EP1036883B1 - Verfahren zum Beheizen der Einbaubohle eines Strassenfertigers, sowie entsprechender Strassenfertiger - Google Patents

Verfahren zum Beheizen der Einbaubohle eines Strassenfertigers, sowie entsprechender Strassenfertiger Download PDF

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EP1036883B1
EP1036883B1 EP00105550A EP00105550A EP1036883B1 EP 1036883 B1 EP1036883 B1 EP 1036883B1 EP 00105550 A EP00105550 A EP 00105550A EP 00105550 A EP00105550 A EP 00105550A EP 1036883 B1 EP1036883 B1 EP 1036883B1
Authority
EP
European Patent Office
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heating
heating elements
screed
temperature
paving screed
Prior art date
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EP00105550A
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EP1036883A3 (de
EP1036883A2 (de
Inventor
Stephan Dipl.-Ing. Erasmus
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Joseph Voegele AG
Original Assignee
Joseph Voegele AG
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/48—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for laying-down the materials and consolidating them, or finishing the surface, e.g. slip forms therefor, forming kerbs or gutters in a continuous operation in situ
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C2301/00—Machine characteristics, parts or accessories not otherwise provided for
    • E01C2301/10—Heated screeds

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a paver according to the preamble of the independent claim 7.
  • the invention has for its object a method of the type mentioned and to specify a road paver suitable for carrying out the method, with which an energy saving and long Service life of the three-phase generator can be achieved.
  • the load on the alternator by alternating switching between at least two heating elements in the left and right screeds - halves reduced, see above that the three-phase generator can cool down or its critical operating temperature not reached.
  • This also relates Extending screed parts on the left and right halves of the screed, and if necessary also widened parts that also have to be heated. During the cycle, the three-phase generator therefore only needs about 50% of the deliver maximum performance.
  • the management section in the heating system monitors various operating parameters on the side of power generation and in the road to buy the declined Controlling performance to a permissible maximum, namely by modulated Switching between heating elements, whereby carried by the installation material Heat used profitably, energy saved and the three-phase generator, e.g. protected against overload under unfavorable operating conditions.
  • the clocking can then be activated in any case be when the operating temperature of the alternator by predetermined temperature value, e.g. 20 ° C, above the ideal operating temperature should be. As a rule, this is still far below the critical level Three-phase generator temperature threshold.
  • predetermined temperature value e.g. 20 ° C
  • the cycle times are expediently approximately 30 seconds. These are periods of time which have no noticeable influence on the quality of the installation or the tendency to become dirty the screed and make sure that none are clearly noticeable Temperature leaps occur in the screed.
  • the operating temperature of the three-phase generator can be measured with high reliability using temperature-sensitive resistors in its winding. Multiple temperature sensitive resistors are useful to monitor different temperature thresholds to be able to.
  • the current current value is measured by means of a current transformer and on the basis the power value is calculated and reported to the section.
  • a primary drive source Q usually a diesel engine, of the road paver, not shown drives a three-phase generator G, from the supply lines 1, 2 to two screed halves 3, 4 of the screed B or heating elements E integrated therein to lead.
  • the heating elements E are used to heat working components of the screed. These working components are, for example, tamper bars N, smoothing plates R and optionally provided pressure bars L, which are approximately at the temperature of the paving material must be heated so that the paving material does not adheres.
  • the heating device H has a control device C in which a microprocessor management section M is provided in which various operating parameters of the Paver and / or the screed is monitored and used to control the heating device be taken into account.
  • a heating pre-selection switch W connected, adjustable between positions "zero, automatic, manual” is. In the “zero” position, the heating device is switched off. In the “automatic” position the heating device H is controlled automatically, with an alternating cycle to protect the three-phase generator G and to save energy and to optimally regulate the maximum permissible heating output.
  • the heating device H operated permanently and with full heating power. The protective measures for the generator can also be activated in the "hand” position.
  • the microprocessor management section M receives information and measurements and confirmations from various connected facilities.
  • temperature-sensitive resistors are distributed, which differ Monitor operating temperature thresholds and by type of sensors T submit the respective measured values.
  • the output of the three-phase generator G is one Current monitoring D is provided for power control, which is also connected to the control device C is connected.
  • the current monitor D is a current transformer, which is the current value of one of the three phases of the alternator Section M reports. It is due to a symmetrical power rating of the load possible to get by with the measurement of only one phase and based on this measurement to calculate the power per phase.
