BR102022013514A2 - Máquina de acabamento de rodovia com um dispositivo de aquecimento e método para detecção de mau funcionamento de elemento de aquecimento - Google Patents

Abstract

A invenção se refere a uma máquina de acabamento de rodovia (1) com uma mesa (5) incorporada para produzir um pavimento de rodovia (3) e com um dispositivo de aquecimento (100) com uma pluralidade de elementos de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n). A máquina de acabamento de rodovia (1) inclui ainda pelo menos um gerador (17) para fornecer energia elétrica ao dispositivo de aquecimento (100). A máquina de acabamento de rodovia (1) possui ainda um sistema de controle (8, 8’) incorporado para ativar o gerador (17). É característico da máquina de acabamento de rodovia (1) que os elementos de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n) tenham, cada um, pelo menos um sensor de temperatura (T) empregado para detectar a ocorrência de mau funcionamento nele. A invenção se refere ainda a um método para a detecção de mau funcionamento de um elemento de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n) instalado em uma mesa de uma máquina de acabamento de rodovia (1).

Description

MÁQUINA DE ACABAMENTO DE RODOVIA COM UM DISPOSITIVO DE AQUECIMENTO E MÉTODO PARA DETECÇÃO DE MAU FUNCIONAMENTO DE ELEMENTO DE AQUECIMENTO Campo da Invenção

[0001] A presente invenção se refere a uma máquina de acabamento de rodovia, de acordo com a reivindicação 1. A presente invenção se refere ainda a um método de acordo com a reivindicação 16.

[0002] Máquinas de acabamento de rodovia são configuradas para produzir um pavimento de rodovia a partir de material de assentamento betuminoso quente. Para a (pré-) compactação do material de assentamento, as máquinas de acabamento de rodovia possuem uma mesa que é puxada na direção do acionamento de assentamento e é mantida a uma temperatura operacional por meio de um dispositivo de aquecimento integrado a ele. O dispositivo de aquecimento compreende uma pluralidade de elementos de aquecimento, por exemplo, hastes de aquecimento, que são instaladas nas respectivas seções de mesa para aquecer a compactação quente ali instalada e placas compactadoras direcionadas para o solo. O dispositivo de aquecimento é alimentado com energia elétrica por um gerador da máquina de acabamento de rodovia.

[0003] O resultado da pavimentação depende, entre outros, da capacidade operacional dos elementos de aquecimento instalados no corpo da mesa. Portanto, é desejável monitorar, durante a operação e pavimentação, a operação dos elementos de aquecimento para detectar possivelmente um elemento de aquecimento defeituoso o mais rapidamente possível e substituí-lo por um elemento de aquecimento operável.

[0004] O documento EP 3 527 721 A1 revela uma máquina de acabamento de rodovia com adaptadores de energia para dispositivos de aquecimento de mesa elétrica.

[0005] O documento EP 1 295 990 A2 revela um dispositivo de controle de circuito fechado para elementos de aquecimento instalados na mesa de uma máquina de acabamento de rodovia.

[0006] O documento WO 2014/124545 A1 revela um método para aquecimento de uma mesa de uma máquina de acabamento de rodovia equipada com um dispositivo de aquecimento, em que a tensão elétrica fornecida a um elemento de aquecimento do dispositivo de aquecimento é alterada para mudar a potência de aquecimento do dispositivo de aquecimento

[0007] O documento DE 10 2015 012 298 A1 revela uma máquina de acabamento de rodovia com um gerador que fornece um aquecimento elétrico da mesa da máquina de acabamento de rodovia com energia elétrica. O aquecimento da mesa compreende uma pluralidade de grupos de elementos de aquecimento associados a diversos componentes funcionais da mesa, por exemplo, uma placa inferior, uma calcadeira, etc. Além disso, provê-se um dispositivo medidor de corrente, que é incorporado para medir uma corrente de saída do gerador e que se comunica com o controle da máquina por meio de barramento de dados. Com base na medição da corrente, pode-se realizar um diagnóstico de erros para o aquecimento da mesa. Baseado nesse diagnóstico de erros acoplado à fonte de alimentação, no entanto, fica difícil determinar os elementos de aquecimento defeituosos individuais, em particular seu lugar de instalação, de modo que os trabalhos de reparo possam ser complexos. Isso pode resultar em tempos de inatividade prolongados da máquina de acabamento de rodovia no local.

[0008] O documento DE 20 2015 104 723 U1 revela um adaptador de aquecimento elétrico com um controle integrado de temperatura.

[0009] É objetivo da invenção prover uma máquina de acabamento de rodovia e um método pelo qual a operação de um dispositivo de aquecimento de mesa da máquina de acabamento de rodovia pode ser melhor monitorada através de características técnicas de construção simples.

[0010] Esse objetivo é atingido por uma máquina de acabamento de rodovia, de acordo com a reivindicação 1, e por um método, de acordo com a reivindicação 16.

[0011] Os desenvolvimentos vantajosos da invenção são fornecidos por meio das reivindicações dependentes.

[0012] A máquina de acabamento de rodovia, de acordo com a invenção, inclui uma mesa incorporada para produzir um pavimento de rodovia e que compreende um dispositivo de aquecimento com uma pluralidade de elementos de aquecimento. A máquina de acabamento de rodovia, de acordo com a invenção, inclui ainda pelo menos um gerador para fornecer energia elétrica ao dispositivo de aquecimento e um sistema de controle incorporado para ativar o gerador.

[0013] De acordo com a invenção, os elementos de aquecimento compreendem, cada um, pelo menos um sensor de temperatura empregado para detecção de ocorrência de mau funcionamento neles. Com base nas medições de temperatura realizadas cada uma diretamente nos elementos de aquecimento, pode-se detectar um mau funcionamento individualmente, isto é, de um ou diversos determinados elementos de aquecimento dos elementos de aquecimento empregados dentro da mesa.

