次松开时，建筑机械落在行走机构或工作鼓上。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]下面参照附图详细地阐述了本发明的实施例。
[0025]图1在侧视图中示出了路面铣刨机；
[0026]图2在方块图中示出了路面铣刨机的控制单元、测量装置、评估单元和信号单元；
[0027]图3在明显简化的示意图中示出了路面铣刨机的升降柱和行走机构，其中行走机构支承在地面上；以及
[0028]图4在明显简化的示意图中示出了路面铣刨机的升降柱和行走机构，其中行走机构从地面上提升起来。
【具体实施方式】
[0029]图1在侧视图中示出了路面铣刨机的实施例，其中该实施例涉及小型铣刨机。该路面铣刨机具有由底盘2承载着的机架I。该底盘2具有行走机构3，该行走机构具有一个前轮3A和两个后轮3B。在图1中只看到在工作方向A上的右后轮3B。在已知的建筑机械中，该底盘例如也可具有履带式行进装置，来代替车轮。
[0030]铣刨机械具有设置在机架I上的工作装置4。该工作装置4具有工作鼓，它是指铣刨鼓。图1中不可看到的铣刨鼓设置在工作装置的铣刨鼓壳体6中。在工作方向A的左侧和右侧，铣刨鼓壳体6由边缘保护器7封闭。在图1中只可看到在工作方向A的右侧的边缘保护器7。铣刨鼓壳体6在工作方向A的前侧由挡板装置8封闭，而在工作方向A的后侧由剥离装置9封闭。铣刨机械的驾驶台10连同驾驶员座椅11和控制台12位于铣刨鼓壳体6的上方。
[0031]铣刨机械的机架I可在相对于地面14的表面13调节高度。用来调节机架高度的装置15具有在工作方向A上的左后升降柱和右后升降柱，它们承载着机架。左边的升降柱固定在左边的行走机构3上，而右边的升降柱固定在右边的行走机构3上。图1只示出了右边的升降柱16。如果行走机构3支承在地面14上，则机架I通过升降柱16的驶入和驶出提升，该升降柱由控制单元17操控。因为工作装置4设置在机架I上，所以可借助机架的高度调节来调节铣刨鼓在地势表面上的高度。借助机架的高度调节还可调节同样设置在机架上的边缘保护器7、挡板装置8和剥离装置9的高度。但是，边缘保护器、挡板装置和剥离装置本身也可相对于机架来调节高度。用来调节边缘保护器、挡板装置和剥离装置(它们在图中未示出)的高度的装置为边缘保护器、挡板装置和剥离装置规定了浮动位置，在该浮动位置中边缘保护器、挡板装置和剥离装置浮动地平放在地面上。
[0032]控制单元17规定了运行模式，在该运行模式中铣刨机械的机架I为调节铣刨深度而降低。该过程也称为“置放(Ansetzen) ”。机械驾驶员能够例如通过操纵控制台12上的操纵构件(例如按键或开关)来预先设定该运行模式。
[0033]除了用来操控装置14的控制单元以外，该装置14用来调节具有左右升降柱16的机架的高度，铣刨机械还具有测量装置18、评估单元22和信号单元30，它们在图2中与升降柱16 —起在方块图中示出。所有单元都能构成单独的组件，亦或是建筑机械的中心控制器的组成部分。
[0034]升降柱16被液压地操纵。液压系统在图2中未示出。借助控制单元17能够这样操纵该液压升降柱16，即，如果行走机构3支承在地面上，则升降柱16驶出和驶入，因此提升和降低该机架I。
[0035]测量装置18具有用来测量支承力的器件19，该支承力由铣刨机械施加到行走机构上。该用来测量支承力的器件包含用来测量左后行走机构的支承力的第一测量值传感器19A和用来测量右后行走机构的支承力的第二测量传感器，它们还在下面参照附图3和4进行详细描述。
[0036]测量装置18通过数据线20与评估单元22连接，它们再次借助数据线21与控制单元相连。该测量值传感器19A、19B根据支承力产生信号。在最简单的情况下，如果行走机构支承在地面上，则测量值传感器产生信号；如果行走机构不是支承在地面上，则测量值传感器不产生信号，或反过来。但该测量值传感器也产生与支承力的大小成比例的信号(例如交流电压)，它的幅度借助支承力增大。评估单元22将第一和第二测量值传感器19A、19B的输出信号分别与临界值进行比较，该临界值在最简单的情况下是零。如果第一测量值传感器的输出信号等于零和/或第二测量值传感器的输出信号等于零，则评估单元22产生控制信号，该控制信号表示建筑机械非受控地降低，此时两个后方的行走机构中的至少一个不是支承在地面上。相反，如果第一和第二测量值传感器的输出信号等于零，即两个行走机构都支承在地面上，则评估单元22不产生该控制信号。在这情况下，评估单元22也产生第二控制信号，该第二控制信号表示建筑机械的受控降低。但是，这种信号评估应只理解为多种可能的实施例中的一个，因为相应信号的产生及其评估属于现有技术。