  • the speed of the primary drive source Q is detected by a device Qn and reported to the control device C. Further an insulation monitoring device J is provided which is connected to the screed B is connected, is controlled by section M and a good or bad signal transmitted. Using a voltage regulator that is not highlighted, the Generator voltage kept constant at 230 V per phase towards zero. The insulation monitoring device J measures the resistance between the live and the Neutral against earth. Therefore, the heating elements must have a PE conductor be grounded. If an insulation fault occurs, the insulation monitoring device J triggers and reports the error. Section M then carries out troubleshooting and gives only fault-free circuits free.
  • contactors S1 to S5 From the microprocessor management section M several contactors S1 to S5 driven. Contactors S1 and S2 are included in supply lines 1, 2 and are controlled depending on the operating situation. It expediently acts are four-pole contactors. Another contactor S5 is for the power supply a possibly additional plank heating 7 provided, which either is operated permanently or, depending on the operating situation, is switched off.
  • Additional contactors S3, S4 are provided for sockets F, expediently Schuko and / or CEE sockets.
  • the CEE sockets and their leads are hedged. Due to the high temperatures in the screed B, the hedge must be used be made on the paver, expediently by a Motor protection switch.
  • the motor protection switch serves as line protection. fused are all other supply lines too. Because of the temperature compensation the motor protection switch can be set to the maximum permissible nominal current of the screed be interpreted.
  • the CEE sockets can be used for frequency-independent Devices, e.g. Lighting equipment. On the Schuko sockets, however, are likely only 50 Hz devices can be connected. Give the two shooters S3, S4 approval for CEE and Schuko sockets F depending on the operating state and alternative.
  • thermosensors provided on the working components in the screed A connected to the microprocessor management section M.
  • Sockets 8 attached to the screed B can be used for the heating elements of any extension parts 5, 6 attached to the power supply.
  • the release of the heating device depends on the section M Fulfills several conditions. These conditions for heating release are for example: heating pre-selection "manual or automatic"; depends on the Design of the three-phase generator G (heating only at nominal speed of the primary drive source, or enable heating at idling and at nominal speed) Confirmation the presence of idle speed or full throttle speed; Insulation monitoring device J not addressed; and second alternator temperature threshold not reached.
  • the heating device If the second three-phase generator temperature threshold is reached, then the heating device not released. The release takes place only after the Three-phase generator has cooled down and the heating pre-selector switch W is adjusted acknowledged to "zero".
  • An insulation monitoring acknowledgment switch, the microprocessor management section M and the insulation monitoring device J are in a control box on the paver (not shown).
  • the screed is connected via several wiring harnesses and CEE plugs (e.g. five wiring harnesses) connected to the control box.
  • the heating process begins, controlled by the Section M. After starting the heating process, the different heating combinations controlled and the power requirement calculated per combination. The combinations are then ranked according to their performance. Then every combination checked for validity. The combination with the greatest valid performance is Approved.
  • Thresholds Due to the linear characteristic of the temperature-dependent resistors, which in the Windings of the three-phase generator G are accommodated, several Thresholds are set. If due to extreme conditions the generator Reached 20 ° C above its ideal operating temperature (warning threshold), the Regulation in section M, also in the "manual" switch position, for a clock cycle. This means that, for example, the heating elements E in the left half of the screed have a predetermined period of time, e.g. 30 seconds, be turned off, and only the heating elements stay switched on in the right half of the plank. After this elapse The heating elements in the right half of the screed are switched off and those of the left half of the planks switched on again. This is repeated continuously.
  • a predetermined period of time e.g. 30 seconds
  • the shutdown temperature threshold is set just below the critical temperature the generator winding. If this switch-off threshold is reached, there is an immediate one Complete shutdown of the heating device. Only some, all or only can be clocked a heating element can be switched on and off.
  • the microprocessor management section M conducts the validity check of the release provided that the aforementioned conditions for heating release are met. Subsequently the section modulates the removed power to a maximum, so that the generator temperature always remains within the permissible range.
  • the screed or the heating elements E must be heated until the Working components N, R, L are heated so far that the installation material on them and not stuck to the screed. After the time required for heating has elapsed can be started with the installation.
  • the temperature of the paving material is about 170 ° C.
