ES2339929T3 - Vehiculo de construccion con un sistema para medir las propiedades de los materiales. - Google Patents
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Abstract
Un vehículo de construcción (1) con un sistema sensor para detectar una propiedad de la capa de material (M), en donde la capa (M) de material tiene una superficie superior (S) y un sistema sensor que comprende: un sensor (12) configurado para detectar la propiedad del material; y un mecanismo de posicionamiento (14) que tiene un accionador (18; 22; 26; 28) conectado con el vehículo y un miembro de conexión (16; 20; 32) que tiene un primer extremo (16a; 20a) conectado o conectable con el sensor (12) y un segundo extremo opuesto (16b; 20b) conectado con el vehículo (1) o el accionador, en donde el accionador (18; 22; 26, 28) está configurado para desplazar el primer extremo del miembro de conexión (16a; 20a) para mover el sensor (12) entre una primera posición (P1) espaciada en una substancial distancia por encima de la superficie (S) superior de la capa de material y una segunda posición (P2) situada en forma proximal hacia o sobre la superficie superior de la capa (S), siendo el sensor (12) capaz de detectar la propiedad del material al disponerlo en la segunda posición (P2); el mecanismo de posicionamiento (14) se configura mientras que el vehículo (1) se desplaza con respecto a la capa de material (M) para desplazar secuencialmente el sensor (12) desde la primera posición (P1) a la segunda posición (P2), para permitir que el sensor (12) permanezca generalmente dispuesto en la segunda posición (P2) durante un periodo de tiempo, y desplazando el sensor (12) desde la segunda posición (P2) a la primera posición (P1) después de transcurrir el periodo de tiempo; caracterizado porque: tiene un circuito lógico eléctrico (40) conectado eléctricamente al accionador (18; 22; 26; 28), y configurado para generar y transmitir señales de control al accionador (18; 22; 26; 28) para operar el accionador (18; 22; 26; 28), con el fin de desplazar de forma controlable el sensor (12), entre las mencionadas primera y segunda posiciones (P1, P2), mientras que el vehículo se desplaza con respecto a la capa de material (M).
Description
Vehículo de construcción con un sistema para
medir las propiedades de los materiales.
La presente invención está relacionada con un
vehículo de construcción, y más en particular con los sistemas para
medir las propiedades de los materiales utilizados en los vehículos
de construcción.
Ciertos vehículos de construcción, tales como
las pavimentadoras asfálticas y las apisonadoras, se utilizan para
formar una capa de asfalto, hormigón o materiales similares para
tales aplicaciones como las carreteras, pistas de aeropuertos,
aparcamientos, etc. Se precisa que las capas de material terminadas
tengan ciertas propiedades (por ejemplo, densidad), que tengan un
valor medido dentro de un rango especificado, con el fin de que
cumplan las normativas de las autopistas estatales. Con frecuencia,
es necesario para los operadores de los vehículos el tener que
medir estas propiedades del material durante el proceso de la
construcción, por ejemplo durante las operaciones de compactado,
con el fin de medir su progreso para que cumplan estos requisitos
de los materiales.
Con los sistemas conocidos actualmente para
medir ciertas propiedades, es típicamente necesario mantener el
dispositivo sensor en forma estacionaria o bien en forma próxima a
una porción de la capa del material que se esté evaluando. En la
mayoría de los casos, el sensor es una unidad independiente o bien
está montado sobre su propio bastidor o soporte, pero ciertos
sistemas sensores están montados sobre un vehículo de construcción.
Al utilizar tales sistemas sensores montados en el vehículo, el
vehículo típicamente tiene que detenerse en un lugar en particular
sobre la capa de asfalto durante un periodo de tiempo necesario para
realizar las medidas precisas de las propiedades del material. En
consecuencia, el proceso de construcción que se está ejecutando por
el vehículo, tal como una operación de compactado o apisonado tiene
que interrumpirse durante este periodo de tiempo.
La patente de los EE.UU. número 5952561 expone
un vehículo de compactado o apisonado que tiene unos sensores de
microondas montado en forma fija por la parte frontal y posterior de
una apisonadora. Un procesador genera los datos relativos a la
densidad del material que se está compactando por la apisonadora,
basándose en la información recibida desde dos sensores de
microondas.
La patente de los EE.UU. numero 4149253 expone
un vehículo de compactado del suelo que tiene una sonda de
superficie montada sobre una rueda por medio de una configuración de
una leva de disco. Conforme el vehículo se desplaza y gira la
rueda, la sonda de superficie se eleva periódicamente, se transporta
hacia delante, desciende y se deposita sobre la superficie del
suelo durante un periodo de tiempo definido por la velocidad del
vehículo. Al depositarse sobre la superficie del suelo, la sonda de
superficie mide la densidad específica del suelo húmedo.
A la vista de las limitaciones de los conocidos
y presentes sistemas sensores tal como se han expuesto
anteriormente, es un objeto de la presente invención el
proporcionar un vehículo de construcción que tenga un sensor que
pueda elevarse y descender según lo deseado sin necesidad de
interrumpir el proceso de construcción.
