(57)【要約】      （修正有）【課題】発電機および線容量を効率的に利用するスクリードを備える道路舗装機械の提供。【解決手段】道路舗装機械１は、発電機Ｇ、制御装置１５、およびスクリードを含み、該スクリードは、基本スクリード９を含み、拡幅部品１１、１３を選択的に脱着することによって、第１から少なくとも第２の相違するスクリードの構成に変形されることに適している。基本スクリード９および拡幅部品１１、１３は、一つの圧縮ユニットと、該圧縮ユニットを加熱するために発電機Ｇから電力が供給される一つの電気的な加熱要素２７と、をそれぞれ備え、敷設材料が前記圧縮ユニットに付着されないようにする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機（Ｇ）、制御装置（１５）およびスクリード（３）を備える道路舗装機械（１）であって、前記スクリード（３）は、基本スクリード（９）を含み、拡幅部品（１１、１３）を選択的に脱着することによって、第１から少なくとも第２の相異するスクリード構成に変形されるのに適しており、前記基本スクリード（９）および拡幅部品（１１、１３）は、圧縮ユニット（７）と、該圧縮ユニット（７）を加熱するため、前記発電機（Ｇ）によって電力を供給され得る少なくとも１つの電気的な加熱要素（２７）と、をそれぞれ含み、前記加熱要素（２７）は、少なくとも２つの抵抗巻線（４１）を含む道路舗装機械（１）において、
前記制御装置（１５）は、該制御装置（１５）によって決定された前記スクリード構成に応じて、前記基本スクリード（９）の前記加熱要素（２７）の前記抵抗巻線（４１）をそれぞれ個別にオンまたはオフにスイッチングし、前記発電機（Ｇ）によって生成された電力をそれぞれの前記抵抗巻線（４１）に分配することを特徴とする道路舗装機械。
【請求項２】
前記加熱要素（２７）は、モジュール式に設計され、前記スクリード（３）に分離可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の道路舗装機械。
【請求項３】
前記制御装置（１５）は、前記スクリード構成によって前記拡幅部品（１１、１３）の前記抵抗巻線（４１）のそれぞれを個別にオンまたはオフにスイッチングすることを特徴とする請求項１または２に記載の道路舗装機械。
【請求項４】
前記加熱要素（２７）の前記抵抗巻線（４１）は、相異する加熱電力を出力するように設計されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の道路舗装機械。
【請求項５】
前記制御装置（１５）は、前記スクリード構成を自動的に決定する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舗装機械。
【請求項６】
前記制御装置（１５）は、重量センサ（８）またはＩＤタグ（３７）により前記スクリード（３）の構成を検出す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舗装機械。
【請求項７】
前記道路舗装機械（１）は、電力線通信（ＰＬＣ）ベースモジュール（１７）を含み、
前記スクリード（３）は、１つまたは複数のＰＬＣモジュール（２９）を含み、
前記制御装置（１５）および／または前記ＰＬＣベースモジュール（１７）は、ＰＬＣによってＰＬＣモジュール（２９）を評価することによって、前記スクリード（３）の構成を検出す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舗装機械。
【請求項８】
スイッチングリレー（３１）は、前記加熱要素（２７）の各抵抗巻線（４１）に対して、抵抗巻線（４１）をオンまたはオフにスイッチングするために設けられ、好ましくは、前記制御装置（１５）は、電力線通信により前記電力線（２５）を介して前記スイッチングリレー（３１）を制御するように構成および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舗装機械。
【請求項９】
前記加熱要素（２７）の各抵抗巻線（４１）に対して、加熱要素監視モジュール（３２）に組み込まれたスイッチングリレー（３２）が、前記抵抗巻線（４１）をオンまたはオフにスイッチングするために設けられ、好ましくは、前記制御装置（１５）は、電力線通信により前記電力線（２５）を介して前記スイッチングリレー（３１）を制御するように構成および接続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舗装機械。
【請求項１０】