  • the temperature and the temperature storage capacity of the screed Temperature in the working components, e.g. Smoothing plates, vibrators, tamper bars and pressing bars, to keep approximately constant, is actually no longer the full performance needed. Therefore, the switching cycle is controlled so that the right and left sides of the planks can be switched on alternately over approx. 30 seconds.
  • the Three-phase generator G then only needs 50% of the total screed output deliver is less burdened. It also saves a lot of energy.
  • the Alternating clocking only activated when the screed is hot Paving material, i.e. during the installation phase. This happens after the paver's main switch is set to the "forward drive” position and the material conveying device is switched on and the diesel engine as the primary drive source runs at full throttle.
  • the power is modulated in the "Automatic" position so that it remains at an allowable maximum, e.g. proportional to the generator temperature.
  • the power is not modulated in the heating phase, but rather possibly clocked from a critical generator temperature.
  • the "automatic" position there are therefore two possibilities of influence, which are used alternatively or additively can be.
  • the "hand" position has, for example, at low ambient temperatures and / or cold installation material your justification.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie einen Straßenfertiger gemäß Oberbegriff des nebengeordneten Patentanspruchs 7.
Bei Straßenfertigem ist es aus der Praxis bekannt, Arbeitskomponenten der Einbaubohle entweder elektrisch oder mit Gas zu beheizen. Dies betrifft insbesondere die sogenannten Tamper-Leisten, die Glättbleche und gegebenenfalls vorgesehene Pressleisten. Diese Arbeitskomponenten müssen erhitzt werden, bis das ebenfalls heiße Einbaumaterial nicht mehr zum Ankleben neigt. Die Temperatur des Einbaumaterials, das von der Einbaubohle eingebaut wird, beträgt z.B. ungefähr 170°C. Das Beheizen muss während des Einbaus fortgesetzt werden. Bei einer elektrischen Einbaubohlenheizeinrichtung sind beispielsweise elektrische Heizstäbe in der Einbaubohle verteilt, die über einen von der Primärantriebsquelle, meist einem Dieselmotor, getriebenen Drehstromgenerator mit Drehstrom versorgt werden. Gängige Praxis ist es, die Einbaubohlen-Heizeinrichtung permanent und mit voller Leistung zu betreiben. Dadurch wird jedoch der Drehstromgenerator, insbesondere bei ungünstigen Betriebsbedingungen, extrem belastet und/oder wird beträchtliche Energie vergeudet.
Aus DE-A-195 37 691 ist es bekannt, bei einem Straßenfertiger jedes Heizelement über einen zugeordneten Thermostaten bei Überschreiten einer Maximaltemperatur bzw. bei Unterschreiten einer Minimaltemperatur individuell ab- oder einzuschalten. Auf diese Weise wird die Soll-Temperatur der von dem jeweiligen Heizelement beheizten Arbeitskomponente der Einbaubohle geregelt.
Aus GB-A-21 28 374 ist es bei einem Raumheizapparat mit mehreren elektrischen Heizstäben bekannt, wenigstens einige Heizstäbe getaktet ein- und auszuschalten. In Abhängigkeit von der detektierten Raumtemperatur wird die Taktung für diese Heizstäbe individuell variiert, bis der jeweilige Heizstab entweder ganz abgeschaltet oder permanent eingeschaltet bleibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und einen zum Durchführen des Verfahrens geeigneten Straßenfertiger anzugeben, mit denen eine Energieeinsparung und lange Standzeiten des Drehstromgenerators erzielbar sind.
Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und des nebengeordneten Anspruchs 7 gelöst.
