BR102018006136B1 - Pavimentadora de rodovias com elemento de aquecimento para mesa e método para o aquecimento de unidades de compactação - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a uma pavimentadora de rodovias (1) que compreende um gerador (G), um dispositivo de controle (15) e uma mesa (3), a mesa (3) compreendendo uma mesa básica (9) e sendo adequada para ser modificada, pela fixação ou separação seletiva de peças de ampliação (11), (13), a partir de uma primeira até pelo menos uma segunda, configuração de mesa diferente. A mesa básica (9) e as peças de ampliação (11), (13), cada uma, compreende uma unidade de compactação (7) e um elemento de aquecimento elétrico (27) a ser alimentado com energia do gerador (G) para o aquecimento da unidade de compactação (7) para impedir que o material de assentamento adira à unidade de compactação (7) e termine uma pavimentação de rodovias de alta qualidade. O dispositivo de controle (15) é configurado para ligar ou desligar individualmente cada um dos dois enrolamentos de fios de resistência (41) do elemento de aquecimento (27) da mesa básica (9) dependendo da configuração de mesa determinada pelo dispositivo de controle (15) para distribuir energia elétrica gerada pelo gerador (G) aos enrolamentos de fios de resistência individuais (41). A presente invenção se situa nos campos de construção de rodovias e máquinas de pavimentação.

Description

Campo da Invenção

[0001] A presente invenção refere-se a uma pavimentadora de rodovias com um elemento de aquecimento para uma mesa compactadora. A presente invenção se situa nos campos de construção de rodovias e máquinas de pavimentação.

Antecedentes da Invenção

[0002] É bem-conhecido nas pavimentadoras de rodovias aquecerem eletricamente a mesa com as unidades de compactação, tais como tampers, placas de mesa e barras de pressão. Estes componentes devem ser aquecidos para impedir que o material de assentamento também aquecido adira aos componentes. A temperatura do material de assentamento é, no estado de funcionamento, de cerca de 160 - 185 °C. Portanto, elementos de aquecimento com enrolamentos de fios de resistência são fixados à mesa da pavimentadora de rodovias e preaquecem a mesa à temperatura operacional exigida antes da operação de assentamento e mantêm a mesma antes da operação de assentamento. Os elementos de aquecimento são aqui alimentados normalmente com energia e tensão por um gerador acionado por um acionador primário, usualmente um motor a diesel. Para limitar a entrada de energia ou consumo de energia do aquecimento da mesa, é conhecido operar elementos de aquecimento individuais de segmentos de mesa diferentes de uma maneira sincronizada, isto é, alternadamente, como é descrito, por exemplo, no documento EP 1 036 883 B1. Como é mostrado no documento EP 1 295 990 A2, a sincronização também pode considerar a temperatura dos segmentos de mesa. A partir do documento EP 1 555 348 B1, elementos de aquecimento compreendendo uma pluralidade de espirais de aquecimento ou enrolamentos de fios de aquecimento são, além disso, conhecidos, em que a energia de aquecimento de cada um dos espirais de aquecimento corresponde à energia de aquecimento classificada do elemento de aquecimento, assim, provendo uma redundância no caso de uma falha de um espiral de aquecimento. Além disso, um gerador pode prover energia elétrica variável devido a velocidades do motor diferentes, como é descrito no documento WO 2014/124545 A1.

[0003] As variantes mencionadas acima, no entanto, envolvem deficiências na operação dos elementos de aquecimento e do gerador com uma eficiência otimizada e simultaneamente utilização ótima do desempenho dos componentes existentes. Em particular, durante a fase de aquecimento da mesa, as demandas sobre o gerador e elementos de aquecimento são diferentes daquelas durante a operação de assentamento. Além disso, as mesas em configurações diferentes são conhecidas. Além das pavimentadoras de rodovias com mesas tendo uma largura de trabalho fixa, as pavimentadoras de rodovias com mesas de larguras de trabalho variáveis também são conhecidas. Tais mesas compreendem de modo usual uma mesa básica de um tamanho fixo, cujas dimensões podem ser modificadas pela fixação ou separação seletiva de peças de ampliação de modo a ser capaz de prover a respectiva largura de estrada desejada. Esta mudança do tamanho também exige ajustar a energia de aquecimento do aquecimento da mesa. O documento US 8.961.064 B2 descreve um sistema de aquecimento para uma mesa com um reconhecimento das peças de ampliação fixadas. Finalmente, o documento EP 3 075 909 A1 revela uma máquina de fazer estradas com uma rede na qual uma porção de uma rede elétrica é usada para a transmissão de dados.

Sumário da Invenção

[0004] O objetivo da presente invenção é eliminar os problemas mencionados e prover uma pavimentadora de rodovias com uma mesa que utiliza de forma otimizada o gerador e a capacidade de linhas por seu design e sistema de controle.

[0005] De acordo com a invenção, este objetivo é alcançado por uma pavimentadora de rodovias com um elemento de aquecimento para uma mesa, de acordo com a reivindicação 1, e um método para o aquecimento de unidades de compactação de uma mesa de uma pavimentadora de rodovias, de acordo com a reivindicação 16. Outros desenvolvimentos vantajosos da invenção são definidos nas reivindicações dependentes.

