CN216786747U - 用于摊铺道路表面的沥青摊铺系统、压实机和主驱动开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于摊铺道路表面的沥青摊铺系统、压实机和主驱动开关。该沥青摊铺系统(1)包括道路摊铺机(3)和压实机(5)，所述道路摊铺机(3)包括配置为摊铺道路表面(9)的摊铺熨平板(7)，道路摊铺机(3)还包括：温度传感器(13)，其被配置为测量被摊铺的道路表面(9)的温度；以及电子数据处理系统(17)，其被配置为确定目标辊压场地(15)；以及发送器(19)，其被配置为将目标辊压场地(15)的数据发送至压实机(5)，压实机(5)包括用于接收数据的接收器(21)，和主驱动开关(25)，其特征在于，该压实机(5)的主驱动开关(25)包括被配置为基于目标辊压场地(15)的数据而被驱动的振动单元(37)。

Description

用于摊铺道路表面的沥青摊铺系统、压实机和主驱动开关

技术领域

本实用新型涉及一种包括道路摊铺机和压实机的沥青摊铺系统，用于压缩道路表面的压实机，以及用于建筑机械的主驱动开关。

背景技术

当摊铺道路表面层时，辊式车辆形式的至少一个压实机通常跟随道路摊铺机以通过道路摊铺机的摊铺熨平板来压实道路表面。新应用的道路表面的沥青温度对于压实机最初驶入到新摊铺的道路表面上而言是重要的过程变量。如果在沥青仍然太热的情况下过早地驱动沥青，则会导致结构缺陷，诸如辊压裂纹。如果压实机被驱动得太晚，则沥青已经显著冷却下来并且可用于辊压实的时间就更短了。因此，重要的是要精确地确定用于辊压实开始的合适的时间和合适的温度。

EP 3 124 698 B1描述了一种系统，在该系统中为了压实机的操作人员而例如通过激光在新的道路表面上标记待被辊压的新道路表面的区域。从 DE 11 2015 000 363 T5已知一种系统，在该系统中压实机上具有显示装置，该显示装置以图形方式向操作人员示出关于待被压实区域的信息。然而，这两种系统都具有缺点，诸如结构不容易实施，或者操作人员除摊铺操作之外还难以将注意力集中到显示装置。从US 8,099,218 B2已知另一种沥青摊铺系统，在该系统中考虑了摊铺材料的温度数据。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种改进的系统，用于将要在其上行进的道路表面的区域传达给压实机的操作人员。

该目的通过本申请所公开的沥青摊铺系统、压实机或主驱动开关来解决。在本申请中指出了本实用新型的有利的另外的实施例。

根据本实用新型的用于由道路摊铺机和压实机来摊铺道路表面的方案，包括以下步骤：

-通过道路摊铺机的摊铺熨平板来摊铺道路表面；

-通过电子数据处理系统来限定目标辊压场地；

-确定压实机相对于目标辊压场地的相对位置；

-根据压实机与目标辊压场地的相对位置，产生压实机的主驱动开关的振动。

目标辊压场地指示当前适合于后续压实的新摊铺的道路表面层的区域，因为它具有合适的温度，并且因此应由压实机(例如辊式压实机)驱动越过。过早地驶入未压实且仍太热的材料中会产生一种弓形波，从而损坏道路表面。太迟驶入已经冷却下来的材料中会导致裂缝，因为道路表面不再具有足够的弹性。压实机相对于目标辊压场地的相对位置表示压实机在目标辊压场地的内部还是外部。另外，可以检测压实机相对于目标辊压场地的精确位置，从而在压实机处于外部或内部时都知道到目标辊压场地的边缘的距离。当压实机处于不应被驱动越过的区域中时，压实机的主驱动开关的振动可以开始。另外，当压实机仍在允许区域中但正接近当前不打算进行压实的区域中时，振动可以开始。在这种情况下，随着压实机靠近该区域，振动会逐渐变得更强。

