BR102021020108A2

BR102021020108A2 - Máquina de acabamento de estradas e método para nivelar uma mesa

Info

Publication number: BR102021020108A2
Application number: BR102021020108-8A
Authority: BR
Inventors: Ralf Weiser; Philipp Stumpf; Stefan Simon
Original assignee: Joseph Vögele AG
Priority date: 2020-10-08
Filing date: 2021-10-06
Publication date: 2023-03-07
Also published as: JP2022062702A; EP3981918A1; CN114293438A; EP3981918B1; CN216688925U; PL3981918T3; US20220112669A1; CN114293438B

Abstract

A invenção se refere a uma máquina de acabamento de estradas (1), compreendendo uma mesa (4) para produzir uma camada de pavimentação (2) em um subsolo (3) no qual a máquina de acabamento de estradas (1) está se movendo na direção de assentamento (R) ao longo de uma seção de assentamento, em que a mesa (4) é ajustável em altura e tem um braço de tração (5) que é fixado à máquina de acabamento de estradas (1) em um ponto de tração frontal (6) formado na mesma por meio de um cilindro de nivelamento (7), pelo menos um meio de medição (10) para realizar uma medição de distância, um meio de armazenamento (16), um sistema de controle (17) e um meio controlador de circuito fechado (18) ligado operativamente aos mesmos para adaptar um ajuste do cilindro nivelador (7), em que o sistema de controle (17) é incorporado para calcular um valor de correção (K) em resposta a pelo menos uma medição de distância do meio de medição (10) realizada em relação ao subsolo (3) e/ou a uma referência (11), que é realizável em um ponto de medição (14) localizado em frente a uma borda frontal (9) da mesa (4) na direção de assentamento (R), para armazenar pelo menos temporariamente o valor de correção (K) no meio de armazenamento (17) e calcular um valor de nivelamento desejado (y1-Nominal) para o ponto de medição (14), com uma operação de assentamento contínua levando em consideração o valor de correção armazenado (K), com base no qual o cilindro de nivelamento (7) da mesa (4) é controlado quando a borda frontal (9) da mesa (4) atinge o ponto de medição (14). Além disso, a invenção se refere a um método para nivelar uma mesa (4) de uma máquina de acabamento de estradas (1).

Description

MÁQUINA DE ACABAMENTO DE ESTRADAS E MÉTODO PARA NIVELAR UMA MESA

[001] A presente invenção se refere a uma máquina de acabamento de estradas. Além disso, a invenção se refere a um método para nivelar uma mesa.

[002] Nos documentos DE 196 47 150 A1, DE 296 19 831 U1 e DE 100 25 474 B4, são divulgados sistemas de nivelamento para uma mesa de uma máquina de acabamento de estradas. Esses sistemas de nivelamento possuem um circuito de controle de ponto de tração que funciona levando em consideração a diferença de uma inclinação do braço de tração detectada com um sensor de inclinação e um valor de inclinação desejado para o braço de tração. O valor de inclinação desejado é calculado com base no monitoramento de altura realizado na região da borda traseira de uma mesa. No monitoramento de altura, são realizadas medições da distância até uma referência na região da borda traseira da mesa, as quais são comparadas a uma distância desejada para determinar o valor de inclinação desejado. Nesse dispositivo, as irregularidades do subsolo presentes em frente à mesa só podem ser levadas em consideração de forma imprecisa ou não no processo de nivelamento.

[003] Na prática descrita acima, em particular, o uso de sensores de inclinação revelou-se problemático, uma vez que estes podem reagir com sensibilidade a irregularidades do subsolo e vibrações durante a operação de assentamento, o que pode ter uma influência negativa em uma regulação de nivelamento com base nisso. Inclusive, para o circuito de controle de ponto de tração acima descrito, são feitos grandes esforços de controle de circuito aberto e fechado devido ao fato de que o controle de ponto de tração ocorre simultaneamente com o monitoramento de altura.

[004] O documento DE 100 25 462 A1 divulga uma máquina de acabamento de estradas com um meio de medição da espessura de camada para determinar uma espessura de camada da camada de pavimentação produzida em uma região da borda traseira de uma mesa. Para determinar a espessura da camada instalada na borda traseira da mesa, são empregados um sinal de altura de um sensor que é arranjado estacionariamente em uma combinação de mesa e braço de tração e detecta uma distância até o subsolo, e um sinal de inclinação de um sensor de inclinação arranjado na combinação de mesa e braço de tração.

[005] O documento DE 11 2009 001 767 T5 divulga uma máquina de acabamento de estradas tendo um sistema de controle para nivelar a mesa. O sistema de controle possui um primeiro sensor arranjado na parte frontal da máquina de acabamento de estradas em frente ao depósito de material para detectar uma altura em relação ao subsolo. Além disso, o sistema de controle compreende um segundo sensor que detecta a altura do ponto de tração frontal no braço da mesa em relação ao subsolo.

