EP1431460B1 - Strassenfertiger und Heizelement - Google Patents

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Publication number
EP1431460B1
EP1431460B1 EP03025449A EP03025449A EP1431460B1 EP 1431460 B1 EP1431460 B1 EP 1431460B1 EP 03025449 A EP03025449 A EP 03025449A EP 03025449 A EP03025449 A EP 03025449A EP 1431460 B1 EP1431460 B1 EP 1431460B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating
heating element
carrier material
conductor
wound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP03025449A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1431460A1 (de
Inventor
Michael Heindtel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Joseph Voegele AG
Original Assignee
Joseph Voegele AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Joseph Voegele AG filed Critical Joseph Voegele AG
Publication of EP1431460A1 publication Critical patent/EP1431460A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1431460B1 publication Critical patent/EP1431460B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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 road paver specified in the preamble of claim 1 and a type of heating element according to the preamble of claim. 8
  • the temperature of the paving material is about 170 ° C. It is usually heated before the start of installation and reheated during installation.
  • the working components may be the screed plates in the screed, the tamper bars, pressure bars or paving material containers. In practice, it is customary to mount on the heating area of the screed plate at least one electric Flachsammlungstab which is supplied by a three-phase alternator of the paver with three-phase current. Also in the Tampermann or optionally provided pressure bar at least one electrical FlachLCstab is introduced.
  • the well-known FlachLCstab consists for example of a drawn round tube, which is pressed flat, so that flat top and bottom sides arise.
  • a heating coil of a helical spring-wound heating wire is inserted serpentine and secured by a Keramikpulver thoroughlyung insulating and positioned.
  • Such Flachdiesstäbe can be produced only with a width just below 20 mm. Due to the design, effective heat transfer takes place essentially only in the middle region of the already narrow support surface, whereas in the edge regions of the support surface it is hardly heated. This results in an unfavorable heating pattern in the heating area of the working component. Furthermore, there are long heating times and uneven heating patterns.
  • the heating elements are formed with an integrated, slim connector housing at one end of the rod, which rises vertically from the heating element and easily damaged by the aggressive media used in the paver.
  • the connection housing When exchanging a flat heating element, always replace the connection housing together with the electrical connection cable. Due to the difficult heat transfer of Flachchipstabes a relatively high electrical supply power is needed. Usually in one Paver a plurality of such heating elements is installed, this means an undesirable high load on the alternator.
  • the flat heating element is conventionally clamped onto the screed plate with clamping screws that are upstanding from the screed plate and an overlying metal profile.
  • the clamping screws must be arranged laterally next to the heating element. Direct heating of the alley defined by the clamping screws in the heating area is not possible.
  • each planar heating element is a hollow metal rod with an inner resistance coil.
  • the flat heating elements have constant width over their length.
  • a planar electric heating element which contains in a rigid metal shell a jacket of thin sheet metal, which surrounds an insulated heating coil.
  • the heating coil is wound on a strip of asbestos over the length of the heating element of uniform winding density.
  • the thickness and width of the strip are constant over the length of the heating element.
  • the invention has for its object to provide a paver of the type mentioned above or a heating element for a paver with which an optimized heating with a desired heat pattern in each heating is possible.
  • the flat heating element can be well adapted to the heating area in its width and length and a contour contour tailored to the desired heating pattern, resulting in effective heat transfer over the entire width of the heating element.
  • the heating effect of the heating element can be variable over its length and width be. Variable means that in zones of the heating area where more heat is needed for a given heating pattern than in other zones, more heating is provided by the heating element per unit area. This can be achieved on the one hand by the outline of the wrapped with the heating element carrier material with constant winding density and / or by varying the winding density of the heating, wherein the carrier material substantially determines the shape and size of the heating element, and the heating element is adapted to the conditions on the substrate.
  • the optimal heat pattern can be achieved with moderate power consumption of the heating element.
  • the heat is distributed to an even greater width and / or length with an intermediate member.
  • the flat heating element is also suitable for tamper bars or pressure bars or containers to be heated.
  • the heating conductor should have band-shaped cross-section, so that it can be wrapped comfortably and tightly around the carrier material.
  • tungsten or a tungsten alloy may be used as the material for the heating conductor.
  • At least one second (or even further) heating conductor can be provided on the carrier material, which can be selectively activated. This may also be appropriate for redundancy, e.g. in case of failure of another heating conductor.
  • the heating element should be suitably wound around the carrier material so that the turns remain spaced from each other.
  • the winding density can be constant over the length of the carrier material, so that the heating element provides approximately the same heat output per unit area.
  • the winding density can be variable, ie, in zones of increased heat demand, the heating power per unit area is greater than in other areas of the heating element.
  • at least one further optionally activatable heating conductor is provided in a zone with increased heat demand.
  • an insulating layer may be provided on the side facing away from the heating area of the wound with the heating element carrier material.
  • the insulation layer drives the heat in the desired direction in the heating area, so to speak.
