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公開番号2025013238
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2024108666
出願日2024-07-05
発明の名称スクリードの調高フィードバック制御を備える道路舗装機
出願人ヨゼフフェゲーレアーゲー
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類E01C 19/48 20060101AFI20250117BHJP(道路,鉄道または橋りょうの建設)
要約【課題】スクリードのアタック角を可能な限り一定に維持し、舗装品質を改善することを目的とする。
【解決手段】道路舗装機であって:牽引車両;少なくとも1つの牽引アーム4;少なくとも1つの牽引アーム4を介して牽引車両の牽引点5に取り付けられたスクリードアセンブリ3;牽引点5の位置、特に高さを調整する調高シリンダ;スクリードアセンブリ3の接地圧を調整するスクリード昇降シリンダ;スクリードアセンブリ3のスクリード高を判定する第1の計測装置;スクリードアセンブリ3のアタック角14を判定する第2の計測装置;並びに、調高シリンダ及びスクリード昇降シリンダを制御するフィードバック制御装置を備える道路舗装機に関する。さらに、スクリードアセンブリ3の位置をフィードバック制御する方法、並びに、スクリードアセンブリ3のアタック角14及びスクリード高をフィードバック制御するためのフィードバック制御装置の使用に関する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
道路舗装機（１）であって：
牽引車両（２）；
少なくとも１つの牽引アーム（４）；
前記少なくとも１つの牽引アーム（４）を介して前記牽引車両（２）の牽引点（５）に取り付けられたスクリードアセンブリ（３）；及び
前記牽引点（５）の位置、特に高さを調整する調高シリンダ（８）；
前記スクリードアセンブリ（３）の接地圧を調整するスクリード昇降シリンダ（１０）；
前記スクリードアセンブリ（３）のスクリード高（５５）を判定する第１の計測装置（５９）；
前記スクリードアセンブリ（３）のアタック角（１４）を判定する第２の計測装置（６１）；並びに
前記調高シリンダ（８）及び前記スクリード昇降シリンダ（１０）を制御するフィードバック制御装置（５０）
を備える、道路舗装機（１）。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記フィードバック制御装置（５０）は、前記スクリード高（５５）の制御偏差に基づいて前記調高シリンダ（８）を制御する第１のコントローラ（６０）と、前記アタック角（１４）の制御偏差に基づいて前記スクリード昇降シリンダ（１０）を制御する第２のコントローラ（６２）とを有する、請求項１に記載の道路舗装機。
【請求項３】
前記フィードバック制御装置（５０）は、前記スクリード高（５５）の制御偏差に基づいて前記調高シリンダ（８）を制御する第１のコントローラ（６０）と、前記スクリード高（５５）の制御偏差に基づいて前記スクリード昇降シリンダ（１０）を制御する第２のコントローラ（６２）とを有する、請求項１に記載の道路舗装機。
【請求項４】
前記フィードバック制御装置（５５）は、前記スクリード高（５５）の制御偏差及び前記アタック角（１４）の制御偏差に基づいて前記調高シリンダ（８）及び前記スクリード昇降シリンダ（１０）を制御する多変数コントローラ（６３）を有する、請求項１に記載の道路舗装機。
【請求項５】
前記第２の計測装置（６１）は、前記スクリードアセンブリ（３）に配置された第１の傾斜センサ及び前記牽引車両（２）に配置された第２の傾斜センサを有し、
前記第１の傾斜センサは、水平面に対する前記スクリードアセンブリ（３）の傾斜角度を判定し、
前記第２の傾斜センサは、前記水平面に対する前記牽引車両（２）の傾斜角度を判定し、
前記第２の計測装置は、前記スクリードアセンブリ（３）の前記傾斜角度及び前記牽引車両（２）の前記傾斜角度から、前記スクリードアセンブリ（３）の前記アタック角（１４）を判定する、請求項１～４のいずれか一項に記載の道路舗装機。
【請求項６】
前記第２の計測装置（６１）は、前記牽引車両（２）の前記牽引点（５）に配置された回転角センサを有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の道路舗装機。
【請求項７】
前記スクリードアセンブリ（３）はベーススクリード（１１）及び少なくとも１つの延長部（１２）を有し、前記延長部（１２）は、前記道路舗装機（１）の舗装方向（１００）において前記ベーススクリード（１１）から少なくとも部分的にオフセットして配置されており、並びに、前記ベーススクリード（１１）及び前記延長部（１２）は同じアタック角（１４）を有する、請求項１～６のいずれか一項に記載の道路舗装機。
【請求項８】
道路舗装機（１）の牽引点（５）に取り付けられたスクリードアセンブリ（３）の位置をフィードバック制御する方法であって：
前記スクリードアセンブリ（３）のスクリード高（５５）を判定するステップ；
前記スクリードアセンブリ（３）のアタック角（１４）を判定するステップ；
前記判定されたスクリード高（５５）に基づいて、前記牽引点（５）の位置、特に高さを調整するステップ；及び
前記判定されたアタック角（１４）に基づいて前記スクリードアセンブリ（３）の接地圧を調整するステップを含む、方法。
【請求項９】
