在铺设材料时用于控制过程的方法和道路修整机技术

使用控制过程的方法，其中使用具有拖曳柱拖曳的浮动整平板并以铺设速率自推进的道路修整机以可选择的铺设厚度铺设层的时候，用于所述拖曳柱的锚定点可采用调平缸调节，而所述拖曳柱能够通过提升缸调节高度，所述整平板具有带至少一个夯实器的预压紧系统，该夯实器能以可选择的行程和可选择的频率运行，所述铺设过程自动地控制，用于铺设厚度的目标值输入到自动闭环控制系统，获得该整平板的实际设定角度、实际的铺设厚度和铺设速率并作为信息传输到该控制系统，该控制系统至少从传输的信号为作动元件产生作动信号，作动信号传输到作动元件并通过作动元件自动地执行，具有到目标值的实际铺设厚度控制和预压紧系统运行点的最优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及根据权利要求1前序部分的方法和根据权利要求7的前序部分的道路修整机。
技术介绍
从DE19836269A中已知一种方法，其中根据预定关系依赖整平板的采样设定角度而控制夯实器的频率。由于只有设定角度是唯一考虑的影响变量，操作者必须根据其自己的判断调节其它的影响变量，也即操作者不能直接控制铺设过程，而是必须自己选择某些机器参数，由此其通过依赖设定角度的夯实器频率的闭环控制而得到支持。选择需要输入的机器参数是操作者的责任，从而他最终实现所需的结果。从DE4040029A中已知一种方法，其中夯实器频率根据预定关系依赖铺设速率而改变。其它机器参数必须通过操作者选择和输入，从而没有可能直接控制铺设过程。从EPl 179636A中已知道路修整机，其整平板具有在预压紧系统中的夯实器，其中夯实器的旋转速度可在闭环控制回路中远程调节，以改变夯实器行程的频率。然而夯实器旋转速度的改变对预压紧结果的效果只是轻微的。从DE20010498U1已知的道路修整机具有在预压紧系统中整平板中的夯实器，其可以通过具有固定幅度——即固定的夯实器行程——的偏心驱动器驱动，并且任选具有用于修平板的振动设备。在修平板的背部设置有按压条，其永久地位于预压紧覆盖层的表面上，并液压地经受非零交叉(non-zero crosssing)力脉冲以产生高压紧。该按压条不构成预压紧系统的一部分。对于从EP1258564A已知的自动夯实器控制系统，夯实器频率或每单位行进距离夯实器条行进的行程数量可以被设置，或者根据铺设速度的改变自动地适应。夯实器行程不改变。夯实器频率对预压紧结果具有相对轻微的影响。从申请号09014516. 0的在先欧洲专利申请已知一条建议，即至少自动地改变夯实器行程，将不同的铺设参数考虑进去。这里也不可能直接控制过程，因为整平板的设定角度或设定角度在铺设过程中发生的改变没有考虑进去。整平板的设定角度明确地是预压紧系统的运行状态或运行点的非常有用的指示器，因为太平坦或太陡峭的设定角度不可避免地导致关于覆盖层的可实现压紧、平整度和结构的问题。而且，在实际中，用于道路修整机的调平系统或甚至自动调平系统是已知的，其典型地包括闭环控制回路并作动道路修整机的调平缸。至少一个传感器采样参考值和提供测量值，该测量值在系统中与目标值比较。操作者输入该目标值。然后系统为调平缸产生作动信号。如此控制铺设厚度，由此铺设厚度的其它必要的机器参数，例如夯实器行程、夯实器频率和铺设速率，都不考虑。机器参数必须由操作者最优地选择和应用。机器参数不是过程目标值，这暗示着操作者不能够设定需要获得的，也即某些铺设厚度。操作者可以说控制机器最终实现需要的结果。直接过程控制对于该方法是不可能的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于明确在介绍中提到的方法和用于实行该方法的道路修整机，其促进对铺设过程的直接控制而不加重操作者在选择正确机器参数中不适宜的高责任负担。所述目的通过权利要求1的特征和具有权利要求7的特征的道路修整机而得以解决。通过该方法，铺设过程得以直接地和极大地自动控制，因为闭环控制系统知道并考虑所有重要的过程目标值，并主要考虑整平板的设定角度作为另外的控制输入变量，以控制铺设厚度到目标值，而且最优化预压紧系统的运行点，使得目标的铺设厚度实现为具有铺设的最优化预压紧、最优化平整度和最优化结构，而具有运行组件最小的磨损和最小的能耗。设定角度，其作为持续获得和考虑的控制输入变量，能够作为对预压紧系统运行状态的重要指示由该控制系统处理，以防止设定角度在过程控制中升高，该角度太平坦或太陡峭将负面地影响实现的压紧、平整性和结构。该控制系统处理关于实际铺设速率和整平板的实际设定角度的信息，从而产生和执行有关铺设厚度的目标值的操作变量，由此在每种情况下实际的设定角度基本保持在预先选择的目标设定角度。用于通过偏心器驱动产生的夯实器行程的作动元件是可遥控的齿轮系，用于在铺设过程中根据本专利技术方法调节偏心度，其响应于夯实器行程的幅度。齿轮系可以机械地、液压地或电气地调节。该道路修整机也可以由相对未受训练的操作者驱动，用于具有高度方便性的铺设过程，而无需对不同铺设参数的关系的基本知识，从而由于直接的过程控制，将铺设厚度控制到目标值，也最优化预压紧系统的运行点。用于通过偏心器驱动产生的夯实器行程的作动元件是可遥控的齿轮系，其用于根据本专利技术方法在铺设过程中调节偏心度，其响应于夯实器行程的幅度。该齿轮系可以机械地、液压地或电气地调节。使用该道路修整机，可产生具有最优化平整度和最优化结构的铺设预压紧，其具有受控铺设厚度，由此采用该过程使用最小化的能耗能够实现运行组件的最小磨损。通过该方法的有利变形，在通过闭环控制系统的运行控制过程中产生作动信号， 其至少用于夯实器行程或夯实器频率或者甚至用于夯实器行程和夯实器频率，其然后由合适的作动元件执行，从而将设定角度作为控制输入变量考虑，夯实器主要参与均勻地实现正确的铺设厚度，其具有铺设的最优化的预压紧、平整性和结构。在该方法的其它变形中，产生和执行用于调平缸和/或提升缸的作动元件的额外作动信号，例如以辅助预压紧系统设定角度的目标值的维持，其通过牵引臂的锚定点的高度调节和/或通过提升缸提供的整平板的起伏实现。通过该方法的有利变形，作为操作的变量信息传输需要的实际铺设速率用于由闭环控制系统处理。铺设速率的改变引起用于作动元件的作动信号的自动改变，以保持基本恒定，即铺设厚度和设定角度。在该方法的可选变形中，铺设速率通过操作者选择或预选择，而作为干扰变量信息传输实际的铺设速率用于通过闭环控制系统处理。在该情况下，铺设速率可由控制系统获得以用于处理，但是能够通过操作者自由地选择。这是重要的，因为在实际中，需要选择铺设速率，从而使得需要的工作速率(铺设材料的质量通量、处理区域)能够匹配相应的条件或某些规格。因此尽管铺设过程的自动闭环或开环控制，为操作者提供对至少铺设速率的影响是有利的。在该方法的进一步变形中，闭环控制系统产生有关最优化性能的速度值或速度范围形式的铺设速率推荐，用于操作者的直接过程控制，操作者在铺设过程中执行或能够执行该推荐。有利地，至少一些或所有需要的信息作为控制输入变量在闭环控制系统中处理用于直接过程控制，以至少为夯实器行程或夯实器频率或夯实器行程和夯实器频率产生作动信号。伴随其，还能够产生和执行用于调平缸或提升缸的作动信号，以允许过程控制基本只通过闭环控制系统进行并释放操作者。在道路修整机的有利实施方式中，作动元件连接到控制系统，所述作动元件至少用于基于闭环控制系统产生的实际信号设定夯实器行程或者夯实器行程和夯实器频率。当执行这些作动信号并考虑铺设速率和主要地还有设定角度时，预压紧系统的预压紧输出最优化，以实现目标铺设厚度，使得不显著地改变设定角度。特定的预压紧输出，取决于夯实器行程和夯实器频率，即随着铺设速率的减小导致整平板升高和设定角度不利地减小，然而铺设速率的增加将导致相反的结果，即整平板下降和设定角度增加，其各自都具有不想要的副作用。为了在过程控制过程中排除或最小化该属性的副作用，可能有利的是在另一个实施方式中将额外的作动元件连接到闭环控制系统，用于基于控制系统产生的作动信号调节调平缸和/或提升缸，以避免或直接抵消设定角度的不期望本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．控制过程的方法，其中使用具有拖曳柱（８）拖曳的浮动整平板（３）并以铺设速率（Ｖ）自推进的道路修整机（１），在路肩高程（７）上以可选择的铺设厚度（Ｓ）铺设沥青或混凝土铺设材料（５）的层（６）的时候，用于所述拖曳柱（８）的锚定点（９）可采用调平缸（１０）调节，而所述拖曳柱（８）能够通过提升缸（２８）绕着所述锚定点（９）调节高度，所述整平板（３）具有带至少一个夯实器（１４）的预压紧系统（１３），该夯实器（１４）能以可选择的行程（Ｈ）和可选择的频率（Ｆ）运行，其特征在于：所述铺设过程（３６）自动地控制，用于铺设厚度（Ｓ）的目标值（ｉＳ）输入到自动闭环控制系统（２５），获得该整平板（３）的实际设定角度（α）、实际铺设厚度（Ｓ）和铺设速率（Ｖ）并作为信息传输到该控制系统（２５），该控制系统（２５）至少从传输的信号产生用于作动元件（１０’、２８’、２４、３３）的作动信号（Ｈ，Ｆ），作动信号传输到作动元件并通过这些元件自动地执行，具有到目标值（ｉＳ）的实际铺设厚度（Ｓ）控制和预压紧系统（１３）运行点的最优化，其中作动信号（Ｈ）至少产生用于夯实器行程，并通过可远程操作的齿轮系形式的作动元件（２４）执行，用于在铺设过程中为偏心驱动器产生的夯实器行程（Ｈ）调节偏心度。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·布施曼，拉尔夫·魏泽尔，阿希姆·奥伊尔，
申请(专利权)人：约瑟夫福格勒公司，
类型：发明
国别省市：DE