(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】2019523354
(43)【公表日】20190822
(54)【発明の名称】ハンドガイド式地面圧縮マシン
(51)【国際特許分類】
   E01C 19/34 20060101AFI20190726BHJP
   G08C 17/00 20060101ALI20190726BHJP
   G08C 19/00 20060101ALI20190726BHJP
【FI】
   !E01C19/34 A
   !G08C17/00 A
   !G08C19/00 G
   !E01C19/34 B
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】16
(21)【出願番号】2019504010
(86)(22)【出願日】20170718
(85)【翻訳文提出日】20190325
(86)【国際出願番号】EP2017000867
(87)【国際公開番号】WO2018019408
(87)【国際公開日】20180201
(31)【優先権主張番号】102016009086.3
(32)【優先日】20160726
(33)【優先権主張国】DE
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT
(71)【出願人】
【識別番号】592188715
【氏名又は名称】ボーマーク・ゲー・エム・ベー・ハー
【氏名又は名称原語表記】BOMAG GMBH
【住所又は居所】ドイツ連邦共和国 デー−56154 ボッパルト インドゥストリーゲビート・ヘラーヴァルト(無番地)
【住所又は居所原語表記】INDUSTRIEGEBIET HELLERWALD,D−56154 BOPPARD,BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
(74)【代理人】
【識別番号】110001818
【氏名又は名称】特許業務法人R&C
(72)【発明者】
【氏名】ラウクヴィッツ,ニールス
【住所又は居所】ドイツ連邦共和国 56112 ラーンシュタイン バーンホーフシュトラーセ 32アー
(72)【発明者】
【氏名】ラウクス,ロベルト
【住所又は居所】ドイツ連邦共和国 56566 ノイヴィート ウンタービュングシュトラーセ 15アー
【テーマコード(参考)】
2D052
2F073
【Fターム(参考)】
2D052AC01
2D052AD13
2D052BC01
2D052BC06
2D052CA07
2F073AA01
2F073AA33
2F073AB02
2F073BB01
2F073BB07
2F073BC02
2F073CC03
2F073CC05
2F073CC07
2F073CD11
2F073DD01
2F073DE12
2F073EE11
2F073EF09
2F073FF01
2F073FG01
2F073FG02
2F073GG01
2F073GG04
(57)【要約】
本発明は、上部構造体3、上部構造体3に配置された、少なくとも一本の駆動軸10、15、20を有する駆動装置4、駆動装置4によって駆動される圧縮板7、8を有する下部構造体5、及び、圧縮される地面の地面剛性を算出するための、少なくとも一つの加速度センサを含んだセンサ装置25を有し、センサ装置25の電気エネルギーの供給は、特にもっぱら、少なくとも一本の駆動軸10、15、20によって駆動される発電機26によって行われるハンドガイド式地面圧縮マシン1、特に、振動タンパ又は振動プレートコンパクタに関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハンドガイド式地面圧縮マシン(1)、特に、振動タンパ又は振動プレートコンパクタであって、
上部構造体(3)、
前記上部構造体(3)に配置された、少なくとも一本の駆動軸(10、15、20)を有する駆動装置(4)、
前記駆動装置(4)によって駆動される圧縮板(7、8)を有する下部構造体(5)、及び、
圧縮される地面の地面剛性を算出するための、少なくとも一つの加速度センサを含んだセンサ装置(25)を有するハンドガイド式地面圧縮マシン(1)において、
前記センサ装置(25)の電気エネルギーの供給は、特にもっぱら、少なくとも一本の前記駆動軸(10、15、20)によって駆動される発電機(26)によって行われることを特徴とするハンドガイド式地面圧縮マシン(1)。
【請求項2】
軸貫通駆動部(24)が少なくとも一本の前記駆動軸(10、15、20)と前記発電機(26)とを連結し、前記発電機(26)は前記軸貫通駆動部(24)を介して少なくとも一本の前記駆動軸(10、15、20)によって駆動されることを特徴とする、請求項1に記載のハンドガイド式地面圧縮マシン(1)。
【請求項3】