別個の電力線（２５）および別個の制御線（２６）が加熱要素（２７）の各スイッチングリレー（３１）に連結され、
前記制御装置（１５）は、前記別個の制御線（２６）を介して前記スイッチングリレー（３１）を制御するように構成および接続されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の道路舗装機械。
【請求項１１】
前記基本スクリード（９）および／または前記拡幅部品（１１、１３）は、２つ以上の加熱要素（２７）を備え、
それぞれの前記加熱要素（２７）は、少なくとも２つの抵抗巻線（４１）を備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の道路舗装機械。
【請求項１２】
前記発電機（Ｇ）は、可変速度で作動するのに適しており、
前記発電機（Ｇ）の電力は、速度の増加に応じて増加することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の道路舗装機械。
【請求項１３】
最大発電速度は、道路舗装機械（１）の動作モードの設定に応じて、予め設定可能であり、
前記抵抗巻線（４１）は、最大限使用可能な発電電力に応じて前記制御装置（１５）によりオンまたはオフにスイッチングされることを特徴とする請求項１２に記載の道路舗装機械。
【請求項１４】
前記制御装置（１５）は、予めタイミングが設定されたプログラムまたはスイッチングパターンにより前記加熱要素（２７）または複数の前記加熱要素（２７）の加熱電力を可変させ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舗装機械。
【請求項１５】
前記制御装置（１５）は、巻線温度、巻線抵抗、発電機（Ｇ）の速度または電圧出力、それに伴う負荷を測定するセンサ（４３）からの信号を処理し、前記加熱要素（２７）または複数の前記加熱要素（２７）の加熱電力を調整するように構成され、前記発電機（Ｇ）が過負荷にならないようにすることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の道路舗装機械。
【請求項１６】
１つまたは複数の電気的な加熱要素（２７）によって、前記基本スクリード（９）を含む道路舗装機械（１）のスクリード（３）の圧縮ユニット（７）を加熱する方法であって、前記加熱要素（２７）は、少なくとも２つの抵抗巻線（４１）を含み、発電機（Ｇ）から電力が供給され、前記制御装置（１５）は、前記圧縮ユニット（７）の加熱を制御する方法において、
前記制御装置（１５）は、
前記スクリード（３）によって仮定されたスクリード構成、特に、前記基本スクリード（９）に追加される拡幅部品（１１、１３）の存在と、前記発電機Ｇの最大限可能な電力と、を決定し、
少なくともスクリード構成と、前記発電機（Ｇ）の発電による電力を前記個別の抵抗巻線（４１）に分配するために予め設定されたパラメータと、によって、前記個別の抵抗巻線（４１）をオンまたはオフにスイッチングすることを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記制御装置（１５）は、前記スクリード構成を自動的に決定することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記加熱要素（２７）の単一の前記抵抗巻線（４１）に割り当てられたスイッチングリレー（３１）は、電力線通信により電力線（２５）を介して制御装置（１５）によってそれぞれ制御され、前記抵抗巻線（４１）をオンまたはオフにスイッチングすることを特徴とする請求項１６または１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリード用加熱要素を備えた道路舗装機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路舗装機械において、タンパ、スクリードプレート、及びプレッシャーバーなどの圧縮ユニットが備えられたスクリードを電気的に加熱することは、よく知られている。これらの構成要素は、さらに加熱された敷設材が該構成要素に付着しないように加熱されなければならない。敷設材の温度は、動作状態で約１６０〜１８５℃である。従って、抵抗巻線を備えた加熱要素は、道路舗装機械のスクリードに付着され、敷設作業に先立ってスクリードを必要な動作温度に予熱し、敷設作業の間、一定温度を保持する。ここでは、通常、加熱要素は、主駆動装置、一般にはディーゼルエンジンによって駆動される発電機によって、電力と電圧が供給される。スクリード加熱の電力入力またはエネルギー消耗を制限するために、ＥＰ１０３６８８３Ｂ１公報に開示されているように、クロック方式で、すなわち交互に、且つ相異するスクリードセグメントの個別の加熱要素を動作させることが公知されている。また、ＥＰ１２９５９９０Ａ２に公知されている通り、さらにクロッキングはスクリードセグメントの温度を考慮することができる。ＥＰ1５５５３４８Ｂ１公報によると、複数の加熱スパイラルまたは加熱巻線を備える加熱要素であって、各加熱スパイラルのそれぞれの加熱電力は、加熱要素の定格加熱電力に対応し、加熱スパイラルが故障したとき、冗長性をもたらした加熱要素が公知されている。また、ＷＯ２０１４／１２４５４５Ａ１に開示されているように、発電機は異なるエンジン速度によって可変電力を供給することができる。
【０００３】
しかし、前記の変形形態は、加熱要素及び発電機を最適な効率で動作させ、且つ従来の構成要素の性能を適宜に活用するには不十分である。特に、スクリードが加熱状態中の発電機および加熱要素への要求は、敷設作業中の要求とは異なる。また、相異する構成のスクリードが公知されている。さらに、作業幅が固定されたスクリードを備える道路舗装機械とは別途に、作業幅が可変的なスクリードを備える道路舗装機械が公知されている。このようなスクリードは、通常、固定サイズの基本スクリードを含む。スクリード寸法は、それぞれ所望する道路幅を提供できるように、拡幅部品を選択的に着脱することによって変更されることができる。このようなサイズの変化は、スクリード加熱時の加熱電力を調節するのに必要とされる。ＵＳ８,９６１,０６４Ｂ２には、取り付けられた拡幅部品を認識したスクリード用加熱システムが開示されている。最後に、ＥＰ３０７５９０９Ａ１には、電力線の一部がデータの伝送に用いられるネットワーク付き道路建設機械が開示されている。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の目的は、前記のような問題点を解決し、その設計および制御システムによって発電機および線容量を効率的に利用するスクリードを備える道路舗装機械を提供することである。
【０００５】
本発明によれば、本目的は、請求項１に記載のスクリード用加熱要素が備えられた道路舗装機械および請求項１６に記載の道路舗装機械のスクリードの圧縮ユニットを加熱する方法によって達成される。本発明のより好ましい形態は、従属項に記載する。
【０００６】
本発明の一態様によれば、道路舗装機械は、他の要素の他に、発電機、制御装置およびスクリードを備え、該スクリードは、タンパ、スクリードプレートおよびプレッシャーバーなどの圧縮ユニットと、該圧縮ユニットを加熱するために発電機から電力が供給される少なくとも１つの電気加熱要素を具備する。好ましくは、交換可能になるように道路舗装機械のトラクターに取り付けられるスクリードは、少なくとも１つの基本スクリードを含み、固定長の着脱可能な補助要素または可動自在な伸縮要素であってもよい拡幅部品を、選択的に着脱することによって、第１ないし少なくとも第２の異なるスクリード構成に変更するのに適している。このようにして、既に基本スクリードに連結されている左右の伸縮要素を伸ばして、より大きな作業幅を得ることができる。しかし、拡幅部品は、基本スクリードおよび／または伸縮要素に取り付けられて固定され、スクリードを拡張させる変形形態であってもよい。さらに、拡幅化は、各側面におけるいくつかの伸縮要素および／または補助要素によって影響されてもよく、これらは互いにおよび／または基本スクリードに固定されてもよい。
【０００７】
加熱要素は、電気抵抗加熱要素として具体化され、個別にオンまたはオフにスイッチングすることができる電力および電圧に関して互いに絶縁され制御装置によって制御される少なくとも２つの抵抗巻線を含む。制御装置は、抵抗巻線を、予め決定されたスクリード構成によってスイッチングさせ、発電機によって生成された電力を個々の抵抗巻線に分配するように構成される。ここで、特に、スクリードの形態、大きさ、および構造といったスクリード構成が決まり、少なくとも基本スクリード上で、１つまたは複数の加熱要素の抵抗巻線を個別にスイッチングする。すなわち、発電機によって供給される電力は、基本スクリード上に既に存在する個々の抵抗巻線に分配されることができる。
【０００８】
これは、圧縮ユニットの加熱が抵抗巻線の配設によって非常に均一に施され、不要な熱損失を低減させ、効率を高めるという利点を提供する。これは、動作コストを削減するだけでなく、動作品質および生産品質を向上させる。個々の抵抗巻線は、互いに組み合わせて動作することができ、さらに、スクリードの形態に適するように配設することができるので、個々の抵抗巻線は、より狭い加熱動力範囲(すなわち電力範囲)のための寸法に設計されることができ、それに伴い、一方では、低電力が供給されるときに低い効率を防止し、他方では、高電力で材料が弱くなるのを防止する。
【０００９】
好ましい変形形態では、加熱要素は、２つ以上の抵抗巻線とモジュール式に設計され、スクリードまたは圧縮ユニットに脱着可能に取り付けられる。これにより、必要な修理作業や交換が必要な場合に、加熱要素の取り扱いが容易になる。従って、加熱要素を修理する必要がある場合には、予備の加熱要素で動作を継続することができる。さらに、もう一つの電力入力を有する別の代替の加熱要素の使用は、相異する動作条件、例えば、夏または冬の動作に変更することが考えられる。
【００１０】
一般的な変形形態では、制御装置は、スクリード構成に応じて、拡幅部品の抵抗巻線のそれぞれを個別にオンまたはオフにスイッチングするように構成される。スクリード構成、すなわち、基本スクリードの大きさと形態、および必要に応じて、拡幅部品の構成が動作の初期に制御装置によって決定されると、基本スクリード上でのように、拡幅部品の加熱要素の抵抗巻線を個別に、所定の加熱特性に依存して、スイッチングする。従って、スクリードの全ての構成要素に対して、動作パラメータに適合する効果的な加熱が施されることができる。
【００１１】
相異する性能範囲のために、主巻線および追加巻線の意味で加熱要素の抵抗巻線の寸法を決めることが特に有利である。すなわち、主巻線は、例えば、全体的に可能な加熱電力の３分の２に対して、追加巻線は、３分の１に対して設計されることができる。これにより、加熱要素を４段階、すなわち、０、全電力の３分の１、３分の２、３分の３で動作させることが可能になる。従って、これらの設計によりすでに異なる加熱電力ステップが設けられ、以下に説明するように付加的なパラメータによってさらに可変することができる。このような設計により、具体的な加熱電力、すなわち面積当たりの加熱電力を特に適宜可変することができる。もう一つの加熱電力領域の設計に関連する計画は、例えば、巻線径といった抵抗巻線の特性を調整可能にし、適宜な高効率かつ低材料応力で加熱動作することを確保する。
【００１２】
好ましくは、制御装置はスクリード構成を自動的に決定するように構成される。対応するソフトウェアを有するマイクロコンピュータとして実現され得る制御装置は、運転初期に、例えば、動作パネルまたは道路舗装機械がスイッチオンされるときに、スクリード加熱が制御されるように、スクリードのセットアップに係るあらゆる必要情報が自動的に検索され、考慮されるようにプログラムされる。制御装置は、最初に、例えば、データの供給チャンネルを要求し、すべての従来のスクリード構成要素の形態の情報を獲得する。ここで、構成要素は、ケーブルおよび対応するプラグ−イン接続または無線通信を介して制御装置に連結されてもよい。それぞれのスクリード構成要素は、実際、最も多様な方法で識別されることができる。例えば、制御装置に連結された重量センサは、スクリード構成を決定するのに用いられてもよく、スクリード構成要素には読み出された特定のＩＤタグ（識別コード）が提供されることができる。それぞれの場合に獲得されたデータは、特に、ＰＣインターフェースによって更新される制御装置に格納されたデータベースと比較される。スクリード構成の自動認識は、他の手動入力が不要なため、機械操作者の時間が確実に節約できるようになる。必要な加熱プログラムのみをオプションとして設定する必要がある。追加のセンサ、例えば、周囲温度センサまたはスクリード温度センサによって、スクリード加熱の動作に関連する追加の情報が収集され、これらに基づいて、制御装置は、加熱プログラムを計算し、それらをユーザに提案することができる。
【００１３】
通常の変更例で、道路舗装機械は電力線通信（ＰＬＣ）ベースモジュールを有し、スクリードは従来の電力線を介して通信するように構成され、接続された１つまたは複数のＰＬＣモジュールを有する。ここで、制御装置および／またはＰＬＣベースモジュールは、ＰＬＣデータ伝送により、ＰＬＣモジュールを評価することによってスクリードの構成を検出するように構成される。他の応用からよく知られているように、ＰＬＣデータ伝送において、データ信号は、キャリア周波数を介して、２３０Ｖまたは４００Ｖで動作する加熱要素への電力線に追加的に変調される。ＰＬＣベースモジュールとＰＬＣモジュールは、連結され、信号を内外に接続して制御命令を伝送する。ＰＬＣデータの伝送は、ロバスト伝送技術であり、追加の制御線の需要を減少させる。これは、製造労力、製造コスト、及び必要に応じて要求される修復作業を減少させる。スクリード上に配設されたＰＬＣモジュールがスクリードの形態および構成に係る情報のための格納ユニットとしても機能する場合、さらなる電子部品を効果的に省略することができる。
【００１４】
好ましい変形形態では、加熱要素の各抵抗巻線は、スイッチングリレーによってオンまたはオフにスイッチングされる。前の段落で説明したように、ＰＬＣによる信号伝送は、建設機械においても特に好ましい変形である。例えば、抵抗巻線のスイッチング、すなわち、スイッチングリレーの制御もまたこのような方式で行うことができる。このような設計は、堅牢で信頼性のある制御を提供し、さらに将来の技術的拡張を実現する可能性も提供する。
【００１５】
もう一つの変形形態では、道路舗装機械は、抵抗巻線をオンまたはオフにスイッチングするための加熱要素の各抵抗巻線用のスイッチングリレーを有し、リレーは、加熱要素監視モジュール内に組み込まれている。加熱要素監視モジュールの設計により、それらのうちの１つを抵抗巻線ごとに配設することができる。しかし、１つの加熱要素監視モジュールは、複数の抵抗巻線または複数の加熱要素を監視するために接続されることができる。好ましくは、制御装置は、さらにＰＬＣによって電力線を介してスイッチングリレーを制御するように構成され、接続される。スペースを節約し、既に存在する構成要素を効果的に活用するために、スイッチング機能を加熱要素監視モジュールと組み合わせるのが適切である。
【００１６】
もう一つの変形形態では、加熱要素の各スイッチングリレーは、別個の電力線及び別個の制御線に接続される。スイッチングリレーに伝送された制御信号によって、後者は、抵抗巻線への電流の流れを確立、または遮断する。これにより、さらなる信号伝送技術の使用、および電源から独立した制御ラインの変更が可能になり、またその逆も可能になる。
【００１７】
好ましくは、基本スクリードおよび拡幅部品を意味するスクリードの構成要素は、それぞれ２つ以上の加熱要素を含み、一方の構成要素の加熱要素の数は、他方の構成要素とは独立している。特に、加熱要素の各々は、少なくとも２つの抵抗巻線を含む。これにより、もう一つの加熱電源がスクリードのもう一つの領域へ流れ込むことが許され、異なる熱損失が生じた場合、例えば、中央区域に比べて周辺区域でエネルギーが節約される。より小さいモジュールの製造は、さらに容易で、かつ安価であり、これはまた、技術的な欠陥時、交換または修理時にも言えることであり、道路仕上げ動作も残りの加熱要素が補償のためにより高い加熱電力で動作されている間、維持することができる。この文章の上下に含まれた記載は、構成要素当たり１つまたは複数の加熱要素のいずれにも適用されるものと理解されるべきである。
【００１８】
一般的な変形形態では、発電機は可変速度で駆動されるのに適しており、発電機の性能は速度が増加すればするほど増加する。主駆動装置、通常はディーゼルエンジンの速度に応答して、加熱要素の電力および電圧供給を、スクリードの現在の加熱電力要求に適合させることができる。連続的な可変速度制御は、他の調整設備と共に、加熱電力を周囲条件および動作モードに正確に適合させることができる。所定の加熱電力範囲に対して抵抗巻線を設計することによって、それぞれの抵抗巻線に、特に効率的な動作が許される量で電圧または電力を供給することができる。
【００１９】
もう一つの好ましい変形形態では、「ｅｃｏ」または「ｐｏｗｅｒ」などのような道路舗装機械の動作モードを予め設定することができる。これにより、発電機の最大速度または電力が予め設定される。動作モードとそれに応じた使用可能な発電機の電力により、制御装置は抵抗巻線をオンまたはオフにスイッチングして制御する。従って、「ｐｏｗｅｒ」モードにおいて、発電機に適した最大速度として、例えば１５００ｒｐｍを選択することで、スクリードを最も早く加熱することや、好ましくない条件として、例えば、特に低い周囲温度を補償することができる。別の状況では、例えば１２００ｒｐｍに速度を制限する「ｅｃｏ」モードを選択することで、最大限可能な発電機速度よりも低速度にスクリード加熱を制御することができる。これは、より低い燃料消耗または騒音放出を達成することができ、または周囲条件（例えば、周囲温度）が、より低い加熱電力需要のみ必要とするからである。
【００２０】
動作モードによる発電機の最大電力は、制御装置によって決定され、抵抗巻線に均一に分配される。抵抗巻線は、電力が適宜利用できるようにスイッチングされる。その代案として、或いは最大デフォルト速度と組み合わせて、当業者に周知された他の調整設備を発電機の動作に採用することができる。例えば、磁場を生成する励磁電流が制限されてもよい。例えば、３５ｋＷ、３１ｋＷまたは２５ｋＷの最大加熱電力を設定されてもよい。抵抗巻線をオンまたはオフにスイッチングすることは、スクリードの電力消耗と関連があり、抵抗巻線は最高効率の範囲内で動作しなければならないので、制御装置は、例えば、加熱電力の要求が選択されたモードで達成できない場合、抵抗巻線をオフにスイッチンされるように構成される。もちろん、スクリード加熱だけでなく、他の電気装置、例えば、点灯、搭載バッテリの制御または充電をスクリードに加熱電力を供給するように機能する同一の発電機の電力で動作させることができる。すなわち、発電機によって生成された全ての電力が、スクリードの加熱に利用できるのではなく、道路舗装機械の搭載電子装置への電力の分配が、依然として制御装置によって行われ得る。変形形態として、第２の発電機またはダイナモが主駆動装置によって駆動され、他の電気消費装置に供給することも考えられる。
【００２１】
理想的には、制御装置は、加熱要素の加熱電力または予めタイミングが設定されたプログラムまたはスイッチングパターンに応じて、加熱要素を変化させるように構成される。従って、右スクリードセグメントの加熱要素の個々の抵抗巻線と、左スクリードセグメントの加熱要素の個々の抵抗巻線と、をクロック方式で、すなわち周期的に交互に、オンまたはオフにスイッチングすることができる。与えられた条件、例えば、周囲温度、敷設材料の温度、地盤温度などにより加熱電力要求が低い場合、圧縮ユニットの熱容量と組み合わされ、低い熱放散をもたらすので、クロッキングは省エネにつながる。また、これは前述した電力段階を全電力の、例えば１／６段階にさらに分割することが可能になる。
【００２２】
もう一つの変形形態では、制御装置は、例えば、巻線温度、巻線抵抗、発電機の速度または電圧出力、または発電機の負荷を示す、他の量を示すセンサの信号を介して一つの加熱要素または複数の加熱要素の加熱電力を調節して発電機の過負荷を防止するように構成される。すなわち、過度な電力および電圧供給による発電機および抵抗線巻線の損傷の自動保護が行われる。これは、制御装置の作動エラー、プログラミング不良、または不適切な拡張セグメントの使用の場合と関係がある。すなわち、加熱要素または他の構成要素の時間のロスが大きく、高い修理または交換が防止される。しかしながら同時に、加熱システムは、センサーによって監視される発電機が、追加の加熱要素をオンにスイッチングすることにより、最大電力出力に一時的に動作するように設計されることができ、これは特に加熱段階中の加熱時間が短縮される。加熱システムは、将来の拡張、例えば、より高い電力の発電機の使用またはもう一つの加熱要素の使用が、電気的に考慮されるようにさらに設計されてもよい。
【００２３】
以下では、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による加熱可能なスクリードを備えた道路舗装機械の例示的な実施形態の概略図を示す。
【図２】基本スクリードを含む第１のスクリード構成において、本発明による加熱可能なスクリードを備えた道路舗装機の例示的な実施形態の概略図を示す。
【図３】基本スクリードと２つの拡幅部品を備える第２のスクリード構成において、本発明による加熱可能なスクリードを備えた道路舗装機械の例示的な実施形態の概略図を示す。
【図４】左右の拡幅部品を含み、複数の加熱要素を含む加熱可能なスクリードを備えた道路舗装機械の例示的な実施形態の概略図を示す。
【図５】加熱可能なスクリードのＰＬＣモジュールと加熱要素の詳細な概略図を示す。
【図６】制御装置によって制御される方法の最も重要なステップの概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
対応する構成要素は、図面中に同じ参照番号が付されている。
【００２６】
図１は、加熱可能なスクリード３およびトラクタ５を備えた概略図であって、本発明による道路舗装機械１の例示的な実施形態を示す。異なる形態であるスクリード３は、締結機構を介してトラクタ５に交換可能に取り付けることができる。スクリード３の下部には、敷設材料を敷き均して堅固な道路舗装にする圧縮ユニット７がある。トラクタ５において、スクリード３のサスペンションに取り付けられた重量センサー８は、もう一つのモデルのスクリード３の既知の重量値によってスクリードの構成を決定する機能をすることができる。
【００２７】