因此，压实机的操作人员收到有关其位置的直接触觉反馈。他不必将注意力集中到任何其他视觉或听觉信号，而是可以完全专注于操作机器。主驱动开关是压实机的中央操作装置，并且用于控制前进和后退运动。另外，它可以以“操纵杆”的形式形成，并且还可以用于控制横向转向运动。由于在作业操作过程中操作人员总是要抓握住主驱动开关以便控制压实机的运动，因此操作人员在任何情况下都会察觉到振动信号而不会被分心，而如在监控视觉显示器的情况下就会被分心。也不是不再注意到振动信号的情况，而是如通常在感知中逐渐消失的声学信号的情况那样。

特别地，如果在接近允许区域的边缘时已经给出了振动信号，该振动信号可以逐渐变得更强，则可以防止对道路表面的损坏，因为操作人员可以及时停止或倒车。

通过振动对信号进行编程可以考虑许多不同的参数。例如，取决于离开或接近目标辊压场地的方向或侧边，会发生振动。例如，如果压实机在远离道路摊铺机的一侧上离开目标辊压场地，则不会产生振动，因为无论如何道路表面已经在那里被压实并固化。另一方面，当压实机接近目标辊压场地面向道路摊铺机的边缘时，可由振动给出警告信号，因为在道路摊铺机和目标辊压场地之间存在新摊铺的道路表面的仍然太热以及会由过早辊压对其造成损坏的区域。然而，以相同的方式，也可以在目标辊压场地的每一侧边上通过振动来给出信号。如在道路摊铺机的行进方向上看去的那样，目标辊压场地典型地由前后界限限定，但是也可以由侧向边缘限制。当平行地摊铺两个或多个驱动表面时，尤其是当两个道路摊铺机并排摊铺 (例如“热对热”)时，侧向边缘会是特别相关的。

优选地，确定压实机的速度和/或压实力，并且取决于所确定的速度和 /或所确定的压实力，产生压实机的主驱动开关的振动。压实机在道路表面上的太快的运动将意味着在改变方向时重载制动和加速，这还将导致产生弓形波，即向上推动道路表面并因此损坏道路表面。压实力过大，即辊的振动过度，会在道路表面中留下隆起和印迹，并导致道路表面成分分离，例如沥青含量的向上迁移。通过允许操作人员调节速度和压实性能，经由主驱动开关的振动来监控参数以及到操作人员的相应触觉反馈可以防止摊铺质量的这些损害。可以设想到的是，主驱动开关的振动模式，即特别是频率和幅度，根据诸如速度、位置、压实力的操作参数的类型而变化，从而使操作人员认识到他应该校正哪个操作参数。

优选地，通过检测GNSS信号和/或通过确定压实机到道路摊铺机的距离来确定压实机的相对位置。因此，目标辊压场地也可以通过其全球位置坐标或其相对于道路摊铺机的位置来限定。因此，相对位置既可以通过在全球位置坐标系中进行计算，或可以通过在由道路摊铺机限定的坐标系中进行计算来确定。在后一种情况下，还可以首先将通过GNSS接收的压实机的绝对位置坐标转换为相对于道路摊铺机的相对位置。借助于GNSS信号的位置坐标的确定可以通过布置在压实机上的天线来进行。同样，可以对道路摊铺机执行位置坐标确定。相对位置可以例如通过激光测量、雷达测量等来确定，由此可以将测量装置布置在道路摊铺机上、压实机上或外部。因此，还可以使用本地系统而不使用GNSS来确定压实机相对于道路摊铺机的相对位置，从而确定压实机相对于目标辊压场地的相对位置。可以将“距离”限定为到道路摊铺机上的一点的实际距离，例如连接矢量道路摊铺机-压实机。同样，该距离可以表示例如平行于至道路摊铺机的后边缘的行进方向的距离。

在实际的变型中，目标辊压场地通过道路摊铺机上的电子数据处理系统或外部电子数据处理系统来限定，并传输到压实机。道路摊铺机上的数据处理系统可以例如位于拖拉机上或摊铺熨平板上。外部数据处理系统例如可以是无线电连接的作业现场管理计算机。道路摊铺机上的数据处理是有利的，特别是因为其他传感器(例如用于记录道路摊铺机的行进速度、用于测量沥青温度等的传感器)通常布置在道路摊铺机上，并且因此可以直接地读取数据。外部数据处理可能更易于维护和编程。两种变型都可以使压实机的结构保持简单，因为在那儿只需要存在用于接收和执行用于主驱动开关的控制信号的系统。然而，同样也可以通过压实机上的数据处理系统对目标辊压场地执行所有或必要的计算。