前記発電機(26)は、特に前記センサ装置(25)も、前記上部構造体(3)のハウジング(9)又は不平衡ハウジング(28)の外部に配置され、前記軸貫通駆動部(24)は前記ハウジング(9)又は前記不平衡ハウジング(28)を貫通していることを特徴とする、請求項2に記載のハンドガイド式地面圧縮マシン(1)。
【請求項4】
前記少なくとも一本の駆動軸(10、15、20)は、前記駆動装置(4)によって直接に駆動されるクランク軸(10)であることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のハンドガイド式地面圧縮マシン(1)。
【請求項5】
前記少なくとも一本の駆動軸(10、15、20)は、偏心歯車機構(27)又は不平衡伝動機構(19)を介して、前記駆動装置(4)によって駆動される偏心軸(15)又は不平衡軸(20)であることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のハンドガイド式地面圧縮マシン(1)。
【請求項6】
前記偏心軸(15)又は前記不平衡軸(20)は、前記駆動装置(4)の前記クランク軸(10)の駆動軸心(12)と、特に平行をなして、変位した偏心軸心(14)又は不平衡軸心(21)を有することを特徴とする、請求項5に記載のハンドガイド式地面圧縮マシン(1)。
【請求項7】
前記センサ装置(25)は、当該センサ装置(25)の測定結果をモバイル受信装置(29)に無線伝送するために形成された送信装置を含むことを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載のハンドガイド式地面圧縮マシン(1)。
【請求項8】
前記ハンドガイド式地面圧縮マシンは、当該ハンドガイド式地面圧縮マシン(1)のその他の構成部品に電流を供給するさらに別の発電機を有し、前記センサ装置(25)への電気エネルギーの供給はもっぱら前記第一の発電機(26)によって行われることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載のハンドガイド式地面圧縮マシン(1)。
【請求項9】
前記センサ装置(25)及び当該センサ装置に電流を供給する前記発電機(26)は一体のモジュールとして、特に追加装備として、形成されていることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載のハンドガイド式地面圧縮マシン(1)。
【請求項10】
前記センサ装置(25)は、長期的傾向と運転時間とを把握することのできるストレージユニットを有することを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載のハンドガイド式地面圧縮マシン(1)。
【請求項11】
前記センサ装置(25)は、前記センサ装置(25)の無線コンフィギュレーションを可能にする双方向無線インタフェースを装備していることを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載のハンドガイド式地面圧縮マシン(1)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はハンドガイド式地面圧縮マシン、特に、振動タンパ又は振動プレートコンパクタに関する。
【背景技術】
【0002】
冒頭に述べたタイプの振動タンパは、例えば、欧州特許第2434053号明細書から公知であり、冒頭に述べたタイプの振動プレートコンパクタは独国特許出願公開第102012017777号明細書から公知である。これらは、一般に、地面の当該強度を高めるために、アスファルト工及び土工において使用される。これらは、そのため、上部構造体、及び、当該上部構造体に配置された、少なくとも一本の駆動軸を有する駆動装置を有する。当該駆動装置は、通例、内燃機関例えばガソリン、ディーゼル又は液化ガスエンジンである。加えてさらに、冒頭に述べたハンドガイド式地面圧縮マシンは、当該駆動装置によって駆動される圧縮板を有する下部構造体を有する。振動タンパにあっては、当該圧縮板は、例えばタンパフットの一部であってよく、振動プレートコンパクタにあっては、振動板であってよい。当該駆動装置は、通例、例えば振動タンパの当該タンパフットを上下運動ないしタンピング運動させ又は振動プレートコンパクタの当該振動板を振動させる起振体又は振動発生器を駆動する。当該それぞれの圧縮板の当該タンピング運動ないし当該振動により、当該ハンドガイド式地面圧縮マシン下の当該地面はますます締め固められあるいは圧縮される。その間、当該ハンドガイド式地面圧縮マシンは当該地面の上を一つの作動方向に向かって運動させられ、こうして、所望の領域の地面を圧縮することができる。
【0003】
