EP2956584A1 - Verfahren zum beheizen einer einbaubohle eines strassenfertigers - Google Patents

Verfahren zum beheizen einer einbaubohle eines strassenfertigers

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EP2956584A1
EP2956584A1 EP13707801.0A EP13707801A EP2956584A1 EP 2956584 A1 EP2956584 A1 EP 2956584A1 EP 13707801 A EP13707801 A EP 13707801A EP 2956584 A1 EP2956584 A1 EP 2956584A1
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EP
European Patent Office
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electrical
power generator
screed
voltage
temperature
Prior art date
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Granted
Application number
EP13707801.0A
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English (en)
French (fr)
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EP2956584B1 (de
Inventor
Uwe Trox
Giuseppe ROMANO
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Ammann Schweiz AG
Original Assignee
Ammann Schweiz AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Ammann Schweiz AG filed Critical Ammann Schweiz AG
Publication of EP2956584A1 publication Critical patent/EP2956584A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2956584B1 publication Critical patent/EP2956584B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0014—Devices wherein the heating current flows through particular resistances
    • 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 for heating a screed equipped with an electric heater screed paver and a road paver, in particular for carrying out the method, according to the preambles of the independent claims.
  • electric heating rods are distributed in the screed at an electric Einbaubohlenikiein- direction, which are supplied via an f-driven by the prime mover, usually a diesel engine alternator with three-phase current.
  • a diesel engine alternator with three-phase current.
  • Common practice is to operate the screed heater permanently and at full power. As a result, however, the alternator, especially under unfavorable operating conditions, permanently high load and energy is wasted.
  • EP 1 036 883 A2 discloses a method for heating the paving screed of a paver in which, after the heating phase, in the actual paving Operation individual Hei elements of the heater clocked switched on and off. As a result, the average load of the generator can be reduced and the heat production of the heater adapted to the actual requirements. become.
  • this method has the disadvantage that a plurality of switching devices for the heating elements are required and the life of the heating elements is significantly reduced by the continuous switching on and off. This leads to increased investment and maintenance costs. Also comes with a simple intermittent one / Operation of individual heating elements to a sudden intermittent load of the generator, ws detrimental to its life. Likewise wi d the primary driving engine intermittently operated or loaded, which also detrimental to its
  • a first aspect of the invention relates to a method of heating a screed of a breed finished with a heating device having one or more electrical heating elements. These are preferably designed as Widestandsh i e1eraen e. However, it is also intended to use other electrical heating elements, such as quartz heaters. It is also conceivable to use other heating devices, eg gas burners, in addition to the electrical heating elements.
  • the one or more electric heating elements are supplied with a current generator with electric current, so that they produce heat according foeticiansdorf, for heating the screed. According to the invention, the heating power of the one or more electric heating elements of the heating device is changed by the fact that the electrical voltage with which this or these acted upon, is changed.
  • the electrical voltage with which the heating element (s) is applied, and thus the heating power of the heating device is changed by changing the electrical voltage generated in the upstream of the current generator.
  • Switching and / or regulating devices between the power generator and the one or more heating elements can be dispensed with.
  • the electrical voltage which is applied to at least some of the heating elements is changed by temporarily connecting these heating elements in star connection and temporarily in delta connection with the three-phase generator.
  • the electrical heating elements of the heater are configurable such that with them a symmetrical load of the alternator is possible.
  • the heating elements are each with. the voltage applied between the respective phases of the alternator, which connect them together.
  • the heating elements are each beauf chased with a much smaller electrical voltage.
  • a heating device which comprises at least two groups of electric heating elements which can be operated both in star connection and in delta connection with the three-phase generator, which is preferred
  • the electric voltage with which this is used is according to a preferred method variant. Heating elements are acted upon thereby dert that these groups are temporarily connected simultaneously in star connection with the power generator and / - or temporarily connected simultaneously in delta connection with the power generator, and temporarily connected in mutual Wechseitakt in star and delta connection to the power generator.
  • the electrical voltage with which the electrical heating element (s) of the heating device is applied depends on one or more operating parameters of the road! ' ertigers, the screed and / or the power generator changed.
  • Such parameters may be, for example, the temperatures of components, in particular of the working components, tamper bars, smoothing bends and / or pressure bars of the built-in oven, the temperature of the asphalt to be installed at a certain location within the asphalt paver, in particular directly in front of the screed, the speed of the paver and / or the winding temperatures of the power generator. This makes it possible to optimally adapt the heating of the screed to the respective requirements and circumstances.
  • the electrical voltage applied to the one or more electric heating elements when exceeding a temperature at the power generator, eg a measured at the winding of the power generator temperature, and / or when a temperature is exceeded the screed or near the Einbaubohie, eg a temperature of working components of the screed to reduce.
  • a temperature at the power generator eg a measured at the winding of the power generator temperature
  • the screed or near the Einbaubohie eg a temperature of working components of the screed
  • the electrical voltage with which the electrical heating element (s) are / are acted upon falls below a temperature at the current generator, e.g. a measured at the winding of the power generator temperature, and / or falls below a temperature at the screed or in the vicinity of the screed, e.g. a temperature of working grains of the screed, to increase.
  • a temperature at the current generator e.g. a measured at the winding of the power generator temperature
  • a temperature at the screed or in the vicinity of the screed e.g. a temperature of working grains of the screed
  • the electrical voltage applied to the one or more electric heating elements is temporarily adjusted such that the power generator runs in overload operation.
  • a very large heating power can be realized for a short time, which is advantageous, in particular, for heating the screed prior to the operation according to its intended use, because the heating time can thereby be shortened.
  • the electrical voltage with which the electrical heating element (s) are subjected to initial heating of the screed is adjusted such that the current generator operates in overload operation, preferably at maximum overload.
  • the electrical voltage is then reduced to a voltage at which the power generator runs in nominal load or part load mode.
  • the electrical voltage with which the electrical heating element (s) are applied starting from a voltage at which the current generator runs in the nominal load or partial load mode, depending on one or more operating parameters of the Road paver, the screed and / or the power generator is temporarily increased to a voltage at which the Stromgeneratcr in overload operation is running.
  • Such operation is particularly useful when a shorter part load operating phase is followed by a short term substantially increased heating energy demand, e.g. if after a break in which the screed is kept at a lower temperature than the operating temperature in order to save energy, it should be brought back to operating temperature as quickly as possible.
  • a second aspect of the invention relates to a road paver which is preferably suitable for carrying out the method according to the first aspect of the invention.
  • the paver includes. a screed, which is equipped with an electric heater with one or more electrical Heisimplantationn.
  • the one or more heating elements are preferably designed as Miderstandsheize.lemente.
  • the road paver also comprises a power generator for charging the heating element or elements with electric current for the purpose of generating heat.
  • the road paver has devices with which the electrical voltage with which the electrical heating element (s) are subjected during normal operation is selectively changed can be used to change the heat output of the heater,
  • the heating power of the screed can be adjusted without a and. Switching off the heating elements or regulate the control, whereby an energy-efficient operation is possible and the life of both the heating elements and the generator can be significantly improved.
  • the driving motor is constantly charged, whereby this is spared and in the case of an internal combustion engine, eg, diesel engine, fuel is saved.
  • the means for varying the electrical voltage with which the one or more electrical heating elements can be acted upon designed such that with them a change in the electrical voltage generated by the power generator possible
  • these devices are advantageously designed such that with them the excitation current of the power generator and / or the drive speed of the power generator can be changed, which then leads to change the electrical voltage generated by the power generator.
  • the power generator of the paver is designed as a three-phase three-phase generator.
  • the heating device comprises a plurality of electrical heating elements, with which the three phases of the alternator in the mungsgefflessen operation preferably symmetrically can be locked.
  • Such generators are relatively powerful, robust and inexpensive and also allow operation of multiple electrical heating elements either in star and delta connection.