在一种有利的变型中，基于由一个或多个传感器确定的摊铺道路表面的温度图像和/或借助于模拟计算生成的温度图像来确定目标辊压场地。热成像模块、高温计或其他合适类型的温度传感器可以在宽广区域上或在特定点处(一个或多个测量点处)测量道路摊铺机下游新摊铺的道路表面的温度。温度传感器方便地布置在道路摊铺机或摊铺熨平板上。但是，同等地可以采用外部装置或采用压实机上的传感器来测量温度。该计算可以通过冷却道路表面来描述温度曲线，并且可以考虑其他测量值，诸如环境温度和/或风速。同样，可以考虑摊铺材料的材料特性，诸如沥青含量或颗粒尺寸。在所提及的变型中，数据点优选地在二维布置中生成，在此基础上限定目标辊压场地。但是，也可以沿行进方向仅生成一维测量线或数据点，在此基础上限定由到铺面熨平板或到道路摊铺机的距离来限定的要行进的区段。

在优选的变型中，将所测量或计算的温度图像与所存储的温度数据进行比较以限定目标辊压场地。以这种方式，可以基于所存储的温度上限和/ 或温度下限来限定目标辊压场地。

在通过道路摊铺机的摊铺熨平板放置摊铺材料之前，借助于传感器测量摊铺材料的温度是可行的。以这种方式获得的温度值可以用作温度曲线随时间变化的上文所提及的计算的基础。

优选地，表示目标辊压场地的数据在压实机上被周期性地或连续地更新。例如，目标辊压场地可以与道路摊铺机一起移动，如果这与测得的道路表面温度发展相对应的话。同样，例如，如果测量值表明了这一点，或者模拟计算表明了这一点，则可以扩大或减小目标辊压场地。同样，例如，通过使用GNSS信号来记录压实机的位置数据，可以考虑已经被辊压的区域。

在另一个有利的变型中，主驱动开关的振动包括多个振动模式和/或强度，这些振动模式和/或强度取决于压实机相对于目标辊压场地的相对位置而产生。例如，振动频率可以从目标辊压场地的中心附近的位置增加到边缘以及超出边缘。因此，当接近边缘时，可能在甚至更大的距离处有振动，这被感知为单独的敲击脉冲，并且刚好在距离边缘(例如半米)之前可能存在高频振动。同样，可以改变幅度，即主驱动开关的偏转强度。

优选地，借助于布置在压实机上的显示器来显示关于压实机的位置和/ 或关于剩余辊压距离和/或关于已经被覆盖的辊压距离的光学信息。这为操作人员提供了附加的精确信息，根据上述附加的精确信息，操作人员可以执行和规划辊压操作。

在功能性变型中，根据压实机相对于目标辊压场地的相对位置来自动控制压实机的一个或多个操作状态，特别是驱动速度。例如，当压实机从内部接近目标辊压场地的边缘时，可以自动降低速度。还可以设想到的是，将压实机自动停止在某个位置处，例如停止在目标辊压场地的边缘处。还可以设想到自动地影响转向，以使压实机不会在侧向边缘处离开目标辊压场地。

根据本实用新型的沥青摊铺系统包括道路摊铺机和压实机，该道路摊铺机包括配置为摊铺道路表面的摊铺熨平板。道路摊铺机还包括：温度传感器，其被配置为测量被摊铺的道路表面的温度；电子数据处理系统，其被配置为确定目标辊压场地；以及发送器，其被配置为将目标辊压场地数据发送至压实机。压实机包括用于接收数据的接收器，和主驱动开关，所述主驱动开关包括被配置为基于来自目标辊压场地的数据而被驱动的振动单元。摊铺熨平板可以包括延伸构件和/或适合于安装延伸构件。类似于热成像相机或热成像模块，温度传感器可以适合于对道路表面温度进行面积测量，和/或可以适合于进行斑点测量。可以在摊铺熨平板的前面、摊铺熨平板处或摊铺熨平板的后面进行温度测量。