Descrição Detalhada da Invenção

[0006] De acordo com um aspecto da presente invenção, uma pavimentadora de rodovias compreende, além de outros elementos, um gerador, um dispositivo de controle e uma mesa, a mesa compreendendo unidades de compactação, tais como tampers, placas de mesa e barras de pressão e pelo menos um elemento de aquecimento elétrico que pode ser alimentado com energia do gerador para o aquecimento das unidades de compactação. A mesa, que é preferivelmente montada em um trator da pavimentadora de rodovias de modo a ser intercambiável, compreende pelo menos uma mesa básica e é adequada para ser modificada a partir de uma primeira até pelo menos uma segunda, configuração de mesa diferente pela fixação ou separação seletiva de peças de ampliação que podem ser elementos complementares separáveis de um comprimento fixo ou elementos telescópicos móveis. Desta maneira, elementos telescópicos esquerdos e direitos os quais já estão conectados à mesa básica podem ser estendidos para obter uma maior largura de trabalho. As peças de ampliação, no entanto, também podem estar presentes em modificações que são ligadas e fixadas à mesa básica e/ou aos elementos telescópicos para ampliar a mesa. Além disso, a ampliação também pode ser efetuada por vários elementos telescópicos e/ou elementos suplementares por lado, e estes podem ser fixados a uns aos outros e/ou à mesa básica.

[0007] O elemento de aquecimento é concretizado como um elemento de aquecimento de resistência elétrica e compreende pelo menos dois enrolamentos de fios de resistência isolados um do outro em termos de energia e tensão os quais podem ser individualmente ligados ou desligados, controlados pelo dispositivo de controle. O dispositivo de controle é configurado tal que ele cause a ligação dos enrolamentos de fios de resistência dependendo de uma configuração de mesa determinada anteriormente para distribuir energia elétrica gerada pelo gerador aos enrolamentos de fios de resistência individuais. Aqui, em particular a configuração, isto é, o tipo, tamanho e construção da mesa, é determinado para ligar individualmente, pelo menos a mesa básica, os enrolamentos de fios de resistência do um ou os dos vários elementos de aquecimento. Assim, a energia elétrica provida pelo gerador pode ser distribuída para os enrolamentos de fios de resistência individuais já na mesa básica.

[0008] Isto oferece a vantagem de que o aquecimento das unidades de compactação pode ser projetado muito homogeneamente, dependendo da disposição dos enrolamentos de fios de resistência, assim, também reduzindo perdas de calor indesejadas e aumentando a eficiência. Isto não apenas reduz os custos operacionais, mas também aumenta a qualidade de funcionamento e produção. Uma vez que os enrolamentos de fios de resistência individuais podem ser operados em combinação uns com os outros e podem ser, além disso, dispostos para serem adaptados à geometria da mesa, o enrolamento de fios de resistência individual pode ser dimensionado para uma faixa mais limitada de energia de aquecimento, isto é, uma faixa de energia elétrica, que, por um lado, previne uma baixa eficácia quando baixa energia elétrica é fornecida e, por outro lado, previne o enfraquecimento do material em uma alta energia elétrica.

[0009] Em uma modificação vantajosa, o elemento de aquecimento é projetado modularmente com seus dois ou mais enrolamentos de fios de resistência e é fixado de modo removível à mesa ou às unidades de compactação. Isto permite uma fácil manipulação do elemento de aquecimento no caso de trabalhos ou substituições de reparo exigidas. Assim, a operação pode continuar com um elemento de aquecimento extra se um elemento de aquecimento precisar ser reparado. Além disso, o uso de diferentes elementos de aquecimento alternativos com diferentes entradas de energia é concebível para mudar para condições operacionais diferentes, por exemplo, para a operação de verão e inverno.

[0010] Em uma modificação típica, o dispositivo de controle é configurado para ligar ou desligar individualmente cada um dos enrolamentos de fios de resistência das peças de ampliação dependendo da configuração de mesa. Se a configuração de mesa, isto é, o tamanho e tipo da mesa básica e, se presentes, as peças de ampliação, foram determinadas pelo dispositivo de controle no início da operação, ela liga os enrolamentos de fios de resistência dos elementos de aquecimento de peças de ampliação, como na mesa básica, individualmente e dependendo da característica de aquecimento desejada. Assim, para todos os componentes da mesa, um aquecimento eficaz adaptado aos parâmetros operacionais pode ser efetuado.

[0011] Seria particularmente vantajoso dimensionar os enrolamentos de fios de resistência de um elemento de aquecimento no sentido de um enrolamento principal e um enrolamento adicional para faixas de desempenho diferentes. Assim, o enrolamento principal pode ser projetado, por exemplo, para dois terços e o enrolamento adicional pode ser projetado para um terço da energia de aquecimento totalmente possível. Isto permite uma operação do elemento de aquecimento em quatro estágios, isto é, zero, um terço, dois terços e três terços da energia total. Assim, os estágios de energia de aquecimento que já são diferentes devido a seu design podem ser providos e ainda variados por meio de parâmetros adicionais como será descrito abaixo. Por tal design, a energia de aquecimento específica, isto é, a energia de aquecimento por área, pode ser particularmente variada adequadamente. O planejamento relacionado ao design de diferentes zonas de energia de aquecimento permite ajustar a propriedade do fio de resistência, por exemplo, o diâmetro do fio, assegurar uma operação de aquecimento com uma eficiência preferivelmente alta e baixo esforço do material.