  • the means for varying the electrical voltage with which the at least one electrical heating element is acted upon are designed such that these heating elements of the heating device can be connected to the current generator both in star connection and in delta connection.
  • the heating elements are each subjected to the electrical voltage which lies between the phases of the three-phase generator, which connect them to one another.
  • the heating elements are each subjected to a much smaller electrical voltage. This can be realized with the simplest Mittein zi ⁇ ei different power levels of the heater,
  • the heating device has at least two groups of electrical heating elements which can be operated independently of each other both in Ste n circuit as well as in delta connection with the alternator.
  • the means for varying the electrical voltage with which these groups are acted upon by electrical heating elements are designed such that with them these groups of heating elements both simultaneously in star connection and / or simultaneously in delta connection as well as alternately in star configuration. and can be connected in delta connection with the power generator. As a result, up to three different power levels of the heater can be realized with relatively little investment effort.
  • the devices include to change the electrical voltage, a controller, mid s which this voltage in dependence on one or more operating parameters of the paver, the screed and / or the power generator are preferably automatically changed, can.
  • the controller advantageously has means for determining specific temperatures at the power generator, preferably for determining a winding temperature of the power generator, and / or facilities for determining certain temperatures on the screed or in the vicinity of the screed, preferably for determining the temperature of working components of the Screed, and is designed in such a way da.ss with her the electrical voltage, wd. The el or the electrical heating elements are acted upon in the operation according to the intended operation, depending on the determined temperatures can be changed.
  • the control is configured in this way ? that the voltage applied to the electrical heating element (s) is / are exceeded when a temperature at the power generator is exceeded, for example a temperature measured at the winding of the power generator and / or when a temperature at the screed or in the vicinity of the screed is exceeded;
  • a temperature of working components of the screed can reduce, preferably to a predetermined value, thereby the power generator can be protected from overloading and / or unnecessarily large heating of the screed, which would be associated with unnecessary energy consumption, can be avoided
  • the controller is designed such that it the electrical voltage with which the one or more electric heating elements are applied, falls below a temperature at the power generator, for example, a winding temperature of the power generator, and / or falls below a temperature at the screed or in the vicinity of the Sinbaubohle, eg a certain temperature of Working components of the screed, ka n preferably increase to a predetermined value.
  • the heat output can be optimally adapted to the respective requirements as part of the load capacity of the power generator.
  • control is designed in such a way that it can temporarily set the electrical voltage that is applied to the electrical heating element (s) in such a way that the current generator runs in overload operation.
  • the controller comprises an operating mode in which the initial heating of the screed, the electrical voltage applied to the one or more electric heating elements is set such that the power generator is in overload operation, preferably at maximum Overload, and when a temperature at the power generator, preferably a certain winding temperature of the power generator, and / or exceeding a temperature at the Einbauboh- ie, preferably a certain temperature of working components of the screed, the electrical voltage with which the or the electric heating elements are acted upon, is reduced to a voltage at which the power generator errrt hominailast operation or in partial load operation runs.
  • the controller is designed such that it controls the electrical voltage with which the electrical heating element (s) are / are applied, starting from a voltage at which the current generator ira. Nominal load or partial load operation is in progress, depending on one or more operating parameters of the road paver, which may temporarily increase screed and / or the power generator to a voltage at which the power generator is operating in overload operation.
  • FIG. 1 schematically shows the heating device of the screed of a first road paver according to the invention
  • FIG. 2 shows schematically the heating device of the screed of a second inventive Strassenfer TM tiger, WAY FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 shows the diagram of a heating device of the screed of a first road paver according to the invention with associated control for carrying out the method according to the invention.
  • this heating device comprises as main components a three-phase three-phase generator 1, a plurality of heating element groups 2a-2x each comprising three identical electrical resistance heating elements 2, which are arranged in the screed 10 of the street! erti- gers, and a computer-aided control unit 3 for controlling hz ⁇ s. Adjustment of the heating power of the heating elements 2,
  • the groups 2a ⁇ 2x of Hei elements 2 are on a common voltage regulator, a common ground fault monitoring device 5 (Isoiationmesser, fault current monitoring), a common main contactor 6 (galvanic isolation) and each group 2a-2x on group-specific fuses 7a-7x (line protection) and Leis - Switch 8a-8x (electronic or electromechanical) in star connection with the three phases LI, L2, L3 of the alternator 1 connected or connectable.
  • the generator 1, the voltage regulator 4, the ground fault monitoring 5 and the screed 10 are galvanically connected to each other for electrical equipotential bonding,
  • the generator 1 is equipped with a temperature sensor 9, from which the control unit 3 receives a generator temperature actual value Tg via the voltage regulator 4. In addition, the control unit 3 receives a generator voltage actual value ü via the voltage regulator 4.
  • the screed 10 has, for each heating element group 2a-2x, a temperature sensor 11a-11x assigned to this group, where a screed temperature in the area of the assigned heating element group 2a-2x is detected and connected to the control unit 3 in order to supply it with the respective temperature. Actual value Ta-Tx to be transmitted.
  • The. SrdInstitutiiberbobung 5 provides the control unit 3, the current isolation value IS and can be controlled by the control unit 3 for test or reset purposes T / R,
  • the main contactor 6 reports the control unit 3 its current switching state I / O and receives its
  • the circuit breakers 8a ⁇ 8x also receive their switching commands S2 from the control unit 3.
  • the setting or regulation of the heating power of the heating element groups 2a ⁇ 2x is carried out by the control unit 3. This tells the voltage regulator 4 a desired generator voltage Soilwert Us, which corresponds to a desired heating power, and then the voltage regulator changes the excitation current for the exciter winding 12th until the generator voltage actual value U corresponds to the generator voltage ground value üs.
  • the desired heating power or the generative voltage required for this purpose falls short of the voltage range of the generator that can be regulated by changing the excitation current, then the voltage can be further reduced
  • the desired heating power or the desired generator voltage Soil value Us can be determined by the control unit 3 in various ways.
  • control unit 3 it is possible for the control unit 3 to communicate a desired screed temperature, whereupon the control unit continuously compares the built-in furnace temperatures Ta-Tx determined with the temperature sensors 11a-x with the desired screed temperature and, according to a suitable algorithm, the required heating power and the associated generator voltage. Soils üs determined and set via the voltage regulator 4 let.
  • control unit 3 It is also possible to operate the control unit 3 programmatically to automated to achieve a certain temperature profile at the screed.
  • the control unit 3 has z, 3. via a "cold start ⁇ mode of operation 1s f in which they for the initial rapid heating of the screed 10, the generator voltage U increased by specifying a corresponding Generatcrlays- scll ü such that the power generator 1 at the beginning, as long as its windings are still cold, at maximum allowable overload runs and upon reaching a certain measured generator temperature Tg automatically reduced to a generator voltage ü at which the generator 1 runs in the nominal load or partial load operation.
  • the temperature sensor 9 serves as overload protection for the generator 1 in the present heating device. If the measured generator temperature Tg exceeds a specific threshold value, then the control unit 3 automatically reduces the requested generator voltage to relieve the generator 1.
  • FIG. 2 shows the diagram of a heater of the screed of a second Stras TM senfertigers invention with associated control for carrying out the inventive method.
  • This heater differs from that shown in Fig. I only in that instead of the simple circuit breaker for each heating element group 2a-2x has a switching unit 13a-13x, with which the respective group 2a ⁇ 2x by means of a switching command S of The control unit 3 can be connected either in star or delta connection with the three phases Ll f L2, L3 of the alternator 1 or can also be separated from the generator 1.
