(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走式建設機械であって、
機械フレーム（１）と作業ドラムとを備え、
前記作業ドラムが、治具を備え、下方に開口すると共に前記機械フレーム（１）に対して昇降装置（１３）によって高さ調整可能なエッジプロテクター（５）によって少なくとも一方の側面が閉じられているドラムハウジング（４）内に配置され、
前記エッジプロテクター（５）が、上昇位置から地盤表面（１１）上へと下降し、前記地盤表面（１１）に接触した後、特定の接触力で前記地盤表面（１１）上に載り、前記自走式建設機械が前進するとき前記機械フレーム（１）に対する前記地盤表面（１１）の高さ変化に追従可能なようにフローティング位置内で高さ調整可能であり、
前記地盤表面（１１）の高さ（ΔＨ）のための基準値を判断するユニット（１７）を備え、
該ユニット（１７）が、前記エッジプロテクター（５）の高さ（Δｈ）及び前記エッジプロテクター（５）の下降速度（ｖ）を判断する装置（１７Ａ）と、前記エッジプロテクター（５）の前記下降速度（ｖ）が該下降速度のための特定の制限値未満となる時点で、前記機械フレーム（１）に対する前記エッジプロテクター（５）の高さ（Δｈ）を前記基準値として判断するように構成された評価ユニット（１７Ｂ）とを備え、
前記地盤表面（１１）の高さ（ΔＨ）は、前記地盤表面（１１）と前記機械フレーム（１）上又は前記機械フレーム（１）での任意の基準点又は基準線との間の距離であり、前記エッジプロテクター（５）の相対高さ（Δｈ）は、前記エッジプロテクター（５）上又は前記エッジプロテクター（５）での任意の基準点又は基準線と前記機械フレーム（１）上又は前記機械フレーム（１）での前記基準点又は基準線との間の距離である、
ことを特徴とする自走式建設機械。
【請求項２】
請求項１記載の自走式建設機械であって、
前記地盤（１２）への前記エッジプロテクター（５）の沈み込みを検出するユニット（１８）を備え、
該ユニット（１８）が、前記地盤表面（１１）の高さ（ΔＨ）のための判断された前記基準値と前記機械フレーム（１）に対する前記エッジプロテクター（５）の実際の高さとの間の差が、前記エッジプロテクター（５）の沈み込み深さ（ｂ）のための特定の制限値よりも大きいときに、前記エッジプロテクター（５）の沈み込みを示す制御信号を発生するように構成された、
ことを特徴とする自走式建設機械。
【請求項３】
請求項２記載の自走式建設機械であって、
前記エッジプロテクター（５）の沈み込みを検出するための前記ユニット（１８）からの前記制御信号を受信する、前記エッジプロテクター（５）を上昇させるための昇降装置（１３）のための制御ユニット（１５）を備え、
前記制御ユニット（１５）は、前記制御信号を受信したときに前記エッジプロテクター（５）を上昇させるように構成された、
ことを特徴とする自走式建設機械。
【請求項４】
請求項３記載の自走式建設機械であって、
前記制御ユニット（１５）は、前記沈み込み深さ（ｂ）のための前記制限値よりも大きい特定の距離（ｃ）だけ前記エッジプロテクター（５）を上昇させるように構成された、
ことを特徴とする自走式建設機械。
【請求項５】
請求項３又は４記載の自走式建設機械であって、
前記制御ユニット（１５）は、前記エッジプロテクター（５）が前記地盤表面（１１）上に載っている期間を検出し、前記期間が特定の最小期間よりも長い場合にのみ、前記制御信号を受信したときに前記エッジプロテクター（５）を上昇させるように構成された、
ことを特徴とする自走式建設機械。
【請求項６】
請求項３又は４記載の自走式建設機械であって、
前記制御ユニット（１５）は、前記エッジプロテクター（５）を下降させるとき、前記エッジプロテクター（５）の前記下降速度（ｖ）のための最大値（ｖｍａｘ）を判断し、前記エッジプロテクター（５）の前記判断された下降速度のための前記最大値に対する特定の割合を前記下降速度のための前記特定の制限値として採用するように構成された、
ことを特徴とする自走式建設機械。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の自走式建設機械であって、
前記機械フレーム（１）は、該機械フレーム（１）に対して上昇又は下降可能な前又は後の車輪又は走行装置（３Ａ、３Ｂ）を備えるシャシー（２）によって支持され、
前記作業ドラムは、前記機械フレーム（１）上に配置され、
前記地盤表面（１１）の高さ（ΔＨ）のための前記基準値を判断するための前記ユニット（１７）は、前記地盤表面（１１）の前記高さ（ΔＨ）のための前記基準値を、前記車輪又は走行装置（３Ａ、３Ｂ）を上昇させることによって前記地盤表面に対して前記機械フレーム（１）が下降した分の距離によって補正し、及び／又は前記地盤表面（１１）の前記高さ（ΔＨ）のための前記基準値を、前記車輪又は走行装置（３Ａ、３Ｂ）を下降させることによって前記地盤表面（１１）に対して前記機械フレーム（１）が上昇した分の距離によって補正する、
