EP3786361B1 - Bodenverdichter - Google Patents

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EP3786361B1
EP3786361B1 EP20187332.0A EP20187332A EP3786361B1 EP 3786361 B1 EP3786361 B1 EP 3786361B1 EP 20187332 A EP20187332 A EP 20187332A EP 3786361 B1 EP3786361 B1 EP 3786361B1
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EP
European Patent Office
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roller
roller unit
exhaust gas
heater
soil compactor
Prior art date
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Active
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EP20187332.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3786361A1 (de
Inventor
Gerhard Mahler
Marco Kreger
Stefan Greger
Thomas Gradl
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.)
Hamm AG
Original Assignee
Hamm AG
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Publication date
Application filed by Hamm AG filed Critical Hamm AG
Publication of EP3786361A1 publication Critical patent/EP3786361A1/de
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Publication of EP3786361B1 publication Critical patent/EP3786361B1/de
Active legal-status Critical Current
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/02—Improving by compacting
    • E02D3/046—Improving by compacting by tamping or vibrating, e.g. with auxiliary watering of the soil
    • 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
    • E01C19/22—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 consolidating or finishing laid-down unset materials
    • E01C19/23—Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil
    • E01C19/238—Wetting, cleaning or heating rolling elements, e.g. oiling, wiping, scraping
    • 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
    • E01C19/22—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 consolidating or finishing laid-down unset materials
    • E01C19/23—Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil
    • E01C19/235—Rolling apparatus designed to roll following a path other than essentially linear, e.g. epicycloidal
    • 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
    • E01C19/22—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 consolidating or finishing laid-down unset materials
    • E01C19/23—Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil
    • E01C19/236—Construction of the rolling elements, e.g. surface configuration, rolling surface formed by endless track
    • 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
    • E01C19/22—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 consolidating or finishing laid-down unset materials
    • E01C19/23—Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil
    • E01C19/28—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows
    • E01C19/286—Vibration or impact-imparting means; Arrangement, mounting or adjustment thereof; Construction or mounting of the rolling elements, transmission or drive thereto, e.g. to vibrator mounted inside the roll

Definitions

  • the present invention relates to a soil compactor with which the building material of a soil, for example asphalt, can be compacted.
  • roller units of the soil compactor used for compaction there is the problem that when driving over the asphalt to be compacted, parts of the material can adhere to the outer peripheral surface of the roller units of the soil compactor used for compaction.
  • the tendency to stick to the roller units is particularly pronounced when such roller units comprise a plurality of rubber wheels arranged one after the other in the direction of a roller axis of rotation.
  • Another approach to avoiding asphalt sticking is to heat the surfaces of the roller assemblies traversing the asphalt.
  • the JP 27623294A directing hot combustion exhaust gas emitted from the drive unit of a soil compactor designed as an internal combustion engine onto the outer peripheral surface of the rubber wheels of a roller unit.
  • the DE 7244979 U discloses heating the outer peripheral surface of a roller unit by means of a flame fed from a gas cylinder and generated in a propane gas burner.
  • a soil compactor according to the preamble of claim 1 is known.
  • air is heated by a fuel-operated heating device, which air is conducted via a plurality of outflow points onto the rubber wheels, which are carried on a compactor structure and act as a roller unit.
  • the object of the present invention is to provide a soil compactor with at least one roller unit in which, with a compact design, efficient heating of the outer peripheral surface of at least one roller unit that comes into contact with the material to be compacted can be achieved.
  • a soil compactor according to claim 1.
  • This comprises a compactor structure and at least one roller unit which is supported on the compactor structure so that it can rotate about a roller axis of rotation, with a roller heater being provided in association with at least one roller unit, with the roller heater being a heating device operated with liquid fuel comprising a burner area, a fuel pump for delivering liquid fuel from a fuel tank to the burner area, and a combustion air blower for delivering combustion air to the burner area.
  • a heating device fed with liquid fuel is used to provide the heat to be transferred to a roller unit.
  • Such heaters are used, for example, as auxiliary heaters or auxiliary heaters in passenger vehicles, commercial vehicles and buses, in order to provide heat in addition to or independently of the operation of a drive unit designed as an internal combustion engine, through which heat, for example, a coolant circuit and/or an interior of a vehicle can be heated.
  • such a fuel-operated heating device can therefore provide heat independently of the operation of a drive unit of the soil compactor, so that it is possible, even before the drive unit is put into operation and adapted to the actual heat requirement, to a roller unit to which such a roller heater is assigned is to heat.
  • a heating device with fuel, which can also be used for the drive unit of the soil compactor.
  • the roller heater In order to be able to transfer the heat generated in the heater during the combustion process, in particular by thermal radiation, to an associated roller unit, the roller heater also includes a heating element that absorbs combustion exhaust gas emitted by the burner area and emits heat in the direction of the roller unit.
  • an exhaust gas flow volume with an inlet area receiving combustion exhaust gas from the burner area and an outlet area releasing combustion exhaust gas to the outside can be formed in the heating element.
  • a stream of combustion exhaust gas leaving the exhaust gas flow volume may essentially not be directed towards the associated roller unit.
  • an efficient thermal interaction can be achieved, for example, in that the exhaust gas flow volume comprises a flow channel that runs in a meandering manner at least in some areas.
  • the exhaust gas flow volume can be limited by an insulating wall of the heating element on at least one side facing away from the assigned roller unit.
  • an insulating wall can be built up or covered with material which as far as possible excludes heat dissipation through thermal conduction and also through thermal radiation.
  • such an insulating wall can be constructed with insulating material that is also used in vehicle construction for the thermal insulation of components or interior spaces.
  • the heating element include a heat-emitting surface positioned facing the assigned roller unit.
  • the heat dissipation surface may be provided at least partially on a heat transfer wall of the heater body defining the exhaust gas flow volume.
  • a heat transfer wall is thus advantageously constructed with material that is thermally highly conductive and also supports the emission of radiant heat, such as sheet metal material.
  • At least one roller unit can comprise a plurality of rubber wheels which can be rotated about the roller axis of rotation of this roller unit, a roller heating being assigned to the roller unit comprising a plurality of rubber wheels.
  • at least one roller unit can comprise a metal jacket, with the roller unit comprising a metal jacket being associated with a roller heater. It is thus clear that the principles of the present invention can be applied to any type of roller unit, regardless of whether it is constructed of rubber material or metal material on its outer peripheral area which comes into contact with the material to be compacted.
  • At least one roller heater is arranged on a side of the assigned roller unit that faces away from the compressor structure in a longitudinal direction of the compressor, there is the possibility, on the one hand, of accommodating such a roller heater in an area in which mutual interference with other assemblies of the soil compactor can be largely ruled out. Furthermore, with such positioning, a roller heater can also contribute to encapsulating a roller unit to be heated in such a way that heat losses can be minimized.
  • a drive unit can be provided on the compactor structure.
  • the heater generating heat by generating combustion exhaust gas is not a power unit, since it does not provide the energy to drive any moving system areas of a soil compactor, or is not provided by a power unit.
  • the heater used to provide the heat to be transferred to a roller assembly and the power pack to provide the power to move the soil compactor or of system areas thereof, such as imbalances provided in a roller unit, are system areas that are constructed separately from one another and can also be operated independently of one another with regard to the functions to be fulfilled by them.