  • Reduction of the heating power the heating element groups 2a ⁇ 2 by the control unit 3 by means of the respective power chaiters 8a ⁇ 8x are not only intermittently switched on and off, as is the case with the heating device according to FIG. 1, but also, for example, also operated alternately in star and delta connection, which Preferably takes place in alternating cycles, or even exclusively in star connection, depending on how much heating power to be provided,

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beheizen einer mit einer Heizeinrichtung ausgestatteten Einbaubohle (10) eines Strassenfertigers, wobei die Heizeinrichtung elektrische Heizelemente (2) aufweist, welche zur Erzeugung der Heizwärme mit einein Stromgenerator (1) mit elektrischem Strom beaufschlagt werden. Zur Veränderung der Heizleistung der Heizeinrichtung wird die elektrische Spannung (U), mit welcher die Heizelemente (2) beaufschlagt werden, verändert, Es findet also zur Steuerung bzw. Regelung der Heizleistung eine Erhöhung oder Erniedrigung der am jeweiligen Heizelement (2) anliegenden elektrischen Spannung statt. Hierdurch wird ein energieeffizienter Betrieb möglich und die Lebensdauer sowohl der Heizelemente (2) als auch des Generators (1) kann deutlich verlängert werden. Ebenso wird der den Generator (1) antreibende Motor geschont und im Falle eines Verbrennungsmotors,. z.B. Dieselmotors, auch Kraftstoff gespart.

Description

Verfahren sws, Beheizen einer Einbaubohle eines
Strassenfartigers
ECHMISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beheizen einer mit einer elektrischen Heizeinrichtung ausgestatteten Einbaubohle eines Strassenfertigers sowie einen Strassenfertiger, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens, gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche . g Mm DE TECHNIK,
Bei Strassenfertigern ist es üblich, die Ar- beitskomponenten der Einbaubohle entweder elektrisch oder mit Gas zu beheizen. Dies betrifft insbesondere die so genannten Tamper-Leisten, die Glättbleche und gegebenenfalls vorgesehene Pressleisten. Diese Arbeitskomponenten müssen erhitzt werden, bis das ebenfalls heisse Einbauma- terial nicht mehr zum Ankleben neigt. Die Temperatur des Einbaumaterials, das von der Einbauhohie eingebaut wird, beträgt z.B, ungefähr 170 °C, Das Beheizen uss während des Einbaus fortgesetzt werden.
Bei einer elektrischen Einbaubohlenheizein- richtung sind, beispielsweise elektrische Heizstäbe in der Einbaubohle verteilt, die über einen von der Primärantriebsquelle, meist einem Dieselmotorf 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, dauerhaft hoch belastet und es wird Energie vergeudet.
Aus EP 1 036 883 A2 ist ein Verfahren zum Ee- heizen der Einbaubohle eines Strassenfertigers bekannt, bei welchem nach der Aufheizphase im eigentlichen Einbau- betrieb einzelne Hei elemente der Heizeinrichtung getaktet ein- und ausgeschaltet werden. Hierdurch kann die durchschnittliche Belastung des Generators gesenkt werden und die Wärmeproduktion der Heizeinrichtung an die tatsächlichen Erfordernisse angepasst. werden. Dieses Verfahren weist jedoch den Kachteil auf, dass eine Vielzahl von Schalteinrichtungen für die Heizelemente erforderlich sind und die Lebensdauer der Heizelemente durch das andauernde Sin- und Ausschalten deutlich reduziert wird, Dies führt zu erhöhten Investitions- und Unterhaltskosten Äuch Kommt es bei einem einfachen intermittierenden Ein/Aus Betrieb von einzelnen Heizelementen zu einer sprunghaft intermittierenden Belastung des Generators, w s abträglich für dessen Lebensdauer ist. Ebenso wi d der primär antreibende Motor intermittierend betrieben bzw. belastet, was ebenfalls abträglich für dessen
Lebensdauer ist und im Falle eines Verbrennungsmotors, z.B. Dieselmotors, zu einem erhöhten Kraftstoff erbrauch führt ,
DARSTELLUNG DER ER IMDtMG
Es stellt sich deshalb die Aufgabe, Verfahren urv Vorrichtungen zur Verfügung zu stellen, weiche die zuvor genannten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen oder zumindest teilweise vermeiden .
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst .
Entsprechend betrifft ein erster Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum Beheizen einer Einbaubohle eines S rasse fertigere mit einer Heizeinrichtung, welche ein oder mehrere elektrische Heizelemente aufweist. Diese sind bevorzugterweise als Wide standsh i e1eraen e ausgebildet . Es ist j edoch auch vorgesehen, andere elektrische Heizelemente einzusetzen, wie z.B. Quarzstrahler. Auch ist es denkbar, zusätzlich zu den elektrischen Heizelementen andere Heizvorrichtungen, z.B. Gasbrenner, zu verwenden . Das oder die elektrischen Heizelemente werden mit einem Stromgenerator mit elektrischem Strom beaufschlagt, so dass sie foestimmungsgemäss Wärme produzieren, zum Beheizen der Einbaubohle. Erfindungsgemäss wird die Heizleistung des oder der elektrischen Heizelemente der Heizeinrichtung dadurch verändert, dass die elektrische Spannung, mit welcher dieses oder diese beaufschlagt ierden, verändert wird.
Es findet also zur Steuerung bzw. Regelung der Heizleistung nicht ein Ein- und Ausschalten des oder der Heizelemente statt, wie aus dem Stand der Technik bekannt, sondern eine Erhöhung oder Erniedrigung der am jeweiligen Heizelement anliegenden elektrischen Spannung. Hierdurch wird ein energieeffizienter Betrieb möglich und die Lebensdauer sowohl der Heizelemente als auch des Generators kann deutlich verlängert werden. Ebenso wird der primär antreibende Motor geschont und im Falle eines Verbrennungsmotors, z.B. Dieselmotors, Kraftstoff gespart,
In einer bevorzugten Aus ührungsform des Verfahrens wird die elektrische Spannung, mit welcher das oder die Heizelemente beaufschlagt werden, und damit ein- hergehend die Heizleistung der Heizeinrichtung, dadurch verändert, dass die vora Stromgenerator erzeugte elektrische Spannung verändert wird.
Dieses wird mit Vorteil dadurch bewerkstelligt, dass der Erregerstrom des Stromgenerators verändert wird und/oder dass die Äntriebsdrehzahl des Stromgenera- tors verändert wird. Wie dies erreicht werden kann ist dem Fachmann bekannt und muss hier nicht genauer erläutert werden.
Insbesondere für den Fall, dass die elektrische Spannung ausschliesslich auf diese Vleise verändert wird, ergibt sich der Vorteil, dass auf aufwändige
Schalt- und/oder Regeleinrichtungen zwischen dem Stromgenerator und dem oder den Heizelementen verzichtet werden kann. Äuch wird hierdurch mit einfachen Mitteln eine stufenlose Veränderung der elektrischen Spannung und da- mit der von den Heizelementen abgenommenen Leistung möglich, wodurch sich sprunghafte Laständerungen am Stromgenerator vermeiden und eine präzise Temperaturführung erzielen lassen.
Wird im erfindungsge ässen Verfahren eine Heizeinrichtmig mit mehreren elektrischen Heizelementen, bevorzugterweise mit mehreren Widerstandene! elementen, verwendet , was bevorzugt ist, so ist es von Vorteil, als Stromgenerator für die Versorgung der Heizelemente mit elektrischem Strom einen Dreiphasen-Drehstromgenerator zu verwenden, Solche Generatoren sind leistungsfähig, robust und preisgünstig als Standard-Bauteile erhältlich.
In diesem Fall wird in einer bevorzugten Ver- fahrensvariante die elektrische Spannung, mit welcher umindest einige der Heizelemente beaufschlagt werden , dadurch verändert, dass diese Heizelemente zeitweise in Sternschaltung und zeitweise in Dreieckschaltung mit dem Drehstromgenerator verbunden werden. Bevorzugterweise sind die elektrischen Heizelemente der Heizeinrichtung derartig konfigurierbar, dass mit ihnen eine symmetrische Belastung des Drehstromgenerators möglich ist.