Besteht aufgrund ungünstiger Betriebszustände die Gefahr einer Überbelastung bzw. Überhitzung des Drehstromgenerators, dann wird die Belastung des Drehstromgenerators durch abwechselndes Umschalten zwischen mindestens zwei Heizelementen im linken und rechten Einbanbohlen - Halften verringert, so dass sich der Drehstromgenerator abkühlen kann bzw. seine kritische Betriebstemperatur nicht erreicht. Dies bezieht auch Ausziehbohlenteile an den linken und rechten Grundbohlenhälften mit ein, und gegebenenfalls auch angebaute Verbreiterungsteile, die ebenfalls beheizt werden müssen. Während der Taktung braucht der Drehstromgenerator somit nur mehr etwa 50 % der maximalen Leistung abzugeben. Dabei wird der Erkenntnis Rechnung getragen, dass die heizten Arbeitskomponenten der Einbaubohle trotz Abschaltens ihrer Heizelemente eine relativ lange Nachlaufzeit haben, innerhalb derer keine spürbare Temperaturabsenkung eintritt, und dass auch in der Einbauphase das aufgeheizte Einbaumaterial genügend Wärme bereitstellt, so dass durch das Takten keine Einbau-Qualitätseinbuße eintritt und auch eine unzweckmäßige Verschmutzung der Arbeitskomponenten unterbleibt. Additiv wird die durch das Einbaumaterial mitgeführte Wärme berücksichtigt, um durch die Taktung Energie einzusparen und trotzdem eine genügende Beheizung der Bohle sicherzustellen. Zweckmäßig wird die Taktung ausschließlich während des Einbaubetriebs der Einbaubohle eingesteuert, um eine erstmalige Aufheizung der Einbaubohle nicht zu verzögern und die vom Einbaumaterial mitgeführte Wärme gewinnbringend dann zu nutzen, wenn der Straßenfertiger in Einbaufahrt ist und genügend Fremdwärme zur Verfügung steht.
Bei dem Straßenfertiger überwacht die Management-sektion in der Heizeinrichtung verschiedene Betriebsparameter auf der Seite der Stromerzeugung und im Straßen ertiger, um die abgenommene Leistung auf ein zulässiges Maximum zu steuern, und zwar durch moduliertes Umschalten zwischen Heizelementen, wobei vom Einbaumaterial mitgeführte Wärme gewinnbringend genutzt, Energie eingespart und der Drehstromgenerator, z.B. unter ungünstigen Betriebskonditionen, gegen Überlastung geschützt werden.
Zur Sicherheit des Drehstromgenerators kann in jedem Fall dann die Taktung eingesteuert werden, wenn die Betriebstemperatur des Drehstromgenerators um einen vorbestimmten Temperaturwert, z.B. 20°C, oberhalb der idealen Betriebstemperatur liegen sollte. Dies ist im Regelfall noch ausreichend weit unterhalb der kritischen Temperaturschwelle des Drehstromgenerators. Durch eine Wechseltaktung lässt sich die Belastung für den Drehstromgenerator so weit vermindern, dass dieser wieder bis auf die ideale Betriebstemperatur abkühlt.
Zweckmäßigerweise betragen die Taktzeiten ca. 30 Sekunden. Dies sind Zeitspannen, die keinen spürbare Einfluss auf die Einbauqualität oder die Verschmutzungsneigung der Einbaubohle haben und sicherstellen, dass keine deutlich spürbaren Temperatursprünge in der Einbaubohle auftreten.
Mitentscheidend für den Beginn der Taktung sind die Betriebsparameter "Fahrt des Fertigers, Förderung des Einbaumaterials und Nenndrehzahl der Primärantriebsquelle".
Mit hoher Zuverlässigkeit lässt sich die Betriebstemperatur des Drehstromgenerators mittels temperatursensitiver Widerstände in seiner Wicklung ermitteln. Mehrere temperatursensitive Widerstände sind zweckmäßig, um unterschiedlichen Temperaturschwellen überwachen zu können.
Falls eine gegebenenfalls bohlenübergreifende Zusatzheizung vorgesehen sein sollte, bleibt diese von der Wechseltaktung ausgeschlossen.
Über Schütze von der Sektion ansteuerbare Schuko- und/oder CEE-Steckdosen am Straßenfertiger und/oder der Einbaubohle gestatten es, zusätzliche Hilfseinrichtungen anzuschließen, z.B. Beleuchtungseinrichtungen für Wartung und/oder Nachtarbeit.
Mittels eines Stromwandlers wird der aktuelle Stromwert gemessen und auf der Basis des Stromwerts die Leistung errechnet, und der Sektion gemeldet.
Zweckmäßig sind an der Einbaubohle weitere Steckdosen vorgesehen, an denen sich Heizelemente von Verbreiterungsteilen der Einbaubohle anschließen lassen. Diese Heizelemente der Verbreiterungsteile können an der Wechseltaktung teilnehmen.
Anhand der Zeichnung werden das erfindungsgemäße Verfahren und ein Straßenfertiger mit einer Ausführungsform einer elektrischen Heizeinrichtung erläutert:
Fig. 1
ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer elektrischen Heizeinrichtung einer Einbaubohle eines Straßenfertigers.