  • the insulating layer can be integrated in the heating element and / or mounted on an outer side of the heating element.
  • the carrier material wrapped with the heating element should be enclosed between flat cover plates, sealed in such a way that no aggressive media can penetrate.
  • the lower cover plate may form a heat-distributing intermediate member.
  • a heat-distributing intermediate member may be placed under the lower shroud.
  • the cover plates are sealed together in the edge region of the heating element.
  • the edge of the one, larger sized cover sheet is wrapped around the edge of the other cover sheet, and optionally soldered or welded or otherwise sealed.
  • the material for the cover plates is steel or aluminum.
  • the planar heating element may have a total thickness of only between 4.0 and 10.0 mm, suitably only about 5 to 6 mm, wherein carrier material needs to have a substantially uniform thickness between only 1.0 and 3.0 mm.
  • a conventional size screed plate is a flat heating element with a length between 0.9 and 1.2 m, preferably of about 1.1 m, and a width of about 50 to 100 mm, preferably about 60 mm, wherein the heating element is designed for a power consumption between 500 and 1000 watts, preferably of only about 600 watts.
  • the carrier material is at least one strip. However, it is quite conceivable to place a plurality of strips of the carrier material next to each other, and to wrap each strip with the or a heating conductor, so that the ends of the heating element are led out on the same side of the heating element.
  • the heating element breakthroughs are provided for fasteners with which the heating element is mounted in a conventional manner on the screed plate. The breakthroughs can be easily passed through the heating element. This improves the fit of the heating element under operational conditions thermal stress and vibration forces, and also the defined by the clamping screws lane is heated in the heating of the Glättbleches.
  • connection box on the heating element, and expediently on the side facing away from the heating area.
  • the connection box can be mounted via spacer elements or directly on the cover plate of the heating element.
  • a terminal block is provided in the connection box to connect the ends of the heating conductor and a connection cable and to be able to disconnect the connection during maintenance or replacement.
  • the connecting cable can be inserted through a lateral passage in the terminal box, so that detergent or other aggressive liquids do not stop there, but run off immediately.
  • connection cable feedthrough can serve a conventional, heat-resistant cable gland which is substantially horizontal in the position of use of the heating element on the working component.
  • the bushings for the heating conductor ends and / or the openings should be sealed with potting compound, so that no aggressive media penetrate into the interior of the heating element.
  • a paver F in Fig. 1 has a chassis 108 with front wheels 105 and rear wheels 106.
  • a Gutbunker 113 is disposed at the front end, behind which is a diesel engine with a three-phase generator 115 as the primary drive source 114.
  • a longitudinal conveyor 109 is stored with the paving as a template 111 behind the paver on the ground.
  • a transverse distribution device 110 is arranged, which homogenizes the template 111 and spreads laterally.
  • a screed 103 is towed, which rides on the template 111 and forms a ceiling layer 112.
  • the screed 103 has lower side Glättbleche 101, which are electrically heated with flat heating elements H. Furthermore, a tamper T is indicated, which works with an oscillating tamper strip 102 the built-in.
  • the Tamperology 102 may also be equipped with a heating element, not shown. In special embodiments of screeds 103 and pressure bars (not shown) may be provided, which are also heated with heating elements. It is also possible to heat containers of the paver F not shown with such heating elements.
  • the heating elements H are powered by the generator 115, for example, with three-phase current.
  • This in Fig. 2 Shining plate 101 shown is a steel plate on which a flat heating element H with clamping screws 3 is mounted.
  • the clamping screws 3 pass through openings 4 of the heating element H.
  • the heating element H is formed as an approximately rectangular strip, for example with a length of about 1.1 m and a width of about 60 mm.
  • Under the heating element H may be provided a heat-distributing intermediate member 1, for example a metal profile.
  • On the heating element H is a metal profile shown in broken lines 2. This structure is stretched with the clamping screws 3 on the screed 101.
  • a terminal box 6 is mounted, in which a connecting cable 7 is inserted horizontally. Dashed further components of the screed are also indicated at 5, if necessary. Contact the screed plate 102 and may require that there is a higher heat output per unit area is used in the screed plate 101, as in other areas.
  • the intermediate member 1 'could be significantly wider and / or longer than the heating element H.
  • the cross section of the planar heating element H in Fig. 3 is not to scale, but exaggerated for the sake of clarity.
  • the total height of the heating element H is only between 5 and about 10 mm.
  • at least one heating conductor L is spirally wound around a flat carrier material M.
  • the carrier material M for example, has the consistency of a cardboard plate and only a thickness of about 1.0 mm, has an outline shape, which is adapted to the desired heating area or the required heat or heating image of the working component to be heated.
  • Insulating layers 8 can be provided above and below the carrier material. Furthermore, it is expedient to provide above a thermal insulation 9 to selectively drive the heat down to the heating area.