[006] O objetivo subjacente à invenção é equipar uma máquina de acabamento de estradas com um sistema de nivelamento que permita, de forma confiável, por meios técnicos simples qualificados para a prática, um nivelamento aprimorado da mesa da máquina de acabamento de estradas, e que seja sobretudo adequado para produzir uma uniformidade mais precisa da camada de pavimentação instalada. Além disso, é o objetivo da invenção fornecer um método de nivelamento para uma mesa de uma máquina de acabamento de estradas por meio do qual uma camada de pavimentação uniforme possa ser melhor produzida.

[007] Este objetivo é alcançado por uma máquina de acabamento de estradas de acordo com a reivindicação 1. Além disso, este objetivo é alcançado por um método de acordo com a reivindicação 16.

[008] Desenvolvimentos vantajosos da invenção são dados nas respectivas reivindicações secundárias.

[009] A máquina de acabamento de estradas de acordo com a invenção compreende uma mesa para a produção de uma camada de pavimentação em um subsolo no qual a máquina de acabamento de estradas se move ao longo de uma seção de assentamento na direção de assentamento. A mesa é montada para ser ajustável em altura e tem um braço de tração que é fixado à máquina de acabamento de estradas em um ponto de tração frontal incorporado na mesma por meio de um cilindro de nivelamento. Inclusive, a máquina de acabamento de estradas de acordo com a invenção compreende um meio de medição para realizar medição de distância, um meio de armazenamento, um sistema de controle e um meio controlador de circuito fechado ligado operativamente a ao mesmo para adaptar um ajuste do cilindro de nivelamento.

[010] De acordo com a invenção, a unidade de controle é incorporada para calcular um valor de correção em resposta a pelo menos uma medição de distância do meio de medição em relação ao subsolo e/ou a uma referência que pode ser realizada em um ponto de medição situado em frente à borda frontal da mesa na direção de assentamento. O valor de correção reproduz preferencialmente uma irregularidade detectada no ponto de medição como uma diferença entre uma fundação e o subsolo real com irregularidades. Além disso, a unidade de controle é incorporada para armazenar pelo menos temporariamente o valor de correção no meio de armazenamento e para calcular um valor de nivelamento desejado para o ponto de medição enquanto a operação de assentamento é continuada levando em consideração o valor de correção armazenado, o cilindro de nivelamento da mesa sendo controlado por meio do referido valor de nivelamento desejado quando a borda frontal da mesa atinge o ponto de medição.

[011] Desse modo, o controlador de circuito fechado reage propositalmente a uma irregularidade do subsolo detectada no ponto de medição em um ponto posterior no tempo da condução de assentamento, ou seja, no momento em que a borda frontal da mesa rebocada atinge o ponto de medição onde a irregularidade no subsolo foi detectada diretamente por meio do valor de correção. A determinação do valor de correção que antecede a operação real de controle de circuito fechado para detecção de irregularidades do subsolo é baseada em uma técnica simples de medição de altura que pode ser perfeitamente empregada na máquina de acabamento de estradas. Além disso, a invenção oferece a vantagem de que os sensores de inclinação podem ser eliminados segundo o qual o sistema de nivelamento de acordo com a invenção tenha um design geral mais robusto para uso em canteiros de obras. Além disso, o meio de medição arranjado em frente à mesa de acordo com a invenção é menos influenciado pela operação vibratória da mesa, de modo que as distâncias medidas por meio do meio de medição possam ser consideradas com mais precisão no nivelamento da mesa. Além disso, a invenção oferece uma solução econômica que pode ser totalmente acoplada e adaptada à máquina de acabamento de estradas de uma maneira fácil. Pelo meio de controle de circuito fechado que reage, na invenção, à irregularidade detectada do ponto de medição apenas quando a borda frontal da mesa atinge o ponto de medição, os tempos de reação do cilindro de nivelamento podem ser melhor compensados, segundo o qual uma camada de pavimentação com alta uniformidade pode ser produzida.

[012] Preferencialmente, o meio de medição é fixado ao braço de tração da mesa. Os movimentos do braço de tração, em particular uma elevação e abaixamento do braço de tração, podem assim ser considerados nas medições de distância. Sobretudo, o meio de medição pode detectar com precisão, a partir do braço de tração lateral da máquina de acabamento de estradas, ou seja, diretamente junto ao trem de rodagem, irregularidades do subsolo em frente à área de trabalho da mesa e/ou medir uma distância até uma referência fornecida ao longo do subsolo lateralmente à mesa que está presente, por exemplo, como um cabo guia tensionado junto à máquina de acabamento de estradas. Como referência, uma corda tensionada, um meio fio e/ou uma camada de pavimentação já produzida seriam possíveis como uma alternativa ao cabo guia.

[013] De acordo com uma variante, o meio de medição pode ser fixado a um trator da máquina de acabamento de estradas, em que seus valores medidos podem ser opcionalmente calculados com valores medidos de um meio de medição adicional que seja arranjado no braço de tração ou na mesa para ajustar uma certa altura da mesa.