Die wesentlichen Komponenten einer elektrischen Heizeinrichtung einer von einem nicht gezeigten Straßenfertiger geschleppten Einbaubohle B sind in dem Blockdiagramm in Fig. 1 schematisch dargestellt.
Eine Primärantriebsquelle Q, meist ein Dieselmotor, des nicht gezeigten Straßenfertigers treibt einen Drehstromgenerator G, von dem Versorgungsstränge 1, 2 zu den beiden Bohlenhälften 3, 4 der Einbaubohle B bzw. dort integrierten Heizelementen E führen. Die Heizelemente E dienen zum Beheizen von Arbeitskomponenten der Einbaubohle. Diese Arbeitskomponenten sind beispielsweise Tamper-Leisten N, Glättbleche R und gegebenenfalls vorgesehene Pressleisten L, die auf in etwa die Temperatur des Einbaumaterials aufgeheizt werden müssen, damit das Einbaumaterial nicht anhaftet.
Die Heizeinrichtung H weist eine Steuervorrichtung C auf, in der eine Mikroprozessor-Management-Sektion M vorgesehen ist, in der verschiedene Betriebsparameter des Fertigers und/oder der Einbaubohle überwacht und für die Steuerung der Heizeinrichtung berücksichtigt werden. An die Steuervorrichtung C ist ein Heizungs-Vorwahlschalter W angeschlossen, der zwischen Positionen "Null, Automatik, Hand" verstellbar ist. In der Stellung "Null" ist die Heizeinrichtung abgeschaltet. In der Stellung "Automatik" wird die Heizeinrichtung H automatisch gesteuert, und zwar mit einer Wechseltaktung zum Schutz des Drehstromgenerators G und zur Energieeinsparung und um die maximale zulässige Heizleistung optimal zu regeln. In der Stellung "Hand" wird die Heizeinrichtung H permanent und mit voller Heizleistung betrieben. Die Schutzmaßnahmen für den Generator können auch in der Stellung "Hand" aktiviert sein.
Damit die Mikroprozessor-Management-Sektion M verschiedene Betriebsparameter berücksichtigen kann, erhält sie Informationen und Messungen und Bestätigungen von verschiedenen, angeschlossenen Einrichtungen. In der nicht gezeigten Wicklung des Drehstromgenerators G sind temperatursensitive Widerstände verteilt, die unterschiedliche Betriebstemperatur-Schwellwerte überwachen und nach Art von Sensoren T die jeweiligen Messwerte abgeben. Ausgangs des Drehstromgenerators G ist eine Stromüberwachung D zur Leistungssteuerung vorgesehen, die ebenfalls an die Steuervorrichtung C angeschlossen ist. Die Stromüberwachung D ist ein Stromwandler, der den aktuellen Stromwert einer der drei Phasen des Drehstromgenerators der Sektion M meldet. Aufgrund einer symmetrischen Leistungsauslegung der Last ist es möglich, mit der Messung nur einer Phase auszukommen und anhand dieser Messung die Leistung pro Phase zu berechnen. Die Drehzahl der Primärantriebsquelle Q wird durch eine Einrichtung Qn erfasst und der Steuervorrichtung C gemeldet. Ferner ist eine Isolations-Überwachungseinrichtung J vorgesehen, die an die Einbaubohle B angeschlossen ist, von der Sektion M angesteuert wird und ein Gut- oder Schlecht-Signal übermittelt. Mittels eines nicht hervorgehobenen Spannungsreglers wird die Generatorspannung konstant auf 230 V pro Phase gegen Null gehalten. Das Isolationsüberwachungsgerät J misst den Widerstand zwischen stromführenden und dem Nulleiter gegen die Erdung. Deshalb müssen die Heizelemente über einen PE-Leiter geerdet werden. Tritt ein Isolationsfehler auf, löst das Isolationsüberwachungsgerät J aus und meldet den Fehler. Die Sektion M führt dann eine Fehlersuche durch und gibt nur fehlerfreie Stromkreise frei.
Von der Mikroprozessor-Management-Sektion M werden mehrere Schütze S1 bis S5 angesteuert. Die Schütze S1 und S2 sind in den Versorgungssträngen 1, 2 enthalten und werden je nach Betriebssituation angesteuert. Zweckmäßigerweise handelt es sich dabei um vierpolige Schütze. Ein weiterer Schütz S5 ist für die Stromversorgung einer gegebenenfalls bohlenübergreifenden Zusatzheizung 7 vorgesehen, die entweder permanent betrieben wird oder, je nach Betriebssituation ausgeschaltet ist.