  • This layer construction is covered by a lower cover plate 10 and an upper cover plate 11, wherein an edge 12 of the lower cover plate 10 is folded up around the edges of the upper cover plate 11 and secured thereto tightly. Dashed lines the terminal box 6 is indicated, which can be mounted with spacers 13 directly on the upper cover plate 11. A thermal insulation (not shown) could also be provided in the side areas.
  • the lower cover plate 10 forms a heat-distributing intermediate member, so that it may be possible to dispense with the separate intermediate member 1 or 1 '.
  • the junction box 6 with its spacer elements 13 expediently has a removable cover 6 a and a horizontal passage 6 b for the connecting cable 7.
  • a terminal block indicated by dashed lines 14 may be provided, at which the heating conductor ends introduced into the connection box 6 and the connection cable 7 are connected to one another. After removal of the cover 6a, the connecting cable 7 can only be solved when replacing the heating element H and then remain in place. If necessary. the heating conductor L is connected directly to the connecting cable 7.
  • the terminal box 6 then serves to determine the Schuleiterenden and the connecting cable, for example, to keep pulling forces from the heating element L.
  • Fig. 5 shows that the heating element L runs in, for example, wound transversely around the carrier material M windings 15, between which intermediate spacings 16 are present.
  • x indicates a higher turn density region
  • y indicates a lower turn density region.
  • the apertures 4 can extend, for example, through the carrier material between the windings 15.
  • the heating power per unit area is greater than in the area y.
  • the heating conductor L could alternatively be wound in the longitudinal direction of the carrier material M around this.
  • at least one further, preferably selectively activatable heating conductor can be wound in turns 15 'around the carrier material M, which, for example, enables a second heating stage.
  • the heating conductor L is according to Fig. 6 expedient a profiled heating wire with rectangular or oval band cross-section and a bandwidth b between 1.0 and 5.0 mm and a band thickness h between 0.1 and 0.5 mm.
  • the heating conductor L is placed with its flat side on the carrier material M and bent transversely to the strip thickness h.
  • Fig. 7 indicates that the openings 4 can alternatively be defined by two adjacent strips of the carrier material M. Each strip or at least one strip has a peripheral cutout 17 as enclosure of the opening 4. The respective heating conductor L is wound around the cutout edge, so that the surroundings of the opening 4 are heated. The Schuleiterenden are indicated at 18.
  • one strip (or two adjacent strips) of the carrier material M will suffice to produce a predetermined heating pattern in the heating area with the uniform or varying winding of the heating conductor or with more than one heating conductor.
  • the heating power per unit area can be varied by the winding density, or by the geometric outline of the support material M, and / or by means of at least one further heating conductor.
  • the carrier material M can be cut into a convenient shape to take into account the requirements in the heating already by its shape. A narrower area of the carrier material M with then shorter turns of the heating conductor provides a lower heating power than a wider area of the carrier material with longer turns. Since the heating conductor L is wound around the carrier material, the heating conductor adapts to any desired outline contour of the carrier material M.
  • Fig. 8 is as a heating element H a conventional heating rod (with round or, as shown, squashed flat cross section) stretched on the intermediate member 1, which rests flat on the heating of the Glättblechs 101 and distributes the heat in width and / or length in the heating area.
  • the intermediate member 1 is a metal profile (steel or light metal) or with a heat transfer medium, such as thermal oil, filled hollow body.
  • the heating element is clamped to the intermediate member 1 and the intermediate member 1 on the screed plate 101.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Straßenfertiger der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art sowie ein Heizelement gemäß Oberbegriff des Anspruchs 8.
  • Bei einem heißes Einbaumaterial verarbeitenden Straßenfertiger müssen Arbeitskomponenten so weit aufgeheizt werden, bis das Einbaumaterial nicht mehr zum Ankleben neigt. Die Temperatur des Einbaumaterials liegt bei ungefähr 170°C. Es wird meist vor Beginn eines Einbaus aufgeheizt und während des Einbaus weiterhin nachgeheizt. Die Arbeitskomponenten können die Glättbleche in der Einbaubohle, die Tamperleisten, Pressleisten oder Einbaumaterial-Behälter sein. In der Praxis ist es üblich, auf dem Heizbereich des Glättblechs wenigstens einen elektrischen Flachheizstab zu montieren, der von einem Drehstromgenerator des Straßenfertigers mit Drehstrom versorgt wird. Auch in die Tamperleiste oder eine gegebenenfalls vorgesehene Pressleiste wird wenigstens ein elektrischer Flachheizstab eingeführt. Der bekannte Flachheizstab besteht z.B. aus einem gezogenen Rundrohr, das flachgepresst wird, so dass ebene Ober- und Unterseiten entstehen. In das Flachrohr ist eine Heizwendel aus einem schraubenfederförmig gewickelten Heizdraht schlangenlinienförmig eingelegt und durch eine Keramikpulverschüttung isolierend gesichert und positioniert. Derartige Flachheizstäbe lassen sich nur mit einer Breite knapp unter 20 mm herstellen. Bauartbedingt erfolgt effektiver Wärmedurchgang im Wesentlichen nur im Mittelbereich der ohnedies schmalen Auflagefläche, während in den Randbereichen der Auflagefläche kaum geheizt wird. Daraus resultiert ein ungünstiges Heizbild im Heizbereich der Arbeitskomponente. Ferner ergeben sich lange Aufheizzeiten und ungleichmäßige Heizbilder. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Heizstäbe mit einem integrierten, schlanken Anschlussgehäuse an einem Stabende ausgebildet sind, das vom Heizstab vertikal hochsteht und durch die im Straßenfertiger verwendeten aggressiven Medien leicht Schaden nimmt. Bei einem Tausch eines Flachheizstabes ist stets das Anschlussgehäuse zusammen mit dem elektrischen Anschlusskabel auszutauschen. Aufgrund des erschwerten Wärmeübergangs des Flachheizstabes wird eine relativ hohe elektrische Versorgungsleistung benötigt. Da üblicherweise in einem Straßenfertiger eine Vielzahl solcher Heizstäbe eingebaut ist, bedeutet dies eine unerwünschte hohe Belastung des Drehstromgenerators.