In Dreieckschaltung werden die Heizelemente jeweils mit. der elektrischen Spannung beaufschlagt, die zwischen den jeweiligen Phasen des Drehstromgenerators liegt, welche sie miteinander verbinden. In Sternschaltung werden die Heizelemente jeweils mit einer wesentlich kleineren elektrischen Spannung beauf chlagt. Hierdurch lassen sich mit einfachsten Mitteln auf erfindungsgemässe Weise zwei unterschiedliche Leistungsstufen der Heizeinrichtung realisieren.
Wird dabei eine Heizeinrichtung verwendet, Vielehe mindestens zwei Gruppen von elektrischen Heizelementen umfasst, die sowohl in Sternschaltung als auch in Dreieckschaltung mit dem Drehstromgenerator betreibbar sind, was bevorzugt ist, so wird gemäss einer bevorzugten Verfahrensvariante die elektrische Spannung, mit welcher diese. Heizelemente beaufschlagt werden, dadurch verän- dert, dass diese Gruppen zeitweise gleichzeitig in Sternschaltung mit dem Stromgenerator verbunden werden und/- oder zeitweise gleichzeitig in Dreieckschaltung mit dem Stromgenerator verbunden werden, und zeitweise im gegenseitigen Wechseitakt in Stern- und in Dreieckschaltung mit dem Stromgenerator verbunden werden. Hierdurch lassen sich mit einfachsten Mittein auf er indungsgemässe Weise bis zu drei unterschiedliche Leistungsstufen der Heizein- rAchtung realisieren,
In noch einer weiteren bevorzugten Äusführ- ungsform des Verfahrens wird die elektrische Spannung, mit welcher das oder die elektrischen Heizelemente der Heizeinrichtung beaufschlagt werden, in Abhängigkeit von einem oder mehreren Betriebsparametern, des Strassen!'ertigers, der Einbaubohle und/oder des Stromgenerators verändert. Derartige Parameter können beispielweise die Temperaturen von Bauteilen, insbesondere der Arbeitskomponenten, von Tamper-Leisten, Glättbiechen und/oder Pressleisten der Einbaubohie sein, die Temperatur des einzubauenden Asphalts an einem bestimmten Ort innerhalb des Strassenfertigers , insbesondere direkt vor der Einbaubohle, die Geschwindigkeit des Strassenfertigers und/oder die Wicklungstemperaturen des Stromgenerators. Hierdurch wird es möglich, die Beheizung der Einbaubohle optimal an die jeweiligen Erfordernisse und Gegebenheiten anzupassen .
So ist es gemäss einer bevorzugten Variante des Verfahrens vorgesehen, die elektrische Spannung, mit welcher das oder die elektrischen Heizelemente beaufschlagt werden, bei Überschreiten einer Temperatur am Stromgenerator, z.B. einer an der Wicklung des Stromgenerators gemessenen Temperatur, und/oder bei Überschreiten einer Temperatur an der Einbaubohle oder in der Nähe der Einbaubohie, z.B. einer Temperatur von Arbeits komponenten der Einbaubohle, zu reduzieren. Hierdurch kann der Strom- generator vor Überlastung geschützt werden und/oder eine unnötig grosse Aufheizung der Einbaubohle, welche mit ei- nein unnötigen Energieverbrauch einhergehen würde , vermieden werden.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante ist es vorgesehen, die elektrische Spannung, mit welcher das oder die elektrischen Heizelemente beaufschlagt werden, bei Unterschreiten einer Temperatur am Stromgenerator, z.B. einer an der Wicklung des Stromgenerators gemessenen Temperatur, und/oder bei Unterschreiten einer Temperatur an der Einbaubohle oder in der Nähe der Einbaubohle, z.B. einer Temperatur von Arbeitskornpo- nenten der Einbaubohle, zu erhöhen. Hierdurch kann die Heizleistung im Rahmen der Belastbarkeit des Stromgenerators optimal an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden .
In noch einer weiteren bevorzugten Ausfuhr- ungsform des Verfahrens wird die elektrische Spannung, mit welcher das oder die elektrischen Heizelemente beaufschlagt werden, zeitweise derart eingestellt, dass der Stromgenerator im Überlastbetrieb läuft. Hierdurch kann kurzzeitig eine sehr grosse Heizleistung realisiert werden, was insbesondere für das Aufheizen der Einbaubohle vor dem bestimrnungsgemässen Betrieb derselben von Vorteil ist, weil dadurch die Aufheizzeit verkürzt werden kann.
Entsprechend wird gemäss einer bevorzugten Verfahrensvariante zürn an änglichen Aufheizen der Einbaubohle die elektrische Spannung, mit welcher das oder die elektrischen Heizelemente beaufschlagt werden, derartig eingestellt, dass der Stromgenerator im Überlastbetrieb läuft, bevorzugterweise bei maximaler Überlast. Bei Überschreiten einer bestimmten am Stromgenerator gemessenen Temperatur, mit. Vorteil einer bestimmten Wicklungstemperatur des Stromgenerators , und/oder bei Überschreiten einer bestimmten an der Einbaubohle gemessenen Temperatur, bevorzugterweise einer bestimmten Temperatur von Är- beitskomponenten der Einbaubohle, wird die elektrische Spannung sodann auf eine Spannung reduziert, bei welcher der Stromgenerator im Nominallast- oder Teillastbetrieb läuft .
Auch kann es gemäss einer weiteren Verfahrensvariante bevor ugt sein, dass die elektrische Spannung, mit welcher das oder die elektrischen Heizelemente beaufschlagt werden, ausgehend von einer Spannung, bei welcher der Stromgenerator im Nominal last- oder Teillastbetrieb läuft, in Abhängigkeit eines oder mehrerer Betriebsparameter des Strassenfertigers, der Einbaubohle und/oder des Stromgenerators vorübergehend erhöht wird auf eine Spannung, bei welcher der Stromgeneratcr im Überlastbetrieb läuft. Ein solcher Betrieb ist insbesondere dann sinnvoll, wenn auf eine längere Teillast-Betriebsphase ein kurzfristiger wesentlich erhöhter Heizenergiebedarf folgt, z.B. wenn nach einer Betriebspause, in welcher die Einbaubohle zwecks Energieeinsparung auf einer niedrigeren Temperatur als der Betriebstemperatur gehalten wird, diese wieder möglichst schnell auf Betriebstemperatur gebracht werden soll.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen Strassenfertiger, welcher bevorzugterweise zur Durchführung des Verfahrens gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung geeignet ist. Der Strassenfertiger umfasst. eine Einbaubohle, welche mit einer elektrischen Heizeinrichtung mit einem oder mehreren elektrischen Heiselementen ausgestattet ist. Das oder die Heizelemente sind bevorzugterweise als Miderstandsheize.lemente ausgebildet. Auch umfasst der Strassenfertiger einen Stromgenerator zur Beaufschlagung des oder der Heizelemente mit elektrischem Strom zwecks Erzeugung von Wärme, Erfindungsgemä s verfügt der Strassenfertiger dabei über Einrichtungen, mit welchen die elektrische Spannung, mit der das oder die elektrischen Heizelemente im bestimmungsgemässen betrieb beaufschlagt werden, gezielt verändert werden kann, zur Veränderung der Heizleistung der Heizeinrichtung,
Bei den erfindungsgemässen Strassenfertigern lässt sich die Heizleistung der Einbaubohle ohne ein Ein- und. Ausschalten des oder der Heizelemente steuern bzw. regeln, wodurch ein energieeffizienter Betrieb möglich wird und die Lebensdauer sowohl der Heizelemente als auch des Generators deutlich verbessert werden, kann. Ebenso wird der antreibende Motor konstant belastet, wodurch dieser geschont wird und im Falle eines Verbrennungsmotors, z.B, Dieselmotors, Kraftstoff gespart wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Strassenfertigers sind die Einrichtungen zur Veränderung der elektrische Spannung, mit welcher das oder die elektrischen Heizelemente beaufschlagbar sind, derartig ausgebildet, dass mit ihnen eine Veränderung der von dem Stromgenerator erzeugten elektrischen Spannung möglich
Hierzu sind diese Einrichtungen mit Vorteil derartig ausgebildet, dass mit ihnen der Erregerstrom des Stromgenerators und/oder die Antriebsdrehzahl des Stromgenerators verändert werden kann, was dann zur Änderung der von dem Stromgenerator erzeugten elektrischen Spannung führt .