[0014] Os elementos de aquecimento empregados, de acordo com a invenção, são incorporados para detectar a temperatura diretamente neles durante o funcionamento da máquina de acabamento de rodovia, de modo que as respectivas condições de temperatura desses elementos de aquecimento sejam detectadas de forma continuamente precisa e possam ser encaminhadas para o sistema de controle para detecção de um possível mau funcionamento. Assim, a função de todos os elementos de aquecimento com um sensor de temperatura na mesa pode ser monitorada individualmente. Isso possui a vantagem de que os elementos de aquecimento defeituosos possam ser identificados rapidamente e substituídos, o que pode contribuir consideravelmente para a produção de pavimentos de rodovia de alta qualidade. Além disso, por meio do dispositivo de diagnóstico baseado em temperatura, de acordo com a invenção, os tempos de inatividade da máquina de acabamento de rodovia podem ser drasticamente reduzidos.

[0015] Em particular, a invenção permite realizar uma determinação contínua de maus funcionamentos com base nas medições de temperatura realizadas diretamente nos elementos de aquecimento, independentemente de qualquer fonte de alimentação dos respectivos elementos de aquecimento, que é opcionalmente realizada a intervalos.

[0016] Em uma variante vantajosa, o sensor de temperatura é conectado ao sistema de controle por uma porta configurada para processamento de sinal. Isso é perfeitamente adequado como um módulo funcional para conexão dos elementos de aquecimento ao sistema de controle para fins do diagnóstico de erros e, também, pode coordenar uma distribuição de energia aos respectivos elementos de aquecimento. É possível que o sensor de temperatura seja conectado a um distribuidor de mesa projetado para receber e transmitir valores reais de temperatura detectados pelo sensor de temperatura. Embora possa ser usado principalmente para distribuição de energia, o distribuidor de mesa também pode transmitir os respectivos valores reais de temperatura dos elementos de aquecimento para o sistema de controle como uma unidade de acoplamento funcional, por assim dizer como um transceptor.

[0017] Seria útil que o distribuidor de mesa seja incorporado para encaminhar os valores reais de temperatura dos respectivos elementos de aquecimento recebidos para uma porta configurada para o processamento de sinal e conectada ao sistema de controle. Como uma porta central, essa porta pode receber todos os sinais de medição detectados na mesa, em particular as temperaturas reais dos respectivos elementos de aquecimento, a partir do distribuidor de mesa, e pode opcionalmente encaminhá-los, em uma forma processada, para o sistema de controle para as respectivas sequências de controle de circuito aberto e/ou fechado executadas nele, especialmente para a função de diagnóstico de erro.

[0018] De acordo com uma realização, a mesa possui uma pluralidade de seções de mesa, cada um com uma pluralidade de elementos de aquecimento, bem como uma porta configurada para o processamento de sinal que conecta os sensores de temperatura providos a ela ao sistema de controle. Como uma alternativa, as respectivas seções de mesa possuem, cada uma, uma pluralidade de elementos de aquecimento, bem como um distribuidor de mesa cada.

[0019] A porta e/ou o distribuidor de mesa é projetado, em particular, como um componente de hardware e/ou software que estabelece uma conexão entre os respectivos elementos de aquecimento e o sistema de controle. Em particular, o distribuidor de mesa é configurado como um transceptor para receber as condições de temperatura medidas continuamente nos respectivos elementos de aquecimento durante a operação da máquina de acabamento de rodovia e os envia à porta. A porta pode prover os respectivos dados de temperatura recebidos pela mesa de tal modo ao sistema de controle que verifica com base neles a funcionalidade dos respectivos elementos de aquecimento.

[0020] A porta e/ou o distribuidor de mesa é configurado, em particular, para conectar os elementos de aquecimento instalados na mesa ao sistema de controle pelo menos para uma função de diagnóstico de erro preciso. Os valores individuais de temperatura medidos nos elementos de aquecimento individuais e recebidos na porta ou no distribuidor de mesa podem ser encaminhados ao sistema de controle por meio da porta e/ou por meio do distribuidor de mesa em uma forma processada de dados de modo que possa realizar, baseado nisso, um diagnóstico individual de erros para os elementos de aquecimento individuais. A porta e/ou o distribuidor de mesa servem, assim, para a função de diagnóstico de erro baseada em temperatura, como uma interface central incorporada para processamento de dados entre os sensores de temperatura instalados no corpo da mesa nos respectivos elementos de aquecimento e no sistema de controle

[0021] A porta e/ou o distribuidor de mesa oferecem preferencialmente ainda a função de trazer os respectivos sinais de medição de temperatura recebidos neles para uma forma de dados adequada para processos de circuito aberto e/ou fechado da operação da mesa e os encaminha ao sistema de controle, com base nas unidades de compactação, em particular, da mesa que podem ser ativadas dinamicamente.

[0022] Preferencialmente, a mesa inclui uma pluralidade de seções de mesa que incluem, cada um, uma pluralidade de elementos de aquecimento e cada porta configurada para processamento de sinal e que conecta os sensores de temperatura providos neles com o sistema de controle, ou que cada um inclui uma pluralidade de elementos de aquecimento e um distribuidor de mesa que conecta os sensores de temperatura a ela conectados à porta. Esse distribuidor de mesa pode preceder a porta como um transceptor.

[0023] É possível para mesa incluir três ou mais seções de mesa, ou seja, uma mesa básica central e peças extensíveis montadas lateralmente a esta que podem ser estendidas para variar a largura de pavimentação transversal à direção de acionamento de assentamento da máquina de acabamento de rodovia. Em uma variante, seções de mesa adicionais na forma de peças de alargamento podem ser fixadas às peças extensíveis da mesa para produzir larguras de pavimentação maiores. Por meio de cada uma das seções de mesa supracitadas que incluem uma porta separada ou pelo menos um distribuidor de mesa separado para os elementos de aquecimento nela instalados, os respectivos elementos de aquecimento instalados nas seções de mesa podem ser monitorados e/ou ativados separadamente com base nas respectivas condições de aquecimento medidas neles.