  • Auf das Glättblech wird der Flachheizstab konventionell mit vom Glättblech hochstehenden Spannschrauben und einem aufliegenden Metallprofil niedergespannt. Die Spannschrauben müssen seitlich neben dem Heizstab angeordnet sein. Eine direkte Beheizung der von den Spannschrauben definierten Gasse im Heizbereich ist nicht möglich.
  • Bei einem aus US-B-6 318 928 bekannten Straßenfertiger sind auf dem Glättblech der Einbaubohle mehrere stabförmige flächige Heizelemente mit von oben einwirkenden Klemmvorrichtungen montiert. Zur Anpassung an ein gewünschtes Heizbild im Heizbereich wird entweder unter den flächigen Heizelementen eine wärmeverteilende Platte montiert oder werden die flächigen Heizelemente in dichterer Anordnung und größerer Anzahl direkt auf das Glättblech gespannt. Jedes flächige Heizelement ist ein hohler Metallstab mit einer inneren Widerstandswendel. Die flächigen Heizelemente haben über ihre Länge konstante Breite.
  • Aus DE-C-460 333 ist ein flächiges elektrisches Heizelement bekannt, das in einer starren Metallhülle einen Mantel aus dünnem Blech enthält, der eine isolierte Heizwendel umgibt. Die Heizwendel ist mit über die Länge des Heizelementes gleichförmiger Windungsdichte auf einen Streifen aus Asbest gewickelt. Die Dicke und Breite des Streifens sind über die Länge des Heizelementes konstant.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Straßenfertiger der eingangs genannten Art bzw. ein Heizelement für einen Straßenfertiger anzugeben, mit denen eine optimierte Beheizung mit einem gewünschten Heizbild im jeweiligen Heizbereich möglich ist.
  • Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder des Patentanspruchs 8 gelöst.
  • Das flächige Heizelement lässt sich in seiner Breite und Länge und einer für das gewünschte Heizbild maßgeschneiderten Umrisskontur gut an den Heizbereich anpassen, wobei sich eine effektive Wärmeübertragung über die gesamte Breite des Heizelementes ergibt. Die Heizwirkung des Heizelementes kann über seine Länge und Breite variabel sein. Variabel bedeutet, dass in Zonen des Heizbereiches, in denen für ein bestimmtes Heizbild mehr Wärme benötigt wird als in anderen Zonen, vom Heizelement pro Flächeneinheit auch mehr Wärme bereitgestellt wird. Dies lässt sich einerseits durch die Umrissform des mit dem Heizleiter umwickelten Trägermaterials bei gleichbleibender Windungsdichte und/oder durch Variieren der Windungsdichte des Heizleiters erreichen, wobei das Trägermaterial die Form und Größe des Heizelementes wesentlich bestimmt, und der Heizleiter an die Gegebenheiten am Trägermaterial angepasst ist. Das optimale Heizbild lässt sich mit moderater Leistungsaufnahme des Heizelements erzielen. Gegebenenfalls wird mit einem Zwischenglied die Wärme auf noch größere Breite und/oder Länge verteilt. Das flächige Heizelement ist auch für Tamperleisten oder Pressleisten oder zu beheizende Behälter geeignet.
  • Der Heizleiter sollte bandförmigen Querschnitt haben, damit er sich bequem und eng um das Trägermaterial wickeln lässt. Als Material für den Heizleiter bietet sich beispielsweise Wolfram oder eine Wolframlegierung an.
  • Um bedarfsabhängig die Heizleistung zeitweise oder permanent erhöhen und/oder das Heizbild wahlweise ändern zu können, kann wenigstens ein zweiter (oder noch weitere) Heizleiter auf dem Trägermaterial vorgesehen sein, der sich wahlweise aktivieren lässt. Dies kann auch aus Redundanzgründen zweckmäßig sein, z.B. bei Ausfall eines anderen Heizleiters.