特に、搭載電気回路網及び/又はバッテリーを有するハンドガイド式地面圧縮マシンには、圧縮される地面の地面剛性を算出するためのセンサ装置を設けることが従来の技術から知られている。これは、特に、できるだけ効率的な作動運転を実現する点から見て、有益である。そのため、当該センサ装置は、一般に、加速度センサを含んでいる。当該地面剛性は圧縮度が増すと共に増大することから、操作員は、一定の地面剛性が達成されたことによって、当該地面が十分に圧縮された旨推定することができる。地面圧縮マシンの運転中に当該地面剛性をどのようにして算定することができるかは、例えば、欧州特許第2627826号明細書に開示されている。従来の技術において、当該センサ装置並びにディスプレイ装置は、当該ハンドガイド式地面圧縮マシンの当該搭載回路網ないしバッテリーによって作動させられる。ただし、搭載回路網を持たず、また、センサ装置に給電し得るような電気エネルギー源も設けられていないハンドガイド式地面圧縮マシン、特に、振動タンパ又は振動プレートコンパクタも存在する。したがって、搭載回路網の設けられていないこの種のシンプルなタイプのハンドガイド式地面圧縮マシンにあっては、当該地面剛性を算出するためのこの種のセンサ装置を使用することはできない。さらに、振動板によって圧縮度測定を行う公知のシステムにあっては、当該振動圧縮板にセンサが固定されるか若しくは当該マシンの当該上部構造体に当該センサが取り付けられる。当該圧縮板に当該配置が行われる場合には、厳しい運転条件と激しい振動に耐えるべく、特に十分に保護されたケーブルの使用が不可欠である。ただし、その代わり、作動ツールにて直接に測定が行われるために、当該測定精度は最良である。また、当該センサが振動絶縁された上部構造体に取り付けられる場合には、当該地面剛性を低い精度でしか算出することができないが、その代わり、当該ディスプレイを好適に一体組込みして、当該ケーブル布設の手間とコストを節減することができる。ただし、この場合、それにもかかわらず、エネルギー供給が不可欠であることから、ケーブル布設をまったく不要とすることはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】欧州特許第2434053号明細書
【特許文献2】独国特許出願公開第102012017777号明細書
【特許文献3】欧州特許第2627826号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そこで、本発明の目的は、とりわけ、シンプルなハンドガイド式地面圧縮マシンにあっても、圧縮される地面の当該地面剛性を算出するためのセンサ装置をできるだけ僅かなコストで作動させることのできる方途を開示することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的は、独立請求項に記載のハンドガイド式地面圧縮マシンによって達成される。好ましい発展態様は従属請求項に記載したとおりである。
【0007】
具体的には、上記目的の達成は、冒頭に述べたタイプのハンドガイド式地面圧縮マシンにおいて、当該センサ装置への当該電気エネルギー供給は、特にもっぱら、少なくとも一本の当該駆動軸によって、特に、直接に駆動される発電機によって行われことにより実現される。加えてさらに、当該発電機はもっぱら当該センサ装置に電気エネルギーを供給するのが特に好ましい。当該発電機は、例えば、ダイナモを含むかあるいはダイナモの原理に従って作動するものであってよい。当該発電機は、一般に、回転運動を利用して電気エネルギーを発生させるように形成されている。当該所要の回転運動は、当該発電機が、特に、直接にそれに連結されている駆動軸を駆動する駆動装置によって、とりわけ、直接に供される。当該駆動軸は当該駆動装置によって回転させられ、この回転が再び当該発電機に伝動され、当該発電機はそれによって電気エネルギーを発生させる。その際、当該発電機は、もっぱら、当該センサ装置に電気エネルギーを供給すると共に、特に、当該センサ装置と統合された一つのユニットを形成しているのが特に好適である旨判明した。発電機とセンサとからなるこのユニットは、一緒に、完全なキットとして組付けることが可能であり、付加的なケーブル布設は不要である。当該センサ装置へのこの種の電気エネルギー供給は特に高信頼度を有することが判明し、加えてさらに、特にコンパクトであり、しかも、当該センサ装置が駆動される例えばバッテリーの交換が不要であることから、基本的に保守不要であり、さらに、以下になお詳しく述べるように、追加装備用に適している。当該発電機が当該駆動装置の当該運転によって駆動されることにより、少なくともかつ特にもっぱら、当該地面圧縮マシンの作動運転中に、一貫連続して、当該センサ装置への当該電気エネルギー供給が確保されている。したがって、ハンドガイド式当該地面圧縮マシンには、特に、バッテリーを含んだ完全な搭載回路網が装備される必要はなくあるいは、当該センサ装置は搭載回路網から独立して作動運転可能である。本発明によるセンサ装置及び当該発電機が当該地面圧縮マシンのいずれか一本の駆動軸に容易に接続されることにより、シンプルな地面圧縮マシンにあっても本発明を低コストで実現することができる。“搭載回路網”として理解されるのは、特に、電気エネルギー蓄積装置例えば蓄電池とりわけ鉛蓄電池を有するユニットないしシステムである。さらに、当該搭載回路網は、当該電気エネルギー貯蔵装置に充電するための発電機を含んでいてよい。当該電気エネルギー貯蔵装置の充電によって、当該搭載回路網はさまざまな電装品に電気エネルギーを供給するが、ただし特にまさしく本発明によるセンサ装置には給電しない。
【0008】
当該発電機を駆動する一つの方途は、基本的に、例えば、発電ユニットを形成するために当該センサ装置の当該ステータ要素内に突出する磁石とりわけ永久磁石を当該駆動軸に直接取付けることによって、当該駆動軸自体を同時に当該発電機用の軸としても利用する点にある。さらに、連結手段例えばクラッチが設けられていてもよい。ただし、当該連結手段は、少なくとも一本の当該駆動軸と当該発電機とを連結する軸貫通駆動部であるのが好ましく、こうして、当該駆動軸の回転運動は当該軸貫通駆動部を介して当該発電機に伝動される。当該軸貫通駆動部とは、軸方向において当該駆動軸あるいは当該駆動軸の端面に固定されて、当該駆動軸の当該回転運動を当該発電機に伝動しあるいは当該回転運動を当該発電機のために利用可能とする一つの部品であり、例えば、とりわけ多角形状の連結ピンである。したがって、当該軸貫通駆動部は、少なくとも部分的に、当該駆動軸の同軸的延長部を表している。
【0009】
好ましい実施形態において、当該センサ装置ないし当該発電機は、当該駆動軸の軸方向において当該駆動軸の当該端面に直接に連結しているか又はそれを覆って重なり合っている。ただし、当該地面圧縮マシンの当該上部構造体、例えば、当該駆動装置ないし当該駆動軸が少なくとも部分的にハウジングによって包囲被覆されている場合には、当該発電機は、特に当該センサ装置も、当該上部構造体のハウジングの外部に配置され、当該軸貫通駆動部が当該ハウジングを貫通するのが好適である。換言すれば、当該駆動軸は当該上部構造体のハウジングの内部に位置している。当該発電機及び、特に、当該センサ装置も、当該ハウジングの外部に配置されているために、それらは容易に組付け可能であると共に保守も容易に行うことができる。当該発電機の当該駆動と共に当該センサ装置への電気エネルギーの供給も可能とすべく、好ましくは、当該軸貫通駆動部は当該ハウジングを貫きあるいは当該ハウジング壁を貫通させられて、当該駆動軸とりわけその端面を当該発電機に連結する。こうして、当該センサ装置も同じく外から見ることができることとなり、かくて、当該センサ装置が補完的に、例えば、当該測定値及び/又は当該地面剛性及び/又は当該地面剛性と相関する示度が表示されるディスプレイ装置を含むようにすることができる。
【0010】
少なくとも一本の当該駆動軸は、好ましくは、当該駆動装置によって直接に駆動されるクランク軸であってよい。換言すれば、当該センサ装置に電気エネルギーを供給するための当該発電機は、直接にないし当該軸貫通駆動部を介して、当該駆動装置の当該クランク軸によって駆動される。当該クランク軸が当該駆動装置の一方の側でのみ突き出る駆動装置が設けられていてよい。この場合、このクランク軸は当該発電機を駆動するために利用される。他方で、当該駆動装置が、当該クランク軸が当該駆動装置の互いに背反する二つの側で該装置から突き出るように、形成されていることも同じく可能である。この態様は、当該駆動装置の一方の側に、当該クランク軸によって駆動される振動励起用の当該起振ユニットが配置される場合に特に好適であり、それゆえこの場合、当該発電機及び当該センサ装置のためのスペースはもはや存在していない。この場合、当該発電機は、かくて、当該駆動装置の当該反対側に突き出る当該クランク軸の当該他端によって駆動される。したがって、当該発電機は、当該地面圧縮マシンの当該起振ユニットがそれによって駆動されるさらに別のクランク軸区域とは反対側で当該駆動装置から突き出る当該クランク軸の一区域によって駆動される。このようにして、特に例えば振動タンパの場合に存在するような狭小なスペース事情にあっても、当該発電機と共に本発明によるセンサ装置を当該クランク軸によって駆動することができる。
【0011】