[0012] Preferivelmente, o dispositivo de controle é configurado para determinar automaticamente a configuração de mesa. O dispositivo de controle, o qual pode ser implementado como um microcomputador com software correspondente, é programado tal que, no início da operação, por exemplo quando a pavimentadora de rodovias ou o painel operacional é ligado, todas as informações exigidas que se referem à configuração da mesa podem ser recuperadas automaticamente e consideradas para o controle do aquecimento da mesa. O dispositivo de controle exige inicialmente, por exemplo, os canais de fornecimento de dados e obtém as informações de tipo de todos os componentes de mesa existentes. Aqui, os componentes podem ser conectados ao dispositivo de controle seja via cabo e uma conexão do plugue correspondente ou via radiocomunicação. A identificação atual dos componentes da mesa individuais pode ser efetuada das maneiras mais diversas. Por exemplo, sensores de peso que são conectados com o dispositivo de controle podem ser usados para determinar a configuração de mesa ou os componentes de mesa podem ser providos com marcadores de ID específicos (códigos de identificação) que são lidos. Os dados adquiridos em cada caso são então em particular comparados com uma base de dados armazenada no dispositivo de controle que pode ser atualizado por uma interface PC. O reconhecimento automático da configuração de mesa provê uma clara economia de tempo para o operador da máquina visto que nenhuma entrada do manual é exigida. Somente o programa de aquecimento desejado deve ser opcionalmente ajustado. Por meio de sensores adicionais, por exemplo, sensores de temperatura ambiente ou da temperatura da mesa, informações adicionais relevantes para a operação do aquecimento da mesa podem ser coletadas e, com base nelas, o dispositivo de controle pode calcular os programas de aquecimento e sugeri-los ao usuário.

[0013] Em uma modificação comum, a pavimentadora de rodovias tem um módulo base de comunicação via rede elétrica (Power Line Communication - PLC), e a mesa tem um ou vários módulos PLC os quais são configurados e conectados para se comunicar via as redes elétricas existentes. Aqui, o dispositivo de controle e/ou o módulo base PLC são configurados para detectar o design da mesa pela avaliação dos módulos PLC por transmissão de dados PLC. Como é bem-conhecido de outras aplicações, em transmissão de dados PLC, o sinal de dados é adicionalmente modulado, via uma frequência da portadora, para a rede elétrica para os elementos de aquecimento operados a, por exemplo, 230V ou 400V. O módulo base PLC e os módulos PLC são fixados e conectados para acoplar os sinais dentro e fora e para enviar comandos de controle. A transmissão de dados PLC é uma técnica de transmissão robusta e reduz a demanda por outras linhas de controle. Isto reduz os esforços de fabricação e assim os custos de fabricação e possivelmente trabalhos de reparo exigidos. Se os módulos PLC que são dispostos na mesa também servirem como unidades de armazenamento para informações que se referem a tipo e construção da mesa, outros componentes eletrônicos podem ser omitidos eficazmente.

[0014] Em uma modificação vantajosa, cada enrolamento de fios de resistência do elemento de aquecimento é ligado e desligado por um relé de comutação. Como foi descrito no parágrafo anterior, a transmissão de sinal por PLC é uma variação particularmente vantajosa também para as máquinas de construção. Por exemplo, o desligamento dos enrolamentos de fios de resistência, isto é, o controle de um relé de comutação, também pode ser efetuado desta maneira. Este design oferece um controle robusto e confiável e também a possibilidade de implementar extensões técnicas futuras.

[0015] Em uma modificação adicional, a pavimentadora de rodovias tem um relé de comutação para cada enrolamento de fios de resistência de um elemento de aquecimento para a ligação ou desligamento do enrolamento de fios de resistência, o relé sendo integrado em um módulo de monitoramento do elemento de aquecimento. Dependendo do design do módulo de monitoramento do elemento de aquecimento, um deles pode ser disposto por enrolamento de fios de resistência. No entanto, um módulo de monitoramento do elemento de aquecimento pode ser conectado para o monitoramento de vários enrolamentos de fios de resistência ou vários elementos de aquecimento. Preferivelmente, o dispositivo de controle é ainda configurado e conectado para controlar o relé de comutação via a rede elétrica por PLC. É adequado combinar as funções de comutação com o módulo de monitoramento dos elementos de aquecimento para poupar espaço e utilizar eficazmente os componentes já existentes.

[0016] Em uma modificação adicional, cada relé de comutação de um elemento de aquecimento é conectado a uma rede elétrica separada e uma linha de controle separada. Devido ao sinal de controle que é transmitido para o relé de comutação, o último estabelece ou interrompe um fluxo atual para o enrolamento de fios de resistência. Isto permite o uso de outras técnicas de transmissão de sinal e a modificação da linha de controle independente da fonte de energia e vice-versa.

[0017] Preferivelmente, os componentes da mesa, que significa a mesa básica e as peças de ampliação, podem compreender, cada um, dois ou mais elementos de aquecimento, em que o número de elementos de aquecimento de um componente é independente dos outros. Cada um dos elementos de aquecimento em particular compreende pelo menos dois enrolamentos de fios de resistência. Isto permite admitir energias de aquecimento diferentes para zonas da mesa diferentes, levando à economia de energia se perdas de calor diferentes ocorrerem, por exemplo, nas zonas marginais em comparação com as zonas centrais. A produção de módulos menores é, além disso, mais fácil e menos onerosa, o que também é verdadeiro para a substituição ou reparo no caso de um defeito técnico, e a operação de acabamento de estradas também pode ser mantida, entretanto, quando os elementos de aquecimento restantes são operados com uma maior energia de aquecimento para a compensação. Deve-se salientar que as declarações contidas neste texto acima ou abaixo se aplicam a um ou vários elementos de aquecimento por componente.

