JP2023010644A - 加熱装置および加熱方法を含む道路仕上げ機 - Google Patents

Abstract

【課題】道路仕上げ機、道路仕上げ機のスクリード加熱装置の動作を単純な構造によってより良好に監視できる。【解決手段】道路舗装を作るように具現化され、複数の加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）を含む加熱装置（１００）を有するスクリードを有する道路仕上げ機に関する。道路仕上げ機はさらに、加熱装置（１００）に電力を供給するために少なくとも１つの発電機（１７）を含む。道路仕上げ機はさらに、発電機（１７）を作動させるように具現化された制御システム（８、８’）を有する。道路仕上げ機の特徴は、加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）の各々が、加熱要素で起きている不具合を検知するのに使用される少なくとも１つの温度センサ（Ｔ）を有することである。さらにスクリード内に設置された加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）の不具合を検知する。【選択図】図２

Description

本発明は、請求項１に記載の道路仕上げ機に関する。本発明はさらに、請求項１６に記載の方法に関する。

道路仕上げ機は、高温で瀝青質の敷設材料から道路舗装を作るように構成されている。敷設材料を（事前に）圧縮するために、道路仕上げ機はスクリードを有し、スクリードは、敷設進行方向に引っ張られ、中に組み込まれた加熱装置によって所望の作業温度に維持される。加熱装置は、複数の加熱要素、例えば加熱ロッドを含み、この加熱要素は、それぞれのスクリード区分に設置され、その加熱要素に設置されている圧縮骨材と地面を向いている圧縮プレートとを加熱する。加熱装置には道路仕上げ機の発電機によって電力が供給される。

舗装の仕上がりは、とりわけスクリード本体に設置されている加熱要素の動作能力に左右される。したがって、舗装作業中に加熱要素の動作を監視して欠陥のある加熱要素をできるだけ早く検知できるようにし、動作可能な加熱要素に交換することが望ましい。

欧州特許第３５２７７２１Ａ１号は、電気スクリード加熱装置の電力アダプタを備えた道路仕上げ機を開示している。

欧州特許第１２９５９９０Ａ２号は、道路仕上げ機のスクリードに設置された加熱要素の閉ループ制御装置を開示している。

国際特許公報第２０１４／１２４５４５Ａ１号は、加熱装置を備えた道路仕上げ機のスクリードを加熱する方法を開示しており、加熱装置の加熱要素に供給される電圧を変更して加熱装置の加熱力を変更する。

独国特許第１０２０１５０１２２９８Ａ１号は、道路仕上げ機のスクリードの電気スクリード加熱装置に電気エネルギーを供給する発電機を備えている道路仕上げ機を開示している。このスクリード加熱装置は、底板、タンパーなどのスクリードの様々な機能構成要素とつながっている複数組の加熱要素を含む。さらに、電流メータ装置が設けられ、この電流メータ装置は、発電機の出力電流を測定するように具現化され、データバスを介して機械の制御部と通信する。電流測定に基づいて、スクリード加熱装置に対してエラーの診断を実施できる。ただし、電源に関連するこのエラーの診断に基づいて欠陥のある個々の加熱要素を特定すること、特にその設置場所を特定することは困難なため、修理作業は煩雑になる可能性がある。それによって現場での道路仕上げ機の中断時間が長引く可能性がある。

独国特許第２０２０１５１０４７２３Ｕ１号は、温度制御装置が組み込まれている電気加熱カートリッジを開示している。

本発明の目的は、道路仕上げ機、および道路仕上げ機のスクリード加熱装置の動作を単純な構造上の技術特徴によってより良好に監視できる方法を提供することである。

この目的は、請求項１に記載の道路仕上げ機および請求項１６に記載の方法によって達成される。

本発明の有利な展開は、従属請求項に記載されている。

本発明による道路仕上げ機は、道路舗装を作るように具現化されたスクリードを有し、複数の加熱要素を含む加熱装置を有する。本発明による道路仕上げ機はさらに、加熱装置に電力を供給するための少なくとも１つの発電機と、発電機を作動させるように具現化された制御システムとを有する。

本発明によれば、加熱要素は、各々が、加熱要素に起きている不具合を検知するために使用する少なくとも１つの温度センサを有する。加熱要素で各々が直接実施する温度測定に基づいて、不具合を個別に検知できる。すなわちスクリード内で使用する加熱要素のうちの１つまたは複数の特定の加熱要素の不具合を検知できる。

本発明に従って使用する加熱要素は、各々が、道路仕上げ機の動作中に直接生じる温度を検知するように具現化されているため、これらの加熱要素のそれぞれの温度状態は、継続して正確に検知され、起こり得る不具合を検知するために制御システムに転送することが可能である。したがって、スクリードに温度センサを有する全加熱要素の機能を個別に監視できる。これには、欠陥のある加熱要素を素早く特定して交換できるという利点があり、それによって質の高い道路舗装の作製に著しく貢献できる。さらに、本発明による温度に基づく診断装置によって、道路仕上げ機の中断時間を大幅に短縮できる。