Este objeto se consigue mediante la invención de
la reivindicación 1.
Los desarrollos adicionales de la invención se
exponen en las reivindicaciones dependientes.
El sumario anterior, así como también la
descripción de las realizaciones preferidas de la presente
invención, se comprenderán mejor al ser leídas en conjunción con
los dibujos adjuntos. Para el fin de la ilustración de la
invención, se muestra la misma en los dibujos, los cuales son
realizaciones esquemáticas que son las preferidas actualmente. Se
comprenderá, no obstante, que la presente invención no está limitada
a las configuraciones precisas y a las instrumentalizaciones
mostradas. En los dibujos:
las figuras 1A-1D, que
colectivamente están incluidas en la figura 1, son vistas en alzado
lateral de un vehículo de construcción que tiene un sistema sensor
de acuerdo con la presente invención, en donde cada vista esboza
una posición diferente de una estructura preferida de un mecanismo
de posicionamiento durante una operación de detección;
la figura 2 es una vista en alzado lateral
despiezada y ampliada del sistema sensor mostrado en la figura 1,
mostrando el sensor en una primera posición superior;
la figura 3 es otra vista del sistema esbozado
en la figura 2, que muestra el sensor en una segunda posición
inferior;
la figura 4 es una vista superior del sistema
sensor descrito en la figura 2;
la figura 5 es una vista esquemática de un
dispositivo sensor preferido;
las figuras 6A-6D, que
colectivamente es la figura 6, son más vistas en alzado lateral
esquemáticas de un vehículo de construcción que tiene un sistema
sensor de acuerdo con la presente invención, en donde cada vista
esboza una posición distinta de una estructura alternativa de un
mecanismo de posicionamiento durante una operación de medida; y
la figura 7 es un diagrama de bloques de un
sistema de control utilizado con el sistema sensor.
Se utiliza una cierta terminología en la
siguiente descripción solo por conveniencia no siendo limitante.
Las palabras "derecha", "izquierda", "inferior",
"superior", "hacia arriba", "abajo" y "hacia
abajo", designan las direcciones en los dibujos a las cuales se
hace referencia. Las palabras "frontal", "hacia el
frente" y "posterior", "hacia atrás", se refieren a
las direcciones hacia delante y alejándose desde, respectivamente,
un extremo frontal designado de un vehículo de construcción. La
terminología incluye las palabras específicamente mencionadas
anteriormente, derivados de las mismas, y las palabras similares de
importación.
Con referencia ahora a los dibujos con detalles,
en donde los números iguales se utilizan para indicar elementos
iguales en la totalidad de la exposición, se muestra en las figuras
1-7 una realización preferida actualmente de un
sistema 10 para detectar una propiedad determinada de una capa de
material M desde un vehículo 1 de construcción, teniendo la capa M
una superficie superior S. El sistema sensor 10 incluye básicamente
un sensor 12 configurado para medir una propiedad de la capa M de
material y un dispositivo 11 de despliegue para desplegar el sensor
12 del vehículo 1. El dispositivo de despliegue 11 comprende un
mecanismo de posicionamiento 14 conectado con el vehículo 1 y
conectado (o conectable) con el sensor 12. El mecanismo 14 está
configurado para desplazar el sensor 12 entre una primera y segunda
posiciones verticales P_{1} y P_{2}, con respecto a la capa M
de material conforme el vehículo 1 se desplaza con respecto a la
capa M. La primera posición P_{1} del sensor está separada en una
distancia substancial d_{s} por encima de la superficie S superior
de la capa de material, en donde el sensor 12 está localizado
preferiblemente en forma próxima al chasis 2 al estar dispuesto en
la primera posición P_{1}. La segunda posición P_{2} del sensor
está separada del chasis 2 y está localizada en forma proximal a la
superficie S de la capa de material o dispuesta sobre la superficie
S de la capa de material, en donde el sensor 12 es capaz de detectar
la propiedad del material al estar dispuesto en la segunda posición
P_{2}.
Preferiblemente, el dispositivo 11 de despliegue
comprende además un circuito lógico 40, configurado para operar el
mecanismo de posicionamiento 14, de forma tal que el mecanismo 14
desplace secuencialmente el sensor 12 desde la primera posición
P_{1} a la segunda posición P_{2}, que permite que el sensor 12
permanezca generalmente dispuesto en la segunda posición P_{2}
durante un periodo de tiempo, y que desplace el sensor 12 desde la
segunda posición P_{2} a la primera posición P_{1} después de un
lapso del periodo de tiempo. Así pues, el dispositivo de despliegue
11 permite que el sistema sensor 10 pueda medir una o más
propiedades de la capa de material M, preferiblemente al menos la
densidad del material, conforme el vehículo 1 se desplace
linealmente o "viaje" sobre o adyacentemente con respecto a la
capa M de material. Cada uno de los elementos básicos expuestos
anteriormente del sistema sensor 10 se describen con más detalles
más adelante.