[0018] Em uma modificação típica, o gerador é adequado para ser acionado com velocidades variáveis, o desempenho do gerador é acrescido com acréscimo de velocidades crescentes. Em resposta à velocidade do acionador primário, usualmente um motor a diesel, a alimentação de energia e tensão dos elementos de aquecimento pode ser assim adaptada à demanda atual de energia de aquecimento da mesa. O controle de velocidade continuamente variável permite, junto a outros equipamentos de ajuste descritos, adaptar exatamente a energia de aquecimento a condições ambientes e ao modo operacional. Ao projetar os enrolamentos de fios de resistência para certas faixas de energia de aquecimento, o respectivo enrolamento de fios de resistência pode ser fornecido com tensão ou energia em uma quantidade que permite uma operação particularmente eficiente.

[0019] Em uma modificação vantajosa adicional, é possível pré-selecionar um modo operacional da pavimentadora de rodovias, tal como “Eco” ou “Power”. Dessa forma, uma velocidade máxima do gerador ou energia do gerador é pré-ajustada. Dependendo do modo operacional e assim a energia do gerador disponível, o dispositivo de controle então controla uma ligação e desligamento de enrolamentos de fios de resistência. Assim, faz sentido selecionar, em um modo “Power”, uma velocidade máxima para a qual o gerador é adequado, por exemplo 1500 rpm, para alcançar o aquecimento mais rápido possível da mesa ou para compensar condições desfavoráveis, por exemplo particularmente baixas temperaturas ambientes. Em outra situação, pode ser razoável operar o aquecimento da mesa em uma velocidade menor do que a velocidade do gerador maximamente possível e, portanto, selecionar um modo “Eco” antes da operação que limita a velocidade, por exemplo, a 1200 rpm. Pode fazer sentido alcançar um consumo de combustível menor ou emissão de ruído ou porque as condições ambientes (por exemplo, temperatura ambiente) somente exige uma menor demanda de energia de aquecimento.

[0020] A energia máxima do gerador dependendo do modo operacional é determinada pelo dispositivo de controle e uniformemente distribuída para os enrolamentos de fios de resistência. A comutação dos enrolamentos de fios de resistência é feita tal que a energia elétrica é utilizada de forma otimizada. Como uma alternativa ou em combinação com a velocidade máxima padrão, certamente outros equipamentos de ajuste bem-conhecidos pelo técnico no assunto podem ser empregados para a operação de um gerador elétrico. Por exemplo, a corrente de excitação que cria o campo magnético pode ser limitada. Por exemplo, as energias de aquecimento máximas de, por exemplo, 35 kW, 31 kW ou 25 kW podem ser ajustadas. Visto que a ligação ou desligamento de enrolamentos de fios de resistência é relevante para o consumo de energia da mesa e que os enrolamentos de fios de resistência devem ser operados dentro da faixa de sua maior eficiência, o dispositivo de controle é, por exemplo, configurado para desligar os enrolamentos de fios de resistência se a demanda de energia de aquecimento não puder ser alcançada no modo selecionado. É adequado, com certeza, operar não apenas o aquecimento da mesa, mas também outros consumidores de energia elétrica, por exemplo, a iluminação, controle ou carregamento de uma bateria integrada, também com a energia elétrica do mesmo gerador, que também serve para suprir a mesa com energia de aquecimento. Assim, a energia elétrica completa gerada pelo gerador não está disponível para o aquecimento da mesa, enquanto a distribuição da energia elétrica para produtos eletrônicos incorporados da pavimentadora de rodovias ainda puder ser efetuada pelo dispositivo de controle. Como uma alternativa, também é concebível ter um segundo gerador ou um dínamo ser acionado pelo acionador primário para suprir os outros consumidores de energia elétrica.

[0021] Idealmente, o dispositivo de controle é configurado para variar a energia de aquecimento do elemento de aquecimento ou os elementos de aquecimento dependendo de um programa cronometrado ou padrão de comutação pré-ajustado. Pode ser assim adequado ligar e desligar os enrolamentos de fios de resistência individuais de um elemento de aquecimento de um segmento de mesa esquerda de uma maneira sincronizada, isto é, periodicamente de forma alternada, com os enrolamentos de fios de resistência individuais de um elemento de aquecimento de um segmento de mesa direita. Se a demanda de energia de aquecimento for baixa devido às condições dadas, por exemplo, temperatura ambiente, temperatura do material de assentamento, temperatura do solo, isto resultará em uma baixa dissipação de calor em conexão com a capacidade de calor das unidades de compactação, assim, a sincronização levará à economia de energia. Além disso, isto permite uma subdivisão adicional dos estágios de energia descritos acima em, por exemplo, 1/6 etapas da energia total.