  • Der Heizleiter sollte zweckmäßig so um das Trägermaterial gewickelt werden, dass die Windungen voneinander beabstandet bleiben. Die Windungsdichte kann über die Länge des Trägermaterials gleichbleibend sein, so dass das Heizelement in etwa durchgehend die gleiche Heizleistung pro Flächeneinheit erbringt. In Einsatzfällen, in denen der Heizbereich Zonen mit erhöhtem Wärmebedarf für ein bestimmtes Heizbild hat, beispielsweise weil in der Nähe wärmeaufnehmende Einrichtungen oder Massen angeordnet sind, kann die Windungsdichte variabel sein, d.h., dass in Zonen erhöhten Wärmebedarfs die Heizleistung pro Flächeneinheit größer ist als in anderen Bereichen des Heizelements. Gegebenenfalls ist in einer Zone mit erhöhtem Wärmebedarf wenigstens ein weiterer wahlweise aktivierbarer Heizleiter vorgesehen.
  • Um den Wirkungsgrad bei der Beheizung des Heizbereiches zu steigern, kann an der dem Heizbereich abgewandten Seite des mit dem Heizleiter umwickelten Trägermaterials eine Dämmschicht vorgesehen sein. Die Dämmschicht treibt die Wärme sozusagen in die gewünschte Richtung in den Heizbereich. Die Dämmschicht kann im Heizelement integriert und/oder auch auf einer Außenseite des Heizelementes angebracht sein.
  • Im Hinblick auf die groben Arbeitsbedingungen im Straßenfertiger, sollte das mit dem Heizleiter umwickelte Trägermaterial zwischen ebenen Abdeckblechen eingeschlossen sein, und zwar so abgedichtet, dass keine aggressiven Medien eindringen können. Das untere Abdeckblech kann ein wärmeverteilendes Zwischenglied bilden. Alternativ kann unter dem unteren Abdeckblech ein wärmeverteilendes Zwischenglied platziert werden.
  • Baulich einfach werden die Abdeckbleche im Randbereich des Heizelementes miteinander dicht verbunden. Beispielsweise wird der Rand des einen, größer zugeschnittenen Abdeckbleches um den Rand des anderen Abdeckbleches herumgeschlagen, und gegebenenfalls verlötet oder verschweißt oder auf andere Weise abgedichtet. Als Material für die Abdeckbleche eignet sich Stahl oder Aluminium. Das flächige Heizelement kann eine Gesamtdicke von nur zwischen 4,0 und 10,0 mm, zweckmäßigerweise von nur etwa 5 bis 6 mm haben, wobei Trägermaterial eine im Wesentlichen gleichförmige Dicke zwischen nur 1,0 und 3,0 mm zu haben braucht.
  • Für ein Glättblech konventioneller Größe eignet sich ein flächiges Heizelement mit einer Länge zwischen 0,9 und 1,2 m, vorzugsweise von etwa 1,1 m, und einer Breite von ca. 50 bis 100 mm, vorzugsweise etwa 60 mm, wobei das Heizelement für eine Leistungsaufnahme zwischen 500 und 1000 Watt, vorzugsweise von nur etwa 600 Watt, ausgelegt ist.
  • Das Trägermaterial ist wenigstens ein Streifen. Es ist jedoch durchaus denkbar, mehrere Streifen des Trägermaterials nebeneinander zu legen, und jeden Streifen mit dem oder einem Heizleiter zu umwickeln, so dass die Enden des Heizleiters an derselben Seite des Heizelementes herausgeführt werden. Im Heizelement sind Durchbrüche für Befestigungselemente vorgesehen, mit denen das Heizelement in konventioneller Weise auf dem Glättblech montiert wird. Die Durchbrüche können ohne weiteres durch das Heizelement geführt werden. Dadurch verbessert sich der Sitz des Heizelements unter betriebsbedingten thermischen Beanspruchungen und auch bei Vibrationskräften, und wird auch die von den Spannschrauben definierte Gasse im Heizbereich des Glättbleches beheizt.
  • In Bezug auf Wartungsfreundlichkeit und Betriebssicherheit ist es zweckmäßig, auf dem Heizelement einen Anschlusskasten vorzusehen, und zwar zweckmäßig auf der dem Heizbereich abgewandten Seite. Der Anschlusskasten kann über Distanzelemente oder direkt auf dem Abdeckblech des Heizelementes angebracht werden. Im Anschlusskasten wird gegebenenfalls eine Klemmenleiste vorgesehen, um die Enden des Heizleiters und ein Anschlusskabel anschließen und die Verbindung bei Wartung oder Austausch lösen zu können. Das Anschlusskabel kann durch eine seitliche Durchführung in den Anschlusskasten eingeführt werden, so dass Reinigungsmittel oder andere aggressive Flüssigkeiten dort nicht stehen bleiben, sondern sofort ablaufen. Als Anschlusskabel-Durchführung kann eine herkömmliche, hitzebeständige Kabelverschraubung dienen, die in der Gebrauchslage des Heizelements auf der Arbeitskomponente im Wesentlichen horizontal liegt. Die Durchführungen für die Heizleiterenden und/oder die Durchbrüche sollten mit Vergussmasse abgedichtet sein, so dass keine aggressiven Medien ins Innere des Heizelements eindringen.
  • Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1
    eine schematische Seitenansicht eines Straßenfertigers,
    Fig. 2
    eine Perspektivansicht eines Glättblechs mit darauf montiertem Heizelement,
    Fig. 3
    einen Querschnitt des Heizelements,
    Fig. 4
    eine Perspektivansicht des Heizelements,
    Fig. 5
    eine Perspektivansicht eines Details des Innenaufbaus des Heizelements,
    Fig. 6
    einen Abschnitt des verwendeten Heizleiters in perspektivischer Darstellung,
    Fig. 7
    eine Draufsicht auf einen Teil einer abgeänderten Ausführungsform, und
    Fig. 8
    eine Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform.
  • Ein Straßenfertiger F in Fig. 1 besitzt ein Chassis 108 mit Vorderrädern 105 und Hinterrädern 106. Auf dem Chassis ist am Vorderende ein Gutbunker 113 angeordnet, hinter dem sich als Primärantriebsquelle 114 ein Dieselmotor mit einem Drehstromgenerator 115 befindet. Zwischen dem Gutbunker 113 und dem hinteren Chassisende erstreckt sich eine Längsfördereinrichtung 109, mit der Einbaugut als Vorlage 111 hinter dem Straßenfertiger auf dem Boden abgelegt wird. Am hinteren Chassisende ist eine Querverteilvorrichtung 110 angeordnet, die die Vorlage 111 vergleichmäßigt und seitlich ausbreitet. An seitlichen Holmen 104 wird eine Einbaubohle 103 geschleppt, die auf der Vorlage 111 reitet und eine Deckenschicht 112 formt. Die Einbaubohle 103 besitzt unterseitige Glättbleche 101, die mit flächigen Heizelementen H elektrisch beheizt werden. Ferner ist ein Tamper T angedeutet, der mit einer oszillierend angetriebenen Tamperleiste 102 das Einbaugut bearbeitet. Die Tamperleiste 102 kann ebenfalls mit einem nicht gezeigten Heizelement bestückt sein. Bei speziellen Ausführungsformen von Einbaubohlen 103 können auch Pressleisten (nicht gezeigt) vorgesehen sein, die ebenfalls mit Heizelementen beheizt werden. Ferner ist es möglich, mit solchen Heizelementen nicht gezeigte Behälter des Straßenfertigers F zu beheizen. Die Heizelemente H werden vom Generator 115 beispielsweise mit Drehstrom versorgt.
  • Das in Fig. 2 gezeigte Glättblech 101 ist eine Stahlplatte, auf der ein hier flächiges Heizelement H mit Spannschrauben 3 montiert ist. Die Spannschrauben 3 durchsetzen Durchbrüche 4 des Heizelements H. Das Heizelement H ist als in etwa rechteckiger Streifen ausgebildet, beispielsweise mit einer Länge von rund 1,1 m und einer Breite von etwa 60 mm. Unter dem Heizelement H kann ein wärmeverteilendes Zwischenglied 1, z.B. ein Metallprofil vorgesehen sein. Auf dem Heizelement H liegt ein gestrichelt gezeigtes Metallprofil 2. Dieser Aufbau wird mit den Spannschrauben 3 auf das Glättblech 101 gespannt. Auf dem Heizelement H ist ein Anschlusskasten 6 montiert, in den ein Anschlusskabel 7 horizontal eingeführt ist. Gestrichelt sind ferner weitere Komponenten der Einbaubohle bei 5 angedeutet, die ggfs. das Glättblech 102 kontaktieren und es bedingen können, dass dort eine höhere Heizleistung pro Flächeneinheit in das Glättblech 101 gebraucht wird, als in anderen Bereichen. Das Zwischenglied 1' könnte deutlich breiter und/oder länger als das Heizelement H sein.