[014] Em uma variante particularmente vantajosa, o meio de medição é arranjado na região do ponto de tração frontal do braço de tração. Assim, pode-se realizar uma medição da distância até o subsolo e/ou até a referência diretamente no local do cilindro nivelador, ou seja, sem influência considerável da inclinação do braço de tração, com base na qual é possível um nivelamento preciso da mesa.

[015] Preferencialmente, o meio de medição é fixado rotativamente ao braço de tração, em particular no ponto de tração frontal do braço de tração ou pelo menos diretamente próximo ao mesmo. Consegue-se assim manter um equilíbrio independente de uma mudança de inclinação do braço de tração controlada durante o processo de nivelamento, ou pelo menos retornar automaticamente para o mesmo. Em outras palavras, isso significa que o meio de medição não segue as mudanças de inclinação do braço de tração. Desse modo, as medições de altura do meio de medição não são influenciadas por mudanças de inclinação do braço de tração, mas apenas detectam mudanças da distância até o subsolo e/ou até a referência.

[016] Em uma variante, uma orientação linear é formada no braço de tração para o meio de medição, ao longo da qual o meio de medição pode ser posicionado para ser ajustável na direção de assentamento. Desse modo, a distância entre o meio de medição e a borda frontal da mesa pode ser ajustada. O meio de medição pode ser montado rotativamente na orientação linear para ignorar as mudanças de inclinação do braço de tração.

[017] De acordo com uma modalidade da invenção, o meio de medição tem pelo menos um primeiro sensor para medir uma distância até a referência e pelo menos um segundo sensor para medir uma distância até o subsolo. Estas duas medidas de altura podem ser levadas em consideração no cálculo do valor de correção para assim detectar irregularidades do subsolo. Em uma variante, o meio de medição tem um sensor que é incorporado para detectar uma distância até o subsolo e uma distância até a referência. Para tanto, pode-se empregar um sensor de radar, por exemplo.

[018] Preferencialmente, o primeiro e o segundo sensores têm a mesma distância até a borda frontal da mesa na direção de assentamento. Desse modo, os dois sensores podem realizar medições de altura no mesmo ponto de medição na direção de assentamento, com base no que uma irregularidade opcionalmente presente no ponto de medição pode ser detectada com precisão como um desvio da fundação. Nesta variante, duas medições de distância são, portanto, realizadas no mesmo ponto em frente à mesa, uma em relação ao subsolo e a outra em relação à referência, para determinar o valor de correção para este ponto de medição com base nas mesmas.

[019] O primeiro e/ou o segundo sensores estão preferencialmente presentes na forma de um sensor óptico ou acústico, por exemplo, como um sensor a laser ou ultrassônico. As medições de altura podem ser realizadas por meio de uma medição de tempo de execução, uma medição de posição de fase e/ou triangulação a laser.

[020] É concebível que o valor de correção determinado seja visualizado como uma medida para uma irregularidade detectada no subsolo em comparação com um curso médio do subsolo (fundação) na máquina de acabamento de estradas, por exemplo, por meio de um display da plataforma de controle da mesa. No display, o fator de correção pode representar irregularidades leves e comparativamente grandes em cores diferentes.

[021] É vantajoso que o sistema de controle a ser incorporado determine o valor de correção para o ponto de medição por meio da distância até o subsolo medida no ponto de medição por meio do segundo sensor, menos a distância até a referência medida por meio do primeiro sensor e, além disso, menos uma altitude pré-ajustada da referência em relação à fundação. Um valor de correção calculado com esta equação para o ponto de medição por meio do sistema de controle reproduz com precisão a irregularidade que se desvia da fundação ali, ou seja, uma elevação ou um recuo no subsolo.

[022] Preferencialmente, o sistema de controle é configurado para formar uma diferença de um valor de nivelamento básico desejado pré-ajustado e o valor de correção armazenado em uma etapa intermediária para derivar o valor de nivelamento desejado para o ponto de medição, ou seja, para formar o valor desejado para uma distância do sensor até a referência. O valor de nivelamento básico desejado oferece um valor de orientação para a função de controle em circuito aberto e em circuito fechado com base na qual a mesa deve ser rebocada assumindo um subsolo uniforme e médio, ou seja, um subsolo fictício sem irregularidades. O valor de correção serve para adaptar o valor de nivelamento básico desejado para o caso prático em que o meio de medição detecta uma irregularidade no subsolo, segundo o qual um valor de nivelamento desejado mais preciso adaptado à irregularidade seja calculado para o ponto de medição. Assim, a irregularidade detectada pode ser compensada de forma otimizada.

[023] Em um desenvolvimento vantajoso, o sistema de controle é configurado para calcular o valor de nivelamento desejado a partir da diferença entre o valor de nivelamento básico desejado pré-ajustado e o valor de correção armazenado, menos uma distância até a referência atualmente medida por meio do meio de medição. Este valor de nivelamento desejado está então presente no controlador de circuito fechado como uma quantidade de entrada com base na qual o cilindro de nivelamento pode ser controlado para nivelar a mesa.