ことを特徴とする自走式建設機械。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載の自走式建設機械であって、
前記エッジプロテクター（５）を上昇させるための前記昇降装置（１３）は、少なくとも一つのピストン−シリンダー装置（１４）を備え、シリンダー（１４Ａ）が前記機械フレーム（１）に対する連結接続部を有し、ピストン（１４Ｂ）が前記エッジプロテクター（５）に対する連結接続部を有し、或はシリンダー（１４Ａ）が前記エッジプロテクター（５）に対する連結接続部を有し、ピストン（１４Ｂ）が前記機械フレーム（１）に対する連結接続部を有する、
ことを特徴とする自走式建設機械。
【請求項９】
請求項８記載の自走式建設機械であって、
前記エッジプロテクター（５）の前記高さ及び前記下降速度を判断するための前記装置（１７Ａ）は、前記少なくとも一つのピストン−シリンダー装置（１４）の前記ピストン（１４Ｂ）の位置を検出する少なくとも一つのオドメーター（１９）を備える、
ことを特徴とする自走式建設機械。
【請求項１０】
自走式建設機械の動作方法であって、
機械フレーム（１）と作業ドラムとを備え、
前記作業ドラムが、治具を備え、下方に開口すると共に前記機械フレーム（１）に対して高さ調整可能なエッジプロテクター（５）によって少なくとも一方の側面が閉じられているドラムハウジング（４）内に配置され、
前記エッジプロテクター（５）が、上昇位置から地盤表面（１１）上へと下降し、前記地盤表面（１１）に接触した後、特定の接触力で前記地盤表面（１１）上に載り、前記自走式建設機械が前進するとき前記機械フレーム（１）に対する前記地盤表面（１１）の高さ変化に追従可能なようにフローティング位置内で前記機械フレーム（１）に対して高さ調整可能であり、
前記地盤表面（１１）の高さ（ΔＨ）のための基準値を判断するために、前記エッジプロテクター（５）の下降速度（ｖ）を判断し、前記エッジプロテクター（５）の前記下降速度（ｖ）が該下降速度のための特定の制限値未満となる時点で前記機械フレーム（１）に対する前記エッジプロテクター（５）の高さ（Δｈ）を前記基準値として判断し、
前記地盤表面（１１）の高さ（ΔＨ）は、前記地盤表面（１１）と前記機械フレーム（１）上又は前記機械フレーム（１）での任意の基準点又は基準線との間の距離であり、前記エッジプロテクター（５）の相対高さ（Δｈ）は、前記エッジプロテクター（５）上又は前記エッジプロテクター（５）での任意の基準点又は基準線と前記機械フレーム（１）上又は前記機械フレーム（１）での前記基準点又は基準線との間の距離である、
ことを特徴とする自走式建設機械の動作方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の自走式建設機械の動作方法であって、
前記地盤表面（１１）の高さ（ΔＨ）のための判断された基準値と前記機械フレーム（１）に対する前記エッジプロテクター（５）の実際の高さとの間の差が、前記エッジプロテクター（５）の沈み込み深さ（ｂ）のための特定の制限値よりも大きいときに、前記エッジプロテクター（５）の沈み込みを示す制御信号を発生する、
ことを特徴とする自走式建設機械の動作方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の自走式建設機械の動作方法であって、
前記制御信号が発生されたときに前記エッジプロテクター（５）を上昇させる、
ことを特徴とする自走式建設機械の動作方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の自走式建設機械の動作方法であって、
前記沈み込み深さ（ｂ）のための前記制限値よりも大きい特定の距離（ｃ）だけ前記エッジプロテクター（５）を上昇させる、
ことを特徴とする自走式建設機械の動作方法。
【請求項１４】
請求項１１〜１３の何れか一項に記載の自走式建設機械の動作方法であって、
前記エッジプロテクター（５）が前記地盤表面（１１）上に載っている期間を検出し、前記期間が特定の最小期間よりも長い場合にのみ、前記制御信号を発生した時点で前記エッジプロテクター（５）を上昇させる、
ことを特徴とする自走式建設機械の動作方法。
【請求項１５】
請求項１０〜１４の何れか一項に記載の自走式建設機械の動作方法であって、
前記地盤表面（１１）上に載っており、且つ前記機械フレーム（１）に対する前記地盤表面（１１）の高さ（ΔＨ）のための現基準値を判断されたエッジプロテクター（５）が、特定の時間間隔の経過後又は特定距離の踏破後に上昇され、前記エッジプロテクター（５）が前記地盤表面（１１）上へと下降可能とする、
ことを特徴とする自走式建設機械の動作方法。
【請求項１６】
請求項１０〜１５の何れか一項に記載の自走式建設機械の動作方法であって、
前記機械フレーム（１）は、該機械フレーム（１）に対して上昇又は下降可能な前又は後の車輪又は走行装置（３Ａ、３Ｂ）を備えるシャシー（２）によって支持され、
前記作業ドラムは、前記機械フレーム（１）上に配置され、
前記地盤表面（１１）の高さ（ΔＨ）のための前記判断された基準値を、前記車輪又は走行装置（３Ａ、３Ｂ）を前記機械フレーム（１）に対して上昇させることによって前記地盤表面（１１）に対して前記機械フレーム（１）が下降した分の距離によって補正し、及び／又は前記地盤表面（１１）の前記高さ（ΔＨ）のための前記判断された基準値を、前記車輪又は走行装置（３Ａ、３Ｂ）を前記機械フレーム（１）に対して下降させることによって前記地盤表面（１１）に対して前記機械フレーム（１）が上昇した分の距離によって補正する、
ことを特徴とする自走式建設機械の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械フレーム及び作業ドラムを備え、下方に開口して両側面が高さ調整可能なエッジプロテクターによって閉じられたドラムハウジング内に作業ドラムが配置されている、自走式建設機械、特に路面切削機（road miller）、スタビライザー（stabiliser）、リサイクラー（recycler）、又はサーフィスマイナー（surface miner）に関する。さらに、本発明は、そのような自走式建設機械の動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記建設機械は、地盤材料を処理するための、破砕又は切削ドラムとすることが可能な回転作業ドラムを有する。その作業ドラムにより、例えば、損傷した道路層を除去し、既存の路面を再加工し、道路建設のための土壌を作成し、或は鉱物資源を採掘することができる。
【０００３】
既知の自走式建設機械の作業ドラムは、下方に開口すると共に作業方向における作業ドラムの前方に位置する押さえ装置及び作業方向における作業ドラムの後方に位置するストリッパによって閉じられるドラムハウジング内に配置されている。作業方向に伸びるエッジプロテクターと称されるシールドは、ドラムハウジングを側方において閉じる。
【０００４】
既知の自走式建設機械のエッジプロテクターは、機械フレームに対して高さ調整可能である。このため、昇降装置は、エッジプロテクターを上昇及び／又は下降させるために備えられ、例えば、路面切削機の切削深さを変更するときの地面に対する機械フレームの高さ調整に又は不均一な地形に追従可能なエッジプロテクターのフローティング位置を提供する。そのフローティング位置において、エッジプロテクターの高さは、エッジプロテクターが上昇位置から自重により自動的に地盤表面上へと下降し、地盤表面に接触した後、特定の接触力で地盤表面上に載るように、昇降装置によって調整可能である。建設機械が前進するとき、エッジプロテクターは、地面上を牽かれる。この場合、エッジプロテクターは、昇降装置によって特定の力で付加的に荷重がかけられ、又は特定の力の荷重を除去することができる。
【０００５】
エッジプロテクターを上昇及び／又は下降させるための昇降装置は、作業ドラムにアクセスできるようにするために、建設機械の運転者によって動作することができる。しかし、建設機械の動作中、エッジプロテクターは、側面においてドラムハウジングを閉じるように常に下降しているべきである。従って、自走式建設機械は、当該建設機械の動作中にエッジプロテクターが上昇位置に固定できないようにする回路を有する。
【０００６】
実際、特に緩んだ地盤上を走行するとき、特定の接触力で地面上に載るエッジプロテクターが、建設機械が前進するにつれて地面に食い込む問題がある。これは、走行抵抗の増加及びそれによる燃料消費の増加だけでなく、エッジプロテクターの摩耗や変形をも増加させることがある。エッジプロテクターが地面に深く食い込んだ場合は、建設機械が完全に停止することさえある。
【０００７】
エッジプロテクターを上昇及び／又は下降させるための、エッジプロテクターのフローティングマウントを提供する昇降装置を有する自走式建設機械は、ＤＥ １０ ２０１２ ０１５ ３４６ Ａ１から既知である。昇降装置は、制御ユニットによって動作され、エッジプロテクター上の基準点と地盤表面との間の最小距離が特定値を下回るとき、昇降装置は、フローティング位置外へ移行されて、エッジプロテクターは、上昇される。結果として、エッジプロテクターは、効果的に緩んだ地盤に食い込むことが防止される。エッジプロテクターは、地盤表面を走査するための弾性走査エレメントを備え、それは、基準点と地盤表面との間の最小距離が特定値を下回るとき、ゆがむようにエッジプロテクターに締結されている。しかし、既知の建設機械は、実際、エッジプロテクター上に追加の距離センサーが必要になり、弾性走査エレメントのセンサーが機械的ストレスにさらされる不利がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０ ２０１２ ０１５ ３４６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が扱う課題は、自走式建設機械のエッジプロテクターの制御に関連する値を、構造を複雑にすることなく確実に検出することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、この問題は、独立項の特徴によって解決される。従属項の主題は、本発明の好適な実施形態に関する。
【００１１】
特に、本発明が扱う課題は、緩んだ地盤にエッジプロテクターが食い込むリクスがないように摩耗の影響を受けやすい構成のない自走式建設機械のエッジプロテクターを制御することである。本発明が扱う他の課題は、建設機械をより利用し易く且つ建設機械の人間工学的な動作を可能にすることである。
【００１２】
本発明に係る自走式建設機械、特に路面切削機、スタビライザー、リサイクラー、サーフィスマイナーは、機械フレーム及び作業ドラムを備え、作業ドラムは、治具を備え、下方が開口して少なくとも一方の側面上で昇降装置によって機械フレームに対して高さ調整可能なエッジプロテクターによって閉じられたドラムハウジング内に配置される。好ましくは、エッジプロテクターは、ドラムハウジングの両側面に設けられる。エッジプロテクターは、フローティング位置において機械フレームに対して高さ調整可能であり、上昇位置から地盤表面上へと下降し、地盤表面に接触した後、特定の接触力で地盤表面に載り、それによって建設機械が前進するときにエッジプロテクターが地盤表面上を牽かれて機械フレームに対して地盤表面の高さ変化に追従できる。
【００１３】
本発明に係る建設機械は、エッジプロテクターが載っている機械フレームに対する地盤表面の高さのための基準値を判断するユニットにより特徴付けられる。絶対値又は相対値が地盤表面の高さのために利用可能であるか否かは、本発明に重要ではない。機械フレーム、つまり機械フレーム上又は機械フレームでの任意の基準点又は基準線に関して地盤表面の高さを判断することが重要である。
【００１４】
地盤表面の高さのための基準値を判断するユニットは、機械フレームに対するエッジプロテクターの高さ及びエッジプロテクターの下降速度を判断する装置を有する。どのようにエッジプロテクターの高さ及びその下降速度を判断するかは本発明に重要ではない。一以上のセンサーをこのために設けてもよい。例えば、下降速度は、地盤表面上へと下降するときのエッジプロテクターの高さの経時変化から計算することが可能である。
【００１５】
さらに、建設機械は、エッジプロテクターの下降速度がその下降速度のための特定の制限値未満である時点で、エッジプロテクターの機械フレームに対する高さを判断するように構成された評価ユニットを備える。エッジプロテクターの下降速度が特定の制限値未満である場合、エッジプロテクターの下縁が地盤表面に接触していると結論付ける。下降速度の制限値は、地盤に接触しているエッジプロテクターが緩んだ地盤に沈み込もうとするかどうかを確実に検出できるように特定されるべきである。この場合も、地盤表面に接触するときの下降速度が、地盤上へと下降している間よりも大幅に下がる。機械フレームに対する地盤表面の高さは、地盤表面上に載っているエッジプロテクターの高さに起因する。機械フレームに対する地盤表面の高さが既知の場合、エッジプロテクターの地盤への沈み込みが検出可能である。このために、エッジプロテクターの実際の高さが判断され、地盤表面の高さと比較される。
【００１６】
建設機械の好適な実施形態は、エッジプロテクターの地盤への沈み込みを検出するユニットを備え、そのユニットは、地盤表面の高さのための決定された基準値と機械フレームに対するエッジプロテクターの実際の高さとの差がエッジプロテクターの沈み込み深さのための特定の制限値よりも大きいときに、エッジプロテクターの沈み込みを示す制御信号を発生するように構成される。従って、この好適な実施形態は、エッジプロテクターの沈み込みを判断することを、適切な制限値を特定することによって可能にする。
【００１７】
特に好適な実施形態は、エッジプロテクターの沈み込みを検出するユニットからの制御信号を受信する、昇降装置のための制御ユニットを備え、その制御ユニットは、制御信号を受信したときエッジプロテクターを上昇させるように構成される。昇降装置のための制御ユニットが制御信号を受信したとき、制御ユニットは、エッジプロテクターの動作を、フローティング位置からエッジプロテクターが上昇している動作状態へと移行させる。これは、エッジプロテクターが更に地盤へ沈み込むことを確実にできなくする。エッジプロテクターが特定量だけ地盤に沈み込んだ時点で、エッジプロテクターは、再度自動的に上昇され、再度地盤上へと下降することができる。結果として、エッジプロテクターは、再度、規定された位置に達する。
【００１８】
エッジプロテクターは、好ましくは、沈み込み深さのための制限値よりも大きい特定距離だけ上昇させる。これは、エッジプロテクターの下縁が地形表面の上方に確実に位置させ、エッジプロテクターが地形表面上へと再度自動的に下降することを可能とする。
【００１９】
他の特に好適な実施形態では、エッジプロテクターが地盤表面上に載っている期間を検出するように構成された制御ユニットによって、エッジプロテクターの痙攣性の動きが防止される。エッジプロテクターは、昇降装置のための制御ユニットが制御信号を受信して前記期間が特定の最小期間よりも長い場合にのみ上昇する。
【００２０】
エッジプロテクターの自動制御は、建設機械の動作中にエッジプロテクターの高さを絶えず監視及び修正する必要がない利点を機械運転者に与える。これは、エッジプロテクターの高さを運転台から算定するのが困難性を伴ってのみ可能であって、エッジプロテクターの食い込みを検出することが常時可能ではない場合において有利である。
【００２１】
追加の距離センサーは、本発明に係る建設機械及び建設機械の動作方法において不要である。本発明に要求されるセンサー技術は、既知の建設機械において既に一般的に利用可能となっている。追加の、特に機械的な構成を利用しないので、それらの部品に対する損傷や摩耗の問題もない。本発明に係る制御が種々の機械タイプの制御において実施できる更なる利点がある。機械の幾何学寸法は、エッジプロテクターがフローティング位置において上昇した後の規定位置を一貫して仮定することができることにおいて、つまり自動的に地形表面上へと下降することにおいて重要ではない。
【００２２】
実際上、エッジプロテクターがガイド内で動かなくなることがあることを無視できない。そのとき下降速度は零となる。エッジプロテクターの下降速度が監視されるので、障害が直ちに検出され、それによって機器制御への適切な介入を行うことができる。これは本発明の他の利点である。
【００２３】
他の特に好適な実施形態では、制御ユニットがエッジプロテクターを下降させる際に、エッジプロテクターの下降速度の最大値を判断し、エッジプロテクターの検出された下降速度のための最大値に対する特定の割合が下降速度の特定の制限値として採用されるように構成される。最大速度を判断することによって、下降速度のための適切な制限値を特定できる。さらに、ガイド内で動いていないエッジプロテクターは、確実に検出することができる。
【００２４】
機械フレームがシャシーによって支持されている建設機械において、シャシーが機械フレームに対して上昇又は下降が可能な前又は後の車輪又は走行装置を備え、作業ドラムが機械フレーム上に一般的に配置される。結果として、作業ドラムの加工深さ、特に路面切削機の切削ドラムの切削深さは、機械フレームの上昇及び下降によって設定することができる。しかしながら、切削深さの変更により、地盤表面上に載っているエッジプロテクターの高さも機械フレームに対して変更される。これは、地盤表面の高さのための判断された基準値が正確ではないことを意味する。従って、他の特に好適な実施形態では、地盤表面の高さのための基準値を判断するユニットが、車輪又は走行装置を機械フレームに対して上昇させることによって地盤表面に対して機械フレームが下降した距離、及び／又は車輪又は走行装置を機械フレームに対して下降させることによって地盤表面に対して機械フレームが上昇した距離により、地盤表面の高さの基準値を補正するように構成されることを提供する。ただし、車輪又は走行装置を下降させることによって機械フレームが地盤表面に対して上昇すると、切削深さが減少したときに、エッジプロテクターが再度地盤表面上へと自動的に下降するので、基準値を補正することが絶対的に必要ではない。基準値の補正を行わないと、制御ユニットは、切削深さが減少するため、エッジプロテクターの下降をエッジプロテクターが地盤に沈み込んでいるものと解釈し、すぐにエッジプロテクターを再度上昇させて新たな基準値を判断する。しかし、エッジプロテクターは、機械フレームが上昇して切削深さが減少する場合、基準値も補正することによって新たな基準値を判断するために不必要に上昇及び下降されることを防止できる。
【００２５】
エッジプロテクターを上昇及び／又は下降させるための装置がどのように構成されるかは本発明に重要ではない。例えば、フローティング方式でエッジプロテクターが取り付けられるように、緩くガイドされ又は吊り下げられて自重により地盤表面上に載るエッジプロテクターを上昇させるために、単一の装置のみを設けることができる。特に好適な実施形態において、エッジプロテクターを上昇させるための昇降装置は、少なくとも一つのピストン−シリンダー装置を備え、シンリダーは、機械フレームに対する連結接続部を有し、ピストンは、エッジプロテクターに対する連結接続部を有する。或は、シリンダーは、エッジプロテクターに対する連結接続部を有し、ピストンは、機械フレームに対する連結接続部を有する。この実施形態において、エッジプロテクターの高さ及び下降速度を判断するための装置は、前記少なくとも一つのピストン−シリンダー装置のピストンの位置を検出する、少なくとも一つのオドメーターを備える。オドメーターからの距離測定信号を推定することにより、エッジプロテクターの下降速度を判断することができ、追加的なセンサーが不要となる。
【００２６】
以下、本発明の実施例について図面を参照して路面切削機に基づき、より詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、路面切削機の側面図である。
【図２】図２は、エッジプロテクターが露わになっている図１の路面切削機を示す。
【図３】図３は、エッジプロテクターを上昇させる昇降装置を、図１の路面切削機のエッジプロテクターと共に示す。
【図４】図４は、エッジプロテクターの昇降装置の制御に必要なアッセンブリーのブロック図を示す。
【図５】図５は、エッジプロテクターの下縁が地盤表面の上方に配置された上昇位置でのエッジプロテクターを示す。
【図６】図６は、エッジプロテクターの下縁が地盤表面上に載るフローティング位置でのエッジプロテクターを示す。
【図７】図７は、エッジプロテクターが地盤に沈み込んでいるフローティング位置でのエッジプロテクターを示す。
【図８】図８は、エッジプロテクターが特定距離だけ上昇した後の上昇位置でのエッジプロテクターを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、小型切削機である路面切削機の一実施例を示す側面図である。路面切削機は、シャシー２によって支持されている機械フレーム１を有する。シャシー２は、一つの前輪３Ａ及び二つの後輪３Ｂを有する。図１において、作業方向Ａにおける右側の後輪３Ｂのみが可視である。その既知の建設機械において、シャシーは、例えば、車輪に代えて無限軌道を備えることもできる。
【００２９】
路面切削機は、切削ドラムである作業ドラム（図１において図示せず）を備え、その作業ドラムは、切削ドラムハウジング４内の機械フレーム１上に配置されている。切削ドラムハウジング４は、作業方向Ａにおける左右側面がエッジプロテクター５によって閉じられている。図１において、作業方向Ａにおける右側面のエッジプロテクター５のみが可視である。路面切削機の運転台６は、切削ドラムハウジング４の上方に位置し、運転シート７及び制御パネル８を備える。路面切削機の機械フレーム１は、昇降コラム１０上で地盤１２の表面１１に対して高さ調整可能である。
【００３０】
図２は、路面切削機を示し、右側の後輪３Ｂ及び右側の後昇降コラム１０は示さず、右側のエッジプロテクター５が可視となっている。左右のエッジプロテクター５は、同一構造である。エッジプロテクター５は、作業方向Ａに伸びる金属板によって形成され、止め部（図示せず）間で機械フレーム１に対して高さ調整可能である。ここで、エッジプロテクター５は、止め部間で円滑に揺動可能に取り付けられている（図３）。
【００３１】
エッジプロテクター５の高さは、昇降装置１３によって調整される。昇降装置は、ピストン−シリンダー装置１４を備える。ピストン−シリンダー装置のシリンダー１４Ａは、連結方式で機械フレーム１上に取り付けられ、ピストン−シリンダー装置のピストン１４Ｂは、連結方式でエッジプロテクター５に取り付けられている。ピストン−シリンダー装置１４は、油圧ユニット（図３において図示せず）によって動作される。エッジプロテクター５は、ピストン−シリンダー装置１４のピストン１４Ｂを退避させることによって上昇することができる。
【００３２】
エッジプロテクターの制御は、エッジプロテクターにフローティング位置を提供する。フローティング位置において、エッジプロテクター５は、地盤表面１１上にエッジプロテクターの下縁が載るまで自重により上昇位置外へと下降することができる。この移動は、ピストン−シリンダー装置１４によって減衰され、エッジプロテクター５は、相対的にゆっくりと下降し地盤へと急に落ちない。地盤表面上に載っているエッジプロテクター５は、フローティング方式で取り付けられ、路面切削機が前進するときに特定の接触力で地盤表面１１上に載っているように地盤１２上を牽かれる。この場合、エッジプロテクター５は、地面の不均一に追従することができる。結果として、切削ドラムハウジング４は、常に側面が閉じられたままになっている。このエッジプロテクターのフローティング取付は、従来技術の一部をなす。
【００３３】
以下、エッジプロテクター５の制御について詳細に説明する。図４は、エッジプロテクターの昇降装置１３の制御に必要なアッセンブリーのブロック図を示す。図５〜図８は、エッジプロテクター５が採る個々の位置を示す。
【００３４】
エッジプロテクターの昇降装置１３の制御のためのアッセンブリ―は、昇降装置１３のための油圧ユニット１６を制御するための制御ユニット１５と、機械フレーム１に対して地盤表面１１の高さのための基準値を判断するためのユニット１７と、地盤１２へのエッジプロテクターの沈み込みを検出するためのユニット１８とを含む。昇降装置１３の油圧ユニット１６を制御するための制御ユニット１５は、エッジプロテクターを上昇させ且つ自由にし、それによってエッジプロテクターが自動的に下降、つまりフローティング位置へと移行することを可能にする。
【００３５】
機械フレーム１に対する地盤表面の相対高さΔＨのための基準値を判断するユニット１７は、機械フレーム１に対するエッジプロテクター５の高さΔｈを判断すると共にエッジプロテクターの下降速度ｖを判断する装置１７Ａと、評価ユニット１７Ｂとを備える。エッジプロテクターの相対高さΔｈを判断すると共に下降速度ｖを判断するユニットは、ピストン−シリンダー装置１４に組み込まれ、機械フレーム１に対するエッジプロテクターの相対高さΔｈを示す距離信号を生成するオドメーター１９を備える。距離信号は、エッジプロテクターの下降速度ｖを示す速度信号を判断するために区別される。これら二つの信号は、評価ユニット１７Ｂで処理される。評価ユニット１７Ｂは、エッジプロテクターの相対高さ及び下降速度のためのデータを連続して記憶装置１７Ｃに保存し、最大下降速度ｖｍａｘを下降速度ｖのためのデータから計算し、最大下降速度ｖｍａｘから特定の割合を計算され、その割合が下降速度のための特定の制限値として採用される。その割合は、例えば、最大下降速度ｖｍａｘの５０％とすることができる。
【００３６】
エッジプロテクター５の相対高さΔｈは、エッジプロテクター上又はエッジプロテクターでの任意の基準点又は基準線と機械フレーム１上又は機械フレームでの任意の基準点又は基準線との間の距離であり、地盤表面１１の相対高さΔＨは、地盤表面と機械フレーム１上又は機械フレームでの任意の基準点又は基準線との間の距離である。
【００３７】
制御のアッセンブリーは、データ処理プログラム（ソフトウェア）が実行されるデータ処理ユニット（マイクロプロセッサ―）を含んで、下記の方法ステップを実行することができる。
【００３８】
まず、図１、２、及び６に示すように、エッジプロテクターがフローティング位置において地盤表面上に載っているものとする。路面切削機が前進すると、制御ユニット１５は、昇降装置１３の油圧ユニット１６を、例えば５及び１０ｃｍの間とすることが可能な特定距離ａだけエッジプロテクター５が上昇するように作動させる。特定距離は、距離測定システムによって検出することができる。距離測定システムが利用できない場合は、エッジプロテクター５は、例えば特定距離ａに対応する特定時間間隔Δｔ１、例えば２５０ｍｓの間、上昇することも可能である。エッジプロテクターは、図５のように、上昇位置にある。そして、エッジプロテクターは、自由にされ、つまりフローティング位置へと移行し、地盤表面１１上へと下降する。
【００３９】
機械フレーム１に対するエッジプロテクター５の相対高さΔｈ及び時系列での高さの変化から計算される下降速度ｖのためのデータは、エッジプロテクターが下降しているとき［ｖ１（ｔ１）、ｖ２（ｔ２）、ｖ３（ｔ３）、・・・ｖｎ（ｔｎ）］の連続サイクルにおいて記憶装置１７Ｃに入力される。
【００４０】
次に続くサイクル、例えばｖ３（ｔ３）で判断された下降速度は、先行するサイクル、例えばｖ２（ｔ２）で判断された下降速度と比較される。次に続くサイクルで判断された下降速度が先行するサイクルで判断された下降速度よりも大きい場合、次に続く下降速度は、最大下降速度ｖｍａｘとして記憶装置に保存される。下降速度の制限値は、最大下降速度から計算され、例えば最大下降速度ｖｍａｘに対する割合であり、保持される。各サイクル中、現在測定された下降速度は、記憶装置から読み出された、下降速度のための判断された制限値と比較される。現下降速度ｖが制限値よりも低くなった時点で、エッジプロテクター５の下縁５Ａが地盤表面１１に接触したものと結論付ける。この時点でのエッジプロテクター５の相対高さΔｈは、地形表面の相対高さΔＨ（ΔＨ＝Δｈ）として採用される。この値は、記憶装置１７Ｂに保存される。
【００４１】
図６は、フローティング位置のエッジプロテクター５を示し、エッジプロテクター５が地盤表面１１上に載っている。エッジプロテクターが緩んだ又は柔らかい地盤１２に突き刺さったと予測される場合、地面の高さに関してエッジプロテクターの高さを変更する。
【００４２】