当該クランク軸を介した当該駆動に代えて、当該少なくとも一本の駆動軸は、偏心歯車機構又は不平衡伝動機構を介して、当該駆動装置によって駆動される偏心軸又は不平衡軸であってよい。例えば、振動タンパの場合、当該タンパフットの当該タンピング運動は、一般に、当該回転運動を当該タンパフットの直線的な上下運動に変換する連接棒が偏心取付けされた偏心輪の回転によって達成される。当該偏心輪は、偏心歯車機構、例えば、当該偏心輪と噛み合うピニオン、を介して当該駆動装置により、とりわけ、当該クランク軸を介して駆動される偏心軸上に着座している。換言すれば、当該振動タンパの当該上部構造体内には、当該偏心軸により、当該クランク軸以外にさらにもう一本の回転軸が位置しているということである。この偏心軸も、今や、当該発電機の駆動と共に、当該センサ装置の給電に援用することが可能である。当該振動プレートコンパクタは、通例、回転する不平衡体によって振動にもたらされる。当該不平衡体は、伝動機構(例えばベルト伝動又は流体伝動)を介して、当該駆動装置、例えば、当該駆動装置の当該クランク軸、によって駆動される不平衡軸上に位置している。したがって、振動プレートコンパクタの場合、当該駆動装置の当該クランク軸以外に、さらにもう一本の回転軸、この場合、当該不平衡軸、を、当該発電機の駆動と共に、当該センサ装置への当該電気エネルギー供給に利用することができる。その際、当該それぞれの軸への当該発電機の連結は、上述した実施形態と同様である。基本的に、当該発電機の当該連結には、当該ハンドガイド式地面圧縮マシンのハウジングに支持されたあらゆる軸が思量可能である。
【0012】
当該クランク軸の当該回転運動は、当該偏心歯車機構又は当該不平衡伝動機構を介して、当該偏心軸又は当該不平衡軸に伝動される。したがって、当該偏心軸又は当該不平衡軸は、当該駆動装置の当該クランク軸の駆動軸と、特に平行をなして、変位した偏心軸又は不平衡軸を有していてよい。当該それぞれの回転軸間の当該変位は、当該偏心歯車機構又は当該不平衡伝動機構によって達成される。したがって、対応する当該伝動機構の形成に応じ、当該偏心軸又は当該不平衡軸は当該地面圧縮マシン内で異なった位置を占めることができる。それゆえ、当該それぞれの軸に当該発電機を連結する多数のさまざまな方途が存在することから、当該それぞれの形成を、当該地面圧縮マシン、特に、その当該上部構造体の具体的なスペース事情、に適合させることが可能である。
【0013】
実際の使用にあたって、当該センサ装置は、当該センサ装置の測定結果をモバイル受信装置に無線伝送するために形成された送信装置を含むのが好適である旨判明した。当該モバイル受信装置は、例えば、当該ハンドガイド式地面圧縮マシンの当該操作員が通例すでに自分で所有しているタブレット型コンピュータ又はスマートフォンであってよい。互換性あるデータ伝送、例えば、WLAN、が利用される場合には、この種のモバイル端末機を、それを当該地面圧縮マシンの当該操作員がすでに携帯している限りで、受信機として使用することができる。そのため、スマートフォン又はタブレット型コンピュータには、そのために、当該センサ装置の当該送信装置の当該データを受信し、場合により、それを評価するための簡単なアプリケーションのインストールが行われていればよい。こうして、当該ハンドガイド式地面圧縮マシンに専用のディスプレイ装置若しくは評価装置を装備することは不要である。とりわけ、当該ディスプレイのためのエネルギー供給は不要であるが、それは当該モバイル受信装置が、普通、専用のエネルギー貯蔵器を備えているからである。
【0014】
本発明は、既存の電源の有無に係わりなく、特に、既存のハンドガイド式地面圧縮マシンへの追加装備としても適している。当該センサ装置も当該発電機及びその駆動連結手段も、搭載電子回路又はその他の部品への接続を行う必要がないことから、既存のシステムへの組付けに最適である。その上さらに、当該構成部品は非常にコンパクトであり、それゆえ、所要の空きスペースの点から見ても良好に組み込むことが可能である。したがって、本発明のさらに別の好ましい実施形態は、当該ハンドガイド式地面圧縮マシンの他の構成部品例えば点火プラグに電気エネルギーを供給する少なくとも一つのさらに別の発電機を有するハンドガイド式地面圧縮マシンに関しており、その際、当該センサ装置への電気エネルギーの当該供給は第一の当該発電機によって行われ、かつ、当該第一の発電機はもっぱら当該センサ装置のみに電気エネルギーを供給する。それゆえ、当該発電機及び当該センサ装置への当該電気エネルギー供給は、当該ハンドガイド式地面圧縮マシンのその他のすべての電気・電子部品とは電気的に完全に切り離されて形成されている。とりわけ、当該センサ装置は、その所要電流を、もっぱら、上述したようにして駆動される当該発電機から得ており、さらに別の電源例えばさらに別の発電機又はバッテリーないし蓄電池に依存せずに、完全に独立している。こうして、本発明による当該センサ装置は対応する当該発電機と共に、既存のハンドガイド式地面圧縮マシンに対し、それがすでに電子回路を有しているか否かに係わりなく、追加装備としても適している。またこれとは係わりなく、当該発電機付きの本発明によるセンサ装置はあらゆるハンドガイド式地面圧縮マシンに使用することが可能である。
【0015】