[024] De acordo com uma modalidade, o meio de medição tem uma pluralidade de sensores para medir uma distância até o subsolo e/ou até a referência, em que o sistema de controle é incorporado para formar, com base em uma pluralidade de medições de distância realizadas simultaneamente até o subsolo e/ou até a referência, um respectivo valor médio como base para determinar o valor de correção. Por meio do cálculo da média de uma pluralidade de medições de distância até o subsolo e/ou até a referência para determinar o valor de correção, uma função de filtro é criada de modo que transições mais suaves sejam possíveis no nivelamento da mesa porque o meio controlador de circuito fechado responde à irregularidades durante a operação de assentamento quase de uma forma amortecida.

[025] Em um desenvolvimento da invenção, o sistema de controle é configurado para multiplicar o valor de correção calculado com um fator de compensação em função da geometria da mesa. É concebível que no fator de compensação, exceto por ou em vez da geometria da mesa, por exemplo, o peso da mesa e/ou pelo menos um parâmetro de operação ajustado e/ou detectado durante a operação da mesa, por exemplo, uma velocidade de intervenção e/ou uma potência de aquecimento da mesa, são levados em consideração. Além disso, é concebível que, por meio do fator de compensação, seja levada em consideração uma densidade do subsolo sobre o qual a máquina de acabamento de estradas se move durante a instalação. Desse modo, durante o nivelamento da mesa, pode-se levar em consideração uma maleabilidade do subsolo, pelo que as irregularidades já podem, opcionalmente, ser compensadas pela operação da mesa. Em uma modalidade, uma temperatura de assentamento da camada de pavimentação produzida atualmente medida atrás da mesa é levada em consideração no fator de compensação.

[026] Preferencialmente, a máquina de acabamento de estradas tem pelo menos um meio de medição de percurso para detectar uma distância coberta da borda frontal da mesa, em que o cálculo do valor de nivelamento desejado pode ser desencadeado no sistema de controle se a distância coberta da mesa detectada por meio do meio de medição de percurso corresponder a uma distância entre o meio de medição e a borda frontal da mesa. Assim, é possível que o meio controlador de circuito fechado execute, no momento certo e no local certo, ou seja, no ponto de medição, um nivelamento local preciso da mesa com base no valor de correção aí calculado, de modo que a irregularidade medida opcionalmente no ponto de medição possa ser compensada com segurança.

[027] É particularmente vantajoso para o sistema de controle ser incorporado para calcular continuamente os valores de correção durante uma condução de assentamento da máquina de acabamento de estradas ao longo da seção de assentamento, para armazená-los para os respectivos pontos de medição e empregar os respectivos valores de correção armazenados para determinar adaptado valores de nivelamento desejados. Consegue-se, assim, que o meio controlador de circuito fechado responda de forma confiável a todas as irregularidades do subsolo ao longo da seção de assentamento, de modo que uma camada de pavimentação uniforme possa ser produzida ao longo da seção de assentamento total.

[028] Preferencialmente, o sistema de controle é incorporado para empregar um modelo de dados de subsolo baseado em dados de GPS para determinar o valor de correção. Em uma variante, o modelo de dados do subsolo baseado em dados de GPS pode ser armazenado por meio de um aplicativo baseado na web, em particular por meio de um aplicativo baseado em nuvem, do sistema de controle para proporcionar à máquina de acabamento de estradas, em particular ao sistema de controle incorporado na mesma, com geodados básicos de subsolo atualizados ao longo da seção de assentamento.

[029] De acordo com uma modalidade da invenção, o sistema de controle é incorporado para calcular o valor de correção levando em consideração uma posição do pistão do cilindro de nivelamento atualmente ajustado no ponto de medição. A posição do pistão pode ser representada, por exemplo, por meio de um percurso de extensão do pistão, em particular detectável pelo meio de medição. Seria assim possível determinar uma irregularidade do subsolo mesmo que o meio de medição apenas realize a medição da distância até a referência ou até um cabo guia tensionado, onde caso contrário, não ocorre nenhuma medição da distância até o subsolo. A detecção da posição do pistão do cilindro de nivelamento pode, assim, substituir a medição da distância até o subsolo. Em certos tipos de subsolos, isso pode ser vantajoso, em particular com superfícies de subsolo de poros abertos.

[030] É concebível que o sistema de controle seja incorporado para determinar o valor de correção para o ponto de medição por meio da distância até a referência medida no ponto de medição por meio do primeiro sensor, mais a altitude da referência até a fundação, mais uma distância do meio de medição até a altura do ponto de tração, além de um percurso de extensão do cilindro de nivelamento ajustado devido à posição do pistão, e menos uma altura construtiva entre um lado de fundo do trem de rodagem da máquina de acabamento de estradas no ponto de tração do cilindro de nivelamento em um estado retraído.