特に、本発明により、それぞれの加熱要素の電源とは無関係に、加熱要素で直接行われる温度測定に基づいて不具合の継続的な特定を実行することが可能になり、これは任意で間隔をあけて実施される。

有利な変形例では、温度センサは、信号処理用に構成されたゲートウェイによって制御システムに接続される。これは、エラーを診断する目的で加熱要素を制御システムに接続するための機能モジュールとして完璧に適しており、それぞれの加熱要素への電力分配を調整することも可能である。温度センサによって検知された実際の温度値を受信し、送信するように設計されたスクリード分散器に温度センサを接続することが可能である。スクリード分散器は、主に電力の分配に使用できるものであるが、加熱要素のそれぞれの実際の温度値を制御システムに機能的な結合ユニットとして、いわばトランシーバとして送信することもできる。

受信したそれぞれの加熱要素の実際の温度値を、信号処理用に構成されていて制御システムに接続されたゲートウェイに転送するようにスクリード分散器を具現化することが有用であろう。中央ゲートウェイとして、このゲートウェイは、スクリードで検知されたすべての測定信号、特にそれぞれの加熱要素の実際の温度をスクリード分散器から受信でき、とりわけエラー診断機能のために実行されるそれぞれの開ループおよび／または閉ループによる一連の制御のために、任意で処理済みの形式で制御システムに転送できる。

１つの実施形態によれば、スクリードは、複数のスクリード区分を有し、各スクリード区分は、複数の加熱要素および信号処理用に構成されたゲートウェイを有し、ゲートウェイは、加熱要素に設けられた温度センサを制御システムに接続する。代替案として、それぞれのスクリード区分は、各々が複数の加熱要素を有し、各々が１つのスクリード分散器を有する。

ゲートウェイおよび／またはスクリード分散器は、特に、それぞれの加熱要素と制御システムとの間の接続を確立するハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素として設計される。特に、スクリード分散器は、道路仕上げ機の動作中にそれぞれの加熱要素で継続的に測定された温度状態を受信し、それをゲートウェイに送るトランシーバとして構成される。ゲートウェイは、スクリードによって受信されたそれぞれの温度データを制御システムに提供でき、それに基づいて制御システムがそれぞれの加熱要素の動作能力を検査するような形式で提供する。

ゲートウェイおよび／またはスクリード分散器は、特に、スクリード内に設置されている加熱要素を少なくとも正確なエラー診断機能のために制御システムに接続するように構成される。個々の加熱要素で測定され、ゲートウェイまたはスクリード分散器で受信された個々の温度値は、ゲートウェイおよび／またはスクリード分散器によってデータ処理した形式で制御システムに転送することが可能で、それによって制御システムは、その温度値に基づいて個々の加熱要素の個々のエラー診断を実施できる。したがってゲートウェイおよび／またはスクリード分散器は、温度に基づくエラー診断機能に関して、それぞれの加熱要素でスクリード本体に設置された温度センサと制御システムとの間でデータ処理するために具現化された中央インターフェースとしての役割を果たす。

ゲートウェイおよび／またはスクリード分散器はさらに、受信したそれぞれの温度測定信号を、スクリードの動作の開ループおよび／または閉ループプロセスに適したデータ形式にしてそれを制御システムに転送する機能を提供することが好ましく、それに基づいて特にスクリードの圧縮ユニットを動的に作動させることができる。

好ましくは、スクリードは、複数のスクリード区分を有し、各スクリード区分が複数の加熱要素を有し、各々が信号処理用に構成されたゲートウェイを有し、加熱要素に設けられた温度センサを制御システムに接続する。あるいは各スクリード区分は、複数の加熱要素と、加熱要素に接続された温度センサをゲートウェイに接続しているスクリード分散器とを有する。このスクリード分散器は、トランシーバとしてゲートウェイに先行してよい。

スクリードには３つ以上のスクリード区分があり、それは中央の基本スクリードとその横に取り付けられた拡張部分であり、拡張部分は、道路仕上げ機の敷設進行方向を横切る舗装幅を変更するために拡張可能であることを構想できる。変形例では、広い舗装幅を作るために、さらに別のスクリード区分を拡大部分という形でスクリードの拡張部分に装着できる。前述の各々のスクリード区分が、そこに設置された加熱要素に対して別個のゲートウェイまたは少なくとも別個のスクリード分散器を有することによって、スクリード区分に設置されたそれぞれの加熱要素を、その加熱要素で測定されたそれぞれの加熱状態に基づいて別個に監視し、かつ／または作動させることができる。

とりわけ、それぞれのゲートウェイまたはそれぞれのスクリード分散器は、スクリードの一体部分、特にそれぞれのスクリード区分として具現化できる。各スクリード区分には、別個のゲートウェイまたは別個のスクリード分散器を備えることができる道路仕上げ機の動作中に中央データ受信ユニットとしてそれぞれのスクリード区分で、個々のセンサが測定した値、主にそれぞれの加熱要素の温度測定信号を受信し、それを特定の機能、特に温度関連のエラー診断機能のために、任意でさらに処理した形式で、制御システムに転送する。スクリードに組み込まれて設置されたそれぞれのゲートウェイまたはスクリード分散器は、それによってデータ受信器とデータ送信器のモジュールを形成し、このモジュールは、制御システムに先行して、そこで受信した測定温度値を、任意でデータ処理した形式で、前述の温度関連のエラー診断機能のために制御システムに転送する。

好ましくは、温度センサは、それぞれの加熱要素で一体となるように具現化される。したがって、それぞれの加熱要素および温度センサは、構造上１つのユニットを形成し、加熱要素は、温度センサと併せて小型のユニットとして容易に設置でき、取り外せる。これには、主に修理および／または点検作業で多大な利点がある。したがって、それぞれの加熱要素は、給電用の入口および加熱要素で行われる温度検知用の出口を有する。

それぞれの加熱要素は、例えば高温、低温および／または半導体の温度センサを含むことができる。それぞれの加熱要素は、加熱ロッドとして具現化できる。温度センサは、温度センサに設けられた加熱コイルに沿った加熱ロッドの形状に応じて延在できる。

特に、加熱装置の加熱要素はすべて、加熱要素に一体に形成された少なくとも１つの温度センサを含む。したがって、スクリード内に設置されたすべての加熱要素で極めて正確な温度測定を実施することが可能である。それに基づいて、それぞれの加熱要素の機能を正確に診断できるとともに、それぞれの加熱要素を正確に作動させることができる。

温度センサの各々をプラグ接続によってゲートウェイまたはスクリード分散器に接続することが有利である。特に、このプラグ接続は、それぞれの加熱要素を容易に接続できて個別に取り外せるように、工具なしで設置し、取り外すように構成できる。

それぞれの温度センサを、共通のバスシステムを介してゲートウェイに接続するか、スクリード分散器に接続することを構想できる。このネットワークは、単一のプラグ接続によってゲートウェイまたはスクリード分散器に接続可能である。したがって、スクリード内のケーブルの量を減らすことができる。

本発明の一実施形態によれば、ゲートウェイまたはそれぞれのスクリード区分のスクリード分散器は、ＰＬＣゲートウェイとして直接具現化される。スクリードの場合、改良された可能なアプリケーションが構造と機能の両方に関してそれ自体を提供する。特に、センサ機構が増えているにもかかわらず、スクリードの構造設計をより小型に設計でき、かつ／またはスクリードの動作挙動をより良好に観察でき、制御できる。

ＰＬＣゲートウェイとして、ＰＬＣゲートウェイとして具現化されたゲートウェイまたはスクリード分散器は、それぞれの加熱要素から受信した温度測定信号を、接続されている電力線に対して変調し、その電力線を介して変調した温度測定データを制御システムに送信できる。このためのデータ転送に使用される電力線は、それぞれの加熱要素および／またはそれぞれのＰＬＣゲートウェイへの給電に使用される給電線の少なくとも１つの区分で形成されることを構想できる。

本発明の変形例では、それぞれのＰＬＣゲートウェイは、ＰＬＣ線（電力線通信用の供給線）によって制御システムに接続される。ＰＬＣ線として、給電線を発電機からスクリードに接続することは、例えば少なくとも区分の中では可能である。とりわけ、それぞれの加熱要素に電力を供給する給電線をＰＬＣ線として使用できる。ＰＬＣゲートウェイは、このようなＰＬＣ線に直接接続できるため、加熱要素の方向への電力分散器として機能し、ＰＬＣ線の温度測定データをＰＬＣゲートウェイとして制御システムの方向に変調する。

ＰＬＣ線の代替として、またはＰＬＣ線の補足として、ゲートウェイは、別個のデータバスシステムによって制御システムに接続できる。データバスシステムは、例えばＣＡＮバスとして、またはイーサネット接続として具現化できる。

（ＰＬＣ）ゲートウェイは、インターネットゲートウェイとして構成され、温度測定データを道路仕上げ機の制御システムに送信することを除いて、温度測定データをインターネット経由で接続された少なくとも１つの外部受信器に補足で転送することを道路仕上げ機の舗装作業中に少なくとも一時的に行うことを実行し、これは例えば、中央建設現場管理施設、サービスセンターおよび／または道路仕上げ機と協働する別の建設車両へ温度測定データを転送することであると構想できる。

（ＰＬＣ）ゲートウェイをＶＰＮゲートウェイとして具現化することが可能であり、それによってこのように具現化されたゲートウェイは、加熱要素の不具合について照会でき、かつ／または特に外部の建設現場、例えばサービスセンターからデータ保護された方法で作動させることができる。これは、機械の製造元が運営するサービスセンターであってよく、サービスセンターは、スクリードが設置されたＶＰＮ接続に基づいて、それぞれのスクリード区分のサービス情報を建設現場のオペレータに送信できる。したがって、建設現場での機械の中断時間を短縮できる。

（ＰＬＣ）ゲートウェイは、メディアゲートウェイとして構成されると構想できる。このように構成されると、ゲートウェイはさらに、受信した加熱要素のそれぞれの温度状態、特にそこで測定された臨界温度状態を処理して対応する音声出力信号にすることができ、この音声出力信号は、道路仕上げ機のオペレータに音響で送信され、特に舗装作業中にスクリードの外部制御プラットフォームのオペレータに送信される。

単純だが極めて実用的な変形例では、それぞれのスクリード区分のゲートウェイおよび／またはスクリード分散器が、そのスクリード区分に設置されている全加熱要素に、それぞれの加熱要素の動作能力を光学的に表示するために具現化された別個のランプを有することを提供する。

有利な実施形態では、制御システムは、加熱要素に形成された温度センサによって検知されたそれぞれの温度勾配に基づいて、つまり加熱要素で検知された所定期間内の温度の進展を考慮して、その加熱要素のそれぞれの加熱要素の種類を特定し、特定したそれぞれの加熱要素の種類に対して所望の温度値を１つ算出し、各々がその値に基づいて温度に基づいたエラー診断機能を実施できるように具現化される。

例えば、制御システムは、エラー診断機能を実行するために、加熱要素に対して算出したそれぞれの所望の温度値を加熱要素で検知された実際の温度値と比較するように具現化される。ここで検知された加熱要素の実際の温度がその加熱要素に対して算出した所望の温度に達しているかこれを超えていれば、加熱要素の機能は正常である。しかしながら、制御システムが、検知された加熱要素の実際の温度がその加熱要素に対して算出された所望の温度を所定値の分だけ下回っていることを検知した場合、その加熱要素は欠陥がある可能性がある。このような不具合は、道路仕上げ機の外部制御プラットフォームでオペレータに、そこに設けられたディスプレイで表示できる。

算出された少なくとも１つの加熱要素の種類に基づいて、その加熱要素を含むスクリード部分を特定するように制御システムを具現化することが好都合である。例えば特定された加熱要素の種類によって、舗装用に取り付けられた拡大部分の種類を算出できる。特に、制御システムは、算出された加熱要素の種類に基づいて、主に特定されて取り付けられた拡大部分のそれぞれの種類に基づいて、スクリード舗装幅を算出するように具現化される。制御システムは、上記のように、道路仕上げ機で実行される開ループと閉ループの様々な制御プロセスのために算出したスクリード舗装幅を用いることができる。

１つの好適な実施形態では、ゲートウェイおよび／またはスクリード分散器は、それぞれの各温度センサによって検知された加熱要素の実際の温度値に、それらの測定場所に関する少なくとも１つの情報を補足し、それを実際の温度と場所のデータとして制御システムに転送するように構成される。したがって、欠陥のある加熱要素をその設置場所に関して明確に特定し、迅速に交換することが可能であり、それによって道路仕上げ機の舗装作業を大きく中断することなく実行できる。

好ましくは、それぞれの加熱要素の動作能力は、制御システムに接続された表示装置によってスクリードのオペレータおよび／または道路仕上げ機の運転者に表示される。これは、特に視覚および／または音響により実現可能である。それぞれの加熱要素の動作能力は、携帯型ディスプレイおよび／またはコンピュータユニット、例えば外部制御プラットフォームの携帯型操作ユニットに表示できることを構想できる。

１つの有利な実施形態では、スクリードは、少なくとも１つのスクリードプレートを含み、制御システムは、敷設材料が供給されて道路仕上げ機が道路舗装を作るのに使用する敷設材料の検知された実際の温度値に基づいて、スクリードプレートの所望の温度値を算出し、それをスクリードプレートの検知された実際の温度と比較して、それに基づいてスクリードプレートに関連する加熱要素の電源を作動させるように構成される。スクリードプレートの実際の温度を検知するために、スクリードプレートは、スクリード分散器またはゲートウェイに直接接続された少なくとも１つの温度センサを有することができる。スクリードプレートの所望の温度値を道路仕上げ機で手動で調整可能なように構想できる。

１つの有利な実施形態では、制御システムは、提供されている検知された周囲温度に基づいて、スクリードプレートを加熱するのに使用される１つまたは複数の加熱要素のスクリードプレートの所望の温度値に達するために残っている加熱時間を算出するように構成され、この加熱時間は温度勾配によって事前に特定される。それに基づいて、舗装ドライブの最適な開始時間を算出できる。

そこにあるそれぞれの加熱要素の動作能力を、それぞれの加熱要素の所定の電源によってチェックするように制御システムを構成することが可能で、そこで検知された実際の温度値は、所定期間内、例えば１分以内に制御システムに提供された周囲温度に達するか、所定量だけ超える。

加熱要素を所定の温度レベルまで加熱するのに必要だと検知された時間に基づいて、加熱要素の種類および／または関連するスクリード区分の種類、例えば拡大部分の種類を算出するように制御システムを具現化することが有利である。したがって、スクリードの構造設計、特にそこに使用されているそれぞれのスクリード区分の種類を、個別に検知できる少なくとも１つの加熱要素の加熱時間を介して間接的に算出できる。

１つの実施形態によれば、所定の加熱期間に現れる加熱要素の検知された動作温度に基づいて、加熱要素の種類および／または関連するスクリード区分の種類、例えば拡大部分の種類を算出するように制御システムを具現化することが可能である。

好ましくは、制御システムは、前述した加熱要素の種類の算出および／またはスクリード区分の種類の算出に基づいて、舗装作業で調整可能なスクリード舗装幅を算出するように構成される。本発明の一実施形態によれば、加熱要素で実施された温度測定に基づいて制御システムによって算出されたスクリード舗装幅は、道路仕上げ機のスクリードの少なくとも１つの開ループおよび／または閉ループ制御機能の入力量として格納できる。例えば、これに基づいて、スクリードの材料を横方向に分散する装置の動作を作動させるための制御された変数および／または制御パラメータを動的に調整できる。そのため、温度測定から導き出されたスクリード構造は、例えばスクリードの前方に材料を分布させるのを制御するために制御システムをパラメータ化する役割を果たすことができる。

１つの変形例では、制御システムは、加熱時間から導き出された加熱要素および／またはスクリード区分の典型に基づいて、道路仕上げ機の材料庫の中に保管されている敷設材料の最低温度を算出するように設計される。最低温度は、好適な実施形態によれば、道路仕上げ機の運転者に直接表示し、かつ／または道路仕上げ機用に用意された敷設材料を作るために道路仕上げ機の制御システムからミキサに送信することが可能である。

有利な変形によれば、それぞれの加熱要素の動作に関する情報、例えば加熱要素のそれぞれの動作温度および／または設置場所は、道路仕上げ機に配置された表示装置で表すことができる。表示装置は、制御システムの一部として、例えば運転者制御プラットフォームにあるディスプレイおよび／またはスクリード外部制御プラットフォームにあるディスプレイとして具現化できる。動作温度および／または加熱要素の診断結果をスマートデバイスに表示することも構想できる。このような表示装置によって、欠陥のある加熱要素が検知された場合に、それに合致する設置および取り外しの指示を表示できる。

本発明はさらに、道路仕上げ機のスクリード内に設置された少なくとも１つの加熱要素の不具合を検知する方法に関する。本発明によれば、不具合の検知は、加熱要素で直接検知された実際の温度値に基づいて実施される。この診断機能のために、加熱要素の実際の温度値を加熱要素に組み込まれた温度センサによって検知して制御システムに転送でき、制御システムは、それに基づいて加熱要素の不具合があればそれを極めて正確に判断できる。

道路仕上げ機の動作中に、１つのスクリード内に設置されている全加熱要素で、加熱要素で検知されたそれぞれの実際の温度値に基づいて、継続的または少なくとも一時的に不具合をチェックすることを構想できる。そのために、全加熱要素のそれぞれの実際の温度値を加熱要素に内蔵されている温度センサを用いて検知する。

１つの変形例では、加熱要素で検知された温度勾配、すなわち加熱要素の加熱率に応じて、その加熱要素の種類が特定され、加熱要素に対して特定した加熱要素の種類に関して不具合診断の目的に適している所望の温度値が算出され、その際、不具合の検知は、所望の温度値を加熱要素で直接検知された実際の温度値と比較することで実現される。ここで検知された加熱要素の実際の温度がその加熱要素に対して算出された所望の温度に達しているかこれを超えていれば、加熱要素の機能は正常である。しかしながら、制御システムが、検知された加熱要素の実際の温度がその加熱要素に対して算出された所望の温度を所定値の分だけ下回っていることを検知した場合、その加熱要素は欠陥がある可能性がある。このような不具合は、道路仕上げ機の外部制御プラットフォームでオペレータに、そこに設けられたディスプレイで表示できる。

好ましくは、１つまたは複数の加熱要素の実際の温度値は、温度センサに接続されたスクリード分散器および／またはゲートウェイによって道路仕上げ機の制御システムに送信される。よってスクリード分散器および／またはゲートウェイは、加熱要素のそれぞれの加熱状態を受信し、それを主に診断目的で、任意でデータ処理した形式で制御システムに転送する。加熱要素で直接行われたこれらの温度測定によって、その機能をより正確に診断できる。

スクリード分散器および／またはゲートウェイは、温度センサで検知された加熱要素の実際の温度値にその測定場所に関する情報を補足し、それを実際の温度と場所の値として制御システムに転送することが可能である。これによって、任意で欠陥のある加熱要素をスクリード内の設置場所に関して明確に特定することが可能になる。

加熱装置のスイッチを入れることにより、加熱要素は各々が、敷設材料の温度よりも高い残された実際の（最終）温度まで温度上昇できる。制御システムは、それぞれの加熱要素の実際の温度値をそのスクリードの動作中に、加熱要素に対して算出された所望の温度値と適切に継続して比較する。それぞれの加熱要素の実際の温度がそれぞれの所望の温度以上である限り、加熱要素は正常に動作する。ただし、所定の温度上昇段階が経過した後、加熱要素の実際の温度が関連する所望の温度値よりも所定の温度値だけ下がるとすぐに、その加熱要素は欠陥が生じる可能性がある。この欠陥は、表示装置によってオペレータに表示できる。欠陥のある加熱要素を表示装置で表示することの代替または補足として、欠陥があると検知された加熱要素のスイッチを切る、すなわちその加熱要素への給電を遮断して加熱装置の損傷を防ぐように制御システムを構成することが適している。

また、欠陥があると検知された加熱要素の場所を表示することを構想できる。これは、スクリード分散器および／またはゲートウェイが、不具合がある場合の実際の温度値に送信側のアドレスを補足して制御システムに転送することで行うことができる。このことから制御システムは、欠陥のある加熱要素を正確に特定できる。１つの変形例では、欠陥のある加熱要素は、スクリード分散器および／またはゲートウェイに形成されたステータスＬＥＤによって表示される。

制御システムは、加熱要素で測定された加熱要素の温度上昇率に基づいて種類の算出を実行し、任意でそれに基づいてスクリード区分の種類の算出を実行することが可能で、それに応じて制御システムは、調整可能なスクリードのスクリード舗装幅および／または舗装作業中にその時に調整されたスクリード舗装幅を算出する。算出されたスクリード舗装幅によって、道路仕上げ機でのさらに他の処理、特にスクリードの前方に横方向に材料を分布させることを、開ループまたは閉ループの制御によって制御できる。

本発明を以下の図面を参照してさらに詳細に説明する。

本発明による道路仕上げ機を示す図である。 本発明による道路仕上げ機の実施形態による加熱装置の概略図である。 本発明による道路仕上げ機の実施形態による加熱装置の概略図である。

図面では、同じ構成要素には常に同じ符号が記載されている。

図１は、敷設材料４から道路舗装３を敷設進行方向Ｒにスクリード５を用いて下層土上に作製する道路仕上げ機１を示している。道路舗装３は、敷設進行方向Ｒを横切るスクリード舗装幅Ｂを有し、この舗装幅は、スクリードの構成に応じて作られる。スクリード５は、スクリードの前方に広がった敷設材料４を圧縮するように具現化される。スクリード５は、スクリードプレート６を有するほか、スクリードプレート６の前方に敷設進行方向Ｒに配置されたタンパー７も有する。

図１の道路仕上げ機１は、運転者用の運転者制御プラットフォームＦを有する。運転者制御プラットフォームＦには、制御システム８が備わっている。制御システム８は、道路仕上げ機１で実行されているプロセスを制御し、かつ／または監視するように構成されている。特に、制御システム８によって、スクリード５の動作を制御でき、その動作を監視できる。

図１はさらに、制御システム８’が組み込まれている外部制御プラットフォームＡがスクリード５に具現化されていることを示している。制御システム８’によって、スクリードのオペレータは、外部制御プラットフォームＡでスクリード５の動作を制御でき、かつ／または監視できる。運転者制御プラットフォームＦに設置された制御システム８および／または外部制御プラットフォームＡのスクリード５に設置された制御システム８’は、道路仕上げ機１のそれぞれのプロセス状態を運転者および／またはスクリードのオペレータに表示するための表示装置Ｄ、Ｄ’として具現化できる。

図２は、図１に示した道路仕上げ機の加熱装置１００を概略図で示している。加熱装置１００は、スクリード５を加熱するように具現化される。図２は、加熱装置１００が複数のスクリード区分１０、２０、３０を有することを示している。スクリード区分１０は、基本のスクリード区分である。２つのスクリード区分２０、３０は、スクリード区分１０の横に固定された拡張式のスクリード部分とすることができる。図示した加熱装置１００の構造は、図２に示していない他のスクリード区分、例えばスクリード拡大部分を有することができ、このスクリード区分は、任意で幅および／または数が異なり、拡張式スクリード部分の横に装着されている。

スクリード区分１０は、複数の加熱要素１１、１２、１ｎを有し、各加熱要素は、一体に設置された温度センサＴを有する。温度センサＴによって検知されるそれぞれの加熱要素１１、１２、１ｎの温度状態は、信号線１４を介してスクリード区分１０のゲートウェイ１５に転送できる。ゲートウェイ１５は、加熱要素１１、１２、１ｎのそれぞれの温度状態を診断目的で処理したデータ形式にするように構成される。これらのデータは、診断目的および任意で他の制御機能のために、データ線１６、例えばＣＡＮバスシステムを介してゲートウェイ１５から制御システム８、８’に転送される。

制御システム８、８’は、発電機１７に機能的に接続されており、ゲートウェイ１５から受信したデータに基づいて発電機の動作を有効にできる。発電機１７は、給電線１８を介してスクリード区分１０のゲートウェイ１５に接続されている。発電機１７で産生された電力は、加熱要素を個別に加熱するためにゲートウェイ１５を介してスクリード区分１０のそれぞれの加熱要素１１、１２、１ｎに分配され得る。

図２によれば、スクリード区分１０はさらに、スクリード５のスクリードプレート６の実際の温度を検知する温度センサ１９を有する。温度センサ１９は、ゲートウェイ１５に接続されている。検知されたスクリードプレート６の実際の温度と、例えば敷設材料の温度を基準にして算出されるかスクリードオペレータが手動で調整するスクリードプレートの所望の温度値との比較に基づいて、制御システム８、８’は、スクリード区分１０に設置されているそれぞれの加熱要素１１、１２、１ｎの電源を動的に制御できる。

図２では、データ線１６と給電線１８は、別々の線で表されている。データ線１６は、ＣＡＮバスシステムとして存在し得る。代替案として、給電線１８は、ＰＬＣ線として具現化され、ゲートウェイ１５は、スクリード区分１０の温度センサＴからから受信した加熱要素１１、１２、１ｎのそれぞれの実際の温度値を給電線１８に対して変調し、その値を制御システム８、８’に送信するように構成される。

加熱装置１００の他のスクリード区分２０、３０の設計は、スクリード区分１０の設計とほぼ同じである。

スクリード区分２０は、少なくとも３つの加熱要素２１、２２、２ｎと、その加熱要素に設置された温度センサＴと、加熱要素２１、２２、２ｎのそれぞれの温度状態を受信し、その加熱要素の機能診断のためにその温度状態を制御システム８、８’に転送するゲートウェイ２５とを含む。

スクリード区分３０は、３つの加熱要素３１、３２、３ｎと、その加熱要素に設置された温度センサＴと、加熱要素３１、３２、３ｎのそれぞれの温度状態を受信し、その加熱要素の機能診断のためにその温度状態を制御システム８、８’に転送するゲートウェイ３５とを含む。

図２によれば、各スクリード区分１０、２０、３０、特にそのスクリード区分に設置されている各加熱要素１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎは、その機能を個別に検査することが可能である。なぜなら、温度状態はすべての加熱要素１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎで検知され、それぞれのゲートウェイ１５、２５、３５によって機能制御のために制御システム８、８’に転送され、任意で処理した形式で転送されるからである。欠陥のある加熱要素１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎは、その設置場所を含めて表示装置Ｄ、Ｄ’に表示できる。

図２はさらに、スクリード５の領域の周囲温度を検知するように具現化されている周囲温度センサ４０を示している。周囲温度センサ４０は、制御システム８、８’に接続されている。周囲温度センサ４０によって検知された周囲温度に基づいて、スクリードプレート６が所望の温度に達するまでに必要な加熱時間を制御システム８、８’で算出でき、任意でオペレータに対して表示できる。

図２はさらに、所望の温度値Ｓを示しており、この温度値は、制御システム８、８’が、測定された加熱率に基づいてすべての加熱要素１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎに対して算出し、加熱要素１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎの機能診断に用いるものである。

図３は、図２と比較してわずかに変更された実施形態を示している。図３では、スクリード区分１０がスクリード分散器１５’を有し、スクリード区分２０がスクリード分散器２５’を有し、スクリード区分３０がスクリード分散器３５’を有し、それぞれのスクリード分散器１５’、２５’、３５’が共有のゲートウェイ５０を介して制御システム８、８’に接続されていることを示している。

Claims (17)