Con referencia en particular a la figura 1, el
sistema sensor 10 se utiliza preferiblemente con una apisonadora 1
de doble tambor, que tiene un chasis 2 y los tambores frontal y
posterior 3A, 3B, respectivamente, fijados en forma giratoria al
chasis 2. Con esta aplicación preferida, la capa de material M es
preferiblemente una capa formada con material de pavimentado, tal
como el asfalto, hormigón, pavimento de tipo "Superpave",
"Quickrete" o bien cualquier otro material de pavimentado
apropiado. Alternativamente, el vehículo de apisonado o compactación
1 puede ser un vehículo de compactado del suelo (no mostrado), el
cual incluye típicamente un único tambor de compactado, de forma
tal que la capa M de material se forme a partir del material del
suelo o de tierra de relleno. Además de ello, aunque el sistema
sensor 10 se utiliza preferiblemente con un vehículo 1 de
compactado, el sistema 10 puede utilizarse alternativamente con
cualquier otro tipo de vehículo de construcción 1, tal como una
pavimentadora asfáltica, o bien un vehículo de transferencia de
material (un "MTV") o bien cualquier otro vehículo utilizado
en la construcción de una capa de material M (no mostrado).
Con referencia a la figura 5, el sensor 12 es
preferiblemente un sensor de densidad configurado para detectar la
densidad de la capa de material M en varios puntos sobre la
mencionada superficie superior de la capa S. Preferiblemente, el
sensor 12 está montado en un dispositivo 15 de soporte generalmente
cónico, fijado al mecanismo de posicionamiento 14, tal como se
discute con más detalle más adelante. El sensor 12 está configurado
para generar una señal correspondiente a un valor de la densidad
del material de la capa M, en cualquier posición P_{2} en
particular en donde esté situado el sensor 12. Alternativamente, el
sensor 12 puede estar configurado para detectar una propiedad
distinta de la capa M de material, tal como por ejemplo, la
temperatura, la profundidad del material o el grosor del material.
Además de ello, el sistema sensor 10 puede incluir uno o más
sensores adicionales (no se muestra ninguno) para detectar otra
propiedad del material y puede incluir una pluralidad de cada tipo
de sensor, para proporcionar el promediado de los valores de la
propiedad detectada.
Preferiblemente, el sistema sensor 10 comprende
además un dispositivo de visualización 46 y una memoria o
dispositivo de almacenamiento 48, en donde cada dispositivo 46 y 48
están conectados operativamente con el sensor 12 y dispuestos en un
lugar apropiado sobre el chasis 2 del vehículo. El sensor 12 está
conectado eléctricamente al dispositivo de visualización 46 y al
dispositivo de almacenamiento 48 a través de una o más líneas
eléctricas 52, que se extienden entre el sensor 12 y los
dispositivos 46 y 48. El dispositivo de visualización 46 está
situado preferiblemente en la estación 4 del operador del vehículo,
y está configurado para recibir las señales de la densidad desde el
sensor 12, y proporcionar una indicación visual correspondiente al
valor de la densidad en un lugar en particular P_{2} sobre la
capa de material M. Preferiblemente, el dispositivo de
visualización 46 incluye una pantalla LCD 47, configurada para
visualizar los caracteres alfanuméricos, correspondientes a los
valores de la densidad detectada por un sensor 12, y está localizado
dentro de la estación 4, de forma que sea visualizable por el
operador del vehículo durante una operación de compactación o
apisonado. Alternativamente, el dispositivo de visualización 46
puede incluir cualquier otro tipo apropiado de visualización, tal
como una pantalla LED, y/o puede proporcionar una indicación visual
distinta, tal como un gráfico o una escala de los valores de la
densidad.
Además de ello, el dispositivo de almacenamiento
48 está configurado para recibir y almacenar las señales de la
densidad enviadas por el sensor 12, de forma tal que los datos
correspondientes a los valores de la densidad, y/o bien los demás
valores de la propiedad del material, puedan ser recuperados
posteriormente para proporcionar un registro de las propiedades del
material de la capa M. Preferiblemente, el dispositivo de
almacenamiento es una memoria electrónica digital que almacena los
valores de la densidad como registros digitales. No obstante, el
dispositivo de almacenamiento 48 puede ser de cualquier otro tipo
apropiado de dispositivo de almacenamiento, tal como por ejemplo un
dispositivo de impresora configurada para imprimir el valor de la
densidad en cada posición de la capa de materiales en un registro de
papel.
Más preferiblemente, el sensor 12, el
dispositivo 46 de visualización y el dispositivo de almacenamiento
48, se proporcionan todos por medio de una versión modificada de un
dispositivo denominado como Indicador de Calidad del Pavimento
(PQI) Modelo 300, disponible comercialmente a través de la firma
TransTech Systems Inc. de Schenectady, Nueva York. Como tal, el
sensor 12 detecta la densidad utilizando un campo sensor eléctrico
para detectar los cambios en la impedancia eléctrica provocados por
las variaciones en la densidad de la capa M de materiales a partir
de una densidad de calibración. No obstante, el sensor 12, el
dispositivo de visualización 46 y/o el dispositivo de
almacenamiento 48 pueden estar provistos por cualquier otra firma
comercialmente disponible o bien con componentes especialmente
fabricados, y el alcance de la invención presente no está limitado
en forma alguna por estos dispositivos.
