JP3881438B2

JP3881438B2 - 鉄輪加熱保温装置を有する締固め機械

Info

Publication number: JP3881438B2
Application number: JP00583098A
Authority: JP
Inventors: 千秋松浦; 和男土屋
Original assignee: Taisei Rotec Corp
Current assignee: Taisei Rotec Corp
Priority date: 1998-01-14
Filing date: 1998-01-14
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2018-01-14
Also published as: JPH11200313A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アスファルト舗装の転圧作業に関連して、鉄輪を有する舗装用ローラに鉄輪加熱保温装置を取り付けた締固め機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アスファルト舗装の転圧作業の初期段階において、アスファルト混合物の鉄輪外周表面への付着を防止するため、従来は舗装ローラの鉄輪の外周面に水等を加圧して散水するか、重力にて散水する、あるいは灯油又は軽油等を少量噴霧することが一般的であった。
【０００３】
ところが上記の水を用いる方法では、過大に散水した場合にアスファルト混合物の温度低下による密度の減少、舗装面の粗面化を生ずるという欠点があり、この欠点を避けるために灯油又は軽油等を用いた場合においては、その噴霧量が適切でないと舗装表面部のアスファルトをカットバックする等の欠点があった。
【０００４】
かかる欠点を改善するため、舗装ローラの鉄輪外周表面をガス赤外線バーナ等のヒータによって加熱・保温する締固め機械が考案されている（実開平７−４２３６４号参照）。この装置は寒冷地での転圧作業において鉄輪へのアスファルト混合物の付着防止を目的とするものである。しかしながら、鉄輪外周表面をガス赤外線バーナ等のヒータによって加熱・保温する締固め機械においては以下の問題があった。
【０００５】
１）従来の技術は、鉄輪の外周表面の一部分をガス赤外線ヒータで加熱し、鉄輪を回転させて順次鉄輪外周表面の全体を加熱する構成である。そのため、鉄輪外周表面全体を均一な温度に加熱することが難しかった。さらに、鉄輪外周表面の温度を任意の温度範囲に加熱調整することが困難であった。
【０００６】
２）ガス赤外線ヒータのガスバーナの熱風は、締固め機械の操作員の作業環境を低下させるとともに、締固め機械装置全体に熱の影響を与えていた。
【０００７】
３）ガスバーナは直火のため火災事故発生の危険性も内在していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、アスファルト舗装の転圧作業に関連して、鉄輪にアスファルト混合物が付着せず、舗装の締固め密度を高めかつ良好な仕上がり舗装面を得るために鉄輪外周表面の均一な加熱・保温性に優れるとともに、任意の加熱保温温度に調節自在であり、かつ火気を使用しない安全な鉄輪加熱保温装置を有する締固め機械を提供することを課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するための第１の手段としては、鉄輪ローラからなる舗装用の締固め機械において、電気エネルギーを適宜供給する電力供給手段と、回転する鉄輪の内周面に固定され、電力供給手段により供給された電気エネルギーを熱エネルギーに変換して鉄輪の外周表面を加熱し保温する鉄輪加熱保温手段と、からなる鉄輪加熱保温装置を付加した鉄輪加熱保温装置を有する締固め機械であって、前記電力供給手段が、外部からの電力の受電装置又は発電装置と、電線と、スリップリングと、通電開閉器と、からなることを特徴とする鉄輪加熱保温装置を有する締固め機械とすることである。
【００１０】
このように、火気を伴わずに電気エネルギーを用いて安全に、しかも鉄輪の内周面に沿って配設された鉄輪加熱保温手段によって鉄輪の外周表面を均一に加熱し保温することができる鉄輪加熱保温装置を有する締固め機械を構成したため、アスファルト舗装の転圧作業において、鉄輪にアスファルト混合物が付着せず、舗装の締固め密度を高めかつ良好な仕上がり舗装面を得ることができるようになるとともに、作業の安全が確保されることになる。
【００１２】
また、外部からの電力の受電装置又は発電装置において発生させた電気エネルギーが電線及びスリップリングを経由するため、回転する鉄輪の内周面に沿って配設された鉄輪加熱保温手段に電気エネルギーの供給ができる。また、このような電気エネルギーの供給は、通電開閉器を入切することにより調節自在となっている。
【００１３】
課題を解決するための第２の手段としては、これら第１の手段に加えて、前記鉄輪加熱保温手段が、温度測定手段と、温度解析制御手段と、鉄輪加熱保温手段への通電量を調節する通電量調節手段と、加熱手段と、からなり、温度測定手段は鉄輪外周表面の温度を測定し、温度解析制御手段は温度測定手段において測定された鉄輪外周表面の温度データと予め任意の温度範囲に設定入力された鉄輪外周表面の温度管理の目標値とを照合して鉄輪外周表面の温度が設定された任意の温度範囲となるように制御信号を通電量調節手段に伝達し、通電量調節手段は温度解析制御手段から伝達された制御信号に基づき加熱手段への通電量を調節し、加熱手段は通電量調節手段からの通電量を熱エネルギーに変換して鉄輪外周表面を加熱する、鉄輪ローラの加熱保温のための温度調節手段を有することを特徴とする鉄輪加熱保温装置を有する締固め機械とすることである。
【００１４】
このように電力供給手段にさらに温度調節をする手段を付加するように構成したことにより、鉄輪外表面の過加熱や加熱不足を検知して適宜加熱調整を行うことができるので、きめ細かい鉄輪外周表面の温度管理が可能となる。その結果、舗装の締固め密度をさらに高め、かつより良好で安定した仕上がり舗装面を得ることができるとともに、直火を使用しないため作業の安全性も向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態として、添付図面に示す実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。
【００１６】
＜実施例１＞
図１は、本発明に係る鉄輪加熱保温装置を有する締固め機械の実施例１の側面図であり、図２はその平面図である。これは、締固め機械として振動ローラの一種である鉄輪式ハンドガイド式ローラ（総重量５６０kg、ローラ径３８０mm、ローラ幅５９５mm）において、電力供給手段と鉄輪加熱保温手段とからなる鉄輪加熱保温装置を付加したものである。
【００１７】
具体的には、電力供給手段を、発電装置１０（発電能力は１０KVA 〜２０KVA 級などから選択するが、本発明における発電装置の発電能力はこれに限られない。なお、本実施例１では１５KVA を使用した。）と電線１１（長さ５０m ）とスリップリング１２（外径２１０mm、許容使用電圧ＡＣ・ＤＣ６００V 、許容使用電流１００A ）と通電開閉器たる操作スイッチ１３とからなるように構成し、発電装置１０にて発生させた電気エネルギーを電線１１を伝達させて、スリップリング１２を介して、鉄輪Ｔの内周面に沿って配設された加熱手段たるシーズヒータ２０（総容量８０００W ）に供給するものである。
【００１８】
このように装置を構成したことにより、本発明は以下に述べる作用を生ずる。すなわち、発電装置１０にて発生した電気は電線１１を伝わり、スリップリング１２に流れる。このスリップリング１２は、回転する鉄輪Ｔの内周面に沿って配設されたシーズヒータ２０に電気を供給するために必要となるものである。なお、この電気の流れは、発電装置１０における操作スイッチ１３を開閉することにより入切自在となっている。また電線１１は、締固め機械の転圧作業に伴う動きに追随すべく施工延長方向に設置した電線巻取具Ｒ（使用巻取長さ５０m ）に巻き付けられているので、締固め機械の転圧作業に伴うローラの移動に連動して、締固め機械と電線巻取具Ｒ間の電線１１の長さの調整が可能であり、またハンドガイド式ローラに取り付けられた電線受けＵを介しているため、電線１１が舗装面上を引きずられたり、絡まったりしないようになっている。したがって、例えば、ダム斜面の舗装等において、発電装置１０を斜面上方の水平な場所に設置して、ハンドガイド式ローラをワイヤロープを介してウィンチ等により斜面上を移動させながら作業可能ならしめることもできる。なお、図７に示すように、スリップリング１２は鉄輪Ｔの一部を凹ませてそこから突出しないように納めてあるため、締固め機械の作業幅に何等の影響も与えない。
【００１９】
スリップリング１２に流れた電気は、回転する鉄輪Ｔの内周面に沿って配設された加熱手段たるシーズヒータ２０に流れ、このシーズヒータ２０の電気抵抗によって熱エネルギーに変換され、鉄輪Ｔの内周に伝わり、鉄の熱伝導によって鉄輪Ｔの外周表面を加熱・保温する。この時、シーズヒータ２０をどのように鉄輪Ｔの内周へ配置するかによって、鉄輪Ｔの外周表面の温度分布も変わってくるものであり、鉄輪Ｔの外周表面を均一な温度で加熱できるように、鉄輪の内部空間の構造との納まりを考慮しつつ、できるだけ満遍なく配置することが望ましい。図３に、鉄輪Ｔ内部のシーズヒータ２０の配置例を表す縦断面図を示す。
【００２０】
また、シーズヒータ２０は、鉄輪Ｔの内周面に沿って配設されて熱を直接鉄輪Ｔに伝達する方式のため、熱の伝達ロスが少なく、かつ、鉄輪Ｔの外周表面の温度を正確に調節することが可能であり、効率的な鉄輪Ｔの加熱及び保温が可能である。また電気的手段によって加熱・保温を行うので火気を伴わず安全であり、例えば、工場内等のように火気厳禁のような場所であっても作業を実施することができる。
【００２１】
次に、図４に温度調整をする手段を付加した鉄輪加熱保温手段の実施例１の電気配線図の要部を模式的に示す。この鉄輪加熱保温手段は、温度測定手段たる赤外線熱放射温度計２１（締固め機械に内蔵されるため、図１・図２では点線表示されている）と、温度解析制御手段たるデジタル温度指示調節計２２と、通電量調節手段たるマグネットスイッチ２３と、加熱手段たるシーズヒータ２０とからなり、スリップリング１２を経由することにより、回転する鉄輪Ｔの内周面に沿って配設したシーズヒータ２０に電力を供給することが可能となっている。
【００２２】
同図においては、デジタル温度指示調節計２２とマグネットスイッチ２３とを制御盤Ｃと一体に組み込み、さらに発電装置１０の操作スイッチ１３もここに一体に組み込むことにより、制御盤Ｃにおいて集中制御可能としている。なお、マグネットスイッチ２３は、過電流が流れた場合に自動的に接点を開くといういわゆるブレーカーの役割も果たす。
【００２３】
具体的には、赤外線熱放射温度計２１が鉄輪Ｔの外周表面に近接しており、赤外線熱放射温度計２１が鉄輪Ｔの外周表面からの放射赤外線量を測定することによって、鉄輪Ｔの外周表面の温度を測定することができる。そしてこの赤外線熱放射温度計２１において測定された温度データはデジタル温度指示調節計２２にて解析され、予め設定したアスファルト舗装の転圧作業に必要な温度プログラムと照合して最適温度を選択して、鉄輪Ｔ外周表面をこの最適温度にすべくマグネットスイッチ２３の開閉動作を調整するように、マグネットスイッチ２３に制御コマンドを送る。そしてこの制御コマンドを受けたマグネットスイッチ２３は、それに従ってスリップリング１２を経由してシーズヒータ２０に必要な電力量を送る。
【００２４】
なお、デジタル温度指示調節計２２は制御盤Ｃ内に一体に組み込まれているので、赤外線熱放射温度計２１において測定された温度データは制御盤Ｃ上にデジタル表示され、それに応じて手動により最適温度を選択して、マグネットスイッチ２３の開閉を行うこともできるようになっている。
【００２５】
このように鉄輪加熱保温手段を構成したことにより、鉄輪Ｔ外周表面の温度が転圧作業に際して適当な温度範囲内にない場合は、それを検知して最適な温度にすべく自動的に調節できるため、正確な温度管理のもとに効率的な舗装面の締固め作業が可能となり、その結果安定した品質の舗装面を作ることができるという効果が得られる。
【００２６】
なお、本実施例において、発電装置１０の代わりに外部からの電力の受電装置を用いることにしてもよい。また、本実施例では、温度測定手段に赤外線熱放射温度計２１を使用したが、別段これに限るものではなく、熱電対温度計など温度測定結果を電気信号として出力できる温度計であればいずれのものを用いてもよい。
【００２７】
＜実施例２＞
図５及び図６は、鉄輪ロードローラの一種であるタンデムローラ（重量４，１００kg）において本発明に係る鉄輪加熱保温装置を有する締固め機械を構成した実施例２の側面図及び正面図である。本実施例においては、電力供給手段たる発電装置１０、電線１１がタンデムローラに搭載されるため、電線巻取具Ｒ及び電線受けＵは不要である。また、ここでは発電装置１０として、２０KVA 級の発電能力の発電機（１０KVA 級の発電能力の発電機２台）をタンデムローラの操作員席の前後に分けて配備した。
【００２８】
また、本実施例においても、実施例１において説明したように、スリップリング１２は鉄輪Ｔの一部を凹ませてそこから突出しないように納めてあるため、締固め機械の作業幅に何等の影響も与えない（図７参照）。また赤外線熱放射温度計２１は、図５に示すように締固め機械に内蔵される。
【００２９】
以上述べたこと以外の事項については、前述した実施例１において述べた事項と同様である。さらに本発明は、実施例１及び実施例２に限定されることなく、鉄輪ローラの仕様や加熱条件に対応して電力の供給方法、発電装置を搭載する場合の発電能力の仕様などを適宜定めればよく、他にも様々な実施形態が可能である。
【００３０】
【発明の効果】
１）鉄輪外周表面を均一な加熱温度に制御できる。また鉄輪加熱温度を任意に調節自在に設定できるため、鉄輪ローラを用いたアスファルト舗装の締固め作業において、アスファルト混合物の締固め密度の向上と、鉄輪外周表面へのアスファルト混合物の付着を防止して良好で均一な仕上がりの舗装路面を得ることができる。
【００３１】
２）本発明における鉄輪加熱保温手段は、予め設定した締固めに必要な最適温度範囲となるように、シーズヒータを用いて直接鉄輪を加熱調節する方式であるため、ガスバーナの場合のように高温の熱風を鉄輪に吹きつけることがなく、締固め機械の操作員の作業環境を大幅に改善するとともに、締固め機械に熱風の影響を与えることがない。
【００３２】
３）加熱方法に電気ヒータを採用したため、火災事故の危険に対してより安全な作業環境を実現した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鉄輪加熱保温装置を有する締固め機械の実施例１を表す側面図である。
【図２】図１に示す締固め機械の平面図である。
【図３】加熱手段たるシーズヒータの鉄輪内周への配置及びスリップリングを表す鉄輪の縦断面図である。
【図４】鉄輪加熱保温手段の電気配線の実施例１を表す模式図である。
【図５】本発明に係る鉄輪加熱保温装置を有する締固め機械の実施例２を表す側面図である。
【図６】図５に示す締固め機械の正面図である。
【図７】図５に示す締固め機械におけるスリップリングの納まりを示す部分斜視図である。
【符号の説明】
１０ …発電装置
１１ …電線
１２ …スリップリング
１３ …操作スイッチ（通電開閉器）
２０ …シーズヒータ（加熱手段）
２１ …赤外線熱放射温度計（温度測定手段）
２２ …デジタル温度指示調節計（温度解析制御手段）
２３ …マグネットスイッチ（通電量調節手段）
Ｃ …制御盤
Ｒ …電線巻取具
Ｔ …鉄輪
Ｕ …電線受け

Claims

鉄輪ローラからなる舗装用の締固め機械において、電気エネルギーを適宜供給する電力供給手段と、回転する鉄輪の内周面に固定され、電力供給手段により供給された電気エネルギーを熱エネルギーに変換して鉄輪の外周表面を加熱し保温する鉄輪加熱保温手段と、からなる鉄輪加熱保温装置を付加した鉄輪加熱保温装置を有する締め固め機械であって、
前記電力供給手段は、外部からの電力の受電装置又は発電装置と、電線と、スリップリングと、通電開閉器と、からなることを特徴とする鉄輪加熱保温装置を有する締固め機械。
前記鉄輪加熱保温手段は、温度測定手段と、温度解析制御手段と、鉄輪加熱保温手段への通電量を調節する通電量調節手段と、加熱手段と、からなり、
温度測定手段は、鉄輪外周表面の温度を測定し、
温度解析制御手段は、温度測定手段において測定された鉄輪外周表面の温度データと、予め任意の温度範囲に設定入力された鉄輪外周表面の温度管理の目標値とを照合して、鉄輪外周表面の温度が設定された任意の温度範囲となるように制御信号を通電量調節手段に伝達し、
通電量調節手段は、温度解析制御手段から伝達された制御信号に基づき、加熱手段への通電量を調節し、
加熱手段は、通電量調節手段からの通電量を熱エネルギーに変換して鉄輪外周表面を加熱する、
ことを特徴とする請求項１に記載の鉄輪加熱保温装置を有する締固め機械。