上記は、当該センサ装置及び当該センサ装置に電気エネルギーを供給する当該発電機が、一体のモジュールとしてあるいは相互連携する特にコンパクトな構造ユニット及び、特に追加装備として形成されていれば、とりわけ特に容易に実現可能である。当該センサ装置及び当該発電機は、そのため、特に好ましくは一つの共通のハウジング及び/又は通例の当該地面圧縮マシンに取り付けるための一つの共通の取付け装置を有している。したがって、両者は、好ましくは、一体の独立型ユニットとしてハンドガイド式地面圧縮マシンに組付け可能に形成されているため、それは、例えば、当該軸貫通駆動部を介して、当該駆動軸と連結されて、例えば当該上部構造体の当該ハウジングに固定されるだけでよい。かくて、既存の中古のハンドガイド式地面圧縮マシンにも、本発明によるセンサ装置及び、特に、当該最新の技術水準に基づく地面剛性算定システムを装備することが可能である。
【0016】
好ましい実施形態において、当該センサ装置はストレージユニットを含んでいる。当該ストレージユニットには、当該センサ装置の当該測定データが連続的に格納され、それから読み出し可能である。特に、当該ストレージユニットは、長期的な傾向及び運転時間の把握並びに観察を可能にする。当該ストレージユニットは、当該センサ装置から切り離されて設けられていてもよく、例えば、当該モバイル受信装置の一部として当該センサ装置の当該測定結果を受信することができる。
【0017】
さらに別の実施形態において、当該センサ装置は、当該センサ装置の無線コンフィギュレーションを可能にする双方向無線インタフェースを装備している。したがって、当該センサ装置は、当該測定結果の当該送信に加えてさらに、当該センサ装置のさまざまな機能を制御可能とするコンフィギュレーション命令の受信と実行を行うためにも形成されている。例えば、当該モバイル受信装置は、操作員の入力に応じてその種のコンフィギュレーション命令を送信するために形成されている。
【0018】
当該センサ装置が、できるだけ多くのさまざまな圧縮機器向けに、同一構造仕様とされていれば、製造コストはとりわけ好適なものとなる。場合によって必要となる当該適合化は、当該センサ装置の双方向式送信/受信装置を介したソフトウェア・パラメタリゼーションによって行われる。したがって、当該センサ装置に対する人手を介した調節操作は不要であり、必要な当該パラメータの当該入力は当該モバイル端末機を介して行われる。パラメタリゼーションの当該プロセスは機械読取り式コード例えばバーコード又はQRコード(登録商標)によって単純化することができ、これらのコードが相応した当該部品例えば圧縮機器及び/又はセンサ装置によって読み取られることになる。
【0019】
付加的な利点は、当該センサ装置の測定データを当該モバイル受信機の情報と結合することから得られる。この場合、例えば、当該受信機の当該ポジションデータ及び当該圧縮器の当該使用時間が当該マシン使用のドキュメンテーションを可能にする。例えば、達成可能な当該処理性能m/hが既知であれば、当該圧縮マシンの実際の当該作動時間の当該記録から、所定領域の材料量の圧縮も行われたか否かを知ることができる。
【0020】
当該センサ装置によって検知可能な実際の作動時間とエンジン稼動時間の当該比較によって、不要なアイドル時間を発見し、爾後的に、回避することが可能である。通例の操業時間カウンタは単に当該エンジン稼働時間を把握し、したがって、所要のエンジン保守間隔に関する手がかりを供するのみである。従来の方法では非生産的なアイドル時間を把握することはなかなか困難である。
【0021】
当該圧縮ディスプレイ及びその他の追加機能の供与は、インターネットベースの許可を介して、時間的にも場所的にも限定的にしか行われない。そのため、当該センサ装置を当該圧縮機器に標準装備として組み込み、当該圧縮又はその他のデータの当該ディスプレイを利用料の支払いに応じて可能とすることができよう。同様に、当該センサ装置が、しかるべきインフラストラクチャーが存在する場合に直ちに、WLANベースの測位を介して、定期的に当該マシンの操業箇所を通報するようにして、所在地監視を行うことも思量可能である。これによって、容易な方法で、盗難防止を実現することができる。
【0022】
以下、一連の図面に示した当該実施例を参照して、本発明を詳細に説明する。各図は以下を概略的に示している。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】振動タンパの概略的な側面図である。
【図2】振動プレートコンパクタの概略的な側面図である。
【図3】振動タンパの上部構造体の概略的な断面図である。
【図4】図2に示したIV線に沿った振動プレートコンパクタの概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
同一及び同一の作用を有する部品・部材は同一の符号で表されている。反復される部品・部材は、各図において、個別には符号表示されていない。
【0025】