  • the drive assembly and the heater of the at least one roller heater can be fed from the same fuel tank. This avoids the need to provide an additional fuel tank for the heater, although this is also possible if, on the one hand, the space required for this is available on a soil compactor and, on the other hand, there is a need, for example, to have a comparatively large amount of fuel available for operating the soil compactor .
  • a particular advantage of such a heating device to be fed with liquid fuel is that the quantity of the mixture to be burned and thus the heat output provided during combustion operation can be set precisely by the metered supply of fuel and the correspondingly metered supply of combustion air. This makes it possible to match the heat output of such a heater to the heat requirement that is actually present.
  • a temperature detection arrangement for detecting a temperature in the area of a roll surface be provided in association with at least one roll unit, and that the heating device of the roll heater assigned to this roll unit be operable on the basis of a roll surface temperature detected by the temperature detection arrangement.
  • At least one overheating sensor be provided, in which case when a temperature detected by the at least one overheating sensor exceeds an associated temperature threshold exceeds, at least one roller heater provided in association with a roller unit can be deactivated.
  • the 1 and 2 show a generally designated 10 soil compactor.
  • the soil compactor 10 comprises a compactor assembly 12 on which a control station 14 is provided in a region which is essentially central in a longitudinal direction L of the compactor.
  • roller units 20, 22 are supported so as to be rotatable about respective roller axes of rotation A 1 and A 2 .
  • the roller unit 20 provided in the end region 16 comprises a plurality of rubber wheels 24 arranged one after the other in the direction of the roller axis of rotation A1.
  • the roll unit 22 constructed with the shell 26 made of metal material could also be a split roll unit comprising two segments rotatable about the roll rotation axis A 2 consecutively in the direction of the roll rotation axis A 2 .
  • At least one of the two roller units 20, 22 is for moving the soil compactor 10 in the Compressor longitudinal direction L for rotation about the respectively assigned roller axis of rotation A 1 , A 2 drivable.
  • a drive unit 28 designed as an internal combustion engine is provided on the compressor assembly 12 .
  • the drive assembly 28 is supplied with fuel from a fuel tank 30 and drives, for example, one or more hydraulic pumps of a hydraulic circuit, via which the drive energy is also transmitted to the driven roller unit(s) 20 and/or 22 .
  • the soil compactor 10 can be of conventional construction in the area of its compactor structure 12 .
  • compactor assembly 12 may include a front end and a rear end pivotable relative to one another about a steering axis to steer soil compactor 10 .
  • at least one of the roller units 20, 22 could also be carried on the compressor structure 12 so as to be pivotable about a steering axis for steering purposes.
  • Roller heaters 32 , 34 are provided on the compressor structure 12 in association with the two roller units 20 , 22 . Each of the roller heaters 32, 34 is positioned on the side facing away from the compressor assembly 12 with respect to the associated roller unit 20, 22. This leads to a construction in which the roller heater 32 at the end area 16 is essentially the last assembly of the soil compactor 10 in this direction, while the roller heater 34 at the end area 18 in this direction essentially provides the last assembly of the soil compactor 10 .
  • roller heaters 32, 34 can basically be constructed in the same way, their structure and function will be described in detail below with reference to the roller heater 32 assigned to the roller unit 20 provided in the end region 16.
  • the roller heater 32 shown in somewhat more detail is constructed with two main system areas. On the one hand, this is a fuel-operated heater 36 and, on the other hand, it is a radiator, generally designated 38 .
  • the heater 36 includes a heater generally designated 40 burner area.
  • the burner area 40 can be constructed, for example, with a combustion chamber 42 and a flame tube 44 connected thereto.
  • Liquid fuel B is supplied to the combustion chamber 42 by means of a fuel pump 46, for example a metering pump, from the fuel tank 30, from which the drive unit 28 is also fed.
  • a combustion air fan 48 conveys combustion air V into the combustion chamber, so that a mixture of fuel B and combustion air V is formed in the combustion chamber 42 and is ignited or burned.
  • the heater 36 is designed as an evaporator heater
  • the liquid fuel B is fed by the fuel pump 46 into a porous evaporator medium, for example an evaporator fleece.
  • the fuel vapor is discharged from this evaporator medium into the combustion chamber 42 in order to be mixed with the combustion air V there.
  • the burner area 40 is designed as an atomizer burner, the fuel supplied by the fuel pump 46 is atomized in the area of an atomizer nozzle, so that a very fine mixing of fuel B and combustion air V is achieved in order to be able to provide the mixture required for combustion.
  • the heater 36 or its burner area 40 can essentially be constructed like auxiliary heaters or auxiliary heaters used in the area of passenger cars, commercial vehicles or buses.
  • the heater core 38 is generally box-like in construction and provides an exhaust gas flow volume, generally designated 50, within it.
  • combustion exhaust gas A produced during combustion operation enters the exhaust gas flow volume 50 from the burner area 40 or the flame tube 44 .
  • the exhaust gas A leaves the exhaust gas flow volume 50 in an outlet area 54 via one or more outlet nozzles 56 to the outside.
  • the exhaust gas can be discharged to the environment or to a continuing exhaust gas duct system after flowing through the heating element 38 .
  • the exhaust gas A emerges from the heating element 38 in an area not facing the associated roller unit 20, for example an area facing the ground. from the exhaust gas flow volume 50 .
  • the exhaust gas flow volume 50 in the heating element 38 is essentially constructed with a meandering flow channel 58 running between the inlet area 52 and the outlet area 54 .
  • the flow channel 58 comprises five channel sections 60 , 62 , 64 , 66 , 68 which connect to one another and run essentially parallel to one another.
  • the channel section 60 merges into the channel section 62 at the end remote from the entry area 52 .
  • the exhaust gas flows in a flow direction opposite to the flow direction in the channel section 60 .
  • the same also applies to the subsequent channel sections 62, 64, 66, 68.
  • the flow cross section of the successive channel sections 60, 62, 64, 66, 68 can decrease accordingly, as a result of which essentially constant pressure conditions and thus, over the entire length of the exhaust gas flow channel 58 , a heat transfer that is also essentially constant and compensates for the decrease in temperature is ensured.
  • the channel section 60 can provide the largest flow area, while the flow area then decreases towards the last channel section 68 and the channel section 68 provides the smallest flow area.
  • the heat transported in the exhaust gas through the heating element 38 and transferred to it is emitted in the area of a heat transfer wall 70 facing the associated roller unit 20 by radiant heat in the direction of the roller unit 20 .
  • the heat transfer wall 70 provides a heat dissipation surface 72 facing the roller unit 20 .
  • the heat transfer wall 70 or the heat dissipation surface 72 provided by it can have an angled structure with surface areas 74, 76 of the heat dissipation surface 72 that are angled relative to one another.
  • the heat transfer wall 70 is constructed, for example, from comparatively thin sheet metal material, which on the one hand has high conductivity for the heat absorbed by the exhaust gas and on the other hand provides good heat dissipation capability.
  • the walls 78, 80, 82, 84 separating the channel sections 60, 62, 64, 66, 68 from one another can also be constructed from such a comparatively thin sheet metal material.
  • the heating element 38 is at least partially constructed with an insulating wall 86, 88 on its sides not facing the assigned roller unit 20.
  • an insulating wall 86, 88 can be provided, for example, by a sheet metal wall covered with insulating material or can have a sandwich-like structure in which the insulating material is accommodated between two sheet metal walls or the like.
  • Such insulating material can be constructed, for example, as a fiber material or foamed material, as is also used in other areas of vehicles in order to produce thermal insulation.