Weitere Schütze S3, S4 sind vorgesehen für Steckdosen F, zweckmäßigerweise Schuko- und/oder CEE-Steckdosen. Die CEE-Steckdosen und ihre Zuleitungen sind abgesichert. Aufgrund der hohen Temperaturen in der Einbaubohle B muss die Absicherung am Straßenfertiger vorgenommen werden, zweckmäßigerweise durch einen Motorschutzschalter. Der Motorschutzschalter dient als Leitungsschutz. Abgesichert sind auch alle anderen Versorgungsstränge. Aufgrund der Temperaturkompensation kann der Motorschutzschalter genau auf den maximal zulässigen Nennstrom der Einbaubohle ausgelegt werden. Die CEE-Steckdosen sind nutzbar für frequenzunabhängige Geräte, z.B. Beleuchtungseinrichtungen. An die Schuko-Steckdosen dürften hingegen nur 50 Hz-Geräte angeschlossen werden. Die beiden Schütze S3, S4 geben die Freigabe für die CEE- und Schukosteckdosen F je nach Betriebszustand und altemativ.
Ferner können in der Einbaubohle an den Arbeitskomponenten vorgesehene Temperatursensoren A an die Mikroprozessor-Management-Sektion M angeschlossen sein.
An der Einbaubohle B angebrachte Steckdosen 8 sind nutzbar, um die Heizelemente von eventuell angebauten Verbreiterungsteilen 5, 6 an die Energieversorgung anzuschließen.
Die Freigabe der Heizungseinrichtung ist davon abhängig, dass die Sektion M die Erfüllung mehrerer Bedingungen feststellt. Diese Bedingungen zur Heizungsfreigabe sind beispielsweise: Heizungsvorwahl "Hand oder Automatik"; abhängig von der Auslegung des Drehstrom-Generators G (Heizung nur bei Nenndrehzahl der Primärantriebsquelle, oder Heizung bei Leerlauf- und bei Nenndrehzahl freigeben) Bestätigung des Vorliegens der Leerlaufdrehzahl oder der Vollgasdrehzahl; Isolationsüberwachungsgerät J nicht angesprochen; und zweite Drehstromgenerator-Temperaturschwelle nicht erreicht.
Ist die zweite Drehstromgenerator-Temperaturschwelle erreicht, dann wird die Heizeinrichtung nicht freigegeben. Die Freigabe erfolgt erst dann wieder, nachdem der Drehstromgenerator abgekühlt ist und der Heizungsvorwahlschalter W durch Verstellen auf "Null" quittiert hat.
Ein Isolationsüberwachungsquittierungsschalter, die Mikroprozessor-Management-Sektion M und das Isolationsüberwachungsgerät J befinden sich in einem Schaltkasten am Straßenfertiger (nicht gezeigt).
Die Einbaubohle wird über mehrere Leitungsstränge und CEE-Stecker (z.B. fünf Leitungsstränge) mit dem Schaltkasten verbunden.
Falls nach Aktivieren des Heizungsvorwahlschalters W die vorerwähnten Bedingungen zur Heizungsfreigabe erfüllt sind, fängt der Heizprozess an, gesteuert durch die Sektion M. Nach Start des Heizprozesses werden die verschiedenen Heizkombinationen angesteuert und der Leistungsbedarf pro Kombination berechnet. Die Kombinationen werden dann nach fallender Leistung geordnet. Anschließend wird jede Kombination auf Gültigkeit geprüft. Die Kombination mit der größten gültigen Leistung wird freigegeben.
Aufgrund der linearen Kennlinie der temperaturabhängigen Widerstände, die in den Wicklungen des Drehstromgenerators G untergebracht sind, können mehrere Schwellwerte festgelegt werden. Wenn durch extreme Bedingungen der Generator 20°C über seiner idealen Betriebstemperatur (Warnschwelle) erreicht, schaltet die Regelung in der Sektion M, auch in Schaltstellung "Hand", auf eine Taktung um. Dies bedeutet, dass beispielsweise die Heizelemente E in der linken Bohlenhälfte über eine vorbestimmte Zeitdauer, z.B. 30 Sekunden, abgeschaltet werden, und nur die Heizelemente in der rechten Bohlenhälfte eingeschaltet bleiben. Nach Verstreichen dieser Zeitdauer werden die Heizelemente in der rechten Bohlenhälfte abgeschaltet und diejenigen der linken Bohlenhälfte wieder eingeschaltet. Dies wird permanent wiederholt. Dadurch kann sich der Drehstromgenerator wieder abkühlen, vorausgesetzt es liegt kein Fehler vor, der zu einer weiteren Erhitzung führt. Eine weitere, sogenannte Abschalt-Temperaturschwelle ist festgesetzt knapp unter der kritischen Temperatur der Generatorwicklung. Wird diese Abschaltschwelle erreicht, erfolgt eine sofortige Komplettabschaltung der Heizeinrichtung. Es können getaktet nur einige, alle oder nur ein Heizelement ein- und ausgeschaltet werden.