Insbesondere für den Fall, dass die elektrische Spannung ausschliesslich durch Änderung des Erregerstrams und/oder der Generatordrehsahl verändert wird, ergibt sich der Vorteil, dass auf aufwendige Schalt- und./- oder Regeleinrichtungen zwischen dem Stromgenerator und den Heizelementen verzichtet werden kann und zudem eine stufenlose Veränderung der elektrischen Spannung möglich ist. Durch letztgenannte Massnahme können sprunghafte Laständerungen am Stromgenerator vermieden werden, was der Lebensdauer des Generators und des diesen antreibenden Motors, bevorzugterweise Dieselmotors, förderlich
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Stromgenerator des Strassenfertigers als Drei-- phasen-Drehstromgenerator ausgebildet. Zudem umfasst die Heiseinrichtung mehrere elektrische Heizelemente, mit denen die drei Phasen des Drehstromgenerators im bestim- mungsgemässen Betrieb bevorzugterweise symmetrisch beiastet werden können. Derartige Generatoren sind relativ leistungsfähig, robust und preisgünstig und ermöglichen zudem einen Betrieb von mehreren elektrischen Heizelementen wahlweise in Stern- und in Dreieckschaltung.
Entsprechend sind gemäss einer bevorzugten Verfahrensvariante die Einrichtungen zur Veränderung der elektrischen Spannung, mit welcher das mindestens eine elektrische Heizelement beaufschlagt wird, derartig ausgebildet, dass mit ihnen diese Heizelemente der Heizeinrichtung sowohl in Sternschaltung als auch in Dreieckschaltung mit dem Stromgenerator verbunden werden können. In Dreieckschaltung werden die Heizelemente jeweils mit der elektrischen Spannung beaufschlagt, die zwischen den Phasen des Drehstromgenerators liegt, welche sie miteinander verbinden« In Sternschaltung werden die Heizelemente jeweils mit einer wesentlich kleineren elektrischen Spannung beaufschlagt. Hierdurch lassen sich mit einfachsten Mittein zi^ei unterschiedliche Leistungsstufen der Heizeinrichtung realisieren,
Mit Vorteil weist die Heizeinrichtung mindestens zwei Gruppen von elektrischen Heizelementen auf, die unabhängig voneinander sowohl in Ste nschaltung als auch in Dreieckschaltung mit dem Drehstromgenerator betrieben werden können. Die Einrichtungen zur Veränderung der elektrischen Spannung, mit welcher diese Gruppen von elektrischen Heizelementen beaufschlagt werden, sind bei dieser Aus ührungsvariante derartig ausgebildet, dass mit ihnen diese Gruppen von Heizelementen sowohl gleichzeitig in Sternschaltung und/oder gleichzeitig in Dreieckschaltung als auch einander abwechselnd in Stern- und in Dreieckschaltung mit dem Stromgenerator verbunden werden können. Hierdurch lassen sich mit relativ geringem anlagentechnischen Aufwand bis zu drei unterschiedliche Leistungsstufen der Heizeinrichtung realisieren.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführ- ungsform des Strassenfertigers umfassen die Einrichtungen zur Veränderung der elektrischen Spannung eine Steuerung, mitte s welcher diese Spannung in Abhängigkeit von einem oder mehreren Betriebsparametern des Strassenfertigers, der Einbaubohle und/oder des Stromgenerators bevorzugterweise automatisiert verändert werden, kann.
Dabei verfügt die Steuerung mit Vorteil über Einrichtungen zur Ermittlung bestimmter Temperaturen am Stromgenerator, bevorzugterweise zur Ermittlung einer Wicklungstemperatur des Stromgenerators, und/oder über Einrichtungen zur Ermittlung bestimmter Temperaturen an der Einbaubohle oder in der Nähe der Einbaubohle, bevorzugterweise zur Ermittlung der Temperatur von Arbeitskomponenten der Einbaubohle, und ist dabei derartig ausgebildet, da.ss mit ihr die elektrische Spannung, wd. elcher das oder die elektrischen Heizelemente im bestim™ mungsgemässen Betrieb beaufschlagt werden, in Abhängigkeit von den ermittelten Temperaturen verändert werden kann .
Hierdurch wird es möglich, die Beheizung der Einbaubohle optimal an die jeweiligen Erfordernisse und Gegebenheiten anzupassen.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist die Steuerung derartig ausgebildet? dass sie die elektrische Spannung, mit welcher das oder die elektrischen Heizelemente beaufschlagt Vierden, bei Überschreiten einer Temperatur am Stromgenerator, z.B. einer an der Wicklung des Stromgenerators gemessenen Temperatur, und/oder bei Überschreiten einer Temperatur an der Einbaubohle oder in der Nähe der Einbaubohle, z.B. einer Temperatur von Arbeitskomponenten der Einbaubohle, reduzieren kann, und zwar bevorzugterweise auf einen vorgegebenen Wert, Hierdurch kann der Stromgenerator vor Überlastung geschützt werden und/oder eine unnötig grosse Aufheizung der Einbaubohle, weiche mit einem unnötigen Energieverbrauch einhergehen würde, vermieden werden,
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist die Steuerung derartig ausgebildet, dass sie die elektrische Spannung, mit welcher das oder die elektrischen Heizelemente beaufschlagt werden, bei Unterschreiten einer Temperatur am Stromgenerator , z.B, einer Wicklungstemperatur des Stromgenerators, und/oder bei Unterschreiten einer Temperatur an der Einbaubohle oder in der Nähe der Sinbaubohle, z.B. einer bestimmten Temperatur von Arbeitskomponenten der Einbaubohle, erhöhen ka n bevorzugterweise auf einen vorgegebenen Wert. Hierdurch kann im Rahmen der Belastbarkeit des Stromgenerators die Heizleistung optimal an die jeweiligen Erfordernisse an- gepasst werden.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausfuhr- ungs ariante ist die Steuerung derartig ausgebildet, dass sie die elektrische Spannung, ivdt welcher das oder die elektrischen Heizelemente beaufschlagt werden, zeitweise derart einstellen kann, dass der Stromgenerator im Überlastbetrieb lauft.
Dabei ist es weiter bevorzugt, dass die Steuerung einen Betriebsmodus umfasst, bei welchem zum anfänglichen Aufheizen der Einbaubohle die elektrische Spannung, mit welcher das oder die elektrischen Heizelemente beaufschlagt werden, derart eingestellt wird, dass der Stromgenerator im Überlastbetrieb läuft, bevorzugter- weise bei maximaler Überlast, und bei Überschreiten einer Temperatur am Stromgenerator, bevorzugterweis einer bestimmten Wicklungstemperatur des Stromgenerators , und/- oder bei überschreiten einer Temperatur an der Einbauboh- ie, bevorzugterweise einer bestimmten Temperatur von Ar- beitskomponenten der Einbaubohle, die elektrische Spannung, mit welcher das oder die elektrischen Heizelemente beaufschlagt werden, auf eine Spannung reduziert wird, bei welcher der Stromgenerator irrt Hominailastbetrieb oder im Teillastbetrieb läuft.