优选地，压实机包括电子数据处理系统，该电子数据处理系统被配置为处理来自目标辊压场地的数据并将控制信号发送至主驱动开关的振动单元。为此目的，电子数据处理系统可以包括处理器和数据存储器。

根据本实用新型的用于压实道路表面的压实机包括电子数据处理系统、操作人员站和主驱动开关，其中主驱动开关包括振动单元，该振动单元被配置为响应于从数据处理系统接收的信号而振动。振动的频率和幅度可以是可变的。

根据本实用新型的用于建筑机械、特别是用于压实机的主驱动开关，包括操作杆和基部壳体以及振动单元，该振动单元被配置为使操作杆以针对性的方式振动。主驱动开关可以以“操纵杆”的方式来配置，并且能够在前进、后退和横向方向上控制建筑机械。还可以设想到的是，提供一种振动单元，使得基部壳体或其部分可以被振动。例如，基部壳体的用作扶手的区域可能会振动。因此，振动的位置，即操作杆或扶手，可以具有附加的信息内容。

附图说明

在下文中，参考附图更详细地描述由道路摊铺机和压实机来摊铺道路表面的方案的实施例。

图1：示出具有道路摊铺机和压实机的沥青摊铺系统的示意图；

图2：示出沥青摊铺系统的侧向示意图；

图3：示出主驱动开关的侧向示意图；

图4：道路表面温度图像的示意图。

在附图中，对应的组件用相同的附图标记来标记。

具体实施方式

图1示出具有道路摊铺机3和压实机5的沥青摊铺系统1的示意图。道路摊铺机3包括摊铺熨平板7，该摊铺熨平板7用于在路基11上摊铺道路表面9。测量新摊铺的道路表面9的温度的温度传感器13布置在摊铺熨平板7上或道路摊铺机3的另一位置处，例如布置在操作人员站的屋顶的后侧处。基于测得的温度值，并且附加地或替代地通过模拟计算，计算出目标辊压场地15。通过检测GNSS信号或通过确定压实机5到道路摊铺机 3的距离，来确定压实机5相对于目标辊压场地15的相对位置。例如，压实机5的前中心M可以用作参考点，并且可以考虑压实机5的尺寸。例如，从压实机5的前中心点M到道路摊铺机3的参考点R的直接连接直线A1 (其例如也可以居中地定位)可以被限定为压实机5与道路摊铺机3相距的距离。同样，可以将平行于行进方向F的方向的到道路摊铺机3的连接直线A2限定为距离。到压实机5的主驱动开关的振动信号的输出可以根据压实机5相对于目标辊压场地15的后边缘K1和/或前边缘K2和/或右边缘K3和/或左边缘K4的位置而发生。侧向边缘K3、K4特别对于通过彼此相邻的两个道路摊铺机3进行的热对热(hot on hot)摊铺是相关的。同样，仅将注意力集中到作为触发振动信号的要素的前边缘K2就已经足够了，以便防止驶入摊铺熨平板7和目标辊压场地15之间的道路表面9的仍然太热的部分内。基于压实机5的位置，可以确定已经覆盖的辊压距离W1和剩余辊压距离W2。

图2示出沥青摊铺系统1的侧向示意图，该沥青摊铺系统1包括道路摊铺机3和辊式压实机形式的压实机5。道路摊铺机3配备有电子数据处理系统17和发送器19，以与压实机5进行处理和交换数据。为此目的，压实机5具有接收器21和电子数据处理系统23。因此，发送器19也可以是接收器，并且接收器21因此也可以是发送器，以便在两个方向上交换数据。压实机5的接收器21可以同时用于接收GNSS信号以用于位置确定。但是，为此目的可能还会有一个额外的接收器。布置在压实机5的操作人员站26上的主驱动开关25用于运动控制并且例如可以以操纵杆的方式控制前进、后退和横向运动。