[0022] Em uma modificação adicional, o dispositivo de controle é configurado para ajustar, por meio de sinais de sensores que indicam, por exemplo, a temperatura de enrolamento, a resistência a enrolamento, a velocidade, ou a tensão de saída do gerador ou outras quantidades indicando uma carga do gerador, a energia de aquecimento do elemento de aquecimento ou vários elementos de aquecimento para prevenir uma sobrecarga do gerador. Assim, para o gerador, mas também para os enrolamentos de fios de resistência, uma proteção automática contra dano devido ao fornecimento excessivo de energia e tensão é dada. Isto é relevante no caso de erros operacionais, programação defeituosa do dispositivo de controle ou o uso de segmentos de extensão inadequados. Assim, reparos ou substituições demoradas e onerosas do gerador, dos elementos de aquecimento ou outros componentes são evitadas. Simultaneamente, no entanto, o sistema de aquecimento pode ser projetado tal que o gerador monitorado pelos sensores seja operado temporariamente com sua saída de energia máxima aos ligar elementos de aquecimento adicionais, o que leva a um período de aquecimento encurtado em particular durante a fase de aquecimento. O sistema de aquecimento pode ser projetado adicionalmente tal que extensões futuras, por exemplo, o uso de um gerador com uma maior energia ou outros elementos de aquecimento, também possam ser consideradas eletronicamente.

Breve Descrição das Figuras

[0023] A seguir, realizações exemplificadas da invenção são descritas com referência às Figuras. Nos desenhos:

[0024] A Figura 1 mostra uma vista esquemática de uma realização exemplificada de uma pavimentadora de rodovias com uma mesa aquecível de acordo com a invenção,

[0025] A Figura 2 mostra uma vista esquemática de uma realização exemplificada de uma pavimentadora de rodovias com uma mesa aquecível de acordo com a invenção em uma primeira configuração de mesa compreendendo uma mesa básica,

[0026] A Figura 3 mostra uma vista esquemática de uma realização exemplificada de uma pavimentadora de rodovias com uma mesa aquecível de acordo com a invenção em uma segunda configuração de mesa compreendendo uma mesa básica e duas peças de ampliação,

[0027] A Figura 4 mostra uma vista esquemática de uma realização exemplificada de uma pavimentadora de rodovias com uma mesa aquecível que inclui uma peça de ampliação esquerda e uma direita e compreende vários elementos de aquecimento,

[0028] A Figura 5 mostra uma vista detalhada esquemática de um módulo PLC e um elemento de aquecimento de uma mesa aquecível,

[0029] A Figura 6 mostra uma vista esquemática das etapas mais importantes do método, controladas pelo dispositivo de controle.

[0030] Componentes correspondentes também são providos com os mesmos números de referência nas Figuras.

Descrição Detalhada das Figuras

[0031] A Figura 1 mostra uma realização exemplificada de uma pavimentadora de rodovias (1) de acordo com a invenção em uma vista esquemática com uma mesa aquecível (3) e um trator (5). Mesas (3) de diferentes tipos podem ser fixadas intercambiavelmente ao trator (5) via um mecanismo de fixação. No lado inferior da mesa (3), há uma unidade de compactação (7) que transforma o material de assentamento em uma pavimentação de rodovias plana e firme. Um sensor de peso (8), que é fixado à suspensão da mesa (3) no trator (5), pode servir para determinar a configuração de mesa por meio de valores de peso conhecidos dos diferentes modelos da mesa (3).

[0032] A Figura 2 mostra uma vista esquemática de uma realização exemplificada de uma pavimentadora de rodovias (1) com uma mesa aquecível (3) de acordo com a invenção em uma primeira configuração de mesa compreendendo uma mesa básica (9). Duas redes elétricas (25) ligam o trator (5) à mesa básica (9) e servem essencialmente para suprir o aquecimento da mesa com energia e são, devido a seu design dual, já adequadas para o fornecimento de peças de ampliação adicionais. Dependendo da energia elétrica exigida, uma rede elétrica única (25) também seria possível e suficiente. A primeira configuração de mesa mostrada já tem uma largura suficiente para o campo de emprego desejado.

[0033] A Figura 3 mostra uma vista esquemática de uma realização exemplificada de uma pavimentadora de rodovias (1) com uma mesa aquecível (3) de acordo com a invenção em uma segunda configuração de mesa, compreendendo uma mesa básica (9) e peças de ampliação esquerda e direita (11), (13). Esta segunda configuração de mesa serve para terminar, isto é, asfaltar estradas ou áreas mais amplas do que na Figura 2. As peças de ampliação (11), (13) podem ser dispostas de modo amovível na mesa básica (9) como elementos suplementares e podem ser conectadas com a mesa básica (9) via conexões mecânicas e/ou hidráulicas e/ou elétricas (10). Para representar as conexões (10), uma distância entre a mesa básica (9) e as peças de ampliação (11), (13) é mostrada no desenho. As peças de ampliação (11), (13) são dispostas atualmente lavadas na mesa básica (9), visto que a pavimentação de rodovias deve ser formada sem quaisquer irregularidades ou nervuras. Isto ocorreria se existissem distâncias entre as peças de ampliação (11), (13) e a mesa básica (9). As peças de ampliação (11), (13) também podem ser elementos telescópicos que são dispostos na mesa básica (9) e são completa ou parcialmente extensíveis lateralmente em relação a eles.