図1及び2は、冒頭に述べたハンドガイド式地面圧縮マシン1を示しており、具体的には、振動タンパ(図1)及び振動プレートコンパクタ(図2)を示している。ハンドガイド式地面圧縮マシン1はそれぞれ、操作員が作動運転時にそれによって地面圧縮マシン1を当該地面上で操縦することのできる操縦ハンドル2を有している。図2に示した振動プレートコンパクタの操縦ハンドル2は、破線によって示したように、運搬ポジションへと折り畳むことができる。ハンドガイド式地面圧縮マシン1は上部構造体3を有し、同所に駆動装置4、通例、内燃機関例えばディーゼル又はガソリン又は液化ガスエンジン、が位置している。加えてさらに、地面圧縮マシン1は、圧縮板7、8を具備する下部構造体5を有している。圧縮板7は、当該振動タンパの場合、タンパフット6の下側端ないし当該地面側端を表すタンパプレートとして形成されている。圧縮板8は、振動板の形の地面接触プレートである。圧縮板7、8は、ハンドガイド式地面圧縮マシン1の作動運転時に、駆動装置4によって振動させられる。操作員は地面圧縮マシン1を、例えば、作動方向aに向かって地面上を操縦して、これによって、当該地面を圧縮する。図示実施例において、地面圧縮マシン1の上部構造体3はそれぞれ、地面圧縮マシン1のさまざまな構造体構成部品を収容するハウジング9を有している。
【0026】
図3は、図1に示した振動タンパの上部構造体3の断面図を示している。特に、図3は、ハウジング9に収容された当該振動タンパの構成部品を示している。駆動ユニット4は、駆動軸心12を中心として、クランク軸10を回転させる。特に、駆動装置4は、クランク軸10を介して、同じく駆動軸心12を中心として回転すると共に偏心輪13と噛み合うピニオン11を駆動し、当該偏心輪は、これによって、ピニオン11によって同じく回転させられる。具体的には、偏心輪13は偏心軸心14を中心として回転する。この回転運動を実現するために、偏心輪13は、偏心軸受16を介してハウジング9に回転可能に軸支されている偏心軸15を有する。偏心輪13には偏心継手17が偏心配置されており、当該偏心継手を介して連接棒18が偏心輪13に連結されている。当該振動タンパの作動運転時に、偏心輪13が回転し、これによって、連接棒18に規則的な上下運動がもたらされる。連接棒18はこの上下運動をタンパフット6に伝達し、こうして、圧縮板7を駆動する。ピニオン11と偏心輪13は互いに連携して、偏心軸15を駆動する偏心歯車機構27を形成する。換言すれば、偏心歯車機構27は、駆動装置4のクランク軸10の回転運動を偏心軸15に伝動する。偏心軸15は、こうして、クランク軸10がそれを中心として回転する駆動軸心12と平行をなして変位している偏心軸心14を中心として回転する。
【0027】
図3に示した本発明の図示実施例において、偏心軸15の、偏心輪13とは背反する端面側には、ハウジング9を貫通して、圧縮される地面の地面剛性を算出するために形成されたセンサ装置25の発電機26と連結された軸貫通駆動部24が配置されている。軸貫通駆動部24は、その端面側で、偏心軸15の機能を軸方向に延長させる役割を果たし、回転運動を偏心軸15から発電機26に伝達し、これによって、発電機26は、センサ装置25及び特にその加速度センサ及び送信装置への給電に利用される電流を発生させる。発電機26とセンサ装置25は、ハウジング9の外部に配置されている。この場合、一方で、当該振動タンパには当該構成部品を配置するのに十分な場所があり、他方で、これによって、センサ装置25と発電機26は、操作員にとって、例えば保守目的のために外部からアクセスすることができることとなる。また、センサ装置25及び発電機26の組付けも、こうして、外部から容易に実施することができる。発電機26とセンサ装置25とは、さらに、これら双方の要素を包囲する一つの共通のハウジングを有する連携モジュールとして形成されている。
【0028】
図3は同じく、軸貫通駆動部24、発電機26及びセンサ装置25が、駆動モータのクランク軸10によって駆動される別途実施形態も示している。当該別途実施形態において、軸貫通駆動部24は、クランク軸10の、ピニオン11とは背反する端面側に配置され、その際、クランク軸10は相反する二つの側で駆動装置4から突き出ている。この場合、軸貫通駆動部24は、クランク軸10の、ピニオン11に連結されていない側によって駆動される。軸貫通駆動部24は、クランク軸10が軸貫通駆動部24を回転させ、当該軸貫通駆動部がそれによって発電機26を駆動するようにして、直接にクランク軸10と連結されている。クランク軸10の、駆動装置4から突き出した第二の側のこの領域においても、本発明によるセンサ装置25を発電機26と共に配置するのに十分な場所が振動タンパに存在している。振動タンパは、その構造上からして上部構造体にあっても、圧縮される地面の当性に大きく依存した非常に高い振動が存在する。それゆえ、上記のようにセンサユニットを配置するのは、さまざまな点で好適である。当該地面剛性の測定は当該タンパの上部構造体の振動測定によって十分に正確であり、それと同時に、当該センサユニットのエネルギー供給を特に容易に実現することも可能である。