[031] A presente invenção também se refere a um método para nivelar uma mesa de uma máquina de acabamento de estradas, em que um sistema de controle da máquina de acabamento de estradas calcula um valor de correção em resposta a pelo menos uma medição de distância realizada em relação ao subsolo e/ou a uma referência por meio de um meio de medição fornecido na máquina de acabamento de estradas, em que a medição da distância é realizada em um ponto de medição localizado em frente a uma borda frontal da mesa na direção de assentamento, pelo menos temporariamente armazena o referido valor de correção em um meio de armazenamento, e calcula um valor de nivelamento desejado para o ponto de medição enquanto a operação de assentamento continua levando em consideração o valor de correção armazenado, onde por meio do valor de nivelamento desejado, pelo menos um cilindro de nivelamento da mesa é controlado quando a borda frontal da mesa atinge o ponto de medição.

[032] Preferencialmente, o meio de medição realiza pelo menos duas medições de distância no ponto de medição em frente à mesa para determinar o valor de correção, ou seja, uma até a referência e uma até o subsolo. Assim, uma irregularidade do subsolo opcionalmente presente no ponto de medição pode ser determinada localmente com precisão como um desvio da fundação e ser empregada com precisão para nivelar a mesa.

[033] O sistema de nivelamento de acordo com a invenção e o método de nivelamento de acordo com a invenção podem ser realizados em ambos os lados da máquina de acabamento de estradas. As modalidades apresentadas acima em conexão com a invenção podem, portanto, ser empregadas em ambos os lados da máquina de acabamento de estradas.

[034] As modalidades da invenção serão ilustradas mais detalhadamente com referência às seguintes figuras. Nas figuras:
Figura 1 mostra uma máquina de acabamento de estradas para a produção de uma camada de pavimentação em um subsolo,
Figura 2 mostra uma representação esquemática isolada da mesa da máquina de acabamento de estradas com um meio de medição de acordo com uma variante da invenção,
Figura 3 mostra uma representação esquemática isolada da mesa com um meio de medição fixado à mesma de acordo com outra variante da invenção,
Figura 4 mostra uma representação esquemática de um circuito de controle de acordo com a invenção para realizar o nivelamento da mesa das Figuras 2 e 3,
Figura 5 mostra uma representação esquemática isolada da mesa com um meio de medição fixado à mesma de acordo com uma outra variante da invenção, e
Figura 6 mostra uma representação esquemática de um circuito de controle para nivelar a mesa de acordo com a variante da Figura 5.

[035] Componentes iguais são sempre fornecidos com numerais de referência iguais nas figuras.

[036] A Figura 1 mostra uma máquina de acabamento de estradas 1 que produz uma camada de pavimentação 2 em um subsolo 3 no qual a máquina de acabamento de estradas 1 está se movendo ao longo de uma direção de assentamento R durante uma condução de assentamento. A máquina de acabamento de estradas 1 possui uma mesa ajustável em altura 4 para (pré-) compactar a camada de pavimentação 2. A mesa 4 é fixada a um braço de tração 5 que é conectado, em um ponto de tração frontal 6, a um cilindro de nivelamento 7 em um trator 22 da máquina de acabamento de estradas 1. O braço de tração 5 serve como uma alavanca para converter uma variação de uma posição do cilindro de nivelamento em uma mudança correspondente de um ângulo de ataque da mesa 4, em particular para compensar as irregularidades 8 no subsolo 3.

[037] A Figura 2 mostra, em uma representação esquemática isolada, a mesa 4, o braço de tração 5 e o cilindro de nivelamento 7. Um meio de medição 10 é arranjado no braço de tração 5 entre uma borda frontal 9 da mesa e o ponto de tração frontal 6. O meio de medição 10 é incorporado para realizar pelo menos uma medição de distância até o subsolo 3 e/ou até uma referência 11. De acordo com a Figura 2, a referência 11 é construída como um cabo guia, a referência 11 tendo uma altura média h11 acima do subsolo 3. A referência 11 é apertada lateralmente da máquina de acabamento de estradas 1 e fornece uma função de nivelamento da mesa 4, como será ilustrado com mais detalhes abaixo.

[038] Na Figura 2, o meio de medição 10 tem um primeiro sensor 12 para medir uma distância y1 até a referência e um segundo sensor 13 para medir uma distância y2 até o subsolo 3. Preferencialmente, o primeiro e o segundo sensores 12, 13 são posicionados, na direção de assentamento R, a uma mesma distância x9até a borda frontal 9 da mesa 4. Assim, em um ponto de medição 14 de acordo com a Figura 2, duas medições de distância são realizadas, uma para medir a distância y1,e um para medir a distância y2.