前記牽引点（５）の前記位置、特に前記高さの調整、及び、前記接地圧の調整は、前記道路舗装機（１）の操作中に行われる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記牽引点（５）の前記位置、特に前記高さの調整、及び、前記接地圧の調整は、自動的に、特にフィードバック制御装置（５０）によって行われる、請求項８又は９に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明が、道路舗装機の技術分野に関する。特に、本発明は、舗装材料を締固めるスクリードを備える道路舗装機、及び、このような道路舗装機の制御方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
独国特許出願公開第１０２０２１１０７４４７Ａ１号明細書から、スクリードのアタック角の変化を判定する方法が公知である。独国特許出願公開第１９６４７１５０Ａ１は、スクリードのスクリード高を制御する方法を示す。欧州特許第２３６６８３１Ｂ１号明細書から、舗装厚及びアスファルト舗装材料の品質を制御する方法が公知である。
【０００３】
従来技術から公知である調高フィードバック制御において、スクリードのスクリード高は調高シリンダの補助により検出及び調整される。舗装の最中、スクリード昇降シリンダは通常、浮いた位置にある。静的な締固めを行うために、一定の圧力がスクリード昇降シリンダのロッド側で設定され得る。スクリードの下側は路盤に対して傾斜している。この傾斜はアタック角と称され、とりわけスクリード昇降シリンダによって、開始時には所定の値に調整される。アタック角は、舗装結果の品質、特に、舗装材料の締固め、及び、結果的な表面外観に影響を及ぼす。従って、操作中にアタック角は一定であることが有利である。
【０００４】
スクリード高の変化、道路舗装機の敷設速度の変化、及び／又は、舗装材料の変更は、スクリードのアタック角の変化をもたらし得る。過大又は過小なアタック角は劣った舗装結果をもたらし得る。延長スクリードを備える道路舗装機では特に、望ましくないアタック角では、ベーススクリードと延長部との間でスクリード高が異なることとなり、道路の交差方向で不均一となってしまう場合がある。
【０００５】
従来技術から公知であるシステムにおいては、調高シリンダを調整することによりスクリード高のみが連続的に調整されている。しかしながら、これはアタック角が一定ではなく、調高シリンダの現在の位置、並びに、舗装材料の特性及び他の環境条件に起因することになることを意味する。アタック角は、調高シリンダの位置及び層厚によって幾何学的に定義される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、操作中にスクリードのアタック角を可能な限り一定に維持し、これにより、舗装品質を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項１に係る道路舗装機、請求項８に係るスクリードアセンブリの位置をフィードバック制御する方法、又は、請求項１４に係るフィードバック制御装置の使用により解決される。
【０００８】
本発明により、舗装結果は著しく向上し得る。スクリードアセンブリのアタック角を連続的に確認及び調整することにより、舗装された材料の長手方向における均一性が向上され得る。延長スクリードを使用する場合、舗装された材料の横断方向における均一性もまた本発明により向上され得る。加えて、締固め結果が一定のアタック角により向上され得る。アタック角の人手による監視又は手動による調整が不要であるために、プロセスの信頼性もまた本発明で高くなり得る。システムは舗装材料における変化に自動的に反応し得、これにより舗装に係る誤差が低減される。
【０００９】
本発明の第１の態様は、牽引車両、少なくとも１つの牽引アーム、スクリードアセンブリ、調高シリンダ、スクリード昇降シリンダ、第１の計測装置、第２の計測装置、及び、フィードバック制御装置を備える道路舗装機に関する。スクリードアセンブリは、少なくとも１つの牽引アームを介して牽引車両の牽引点に取り付けられる。調高シリンダは牽引点の位置、特に高さを調整する。スクリード昇降シリンダはスクリードアセンブリの接地圧を調整する。接地圧は、スクリードアセンブリが、特にその自重により舗装材料に加える圧力を指す。スクリードアセンブリの接地圧は、スクリードアセンブリの自重、及び、スクリード昇降シリンダ由来の力によりもたらされ得る。スクリード昇降シリンダ由来の力は、荷重の印加又は荷重の除去の効果を有し得る。第１の計測装置はスクリードアセンブリのスクリード高を判定する。第２の計測装置はスクリードアセンブリのアタック角を判定する。フィードバック制御装置は調高シリンダ及びスクリード昇降シリンダを制御する。
【００１０】
スクリードアセンブリは、牽引車両と共に道路舗装機を構成し得る。スクリードアセンブリは牽引車両に取り付けられていてもよい。スクリードアセンブリは、舗装方向において牽引車両の後ろで牽引されるよう構成されていてもよい。スクリードアセンブリは、舗装材料、特にアスファルト舗装材料を路盤上に締固めるよう構成されていてもよい。スクリードアセンブリは、舗装材料、特にアスファルト舗装材料を路盤上で平らにするよう構成されていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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