[0024] Sobretudo, a respectiva porta ou o respectivo distribuidor de mesa pode ser incorporado como parte integral da mesa, em particular as respectivas seções de mesa. Cada seção de mesa pode ser equipada como uma porta separada ou com um distribuidor de mesa separado que recebe, durante a operação da máquina de acabamento de rodovia como uma unidade central receptora de dados na respectiva seção de mesa, valores medidos do sensor individual, principalmente os sinais de medição de temperatura dos respectivos elementos de aquecimento, e os encaminha, opcionalmente em uma forma processada adicional, ao sistema de controle para uma determinada função, em particular para a função de diagnóstico de erro relacionada à temperatura. As respectivas portas ou distribuidores de mesa instalados integralmente na mesa formam, assim, módulos receptores e transmissores de dados que precedem o sistema de controle para encaminhar os valores medidos de temperatura recebidos neles para o sistema de controle, opcionalmente em uma forma processada de dados, para a função de diagnóstico de erro relacionada à temperatura supracitada.

[0025] De preferência, os sensores de temperatura são incorporados aos respectivos elementos de aquecimento de forma integrada. Assim, o respectivo elemento de aquecimento e o sensor de temperatura forma estruturalmente uma unidade pela qual o elemento de aquecimento pode ser facilmente instalado e desinstalado com o sensor de temperatura como uma unidade compacta. Isso oferece vantagens consideráveis principalmente em trabalhos de reparo e/ou serviço. Portanto, os respectivos elementos de aquecimento possuem uma entrada para fonte de alimentação e uma saída para a detecção de temperatura realizada neles.

[0026] Os respectivos elementos de aquecimento podem incluir, por exemplo, um sensor de temperatura quente, frio e/ou semicondutor. Os respectivos elementos de aquecimento podem ser incorporados como hastes de aquecimentos. Os sensores de temperatura podem se estendem de acordo com a geometria das hastes de aquecimento ao longo das bobinas de aquecimento ali providas.

[0027] Em particular, todos os elementos de aquecimento do dispositivo de aquecimento incluem pelo menos um sensor de temperatura formado integralmente neles. Portanto, é possível realizar medições de temperatura muito precisas em todos os elementos de aquecimento instalados na mesa. Com base nisso, por um lado, a função dos respectivos elementos de aquecimento pode ser diagnosticada precisamente e, por outro lado, os respectivos elementos de aquecimento podem ser precisamente ativados.

[0028] É vantajoso para os sensores de temperatura que cada um seja conectado à porta ou ao distribuidor de mesa por meio de uma conexão de encaixe. Em particular, essa conexão de encaixe pode ser configurada para uma instalação ou desinstalação sem ferramentas de modo que os respectivos elementos de aquecimento possam ser facilmente conectados e desinstalados individualmente.

[0029] É possível que os respectivos sensores de temperatura sejam conectados à porta ou sejam conectados ao distribuidor de mesa por meio de um sistema de barramento comum. Essa rede pode ser conectada à porta ou ao distribuidor de mesa por meio de uma única conexão de encaixe. Assim, a quantidade de cabeamento na mesa pode ser reduzida.

[0030] De acordo com uma realização da invenção, a porta ou o distribuidor de mesa das respectivas seções de mesa é incorporado diretamente como uma porta PLC. Para a mesa, oferecem assim possíveis aplicações melhoradas, em relação à construção e função. Em particular, apesar dos crescentes mecanismos sensoriais, pode-se projetar assim um desenho construtivo da mesa para ser mais compacto, e/ou um comportamento operacional da mesa pode ser melhor monitorado e controlado.

[0031] Como uma PLC, a porta ou o distribuidor de mesa incorporado como uma PLC pode modular os sinais de medição de temperatura recebidos dos respectivos elementos de aquecimento para uma rede elétrica conectada a eles, por meio da qual os dados de medição de temperatura modulada podem ser transmitidos ao sistema de controle. Para isso, é possível que a rede elétrica empregada para transporte de dados seja formada pelo menos de uma sessão de uma linha da fonte de alimentação empregada para a fonte de alimentação dos respectivos elementos de aquecimento e/ou da respectiva porta PLC.

[0032] Em uma variante da invenção, a respectiva porta PLC é conectada ao sistema de controle por meio de uma linha PLC (linha de alimentação para comunicação através da rede elétrica). Como a linha PLC, uma linha da fonte de alimentação conectada a partir do gerador com a mesa seria possível, por exemplo, pelo menos em seções. Acima de tudo, uma linha de fonte de alimentação que provê os respectivos elementos de aquecimento com energia elétrica pode ser empregada como a linha PLC. A porta PLC pode ser conectada diretamente a essa linha PLC, de modo que funcione como um distribuidor de energia em direção aos elementos de aquecimento e modula os dados de medição de temperatura na linha PLC em direção ao sistema de controle como uma porta PLC.

[0033] Como uma alternativa à linha PLC ou como um complemento a ela, a porta pode ser conectada ao sistema de controle por meio de um sistema de barramento de dados separado. O sistema de barramento de dados pode ser incorporado, por exemplo, como um barramento CAN ou como uma conexão ethernet.

[0034] É possível que a porta PLC seja configurada como uma porta Internet a fim de realizar, com exceção da transmissão dos dados de medição de temperatura ao sistema de controle da máquina de acabamento de rodovia, uma transferência complementar dos dados de medição de temperatura que ocorre pelo menos temporariamente durante a operação de pavimentação da máquina de acabamento de rodovia, para pelo menos um receptor externo conectado por meio da Internet, por exemplo, uma transferência de dados de medição de temperatura para uma instalação de administração local de construção central, um centro de serviço e/ou outro veículo de construção que coopera com a máquina de acabamento de rodovia.