  • the heat generated in the heater 36 during combustion operation can be efficiently emitted by the heater 38 in the form of thermal radiation in the direction of the assigned roller unit 20 .
  • the heating element 38 of the roller heater 32 positioned on the side of the roller unit 20 facing away from the compressor structure 12 encapsulates the roller unit 20 at least in regions.
  • subsequent end plates 90, 92, as shown in the 1 and 2 are recognizable in association with the two roller heaters 32, 34, so that a spatial area which is open essentially only in the downward direction and accommodates the respective roller unit 20, 22 is formed.
  • the heat output provided in the area of the heater 36 can be varied very finely by the metered supply of fuel B and combustion air V to the combustion chamber 32 . It is therefore also possible, by appropriate adjustment of the heating output, to adjust the heat provided in the combustion mode to the existing heat requirement.
  • a temperature detection arrangement 94 is shown in association with the roller unit 20 . This can include one or more temperature sensors 96 which, for example as optically operating temperature sensors, can detect the surface temperature of the roller unit 20 . This temperature information is supplied to a control arrangement 98, which conducts corresponding control signals to the heating device 36 in order to adapt its heating output to the surface temperature of the roller unit 20.
  • the temperature sensing assembly 94 may include a temperature sensor 96 associated with each of the rubber wheels 24 . Since it can be generally assumed that the temperatures of all rubber wheels 24 will be approximately at the same level, detecting the temperature in the area of the surface of one of the rubber wheels 24, for example a centrally positioned rubber wheel 24, may be sufficient. Of course, such a temperature detection arrangement can also be assigned to the roller unit 22 as an alternative or in addition, so that the heating operation of the roller heater 34 assigned to the roller unit 22 can also be adapted to the heat requirement.
  • a switching unit 100 can be provided in the control station 14, via which an operator can switch one or both roller heaters 34, 36 on or off via the control unit 98. Since the two roller heaters 32, 34 from Drive unit 28 can be operated independently, it is possible to put one or both of the roller heaters 32, 34 in operation before the start of the compaction operation or before the start of the drive unit 24 in order to ensure that the start of the compaction operation each assigned roller unit 20, 22 has a surface temperature which essentially prevents the adhesion of asphalt, for example. In this preheating phase, it is not necessary to operate the drive unit 28 as well.
  • the electrical energy required to operate the roller heaters 32, 34 and also the control unit 98 can be provided by an energy source provided on the soil compactor 10, for example a battery.
  • an overheating sensor 102 can also be seen, which can be provided in thermally critical areas of the soil compactor 10, in particular in the area of the roller heaters 32 or 34. If, during operation of soil compactor 10 with roller heater 32 and/or 34 activated, overheating sensor 102 detects a temperature in the area surrounding it that is above an assigned temperature threshold, at least one of roller heaters 32, 34 or its heater 36 is deactivated. For example, only that roller heater 32 or 34 that is positioned closer to the overheating sensor 102 and whose operation is primarily responsible for the occurrence of overheating in the area of this overheating sensor 102 can be deactivated.
  • Such a state can occur, for example, when, at comparatively low ambient temperatures, even long-lasting, continuous operation of the roller heaters 32, 34 does not lead to sufficient heating of the roller surfaces or to a shutdown of the same. Due to the long-lasting operation, for example with a comparatively high heating output, the temperature in the vicinity of a respective roller heater 32 or 34 can rise so much that other system areas of the soil compactor 10 in this area can be damaged.
  • One or more such overheating sensors 102 can therefore be provided primarily in the areas of the soil compactor 10 which could be damaged by local excessive heating generated by the roller heaters 32, 34.
  • roller heaters 32, 34 or the heaters 36 of the same can also be switched off in this way if a fault is detected, for example in the fuel supply or in the combustion air supply.
  • the roller heaters 32, 34 can also be deactivated when it is detected that the soil compactor has been stationary for a predetermined period of time and is not being moved over the subsoil to be compacted. In this way, uneven, excessive local heating of the roller units 20, 22 can be avoided.
  • the fuel pump assigned to a respective heater can be arranged separately from the burner area of this heater in the line area between the burner area and the fuel tank.
  • the roller heaters provided at the two end regions of the compressor structure can also be dimensioned differently, adapted to the different types of configuration of the roller units provided there. In places where there is a fundamentally higher demand for heat, a roller heater with larger dimensions can be provided, for example with a heater with a greater maximum heating output. If sufficient installation space is available on the compressor structure and there is a need for a comparatively large amount of fuel, a separate fuel tank can also be provided for the or each of the roller heaters. This also makes it possible to use a different liquid fuel to operate the roller heaters, for example cheaper fuel oil.
  • roller heaters provided on the soil compactor according to the invention are provided as separate assemblies and not, for example, the heat transported in the exhaust gas of the drive unit is used, it is possible to provide the required heat in the area of each roller heater independently of the power requirement of the drive unit . Nevertheless, in principle it can also be provided that, in addition to that by a respective heating device in the area of the roller heating provided and heat-transporting exhaust gas flow, the exhaust gas emitted by the drive unit designed as an internal combustion engine is also fed into the heating element of at least one of the roller heaters, so that the heat transported in this combustion exhaust gas of the drive unit can also be used to heat the respectively assigned roller unit.
  • the heating device that is then additionally provided for a respective roll heating can then be operated in order to provide the heat energy that is additionally required. If a roller unit does not need to be heated, the heater can be deactivated or kept deactivated with such a structure, and the exhaust gas flow emitted by the drive unit can be guided in such a way that it does not enter a respective exhaust gas flow volume.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bodenverdichter, mit welchem das Aufbaumaterial eines Bodens, beispielsweise Asphalt, verdichtet werden kann.
  • Vor allem beim Verdichten von Asphalt besteht das Problem, dass beim Überfahren des zu verdichtenden Asphalts Teile des Materials an der Außenumfangsfläche der Walzeneinheiten der zum Verdichten eingesetzten Bodenverdichter anhaften kann. Die Neigung zum Anhaften an den Walzeneinheiten ist dann besonders ausgeprägt, wenn derartige Walzeneinheiten mehrere in Richtung einer Walzendrehachse aufeinander folgend angeordnete Gummiräder umfassen.
  • Um diesem Problem entgegenzutreten, ist es beispielsweise aus der EP 3 258 013 A1 bekannt, auf die Oberfläche derartiger Gummiräder ein Gemisch aus Trennmittel und Wasser aufzuspüren.
  • Ein anderer Ansatz zum Vermeiden des Anhaftens von Asphalt besteht darin, die Oberflächen der den Asphalt überfahrenden Walzeneinheiten zu erwärmen. Hierzu offenbart beispielsweise die JP 27623294 A das Leiten von aus dem als Brennkraftmaschine ausgebildeten Antriebsaggregat eines Bodenverdichters ausgestoßenem, heißem Verbrennungsabgas auf die Außenumfangsfläche der Gummiräder einer Walzeneinheit. Die DE 7244979 U offenbart das Erwärmen der Außenumfangsfläche einer Walzeneinheit vermittels einer aus einer Gasflasche gespeisten und in einem Propangasbrenner generierten Flamme.