図２は、基本スクリード９を含む第１のスクリード構成において、本発明による加熱可能なスクリード３を備えた道路舗装機械１の例示的な実施形態の概略図を示す。２本の電力線２５は、トラクタ５から基本スクリード９へ導かれ、基本的にスクリード加熱のため電力を供給する役割となり、２重設計であり、追加の拡幅部品に適している。必要な電力に応じて、１つの電力線２５も可能且つ十分である。図示された第１のスクリード構成は所望する適用現場に十分な幅を有する。
【００２８】
図３は、基本スクリード９および左右拡幅部品１１、１３を含む、第２のスクリード構成において、本発明による加熱可能なスクリード３を備えた道路舗装機械１の例示的な実施形態の概略図を示す。第２のスクリード構成は、図２よりさらに広い道路または地域の仕上げ、すなわちアスファルトを敷く役割をする。拡幅部品１１、１３は、補充要素として基本スクリード９に脱着可能に配設されてもよく、機械的および／または油圧式および／または電気的な接続１０を介して基本スクリード９に接続される。接続１０を示すために、基本スクリード９と拡幅部品１１、１３との間の距離を図示する。道路舗道が凹凸やリブなしに形成されなければならないので、拡幅部品１１、１３は、実際には基本スクリード９と平らに配設される。これは、拡幅部品１１、１３と基本スクリード９との間に距離があった場合に起こり得る。拡幅部品１１、１３は、基本スクリード９に配設された伸縮要素であってもよく、完全にまたは部分的に側方向に伸長可能である。
【００２９】
図４は、加熱可能なスクリード３を備えた道路舗装機械１の例示的な実施形態の構成要素およびその接続の概略図を示す。道路舗装機械１は、トラクタ５および基本スクリード９と、一例として、左右の拡幅部品１１、１３を含む。操作者が道路舗装機械１の制御プラットフォーム上で使用する制御装置１５、電力線通信（ＰＬＣ）ベースモジュール１７、制御パネル２１は、一般にトラクタ５上に装着される。また、トラクタ５は、例えば、２４Ｖの電圧を供給し、主駆動装置、一般に、ディーゼルエンジンを始動させるために、またはエンジンのスイッチがオフになっているとき、電子構成要素へ供給するために用いられるバッテリ１９を備える。発電機Ｇは、エンジンによって駆動され、スクリード３を加熱するための電力を生成する。さらに、電子部品を固定するための接触器２３が設けられている。
【００３０】
図示されているように、電力線２５は加熱要素２７への供給に用いられ、ＰＬＣベースモジュール１７の制御信号は、電力線２５につながれる。ここで、２つの電力線２５は接触器２３から離隔され、それゆえ、発電機Ｇから離隔され、各スクリード３に半分の電力を供給する変形が図示される。しかし、寸法が適切であれば、トラクタ５の接触器２３からスクリード３へと導かれ、スクリード３上の加熱要素２７に分配される単一の電力線２５もまた可能である。加熱要素２７は、ＰＬＣモジュール２９を介して電力線２５に接続される。ＰＬＣモジュール２９は、制御装置１５またはＰＬＣベースモジュール１７から加熱要素２７の抵抗巻線をオンまたはオフにスイッチングするための信号を受信し、それにより各抵抗巻線の電力供給を開閉するためのスイッチングリレー３１（図５）をスイッチングする。制御パネル２１に加えて、第２の制御パネル３５がスクリード３に存在し、スクリード３で直接制御することもできる。
【００３１】
スクリード構成は、制御装置１５によって、例えば、トラクタ５でのサスペンションでスクリード３の重さを測定する重量センサ８によって決定することができる。この代替または追加として、基本スクリード９および拡幅部品１１、１３にそれぞれ取り付けられたＩＤタグ３７を制御装置１５から読み出すこともできる。ここで、重量センサ８またはＩＤタグ３７は、制御装置１５および／またはＰＬＣベースモジュール１７とケーブルで連結され、そのデータは、無線通信（例えば、ＲＦＩＤ）によって読み出すことができる。また、ＰＬＣモジュール２９には、スクリード３の形態及び設計に関する具体的な情報が含まれていてもよく、データの記録は、制御装置１５またはＰＬＣベースモジュール１７によって読み出されてもよい。ＰＬＣモジュール２９およびＩＤタグ３７は、基本スクリード９上に存在するだけでなく、機械式および／または油圧式および／または電気的な接続１０を介して基本スクリード９に連結された拡幅部品１１、１３にも存在する。ＰＬＣ技術が採用されなければ、追加の制御線２６が配設され、制御装置１５とスイッチングリレー３１（図５）とを接続して制御信号を送信することができる。
【００３２】
さらに、センサ４３を発電機Ｇに取り付けることにより、例えば、巻線の温度、速度、または出力電圧を測定することによって、発電機Ｇの動作状態および負荷を監視することができる。