  • Der Querschnitt des flächigen Heizelementes H in Fig. 3 ist nicht maßstabsgerecht, sondern der Deutlichkeit halber übertrieben dargestellt. Die Gesamthöhe des Heizelementes H beträgt nur zwischen 5 und etwa 10 mm. Zur Wärmeerzeugung ist wenigstens ein Heizleiter L um ein flächiges Trägermaterial M spiralig gewickelt. Das Trägermaterial M, das beispielsweise die Konsistenz einer Kartonplatte und nur eine Dicke von etwa 1,0 mm hat, hat eine Umrissform, die an den gewünschten Heizbereich oder das benötigte Wärme- oder Heizbild der zu beheizenden Arbeitskomponente angepasst ist. Oberhalb und unterhalb des Trägermaterials können Isolierschichten 8 vorgesehen sein. Ferner ist es zweckmäßig, oberhalb eine Wärmedämmung 9 vorzusehen, um gezielt die Wärme nach unten zum Heizbereich zu treiben. Dieser Schichtenaufbau wird durch ein unteres Abdeckblech 10 und ein oberes Abdeckblech 11 abgedeckt, wobei ein Rand 12 des unteren Abdeckbleches 10 oben um die Ränder des oberen Abdeckbleches 11 umgeschlagen und daran dicht befestigt ist. Gestrichelt ist der Anschlusskasten 6 angedeutet, der mit Distanzelementen 13 direkt auf dem oberen Abdeckblech 11 montiert sein kann. Eine (nicht gezeigte) Wärmedämmung könnte auch in den Seitenbereichen vorgesehen sein. Das untere Abdeckblech 10 bildet ein wärmeverteilendes Zwischenglied, so dass ggf. auf das separate Zwischenglied 1 oder 1' verzichtet werden kann.
  • In der Perspektivansicht des flächigen Heizelementes H in Fig. 4 ist zu erkennen, wie die Durchbrüche 4 an den Positionen der Spannschrauben des Glättbleches das Heizelement H durchsetzen. Das flächige Heizelement H könnte jedoch auch ohne jeglichen Durchbruch ausgebildet sein. Der Anschlusskasten 6 mit seinen Distanzelementen 13 weist zweckmäßig einen abnehmbaren Deckel 6a und eine horizontal liegende Durchführung 6b für das Anschlusskabel 7 auf. Im Inneren des Anschlusskastens 6 kann eine gestrichelt angedeutete Klemmenleiste 14 vorgesehen, an der die in den Anschlusskasten 6 eingeführten Heizleiterenden und das Anschlusskabel 7 miteinander verbunden werden. Nach Abnahme des Deckels 6a kann beim Austausch des Heizelementes H das Anschlusskabel 7 nur gelöst werden und dann an Ort und Stelle verbleiben. Ggfs. ist der Heizleiter L direkt mit dem Anschlusskabel 7 verbunden. Der Anschlusskasten 6 dient dann zur Festlegung der Heizleiterenden und das Anschlusskabel, z.B. um Zugkräfte vom Heizleiter L fernzuhalten.
  • Fig. 5 zeigt, dass der Heizleiter L in z.B. quer um das Trägermaterial M gewickelten Windungen 15 verläuft, zwischen denen Zwischenabstände 16 vorliegen. x bedeutet einen Bereich höherer Windungsdichte an, während y einen Bereich geringerer Windungsdichte zeigt. Die Durchbrüche 4 können beispielsweise durch das Trägermaterial zwischen den Windungen 15 verlaufen. Im Bereich X ist die Heizleistung pro Flächeneinheit größer als im Bereich y. Der Heizleiter L könnte alternativ in Längsrichtung des Trägermaterials M um dieses gewickelt werden. Alternativ kann wenigstens ein weiterer, vorzugsweise wahlweise aktivierbarer Heizleiter in Windungen 15' um das Trägermaterial M gewickelt sein, der z.B. eine zweite Heizstufe ermöglicht.
  • Der Heizleiter L ist gemäß Fig. 6 zweckmäßig ein profilierter Heizdraht mit rechteckigem oder ovalem Band-Querschnitt und einer Bandbreite b zwischen 1,0 und 5,0 mm und einer Bandstärke h zwischen 0,1 und 0,5 mm. Der Heizleiter L wird mit seiner Flachseite auf das Trägermaterial M aufgelegt und quer zur Bandstärke h gebogen.
  • Fig. 7 deutet an, dass die Durchbrüche 4 alternativ durch zwei nebeneinanderliegende Streifen des Trägermaterials M definiert werden können. Jeder Streifen oder zumindest ein Streifen hat einen randseitigen Ausschnitt 17 als Umfassung des Durchbruches 4. Der jeweilige Heizleiter L wird um den Ausschnittsrand gewickelt, so dass auch die Umgebung des Durchbruches 4 beheizt wird. Die Heizleiterenden sind bei 18 angedeutet.
  • Im Regelfall wird ein Streifen (oder zwei nebeneinanderliegende Streifen) des Trägermaterials M ausreichen, um mit der gleichförmigen oder variierenden Wicklung des Heizleiters oder mit mehr als einem Heizleiter ein vorbestimmtes Heizbild im Heizbereich zu erzeugen. Die Heizleistung pro Flächeneinheit kann durch die Windungsdichte variiert werden, oder durch die geometrische Umrissform des Trägermaterials M, und/oder mittels wenigstens-eines weiteren Heizleiters. Das Trägermaterial M kann in eine jeweils zweckmäßige Form zugeschnitten sein, um den Anforderungen im Heizbereich schon durch seine Form Rechnung zu tragen. Ein schmalerer Bereich des Trägermaterials M mit dort dann kürzeren Windungen des Heizleiters erbringt eine geringere Heizleistung als ein breiterer Bereich des Trägermaterials mit längeren Windungen. Da der Heizleiter L um das Trägermaterial gewickelt wird, passt sich der Heizleiter an jede gewünschte Umrisskontur des Trägermaterials M an.