  • Aus der CN 107 503 271 A ist ein Bodenverdichter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Bei diesem bekannten Bodenverdichter wird durch ein mit Brennstoff betriebenes Heizgerät Luft erwärmt, welche über eine Mehrzahl von Ausströmstellen auf die an einem Verdichteraufbau getragenen, als Walzeneinheit wirksamen Gummiräder geleitet wird.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Bodenverdichter mit wenigstens einer Walzeneinheit vorzusehen, bei welchem bei kompaktem Aufbau eine effiziente Erwärmung der in Kontakt mit dem zu verdichtenden Material tretenden Außenumfangsfläche wenigstens einer Walzeneinheit erreicht werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Bodenverdichter gemäß Anspruch 1. Dieser umfasst einen Verdichteraufbau und wenigstens eine an dem Verdichteraufbau um eine Walzendrehachse drehbar getragene Walzeneinheit, wobei in Zuordnung zu wenigstens einer Walzeneinheit eine Walzenheizung vorgesehen ist, wobei die Walzenheizung ein mit flüssigem Brennstoff betriebenes Heizgerät mit einem Brennerbereich, einer Brennstoffpumpe zum Fördern von flüssigem Brennstoff aus einem Brennstofftank zu dem Brennerbereich sowie einem Verbrennungsluftgebläse zum Fördern von Verbrennungsluft zu dem Brennerbereich umfasst.
  • Bei dem erfindungsgemäß aufgebauten Bodenverdichter wird zur Bereitstellung der auf eine Walzeneinheit zu übertragenden Wärme ein mit flüssigem Brennstoff gespeistes Heizgerät genutzt. Derartige Heizgeräte werden beispielsweise als Standheizungen oder Zuheizer in Personenkraftfahrzeugen, Nutzfahrzeugen und Omnibussen eingesetzt, um zusätzlich zu bzw. unabhängig von dem Betrieb eines als Brennkraftmaschine ausgebildeten Antriebsaggregats Wärme bereitzustellen, durch welche beispielsweise ein Kühlmittelkreislauf oder/und ein Innenraum eines Fahrzeugs erwärmt werden kann. Ein derartiges mit Brennstoff betriebenes Heizgerät kann bei einem erfindungsgemäß aufgebauten Bodenverdichter daher unabhängig vom Betrieb eines Antriebsaggregats des Bodenverdichters Wärme bereitstellen, so dass die Möglichkeit besteht, bereits vor der Inbetriebnahme des Antriebsaggregats und angepasst an den tatsächlich bestehenden Wärmebedarf eine Walzeneinheit, welcher eine derartige Walzenheizung zugeordnet ist, zu erwärmen. Auch besteht die Möglichkeit, ein derartiges Heizgerät mit Brennstoff zu speisen, der auch für das Antriebsaggregat des Bodenverdichters genutzt werden kann. Es besteht daher nicht die Notwendigkeit, einen zusätzlichen Brennstofftank für das Heizgerät bereitzustellen. Dieses kann aus dem selben Tank gespeist werden, aus dem auch das Antriebsaggregat gespeist wird.
  • Um die in dem Heizgerät im Verbrennungsprozess generierte Wärme insbesondere durch Wärmestrahlung auf eine zugeordnete Walzeneinheit übertragen zu können, umfasst die Walzenheizung ferner einen von dem Brennerbereich ausgestoßenes Verbrennungsabgas aufnehmenden und Wärme in Richtung zu der Walzeneinheit abgebenden Heizkörper.
  • Zur Aufnahme von im Verbrennungsabgas transportierter Wärme in dem Heizkörper kann in diesem ein Abgasströmungsvolumen mit einem Verbrennungsabgas von dem Brennerbereich aufnehmenden Eintrittsbereich und einem Verbrennungsabgas nach außen abgebenden Austrittsbereich gebildet ist.
  • Um eine unmittelbare Beaufschlagung der Oberfläche einer Walzeneinheit mit, abhängig von der Heizleistung des Heizgeräts, sehr heißem Verbrennungsabgas zu vermeiden, kann ein das Abgasströmungsvolumen verlassender Strom von Verbrennungsabgas im Wesentlichen nicht auf die zugeordnete Walzeneinheit zu gerichtet sein.
  • Dabei wird eine effiziente thermische Wechselwirkung beispielsweise dadurch erreichbar, dass das Abgasströmungsvolumen einen wenigstens bereichsweise mäanderartig verlaufenden Strömungskanal umfasst.
  • Um Wärmeverluste soweit als möglich zu vermeiden und damit eine effiziente Übertragung von Wärme auf die einer Walzenheizung zugeordnete Walzeneinheit zu unterstützen, kann das Abgasströmungsvolumen an wenigstens einer von der zugeordneten Walzeneinheit abgewandten Seite durch eine Isolationswand des Heizkörpers begrenzt sein. Eine derartige Isolationswand kann mit Material aufgebaut oder überdeckt sein, welches eine Wärmeabgabe durch Wärmeleitung und auch durch Wärmestrahlung weitestgehend ausschließt. Beispielsweise kann eine derartige Isolationswand mit auch im Fahrzeugbau zur thermischen Isolierung von Komponenten oder Innenräumen eingesetztem Isoliermaterial aufgebaut sein.
  • Zur Abgabe von Wärme in Richtung zu der einer Walzenheizung zugeordneten Walzeneinheit wird vorgeschlagen, dass der Heizkörper eine der zugeordneten Walzeneinheit zugewandt positionierte Wärmeabgabefläche umfasst.
  • Die Wärmeabgabefläche kann wenigstens teilweise an einer das Abgasströmungsvolumen begrenzenden Wärmeübertragungswand des Heizkörpers bereitgestellt sein. Eine derartige Wärmeübertragungswand ist also vorteilhafterweise mit thermisch gut leitendem und auch die Abgabe von Strahlungswärme unterstützendem Material, wie zum Beispiel Blechmaterial, aufgebaut.
  • Wenigstens eine Walzeneinheit kann eine Mehrzahl von um die Walzendrehachse dieser Walzeneinheit drehbaren Gummirädern umfassen, wobei der eine Mehrzahl von Gummirädern umfassenden Walzeneinheit eine Walzenheizung zugeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eine Walzeneinheit einen Metallmantel umfassen, wobei der einen Metallmantel umfassenden Walzeneinheit eine Walzenheizung zugeordnet ist. Somit wird deutlich, dass die Prinzipien der vorliegenden Erfindung bei jeder Art von Walzeneinheiten eingesetzt werden kann, unabhängig davon, ob diese an ihrem mit dem zu verdichtenden Material in Kontakt tretenden Außenumfangsbereich mit Gummimaterial oder Metallmaterial aufgebaut sind.
  • Wenn wenigstens eine Walzenheizung an einer in einer Verdichterlängsrichtung von dem Verdichteraufbau abgewandten Seite der zugeordneten Walzeneinheit angeordnet ist, besteht einerseits die Möglichkeit, eine derartige Walzenheizung in einem Bereich unterzubringen, in welchem ein gegenseitiges Stören mit anderen Baugruppen des Bodenverdichters weitestgehend ausgeschlossen werden kann. Ferner kann bei derartiger Positionierung eine Walzenheizung auch dazu beitragen, eine zu erwärmende Walzeneinheit derart zu umkapseln, dass Wärmeverluste minimiert werden können.
  • Um an dem Bodenverdichter die insbesondere zum Bewegen desselben erforderliche Energie bereitstellen zu können, kann an dem Verdichteraufbau ein Antriebsaggregat vorgesehen sein. Es ist darauf hinzuweisen, dass im Sinne der vorliegenden Erfindung das Wärme durch Erzeugung von Verbrennungsabgas generierende Heizgerät kein Antriebsaggregat ist, da es nicht die Energie zum Antreiben irgendwelcher zu bewegender Systembereiche eines Bodenverdichters liefert, bzw. nicht durch ein Antriebsaggregat bereitgestellt ist. Das zur Bereitstellung der auf eine Walzeneinheit zu übertragenden Wärme genutzte Heizgerät und das Antriebsaggregat zur Bereitstellung der Energie zum Bewegen des Bodenverdichters oder von Systembereichen desselben, wie zum Beispiel von in einer Walzeneinheit vorgesehenen Unwuchten, sind voneinander separat aufgebaute und hinsichtlich der durch diese zu erfüllenden Funktionen auch voneinander unabhängig betreibbare System bereiche.
  • Insbesondere wenn das Antriebsaggregat als Brennkraftmaschine ausgebildet ist, können das Antriebsaggregat und das Heizgerät der wenigstens eine Walzenheizung aus dem selben Brennstofftank gespeist werden. Dies vermeidet die Notwendigkeit, einen zusätzlichen Brennstofftank für das Heizgerät bereitstellen zu müssen, wenngleich auch dies möglich ist, wenn einerseits der dafür erforderliche Bauraum an einem Bodenverdichter zur Verfügung steht, andererseits beispielsweise der Bedarf besteht, eine vergleichsweise große Brennstoffmenge für den Betrieb des Bodenverdichters bereitzuhalten.
  • Ein besonderer Vorteil eines derartigen mit flüssigem Brennstoff zu speisenden Heizgeräts besteht darin, dass durch die dosierte Zufuhr von Brennstoff und die entsprechend dosierte Zufuhr von Verbrennungsluft die Menge des zu verbrennenden Gemisches und damit die im Verbrennungsbetrieb bereitgestellte Heizleistung exakt eingestellt werden können. Dies ermöglicht es, die Heizleistung eines derartigen Heizgeräts auf den tatsächlich vorhandenen Wärmebedarf abzustimmen. Um diesen Wärmebedarf ermitteln zu können, wird vorgeschlagen, dass in Zuordnung zu wenigstens einer Walzeneinheit eine Temperaturerfassungsanordnung zur Erfassung einer Temperatur im Bereich einer Walzenoberfläche vorgesehen ist, und dass das Heizgerät der dieser Walzeneinheit zugeordneten Walzenheizung auf Grundlage einer von der Temperaturerfassungsanordnung erfassten Walzenoberflächentemperatur betreibbar ist.
  • Um bei dem erfindungsgemäß aufgebauten Bodenverdichter eine Überhitzung durch einen zu lange andauernden oder einen zu intensiven Betrieb einer Walzenheizung zu vermeiden, wird weiter vorgeschlagen, dass wenigstens ein Überhitzungssensor vorgesehen ist, wobei dann, wenn eine durch den wenigstens einen Überhitzungssensor erfasste Temperatur eine zugeordnete Temperaturschwelle übersteigt, wenigstens eine in Zuordnung zu einer Walzeneinheit vorgesehene Walzenheizung deaktivierbar ist.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1
    in prinzipieller Darstellung einen Bodenverdichter mit zwei Walzeneinheiten und diesen zugeordneten Walzenheizungen;
    Fig. 2
    den Heckbereich des Bodenverdichters der Fig. 1 mit einem daran vorgesehenen Antriebsaggregat des Bodenverdichters;
    Fig. 3
    in prinzipieller Darstellung eine Walzenheizung des in Fig. 1 dargestellten Bodenverdichters;
    Fig. 4
    eine Schnittansicht der Walzenreizung der Fig. 3, geschnitten längs einer Linie IV-IV in Fig. 3.
  • Die Fig. 1 und 2 zeigen einen allgemein mit 10 bezeichneten Bodenverdichter. Der Bodenverdichter 10 umfasst einen Verdichteraufbau 12, an dem in einem in einer Verdichterlängsrichtung L im Wesentlichen zentralen Bereich ein Bedienstand 14 vorgesehen ist. An den in der Verdichterlängsrichtung L liegenden Endbereichen 16, 18 des Verdichteraufbaus 12 sind Walzeneinheiten 20, 22 um jeweilige Walzendrehachsen A1 und A2 drehbar getragen. Die im Endbereich 16 vorgesehene Walzeneinheit 20 umfasst eine Mehrzahl von in Richtung der Walzendrehachse A1 aufeinander folgend angeordneten Gummirädern 24. Die Walzeneinheit 22 ist im dargestellten Ausgestaltungsbeispiel als in Richtung der Walzendrehachse A2 durchlaufende Verdichterwalze mit einem mit Metallmaterial aufgebauten Mantel 26 ausgebildet. Es ist darauf hinzuweisen, dass die mit dem Mantel 26 aus Metallmaterial aufgebaute Walzeneinheit 22 auch eine geteilte Walzeneinheit sein könnte, die in Richtung der Walzendrehachse A2 aufeinander folgend zwei um die Walzendrehachse A2 drehbare Segmente umfasst. Zumindest eine der beiden Walzeneinheiten 20, 22 ist zum Bewegen des Bodenverdichters 10 in der Verdichterlängsrichtung L zur Drehung um die jeweils zugeordnete Walzendrehachse A1, A2 antreibbar. Hierzu ist am Verdichteraufbau 12 ein als Brennkraftmaschine ausgebildetes Antriebsaggregat 28 vorgesehen. Das Antriebsaggregat 28 wird aus einem Brennstofftank 30 mit Brennstoff gespeist und treibt beispielsweise eine oder mehrere Hydraulikpumpen eines Hydraulikkreislaufs an, über welchen auch die Antriebsenergie zu der bzw. den angetriebenen Walzeneinheiten 20 oder/und 22 übertragen wird.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass der Bodenverdichter 10 im Bereich seines Verdichteraufbaus 12 herkömmlich aufgebaut sein kann. Beispielsweise kann der Verdichteraufbau 12 einen Vorderwagen und einen Hinterwagen umfassen, die um eine Lenkachse bezüglich einander verschwenkbar sind, um den Bodenverdichter 10 zu lenken. Zum Lenken könnte aber auch zumindest eine der Walzeneinheiten 20, 22 am Verdichteraufbau 12 um eine Lenkachse verschwenkbar getragen sein.
  • In Zuordnung zu den beiden Walzeneinheiten 20, 22 sind am Verdichteraufbau 12 jeweils Walzenheizungen 32, 34 vorgesehen. Jede der Walzenheizungen 32, 34 ist bezüglich der zugeordneten Walzeneinheit 20, 22 an deren vom Verdichteraufbau 12 abgewandten Seite positioniert. Dies führt zu einem Aufbau, bei welchem die Walzenheizung 32 am Endbereich 16 im Wesentlichen die in dieser Richtung letzte Baugruppe des Bodenverdichters 10 ist, während die Walzenheizung 34 am Endbereich 18 in dieser Richtung im Wesentlichen die letzte Baugruppe des Bodenverdichters 10 bereitstellt.
  • Da die beiden Walzenheizungen 32, 34 zueinander grundsätzlich gleich aufgebaut sein können, wird deren Aufbau und deren Funktion nachfolgend mit Bezug auf die der im Endbereich 16 vorgesehenen Walzeneinheit 20 zugeordnete Walzenheizung 32 detailliert beschrieben.