[039] A Figura 2 mostra, além disso, que o meio de medição 10 pode detectar, por meio dos dois sensores 12, 13, uma irregularidade 8 no subsolo 3 no ponto de medição 14 abaixo do meio de medição 10. A irregularidade 8 representa uma diferença em relação à fundação P. Para compensar a irregularidade 8 da Figura 2, é efetuado um nivelamento correspondente da mesa 4 quando, em uma operação de assentamento contínua na direção de assentamento R, a borda frontal 9 da mesa 4 chega acima da irregularidade 8, ou seja, no ponto de medição 14. Em outras palavras, o sistema de nivelamento de acordo com a variante mostrada na Figura 2 empregada de acordo com a invenção responde à irregularidade 8 detectada por meio do meio de medição 10 no ponto de medição 14 quando a borda frontal 9 da mesa 4 passou pela distância x9 mostrada na Figura 2.

[040] A Figura 3 mostra uma variante para acoplar o meio de medição 10 da Figura 2. O arranjo na Figura 3 difere da Figura 2 pelo fato de o meio de medição 10 ser diretamente posicionado no ponto de tração frontal 6. Nesta posição, quase na extremidade frontal do braço de tração 5, as distâncias y1, y2 detectadas por meio dos dois sensores 12, 13, podem ser empregadas de forma particularmente vantajosa para compensar irregularidades 8 no nivelamento da mesa 4 para produzir uma camada de pavimentação uniforme 2, porque, nesse ponto, a altura do ponto de tração 6 é detectada exatamente e não é sobreposta pelas mudanças de nivelamento da mesa 4.

[041] A Figura 4 mostra um sistema de nivelamento 15 em uma representação esquemática. O sistema de nivelamento 15 pode empregar os valores de altura medidos detectados de acordo com a Figura 2 e a Figura 3 para nivelar a mesa 4 para compensar as irregularidades 8 no subsolo 3.

[042] O sistema de nivelamento 15 tem um meio de armazenamento 16, um sistema de controle 17 e um meio controlador de circuito fechado 18 ligado operativamente ao mesmo para adaptar um ajuste do cilindro de nivelamento 7. De acordo com a Figura 4, as distâncias medidas y1, y2 dos sensores 12, 13 são encaminhadas para o sistema de controle 17. Com base nas distâncias medidas y1, y2 e levando em consideração a altura definida h11 da referência 11 acima da fundação P, o sistema de controle 17 pode determinar um valor de correção K.

[043] O sistema de controle 17 da Figura 4 é incorporado para determinar o valor de correção K para o ponto de medição 14 por meio da distância y2 até o subsolo 3 medida no ponto de medição 14 por meio do segundo sensor 13, menos a distância γ1 até a referência 11 medida por meio do primeiro sensor 12 e, além disso, menos a altura pré-ajustada h11 da referência 11. Além disso, o sistema de controle 17 pode ser configurado para armazenar continuamente os valores de correção K determinados durante a operação de assentamento ao longo da seção de assentamento na direção de condução de assentamento R para os respectivos pontos de medição 14 no meio de armazenamento 16, de modo que os valores de correção K possam, cada um, ser empregados quando a borda frontal 9 da mesa 4 atinge os pontos de medição correspondentes 14 ao longo da seção de assentamento para o nivelamento da mesa 4.

[044] A Figura 4, além disso, mostra que uma velocidade de assentamento atual Ve da máquina de acabamento de estradas 1 pode ser exibida para o sistema de controle 17 por meio de um sensor de velocidade 19. A velocidade de assentamento VEtransmitida para o sistema de controle 17 pode ser empregada para determinar a distância x9. De acordo com a Figura 4, um meio de medição de percurso 20 para o sistema de nivelamento 15 pode ser fornecido, acoplado ao mesmo ou como uma unidade funcionalmente independente, para detectar a distância x9 ou uma seção coberta da borda frontal 9 da mesa 4 se a máquina de acabamento de estradas 1 estiver se movendo para a frente na direção de assentamento R durante a condução de assentamento.

[045] A Figura 4, além disso, mostra que um valor de nivelamento básico desejado pré-ajustado y1-Base é encaminhado para o sistema de controle 17. Além disso, um fator de compensação c pode ser armazenado no sistema de controle 17, que possivelmente depende de uma geometria da mesa 4.

[046] O sistema de controle 17 da Figura 4 é configurado para determinar, para cada valor de correção armazenado K, o percurso coberto, ou seja, a seção coberta pela qual a mesa 4, em particular a borda frontal 9 incorporada na mesma, passou desde o momento do armazenamento. Assim que a seção coberta corresponder à distância x9, o valor de correção K é subtraído do valor de nivelamento básico desejado y1-Base por meio do sistema de controle 17. Opcionalmente, o valor de correção K pode ser multiplicado previamente pelo fator de compensação c.

[047] O valor de nivelamento básico desejado y1-Base pode ser ajustado manualmente por um operador em um painel de controle da máquina de acabamento de estradas, de modo que uma altura desejada da mesa 4 possa ser ajustada em conformidade para a operação de assentamento. A altura da mesa 4 pode ser determinada manualmente pelo operador ou ser medida por um sensor de espessura de camada não representado.