除了测量摊铺的道路层9的温度的温度传感器13之外，另一个传感器 27附接到摊铺熨平板7，该传感器27测量仍然未被摊铺的摊铺材料29的温度。目标辊压场地15的计算也可以通过外部电子数据处理系统31来执行。该数据处理系统31可以适当地集成到道路摊铺机3和压实机5之间的数据通信中，或者代替道路摊铺机3和压实机5之间的直接通信。压实机 5上可设置有显示器32，特别是在操作人员站26处，显示器32可提供有关目标辊压场地15或压实机5的位置和/或已覆盖的辊压距离W1以及剩余辊压距离W2的信息，或其他有用信息。

图3示出包括控制杆33和基部壳体35的主驱动开关25的侧向示意图。在局部剖视图中，可以看到振动单元37，该振动单元37被配置为使主驱动开关25或控制杆33可感知地振动。为此目的，振动单元37由压实机 5的电子数据处理系统23控制。当制造主驱动开关25时，振动单元37可能已经作为一体部件存在，但是也可以配置为改装版本并且适合于后续附接。

图4示出道路表面9的温度图像39的示意图。温度图像39表示道路表面9的温度分布，为此目的在这里示出温度线41，其表示等温线，类似于高度轮廓。特别地，这样的温度图像39也可以在每种情况下以统一的颜色标记相同温度的区域，如通过热成像相机的所已知的表示那样，尽管此处应参考数据基础，并且仅当例如在压实机5的显示器32上显示时，所述表示才是相关的。温度图像39可以由道路摊铺机3的传感器13(例如红外摄像机)产生。然而，同样地，只有沿平行于行进方向F的线的单个点可以被检测和记录，而在垂直于上述线的横向方向上的温差被忽略，从而道路表面9的温度基本上由正交于行进方向F并彼此平行的温度线来表征。

基于本实用新型的以上实施例，许多变型是可能的。例如，所有相关的计算和数据处理步骤可以由道路摊铺机3的数据处理系统17、压实机5 的数据处理系统23、或外部数据处理系统31执行。数据的更新可以是仅限于可以预期改变的数据，例如，排除目标辊压场地15的侧向边缘K3和K4 或以较低的频率更新它们。所有传感器，特别是温度传感器13、27，可以布置在建筑机械3、5上，但是也可以例如以移动式热成像相机或激光测量装置的形式存在于外部，为此目的，可以在道路表面旁的三脚架上设置此功能，并配备有GNSS接收器。

Claims (5)

1.用于摊铺道路表面的沥青摊铺系统，所述沥青摊铺系统(1)包括道路摊铺机(3)和压实机(5)，所述道路摊铺机(3)包括配置为摊铺道路表面(9)的摊铺熨平板(7)，道路摊铺机(3)还包括：温度传感器(13)，其被配置为测量被摊铺的道路表面(9)的温度；以及电子数据处理系统(17)，其被配置为确定目标辊压场地(15)；以及发送器(19)，其被配置为将目标辊压场地(15)的数据发送至压实机(5)，压实机(5)包括用于接收数据的接收器(21)，和主驱动开关(25)，其特征在于，所述压实机(5)的主驱动开关(25)包括被配置为基于目标辊压场地(15)的数据而被驱动的振动单元(37)。

2.根据权利要求1所述的沥青摊铺系统，其特征在于，压实机(5)包括电子数据处理系统(23)，该压实机(5)的电子数据处理系统(23)被配置为处理目标辊压场地(15)的数据并将控制信号发送至主驱动开关(25)的振动单元(37)。

3.用于压缩道路表面的压实机，所述压实机(5)包括电子数据处理系统(23)、操作人员站(26)和主驱动开关(25)，其特征在于，主驱动开关(25)包括振动单元(37)，所述振动单元(37)被配置为响应于从电子数据处理系统(23)接收的信号而振动。

4.用于建筑机械的主驱动开关，包括操作杆(33)和基部壳体(35)，其特征在于，振动单元(37)，所述振动单元(37)被配置为使操作杆(33)以针对性的方式振动。

5.根据权利要求4所述的主驱动开关，其特征在于，所述建筑机械为压实机(5)。

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