  • In Fig. 8 ist als Heizelement H ein üblicher Heizstab (mit runden oder, wie gezeigt, flach gequetschtem Querschnitt) auf das Zwischenglied 1 gespannt, das auf den Heizbereich des Glättblechs 101 flächig aufliegt und die Wärme in der Breite und/oder Länge in den Heizbereich verteilt. Das Zwischenglied 1 ist ein Metallprofil (Stahl oder Leichtmetall) oder ein mit einem Wärmeträgermedium, wie z.B. Thermoöl, gefüllter Hohlkörper. Über das obere Metallprofil 2 und die Spannschrauben 3 wird der Heizstab auf das Zwischenglied 1 und das Zwischenglied 1 auf das Glättblech 101 gespannt.

Claims (8)

  1. Straßenfertiger (F), mit einer Einbaubohle (103) und wenigstens einer mittels wenigstens eines elektrischen Heizelements (H) beheizten Arbeitskomponente, beispielsweise einem Glättblech (101) der Einbaubohle (103), wobei das Heizelement (H) wärmeübertragend an einem Heizbereich der Arbeitskomponente festgelegt und flächig ausgebildet ist und wenigstens eine Heizwendel enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizwendel wenigstens ein spiralig um flächiges Trägermaterial (M) gewickelter Heizleiter (L) ist, und dass die Umrissform des Trägermaterials (M) und/oder die Windungsdichte oder der Windungsverlauf des jeweiligen Heizleiters (L) durch Variierten innerhalb des Heizelementes (H) an ein vorbestimmtes Heizbild im Heizbereich der Arbeitskomponente angepasst ist bzw. sind.
  2. Straßenfertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizleiter (L) bandförmigen Querschnitt hat, mit seiner Flachseite auf das Trägermaterial (M) aufgelegt und quer zur Bandstärke gebogen ist.
  3. Straßenfertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Heizelement (H) mindestens ein weiterer, wahlweise an eine Stromversorgung anschließbarer Heizleiter (L) in Windungen (15') um das Trägermaterial (M) gewickelt ist.
  4. Straßenfertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Heizelementes (H) zumindest an der dem Heizbereich abgewandten Seite des mit dem Heizleiter (L) umwickelten Trägermaterials (M) eine Wärmedämmung (9) vorgesehen ist.
  5. Straßenfertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Heizleiter (L) umwickelte Trägermaterial (M) zwischen ebenen Abdeckblechen (10, 11) eingeschlossen ist, von denen das untere entweder ein wärmeverteilendes Zwischenglied bildet oder auf einem wärmeverteilenden Zwischenglied (1, 1') aufliegt, und dass die Abdeckbleche (10, 11) im Randbereich des Heizelements (H) dicht miteinander verbunden sind, vorzugsweise durch Umschlagen des Randes (12) eines Abdeckblechs (10) um den Rand des anderen Abdeckblechs (11).
  6. Straßenfertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im flächigen Heizelement (H) Durchbrüche (4) für Befestigungselemente (3) der Arbeitskomponente vorgesehen sind, und dass die Durchbrüche (4) entweder das Trägermaterial (M) zwischen beabstandeten Windungen (15, 15') des Heizleiters (L) durchsetzen, oder zwei Trägermaterialstreifen längsseitig nebeneinanderliegend angeordnet sind, von denen zumindest einer randseitig einen Ausschnitt (17) als Umfassung des Durchbruchs (4) aufweist, und dass der Heizleiter (L) gegebenenfalls lokal um den Ausschnittsrand gewickelt ist.
  7. Straßenfertiger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Heizbereich abgewandten Seite des flächigen Heizelements (H) ein Anschlusskasten (6) für ein Anschlusskabe (7) fixiert ist, vorzugsweise über Distanzelemente (13) und direkt auf dem Abdeckblech (11).
  8. Heizelement (H), das flächig ausgebildet ist und wenigstens eine Heizwendel zum elektrischen Beheizen eines Heizbereiches einer Arbeitskomponente eines Straßenfertigers (7) enthält, insbesondere einer Glättbohle (101), einer Tamperleiste oder einer Pressleiste (102), dadurch gekennzeichnet, dass die Heizwendel einen ersten und wenigstens einen zweiten, wahlweise mit Strom versorgbaren Heizleiter (L) umfasst, dass die Heizleiter (L) in Windungen (15, 15') spiralig um ein flächiges Trägermaterial (M) gewickelt sind, und dass die Umrissform des Trägermaterials (M) und/oder die Windungsdichte oder der Windungsverlauf der Heizleiter (L) durch Variieren innerhalb des Heizelementes (H) an ein vorbestimmtes Heizbild im Heizbereich angepasst ist bzw. sind.
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