図７は、エッジプロテクター５を示し、その下縁５Ａが地形表面１１より下にある。エッジプロテクター５の突き刺さり深さｂ、つまり高低差ｂは、沈み込んでいるエッジプロテクターを検出するためのユニット１８によって検出される。このユニット１８は、地盤表面の相対高さのための前回判断された基準値とエッジプロテクターの今回判断された実際の相対高さとの差がエッジプロテクターの沈み込み深さｂのための特定の制限値よりも大きいときに、エッジプロテクターの沈み込みを示す制御信号を発生させる。制御信号は、エッジプロテクター５の下縁５Ａが、例えば地形表面１１よりも１〜２ｃｍ下の領域にあるときに発生される。
【００４３】
制御ユニット１５が制御信号を受信した場合、該ユニットは、昇降装置１３の油圧ユニット１６を作動させ、特定距離ｃだけ又は特定時間間隔Δｔ２の間エッジプロテクター５を上昇させ、エッジプロテクター５の下縁５Ａを地形表面１１の上方に再度位置させる。図８は、特定距離ｃだけ上昇させてエッジプロテクター５の下縁５Ａが距離ｄで地形表面１１の上方に位置するエッジプロテクター５を示す。エッジプロテクター５を上昇させる特定距離ｃは、沈み込み深さｂよりも大きい。さらに、制御ユニット１５は、エッジプロテクター５を再度自由にする、つまりエッジプロテクターは、フローティング位置へと戻り、再度地盤１２上へと下降する（図６）。
【００４４】
上記方法ステップは、路面切削機が前進するときに実行される。エッジプロテクター５が再度地盤１２に沈み込もうとした場合は、これが再度検出される。そして、エッジプロテクター５は、再度上昇されて、地盤上へと再度下降することができる。これは、エッジプロテクター５が地盤１２へ食い込むことができないことを確実にする。距離ａ又は時間間隔Δｔ１は、好ましくは距離ｃ又は時間間隔Δｔ２と等しい、つまりエッジプロテクターは、地盤の性質に依存する建設機械の動作中、不確定の期間において常に同一量で上昇される。
【００４５】
制御ユニット１５は、エッジプロテクター５がフローティング位置で地盤表面上に載っている期間を検出するようにも構成されている。制御ユニット１５が制御信号を受信すると、該ユニットは、例えば２秒から４秒の間とすることができる特定期間Δｔを越えてエッジプロテクターが絶えず動いていない場合にのみ、エッジプロテクター５を上昇させる。しかし、エッジプロテクターは、地盤上に載ってフローティング位置にあるエッジプロテクターが踏破した、検出された距離に依存して上昇されることも可能である。エッジプロテクターは、制御ユニットが制御信号を受信した後、特定距離、例えば１〜３ｍを越えた場合にのみ、制御ユニットによって上昇される。
【００４６】
機械フレーム１に取り付けられている車輪３Ａ、３Ｂを昇降コラム１０が退避させることにより、地盤表面１１に対する切削ドラム及び機械フレーム１の高さは減少し、切削ドラムは、地盤１２により深く突き刺さる。これは、切削深さを増加させる。これは、エッジプロテクター５が機械フレーム１に対し上昇する結果をもたらす。この場合、地盤表面の高さのための基準値を判断するユニット１７は、地盤表面１１に対して機械フレーム１が下降した分の量又は切削深さが増加した分の量により、前回設定された切削深さのために判断された基準値を補正する。補正基準値を判断するために、前回判断された基準値と機械フレーム１が下降した分の値又は切削深さが増加した分の値との差を計算する。そして、この補正された基準値は、エッジプロテクターの更なる制御のための基礎となる。切削深さが減少、つまり機械フレーム１が地盤表面に対して上昇されてエッジプロテクターが下降した場合、基準値は、同様に補正される。
【００４７】
エッジプロテクターの制御のために、原理的に、機械フレーム（１）に対する地盤表面（１１）の高さ（ΔＨ）のための単一の基準値を判断すれば十分である。この基準値は、制御の基礎とすることができる。新たな基準値は、エッジプロテクターが地盤に沈み込んで再度上昇された場合にのみ判断される。しかしながら、機械フレーム（１）に対する地盤表面（１１）の高さ（ΔＨ）のための新たな基準値を継続的に判断し、つまり基準値をアップデートすることも可能である。このために、昇降装置（１３）のための制御ユニット（１５）は、エッジプロテクターが地盤に沈み込んだか否かに関わりなく、特定の時間間隔が経過し、又は特定の距離が踏破された後に引き続いてエッジプロテクターが時間依存方式又は距離依存方式で上昇され、エッジプロテクターが地盤表面上へと再度下降することができるように構成される。
【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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【図７】
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【図８】
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