【００３３】
図５は、加熱可能なスクリード３のＰＬＣモジュール２９および加熱要素２７の詳細な概略図を示す。スクリード３の加熱がＰＬＣで制御される場合、電流および制御信号は電力線２５を介してスイッチングリレー３１に到達し、この場合、スイッチングリレー３１は、制御信号により、スイッチングリレー３１が発熱体２７への電流の流れを生成する、または遮断する方式で電力線２５に接続される。この場合、各スイッチングリレー３１は、加熱要素２７の２つの抵抗巻線４１のうち、１つをスイッチングして、もう一つの電力線２５によって抵抗巻線４１に接続される。ライン寸法が適切な方式で選択されるとすれば、発電機Ｇからスイッチングリレー３１またはＰＬＣモジュール２９への供給線は、ＰＬＣモジュール２９の前方からそれらに向かって分離される一本の単一電力線２５からなされることができる。同様に、２本以上の電力線２５も考慮することができる。ＰＬＣモジュール２９内の電子回路は、データの伝送から一般に知られているように、各ＰＬＣモジュール２９に向かう制御信号を処理するように構成される。別個の電力線２５がスイッチングリレー３１またはＰＬＣモジュール２９からそれぞれの抵抗巻線４１に接続される。ここで、ＬＥＤ３３などが追加されて抵抗巻線４１の動作状態を示す。さらに、スイッチングリレー３１は、スクリード加熱を監視するための追加の機能を提供する加熱要素監視モジュール３２内に組み込まれてもよい。好ましくは、加熱要素２７は、モジュール式に設計される。すなわち、加熱要素は、抵抗巻線を含むモジュールとして脱着可能に形成され、寸法的に安定している。抵抗巻線４１は、熱導体内に包み入れることができる。
【００３４】
ＰＬＣ通信が採用されなかった場合、追加の制御線２６が配設され、制御信号をスイッチングリレー３１に送信することができる。
【００３５】
図６は、制御装置１５によって制御されるスクリード３の圧縮ユニット７を加熱するための方法５０の最も重要なステップの概略図を示す。ステップ５１において、制御装置１５は、例えば、重量センサ８によりスクリード構成を決定する。すなわち、例えば、基本スクリード９は、２.０ｔの既知の重さであり、２つの拡幅部品１１、１３はそれぞれ０.８ｔである。重さは個々のスクリード形態に特有のものであるので、制御装置１５は、それらの構成および加熱電力データを決定することができる。変形形態として、スクリードデータは、電子格納装置に格納され、ＩＤタグ３７は制御装置１５によって読み出されてもよい。変形形態としてスクリードデータは、さらにＰＬＣモジュール２９の格納部に格納されてもよく、或いはインタフェースを介して操作者によって入力されてもよい。
【００３６】
次に、発電機Ｇの最大許容電力が制御装置１５によって決定されるさらなるステップ５３が続く。このプロセスでは、動作モード、例えば、「ｅｃｏ」または「ｐｏｗｅｒ」の選択が考慮される。動作モード「ｅｃｏ」において、発電機Ｇの速度を最大値に制限したり、または動作モード「ｐｏｗｅｒ」において、発電機Ｇを技術的に可能な最大電力を許容することにより、最大可能な電力が制限される。
【００３７】
続いて、制御装置１５は、ステップ５５において、発電機Ｇにより生成された電力を、抵抗巻線４１にオンまたはオフにスイッチングすることにより抵抗巻線４１に分配する。上述したように、発電機Ｇは、一般的に他の電気消費装置にも電力を供給するので、スクリード３を加熱できる最大電力と最大発電機電力とを区別しなければならない。抵抗巻線４１をオンまたはオフにスイッチングすることは、クロック方式で行われてもよい。すなわち、予め計算されたスイッチングパターンに従って、個々の抵抗巻線４１に交互に電気エネルギーが供給される。
【００３８】
加熱可能なスクリード３を備えた道路舗装機械１の上述の実施形態を初め、多くの変形形態が可能である。例えば、タンパ、スクリードプレートまたはプレスストリップなどの圧縮ユニット７とは別に、スクリード３は、もう一つの圧縮ユニット７を備えてもよい。同様に、道路舗装機械１は、さらに固定作業幅のスクリード３を備えてもよい。加熱要素２７は、必要に応じて、抵抗巻線４１が異なる形態およびサイズを有するように設計されてもよい。電力及び電圧供給部、並びに制御装置１５の多様な変形形態もさらに可能である。例えば、電力供給装置は、直流または交流の技術で構成することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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