Zur Gültigkeitsprüfung der Leistungsfreigabe werden nach Betätigen des Heizungsvorwahlschalters W die Leistungen der verschiedenen Heizkombinationen mit der Kennlinie der Generatortemperatur korreliert und dementsprechend freigegeben.
Ist der Heizungsvorwahlschalter W auf "Automatik" (Normalbetrieb) gestellt, dann führt die Mikroprozessor-Management-Sektion M die Gültigkeitsprüfung der Freigabe durch, sofern die vorerwähnten Bedingungen zur Heizungsfreigabe erfüllt sind. Anschließend moduliert die Sektion die abgenommene Leistung auf ein Maximum, so dass die Generatortemperatur immer im zulässigen Bereich bleibt.
Die Einbaubohle bzw. die Heizelemente E müssen solange aufgeheizt werden, bis die Arbeitskomponenten N, R, L so weit erhitzt sind, dass das Einbaumaterial daran und an der Bohle nicht festklebt. Nach Verstreichen der zum Aufheizen erforderlichen Zeit kann mit dem Einbau begonnen werden. Die Temperatur des Einbaumaterials beträgt ungefähr 170°C. Um in der Einbauphase aufgrund der durch das Einbaumaterial zugeführten Temperatur und der Temperaturspeicherfähigkeit der Einbaubohle die Temperatur in den Arbeitskomponenten, z.B. Glättblechen, Vibratoren, Tamperleisten und Pressleisten, in etwa konstant zu halten, wird eigentlich nicht mehr die volle Leistung benötigt. Deshalb wird die Wechseltaktung eingesteuert, so dass die rechten und linken Seiten der Bohlen wechselnd über ca. 30 Sekunden eingeschaltet werden. Der Drehstromgenerator G braucht dann nur noch 50 % der Bohlengesamtleistung zu liefern, wird dadurch weniger belastet. Außerdem wird beträchtlich Energie eingespart.
Bei einer Betriebstemperatur des Generators unterhalb der Warnschwelle wird die Wechseltaktung nur eingesteuert, wenn sich die Einbaubohle auf dem heißen Einbaumaterial befindet, d.h. während der Einbauphase. Dies geschieht, nachdem der Fahrhauptschalter des Fertigers auf die Stellung für "Vorwärtsfahrt" gestellt und die Materialfördervorrichtung eingeschaltet sind und der Dieselmotor als Primärantriebsquelle mit Vollgas läuft.
In der Aufheizphase wird bei der Stellung "Automatik" die Leistung moduliert, so dass sie an einem zulässigen Maximum bleibt, z.B. proportional zur Generatortemperatur. In der Stellung "Hand" wird in der Aufheizphase die Leistung nicht moduliert, sondern allenfalls ab einer kritischen Generatortemperatur getaktet. In der Stellung "Automatik" gibt es demzufolge zwei Einflussmöglichkeiten, die alternativ oder additiv eingesetzt werden können.