Con referencia ahora a las figuras
1-4 y 6, el mecanismo de posicionamiento 14 incluye
un accionador 18 conectado con el vehículo 1 y un miembro de
conexión. El miembro de conexión 16 tiene un primer extremo 16a
conectable con el sensor 12 y un segundo extremo opuesto 16b
conectado con el vehículo 1 o el accionador 18. El accionador 18
está configurado para desplazar el primer extremo 16a del miembro de
conexión, con el fin de mover el sensor 12 entre la primera y
segunda posiciones del sensor P_{1}, P_{2}, respectivamente.
Preferiblemente, el primer extremo 16a del miembro de conexión
está fijado a una superficie superior 15a del dispositivo de soporte
15, conectando por tanto el sensor con el mecanismo de
posicionamiento 14.
Con referencia a las figuras
1-4, en un primera construcción preferida del
mecanismo de posicionamiento 14, el accionador 18 es un accionador
22 giratorio que tiene un eje giratorio 23 y el miembro de conexión
16 es un miembro de conexión flexible 20. El accionador giratorio
22 está montado preferiblemente en el chasis del vehículo 2, con el
fin de localizarlo en forma proximal a un punto de articulación 5 de
un vehículo 1 de compactación o apisonado articulado, pero puede
montarse en cualquier otro lugar apropiado sobre el chasis 2 o a un
bastidor separado (no mostrado) conectado con el chasis 2.
Preferiblemente, tal como se muestra en la figura 14, el accionador
giratorio 22 incluye una caja de engranajes 29 de reducción, que
tiene un eje de salida que proporciona el eje giratorio 23.
Alternativamente, el accionador 22 puede estar provisto sin un tren
de engranajes o bien otro dispositivo de transmisión, de forma tal
que el eje giratorio 23 sea el eje primario del accionador 22
(figuras 2 y 3). Además de ello, el miembro de conexión flexible 20
tiene un segundo extremo superior 20b conectado con el eje del
accionador 23, mejor preferiblemente a través de los medios de un
carrete 25, tal como se expone más adelante. Como tal, la rotación
del eje 23 en una primera dirección D_{1} (figura 1A) desplaza el
sensor 12 desde la primera posición P_{1} a la segunda posición
P_{2} y la rotación del eje en una segunda dirección opuesta
D_{2} desplaza el sensor 12 desde la segunda posición P_{2} a la
primera posición P_{1} (figura 1D).
Preferiblemente, la primera construcción del
mecanismo de posicionamiento 14 incluye además un carrete 25
cilíndrico montado en el eje del accionador 23, en donde el segundo
extremo del miembro de conexión flexible 20b está fijado al
carrete 25. El miembro de conexión 20 está dispuesto parcialmente
alrededor del carrete 25 para que sea alternativamente enrollable
y des-enrollable en el carrete 25, para desplazar
el sensor 12 entre la primera y la segunda posiciones P_{1},
P_{2} , respectivamente, tal como se expone con detalles más
adelante. Aunque se prefiere el carrete 25, el mecanismo de
posicionamiento 14 puede construirse alternativamente sin un
carrete o miembro similar, tal que el miembro 20 de conexión
flexible 20 esté fijado directamente y dispuesto alrededor del eje
23 del accionador. Además de ello, el mecanismo de posicionamiento
14 incluye también preferiblemente un miembro de soporte 31 fijado
al chasis del vehículo 2 y teniendo un agujero pasante 33 (figura
4), a través del cual se extiende el miembro flexible 20. Cuando el
sensor 12 está localizado en la primera posición P_{1}, la
superficie superior del soporte 15 del sensor está dispuesta en
general contra la superficie inferior del miembro de soporte 31, de
forma tal que el extremo inferior 20a del miembro flexible 20 (y
por tanto el sensor 12) queda impedido generalmente de poderse mover
o bien oscilar con respecto al chasis 2 cuando el sensor 12 no esté
en uso.
Preferiblemente, el miembro de conexión flexible
20 está formado como un cable metálico único, pero puede
alternativamente estar provisto por una o más cadenas, correas,
tubos flexibles huecos, o por cualquier elemento mecánico flexible
similar. Además de ello, el accionador giratorio 22 es
preferiblemente un motor eléctrico, y más preferible un motor de
imán permanente de 12 Voltios en corriente continua Modelo # 1L473
fabricado por Dayton Motors, y disponible a través de W.W.
Grainger, Inc. Alternativamente, el accionador giratorio 22 puede
ser un motor hidráulico o neumático, un motor o cualquier otro
dispositivo mecánico o electromecánico apropiado, capaz de
producir un desplazamiento rotacional. Con la primera construcción
anteriormente descrita, el mecanismo de posicionamiento 14 funciona
para desplazar el sensor entre las respectivas primera y segunda
posiciones P_{1} y P_{2} de la forma siguiente. Cuando el
circuito lógico 40 opera el accionador giratorio 22,
preferiblemente por las señales de control tal como se expone más
adelante, el eje accionador 223 gira en la primera dirección
D_{1} para provocar que una longitud o porción l_{1} del miembro
de conexión 20 se des-enrolle del carrete 25.