[0037]信号单元30具有声学的和/或视觉的和/或触觉的信号传感器30A、30B、30C。如果信号单元30在由机械驾驶员预先设定的、用来调节铣刨深度的运行模式中接收到评估单元22的控制信号(其表示建筑机械的非受控地降低)，则信号单元给机器驾驶员发出声学的和/或视觉的和/或触觉的信号，因此机械驾驶员能够采取相应的措施，以便再次将机器带入受控的状态中。
[0038]作为实施例假设，机械驾驶员在用来调节铣刨深度的运行模式中比铣刨鼓能嵌入地面的速度更快地降低机架。所以两个行走机构中的至少一个不与地面接触，因此评估单元22产生控制信号，该控制信号表示建筑机械非受控地降低。机械驾驶员迅速地中断机架的降低，其中必要时还可再次提升该机架。则可再次实现受控的降低。
[0039]本发明的另一实施例规定，不仅评估单元22，而且用来调节机架I的高度的控制单元17都接收到表示非受控地降低的控制信号。该控制单元17这样配置，使得它在接收到控制信号之后通过升降柱16阻止或中断高度调节。此外，信号单元30能够指示机械驾驶员进行自动修正。此外，控制单元17还能在接收到控制信号之后还进一步介入机器控制，以便将机器再次带到受控的状态中，例如再次降低已经提升一小段的行走机构3，直到评估单元接收到表示受控降低的控制信号。该修正能够由控制单元按固定的、预先设定的程序流程来实施。因此确保，既使机械驾驶员没有手动地实施修正时，也能迅速地修正未受控降低。
[0040]图3和4在简化的示意图中示出了两个后方升降柱16之一以及所属的行走机构3，该行走机构是指应支承在地面上的车轮。升降柱16具有活塞/缸筒装置23，它设置在上方和下方的引导管24、32中，该引导管同中心地包围着该活塞/缸筒装置23。上方的引导管24在下方部件的区域中与只示意示出的机架I相连。上方的引导管24在上侧由盖子25封闭，该盖子具有洞口 26。活塞/缸筒装置23的活塞23B在上侧具有引导块28，该引导块纵向可推移地引入盖子25的洞口 26中。引导块28的上侧与板29相连，该板的直径大于盖子的洞口。因此，缸筒23能够在引导管24、32中在预先设定的间隙内上下摆动，其中间隔31的大小在板29的下侧和盖子25的上侧之间增大或缩小。如果行走机构3支承在地面14上，则缸筒23A借助其上侧支撑在盖子25的下侧上。图3示出了升降柱16，此时行走机构3支承在地面14上。而图4示出了升降柱，此时行走机构不与地面的接触。
[0041]在本实施例中，测量值传感器19例如是电感式或电容式的接近开关，它测量板29的下侧和盖子25的上侧之间的间距。但也可设置电子开关触点来代替接近开关，如果建筑机械在行走机构上施加支承力，则该电子开关闭合或开启。活塞/缸筒装置23的无间隙支承能与间距传感器一起简单且可靠地探测到机器未受控地降低。
【权利要求】
1.一种自行进的建筑机械，尤其是路面铣刨机或露天采矿机，其包含:机架(1)和和底盘(2)，该底盘具有支承在地面上的行走机构(3)；至少一个设置在机架(1)上的工作装置(4)，它具有与地面接触的工作鼓；用来相对于支承在地面上的行走机构(3)来调节机架(1)的高度的装置(15)；控制单元(17)，其用来控制用来调节机架(1)的高度的装置(15)，其中控制单元(17) 这样构成，即，所述控制单元设定了用来调节工作装置的工作深度的运行模式，在该运行模式中这样操控用来调节机架(1)的高度的装置(15)，使得机架(1)被降低，其特征在于，设置测量单元(18)，它具有用来测量由建筑机械施加到行走机构(3)中的至少一个上的支承力或与支承力相关的物理变量的器件(19)，；以及设置评估单元(22)，该评估单元在用来降低建筑机械的运行模式中由控制单元(17)激活，如果支承力达到或低出了预先设定的临界值，则该评估单元根据测得的支承力或与支承力相关的物理变量产生信号，该信号表示建筑机械的非受控地降低，和/或如果支承力超出了预先设定的临界值，则该评估单元产生代表建筑机械受控地降低的信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，控制单元(17)在用来降低建筑机械的运行模式中与评估单元(22)这样共同作用，即当控制单元(17)接收到评估单元(22)表示建筑机械未受控地降低的信号时，则这样操纵用来调节高度的装置(15)，以阻止机架(1)的进一步降低。