[048] A Figura 4, além disso, mostra que o valor de nivelamento desejado y1-Nominal determinado para o ponto de medição 14 por meio do sistema de controle 17, levando em consideração o valor de correção K, é encaminhado para o meio controlador de circuito fechado 18. Além disso, a distância medida y1 é encaminhada para o meio controlador de circuito fechado 18. O meio controlador de circuito fechado 18 é incorporado para calcular, por meio de uma diferença entre os valores de nivelamento desejados y1-Nominal calculados com base nas irregularidades 8 e na distância y1 atualmente medida no ponto de medição 14, uma quantidade de controlador u que é encaminhada para um atuador 21. O atuador 21, por exemplo, um componente de acionamento hidráulico, determina então um percurso de extensão S7 do cilindro de nivelamento 7, de modo que uma altura de ponto de tração h6 possa ser ajustada para posicionar a mesa 4, em particular a borda traseira da mesa, na altura desejada hbo·

[049] A Figura 5 mostra essencialmente o arranjo da Figura 3, em que o meio de medição 10 de acordo com a Figura 5 inclui apenas o primeiro sensor 12 para medir a distância y1 até a referência 11. Por meio do arranjo da Figura 5, o valor de correção K pode ser calculado principalmente por meio da distância y1 e por meio do percurso de extensão s7 do cilindro de nivelamento 7. Para uma irregularidade 8 detectada por meio do meio de medição 10, o valor de correção K pode ser calculado a partir da soma da distância y1, a altura h11 até a referência 11, uma distância hs do primeiro sensor 12 até o ponto de tração frontal 6 e o percurso de extensão s7 do cilindro de nivelamento 7, menos uma altura hzp, segunda a qual uma altura construtiva de um lado de fundo F do trem de rodagem até o ponto de tração frontal 6 é dada com o cilindro de nivelamento 7 sendo retraído.

[050] A Figura 6 mostra um sistema de nivelamento 15' para o arranjo mostrado na Figura 5 em uma representação esquemática. Na presente invenção, as distâncias medidas y1 e os percursos de extensão detectados s7 do cilindro de nivelamento 7 são continuamente encaminhados para o sistema de controle 17, com base no que o valor de correção K é calculado e armazenado no meio de armazenamento 16 para cada ponto de medição 14 ao longo da seção de assentamento. O valor de correção K pode ser calculado por meio da soma acima descrita, menos a altura hzp presente quando o cilindro de nivelamento 7 é retraído. O valor de nivelamento básico desejado y1-Nominal armazenado para o sistema de controle 17 é calculado para o valor de nivelamento desejado y1-Nominal, menos o valor de correção K, que é encaminhado para o meio controlador de circuito fechado 18 como uma quantidade de entrada, o mais tardar quando a borda frontal 9 da mesa 4 chegou ao ponto de medição 14 para a distância medida y1, em que o meio controlador de circuito fechado 18 determina, a partir de uma diferença do valor de nivelamento desejado calculado y1-Nominal e a distância medida y1, a quantidade de controlador u para o atuador 21 que, conformemente, ajusta o cilindro de nivelamento 7 para nivelar a mesa 4.