[0035] Seria possível para a porta PLC ser incorporada como uma porta VPN de modo que a porta incorporada dessa forma possa ser consultada quanto a maus funcionamentos dos elementos de aquecimento e/ou ativados em uma forma protegida por dados, em particular fora do local de construção, por exemplo, de um centro de serviço. Isso pode ser um centro de serviço operado pelo fabricante da máquina que pode transmitir, com base na conexão VPN instalada com a mesa, informações de serviço para a respectiva seção de mesa ao operador do local de construção. Assim, os tempos de inatividade da máquina no local de construção podem ser reduzidos.

[0036] É possível que a porta PLC seja configurada como uma porta de mídia. Configurada de modo que a porta pudesse processar ainda as respectivas condições de temperatura dos elementos de aquecimento recebidos ali, em particular condições de temperatura crítica medidas ali, em sinais de saída de voz correspondentes que sejam transmitidos acusticamente para um operador da máquina de acabamento de rodovia, em particular um operador de uma plataforma de controle externo da mesa, durante a operação de pavimentação.

[0037] Uma variante simples, embora muito praticável, provê que a porta e/ou o distribuidor de mesa das respectivas seções de mesa inclua, para todos os elementos de aquecimento ali instalados, uma lâmpada separada incorporada para a exibição óptica da operabilidade dos respectivos elementos de aquecimento.

[0038] Em uma realização vantajosa, o sistema de controle é incorporado para identificar, com base nos respectivos gradientes de temperatura detectados por meio dos sensores de temperatura formados nos elementos de aquecimento, ou seja, em vista de uma marcha de temperatura em um período predeterminado detectado, um respectivo tipo de elemento de aquecimento dos elementos de aquecimento, e determinar, para os respectivos tipos de elemento de aquecimento identificados, um valor desejado de temperatura determinado com base em qual função de diagnóstico de erro baseada em temperatura pode ser realizada.

[0039] Por exemplo, o sistema de controle é incorporado, para a realização da função de diagnóstico de erro, para comparar os respectivos valores de temperatura desejados determinados para os elementos de aquecimento com valores reais de temperatura detectados ali. Caso a temperatura real detectada de um elemento de aquecimento aqui atinja ou exceda a temperatura desejada determinada para esse elemento de aquecimento, a função do elemento de aquecimento está em ordem. No entanto, caso o sistema de controle detecte que a temperatura real detectada do elemento de aquecimento caia abaixo da temperatura desejada determinada para ele por um valor predeterminado, o elemento de aquecimento pode ser defeituoso. Esse mau funcionamento pode ser exibido para um operador na plataforma de controle externo da máquina de acabamento de rodovia em um monitor ali provido.

[0040] É possível que o sistema de controle seja incorporado para identificar, com base em pelo menos um tipo determinado de elemento de aquecimento, uma parte da mesa que o inclui. Por exemplo, por meio do tipo de elemento de aquecimento identificado, o tipo de uma peça de alargamento fixada ao pavimento poderia ser determinado. Em particular, o sistema de controle é incorporado para determinar, com base no tipo determinado de elementos de aquecimento, principalmente com base nos respectivos tipos das peças de alargamento fixadas ali identificadas, uma largura de pavimentação de mesa. O sistema de controle pode empregar, como descrito acima, a largura de pavimentação de mesa determinada para diversos processos de controle de circuito aberto e fechado executados na máquina de acabamento de rodovia.

[0041] Em uma realização preferida, a porta e/ou o distribuidor de mesa é configurado para complementar valores reais de temperatura dos elementos de aquecimento detectados por meio dos respectivos sensores de temperatura, cada um por pelo menos um fragmento de informação em relação ao seu local de medição e os encaminha ao sistema de controle como dados de local real de temperatura. Portanto, é possível identificar claramente um elemento de aquecimento defeituoso em relação ao seu local de instalação e trocá-lo rapidamente, de modo que a operação de pavimentação da máquina de acabamento de rodovia possa ser realizada sem grandes interrupções.

[0042] Preferencialmente, a operabilidade dos respectivos elementos de aquecimento é exibida para um operador da mesa e/ou um motor da máquina de acabamento de rodovia por meio de um dispositivo de exibição conectado ao sistema de controle. Isso pode ser realizado, em particular, visual e/ou acusticamente. É possível que a operabilidade dos respectivos elementos de aquecimento possa ser exibida em um monitor portátil e/ou unidade de computador, por exemplo, em uma unidade de operação portátil da plataforma de controle externo.

[0043] Em uma realização vantajosa, a mesa compreende pelo menos uma placa da mesa, em que o sistema de controle é configurado para determinar um valor desejado de temperatura da placa da mesa com base em um valor real detectado de temperatura do material de assentamento usado pela máquina de acabamento de rodovia para produzir um pavimento de rodovia fornecido a ele, e compará-lo a uma temperatura real detectada da placa da mesa a fim de ativar, baseado ali, uma fonte de alimentação do(s) elemento(s) de aquecimento associado(s) à placa da mesa. Para detectar a temperatura real da placa da mesa, a placa da mesa pode incluir pelo menos um sensor de temperatura que é conectado diretamente ao distribuidor de mesa ou à porta. Será possível que o valor desejado de temperatura da placa da mesa seja ajustável manualmente na máquina de acabamento de rodovia.

[0044] Em uma realização vantajosa, o sistema de controle é configurado para determinar, com base na temperatura ambiente detectada fornecida a ele, a duração de aquecimento restante para atingir o valor desejado de temperatura da placa da mesa do elemento de aquecimento ou elementos empregados para aquecimento da placa da mesa, opcionalmente identificados com antecedência por meio de seu gradiente de temperatura. Com base nisso, um tempo ideal de partida para o acionamento da pavimentação poderia ser determinado.

