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 Dieselmotor _f 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~Betriebsmodus ^1s _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 Ll _f 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 .