Conforme la porción P_{1} del miembro de conexión se
des-enrolla del carrete 25, la gravedad provoca que
el sensor 12 "caiga" o se desplace desde la primera posición
del sensor P_{1}, hasta que el soporte 15 haga contacto con la
superficie S superior de la capa de material, localizando por tanto
el sensor 12 en la segunda posición del sensor P_{2}. Con el fin
de que el sensor 12 de densidad preferido pueda detectar o medir la
densidad del material M, el sensor 12 tiene que permanecer
generalmente estacionario en la segunda posición P_{2} durante un
periodo de tiempo suficiente para la toma de la medida, y más
preferible durante un periodo de tiempo de entre aproximadamente
1,5 segundos y 2 segundos. Puesto que el vehículo 1 continua
desplazándose hacia la capa de material M, el accionador 22 continua
haciendo girar el eje 23 en la primera dirección D_{1} con el fin
de que otra porción l_{2} del miembro 20 de conexión flexible
pueda des-enrollarse del carrete 25 (véase la
figura 1C). El des-enrollado de la porción adicional
l_{2} del miembro de conexión 20 permite que el sensor 12
permanezca generalmente dispuesto en la segunda posición P_{2}
conforme el vehículo 1 continua desplazándose o en forma adyacente
hacia la capa M de materiales. En otras palabras, si el accionador
22 no se hubiera des-enrollado en la porción
adicional l_{2} del miembro 20 de conexión flexible, el sensor 12
seria traccionado desde la segunda posición P_{2} debido al
movimiento del vehículo 1.
Posteriormente, el accionador 22 hace girar el
eje 23 en una segunda dirección opuesta D_{2}, para provocar que
las porciones de "des-enrollado" l_{2} y
l_{1} del miembro 20 de conexión se enrollen de nuevo, y lleguen
a disponerse sobre el carrete 25. Debido al "acortamiento" de
la longitud libre del miembro 20 de conexión flexible, el
dispositivo de soporte 15 es traccionado fuera de la superficie S
superior de la capa de material, de forma tal que el sensor 12 se
desplace generalmente hacia arriba desde la segunda posición
P_{2} hacia la primera posición P_{1}, y por tanto hacia el
chasis 2 del vehículo (figura 1D). Cuando esté dispuesto en la
primera posición P_{1} el sensor, el sensor 12 se separará a una
distancia suficiente d_{s} de la capa M de forma que evite en
general cualquier contacto potencialmente perjudicial con la capa M
(o con cualesquiera piezas localizadas en la capa M de
material).
Con referencia ahora a la figura 6, en una
segunda construcción alternativa del mecanismo de posicionamiento
14, el accionador 18 está provisto por un accionador lineal 26, que
tiene un primer extremo 26a conectado con el miembro de conexión 16
y un segundo extremo 26b conectado con el vehículo 1. El accionador
lineal 26 está configurado de forma tal que el primer extremo del
accionador 26a sea desplazable con respecto al segundo extremo del
accionador 26b. Además de ello, el miembro de conexión 16 está
provisto con un enlace alargado 32 que tiene un primer extremo que
está conectado (o conectable) con el sensor 12 y un segundo extremo
conectado pivotalmente con el chasis 2 del vehículo. Con esta
estructura del mecanismo, el desplazamiento del primer extremo del
accionador 26a pivotará el enlace 32, para desplazar el sensor 12
entre la primera y segunda posiciones P_{1}, P_{2},
respectivamente.
Preferiblemente, el accionador lineal 26 es un
cilindro hidráulico 28 que incluye un cuerpo cilíndrico 30 y una
barra 35. El extremo libre de la barra 35 está conectado al enlace
32, y el extremo libre o extremo exterior del cilindro 30 está
conectado al vehículo 1. Con el cilindro 28 hidráulico dispuesto de
esta forma, la extensión de la barra del cilindro desplaza el
sensor 12 desde la primera posición P_{1} la segunda posición
P_{2} y la retracción de la barra del cilindro desplaza el sensor
12 desde la segunda posición P_{2} a la primera posición P_{1}.
Aunque se prefiere un cilindro hidráulico 28, el accionador lineal
26 puede ser alternativamente cualquier otro tipo de accionador
lineal, tal como por ejemplo, un cilindro neumático, un torno de
bolas accionado por un motor, o bien un solenoide (no se
muestran).
Además de ello, la segunda construcción del
mecanismo de posicionamiento 14 preferiblemente incluye un raíl 34
fijado al vehículo 1, preferiblemente a una superficie inferior del
chasis 2. El primer miembro deslizable 36A está conectado en forma
deslizable en el raíl 34, en donde el segundo extremo del raíl está
fijado al primer miembro deslizante 36A. Además de ello, el
segundo miembro deslizante 36B está conectado en forma deslizante
en el raíl 34 y está separado del primer miembro 36A deslizable, en
donde el extremo libre o exterior está fijado al segundo miembro
deslizante 36B. El raíl 34 y los miembros deslizantes 36A, 36B se
conectan en forma deslizable al cilindro hidráulico 28 y al enlace
32 con el chasis 2 del vehículo, de forma tal que el sensor 12 sea
capaz de permanecer localizado en la segunda posición P_{2}
durante un periodo de tiempo conforme el vehículo 1 se desplaza con
respecto a la capa M de material.