1. 道路舗装（３）を作るように具現化され、複数の加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）を含む加熱装置（１００）を有するスクリード（５）と、前記加熱装置（１００）に電力を供給するための少なくとも１つの発電機（１７）と、前記発電機（１７）を作動させるように具現化された制御システム（８、８’）とを含む道路仕上げ機（１）であって、前記加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）は、各々が、当該加熱要素に起きている不具合を検知するために使用される少なくとも１つの温度センサ（Ｔ）を有することを特徴とする、道路仕上げ機。
2. 前記温度センサ（Ｔ）は、信号処理用に構成されたゲートウェイ（１５、２５、３５）を介して前記制御システム（８、８’）に接続、または、当該温度センサ（Ｔ）に検知された実際の温度値を受信し転送するように設計されたスクリード分散器（１５’、２５’、３５’）に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の道路仕上げ機。
3. 前記スクリード分散器（１５’、２５’、３５’）は、受信したそれぞれの前記加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）の前記実際の温度値を、信号処理用に構成されて前記制御システム（８、８’）に接続されたゲートウェイ（５０）に転送するように具現化されることを特徴とする、請求項２に記載の道路仕上げ機。
4. 前記スクリード（５）は、複数のスクリード区分（１０、２０、３０）を有し、当該スクリード区分のそれぞれは、複数の加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）と、信号処理用に構成されて当該加熱要素に設けられた前記温度センサ（Ｔ）を前記制御システム（８、８’）に接続するゲートウェイ（１５、２５、３５）と、を有する、または、当該スクリード区分のそれぞれは、複数の加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）と、１つのスクリード分散器（１５’、２５’、３５’）と、を有することを特徴とする、請求項３に記載の道路仕上げ機。
5. 前記加熱装置（１００）の加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）のすべては、当該加熱要素に一体に具現化された少なくとも１つの温度センサ（Ｔ）を含むことを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の道路仕上げ機。
6. 前記温度センサ（Ｔ）は、各々が、前記ゲートウェイ（１５、２５、３５）に接続されるか、プラグ接続によって前記スクリード分散器（１５’、２５’、３５’）に接続されることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の道路仕上げ機。
7. 前記ゲートウェイ（１５、２５、３５）または前記スクリード分散器（１５’、２５’、３５’）は、ＰＬＣゲートウェイとして具現化されることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の道路仕上げ機。
8. それぞれの前記ゲートウェイ（１５、２５、３５）または前記スクリード分散器（１５’、２５’、３５’）は、ＰＬＣ線（１８）を介して、または別個のデータバスシステム（１６）を介して、前記制御システム（８、８’）に接続されることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の道路仕上げ機。
9. 前記制御システム（８、８’）は、前記加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）にて具現化された前記温度センサ（Ｔ）によって検知されたそれぞれの温度勾配に基づいて前記加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）のそれぞれの加熱要素の種類を特定し、当該特定に基づいて、前記加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）のエラーを診断するのに使用するそれぞれの所望の温度値（Ｓ）を算出するように具現化されることを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載の道路仕上げ機。
10. 前記制御システムは、それぞれの前記加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）のエラーの診断を実行するために、前記加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）に対して算出されたそれぞれの前記所望の温度値（Ｓ）を当該加熱要素で検知された実際の温度値と比較するように具現化されることを特徴とする、請求項９に記載の道路仕上げ機。
11. 前記制御システム（８、８’）は、算出された少なくとも１つの加熱要素の種類に基づいて、当該加熱要素の種類を含むスクリード部分を特定するように具現化されることを特徴とする、請求項９または１０に記載の道路仕上げ機。
12. 前記制御システム（８、８’）は、算出された少なくとも１つの加熱要素の種類に基づいて、スクリード舗装幅（Ｂ）を特定するように具現化されることを特徴とする、請求項９～１１のいずれか一項に記載の道路仕上げ機。
13. 前記ゲートウェイ（１５、２５、３５）または前記スクリード分散器（１５’、２５’、３５’）は、それぞれの前記温度センサ（Ｔ）によって検知された前記加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）の実際の温度値に、それらの測定場所に関する１つの情報を補足し、当該情報を診断目的で実際の温度と場所のデータとして前記制御システム（８、８’）に転送するように構成されることを特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載の道路仕上げ機。
14. 前記スクリード（５）は、少なくとも１つのスクリードプレート（６）を有し、前記制御システム（８、８’）は、前記道路仕上げ機（１）が使用する供給された敷設材料（４）の検知された実際の温度値に基づいて前記スクリードプレート（６）の所望の温度値を算出し、それを前記スクリードプレート（６）の検知された実際の温度と比較して、当該比較に基づいて前記スクリードプレート（６）に関連する前記加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）の電源を作動させるように構成されることを特徴とする、請求項１～１３のいずれか一項に記載の道路仕上げ機。
15. 前記制御システム（８、８’）は、提供されている検知された周囲温度に基づいて、前記スクリードプレート（６）の前記所望の温度値に達するために残っている、前記スクリードプレート（６）を加熱するのに使用される前記加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）の加熱時間を算出するように構成されることを特徴とする、請求項１４に記載の道路仕上げ機。
16. 道路仕上げ機（１）のスクリード（５）内に設置された少なくとも１つの加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）の不具合を検知する方法であって、前記不具合の前記検知は、前記加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）で直接検知された実際の温度値に基づいて実現されることを特徴とする、方法。
17. 前記加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）で検知された温度勾配によって、前記加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）の加熱要素の種類が特定され、前記加熱要素の種類を考慮して前記加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）に対する所望の温度値（Ｓ）が算出され、前記不具合の前記検知は、前記所望の温度値（Ｓ）を前記加熱要素（１１、１２、１ｎ、２１、２２、２ｎ、３１、３２、３ｎ）で直接検知された前記実際の温度値と比較することによって行われることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。

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