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，控制单元(17)在用来降低建筑机械的运行模式中与评估单元(22)这样共同作用，即当控制单元(17)接收·到评估单元(22)表示建筑机械未受控地降低的信号时，则这样操纵用来调节高度的装置(15)，使得提升机架 (I)，直到控制单元(17)接收到评估单元(22)的表示建筑机械受控地降低的信号。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，设置信号单元(30)，它具有声学的和/或视觉的和/或触觉的信号传感器(30A、30B、30C)，其中如果信号单元接收到评估单元(22)表示建筑机械的非受控地降低的信号，则该信号单元(30)发出声学的和/或视觉的和/或触觉的信号。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，工作装置(4)的工作鼓设置在朝下敞开的鼓壳体(6)中，该鼓壳体在至少一侧由高度可调节的边缘保护器(7)封闭， 和/或在工作方向(A)上的前侧由高度可调节的挡板装置(8)封闭，和/或在工作方向上的后侧由高度可调节的剥离装置(9)封闭。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，用来调节机架(1)的高度的装置(15)具有至少一个液压的升降柱(16)，该升降柱固定在行走机构(3)上并且承载着机架⑴。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，升降柱(16)具有活塞/缸筒装置(23)， 它这样设置，即如果支承力施加到行走机构(3)上，则活塞/缸筒装置占据第一位置，在该第一位置中，活塞/缸筒装置支撑在固定的构件(25)上；如果没有支承力施加到行走机构上，则活塞/缸筒装置占据第二位置，在该第二位置中，活塞/缸筒装置未支撑在固定的构件(25)上，并且测量装置(18)具有用来测量该固定构件和在预先设定的间隙内可活动的活塞/缸筒装置之间的间距的器件(19、19A、19B)，该间距作为与支承力相关的变量。
8.一种用来运行自行进的建筑机械的方法，尤其是路面铣刨机或露天采矿机，其包含:机架(1)和和底盘(2)，该底盘具有支承在地面上的行走机构(3);至少一个设置在机架(I)上的、与地面(14)接触的工作装置(4)，其中设置用来调节工作装置的工作深度的运行模式，机架在该运行模式中被降低， 其特征在于， 在降低建筑机械的运行模式中测量由建筑机械施加到行走机构(3)中的至少一个上的支承力或与该支承力相关的物理变量，并且如果支承力达到或低于预先设定的临界值，则在调节机架(1)的高度时推断出建筑机械的未受控的运行状态，和/或如果支承力超过预先设定的临界值，则推断出受控的运行状态。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在用来降低建筑机械的运行模式中在识别到未受控的运行状态之后阻止机架(1)的进一步降低。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在用来降低建筑机械的运行模式中在识别到未受控的运行状态之后，提升该机架(1)，直到再次识别到受控的运行状态。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，在用来降低建筑机械的运行模式中，在识别到未受控的运行状态之后发出声学的和/或视觉的和/或触觉的信号。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其特征在于，为了调节机架的高度设置至少一个液压的升降柱(16)，该升降柱固定在行走机构上并且承载着机架，其中，活塞/缸筒装置(23)这样设置，即如果支承力施加到行走机构(3)上，则活塞/缸筒装置占据第一位置，在该第一位置中活塞/缸筒装置支撑在固定的构件(25)上；如果没有支承力施加到行走机构(3)上 ，则活塞/缸筒装置占据第二位置，在该第二位置中活塞/缸筒装置未支撑在固定的构件(25)上，并且测量该固定构件(25)和在预先设定的间隙内可活动的活塞/缸筒装置(23)之间的间距，作为与支承力相关的变量。
【文档编号】B60G17/018GK103587368SQ201310356771
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2012年8月16日
【发明者】C·贝尔宁, D·弗兰兹曼, A·蒙特曼, C·巴里马尼, G·亨 申请人:维特根有限公司