Die Stellung "Hand" hat beispielsweise bei niedriger Umgebungstemperatur und/oder kaltem Einbaumaterial ihre Berechtigung.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Beheizen der mit einer elektrischen Heizeinrichtung (H) ausgestatteten Einbaubohle (B) eines Straßenfertigers, wobei die Heizeinrichtung (H) von einem Drehstromgenerator (G) versorgte elektrische Heizelemente (E) zumindest in linken und rechten Einbaubohlen-Hälften (3, 4) aufweist, und wobei in der Einbauphase des Straßenfertigers die Heizelemente über eine Steuervorrichtung (C) einund ausgeschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, dass Heizelemente (E) der linken und rechten Einbaubohlen-Hälften (3, 4) in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur des Generators (G) oder der Betriebstemperatur des Generators (G) und der mit Einbaumaterial in Kontakt stehenden Einbaubohlen-Komponenten (N, R, L) durch periodisches wechselweises Ein- und Ausschalten abwechselnd getaktet werden, und dass bei der Taktung ein ausgeschaltetes Heizelement unmittelbar mit Ausschalten eines zuvor eingeschalteten Heizelements eingeschaltet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Taktung zumindest zwei der Heizelemente (E) der Einbaubohle (B) periodisch wechselweise einund ausgeschaltet werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ab Überschreiten einer um einen vorbestimmten Temperaturwert oberhalb einer idealen Generator-Betriebstemperatur liegenden Temperaturschwelle getaktet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktintervalle zwischen 15 Sekunden und 5 Minuten, vorzugsweise etwa 30 Sekunden, betragen.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass erst getaktet wird, wenn ein Fahrhauptschalter des Straßenfertigers auf "Vorwärtsfahrt", eine Einbaumaterial-Fördervorrichtung auf "Fördern" und eine Primärantriebsquelle (Q) auf "Nenndrehzahl" eingestellt sind.
  6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebstemperatur des Drehstromgenerators (G) mittels mehrerer, in die Generatorwicklung eingesetzter, temperaturabhängiger Widerstände (T) ermittelt wird, vorzugsweise mit mehreren Temperaturschwellen.
  7. Straßenfertiger mit einer Einbaubohle (B), in die eine elektrische Heizeinrichtung (H) eingebaut ist, die in linken und rechten Einbaubohlen-Hälften (3, 4) Arbeitskomponenten (N, R, L) zugeordnete Heizelemente (E) aufweist, die über eine einen Mikroprozessor aufweisende Steuervorrichtung (C) einzeln oder gruppenweise an einen Drehstromgenerator (G) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (C) eine Management-Sektion (M) aufweist, die mit Sensoren (T, A, D, J) für die Betriebstemperatur des Drehstromgenerators (G) und der Arbeitskomponenten (N, R, L) der Einbaubohle (B), für die Stromüberwachung bei der Leistungssteuerung und für die Isolationsüberwachung in der Einbaubohle, sowie mit einem Heizungs-Vorwahlschalter (W) und einer Drehzahlerfassung (Qn) einer Primärantriebsquelle (Q) des Straßenfertigers verbunden ist, und die eine Programmierung zum Einsteuem einer periodischen Wechseltaktung für mindestens zwei Heizelemente (E) in den linken und rechten Einbaubohlen-Hälften (3, 4) in Abhängigkeit zumindest von der Betriebstemperatur des Drehstromgenerators (G) aufweist.
  8. Straßenfertiger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (T) für die Betriebstemperatur des Drehstromgenerators (G) in dessen Wicklung angeordnete, temperatursensitive Widerstände zum Überwachen einer ersten Temperaturschwelle und einer Abschalttemperaturschwelle sind.
  9. Straßenfertiger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Einbaubohle (B) eine von der periodischen Wechseltaktung ausgeschlossene, bohlenübergreifende, wenigstens ein weiteres Heizelement (E) aufweisende Zusatzheizung (7) vorgesehen ist.
  10. Straßenfertiger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an die Managementsektion (M) zumindest Schütze (S3, S4) für Steckdosen (F) für 50 Hz- Geräte und/oder frequenzunabhängige Geräte angeschlossen sind, die sich am Straßenfertiger oder/und an der Einbaubohle (B) befinden.
  11. Straßenfertiger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an die Management-Sektion (M) wenigstens eine in Versorgungssträngen (1, 2), vorzugsweise zwischen einem Drehstromgenerator (G) und von der Management-Sektion (M) gesteuerten Schützen (S1, S2), angeordnete Stromüberwachung (D) mit einem den aktuellen Strom messenden Stromwandler angeschlossen ist.
  12. Straßenfertiger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstromgenerator (G) für den Betrieb der Heizeinrichtung (H) entweder nur bei Nenndrehzahl oder über den Drehzahlbereich zwischen Leerlauf und Nenndrehzahl ausgebildet ist.
  13. Straßenfertiger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Einbaubohle (B) zusätzliche, von der Management-Sektion (M) gesteuerte Steckdosen (8) zum Anschließen weiterer Heizelemente von Einbaubohlen-Verbreiterungsteilen (5, 6) vorgesehen sind.
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