[0045] Seria possível que o sistema de controle seja configurado para verificar a operabilidade dos respectivos elementos de aquecimento de modo que, por uma fonte de alimentação predeterminada dos respectivos elementos de aquecimento, os valores reais de temperatura detectados ali atinjam a temperatura ambiente fornecida ao sistema de controle em um período predeterminado, por exemplo, em um minuto, ou excederá por uma quantidade predefinida.

[0046] É vantajoso que o sistema de controle seja incorporado para determinar, com base em uma duração detectada exigida para o aquecimento de um elemento de aquecimento a um nível predeterminado de temperatura, um tipo de elemento de aquecimento e/ou um tipo da seção de mesa associada, por exemplo, o tipo de uma peça de alargamento. Assim, um desenho construtivo da mesa, em particular um tipo das respectivas seções de mesa ali empregadas, poderia ser indiretamente determinado por meio da duração de aquecimento detectável individualmente de pelo menos um elemento de aquecimento.

[0047] De acordo com uma realização, é possível que o sistema de controle seja incorporado para determinar, com base em uma temperatura operacional detectada de um elemento de aquecimento que aparece após um período de aquecimento predeterminado, um tipo de elemento de aquecimento e/ou um tipo de seção de mesa associada, por exemplo, o tipo de uma peça de alargamento.

[0048] Preferencialmente, o sistema de controle é configurado para determinar, com base em um tipo de determinação supracitado do elemento de aquecimento e/ou um tipo de determinação da seção de mesa, uma largura de pavimentação de mesa ajustável para a operação de pavimentação. De acordo com uma realização da invenção, a largura da pavimentação de mesa determinada por meio do sistema de controle com base na medição de temperatura realizada no elemento de aquecimento pode ser armazenada como uma quantidade de entrada para pelo menos uma função de controle de circuito aberto e/ou fechado da mesa da máquina de acabamento de rodovia. Por exemplo, com base nisso, uma variável controlável e/ou um parâmetro de controle para ativar a operação de um dispositivo distribuidor transversal de material da mesa pode ser ajustado dinamicamente. A construção da mesa derivada da medição de temperatura pode, assim, servir para uma parametrização do sistema de controle, por exemplo, para controle da distribuição de material em frente à mesa.

[0049] Em uma variante, o sistema de controle é projetado para determinar uma temperatura mínima do material de assentamento armazenado em um abrigo de material da máquina de acabamento de rodovia com base na tipificação dos elementos de aquecimento e/ou das seções de mesa derivadas da duração de aquecimento. A temperatura mínima pode, de acordo com uma realização preferida, ser diretamente exibida ao motorista da máquina de acabamento de rodovia e/ou ser transmitida do sistema de controle da máquina de acabamento de rodovia para um misturador para produzir o material de assentamento provido para a máquina de acabamento de rodovia.

[0050] De acordo com uma variante vantajosa, as informações em vista de uma operação dos respectivos elementos de aquecimento, por exemplo, suas respectivas temperaturas operacionais e/ou seus locais de instalação, podem ser representadas por meio de um dispositivo de exibição disposto na máquina de acabamento de rodovia. O dispositivo de exibição pode ser incorporado como parte do sistema de controle, por exemplo, como um monitor na plataforma de controle do motorista e/ou como um monitor na plataforma de controle externo da mesa. Uma representação das temperaturas operacionais e/ou do diagnóstico do elemento de aquecimento resulta em um dispositivo inteligente que também seria possível. Por meio desses dispositivos de exibição, em caso de um elemento de aquecimento defeituoso detectado, as instruções de instalação e desinstalação correspondentes poderiam ser representadas.

[0051] A invenção se refere ainda a um método para detectar um mau funcionamento de pelo menos um elemento de aquecimento instalado em uma mesa de uma máquina de acabamento de rodovia. De acordo com a invenção, a detecção do mau funcionamento é realizada com base no valor real da temperatura diretamente detectado no elemento de aquecimento. Para essa função de diagnóstico, o valor real de temperatura do elemento de aquecimento pode ser detectado por meio de um sensor de temperatura ali integrado e ser encaminhado a um sistema de controle que pode determinar muito precisamente um mau funcionamento do elemento de aquecimento ali baseado, se presente.

[0052] É possível que durante a operação da máquina de acabamento de rodovia, todos os elementos de aquecimento instalados em uma mesa sejam contínua ou pelo menos temporariamente verificados quanto a mau funcionamento com base nos respectivos valores reais de temperatura ali detectados. Para tanto, os respectivos valores reais de temperatura de todos os elementos de aquecimento são detectados por meio de sensores de temperatura ali integrados.

[0053] Em uma variante, dependendo de um gradiente de temperatura detectado no elemento de aquecimento, isto é, uma taxa de aquecimento do elemento de aquecimento, um tipo de elemento de aquecimento do elemento de aquecimento é identificado, e um valor desejado de temperatura adequado para fins de diagnóstico de mau funcionamento é determinado em vista do tipo identificado de elemento de aquecimento para o elemento de aquecimento, em que a detecção do mau funcionamento é realizada por meio de uma comparação do valor desejado de temperatura com o valor real de temperatura detectado no elemento de aquecimento. Caso a temperatura real detectada de um elemento de aquecimento atinja aqui ou exceda a temperatura desejada determinada para esse elemento de aquecimento, a função do elemento de aquecimento está em ordem. Entretanto, se o sistema de controle detecta que a temperatura real detectada do elemento de aquecimento cai abaixo da temperatura desejada determinada para ele por um valor predeterminado, o elemento de aquecimento pode ser defeituoso. Esse mau funcionamento pode ser indicado a um operador na plataforma de controle externo da máquina de acabamento de rodovia em um monitor ali provido.