[0034] A Figura 4 mostra uma vista esquemática dos componentes e sua conexão de uma realização exemplificada de uma pavimentadora de rodovias (1) com uma mesa aquecível (3). A pavimentadora de rodovias (1) compreende o trator (5) e a mesa (3) que compreende uma mesa básica (9) e aqui, por meio de exemplo, uma peça de ampliação esquerda e uma direita (11), (13). O dispositivo de controle (15), um módulo base de comunicação via rede elétrica PLC (17) e um painel de controle (21), que o operador usa na plataforma de controle da pavimentadora de rodovias (1) para controlar o aquecimento da mesa, são tipicamente montados no trator (5). Além disso, o trator (5) compreende uma bateria (19) que provê uma fonte de tensão de, por exemplo, 24V e é usado para iniciar um acionador primário, tipicamente, um motor a diesel, ou para suprir os componentes eletrônicos quando o motor é desligado. Um gerador (G) é acionado pelo motor e gera a energia elétrica para o aquecimento da mesa (3). Além disso, um contator (23) é provido para fixar os componentes eletrônicos.

[0035] Como é mostrado na representação, as redes elétricas (25) são usadas para suprir os elementos de aquecimento (27), e os sinais de controle do módulo base PLC (17) são acoplados nas redes elétricas (25). Aqui, uma variação é mostrada na qual duas redes elétricas (25) são afastadas do contator (23) e assim do gerador (G) para suprir uma metade cada da mesa (3) com energia. Se o dimensionamento for adequado, no entanto, somente uma única rede elétrica (25), que leva do contator (23) no trator (5) até a mesa (3) e é distribuída para os elementos de aquecimento (27) na mesa (3), também é possível. Os elementos de aquecimento (27) são conectados às redes elétricas (25) via um módulo PLC (29). O módulo PLC (29) recebe os sinais para a ligação e desligamento dos enrolamentos de fios de resistência dos elementos de aquecimento (27) a partir do dispositivo de controle (15) ou do módulo base PLC (17) e, dessa forma, comuta um relé de comutação (31) (Figura 5) para a abertura e fechamento da fonte de energia do respectivo enrolamento de fios de resistência. Em adição ao painel de controle (21), um segundo painel de controle (35) também pode estar presente na mesa (3) para permitir o controle diretamente na mesa (3).

[0036] A configuração de mesa pode ser determinada pelo dispositivo de controle (15), por exemplo, por um sensor de peso (8) que mede o peso da mesa (3) na sua suspensão no trator (5). Como uma alternativa ou em adição, um marcador ID (37), que é fixado cada na mesa básica (9) e as peças de ampliação (11), (13), pode ser lido a partir do dispositivo de controle (15). Aqui, o sensor de peso (8) ou o marcador ID (37) é conectado com o dispositivo de controle (15) e/ou o módulo base PLC (17) por um cabo, ou seus dados podem ser lidos via comunicação de rádio (por exemplo, por RFID). O módulo PLC (29), também, pode conter as informações específicas sobre o tipo e design da mesa (3), e o registro dos dados pode ser lido pelo dispositivo de controle (15) ou pelo módulo base PLC (17). O módulo PLC (29) e o marcador ID (37) estão aqui não apenas presentes na mesa básica (9), mas também nas peças de ampliação (11), (13) que são conectadas à mesa básica (9) via conexões mecânicas e/ou hidráulicas e/ou elétricas (10). Se nenhuma técnica PLC for empregada, uma linha de controle adicional (26) pode ser disposta que conecta o dispositivo de controle (15) com o relé de comutação (31) (Figura 5) e transmite o sinal de controle.

[0037] Adicionalmente, um sensor (43) pode ser fixado ao gerador (G) para monitorar seu estado operacional e carga, por exemplo, pela medição da temperatura de enrolamento, da velocidade ou da tensão de saída.

[0038] A Figura 5 mostra uma vista esquemática detalhada de um módulo PLC (29) e um elemento de aquecimento (27) de uma mesa aquecível (3). Se o aquecimento da mesa (3) for controlado por PLC, a corrente elétrica e o sinal de controle alcançam o relé de comutação (31) via a rede elétrica (25), o relé de comutação sendo conectado à rede elétrica (25) de tal maneira que devido ao sinal de controle, o relé de comutação (31) estabelece ou interrompe o fluxo de corrente para o elemento de aquecimento (27). Cada relé de comutação (31) comuta um dos, neste caso, dois enrolamentos de fios de resistência (41) do elemento de aquecimento (27) e é conectado com o enrolamento de fios de resistência (41) por outra rede elétrica (25), cada. A linha de suprimento do gerador (G) para o relé de comutação (31) ou os módulos PLC (29) pode ser efetuada, se as dimensões da linha forem selecionadas de uma maneira adequada, por uma única rede elétrica (25) que é dividida na frente dos módulos PLC (29) em direção a eles. Igualmente, mais do que duas redes elétricas (25) são concebíveis. O circuito eletrônico dentro dos módulos PLC (29) é configurado para processar os sinais de controle destinados ao respectivo módulo PLC (29) como é geralmente conhecido da transmissão de dados. As redes elétricas separadas (25) levam do relé de comutação (31) ou dos módulos PLC (29) para os enrolamentos de fios de resistência individuais (41). Aqui, uma luz LED (33) pode ser inserida para indicar o estado de funcionamento do enrolamento de fios de resistência (41). Adicionalmente, o relé de comutação (31) pode ser integrado em um módulo de monitoramento do elemento de aquecimento (32) que provê funções adicionais para o monitoramento do aquecimento da mesa. Preferivelmente, os elementos de aquecimento (27) são projetados modularmente, isto é, eles são formados para serem separáveis como um módulo incluindo seus enrolamentos de fios de resistência e são dimensionalmente estáveis. Os enrolamentos de fios de resistência (41) podem ser encapsulados em um material de condução de calor.