Más específicamente, conforme se desplaza el
vehículo 1, el raíl 34 se mueve o se desliza a través de dos
miembros deslizantes 36A y 36B, mientras que el cilindro 28 y el
enlace 32 permanecen en posiciones generalmente fijas con respecto
a la capa M de material. Cuando el extremo posterior 34a del raíl 34
alcanza el primer miembro deslizante 36A, el cilindro 28 se retrae
para desplazar el sensor 12 desde la segunda posición P_{2} en la
capa M de material a la primera posición vertical P_{2} con
respecto a la superficie S superior de la capa de material. Además
de ello, la segunda construcción del mecanismo de posicionamiento 14
incluye preferiblemente otro o segundo accionador 38 conectado con
al menos uno de los dos miembros deslizantes 36A, 36B. El segundo
accionador 38 está configurado para desplazar los miembros de
deslizamiento 36B a lo largo del raíl 34 hacia el extremo 34b
frontal del raíl, con el fin de posicionar el cilindro 28 y el
enlace 32, y por tanto el sensor 12, para su uso en una operación
de medid subsiguiente. El segundo accionador 38 puede ser cualquier
tipo apropiado de accionador, tal como un motor eléctrico,
hidráulico o neumático, un cilindro hidráulico, etc., y puede ser
montado sobre el chasis 2, sobre uno de los miembros deslizantes 36A
ó 36B. o bien sobre un bastidor independiente o miembro fijado al
chasis 2.
Con referencia ahora a la figura 7, el circuito
lógico 40 es un circuito lógico eléctrico conectado eléctricamente
al accionador(es) 18 (y 36) del mecanismo de posicionamiento
14. El circuito lógico 40 está configurado para generar y
transmitir señales de control a los accionadores (18) (y 38) para
operar el mecanismo 14, para desplazar en forma controlable el
sensor 12 entre las posiciones del primer y segundo sensores, de la
forma apropiada descrita anteriormente. El circuito lógico 40 es un
circuito lógico eléctrico 40, y más preferiblemente un circuito
eléctrico digital, pero puede ser alternativamente cualquier otro
tipo de circuito lógico eléctrico, tal como un circuito eléctrico
analógico.
Más preferiblemente, el circuito lógico 40
incluye una primera porción del circuito 41A conectada al accionador
18 (y al accionador 38 en la realización alternativa) y una segunda
parte 41B del circuito conectada operativamente con un regulador de
velocidad 50 del vehículo 1 y con la primera porción 41A del
circuito. La primera porción 41A del circuito es un controlador
lógico programable ("PLC") 42, conectado eléctricamente al
accionador 22 giratorio o con el accionador lineal 26 y el segundo
accionador 38. La primera porción 41A del circuito está configurada
para operar el mecanismo de posicionamiento 14, para desplazar el
sensor entre la primera y la segunda posiciones del sensor P_{1}
y P_{2}.
La segunda porción 41B del circuito está
configurada para operar el regulador 50 de velocidad del vehículo,
de forma tal que el regulador 50 disminuya la velocidad del vehículo
generalmente con antelación a que el mecanismo de posicionamiento
14 desplace el sensor 12 desde la primera posición P_{1} a la
segunda posición P_{2}, preferiblemente a una velocidad de
aproximadamente entre 0,4 y 0,8 kilómetros por hora. La segunda
porción 41B del circuito está también configurada para operar el
regulador 50 para incrementar la velocidad del vehículo
generalmente después de que el mecanismo 14 desplace el sensor 12
desde la segunda posición P_{2} y fuera del material M de la capa
asfáltica. Además de ello, la segunda porción 41B del circuito está
configurada para iniciar la operación del mecanismo de
posicionamiento 14 después de que la velocidad del vehículo se
reduzca por la emisión de una señal de control apropiada a la
primera parte del circuito 41A. Además de ello, la segunda porción
del circuito 41B está configurada preferiblemente para operar el
regulador, para hacer retornar el vehículo 1 a la velocidad a la
cual el vehículo 1 se desplazó con antelación a la utilización del
sistema sensor 10. Preferiblemente, la segunda porción del circuito
41B es un controlador del vehículo configurado para operar varios
sistemas del vehículo 1 de compactación y apisonamiento.
Alternativamente, el circuito lógico 40 puede
construirse con solo la porción primera del circuito 41A, es decir,
el PLC 42, y con uno o más dispositivos 44 de entrada del operador,
configurado para iniciar la operación del mecanismo de
posicionamiento 14. Más específicamente, cuando el operador del
vehículo desea utilizar el dispositivo sensor 12, el operador
reduce manualmente la velocidad del vehículo, y entonces acopla el
dispositivo(s) de entrada 44 de forma tal que el PLC 42
opere el accionador(es) 18 (y 38) de forma tal que el
mecanismo de posicionamiento 14 desplace el dispositivo sensor 12 a
través del conjunto apropiado de movimientos según lo anteriormente
descrito, y provoque que el dispositivo sensor 12 tome las medidas
apropiadas del material deseado.