[0054] Preferencialmente, o valor real de temperatura do(s) elemento(s) de aquecimento é transmitido para um sistema de controle da máquina de acabamento de rodovia por meio de um distribuidor de mesa e/ou porta conectada ao sensor de temperatura. O distribuidor de mesa e/ou a porta assim recebe as respectivas condições de aquecimento dos elementos de aquecimento e as encaminha ao sistema de controle, principalmente para fins de diagnóstico, opcionalmente em uma forma processada por dados. Por meio dessas medições de temperatura realizadas no elemento de aquecimento, sua função pode ser diagnosticada mais precisamente.

[0055] É possível para o distribuidor de mesa e/ou a porta complementar o valor real de temperatura do elemento de aquecimento detectado por meio do sensor de temperatura por um fragmento de informação em relação ao seu local de medição o encaminhe ao sistema de controle como um valor real de temperatura-local. Isso permite identificar claramente um elemento de aquecimento opcionalmente defeituoso em relação ao seu local de instalação na mesa.

[0056] Ao ligar o dispositivo de aquecimento, os elementos de aquecimento podem aquecer até uma temperatura real remanescente (final) superior a uma temperatura do material de assentamento. O sistema de controle compara de forma adequadamente contínua os valores reais de temperatura dos respectivos elementos de aquecimento com os valores desejados de temperatura determinados para eles durante a operação dessa mesa. Contanto que a temperatura real dos respectivos elementos de aquecimento seja maior ou igual à respectiva temperatura desejada, os elementos de aquecimento operam corretamente. No entanto, assim que, após o decorrer de uma fase de aquecimento predeterminada, a temperatura real de um elemento de aquecimento cai abaixo do valor desejado de temperatura desejado por um valor definido de temperatura, esse elemento de aquecimento pode ser defeituoso. Esse defeito pode ser exibido ao operador por meio de um dispositivo de exibição. Como uma alternativa ou um complemento ao monitor de um elemento de aquecimento defeituoso por meio do dispositivo de exibição, é adequado que o sistema de controle seja configurado para desligar o elemento de aquecimento detectado como defeituoso, isto é, interromper uma fonte de alimentação para esse elemento de aquecimento para impedir o dano do dispositivo de aquecimento.

[0057] É possível que adicionalmente, o local do elemento de aquecimento detectado como defeituoso seja exibido. Isso pode ser realizado pelo distribuidor de mesa e/ou a porta que encaminha o valor real de temperatura presente para o mau funcionamento ao sistema de controle, complementado pelo endereço do remetente. A partir disso, o sistema de controle pode identificar precisamente o elemento de aquecimento defeituoso. Em uma variante, um elemento de aquecimento defeituoso é exibido por meio de um LED de status formado no distribuidor de mesa e/ou na porta.

[0058] Seria possível para o sistema de controle realizar uma determinação de tipo baseada em uma taxa de aquecimento do elemento de aquecimento medida no elemento de aquecimento, e opcionalmente uma determinação do tipo da seção de mesa ali baseada, dependendo de qual sistema de controle determina a largura de pavimentação de mesa ajustável da mesa e/ou da largura de pavimentação da mesa atualmente ajustada durante a operação de pavimentação. Por meio da largura de pavimentação de mesa determinada, processos adicionais na máquina de acabamento de rodovia, em particular uma distribuição material transversal em frente à mesa, podem ser controlados por controle de circuito aberto ou fechado.

[0059] A invenção será agora descrita em mais detalhes em referência às figuras a seguir. Nos desenhos:

[0060] A Figura 1 mostra uma máquina de acabamento de rodovia, de acordo com a invenção;

[0061] A Figura 2 mostra uma representação esquemática de um dispositivo de aquecimento, de acordo com a realização para a máquina de acabamento de rodovia de acordo com a invenção; e

[0062] A Figura 3 mostra uma representação esquemática de um dispositivo de aquecimento de acordo com a realização para a máquina de acabamento de rodovia de acordo com a invenção.

[0063] Componentes iguais sempre são providos com numerais de referência iguais nas figuras.

[0064] A Figura 1 mostra uma máquina de acabamento de rodovia (1) que produz, na direção da unidade de assentamento (R), um pavimento de rodovia (3) a partir de um material de assentamento (4) por meio de uma mesa (5) em um subsolo. O pavimento de rodovia (3) apresenta uma largura de pavimento de mesa (B) transversal à direção da unidade de assentamento (R) produzida correspondente à configuração da mesa. A mesa (5) é incorporada para compactar o material de assentamento (4) espalhado em frente a ela. A mesa (5) inclui uma placa da mesa (6), bem como uma calcadeira (7) disposta em frente à placa da mesa (6) na direção da unidade de assentamento (R).

[0065] A máquina de acabamento de rodovia (1) da Figura 1 possui uma plataforma de controle do motorista (F) para um motorista. Sobre a plataforma de controle do motorista (F), provê-se um sistema de controle (8). O sistema de controle (8) é configurado para controlar e/ou monitorar os processos executados na máquina de acabamento de rodovia (1). Em particular, por meio do sistema de controle (8), a operação da mesa (5) pode ser controlada e sua operação monitorada.

[0066] A Figura 1 mostra ainda que uma plataforma de controle externo A com um sistema de controle (8’) ali incorporado é incorporada à mesa (5). Por meio do sistema de controle (8’), um operador de mesa pode controlar e/ou monitorar a operação da mesa (5) na plataforma de controle externo A. O sistema de controle (8) instalado na plataforma de controle do motorista (F) e/ou o sistema de controle (8’) instalado na mesa (5) na plataforma de controle externo (A) pode ser incorporado como um dispositivo de exibição (D, D’) para exibir os respectivos estados do processo da máquina de acabamento de rodovia (1) ao motorista e/ou operador da mesa.