Hierdurch kann zeitweise eine besonders grosse Heizleistung realisiert v/erden, was insbesondere beim anfänglichen Aufheizen der Einbaubohie von Vorteil ist, weil so die Äu heizzeit verkürzt werden kann» In noch einer weiteren bevorzugten Ausführ- ungsvariante ist die Steuerung derartig ausgebildet, dass sie die elektrische Spannung, mit welcher das oder die elektrischen Heizelemente beaufschlagt werden, ausgehend von einer Spannung, bei welcher der Stromgenerator ira. Nominallast- oder Teiliastbetrieb läuft, in Abhängigkeit eines oder mehrerer Betriebsparameter des Strassenferti- gers, der Einbaubohle und/oder des Stromgenerators vorübergehend erhöhen kann auf eine Spannung, bei welcher der Stromgenerator im Überlastbetrieb läuft. Hierdurch wird es möglich, kurzfristig eine wesentliche höhere als die nominale Heizleistung zur Verfügung zu stellen, z.B. wenn nach einer Betriebspause, in welcher die Einbaubohle zwecks Energieeinsparung auf einer niedrigeren Temperatur als der Betriebstemperatur gehalten wird, diese wieder möglichst schnell auf Betriebstemperatur gebracht werden soll .
KÜRZE BESCHBEXBUWG DER ZEXCHBUMGEN
Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwen- düngen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Darin zeigen:
Fig. 1 schematisch die Heizeinrichtung der Einbaubohle eines ersten erfindungsgemässen Strassenfer- tigers; und
Fig. 2 schematisch die Heizeinrichtung der Einbaubohle eines zweiten erfindungsgemässen Strassenfer™ tigers , WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Fig. 1 zeigt das Schema einer H izeinrichtung der Einbaubohle eines ersten erfindungsgemässen Strassen- fertigers mit zugehöriger Steuerung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens .
Wie zu erkennen ist, umfasst diese Heizeinrichtung als Hauptkomponenten einen Dreiphasen-Drehstrom- generator 1, mehrere Heizelement-Gruppen 2a-2x umfassend jeweils drei identische elektrische Widerstandsheizelemente 2, welche in der Einbaubohle 10 des Strassen!erti- gers angeordnet sind, sowie eine computergestützte Steuereinheit 3 zur Regelung hz\s . Einstellung der Heizleistung der Heizelemente 2,
Die Gruppen 2a~2x von Hei elementen 2 sind über einen gemeinsamen Spannungsregler , eine gemeinsame Erdschlussüberwachungseinrichtung 5 (Isoiationsmesser, Fehlerstromüberwachung) , ein gemeinsames Hauptschütz 6 (galvanische Trennung) sowie je Gruppe 2a-2x über gruppeneigene Sicherungen 7a-7x (Leitungsschutz) und Leis- tungsschalter 8a-8x (elektronisch oder elektromechanisch) in Sternschaltung mit den drei Phasen LI, L2, L3 des Drehstromgenerators 1 verbunden bzw. verbindbar.
Der Generator 1, der Spannungsregler 4, die Erdschlussüberwachung 5 sowie die Einbaubohle 10 sind zum elektrischen Potentialausgleich galvanisch miteinander verbunden ,
Der Generator 1 ist mit einem Temperatursensor 9 ausgerüstet, von welchem die Steuereinheit 3 über den Spannungsregler 4 einen Generatortemperatur-Istwert Tg erhäl . Susätzlich erhält die Steuereinheit 3 om Spannungsregler 4 einen Generatorspannungs-Istwert ü.
Die Einbaubohle 10 weist für jede Heizelement-Gruppe 2a-2x einen dieser Gruppe zugeordneten Temperatursensor lla-llx auf, weicher eine Einbaubohlentemperatur im Bereich der zugeordneten Heizelement-Gruppe 2a- 2x erfasst und mit der Steuereinheit 3 verbunden ist, um dieser den jeweiligen Temperatur-Istwert Ta-Tx zu übermitteln .
Die. Srdschlussiiberwachung 5 liefert der Steuereinheit 3 den aktuellen Isolationswert IS und kann von der Steuereinheit 3 zu Test- bzw. Reset-Zwecken angesteuert werden T/R, Das Hauptschütz 6 meldet der Steuereinheit 3 seinen aktuellen Schaltzustand I/O und erhält seine
Schaitbefehle Sl von der Steuereinheit 3.
Die Leistungsschalter 8a~8x erhalten ihre Schaltbefehle S2 ebenfalls von der Steuereinheit 3.
Die Einstellung bzw. Regelung der Heizleistung der Heizelement-Gruppen 2a~2x erfolgt durch die Steuereinheit 3. Diese teilt dem Spannungsregler 4 einen gewünschten Generatorspannungs-Soilwert Us mit, welcher einer gewünschten Heizleistung entspricht, und der Spannungsregler verändert daraufhin den Erregerstrom für die Erregerwicklung 12, bis der Generatorspannungs-Istwert U dem Generatorspannungs-Soilwert üs entspricht .
Unterschreitet die gewünschte Heizleistung bzw. die hierfür erforderliche Generato Spannung den durch Veränderung des Erregerstromes regelbaren Spannungsbereich des Generators , so können zur weiteren
Herabsetzung der Heizleistung die Heizelement-Gruppen 2a- 2x durch die Steuereinheit 3 mittels der jeweiligen Leistungsschalter 8a-8x über 32 interv ll eise ein- und ausgeschaltet Vierden, was bevorzugterweise im Wechseltakt erfolgt .
Die gewünschte Heizleistung bzw. der gewünschte Generatorspannungs-Soilwert Us kann von der Steuereinheit 3 auf verschiedene Weisen ermittelt werden .
Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, der Steuereinheit 3 eine gewünschte Einbaubohlentemperatur mitzuteilen, woraufhin die Steuereinheit die mit den Temperatursensoren lla-llx ermittelte Einbaubohientem- peraturen Ta-Tx fortlaufend mit der gewünschten Einbaubohlentemperatur vergleicht und gemäss einem geeigneten Algorithmus die gerade erforderliche Heizleistung und de zugehörigen Generatorspannungs-Soilwert üs ermittelt und über den Spannungsregler 4 einstellen lasst .
Auch besteht die Möglichkeit, die Steuereinheit 3 programmgesteuert zu betreiben, um automatisiert einen bestimmten Temperaturverlauf an der Einbaubohle zu erzielen .
So verfügt die Steuereinheit 3 im vorliegenden Fall z,3. über einen „Kaltstart~Betriebsmodus1s f in welchem sie zum anfänglichen schnellen Aufheizen der Einbaubohle 10 die Generatorspannung U durch Vorgabe eines entsprechenden Generatcrspannungs-Scllwert üs derartig erhöht , dass der Stromgenerator 1 zu Beginn, solange seine Wicklungen noch kalt sind, bei maximal zulässiger Überlast läuft und bei Erreichen einer bestimmten gemessenen Generatortemperatur Tg automatisch auf eine Generatorspannung ü reduziert, bei welcher der Generator 1 im Nominallast- oder Teillastbetrieb läuft.
Generell dient bei der vorliegenden Heizeinrichtung der Temperatursensor 9 als Überlastungsschutz für den Generator 1, Überschreitet die gemessene Generatortemperatur Tg einen bestimmten Schwellenwert, so reduziert die Steuereinheit 3 automatisch die angeforderte Generatorspannung, zur Entlastung des Generators 1.
Fig. 2 zeigt das Schema einer Heizeinrichtung der Einbaubohle eines zweiten erfindungsgemässen Stras™ senfertigers mit zugehöriger Steuerung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.
Diese Heizeinrichtung unterscheidet, sich von der in Fig. I gezeigten lediglich dadurch, dass sie an Stelle der einfachen Leistungsschalter für jede Heizelement-Gruppe 2a-2x eine Schalteinheit 13a-13x aufweist, mit welcher die jeweilige Gruppe 2a~2x mittels eines Schaltbefehls S von der Steuereinheit 3 wahlweise in Stern- oder Dreieckschaltung mit den drei Phasen Llf L2, L3 des Drehstromgenerators 1 verbunden werden kann oder auch vom Generator 1 getrennt werden kann.