【0029】
図4は、図2の線IVに沿った振動プレートコンパクタの部分断面図を示している。当該振動プレートコンパクタの上部構造体3のハウジング9内には、同じく、駆動軸心12を中心としてクランク軸10を駆動する駆動装置4が位置している。クランク軸10は再び、不平衡伝動機構19を介して、不平衡軸20と連結され、不平衡軸20を不平衡軸心21を中心として回転させる。図示実施例において、不平衡伝動機構19はベルト駆動として形成されているが、ただし、例えば歯車伝動機構等であってもよい。不平衡軸20は軸受22を介して不平衡ハウジング28に軸支されて、不平衡ハウジング28内に位置する不平衡体23を担持している。不平衡軸20の回転によって、同じく、不平衡体23が不平衡軸心21を中心として回転させられ、これによって、圧縮板8が振動させられる。すでに振動タンパに関連して説明したように、本発明によるセンサ装置25と発電機26は、軸貫通駆動部24を介して、基本的に、当該ハウジングに軸支されたいずれの軸に配置されていてもよい。したがって、一実施形態において、軸貫通駆動部24は偏心軸20の一方の端面側に配置されている。軸貫通駆動部24は、不平衡ハウジング28ないし不平衡ハウジング28のハウジング壁を貫通して、不平衡軸心21を中心とした不平衡軸20の回転を発電機26に伝動し、当該発電機はそれによって駆動されて、センサ装置25のための電気エネルギーを生産する。当該振動プレートコンパクタの上部構造体は、その構造に起因して、地面剛性測定に限定的にしか適していない著しく減衰された振動を有する。その原因は、例えば、ハウジング9に対する、例えばゴム要素を介した、不平衡ハウジング28の振動絶縁にある。したがって、センサ装置25を不平衡軸20に直接に取り付けるのが、さまざまな点から見て、好適である。当該地面剛性の測定は、当該振動プレートコンパクタの不平衡ハウジング28での振動測定によって特に正確なものとなり、それと同時に、損傷され易いケーブル布設が不要となるために、センサ装置25のエネルギー供給を特に容易に実現することが可能である。さらに、不平衡軸20へのセンサ装置25の直接の取付けによって、さらにその他の機能のコスト的に好都合な統合が可能になる。これは、例えば、振動軸受22に関する状態監視をセンサ装置25に組み込むのにうってつけである。当該状態監視は、例えば、軸受温度の直接若しくは間接の測定によって行うことができよう。加えてさらに、転がり軸受固有の周波数を加速度信号から抽出し、こうして、この信号成分の評価によって損傷の有無を自動的に検知することが可能である。さらにその他の追加機能として、当該マシンの実際の作動時間の算出を思量することができる。センサ装置25の給電は専用の発電機26で行われるため、実際のアイドル時間を除いた、当該マシンの実際の運転時間のみを算出することができる。これにより、アイドル時間と切り離して、当該マシンの実際の稼動時間を算出することができるため、例えば、起振ユニットに関する保守間隔を延長することができる。
【0030】
同じく図3及び4に示したように、センサ装置25には、センサ装置25の測定結果及び/又は地面剛性の算定値を受信装置29とりわけモバイル受信装置29に伝送する送信装置が備えられている。モバイル受信装置29は、それによってプログラム、例えば、当該測定信号及び/又は算定された当該地面剛性値のディスプレイないし評価を行うために形成されたアプリケーションが実行される、ハンドガイド式地面圧縮マシン1の操作員の、例えば、タブレット型コンピュータ又はスマートフォンである。したがって、ハンドガイド式地面圧縮マシン1には別個のディスプレイ装置は不要であり、これにより、地面圧縮マシン1にさらなる改良・改修を施すことは不要であると共に、本発明を実現するためのコストを安価に保つことができる。
【0031】
さらに、図3及び4から、センサ装置25と発電機26はモジュールとして形成されている旨判明する。センサ装置25と発電機26は、ハンドガイド式地面圧縮マシン1ないしハウジング9の相応した組付けポジションに一緒に組付け可能な統一部品ないし独立したユニットとして形成されている。当該組付けは、すべての構成部品につき一緒に、一工程のみで行われる。本発明によるセンサ装置25及び発電機26を一台のハンドガイド式地面圧縮マシン1に統合するには、軸貫通駆動部24が駆動軸10、15、20と連結され、センサ装置25と発電機26から構成されたユニットが地面圧縮マシン1ないしハウジング9に固定されさえすればよい。したがって、本発明は、給電装置、搭載回路網又はそもそも何等かのタイプの電子回路を有しているか否かに係わりなく、既存のあらゆるタイプのハンドガイド式地面圧縮マシン1のための追加装備としても特に適している。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【国際調査報告】