Se observará por los técnicos especializados en
la técnica que podrían introducirse cambios en las realizaciones o
construcciones anteriormente descritas sin desviarse del amplio
concepto de la invención. Se comprenderá por tanto que esta
invención no está limitada a las realizaciones en particular de las
construcciones expuestas, sino que se pretende cubrir las
modificaciones dentro del alcance de la presente invención definida
por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (14)
1. Un vehículo de construcción (1) con un
sistema sensor para detectar una propiedad de la capa de material
(M), en donde la capa (M) de material tiene una superficie superior
(S) y un sistema sensor que comprende:
un sensor (12) configurado para detectar la
propiedad del material; y
un mecanismo de posicionamiento (14) que tiene
un accionador (18; 22; 26; 28) conectado con el vehículo y un
miembro de conexión (16; 20; 32) que tiene un primer extremo (16a;
20a) conectado o conectable con el sensor (12) y un segundo extremo
opuesto (16b; 20b) conectado con el vehículo (1) o el accionador, en
donde el accionador (18; 22; 26, 28) está configurado para
desplazar el primer extremo del miembro de conexión (16a; 20a) para
mover el sensor (12) entre una primera posición (P_{1}) espaciada
en una substancial distancia por encima de la superficie (S)
superior de la capa de material y una segunda posición (P_{2})
situada en forma proximal hacia o sobre la superficie superior de
la capa (S), siendo el sensor (12) capaz de detectar la propiedad
del material al disponerlo en la segunda posición (P_{2});
el mecanismo de posicionamiento (14) se
configura mientras que el vehículo (1) se desplaza con respecto a
la capa de material (M) para desplazar secuencialmente el sensor
(12) desde la primera posición (P_{1}) a la segunda posición
(P_{2}), para permitir que el sensor (12) permanezca generalmente
dispuesto en la segunda posición (P_{2}) durante un periodo de
tiempo, y desplazando el sensor (12) desde la segunda posición
(P_{2}) a la primera posición (P_{1}) después de transcurrir el
periodo de tiempo;
caracterizado porque:
tiene un circuito lógico eléctrico (40)
conectado eléctricamente al accionador (18; 22; 26; 28), y
configurado para generar y transmitir señales de control al
accionador (18; 22; 26; 28) para operar el accionador (18; 22; 26;
28), con el fin de desplazar de forma controlable el sensor (12),
entre las mencionadas primera y segunda posiciones (P_{1},
P_{2}), mientras que el vehículo se desplaza con respecto a la
capa de material (M).
\vskip1.000000\baselineskip
2. El vehículo de construcción (1) según lo
expuesto en la reivindicación 1, que incluye además:
un regulador de velocidad (50) configurado para
ajustar la velocidad de desplazamiento del vehículo,
el circuito lógico eléctrico (40) que está
conectado operativamente con el regulador de velocidad (50), y que
está configurado además para operar el regulador de velocidad (50),
de forma tal que el regulador de velocidad (50) reduce la velocidad
del vehículo generalmente con antelación al mecanismo de
posicionamiento (14) para desplazar el sensor (12) desde la primera
posición (P_{1}) a la segunda posición (P_{2}), e incrementando
la velocidad del vehículo generalmente después de que el mecanismo
de posicionamiento (14) desplace el sensor (12) desde la segunda
posición (P_{2}).
\vskip1.000000\baselineskip
3. El vehículo de construcción (1) según lo
expuesto en la reivindicación 1 ó 2, que comprende además un
dispositivo de entrada (44) conectado operativamente al circuito
lógico eléctrico (40) y configurado para iniciar el desplazamiento
del sensor (12).
4. El vehículo de construcción (1) según lo
expuesto en cualquier reivindicación anterior, en donde:
el sensor (12) está configurado para generar al
menos una señal correspondiente a un valor de la propiedad del
material detectado; y
en donde el vehículo comprende además un
dispositivo de visualización (46) conectado con el sensor (12) y
configurado para recibir la señal y para proporcionar una indicación
visual correspondiente al valor de la propiedad del material.
\vskip1.000000\baselineskip
5. El vehículo de construcción (1) tal como se
ha expuesto en cualquier reivindicación anterior, en donde:
el sensor (12) está configurado para generar al
menos una señal correspondiente a un valor de la propiedad del
material detectado; y
el vehículo que comprende además un dispositivo
de almacenamiento (48) conectado operativamente con el sensor (12),
y configurado para recibir y almacenar la señal del sensor.
\vskip1.000000\baselineskip
6. El vehículo de construcción (1) tal como se
ha expuesto en cualquier reivindicación anterior, en donde el
sensor (12) está configurado para detectar la densidad, la
temperatura, la profundidad del material o el grosor del material
de la capa (M) de material.