[0039] Se nenhuma comunicação PLC for empregada, uma linha de controle adicional (26) pode ser disposta e transmitir o sinal de controle para o relé de comutação (31).

[0040] A Figura 6 mostra uma vista esquemática das etapas mais importantes do método (50) para o aquecimento de unidades de compactação (7) de uma mesa (3), controladas pelo dispositivo de controle (15). Na etapa (51), o dispositivo de controle (15) determina a configuração de mesa, por exemplo, por meio do sensor de peso (8). Assim, por exemplo, uma mesa básica (9) pode ter um peso conhecido de 2,0t e duas peças de ampliação (11), (13), de 0,8t cada. Uma vez que os pesos são específicos para os tipos individuais de mesa, o dispositivo de controle (15) pode determinar suas configurações e dados de energia de aquecimento. Como uma alternativa, os dados da mesa são armazenados em unidades de armazenamento eletrônico, os marcadores ID (37), e podem ser lidos pelo dispositivo de controle (15). Como uma alternativa, os dados da mesa também podem ser armazenados em unidades de armazenamento dos módulos PLC (29) ou são inseridos pelo operador via uma interface.

[0041] A seguir, uma etapa adicional (53) segue na qual a energia elétrica maximamente possível do gerador (G) é determinada pelo dispositivo de controle (15). No processo, a seleção do modo operacional, por exemplo, “Eco” ou “Power”, é considerada na qual a energia maximamente disponível é limitada ao limitar, no modo operacional “Eco”, a velocidade do gerador (G) até um valor máximo ou ao permitir, no modo operacional “Power”, a energia do gerador máxima tecnicamente possível (G).

[0042] Subsequentemente, o dispositivo de controle (15) distribui, na etapa (55), a energia elétrica gerada pelo gerador (G) para os enrolamentos de fios de resistência (41) ao ligá-los ou desligá-los. Como já foi mencionado acima, deve-se distinguir entre uma energia elétrica máxima disponível para o aquecimento da mesa (3) e uma energia máxima do gerador, visto que o gerador (G) tipicamente também alimenta outros consumidores de energia elétrica com energia. A ligação e o desligamento dos enrolamentos de fios de resistência (41) também podem ser feitos de uma maneira sincronizada, isto é, os enrolamentos de fios de resistência individuais (41) são providos com energia elétrica alternada, de acordo com um padrão de comutação calculado anteriormente.

[0043] Partindo das realizações representadas acima de uma pavimentadora de rodovias (1) com uma mesa aquecível (3), muitas modificações destas são possíveis. Por exemplo, uma mesa (3) pode compreender, exceto pelas unidades de compactação (7), tais como tampers, placas de mesa ou tiras de compressão, outras unidades de compactação (7). Igualmente, a pavimentadora de rodovias (1) também pode compreender mesa (3) de uma largura de trabalho fixa. Os elementos de aquecimento (27) podem ser projetados diferentemente, quando necessário, onde os enrolamentos de fios de resistência (41) podem ter diferentes formatos e tamanhos. As modificações do fornecimento de energia e tensão e o dispositivo de controle (15) são possíveis em muitas variações. Por exemplo, a fonte de energia pode ser projetada em técnica de corrente contínua ou alternada.

Claims (18)

1. Pavimentadora de rodovias (1) tendo um gerador (G), um dispositivo de controle (15) e uma mesa (3), a mesa (3) compreendendo uma mesa básica (9) e peças de ampliação (11, 13) e sendo adequada para ser modificada, pela fixação ou separação seletiva das referidas peças de ampliação (11), (13), a partir de uma primeira até pelo menos uma segunda, configuração de mesa diferente, a mesa básica (9) e as peças de ampliação (11, 13), cada uma, compreendendo uma unidade de compactação (7) e pelo menos um elemento de aquecimento por resistência elétrica (27) que pode ser fornecido com energia pelo gerador (G) para o aquecimento da unidade de compactação (7), caracterizada pelo elemento de aquecimento por resistência (27) compreender pelo menos dois enrolamentos de fios de resistência (41), sendo que a tensão e a corrente são isoladas entre os enrolamentos (41), em que, o dispositivo de controle (15) é configurado para ligar ou desligar individualmente cada um dos enrolamentos de fios de resistência (41) do elemento de aquecimento por resistência (27) da mesa básica (9) dependendo da configuração de mesa determinada pelo dispositivo de controle (15) para distribuir energia elétrica gerada pelo gerador (G) para os enrolamentos de fios de resistência individuais (41).

2. Pavimentadora de rodovias, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo elemento de aquecimento por resistência (27) ser projetado modularmente e ser fixado de modo amovível à mesa (3).

3. Pavimentadora de rodovias, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo dispositivo de controle (15) ser configurado para ligar ou desligar individualmente cada um dos enrolamentos de fios de resistência (41) das peças de ampliação (11), (13) dependendo da configuração de mesa.