  • Die in den Fig. 3 und 4 etwas detaillierter dargestellte Walzenheizung 32 ist mit zwei wesentlichen Systembereichen aufgebaut. Dies ist zum einen ein mit Brennstoff betriebenes Heizgerät 36, und ist zum anderen ein allgemein mit 38 bezeichneter Heizkörper. Das Heizgerät 36 umfasst einen allgemein mit 40 bezeichneten Brennerbereich. Der Brennerbereich 40 kann beispielsweise mit einer Brennkammer 42 und einem daran anschließenden Flammrohr 44 aufgebaut sein. Der Brennkammer 42 wird vermittels einer Brennstoffpumpe 46, beispielsweise Dosierpumpe, aus dem Brennstofftank 30, aus dem auch das Antriebsaggregat 28 gespeist wird, flüssiger Brennstoff B zugeführt. Ein Verbrennungsluftgebläse 48 fördert Verbrennungsluft V in die Brennkammer, so dass in der Brennkammer 42 ein Gemisch aus Brennstoff B und Verbrennungsluft V gebildet wird, das gezündet bzw. verbrannt wird. Ist das Heizgerät 36 als Verdampferheizer aufgebaut, wird der flüssige Brennstoff B durch die Brennstoffpumpe 46 in ein poröses Verdampfermedium, beispielsweise ein Verdampfervlies, eingespeist. Von diesem Verdampfermedium wird der Brennstoffdampf in die Brennkammer 42 abgegeben, um dort mit der Verbrennungsluft V vermischt zu werden. Ist der Brennerbereich 40 als Zerstäuberbrenner aufgebaut, wird der von der Brennstoffpumpe 46 zugeführte Brennstoff im Bereich einer Zerstäuberdüse zerstäubt, so dass gleichermaßen eine sehr feine Durchmischung von Brennstoff B und Verbrennungsluft V erreicht wird, um das für die Verbrennung erforderliche Gemisch bereitstellen zu können.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass das Heizgerät 36 bzw. dessen Brennerbereich 40 im Wesentlichen aufgebaut sein kann, wie im Bereich von Personenkraftwagen, Nutzkraftfahrzeugen bzw. Omnibusse eingesetzte Zuheizer oder Standheizungen.
  • Der Heizkörper 38 ist im Wesentlichen kastenartig aufgebaut und stellt in seinem Inneren ein allgemein mit 50 bezeichnetes Abgasströmungsvolumen bereit. In einem Eintrittsbereich 52 des Abgasströmungsvolumens 50 tritt im Verbrennungsbetrieb entstehendes Verbrennungsabgas A aus dem Brennerbereich 40 bzw. dem Flammrohr 44 in das Abgasströmungsvolumen 50 ein. Nach Durchströmen des Abgasströmungsvolumens 50 verlässt das Abgas A das Abgasströmungsvolumen 50 in einem Austrittsbereich 54 über einen oder mehrere Austrittsstutzen 56 nach außen. Nach außen bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung, dass das Abgas nach Durchströmen des Heizkörpers 38 zur Umgebung hin oder zu einem weiterführenden Abgasführungssystem abgegeben werden kann. Dabei tritt das Abgas A aus dem Heizkörper 38 in einem der zugeordneten Walzeneinheit 20 nicht zugewandten Bereich, beispielsweise einen dem Untergrund zugewandten Bereich, aus dem Abgasströmungsvolumen 50 auf. Dies bedeutet, dass der Strom von das Abgasströmungsvolumen 50 verlassendem Abgas A nicht auf die Oberfläche der Walzeneinheit 20 zu gerichtet ist, sondern, wie in Fig. 3 angedeutet, das Abgasströmungsvolumen 50 beispielsweise auf den Untergrund zu gerichtet, mit einer Haupt-Strömungsrichtungskomponente in Richtung von der Walzeneinheit 20 weg gerichtet verlässt.
  • Das Abgasströmungsvolumen 50 im Heizkörper 38 ist im Wesentlichen mit einem mäanderartig zwischen dem Eintrittsbereich 52 und dem Austrittsbereich 54 verlaufenden Strömungskanal 58 aufgebaut. Der Strömungskanal 58 umfasst im dargestellten Beispiel fünf aneinander anschließende und zueinander im Wesentlichen parallel verlaufende Kanalabschnitte 60, 62, 64, 66, 68. Im Eintrittsbereich 52 tritt den Brennerbereich 40 verlassendes Abgas A in den Kanalabschnitt 60 ein. An dem vom Eintrittsbereich 52 entfernten Ende geht der Kanalabschnitt 60 in den Kanalabschnitt 62 über. Im Kanalabschnitt 62 strömt das Abgas in einer der Strömungsrichtung im Kanalabschnitt 60 entgegengesetzten Strömungsrichtung. Entsprechendes gilt auch für die dann aufeinander folgenden Kanalabschnitte 62, 64, 66, 68. Auf diese Art und Weise wird gewährleistet, dass das gesamte Abgasströmungsvolumen 50 im Wesentlichen gleichmäßig vom gesamten Abgasstrom durchströmt wird und somit eine im Wesentlichen gleichmäßige Wärmeabgabe gewährleistet ist. Um der im Verlaufe der Durchströmung des Abgasströmungsvolumens 50 abnehmenden Abgastemperatur, mit welcher auch eine Volumenabnahme des Abgasstroms einhergeht, Rechnung zu tragen, kann der Strömungsquerschnitt der aufeinander folgenden Kanalabschnitte 60, 62, 64, 66, 68 entsprechend abnehmen, wodurch im Wesentlichen gleichbleibende Druckverhältnisse und somit über die gesamte Länge des Abgasströmungskanals 58 eine im Wesentlichen auch gleichbleibende und die Temperaturabnahme kompensierende Wärmeübertragung gewährleistet ist. Beispielsweise kann der Kanalabschnitt 60 den größten Strömungsquerschnitt bereitstellen, während der Strömungsquerschnitt dann in Richtung zum letzten Kanalabschnitt 68 abnimmt und der Kanalabschnitt 68 den kleinsten Strömungsquerschnitt bereitstellt.
  • Die im Abgas durch den Heizkörper 38 transportierte und auf diesen übertragene Wärme wird im Bereich einer der zugeordneten Walzeneinheit 20 zugewandten Wärmeübertragungswand 70 durch Strahlungswärme in Richtung zur Walzeneinheit 20 abgegeben. Dazu stellt die Wärmeübertragungswand 70 eine der Walzeneinheit 20 zugewandte Wärmeabgabefläche 72 bereit. In Anpassung an die kreisrunde Außenumfangskontur der Walzeneinheit 20 kann die Wärmeübertragungswand 70 bzw. die durch diese bereitgestellte Wärmeabgabefläche 72 eine winkelige Struktur mit zueinander angewinkelt stehenden Flächenbereichen 74, 76 der Wärmeabgabefläche 72 aufweisen. Für einen effizienten Wärmeübertrag ist die Wärmeübertragungswand 70 beispielsweise aus vergleichsweise dünnem Blechmaterial aufgebaut, welches einerseits eine hohe Leitfähigkeit für von dem Abgas aufgenommene Wärme aufweist und andererseits ein gutes Wärmeabstrahlungsvermögen bereitstellt. Auch die die Kanalabschnitte 60, 62, 64, 66, 68 voneinander trennenden Wände 78, 80, 82, 84 können aus derartigem vergleichsweise dünnem Blechmaterial aufgebaut sein.