7. El vehículo de construcción (1) según lo
expuesto en cualquier reivindicación anterior, en donde:
el accionador (18) es un accionador giratorio
(22) que tiene un eje giratorio (23); y
el miembro de conexión (16) es un miembro (20)
de conexión flexible, en donde el segundo extremo (20) del miembro
de conexión está conectado con el eje accionador (23) de forma tal
que la rotación del eje (23) en una primera dirección (D_{1})
desplaza el sensor (12) desde la primera posición (P_{1}) a la
segunda posición (P_{2}), y la rotación del eje (23) en una
segunda dirección opuesta (D_{2}) desplaza el sensor (12) desde
la segunda posición (P_{2}) a la primera posición (P_{1}).
8. El vehículo de construcción (1) tal como se
ha expuesto en la reivindicación 7, en donde el mecanismo de
posicionamiento (14) incluye además un carrete (25) montado en el
eje accionador (23); en donde el segundo extremo (20) del miembro
de conexión flexible está fijado al carrete (25) de forma tal que el
miembro de conexión flexible (20) está dispuesto parcialmente
alrededor del carrete (25) y la rotación del eje accionador (23) en
la primera dirección (D_{1}) provoca que una porción (I_{1}) del
miembro (20) de conexión flexible pueda
des-enrollarse del carrete (25), para desplazar el
sensor (12) desde la primera posición (P_{1}) a la segunda
posición (P_{2}), y la rotación del eje accionador (23) en la
segunda dirección opuesta (D_{2}) provoca que la porción del
miembro de conexión flexible (20) se enrolle alrededor del carrete
(25) de forma que el sensor (12) se desplace desde la segunda
posición (P_{2}).
9. El vehículo de construcción (1) según lo
expuesto en la reivindicación 8, en donde el mecanismo de
posicionamiento (14) está adaptado de forma tal que cuando el
sensor (12) está dispuesto en la segunda posición (P_{2}), la
rotación adicional del eje accionador (23) en la primera dirección
(D_{1}) provoca que otra porción (I_{2}) del miembro (20) de
conexión flexible pueda des-enrollarse del carrete
(25) de forma tal que el sensor (12) permanezca generalmente
dispuesto en la segunda posición (P_{2}) conforme el vehículo (1)
se desplace con respecto a la capa (M) de material.
10. El vehículo de construcción (1) según lo
expuesto en cualquiera de las reivindicaciones 1-6,
en donde:
el accionador (18) incluye un accionador lineal
(26) que tiene un primer extremo (26a) conectado con el miembro de
conexión (16) y el segundo extremo (26b) conectado con el vehículo
(1), en donde el primer extremo del accionador (26a) es desplazable
con respecto al segundo extremo (26b) del accionador; y
en donde el miembro de conexión (16) incluye un
enlace alargado (32) que tiene un primer extremo conectado con el
sensor (12), y un segundo extremo conectado pivotalmente con el
vehículo (1) tal que el desplazamiento del primer extremo del
accionador (26a) pivota el enlace alargado (32) para poder desplazar
el sensor (12) entre la primera y la segunda posiciones del sensor
(P_{1}, P_{2}).
11. El vehículo de construcción (1) según lo
expuesto en la reivindicación 10, en donde el accionador lineal
(26) incluye un cilindro hidráulico (28) que tiene un primer extremo
conectado con el enlace alargado (32) y un segundo extremo
conectado con el vehículo (1), de forma tal que la extensión del
cilindro (28) desplaza el sensor (12) desde la primera posición
(P_{1}) a la segunda posición (P_{2}), y l retracción del
cilindro (28) desplaza el sensor (12) desde la segunda posición
(P_{2}) a la primera posición (P_{1}).
12. El vehículo de construcción (1) tal como se
ha expuesto en cualquiera de las reivindicaciones
1-6, 10 u 11, en donde el mecanismo de
posicionamiento (14) incluye además:
un raíl (34) fijado al vehículo (1);
un primer miembro de deslizamiento (36A)
conectado en forma movible con el raíl (34), en donde el segundo
miembro de conexión está fijado al primer miembro deslizante
(36A);
un segundo miembro de deslizamiento (36B)
conectado en forma movible con el raíl (34) y separado del primer
miembro de deslizamiento (36A), en donde el segundo extremo del
accionador (18, 26) está fijado al segundo miembro de deslizamiento
(36B);
y
otro accionador (38) conectado al menos con uno
de los dos miembros de deslizamiento (36A; 36B) y configurado para
desplazar los miembros deslizantes (36A; 36B) a lo largo del raíl
(34) de forma que se desplace el miembro de conexión (16) y el
accionador (18, 26) con respecto al vehículo (1), de forma tal que
el sensor (12) permanezca generalmente dispuesto en la segunda
posición (P_{2}) conforme el vehículo (1) se desplace con respecto
a la capa (M) de material.
13. Un vehículo de construcción (1) según lo
expuesto en cualquier reivindicación anterior, en donde el sensor
(12) está conectado al mecanismo de posicionamiento (14) por medio
de un dispositivo (15) de soporte del sensor.
14. Un vehículo de construcción (1) según lo
expuesto en cualquier reivindicación anterior, en donde el vehículo
es un vehículo de compactación o apisonado, una pavimentadora o un
vehículo de transferencia de material.
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