4. Pavimentadora de rodovias, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelos enrolamentos de fios de resistência (41) do elemento de aquecimento por resistência (27) serem projetados para emitir energias de aquecimento diferentes.

5. Pavimentadora de rodovias, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo dispositivo de controle (15) ser configurado para determinar automaticamente a configuração de mesa.

6. Pavimentadora de rodovias, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo dispositivo de controle (15) ser configurado para detectar o design da mesa (3) por meio de um sensor de peso (8) ou um marcador ID (37).

7. Pavimentadora de rodovias, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pela pavimentadora de rodovias (1) compreender um módulo base de comunicação via rede elétrica PLC (17) e a mesa (3) compreende um ou vários módulos PLC (29) e o dispositivo de controle (15) e/ou o módulo base PLC (17) são configurados para detectar o design da mesa (3) pela avaliação dos módulos PLC (29) por PLC.

8. Pavimentadora de rodovias, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por cada enrolamento de fios de resistência (41) do elemento de aquecimento por resistência (27), um relé de comutação (31) ser provido para a ligação ou desligamento do enrolamento de fios de resistência (41), em que preferivelmente o dispositivo de controle (15) é configurado e conectado para controlar o relé de comutação (31) por meio da rede elétrica (25) por meio de comunicação via rede elétrica.

9. Pavimentadora de rodovias, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por cada enrolamento de fios de resistência (41) do elemento de aquecimento por resistência (27), um relé de comutação (31) integrado em um módulo de monitoramento do elemento de aquecimento (32), ser provido para a ligação ou desligamento do enrolamento de fios de resistência (41), em que o dispositivo de controle (15) é preferivelmente configurado e conectado para controlar o relé de comutação (31) por meio de uma rede elétrica (25) por meio de comunicação via rede elétrica.

10. Pavimentadora de rodovias, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizada por uma rede elétrica separada (25) e uma linha de controle separada (26) serem conectadas a cada relé de comutação (31) de um elemento de aquecimento por resistência (27) e pelo dispositivo de controle (15) ser configurado e conectado para controlar o relé de comutação (31) por meio da linha de controle separada (26).

11. Pavimentadora de rodovias, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pela mesa básica (9) e/ou pelas peças de ampliação (11), (13) compreenderem dois ou mais elementos de aquecimento por resistência (27) cada, em que cada um dos elementos de aquecimento por resistência (27) compreende pelo menos dois enrolamentos de fios de resistência (41).

12. Pavimentadora de rodovias, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo gerador (G) ser adequado para ser operado em velocidades variáveis, a energia do gerador (G) sendo aumentada com uma velocidade aumentada.

13. Pavimentadora de rodovias, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada por, dependendo do ajuste de um modo operacional da pavimentadora de rodovias (1), uma velocidade máxima do gerador poder ser pré-ajustada, e pelos enrolamentos de fios de resistência (41) poderem ser ligados e desligados pelo dispositivo de controle (15) dependendo de uma energia do gerador maximamente disponível.

14. Pavimentadora de rodovias, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo dispositivo de controle (15) ser configurado para variar a energia de aquecimento do elemento de aquecimento por resistência (27) ou dos elementos de aquecimento por resistência (27) dependendo de um programa cronometrado ou padrão de comutação pré- ajustado.

15. Pavimentadora de rodovias, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo dispositivo de controle (15) ser configurado para processar sinais de sensores (43) que medem a temperatura de enrolamento, a resistência a enrolamento, a velocidade ou a tensão de saída e, assim, a carga do gerador (G), e para adaptar a energia de aquecimento do elemento de aquecimento por resistência (27) ou dos elementos de aquecimento por resistência (27) para impedir que o gerador (G) seja sobrecarregado.

16. Método para o aquecimento de unidades de compactação (7) de uma mesa (3) de uma pavimentadora de rodovias (1) compreendendo uma mesa básica (9) e peças de ampliação (11, 13), sendo as peças de ampliação (11, 13) fixáveis ou separáveis seletivamente, por meio de um ou vários elementos de aquecimento por resistência elétrica (27), em que os elementos de aquecimento por resistência (27) são providos de energia de um gerador (G), e em que um dispositivo de controle (15) controla o aquecimento das unidades de compactação (7), caracterizado por cada um dos elementos de aquecimento por resistência (27) compreender pelo menos dois enrolamentos de fios de resistência (41), sendo que a tensão e a corrente são isoladas entre os enrolamentos (41); e pelo dispositivo de controle (15) determinar uma configuração de mesa assumida pela mesa (3), em que, a presença das peças de ampliação (11), (13) em adição à mesa básica (9), e pela energia elétrica maximamente possível do gerador (G), e ligar ou desligar os enrolamentos de fios de resistência individuais (41) dos elementos de aquecimento por resistência (27), dependendo pelo menos da configuração de mesa e parâmetros pré-ajustados para distribuir energia elétrica gerada pelo gerador (G) aos enrolamentos de fios de resistência individuais (41).

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo dispositivo de controle (15) determinar automaticamente a configuração de mesa.

18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 ou 17, caracterizado por um relé de comutação (31) atribuído a um único enrolamento de fios de resistência (41) do elemento de aquecimento por resistência (27), cada, ser controlado pelo dispositivo de controle (15) via uma rede elétrica (25) por comunicação via rede elétrica para ligar ou desligar o enrolamento de fios de resistência (41).