  • Um Wärmeverluste nach außen so weit als möglich zu vermeiden, ist der Heizkörper 38 an seinen der zugeordneten Walzeneinheit 20 nicht zugewandten Seiten zumindest teilweise mit einer Isolationswand 86, 88 aufgebaut. Eine derartige Isolationswand 86, 88 kann beispielsweise bereitgestellt sein durch eine mit isolierendem Material überzogene Blechwand bzw. kann einen sandwichartigen Aufbau aufweisen, bei welchem das isolierende Material zwischen zwei Blechwänden oder dergleichen aufgenommen ist. Derartiges isolierendes Material kann beispielsweise als Fasermaterial oder geschäumtes Material aufgebaut sein, wie es auch in anderen Bereichen von Fahrzeugen eingesetzt wird, um eine thermische Isolierung zu erzeugen.
  • Die im Heizgerät 36 im Verbrennungsbetrieb generierte Wärme kann durch den Heizkörper 38 effizient in Form von Wärmestrahlung in Richtung zur zugeordneten Walzeneinheit 20 abgegeben werden. Dabei kapselt der an der vom Verdichteraufbau 12 abgewandten Seite der Walzeneinheit 20 positionierte Heizkörper 38 der Walzenheizung 32 die Walzeneinheit 20 zumindest bereichsweise ein. Um diese Einkapselung noch weiter zu verbessern, können die in Richtung der Walzendrehachse A1 liegenden Endbereiche der Walzeneinheit 20 durch den Heizkörper 20 an den Verdichteraufbau 12 anschließende Abschlussplatten 90, 92, wie sie in den Fig. 1 und 2 in Zuordnung zu den beiden Walzenheizungen 32, 34 erkennbar sind, überdeckt werden, so dass ein im Wesentlichen nur in Richtung nach unten offener und die jeweilige Walzeneinheit 20, 22 aufnehmender Raumbereich entsteht.
  • Die im Bereich des Heizgeräts 36 bereitgestellte Heizleistung kann durch die dosierte Zufuhr von Brennstoff B und Verbrennungsluft V zur Brennkammer 32 sehr fein variiert werden. Es ist daher auch möglich, durch entsprechende Anpassung der Heizleistung die im Verbrennungsbetrieb bereitgestellte Wärme an den vorhandenen Wärmebedarf anzupassen. Um diesen Wärmebedarf zu ermitteln, ist in Fig. 2 beispielsweise in Zuordnung zur Walzeneinheit 20 eine Temperaturerfassungsanordnung 94 dargestellt. Diese kann einen oder mehrere Temperatursensoren 96 umfassen, die beispielsweise als optisch arbeitende Temperatursensoren die Oberflächentemperatur der Walzeneinheit 20 erfassen können. Diese Temperaturinformation wird einer Ansteueranordnung 98 zugeführt, welche entsprechende Ansteuersignale zum Heizgerät 36 leitet, um dessen Heizleistung an die Oberflächentemperatur der Walzeneinheit 20 anzupassen. Beispielsweise kann die Temperaturerfassungsanordnung 94 in Zuordnung zu jedem der Gummiräder 24 einen Temperatursensor 96 umfassen. Da grundsätzlich davon auszugehen ist, dass die Temperaturen aller Gummiräder 24 näherungsweise auf gleichem Niveau sein werden, kann das Erfassen der Temperatur im Bereich der Oberfläche von einem der Gummiräder 24, beispielsweise einem zentral positionierten Gummirad 24, ausreichend sein. Selbstverständlich kann eine derartige Temperaturerfassungsanordnung alternativ oder zusätzlich auch der Walzeneinheit 22 zugeordnet sein, so dass auch der Heizbetrieb der der Walzeneinheit 22 zugeordneten Walzenheizung 34 an den Wärmebedarf angepasst eingestellt werden kann.
  • Im Bedienstand 14 kann eine Schalteinheit 100 vorgesehen sein, über welche eine Bedienperson über die Ansteuereinheit 98 eine oder beide Walzenheizungen 34, 36 ein- bzw. ausschalten kann. Da die beiden Walzenheizungen 32, 34 vom Antriebsaggregat 28 unabhängig betrieben werden können, ist es möglich, bereits vor der Aufnahme des Verdichtungsbetriebs bzw. vor dem Starten des Antriebsaggregats 24 eine oder beide der Walzenheizungen 32, 34 im Betrieb zu setzen, um dafür zu sorgen, dass bereits zu Beginn des Verdichtungsbetriebs die jeweils zugeordnete Walzeneinheit 20, 22 eine das Anhaften beispielsweise von Asphalt im Wesentlichen vermeidende Oberflächentemperatur aufweist. In dieser Vorwärmphase ist es nicht erforderlich, auch das Antriebsaggregat 28 zu betreiben. Die für den Betrieb der Walzenheizungen 32, 34 bzw. auch der Ansteuereinheit 98 erforderliche elektrische Energie kann durch eine am Bodenverdichter 10 vorgesehene Energiequelle, beispielsweise Batterie, bereitgestellt werden.
  • In Fig. 2 ist ferner ein Überhitzungssensor 102 erkennbar, welcher an thermisch kritischen Bereichen des Bodenverdichters 10 insbesondere im Bereich der Walzenheizungen 32 bzw. 34 vorgesehen sein kann. Wird im Betrieb des Bodenverdichters 10 bei aktivierter Walzenheizung 32 oder/und 34 durch den Überhitzungssensor 102 eine Temperatur im Bereich von dessen Umgebung erfasst, die über einer zugeordneten Temperaturschwelle liegt, wird zumindest eine der Walzenheizungen 32, 34 bzw. deren Heizgerät 36 deaktiviert. Beispielweise kann nur diejenige Walzenheizung 32 bzw. 34 deaktiviert werden, die näher an dem Überhitzungssensor 102 positioniert ist und deren Betrieb somit primär für das Auftreten einer Überhitzung im Bereich dieses Überhitzungssensors 102 verantwortlich ist. Ein derartiger Zustand kann beispielsweise dann auftreten, wenn bei vergleichsweise niedrigen Umgebungstemperaturen auch ein lange andauernder, kontinuierlicher Betrieb der Walzenheizungen 32, 34 nicht zu einer ausreichenden bzw. einem Abschalten derselben führenden Erwärmung der Walzenoberflächen führt. Aufgrund des lange andauernden Betriebs beispielsweise mit vergleichsweise großer Heizleistung kann die Temperatur in der Umgebung einer jeweiligen Walzenheizung 32 bzw. 34 so stark ansteigen, dass andere Systembereiche des Bodenverdichters 10 in diesem Bereich beschädigt werden können. Ein bzw. mehrere derartige Überhitzungssensoren 102 können daher primär in den Bereichen des Bodenverdichters 10 vorgesehen sein, welche durch eine durch die Walzenheizungen 32, 34 generiert lokale übermäßige Erwärmung beschädigt werden könnten.