Claims

Máquina de acabamento de estradas (1), compreendendo uma mesa (4) para produzir uma camada de pavimentação (2) em um subsolo (3) no qual a máquina de acabamento de estradas (1) está se movendo na direção de assentamento (R) ao longo de uma seção de assentamento, em que a mesa (4) é ajustável em altura e tem um braço de tração (5) que é fixado à máquina de acabamento de estradas (1) em um ponto de tração frontal (6) formado na mesma por meio de um cilindro de nivelamento (7), pelo menos um meio de medição (10) para realizar pelo menos uma medição de distância, um meio de armazenamento (16), um sistema de controle (17) e um meio controlador de circuito fechado (18) ligado operativamente ao mesmo para adaptar um ajuste do cilindro nivelador (7), caracterizada pelo fato de que o sistema de controle (17) é incorporado para calcular um valor de correção (K) em resposta a pelo menos uma medição de distância realizada em relação ao subsolo (3) e/ou a uma referência (11), que é realizável em um ponto de medição (14) localizado em frente a uma borda frontal (9) da mesa (4) na direção de assentamento (R), para armazenar pelo menos temporariamente o valor de correção (K) no meio de armazenamento (17) e calcular, com um operação de assentamento contínua, um valor de nivelamento desejado (y1-Nominal) para o ponto de medição (14), levando em consideração o valor de correção armazenado (K), com base no qual 0 cilindro de nivelamento (7) da mesa (4) é controlado quando a borda frontal (9) da mesa (4) atinge o ponto de medição (14).
Máquina de acabamento de estradas de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o meio de medição (10) é fixado no braço de tração (5) da mesa (4).
Máquina de acabamento de estradas de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o meio de medição (10) é arranjado na região do ponto de tração frontal (6) do braço de tração (5).
Máquina de acabamento de estradas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o meio de medição (10) tem pelo menos um primeiro sensor (12) para medir uma distância (y1) até a referência (11) e pelo menos um segundo sensor (13) para medir uma distância (Y2) até o subsolo (3).
Máquina de acabamento de estradas de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o primeiro e o segundo sensores (12, 13) têm a mesma distância (x9) até a borda frontal (9) da mesa (4) na direção de assentamento (R).
Máquina de acabamento de estradas de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizada pelo fato de que o sistema de controle (17) é incorporado para determinar o valor de correção (K) para o ponto de medição (14) por meio da distância (y2) até o subsolo (3) medida no ponto de medição (14) por meio do segundo sensor (13), menos a distância (y1) até a referência (11) medida por meio do primeiro sensor (12) e, além disso, menos uma altitude pré-ajustada (h11) da referência (11) até o subsolo (3).
Máquina de acabamento de estradas de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizada pelo fato de que o sistema de controle (17) é configurado para formar, em uma etapa intermediária, uma diferença de um valor de nivelamento básico desejado pré-ajustado (y1-Base) e o valor de correção armazenado (K) para derivar o valor de nivelamento desejado (y1-Nominal) para o ponto de medição (14).
Máquina de acabamento de estradas de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o sistema de controle (17) é configurado para calcular, a partir da diferença entre o valor de nivelamento básico desejado pré-ajustado (y1-Base) e O valor de correção armazenado (K), menos uma distância (y1) até a referência (11) atualmente medida por meio do meio de medição (10), o valor de nivelamento desejado (y1-Nominal).
Máquina de acabamento de estradas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o meio de medição (10) tem uma pluralidade de sensores (12, 13) para medir uma distância (y1, y2) até o subsolo (3) e/ou até a referência (11), em que o sistema de controle (17) é incorporado para formar, com base em uma pluralidade de medições da distância (y1, y2) até o subsolo (3) e/ou até a referência (11) realizadas simultaneamente, um respectivo valor médio como base para a determinação do valor de correção (K).
Máquina de acabamento de estradas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que o sistema de controle (17) é configurado para multiplicar o valor de correção calculado (K) com um fator de compensação (c) em função de uma geometria da mesa (4).
Máquina de acabamento de estradas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que a máquina de acabamento de estradas (1) inclui, para detectar uma seção coberta da borda frontal (9) da mesa (4), pelo menos um meio de medição de percurso (20), em que o cálculo do valor de nivelamento desejado (y1-Nominal) pode ser desencadeado por meio do sistema de controle (17), se a seção coberta da borda frontal (9) da mesa (4) detectada pelo meio de medição de percurso (20) corresponder a uma distância (x9) entre o meio de medição (10) e a borda frontal (9) da mesa (4).
Máquina de acabamento de estradas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que o sistema de controle (17) é incorporado para calcular continuamente os valores de correção (K) durante uma condução de assentamento da máquina de acabamento de estradas (1) ao longo da seção de assentamento, para armazená-los e empregar os respectivos valores de correção armazenados (K) para determinar valores de nivelamento desejados (y1-Nominal) adaptados.
Máquina de acabamento de estradas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que o sistema de controle (17) é incorporado para empregar um modelo de dados de subsolo com base em dados de GPS para determinar o valor de correção (K).
Máquina de acabamento de estradas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que o sistema de controle (17) é incorporado para calcular o valor de correção (K) levando em consideração uma posição do pistão do cilindro de nivelamento (7) atualmente ajustado no ponto de medição (14).
Máquina de acabamento de estradas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de que o meio de medição (10) é fixado a um trator (22) da máquina de acabamento de estradas (1), em que seus valores medidos podem ser calculados com valores medidos de um meio de medição adicional que é arranjado no braço de tração ou na mesa para controlar uma certa altura da mesa.
Método para nivelar uma mesa (4) de uma máquina de acabamento de estradas (1), caracterizada pelo fato de que um sistema de controle (17) da máquina de acabamento de estradas (1) calcula um valor de correção (K) em resposta a pelo menos uma medição de distância de um meio de medição (10) realizada em relação ao subsolo (3) e/ou a uma referência (11), em que a medição de distância é realizada em um ponto de medição (14) localizado em frente a uma borda frontal (9) da mesa (4) em uma direção de assentamento (R), pelo menos temporariamente armazena o valor de correção (K) em um meio de armazenamento (16) e calcula um valor de nivelamento desejado (y1-Nominal) para 0 ponto de medição (14) com uma operação de assentamento contínuo, levando em consideração o valor de correção armazenado (K), por meio do qual pelo menos um cilindro de nivelamento (7) da mesa (4) é controlado quando a borda frontal (9) da mesa (4) atinge o ponto de medição (14).
Invenção de produto, processo, sistema, kit, meio ou uso, caracterizada pelo fato de que compreende um ou mais elementos descritos no presente pedido de patente.