Unterschreitet die gewünschte Heizleistung bzw. die hierfür erforderliche Generatorspannung den durch Veränderung des Erregerstromes regelbaren Span- nungsbereich des Generators, so können zur weiteren
Herabsetzung der Heizleistung die Heizelement-Gruppen 2a~ 2x durch die Steuereinheit 3 mittels der jeweiligen Leis- tungsschaiter 8a~8x nicht nur intervallweise ein- und ausgeschaltet werden, wie dies bei der Heizeinrichtung gemäss Fig. 1 der Fall ist, sondern z.B. auch abwechselnd in Stern- und in Dreieckschaltung betrieben werden, was bevorzugterweise im Wechseltakt erfolgt, oder auch ausschliesslich in Sternschaltung, je nachdem wie viel Heizleistung zur Verfügung gestellt werden soll,
Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und auch in anderer Weise innerhalb des Umfangs der nun folgenden Ansprüche ausgeführt werde kan .

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Beheizen einer mit einer Heizeinrichtung ausgestatteten Einbaubohle {10) eines Strassenfertigers, wobei die Heizeinrichtung mindestens ein elektrisches Heizelement (2), insbesondere Wider- Standsheizelement (2)f aufweist, welches mit einem Stromgenerator (1) mit elektrischem Strom beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichne f dass zur Veränderung der Heizleistung der Heizeinrichtung die elektrische Spannung, mit welcher das mindestens eine Heizelement (2) beaufschlagt wird, verändert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung der Heizleistung der Heizeinrichtung insbesondere ausschliesslich die von dem Stromgenerator (1) erzeugte elektrische Spannung (U) verändert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung der elektrischen Spannung (U) der Erregerstrom des Stromgenerators {1} verändert wird .
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung der elek frischen Spannung (ü) die Antriebsdrehzahl des Stromgene rators (1) verändert wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizeinrichtung mit mehreren elektrischen Heizelementen (2), insbesondere Widerstandsheizelementen (2), verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet , dass als Stromgenerator (1) ein Dreiphasen-Drehstromgenerator {1} verwendet wird
7. Verfahren nach Anspruch 5 und nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Spannung (U) , mit welcher zumindest einige der Heizelemente (2) beaufschlagt werden, dadurch verändert wird, dass diese Heizelemente (2) zeitweise in Sternschaltung und zeitweise in Dreieckschaltung mit dem Drehstromgenerator (1) verbunden werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizeinrichtung verwendet wird, welche mindestens zwei Gruppen (2a-2x) 'von elektrischen Heizelementen (2; umfasst, die sowohl in Sternschaltung als auch in Dreieckschaltung betreibbar sind, und dass die elektrische Spannung (U) > mit welcher diese Heizelemente (2) beaufschlagt werden, dadurch verändert wird, dass diese Gruppen (2a~2x) zeitweise gleichzeitig in Sternschaltung und/oder zeitweise gleichzeitig in Dreieckschaltung mit dem Stromgenerator (1) verbunden werden, und zeitweise im gegenseitigen Wechseltakt in Stern- und in Dreieckschaltung mit dem Stromgenerator (1) verbunden werden .
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Spannung (ü) , mit welcher das mindestens eine elektrische Heizelement (2) beaufschlagt wird bzw. die elektrischen Heizelemente (2) beaufschlagt werden, in Abhängigkeit von einem oder mehreren Betriebsparametern (Ta-Tx, Ts) des S rassenfertigers, der Einbaubohle (10) und/oder des Stromgenerators {1} verändert wird,
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Spannung (U) , mit welcher das mindestens eine elektrische Heizelement (2) beaufschlagt wird bzw. die elektrischen Heizelemente (2) beaufschlagt werden, bei überschreiten einer bestimmten am Strorngenerator (1) gemessenen Temperatur (Ts), insbesondere einer bestimmten Wicklungstemperatur des Stromgenerators (1), und/oder bei Überschreiten einer bestimmten an der Einbaubohle (10) oder in der Nähe der Einbaubohle (10) gemessenen Temperatur (Ta-Tx) , insbesondere einer bestimmten Temperatur (Ta-Tx) von Ärbeitskomponen- ten der Einbaubohle (10) , reduziert wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Spannung (10), mit weicher das mindestens eine elektrische Heizelement ( 2 ) beaufschlagt wird bzw. die elektrischen Heizelemente (2) beaufschlagt werden, bei Unterschreiten einer bestimmten am Stromgenerator (1} gemessenen Temperatur (Ts) , insbesondere einer bestimmten Wicklungstemperatur des Stromgenerators (1), und/oder bei Unterschreiten einer bestimmten an der Einbaubohle (10) oder in der Mähe der Einbaubchle (10) gemessenen Temperatur (Ta-Tx), insbesondere einer bestimmten Temperatur (Ta-Tx) von Är- beitskomponenten der Einbaubohle (10) , erhöht wird.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden .Ansprüche, dadurch gekennzeichnet f dass die elektrische Spannung (U) , mit welcher das mindestens eine elektrische Heizelement (2) beaufschlagt wird bzw. die elektrischen Hei elemente (2) beaufschlagt werden, zeitweise derart eingestellt wird, dass der Stromgenerator (1) im Überlastbetrieb läuft.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zum anfänglichen Aufheizen der Einbaubohle (10) die elektrische Spannung (U) , mit welcher das mindestens eine elektrische Heizelement (2) beaufschlagt wird bzw. die elektrischen Heizelemente (2) beaufschlagt werden, derart eingestellt wird, dass der Stromgenerator (1) im überlastbetrieb läuft, insbesondere bei maximaler überlast, und bei überschreiten einer bestimmten am
S omgenerator (1) gemessenen Temperatur (Ts) , insbesondere einer bestimrriten Wicklungstemperatur des Stromgenerators (1), und/oder bei überschreiten einer bestimmten an der Einbaubohle (10) gemessenen Temperatur (Ta-Tx), insbesondere einer bestimmten Temperatur (Ta-Tx) von Är- beitskomponenten der Einbaubohle (10) , die elektrische Spannung (U) , mit welcher das mindestens eine elektrische Heizelement (2) bzw. die elektrischen Heizelemente. (2) beaufschlagt werden, auf eine Spannung (U) reduziert wird, bei welcher der Stromgenerator (1) im Nominallast--
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Spannung (U) , mit welcher das mindestens eine elektrische Heizelement (2) beaufschlagt wird bzw. die elektrischen Heizelemente (2) beaufschlagt werden, ausgehend von einer Spannung (Ü) , bei ielcher der Stromgenerator (1) im Nomi- nallast- oder Teillastbetrieb läuft, in Abhängigkeit eines oder mehrerer Betriebsparameter (Ta-Tx, Ts) des
Strassenfertigers, der Einbaubohle (10) und/oder des St omgenerators (1) vorübergehend erhöht wird auf eine Spannung (U) , bei welcher der Stromgenerator (1) im Überlastbetrieb läuft.
15. Strassenfertiger , insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach inein der vorangehenden Ansprüche, mit. einer Einbaubohle (10) , welche mit. einer Heizeinrichtung mit mindestens einem elektrischen Heizelement (2), insbesondere Widerstandsheizelement (2)r ausgestattet ist, und mit einem Stromgenerator (1) zur Beaufschlagung des mindestens einen elektrischen Heizelements (2) mit elektrischem Strom, dadurch gekennzeichnet, dass der Strassenfertiger über Einrichtungen (3, 4) verfügt, mit welchen die elektrische Spannung (U) , mit welcher das mindestens eine elektrische Heizelement (2) beaufschlagt wird, gezielt verändert werden kann, zur Veränderung der Heizleistung der Heizeinrichtung.