[0067] A Figura 2 mostra um dispositivo de aquecimento (100) para a máquina de acabamento de rodovia mostrada na Figura 1 em uma representação esquemática. O dispositivo de aquecimento (100) é incorporado para aquecer a mesa (5). A Figura 2 mostra que o dispositivo de aquecimento (100) inclui uma pluralidade de segmentos de mesa (10, 20, 30). A seção de mesa (10) pode ser uma seção básica de mesa. As duas seções de mesa (20, 30) podem ser partes extensíveis de mesa lateralmente fixadas à seção de mesa (10). A construção do dispositivo de aquecimento (100) mostrado poderia incluir outras seções de mesa que não estão mostradas na Figura 2, por exemplo, peças de alargamento de mesa, opcionalmente em diferentes larguras e/ou números, que são lateralmente fixadas às peças extensíveis da mesa.

[0068] A seção da mesa (10) possui uma pluralidade de elementos de aquecimento (11, 12, 1n), que incluem, cada um, um sensor de temperatura (T) integralmente instalado ali. As condições de temperatura dos respectivos elementos de aquecimento (11, 12, 1n) detectados por meio dos sensores de temperatura (T) podem ser encaminhadas a uma porta (15) na seção da mesa (10) por meio de uma linha de sinal (14). A porta (15) é configurada para trazer as respectivas condições de temperatura dos elementos de aquecimento (11, 12, 1n) para uma forma de dados processada para fins de diagnóstico. Esses dados são encaminhados a partir da porta (15) por meio de uma linha de dados (16), por exemplo, um sistema de barramento CAN, ao sistema de controle (8, 8’) para fins de diagnóstico e opcionalmente outras funções de controle.

[0069] O sistema de controle (8, 8’) é funcionalmente conectado a um gerador (17) e pode ativar uma operação deste com base nos dados recebidos da porta (15). O gerador (17) é conectado à porta (15) da seção da mesa (10) por meio de uma linha da fonte de alimentação (18). A energia elétrica gerada pelo gerador (17) pode ser distribuída para os respectivos elementos de aquecimento (11, 12, 1n) da seção da mesa (10) por meio da porta (15) para aquecê-los individualmente.

[0070] De acordo com a Figura 2, a seção da mesa (10) apresenta ainda um sensor de temperatura (19) para detecção de uma temperatura real da placa da mesa (6) da mesa (5). O sensor de temperatura (19) é conectado à porta (15). Com base em uma comparação da temperatura real detectada da placa da mesa (6) com um valor desejado de temperatura da placa da mesa que é determinado, por exemplo, em referência à temperatura do material de assentamento ou é ajustado manualmente pelo operador da mesa, o sistema de controle (8, 8’) pode controlar dinamicamente a fonte de alimentação dos respectivos elementos de aquecimento (11, 12, 1n) instalados na seção da mesa (10).

[0071] Na Figura 2, a linha de dados (16) e da linha de fonte de alimentação (18) são representadas como linhas separadas. A linha de dados (16) pode estar presente como um sistema de barramento CAN. Como alternativa, a linha da fonte de alimentação (18) é incorporada como uma linha PLC em que a porta (15) é configurada para modular os respectivos valores reais de temperatura dos elementos de aquecimento (11, 12, 1n) recebidos da seção da mesa (10) a partir dos sensores de temperatura (T) para a linha da fonte de alimentação (18) e para transmiti-los ao sistema de controle (8, 8’).

[0072] As demais seções de mesa (20, 30) do dispositivo de aquecimento (100) apresentam um desenho comparável àquele da seção da mesa (10).

[0073] A seção da mesa (20) compreende pelo menos três elementos de aquecimento (21, 22, 2n), sensores de temperatura (T) instalados neles e uma porta (25) que recebe as respectivas condições de temperatura dos elementos de aquecimento (21, 22, 2n) e os encaminha ao sistema de controle (8, 8’) para seu diagnóstico de função

[0074] A seção da mesa (30) compreende três elementos de aquecimento (31, 32, 3n), sensores de temperatura (T) instalados neles e uma porta (35), que recebe as respectivas condições de temperatura dos elementos de aquecimento (31, 32, 3n) e as encaminha ao sistema de controle (8, 8’) para seu diagnóstico de função.

[0075] De acordo com a Figura 2, cada seção da mesa (10, 20, 30), em particular cada elemento de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n) ali instalado, pode ser individualmente verificado para sua função já que as condições de temperatura são detectadas em todos os elementos de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n) e são encaminhadas ao sistema de controle (8, 8’) para seu controle de função por meio da respectiva porta (15, 25, 35), opcionalmente em uma forma processada. Um elemento de aquecimento defeituoso (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n) que inclui seu local de instalação pode ser exibido por meio do dispositivo de exibição (D, D’).

[0076] A Figura 2 mostra ainda um sensor de temperatura ambiente (40) que é incorporado para detectar uma temperatura ambiente na região da mesa (5). O sensor de temperatura ambiente (40) é conectado ao sistema de controle (8, 8’). Com base na temperatura ambiente detectada por meio do sensor de temperatura ambiente (40), a duração de aquecimento exigida até a temperatura desejada da placa da mesa (6) atingida pode ser determinada pelo sistema de controle (8, 8’) e opcionalmente exibida ao operador.

[0077] A Figura 2 mostra ainda um valor desejado de temperatura (S) cujo sistema de controle (8, 8’) determina para todos os elementos de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n) com base nas taxas de aquecimento medidas ali e emprega durante o diagnóstico de função dos elementos de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n).

[0078] A Figura 3 mostra uma realização discretamente modificada comparada à Figura 2. A Figura 3 mostra que a seção da mesa (10) inclui um distribuidor de mesa (15’), a seção da mesa (20) um distribuidor de mesa (25’), e a seção da mesa (30) um distribuidor de mesa (35’), sendo os respectivos distribuidores de mesa (15’, 25’, 35’) conectados ao sistema de controle (8, 8’) por uma porta (50) compartilhada por eles.

Claims (17)

1. Máquina de acabamento de rodovia (1), compreendendo uma mesa (5) incorporada para produzir um pavimento de rodovia (3) e que inclui um dispositivo de aquecimento (100) com uma pluralidade de elementos de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n), pelo menos um gerador (17) para fornecer energia elétrica ao dispositivo de aquecimento (100) e um sistema de controle (8, 8’) incorporado par ativar o gerador (17), caracterizada pelos elementos de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n) possuírem, cada um, pelo menos um sensor de temperatura (T) empregado para detectar a ocorrência de mau funcionamento de neles.
2. Máquina de acabamento de rodovia, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo sensor de temperatura (1) ser conectado ao sistema de controle (8, 8’) por meio de uma porta (15, 25, 35) configurada para processamento de sinal, ou o sensor de temperatura (T) ser conectado a um distribuidor de mesa (15’, 25’, 35’) projetado para receber e encaminhar valores reais de temperatura detectados pelo sensor de temperatura (T).
3. Máquina de acabamento de rodovia, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo distribuidor de mesa (15’, 25’, 35’) ser incorporado para encaminhar os valores reais de temperatura dos respectivos elementos de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n) recebidos neles para uma porta (50) configurada para processamento de sinal e conectados ao sistema de controle (8, 8’).
4. Máquina de acabamento de rodovia, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pela mesa (5) incluir uma pluralidade de seções de mesa (10, 20, 30), cada uma incluindo uma pluralidade de elementos de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n) e uma porta (15, 25, 35) configurada para processamento de sinal e que conecta os sensores de temperatura (T) providos nela ao sistema de controle (8, 8’), ou cada um incluindo uma pluralidade de elementos de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n) e um distribuidor de mesa (15’, 25’, 35’).
5. Máquina de acabamento de rodovia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por todos os elementos de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n) do dispositivo de aquecimento (100) incluírem pelo menos um sensor de temperatura (T) integralmente incorporado a estes.
6. Máquina de acabamento de rodovia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelos sensores de temperatura (T) serem, cada um, conectados à porta (15, 25, 35) ou ao distribuidor de mesa (15’, 25’, 35’) por meio de uma conexão de encaixe.
7. Máquina de acabamento de rodovia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pela porta (15, 25, 35) ou pelo distribuidor de mesa (15’, 25’, 35’) ser incorporado como uma porta PLC.
8. Máquina de acabamento de rodovia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pela respectiva porta (15, 25, 35) ou distribuidor de mesa (15’, 25’, 35’) ser conectada ao sistema de controle (8, 8’) por meio de uma linha PLC (18) ou por meio de um sistema de barramento de dados separado (16).
9. Máquina de acabamento de rodovia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo sistema de controle (8, 8’) ser incorporado para identificar, com base nos respectivos gradientes de temperatura detectados por meio dos sensores de temperatura (T) incorporados nos elementos de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n), um respectivo tipo de elemento de aquecimento dos elementos de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n), e com base neles, determinar os respectivos valores de temperatura desejados (S) usados para o diagnóstico de erros para os elementos de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n).
10. Máquina de acabamento de rodovia, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo sistema de controle ser incorporado, para a realização de um diagnóstico de erros dos respectivos elementos de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n), para comparar os respectivos valores de temperatura desejados (S) determinados para os elementos de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n) com os valores reais de temperatura neles detectados.
11. Máquina de acabamento de rodovia, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizada pelo sistema de controle (8, 8’) ser incorporado para identificar, com base em pelo menos um tipo determinado de elemento de aquecimento, uma parte da mesa que a inclui.
12. Máquina de acabamento de rodovia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizada pelo sistema de controle (8, 8’) ser incorporado para identificar, com base em pelo menos um tipo determinado de elemento de aquecimento, a largura de pavimentação da mesa (B).
13. Máquina de acabamento de rodovia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pela porta (15, 25, 35) ou pelo distribuidor de mesa (15’, 25’, 35’) ser configurado para complementar os valores reais de temperatura dos elementos de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n) detectados por meio dos respectivos sensores de temperatura (2) por um fragmento de informação, cada um em relação ao seu lugar de medição e para os encaminhar ao sistema de controle (8, 8’) como dados reais de temperaturalugar para fins de diagnóstico.
14. Máquina de acabamento de rodovia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, sendo a mesa (5), caracterizada por compreender pelo menos uma placa mesa (6), em que o sistema de controle (8, 8’) é configurado para determinar um valor desejado de temperatura da placa da mesa (6) com base e um valor real detectado de temperatura do material de pavimentação (4) usado pela máquina de acabamento de rodovia (1) a ela fornecido, e comparálo a uma temperatura real detectada da placa da mesa (6) a fim de ativar, baseado nisso, uma fonte de alimentação dos elementos de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n) associados à placa da mesa (6).
15. Máquina de acabamento de rodovia, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo sistema de controle (8, 8’) ser configurado para determinar, com base em uma temperatura ambiente detectada fornecida a ele, a duração de aquecimento do elemento de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n) empregado para o aquecimento da placa da mesa (6) para atingir o valor desejado de temperatura da placa da mesa (6).
16. Método para detecção de mau funcionamento de pelo menos um elemento de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n) instalado em uma mesa (5) de uma máquina de acabamento de rodovia (1), caracterizado pela detecção do mau funcionamento ser realizada com base em um valor real de temperatura detectado diretamente no elemento de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n).
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por meio de um gradiente de temperatura detectado no elemento de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n), um tipo de elemento de aquecimento do elemento de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n) ser identificado e um valor desejado de temperatura (S) ser determinado para o elemento de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n) em vista do tipo de elemento de aquecimento, em que a detecção do mau funcionamento é realizada por meio de comparação do valor desejado de temperatura (S) com o valor real de temperatura detectado diretamente no elemento de aquecimento (11, 12, 1n, 21, 22, 2n, 31, 32, 3n).

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