  • Ein derartiges Abschalten der Walzenheizungen 32, 34 bzw. der Heizgeräte 36 derselben kann auch erfolgen, wenn ein Fehler beispielsweise in der Brennstoffzufuhr oder in der Verbrennungsluftzufuhr erkannt wird. Auch können die Walzenheizungen 32, 34 dann deaktiviert werden, wenn erkannt wird, dass der Bodenverdichter über eine vorbestimmte Zeitdauer hinweg steht und nicht über den zu verdichtenden Untergrund bewegt wird. Auf diese Art und Weise kann eine ungleichmäßige, übermäßige lokale Erwärmung der Walzeneinheiten 20, 22 vermieden werden.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass unter Beibehalt der Prinzipien der vorliegenden Erfindung verschiedene bauliche Variationen vorgenommen werden können. So kann beispielsweise die einem jeweiligen Heizgerät zugeordnete Brennstoffpumpe vom Brennerbereich dieses Heizgeräts losgelöst im Leitungsbereich zwischen dem Brennerbereich und dem Brennstofftank angeordnet werden. Auch können die an den beiden Endbereichen des Verdichteraufbaus vorgesehenen Walzenheizungen angepasst an die unterschiedliche Ausgestaltungsart der dort jeweils vorgesehenen Walzeneinheiten unterschiedlich dimensioniert sein. Dort, wo grundsätzlich ein höherer Wärmebedarf besteht, kann eine größer dimensionierte Walzenheizung, beispielsweise mit einem Heizgerät mit größerer maximaler Heizleistung, vorgesehen werden. Ist am Verdichteraufbau ausreichend Bauraum verfügbar und besteht Bedarf für eine vergleichsweise große Brennstoffmenge, kann für die oder jede der Walzenheizungen auch ein separater Brennstofftank vorgesehen werden. Dies ermöglicht es auch, für den Betrieb der Walzenheizungen einen anderen flüssigen Brennstoff einzusetzen, beispielsweise kostengünstigeres Heizöl.
  • Da bei dem erfindungsgemäßen Bodenverdichter die daran vorgesehenen Walzenheizungen als separate Baugruppen vorgesehen sind und nicht beispielsweise die im Abgas des Antriebsaggregats transportierte Wärme genutzt wird, besteht die Möglichkeit, unabhängig von der Leistungsanforderung an das Antriebsaggregat im Bereich jeder der Walzenheizungen die erforderliche Wärme zur Verfügung zu stellen. Gleichwohl kann grundsätzlich auch vorgesehen sein, dass zusätzlich zu dem durch ein jeweiliges Heizgerät im Bereich der Walzenheizung bereitgestellten und Wärme transportierenden Abgasstrom auch das von dem als Brennkraftmaschine ausgebildeten Antriebsaggregat ausgestoßene Abgas in den Heizkörper von zumindest einer der Walzenheizungen eingespeist wird, so dass auch die in diesem Verbrennungsabgas des Antriebsaggregats transportierte Wärme dazu genutzt werden kann, die jeweils zugeordnete Walzeinheit zu erwärmen. Das bei einer jeweiligen Walzenheizung dann noch zusätzlich vorgesehene Heizgerät kann dann betrieben werden, um die noch zusätzlich erforderliche Wärmeenergie bereitzustellen. Ist ein Erwärmen einer Walzeneinheit nicht erforderlich, kann bei derartigem Aufbau einerseits das Heizgerät deaktiviert werden oder deaktiviert gehalten werden, und der vom Antriebsaggregat abgegebene Abgasstrom kann so geführt werden, dass er in ein jeweiliges Abgasströmungsvolumen nicht eintritt.

Claims (12)

  1. Bodenverdichter, umfassend einen Verdichteraufbau (12) und wenigstens eine an dem Verdichteraufbau (12) um eine Walzendrehachse (A1, A2) drehbar getragene Walzeneinheit (20, 22), wobei in Zuordnung zu wenigstens einer Walzeneinheit (20, 22) eine Walzenheizung (32, 34) vorgesehen ist, wobei die Walzenheizung (32, 34) ein mit flüssigem Brennstoff betriebenes Heizgerät (36) mit einem Brennerbereich (40), einer Brennstoffpumpe (46) zum Fördern von flüssigem Brennstoff (B) aus einem Brennstofftank (30) zu dem Brennerbereich (40) sowie einem Verbrennungsluftgebläse (48) zum Fördern von Verbrennungsluft (V) zu dem Brennerbereich (40) umfasst,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenheizung (32, 34) ferner einen von dem Brennerbereich (40) ausgestoßenes Verbrennungsabgas (A) aufnehmenden und Wärme in Richtung zu der Walzeneinheit (20, 22) abgebenden Heizkörper (38) umfasst.
  2. Bodenverdichter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass in dem Heizkörper (38) ein Abgasströmungsvolumen (50) mit einem Verbrennungsabgas (A) von dem Brennerbereich (40) aufnehmenden Eintrittsbereich (52) und einem Verbrennungsabgas (A) nach außen abgebenden Austrittsbereich (54) gebildet ist, vorzugsweise wobei ein das Abgasströmungsvolumen (50) verlassender Strom von Verbrennungsabgas (A) im Wesentlichen nicht auf die zugeordnete Walzeneinheit (20, 22) zu gerichtet ist.
  3. Bodenverdichter nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasströmungsvolumen (50) einen wenigstens bereichsweise mäanderartig verlaufenden Strömungskanal (58) umfasst.
  4. Bodenverdichter nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasströmungsvolumen (50) an wenigstens einer von der zugeordneten Walzeneinheit (20, 22) abgewandten Seite durch eine Isolationswand (86, 88) des Heizkörpers (38) begrenzt ist.
  5. Bodenverdichter nach einem der Ansprüche 1-4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (38) eine der zugeordneten Walzeneinheit (20, 22) zugewandt positionierte Wärmeabgabefläche (70) umfasst.
  6. Bodenverdichter nach Anspruch 5 und Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeabgabefläche (72) wenigstens teilweise an einer das Abgasströmungsvolumen (50) begrenzenden Wärmeübertragungswand (70) des Heizkörpers (38) bereitgestellt ist.
  7. Bodenverdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Walzeneinheit (20) eine Mehrzahl von um die Walzendrehachse (A1) dieser Walzeneinheit (20) drehbaren Gummirädern (24) umfasst, wobei der eine Mehrzahl von Gummirädern (24) umfassenden Walzeneinheit (20) eine Walzenheizung (32) zugeordnet ist, oder/und dass wenigstens eine Walzeneinheit (22) einen Metallmantel (26) umfasst, wobei der einen Metallmantel (26) umfassenden Walzeneinheit (22) eine Walzenheizung (34) zugeordnet ist.
  8. Bodenverdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Walzenheizung (32, 34) an einer in einer Verdichterlängsrichtung (L) von dem Verdichteraufbau (12) abgewandten Seite der zugeordneten Walzeneinheit (20, 22) angeordnet ist.
  9. Bodenverdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass an dem Verdichteraufbau (12) ein Antriebsaggregat (38) vorgesehen ist.
  10. Bodenverdichter nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsaggregat (28) als Brennkraftmaschine ausgebildet ist, und dass das Antriebsaggregat (28) und das Heizgerät (36) der wenigstens eine Walzenheizung (32, 34) aus dem selben Brennstofftank (30) gespeist werden.
  11. Bodenverdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass in Zuordnung zu wenigstens einer Walzeneinheit (20, 22) eine Temperaturerfassungsanordnung (94) zur Erfassung einer Temperatur im Bereich einer Walzenoberfläche vorgesehen ist, und dass das Heizgerät (36) der dieser Walzeneinheit (20, 22) zugeordneten Walzenheizung (32, 34) auf Grundlage einer von der Temperaturerfassungsanordnung erfassten Walzenoberflächentemperatur betreibbar ist.
  12. Bodenverdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Überhitzungssensor (102) vorgesehen ist, wobei dann, wenn eine durch den wenigstens einen Überhitzungssensor erfasste Temperatur eine zugeordnete Temperaturschwelle übersteigt, wenigstens eine in Zuordnung zu einer Walzeneinheit (20, 22) vorgesehene Walzenheizung (32, 34) deaktivierbar ist.
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