16. Strassenfertiger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Strassenfertiger derartig ausgebildet ist, dass im bestimmungsgemässen Betrieb eine Veränderung der Heizleistung der Heizeinrichtung insbesondere ausschliesslich durch eine Veränderung der von dem Stromgenerator (1) erzeugten elektrischen Spannung (ü) möglich ist.
17. Strassenfertiger nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (3, 4) zur Veränderung der elektrischen Spannung (U) , mit welcher das mindestens eine elektrische Heizelement (2) beaufschlagt, wird, derartig ausgebildet sind, dass mit ihnen der Erregers rom des Stromgenerators {1} und/oder die Äntriebsdrehzahl des Stromgenerators (1) veränderbar ist, zur Änderung der von dem Stromgenerator (1) erzeugten elektrischen Spannung (0) .
18. Strassenfertiger nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromgenerator (1) ein Dreiphasen-Drehstromgenerator (1) ist und die Heizeinrichtung mehrere elektrische Heizelemente (2) mfasst, mit denen die drei Phasen des Drehstromgenerators (1) im bestimmungsgemässen Betrieb insbesondere symmetrisch belastet werden können.
19, Strassenfertiger nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (3, 4} zur Veränderung der elektrischen Spannung (U) f mit welcher das mindestens eine elektrische Heizelement (2) beaufschlagt wird, derartig ausgebildet sind, dass mit ihnen diese Heizelemente (2) der Heizeinrichtung sowohl in Sternschaltung als auch in Dreieckschaltung mit dem
Stromgenerator (1) verbunden werden können,
20. Strassenfertiger nach einem der Ansprüche 18 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung mindestens zwei Gruppen (2a-2x) von elektrischen Heizelementen (2) mfasst, die sowohl in Sternschaltung als auch in Dreieckschaltung betreibbar sind, und dass die Einrichtungen {3, 4} zur Veränderung der elektrischen Spannung (ü) , mit welcher diese Gruppen (2a-2x) von elektrischen Heizelementen (2) beaufschlagt werden, derartig ausgebildet sind, dass mit ihnen diese Gruppen (2a~2x) von Heizelementen (2) sowohl gleichzeitig in Sternschaltung und/oder gleichzeitig in Dreieckschaltung als auch im gegenseitigen Wechseltakt in Stern- und in Dreieckschaltung mit dem Stromgenerator (1) verbunden werden können .
21, Strassenfertiger nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (3f 4) zur Veränderung der elektrischen Spannung (U) f mit welcher das mindestens eine elektrische Heizelement (2) beaufschlagt wird bzw. die elektrischen Heizelemente (2) beaufschlagt werden, eine Steuerung {3, 4} umfassen, mittels welcher diese elektrische Spannung (U) , in Abhängigkeit von einem oder mehreren Betriebsparametern (Ta-Tx, Ts) des Strassenfertigers, der Einbaubohle {10} und/oder des Stromgenerators {!) insbesondere automatisiert verändert werden kann.
22, Strassenfertiger nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (3, 4) über Einrichtungen (9) zur Ermittlung bestimmter Temperaturen (Ts) am Stromgenerator (1), insbesondere zur Ermittlung der Wicklungstemperatur des Stromgenerators {15, und/oder über Einrichtungen (lla-llx) zur Ermittlung bestimmter Temperaturen (Ta-Tx) an der Einbaubohle (10) oder in der Nähe der Einbaubohle (10) , insbesondere zur Ermittlung der Temperatur (Ta-Tx) von Arbeitskomponenten der Einbaubohle (10) f verfügt und derartig ausgebildet ist, dass sie die elektrische Spannung (U) , mit welcher das mindestens eine elektrische Heizelement (2) beaufschlagt wird b?;w, die elektrischen Heizelemente (2) beaufschlagt werden, in Abhängigkeit vo den ermittelten Temperaturen (Ta-Tx, Ts) verändern kann.
23. Strassenfertiger nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (3, 4) derartig ausgebildet ist, dass sie die elektrische Spannung (ü) , mit welcher das mindestens eine elektrische Heizelement (2) beaufschlagt wird bz , die elektrischen Heizelemente (2) beaufschlagt werden, bei Überschreiten einer bestimmten am Stromgenerator (1) gemessenen Temperatur (Ts) , insbesondere einer bestimmten Wickiungstemperatur des Stromgenerators (1), und/oder bei Überschreiten einer bestimmten an der Einbaubohie (10) oder in der Nähe der Einbaubohle (10) gemessenen Temperatur (Ta-Tx) , insheson dere einer bestimmten Temperatur (Ta-Τκ) von Arbeitskomponenten der Einbaubohle (10), reduzieren kann, insbeson dere auf einen vorgegebenen Wert,
24. StTassen ertiger nach einem der Ansprüche 22 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (3, 4) derartig ausgebildet ist, dass sie die elektrische Spannung (U) , mit welcher das mindestens eine elektrische Heizelement (2) beaufschlagt wird hzw, die elektrischen Heizelemente (2) beaufschlagt werden, bei Unterschreiten einer bestimmten am Stromgenerator (1) gemessenen Temperatur (Ts) insbesondere einer bes immten Wicklungstempe- ratur des Stromgenerators (1) , und/oder bei Unterschreiten einer bestimmten an der Einbaubohle {10} oder in der Nähe der Einbaubohle (10} gemessenen Temperatur (Ta-Tx) , insbesondere einer bestimmten Temperatur {Ta-Tx} von Ar¬ beitskomponenten der Einbaubohle (10), erhöhen kann, insbesondere auf einen vorgegebenen Wert,
25. Strassenfertiger nach einem der Ansprüche 21 bis 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (3 , 4) derartig ausgebildet ist, dass sie die elektrische Spannung (U) , mit welcher das mindestens eine elektrische Heizelement (2) beaufschlagt wird bzw. die elektrischen Heizelemente (2) beaufschlagt werden, zeitweise derart einstellen kann, dass der Stromgenerator (1) im Überlast- betrieb läuft .
26. Strassenfer iger nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (3, 4) einen Betriebsmodus umfasst , bei weichem zum anfänglichen Aufh izen der Einbaubohle {10} die elektrische Spannung (ö) r mit. welcher das mindestens eine elektrische Heiselement (2} beaufschlagt wird bzw, die elektrischen Heizelemente {2) beaufschlagt werden, derart eingestellt wird, dass der Stromgenerator (1) im überlastbetrieb läuft, insbe¬ sondere bei maximaler Überlast, und bei überschreiten einer bestimmten am Stromgenerator (1) gemessenen emperatur (Ts) , insbesondere eine bestimmten vvicklungstempe- ratur des Stromgenerators (1), und/oder bei Überschreiten einer bestimmten an der Einbaubohle {10} gemessenen Temperatur (Ta-Tx} , insbesondere einer bestimmten Temperatur (Ta-Tx) von Arbeits omponenten der Sinbaubohle (10) , die elektrische Spannung (U) , mit welcher das mindestens eine elektrische Heizelement (2) beaufschlagt wird bzw. die elektrischen Heizelemente (2) beaufschlagt werden, auf eine Spannung (ü) reduziert wird, bei welcher der Strom- enerator (1) ira Nominallast- oder Teillastbetrieb läuft.
27 , Strassenfertiger nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (3, 4) derartig ausgebildet ist, dass sie die elektrische Spannung (ü) , mit welcher das mindestens eine elektrische Heizelement ( 2 ) beaufschlagt wird bzw. die elektrischen Hei elemente (2) beaufschlagt werden, ausgehend von einer Spannung (U) , bei welcher der Stromgenerator (1) im Nominallast- oder Teillastbetrieb läuft, in Abhängigkeit eines oder mehrerer Betriebsparameter (Ta-Tx, Ts) des
Strassenfertigers, der Einbaubohle (10) und/oder des Stromgenerators (1) vorübergehend erhöhen kann auf eine Spannung (ü) , bei weicher der Stromgenerator (1) im. Über- lastbetrieb läuft.
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