(19)
(11)EP 3 786 361 A1

(12)EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43)Veröffentlichungstag:
03.03.2021  Patentblatt  2021/09

(21)Anmeldenummer: 20187332.0

(22)Anmeldetag:  23.07.2020
(51)Int. Kl.: 
E01C 19/23  (2006.01)
(84)Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME
Benannte Validierungsstaaten:
KH MA MD TN

(30)Priorität: 26.08.2019 DE 102019122811

(71)Anmelder: Hamm AG
95643 Tirschenreuth (DE)

(72)Erfinder:
  • Mahler, Gerhard
    92670 Windischeschenbach (DE)
  • Kreger, Marco
    95643 Tirschenreuth (DE)
  • Greger, Stefan
    95700 Neusorg (DE)
  • Gradl, Thomas
    95643 Tirschenreuth (DE)

(74)Vertreter: Ruttensperger Lachnit Trossin Gomoll 
Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB Arnulfstraße 58
80335 München
80335 München (DE)

  


(54)BODENVERDICHTER


(57) Ein Bodenverdichter umfasst 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 aus einem Brennstofftank (30) zu dem Brennerbereich (40) sowie einem Verbrennungsluftgebläse (48) zum Fördern von Verbrennungsluft zu dem Brennerbereich (40) umfasst.




Beschreibung


[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bodenverdichter, mit welchem das Aufbaumaterial eines Bodens, beispielsweise Asphalt, verdichtet werden kann.

[0002] 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.

[0003] 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.

[0004] 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.

[0005] 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.

[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Bodenverdichter, umfassend 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.

[0007] 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.

[0008] Um die in dem Heizgerät im Verbrennungsprozess generierte Wärme insbesondere durch Wärmestrahlung auf eine zugeordnete Walzeneinheit übertragen zu können, wird vorgeschlagen, dass die Walzenheizung ferner einen von dem Brennerbereich ausgestoßenes Verbrennungsabgas aufnehmenden und Wärme in Richtung zu der Walzeneinheit abgebenden Heizkörper umfasst.

[0009] 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.

[0010] 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.

[0011] Dabei wird eine effiziente thermische Wechselwirkung beispielsweise dadurch erreichbar, dass das Abgasströmungsvolumen einen wenigstens bereichsweise mäanderartig verlaufenden Strömungskanal umfasst.

[0012] 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.

[0013] 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.

[0014] 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.

[0015] 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.

[0016] 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.

[0017] 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.

[0018] 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.

[0019] 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.

[0020] 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.

[0021] 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.


[0022] 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.

[0023] 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.

[0024] 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.

[0025] 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.

[0026] 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.

[0027] 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.

[0028] 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.

[0029] 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.

[0030] 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.

[0031] 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.

[0032] 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.

[0033] 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.

[0034] 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.

[0035] 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.

[0036] 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.

[0037] 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.

[0038] 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.


Ansprüche

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.
 
2. Bodenverdichter nach Anspruch 1,
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.
 
3. Bodenverdichter nach Anspruch 2 ,
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.
 
4. Bodenverdichter nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasströmungsvolumen (50) einen wenigstens bereichsweise mäanderartig verlaufenden Strömungskanal (58) umfasst.
 
5. Bodenverdichter nach Anspruch 3 oder 4,
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.
 
6. Bodenverdichter nach einem der Ansprüche 2-5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (38) eine der zugeordneten Walzeneinheit (20, 22) zugewandt positionierte Wärmeabgabefläche (70) umfasst.
 
7. Bodenverdichter nach Anspruch 6 und Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeabgabefläche (72) wenigstens teilweise an einer das Abgasströmungsvolumen (50) begrenzenden Wärmeübertragungswand (70) des Heizkörpers (38) bereitgestellt ist.
 
8. 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.
 
9. 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.
 
10. Bodenverdichter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass an dem Verdichteraufbau (12) ein Antriebsaggregat (38) vorgesehen ist.
 
11. Bodenverdichter nach Anspruch 10,
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.
 
12. 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.
 
13. 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.
 




Zeichnung




















IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente