[0001] Die Erfindung betrifft eine selbstfahrende Maschine gemäß Oberbegriff des Anspruchs
1.
[0002] Für solche Maschinen, insbesondere Straßenfertiger und Beschicker, hat sich ein Antriebskonzept
für Funktions- und Arbeitskomponenten durchgesetzt, bei welchem der Verbrennungsmotor
als Primärantriebsquelle fungiert, die Funktions- und Arbeitskomponenten jedoch ausschließlich
oder fast ausschließlich auf hydraulischem Weg, z.B. mittels hydrostatischer Antriebseinheiten,
betrieben werden. Der Straßenfertiger baut auf einem Planum aus dem Einbaumaterial
wenigstens eine Deckenschicht mit variierender Arbeitsbreite ein, ebnet und verdichtet
diese. Ein Beschicker hält eine ausreichend große Vorratsmenge des Einbaumaterials
bereit und beschickt den Straßenfertiger so, dass der Straßenfertiger kontinuierlich
arbeiten kann. Dabei fahren der Beschicker und der nachfolgende Straßenfertiger mit
niedriger Einbaufahrgeschwindigkeit auf dem Planum, z.B. bis etwa 20 m/min. Bei Transportfahrt
zu einer anderen Baustelle ist für beide Maschinen eine Transportgeschwindigkeit bis
etwa 20 km/h üblich. Aus der Verarbeitung von heißem bituminösem Einbaumaterial oder
Beton-Einbaumaterial resultieren sehr spezielle Anforderungen an das Hydrauliksystem
und den Verbrennungsmotor, bedingt beispielsweise durch die Materialkonsistenz, dessen
Klebrigkeit, dessen Verarbeitungstemperatur, dessen Schleppwiderstand beim Einbau
auf dem Planum oder Förderwiderstand beim Beschicken, und auch aus dem baustellenabhängig
variierenden Fahrwiderstand gepaart mit klimatischen Einflüssen, so dass zumindest
einige hydrostatische Antriebseinheiten extrem leistungsstark, schnell ansprechend
und für Dauerbetrieb ausgelegt und im Betrieb gleichzeitig individuell geregelt werden
müssen. Dies erfordert starke Hydraulikpumpen, teilweise lange hydraulische Wege zwischen
den Hydraulikpumpen und den hydrostatischen-Antriebseinheiten, und dabei die Berücksichtigung
hoher Sicherheits- und Umweltstandards. Einen Straßenfertiger oder Beschicker mit
einem Gesamtgewicht von rund 20 Tonnen enthält im Hydraulikkreis ein erhebliches Volumen
Hydraulikmedium, beispielsweise bis zu 400 Liter, oder mehr. Für solche Maschinen
übliche Hydraulikmedien (beispielsweise Spezifikation: HLP 46 nach DIN 51524 Teil
2) haben ein Verhalten der kinematischen Viskosität über der Temperatur, bei dem mit
zunehmender Temperatur die Viskosität stark degressiv zunächst bis etwa 60°C abnimmt,
und um etwa 100°C sehr niedrig bleibt. Temperaturen von etwa 100°C sind jedoch für
Dichtungen und Schläuche im Hydraulikkreis solcher selbstfahrenden Maschinen kritisch.
Bei etwa 60°C ist die Viskosität nur halb so hoch wie bei 40°C, und ist nur etwa ein
Zehntel der Viskosität bei etwa 0°C. Zwischen etwa 75°C bis 80°C ist die Viskosität
sogar nur etwa ein Fünftel der Viskosität bei 40°C. Je geringer die Viskosität des
Hydraulikmediums ist, desto niedriger sind Pumpverluste, umso feinfühliger sprechen
hydrostatische Antriebseinheiten und Pumpen an, und umso effizienter arbeiten diese.
Pumpverluste muss der als Primärantriebsquelle dienende Verbrennungsmotor kompensieren,
der beispielsweise im Normalbetrieb mit einer Nennleistung von 160 kW bei etwa 2000
U/min läuft. Die Pumpverluste verschlechtern die Energieeffizienz oder Energiebilanz
der selbstfahrenden Maschine erheblich, und bieten bezogen auf die Betriebsstunden
einer solchen Maschine pro Jahr erhebliches Potential zur Einsparung von Primärenergie,
wie Dieseltreibstoff.
[0003] Wie aus dem Prospekt "SUPER 1603-1" der Firma Joseph Vögele AG, 68146 Mannheim, DE,
Seiten 4, 5, bekannt, ist ein großer Mehrfeldkühler als Kühlvorrichtung für das Motorkühlwasser
des Verbrennungsmotors, das Hydraulikmedium, und in diesem Fall auch die Ladeluft
des z.B. aufgeladenen Dieselmotors vorgesehen, mit dem selbst bei Volllastbetrieb
und hohen Außentemperaturen bis zu 50°C immer optimale Motorbetriebs-Temperatur und
100 %ige Motorleistung sichergestellt sind. Die Kühlvorrichtung weist zumindest ein
Gebläse auf, das beispielsweise abhängig von der Motordrehzahl betrieben wird. Die
Kühlvorrichtung ist traditionell für den Verbrennungsmotor ausgelegt. Der Hydraulikmedium-Kühlbereich
der Kühlvorrichtung ist so ausgelegt, dass selbst unter extremen Arbeitsbedingungen
eine Überhitzung des Hydraulikmediums zuverlässig vermieden wird. Die Kühlregelung
erfolgt jedoch im Hinblick auf die optimale Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors.
Deshalb wird das Hydraulikmedium über z.B. mehr als 95 % der Betriebsdauer so stark
gekühlt, dass seine Betriebstemperatur ca. 40°C nicht überschreitet. Diktiert durch
das Viskositätsverhalten des Hydraulikmediums über die Betriebstemperatur bedingt
dies zum Kompensieren beispielsweise der Pumpverluste des Hydraulikmediums eine Vergeudung
eines signifikanten Teils der eigentlich für die Verarbeitung des Einbaumaterials
erzeugten Motornennleistung.
[0004] In der Praxis wird in solchen selbstfahrenden Maschinen zum Verarbeiten von bituminösem
oder Beton-Einbaumaterial der Bedeutung der Viskosität des Hydraulikmediums für die
Energiebilanz oder Energieeffizienz des Verbrennungsmotors bisher aus übertriebenem
Sicherheitsdenken keine Bedeutung zugemessen. Andererseits nehmen Bestrebungen zu,
auch mit solchen Maschinen die Umwelt zu schonen (globale Erwärmung, Reduktion von
CO
2 und NO
x-Emissionen. Einsparung nicht erneuerbarer Energieträger).
[0005] Aus
EP 1 741 893 A ist eine gemeinsame Kühlvorrichtung für Kühlwasser und Hydrauliköl bekannt, der ein
gemeinsames, durch einen Hydromotor angetriebenes Gebläse zugeordnet ist. Die Regelung
der Kühlvorrichtung erfolgt so, dass das Kühlwasser bei einer vorbestimmten Motordrehzahl
möglichst schnell eine Solltemperatur erreicht, die dann konstant gehalten wird, während
gleichzeitig die Betriebstemperatur des Hydrauliköls auf die gleiche Temperatur von
etwa 80° gebracht wird wie die Temperatur des Kühlwassers. Bei erhöhtem Kühlbedarf
des Kühlwassers wird zwangsweise auch das Hydrauliköl gegebenenfalls zu stark gekühlt.
[0006] In einem aus
US 6 076 488 A bekannten Kühlsystem sind der Kühlbereich für das Hydraulikmedium und der Kühlbereich
für das Kühlwasser in Anströmrichtung eines gemeinsamen, über einen Hydromotor angetriebenen
Gebläses hintereinander angeordnet, so dass das Hydraulikmedium stets stärker gekühlt
wird als das Kühlwasser. Es werden für die jeweiligen Betriebstemperaturen Sollwerte
vorgegeben und eingehalten, wobei das Hydraulikmedium stets etwas kühler gehalten
bleibt als das Kühlwasser. Erhöhter Kühlbedarf des Kühlwassers bedingt eine noch stärkere
Abkühlung des Hydraulikmediums unabhängig von der Belastung im Hydrauliksystem.
[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbstfahrende Maschine zum Verarbeiten
von bituminösem und/oder Beton-Einbaumaterial anzugeben, deren Verbrennungsmotor trotz
der speziellen Anforderungen aufgrund der schwierigen Verarbeitbarkeit der Einbaumaterialien
mit verbesserter Energiebilanz bzw. Energieeffizienz betreibbar ist, nennenswert Brennstoff
spart, und die Umwelt schont.
[0009] Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
[0010] Dank der Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell- und -Regelvorrichtung wird
die Betriebstemperatur des Hydraulikmediums so rasch wie möglich gesteigert und dann
innerhalb eines Betriebstemperaturbereiches geregelt, bei dem die zusätzliche Belastung
des Verbrennungsmotors durch beispielsweise Pumpverluste des Hydraulikmediums minimiert
wird. Dies bedeutet zwar eine bewusste Abkehr von dem konventionellen Konzept, beispielsweise
aus Gründen der Betriebssicherheit die Betriebstemperatur des Hydraulikmediums extrem
niedrig zu halten, erhöht andererseits aber das Risiko für die Betriebssicherheit
faktisch überhaupt nicht, da die Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell- und
-Regel-vorrichtung den gewählten Betriebstemperaturbereich zuverlässig einhält und
die Kühlleistung abhängig vom hydraulischen Belastungszustand und dem Umgebungsklima
dann maximiert, wenn eine Tendenz zum Übersteigen des tolerierbaren Betriebstemperaturbereiches
entstehen sollte. Beispielsweise kann dies der Fall sein, wenn bei hohen Außentemperaturen,
niedriger Luftfeuchtigkeit und ungünstigen Verarbeitungskonditionen des Einbaumaterials
und schwierigen Boden- und Fahrverhältnissen die Maschine eine Betriebspause macht,
weil auf die Anlieferung frischen Einbaumaterials gewartet werden muss, wobei der
Verbrennungsmotor im Leerlauf betrieben wird und die Motor-Kühlleistung herabgeregelt
wird. Die Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell- und -Regelvorrichtung regelt
dann z.B. mit maximaler Leistungsfähigkeit, um eine Überhitzung des Hydraulikmediums
zuverlässig zu vermeiden. Insgesamt lässt sich so über die Einsatzzeit der Maschine
im Normalbetrieb pro Jahr eine erhebliche Menge an Brennstoff einsparen. Diese Verbesserung
der Energieeffizienz des Verbrennungsmotors geht einher mit optimiertem Arbeiten der
Pumpen und hydrostatischen Antriebseinheiten und einem jederzeitigen raschen Ansprechverhalten
im Hydraulikkreis. Gegebenenfalls kann ohne Einbusse bei der Verarbeitung des Einbaumaterials
ein leistungsschwächerer und verbrauchsoptimierter Verbrennungsmotor verwendet werden.
Hierbei ist sogar ein vom Kühlflüssigkeits-Kühlbereich separierter Hydraulikmedium-Kühler
als Hydraulikmedium-Kühlbereich vorgesehen. Diesem wenigstens einen Kühler kann ein
drehzahlregelbares und/oder bedarfsabhängig ein- und ausschaltbares Gebläse zugeordnet
sein, das, vorzugsweise, mit der Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell- und
-Regelvorrichtung verbunden ist. Die separate Anordnung des Hydraulikmedium-Kühlers
vermeidet andernfalls beispielsweise unvermeidbare Aufheizungs- oder Abkühlungssituationen
für den Hydraulikmedium-Kühler, die bei räumlich enger Nachbarschaft zwischen dem
Kühlflüssigkeits-Kühlbereich und dem Hydraulikmedium-Kühlbereich auftreten könnten.
Außerdem ist dieses Konzept unter Umständen für die Maschine von Vorteil, um ohnedies
beengten Platzverhältnissen beim Kühlflüssigkeits-Kühlbereich Rechnung zu tragen,
und/oder die Gewichtsverteilung in der Maschine zu verbessern. Zur Regelung des optimalen
Hydraulikmedium-Betriebstemperaturbereiches oder zum raschen Einstellen der gewünschten
Hydraulikmedium-Betriebstemperatur unabhängig von der Motor-Kühlung ist es zweckmäßig,
im Hydraulikkreis in einem den Hydraulikmedium-Kühlbereich umgehenden Bypass ein Thermostatventil
oder ein von der Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell- und -Regelvorrichtung
betätigbares Ventil anzuordnen, und über den Bypass den Hydraulikmedium-Kühlbereich
zumindest nach Aufnahme des Normalbetriebes der Maschine bei kaltem Hydraulikmedium
vollständig zu umgehen, z.B. auch bei Betrieb einer Heizeinrichtung zum rascheren
Aufheizen des Hydraulikmediums im Hydraulikkreis oder in den Hydraulikkreisen.
[0011] Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell-
und -Regelvorrichtung unabhängig vom Motor-Kühlregelsystem, da sie an wenigstens einen
Hydraulikmedium-Temperatursensor und/oder Informationsgeber für den hydraulischen
Belastungszustand im Hydraulikkreis und das Umgebungsklima angeschlossen ist. Auf
diese Weise lässt sich beispielsweise bei kalten Umgebungstemperaturen im Normalbetrieb
bei mit der Nenndrehzahl laufendem Verbrennungsmotor und maximaler Kühlleistung für
die Kühlflüssigkeit die Kühlleistung für das Hydraulikmedium drastisch reduzieren
oder vollständig abschalten, um für das Hydraulikmedium eine optimale Viskosität zu
erzielen. Umgekehrt wird mit der Regelung der Betriebstemperatur feinfühlig auf momentane
oder vorübergehende ungünstige hydraulische Belastungssituationen oder Umgebungsklimasituationen
reagiert, um die Betriebstemperatur des Hydraulikmediums optimal einzustellen und
zu halten, obwohl dann gegebenenfalls das Motor-Kühlregelsystem anders anspricht.
Der Mehraufwand für das Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell- und -Regelvorrichtung
und zu deren Betrieb erforderlicher Temperatursensoren und/oder Informationsgeber
ist im Hinblick auf das hohe Einsparungspotential an Brennstoff für den Verbrennungsmotor
vernachlässigbar, ohne die Betriebssicherheit unter den aus der Verarbeitung des Einbaumaterials
resultierenden, schwierigen Anforderungen an das Hydrauliksystem zu gefährden. Es
lassen sich pro Jahr mehrere Tonnen Brennstoff einsparen.
[0012] Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform weist die Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell-
und -Regelvorrichtung eine Programmier- und/oder Setzsektion für die jeweils als optimal
angesehene Hydraulikmedium-Betriebstemperatur auf, damit das Hydraulikmedium nur so
gekühlt wird, dass es seine optimale Viskosität hält, unabhängig davon, wie das Motor-Kühlregelsystem
arbeitet.
[0013] Bei einer speziellen Ausführungsform ist, vorzugsweise in der Programmier- und/oder
Setzsektion, eine Auswahlvorrichtung für eine für das aufzuwärmende Hydraulikmedium
einzustellende Betriebstemperatur von etwa 75°C, und einen zu haltenden Betriebstemperaturbereich
von etwa 75°C bis 80°C, vorzugsweise bis etwa knapp 90°C, vorgesehen. Mit dieser Betriebstemperatur
des Hydraulikmediums und diesem Betriebstemperaturbereich, der im Normalbetrieb gehalten
wird, lässt sich die Viskosität noch weiter verringern und optimieren, um die Zusatzbelastung
für den Verbrennungsmotor aus dem Betrieb des Hydrauliksystems zu minimieren und noch
mehr Brennstoff einzusparen.
[0014] Da es unter ungünstigen Umgebungsklimakonditionen, z.B. bei niedrigen Außentemperaturen
und dgl. oder geringer Verarbeitungsrate eines sehr leicht zu verarbeitenden Einbaumaterials,
z.B. für eine dünne Deckenschicht, gegebenenfalls nicht ausreicht, das Hydraulikmedium
nur so wenig zu kühlen wie möglich, um eine optimal niedrige Viskosität zu erzielen,
ist bei einer weiteren Ausführungsform im Hydraulikkreis sogar wenigstens eine Hydraulikmedium-Heizeinrichtung
vorgesehen. Diese kann an die Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell- und -Regelvorrichtung
angeschlossen und über diese betrieben werden, kann alternativ aber auch unabhängig
davon beispielsweise mit einer Zeitschaltung oder bedienergeführt betrieben werden.
Die Heizeinrichtung ermöglicht es nicht nur, das Hydraulikmedium so rasch wie möglich
auf die optimale Betriebstemperatur zu bringen, sondern auch den optimalen Betriebstemperaturbereich
im Normalbetrieb zu halten, falls die gewünschte angehobene Betriebstemperatur nicht
allein durch Minimieren oder Abschalten der Kühlleistung einstellbar bzw. haltbar
sein sollte.
[0015] Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die Hydraulikmedium-Heizeinrichtung am
oder im Reservoir des Hydraulikmediums vorgesehen, obwohl die Heizeinrichtung an jeder
geeigneten Stelle des wenigstens einen Hydraulikkreises angeordnet werden könnte.
Im Reservoir ist üblicherweise eine maximale Menge des Hydraulikmediums gespeichert,
z.B. etwa 400 Liter, und zwar unter relativ moderatem Rücklaufdruck, so dass die Heizeinrichtung
effizient arbeitet und wenig druckfest ausgebildet werden kann.
[0016] Bei einer zweckmäßigen umweltschonenden Ausführungsform wird die Hydraulikmedium-Heizeinrichtung
mit der Kühlflüssigkeit des Verbrennungsmotors und/oder elektrisch über einen vom
Verbrennungsmotor getriebenen Generator und/oder mit Abwärme zumindest des Verbrennungsmotors
betrieben. Dieses Konzept trägt ebenfalls zur Verbesserung der Energieeffizienz des
Verbrennungsmotors bei, weil diese Heizenergie ohnedies verfügbar ist, und beispielsweise
aus der Kühlflüssigkeit oder der Abwärme mit geringem Mehraufwand abnehmbar ist und
andernfalls ohnedies in die Umgebung abgegeben würde.
[0017] In einer zweckmäßigen Ausführungsform weist die Kühlvorrichtung einen Kombinationskühler
(z.B. einen Mehrfeldkühler oder einen Satz getrennter Einzelkühler) auf. Für den Kombinationskühler
ist ein dem Kühlflüssigkeits- und dem Hydraulikmedium-Kühlbereich gemeinsames Gebläse
vorgesehen, das, vorzugsweise, proportional zur Drehzahl des Verbrennungsmotors antreibbar
sein kann. Um dennoch die Kühl- oder Heizleistung für das Hydraulikmedium unabhängig
von der Motor-Kühlleistung regeln zu können, kann im Luftströmungsweg vom Gebläse
zu dem Hydraulikmedium-Kühlbereich eine verstellbare Luftstrom-Abschirm- oder -Umlenkeinrichtung
vorgesehen sein, die, vorzugsweise, mit der Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell-
und -Regelvorrichtung in Verstellverbindung ist. Sobald die Kühlleistung für die Kühlflüssigkeit
für das Hydraulikmedium zu hoch werden sollte, um die gewünschte angehobene Betriebstemperatur
einstellen und halten zu können, wird die Kühlleistung nur für den Kühlbereich des
Hydraulikmediums über die Abschirm- oder Umlenkeinrichtung reduziert, bis die gewünschte
Betriebstemperatur des Hydraulikmediums erreicht ist. Zum Einhalten des gewünschten
Betriebstemperaturbereiches des Hydraulikmediums kann dann die Wirkung der Abschirm-
oder Umlenkeinrichtung aufgehoben oder entsprechend geregelt werden. Dies beeinflusst
die jeweils erforderliche Kühlleistung beispielsweise für das Kühlwasser des Verbrennungsmotors,
oder dessen Ansaugluft, oder Ladeluft, nicht.
[0018] Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform weist das Gebläse, zumindest für den Hydraulikmedium-Kühlbereich,
einen hydraulischen oder elektrischen Antriebsmotor auf. Die Leistungsabgabe und Regelung
des Antriebsmotors lässt sich hierbei unabhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors
einstellen oder regeln.
[0019] Zweckmäßig wird in dem Hydraulikmedium-Kühlbereich oder angrenzend an diesen eine
durch die Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell- und -Regelvorrichtung steuerbare
Zirkulationspumpe vorgesehen, vorzugsweise in einem zwischen dem Reservoir und dem
Hydraulikmedium-Kühlbereich vorgesehenen Kurzschlussabschnitt oder dem Bypass des
Hydraulikkreises oder der Hydraulikkreise. Über die Zirkulationspumpe kann beispielsweise
kühlbedarfsabhängig die Förderrate des Hydraulikmediums variiert werden, um die Kühlung
zu intensivieren oder zu minimieren.
[0020] Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist wenigstens ein Signalgeber für die Hydraulikmedium-Isttemperatur
und/oder hydraulische und/oder thermische Lastsituationen zumindest einer ausgewählten
Pumpe und/oder einer ausgewählten hydrostatischen Antriebseinheit vorgesehen und als
Regelführungsgrößengeber an die Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell- und -Regelvorrichtung
angeschlossen. Hierbei wird zweckmäßig eine Pumpe und/oder eine hydrostatische Antriebseinheit
ausgewählt, die extrem leistungsfähig ist oder bei der extreme hydraulische Betriebssituationen
erwartet werden können, so dass die Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell- und
-Regelvorrichtung rasch über einen kritischen Zustand informiert wird und entsprechend
regeln kann.
[0021] Bei einer anderen Ausführungsform kann eine computerisierte Hauptsteuerung der Maschine
als Signalgeber für zumindest die hydraulischen und/oder thermischen Lastsituationen
für wenigstens eine ausgewählte Pumpe und/oder eine ausgewählte hydrostatische Antriebseinheit
ausgebildet sein. Die Hauptsteuerung ist nämlich gegebenenfalls über die Belastungsanforderungen
der Pumpe und/oder der hydrostatischen Antriebseinheit informiert, beispielsweise
weil bestimmte Betriebskonditionen eingestellt sind, und kann so die Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell-
und/oder -Regelvorrichtung zeitgerecht oder sogar vorbereitend informieren, um ein
Überschießen der Betriebstemperatur des Hydraulikmediums zuverlässig und vorbereitend
auszuschließen. Eine andere Betriebssituation, über die die Hauptsteuerung die Regelvorrichtung
informieren kann, ist ein erwarteter Betriebsstopp, beispielsweise am Arbeitsende
oder eine Wartephase auf eine neue Lieferung an Einbaumaterial, wofür an der Hauptsteuerung
vom Bediener entsprechende Vorbereitungen getroffen wurden, und beispielsweise bereits
die hydrostatischen Antriebseinheiten und der Verbrennungsmotor herabgeregelt werden.
Da die Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell- und -Regelvorrichtung dann frühzeitig
über diesen zukünftigen Betriebszustand informiert wird, kann gegebenenfalls das Hydraulikmedium
nochmals besonders intensiv gekühlt werden, um einem Überschießen der Betriebstemperatur
des Hydraulikmediums ab Beginn dieser Betriebspause entgegenzuwirken.
[0022] Grundsätzlich wird erfindungsgemäß eine Maschine zum Verarbeiten von bituminösem
oder Beton-Einbaumaterial unter Nutzen eines Verbrennungsmotors, speziell eines Dieselmotors,
als Primärantriebsquelle für wenigstens ein Hydrauliksystem mit Pumpen und hydrostatischen
Antriebseinheiten so betrieben, dass zur Verbesserung der Energieeffizienz des Verbrennungsmotors
im Betrieb bzw. ab Betriebsaufnahme der Maschine das Hydraulikmedium unabhängig von
der Lastkondition des Verbrennungsmotors und der Motor-Kühlregelung abhängig vom hydraulischen
Belastungszustand in dem wenigstens einen Hydraulikkreis und abhängig vom Umgebungsklima
möglichst schnell auf eine angehobene Betriebstemperatur von mindestens etwa 60°C
gebracht und dann in einem Betriebstemperatur-Bereich von oberhalb etwa 60°C geregelt
wird, um mit der optimal niedrigen Viskosität des Hydraulikmediums möglichst wenig
Kompensationsleistung des Verbrennungsmotors zu vergeuden und möglichst viel Brennstoff
einzusparen.
[0023] Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes werden anhand der Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Seitenansicht einer selbstfahrenden Maschine zum Verar- beiten von
Einbaumaterial, und zwar eines Straßenfertigers,
- Fig. 2
- ein schematisches Blockschaltbild eines hydraulischen Antriebskonzeptes der Maschine,
- Fig. 3
- eine Detailvariante zu Fig. 2,
- Fig. 4
- ein Schaubild der kinematischen Viskosität eines Hydraulikmediums über der Betriebstemperatur,
und
- Fig. 5
- eine schematische Seitenansicht einer anderen Maschine zum Verarbeiten von Einbaumaterial,
nämlich eines Beschickers.
[0024] Fig. 1 zeigt als Beispiel einer selbstfahrenden Maschine F einen Straßenfertiger
zum Verarbeiten von bituminösem und/oder Beton-Einbaumaterial bei der Herstellung
von Deckenschichten beispielsweise von Verkehrsflächen oder dgl..
[0025] Die Maschine F weist ein Chassis 32 mit einem in der gezeigten Ausführungsform Räder
aufweisenden Fahrwerk 33 (alternativ ein Raupenfahrwerk) und einen Verbrennungsmotor
M, z.B. einen Dieselmotor, als Primärantriebsquelle auf. Die Maschine besitzt eine
Vielzahl Funktions- und Arbeitskomponenten, die überwiegend hydraulisch betrieben
und von dem Verbrennungsmotor M mit Antriebsleistung versorgt werden. Auf dem Chassis
32 befindet sich ein Materialbunker 36, von dem sich im Chassis 32 eine Längsfördervorrichtung
37 zum hinteren Chassisende erstreckt, wo eine Querverteileinrichtung 38 mit einer
Höhenverstellung 47 und einem Antrieb 39 angeordnet sind. Am Chassis 32 ist eine Einbaubohle
34 angelenkt, deren Anstellwinkel durch Nivellierzylinder 41 einstellbar und die durch
Hydraulikzylinder 42 anhebbar ist. In der Einbaubohle sind Verstellzylinder 46, hydraulisch
betriebene Tamper 44 und hydraulisch betriebene, optionale Pressleisten 45 vorgesehen.
Für den Bunker 36 sind Bunkerwand-Verstellzylinder 41 vorgesehen. Dem Verbrennungsmotor
M ist eine Kühlvorrichtung K zugeordnet, z.B. mit einem Mehrfeldkühler und einem Gebläse,
das, beispielsweise, proportional zur Drehzahl des Verbrennungsmotors M angetrieben
wird.
[0026] Die vorerwähnten Funktions- und Arbeitskomponenten der Maschine F werden zum Verarbeiten
des Einbaumaterials mittels hydrostatischer Antriebseinheiten oder Zylinder betrieben.
Hierfür ist wenigstens ein Hydraulikkreis H (Fig. 2, 3) und sind Hydraulikpumpen und
Ventilanordnungen vorgesehen. Die verschiedenen Pumpen werden beispielsweise über
ein Pumpenverteilergetriebe vom Verbrennungsmotor angetrieben. Ferner wird für elektrische
Verbraucher, z.B. Heizeinrichtungen im Bereich der Längsfördervorrichtung 37, für
die Tamper 44, die Pressleisten 45 und nicht näher hervorgehobene Glättbleche der
Einbaubohle 34 vom Verbrennungsmotor M ein Generator angetrieben, der elektrische
Leistung zur Verfügung stellt. Für den oder die Hydraulikkreise (einschließlich Verbindungsleitungen
und Verbindungsschläuche) ist ferner ein Reservoir für ein Hydraulikmedium (Hydrauliköl)
vorgesehen, das ein Fassungsvermögen von mehreren 100 Litern haben kann. Die Kühlvorrichtung
K ist so ausgebildet, dass die Kühlflüssigkeit des Verbrennungsmotors, gegebenenfalls
dessen Ansaugluft oder Ladeluft, und auch das Hydraulikmedium gekühlt werden, wobei
ein Kühlregelsystem vorgesehen ist, das primär die Kühlflüssigkeit des Verbrennungsmotors
M so behandelt, dass der Verbrennungsmotor im Normalbetrieb (beispielsweise Nenndrehzahl
etwa 2000 U/min bei einer Nennleistung von rund 160 kW) stets optimale Betriebstemperatur
hat.
[0027] Damit das Hydraulikmedium möglichst rasch eine Betriebstemperatur von mindestens
etwa 60°C, vorzugsweise zwischen etwa 75°C und 80°C oder geringfügig mehr, erreicht,
und ein Hydraulikmedium-Betriebstemperaturbereich von beispielsweise 75°C bis 80°C
im Normalbetrieb und unabhängig von Umgebungsklimakonditionen eingehalten werden,
ist gemäß Fig. 2 in der Maschine F eine Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell-
und -Regelvorrichtung R vorgesehen, die, vorzugsweise, unabhängig von dem Kühlregelsystem
S für die Kühlflüssigkeit des Verbrennungsmotors M die Betriebstemperatur des Hydraulikmediums
regelt.
[0028] In Fig. 2 ist dem Verbrennungsmotor M, beispielsweise einem Dieselmotor, ein Mehrfeldkühler
oder ein Kühlersatz 1 aus mehreren Kühlern zugeordnet, der in der gezeigten Ausführungsform
einen Kühlbereich 1a für die Ansaugluft oder Ladeluft; einen Kühlbereich 1 b für die
Kühlflüssigkeit des Verbrennungsmotors M, und einen Kühlbereich 1c für das Hydraulikmedium
umfasst, und dem ein gemeinsames Gebläse 2 mit einem Antriebsmotor 3 zugeordnet ist,
der vom Kühlregelsystem S im Hinblick auf der optimale Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors
M gesteuert wird. Mit 4 ist die Energiezufuhr zum Antriebsmotor 3 angedeutet. Der
Antriebsmotor 3 kann beispielsweise aus dem Hydrauliksystem gespeist werden, oder
elektrisch über den vom Verbrennungsmotor M getriebenen Generator G, oder direkt oder
indirekt über die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors M.
[0029] An den Verbrennungsmotor M ist in Fig. 2 ein Pumpenverteilergetriebe 5 angeflanscht,
an dessen Ausgängen mehrere Hydraulikpumpen 6 montiert sind, die über Verbindungsleitungen
oder Druckschläuche hydraulisch mit verschiedenen hydrostatischen Antriebseinheiten
7, 8, 9, 10 für die anhand Fig. 1 erläuterten Arbeits- und Funktionskomponenten der
Maschine verbunden sind. Beispielsweise erstreckt sich von den hydrostatischen Antriebseinheiten
7 bis 10 eine gemeinsame Rücklaufleitung 11 zu einem Hydraulikmedium-Reservoir 12,
üblicherweise einem großvolumigen Metallbehälter, an dem beispielsweise Ventilkomponenten
13 angebracht sein können. Das Reservoir 12 kann über eine Leitung 14 mit dem Kühlbereich
1c verbunden sein. Die Rücklaufleitung 11 kann ebenfalls an den Kühlbereich 1c angeschlossen
sein. Zwischen dem Reservoir 12 bzw. der Ventilanordnung 13 und der Rücklaufleitung
11 kann ein Bypass 15 vorgesehen sein, in dem ein Thermostatventil 16 oder ein von
der Regelvorrichtung R steuerbares Ventil 16 für den Hydraulikmediumstrom enthalten
sein kann.
[0030] Der Verbrennungsmotor M ist auf einer Motorkonsole 17 angebracht, die über Motorlager
18 auf Widerlagern 19 des Chassis 32 der Maschine F schwingungsisoliert gelagert ist.
Der Generator G, der beispielsweise (nicht gezeigt) vom Pumpenverteilergetriebe 5
aus angetrieben wird, kann auf der Motorkonsole 17 gelagert sein.
[0031] In der gezeigten Ausführungsform in Fig. 2 kann optional wenigstens eine Heizeinrichtung
20 für den Hydraulikkreis oder alle Hydraulikkreise H des Hydrauliksystems vorgesehen
sein, beispielsweise in der Rücklaufleitung 11, oder im oder am Reservoir 12, oder
an einer anderen, geeigneten Stelle in der Maschine F. Die Heizeinrichtung 20 wird
in Fig. 2 z.B. über eine von der Regelvorrichtung R ansteuerbare Steuerung 21 vom
Generator G elektrisch betrieben. Alternativ oder additiv könnte die Heizeinrichtung
20 das Kühlwasser und oder Abwärme zumindest des Verbrennungsmotors M nutzen.
[0032] An zumindest einer ausgewählten, oder an mehreren oder allen hydrostatischen Antriebseinheiten
7 bis 10 (bzw. den Pumpen 6) oder an anderen geeigneten Stellen des Hydraulikkreises
H ist ein Temperatursensor 22 für die Betriebstemperatur des Hydraulikmediums (oder
ein Sensor für den hydraulischen Belastungszustand) angeordnet und mit der Regelvorrichtung
R verbunden. Ein solcher Temperatursensor 22 kann sich auch am oder im Reservoir 12
befinden, oder im oder beim Kühlbereich 1 c. Ferner ist wenigstens ein Informationsgeber
23, z.B. ein Temperatur- und/oder Feuchtigkeitssensor, vorgesehen und an die Regelvorrichtung
R angeschlossen, der das Umgebungsklima detektiert. Eine vorzugsweise computerisierte
Hauptsteuerung CU der Maschine F kann ebenfalls an die Regelvorrichtung R angeschlossen
(oder mit dieser vereinigt) sein und z.B. in Echtzeit oder vorbereitend Informationen
i7 z.B. zum hydraulischen Belastungszustand der ausgewählten hydrostatischen Antriebseinheit
7 bereitstellen.
[0033] Die Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell- und -Regelvorrichtung R weist eine
Programmier- und/oder Setzsektion P auf, an der beispielsweise die gewünschte Betriebstemperatur
des Hydraulikmediums eingestellt und überwacht werden kann, und, zweckmäßig, eine
Auswahlvorrichtung W, an der eine Hydraulikmedium-Betriebstemperatur von mindestens
etwa 60°C, vorzugsweise sogar etwa 75°C, einstellbar ist, auf die das Hydraulikmedium
nach Betriebsaufnahme möglichst schnell gebracht werden soll, und ein Betriebstemperaturbereich
im Normalbetrieb von mindestens etwa 60°C, vorzugsweise etwa 75°C bis 80°C, oder vorzugsweise
sogar bis knapp 90°C, eingestellt werden kann, innerhalb dessen die Betriebstemperatur
des Hydraulikmediums im Normalbetrieb der Maschine beim Verarbeiten des Einbaumaterials
gehalten werden soll, unabhängig davon, wie das Kühlregelsystem S die Kühlung zumindest
der Kühlflüssigkeit für den Verbrennungsmotor M regelt.
[0034] In einem Kurzschlusskreis 28, beispielsweise zwischen dem Kühlbereich 1c und dem
Reservoir 12 oder dem Hydraulikkreis H kann eine Zirkulationspumpe 29 eingesetzt sein.
[0035] Wegen des den Kühlbereichen 1a, 1b, 1c gemeinsam zugeordneten Gebläses 2 in Fig.
1 ist zweckmäßig im Luftströmungsweg vom Gebläse 2 zum Kühlbereich 1 c für das Hydraulikmedium
wenigstens eine Abschirm- oder Umlenkeinrichtung 30 vorgesehen, mit der sich die durch
das Gebläse 2 generierte Kühlleistung individuell für den Kühlbereich 1c regulieren
lässt, beispielsweise über einen Aktuator 31, der von der Regelvorrichtung R betätigbar
ist, oder auch, nicht gezeigt, durch wenigstens einen Thermostaten oder anderen Temperatursensor
im Hydraulikkreis. Die Abschirm- oder Umlenkeinrichtung 30 könnte beispielsweise Klappen,
Lamellen oder andere, den Luftstrom steuernde Elemente umfassen.
[0036] Im Betrieb der Maschine F und bei laufendem Verbrennungsmotor M wird die Betriebstemperatur
des Hydraulikmediums im Hydraulikkreis H unabhängig vom Regeleingriff des Kühlregelsystems
S zumindest für die Kühlflüssigkeit des Verbrennungsmotors M abhängig von hydraulischen
Belastungssituationen im Hydraulikkreis, speziell an den Hydraulikpumpen 6 und/oder
den hydrostatischen Antriebseinheiten 7 bis 10, vorzugsweise an einer ausgewählten
Pumpe oder Antriebseinheit, von der z.B. die größte Antriebsleistung verbraucht werden
oder bei der die stärksten Variationen auftreten, auf eine hinsichtlich der Viskosität
des Hydraulikmediums optimale Betriebstemperatur von mindestens etwa 60°C gebracht,
und dann in einem hinsichtlich der Viskosität optimalen Betriebstemperaturbereich
von oberhalb etwa 60°C gehalten, um ein rasches Ansprechen der Hydraulikpumpen 6 und/oder
hydrostatischen Antriebseinheiten 7 bis 10 zu gewährleisten, und Pumpverluste im Hydraulikkreis
H zu minimieren, die der Verbrennungsmotor M mit zusätzlichem Brennstoffverbrauch
kompensieren muss.
[0037] Fig. 3 verdeutlicht eine Detailvariante, bei der der Kühlbereich 1c für das Hydraulikmedium
baulich separiert ist von den Kühlbereichen 1a und 1 b der Kühlvorrichtung 1. Der
Kühlbereich 1c wird durch einen eigenständigen Hydraulikmedium-Kühler 24 gebildet,
der beispielsweise an die Rücklaufleitung 11 und die Verbindungsleitung 14 zum Reservoir
12 angeschlossen ist, und dem ein eigenständiges Gebläse 2a mit einem eigenen Antriebsmotor
3a und einer eigenen Antriebsleistungsversorgung 4a zugeordnet ist. Das Gebläse 2a
kann über die Regelvorrichtung R betrieben werden, wie gezeigt, oder wird nur thermostatgesteuert
oder in Abhängigkeit von dem Messresultat eines Temperatursensors im Hydraulikkreis
H. Der Antriebsmotor 3a kann entweder ein Hydromotor oder ein Elektromotor sein oder
wird (nicht gezeigt) von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors z.B. über eine schaltbare
Kupplung angetrieben. Der Kühler 24 kann in der Kühlvorrichtung K platziert sein,
oder an einer geeigneten Position in der Maschine F.
[0038] Als weitere Detailvariante ist in Fig. 3 angedeutet, dass an dem Reservoir 12 Kühlrippen
25 vorgesehen und ein weiteres Gebläse 26 mit einem Antriebsmotor 27 vorgesehen sein
kann, der ebenfalls beispielsweise von der Regelvorrichtung R gesteuert wird, um das
Hydraulikmedium im Reservoir 12 bei Bedarf zusätzlich zu kühlen. Gegebenenfalls ist
(Fig. 3) auch die Heizeinrichtung 20 am oder im Reservoir 12 angeordnet, um bei Bedarf,
beispielsweise um die gewünschte Betriebstemperatur von mindestens etwa 60°C oder
mehr möglichst schnell zu erreichen, oder den gewünschten Betriebstemperatur-Bereich
von oberhalb 60°C zuverlässig zu halten, das Hydraulikmedium zusätzlich zu beheizen.
[0039] Das Schaubild in Fig. 4 zeigt für ein übliches Hydraulikmedium (Hydrauliköl der Spezifikation
HLP 46 nach DIN 51524, Teil 2) das Verhalten der auf der vertikalen Achse aufgetragenen
kinematischen Viskosität KV über der Betriebstemperatur T. Die kinematische Viskosität
beträgt bei einer Betriebstemperatur von etwa 60°C nur die Hälfte der kinematischen
Viskosität bei einer Betriebstemperatur von etwa 40°C und wesentlich weniger als ein
Zehntel der Viskosität bei etwa 0°C. In einem Betriebstemperatur-Bereich zwischen
75°C und etwa 80°C beträgt die Viskosität nur etwa die Hälfte der Viskosität bei 60°C.
Dieses Viskositätsverhalten des spezifizierten Hydraulikmediums (andere, übliche Hydraulikmedien
für Maschinen zum Verarbeiten von Einbaumaterial zeigen ein ähnliches Verhalten der
kinematischen Viskosität über der Betriebstemperatur) wird in der Maschine F der Figuren
1 bis 3, und auch der Maschine F in Fig. 5, dazu benutzt, durch Einstellen der relativ
hohen Betriebstemperatur von mindestens etwa 60°C und Einhalten eines Betriebstemperaturbereiches
von oberhalb etwa 60°C die Energieeffizienz des Verbrennungsmotors zu verbessern und
Treibstoff einzusparen, in dem das Hydraulikmedium unabhängig von der Motorkühlung
individuell gekühlt und/oder beheizt wird.
[0040] Fig. 4 verdeutlicht als Einbaumaterial verarbeitende Maschine F einen Beschicker,
der zum Beschicken beispielsweise des Straßenfertigers von Fig. 1 mit Einbaumaterial
vor dem Straßenfertiger auf dem Planum fährt, intermittierend aus Lastkraftwagen oder
kontinuierlich über eine Fördervorrichtung mit dem Einbaumaterial versorgt wird, und
dem Straßenfertiger stets genug Einbaumaterial in den Bunker 36 einfüllt, damit der
Straßenfertiger kontinuierlich eine Deckenschicht herstellen kann.
[0041] Der in Fig. 5 gezeigte Beschicker weist an seinem Chassis 32 das Fahrwerk 33, z.B.
ein Raupenfahrwerk, mit wenigstens einem Antrieb 43, und einen sehr großen Bunker
36 auf. Der Beschicker ist selbstfahrend und enthält als Primärantriebsquelle den
flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor M, z.B. einen Dieselmotor, mit der Kühlvorrichtung
K zumindest für die Kühlflüssigkeit. Im Bunker 36 kann eine hydraulisch betriebene
Querfördervorrichtung 48 angeordnet sein, von der sich eine aufsteigende hydraulisch
betriebene Längsfördervorrichtung 49 nach hinten oben erstreckt, die ein hydraulisch
verstellbares Abgabeende 52 aufweist. Die Fördervorrichtung 49 kann eine weitere hydraulische
Einrichtung 50 aufweisen. Der Beschicker als die das Einbaumaterial verarbeitende
Maschine F enthält beispielsweise hydrostatische Antriebseinheiten für die Fahrantriebe
43, die Querfördervorrichtung 48, nicht gezeigte Bunkerverstellwandzylinder, die Einrichtung
50 und das Abgabeende 51, für die der Verbrennungsmotor M entsprechende hydraulische
Pumpen in wenigstens einem Hydraulikkreis antreibt. Die Kühlvorrichtung K kann gemäß
Fig. 2 oder Fig. 3 ausgelegt sein, um das Hydraulikmedium im Hydraulikkreis unabhängig
von der Kühlung der Kühlflüssigkeit des Verbrennungsmotors M abhängig von hydraulischen
Belastungssituationen und dem Umgebungsklima auf eine Hydraulikmedium-Betriebstemperatur
von mindestens etwa 60°C einstellen und in einem Hydraulikmedium-Betriebstemperaturbereich
von oberhalb etwa 60°C, vorzugsweise zwischen 75°C und 80°C, zu halten, um so das
Ansprechverhalten im Hydraulikkreis zu optimieren, die Viskosität des Hydraulikmediums
zu reduzieren, und den Brennstoffverbrauch des Verbrennungsmotors zu reduzieren, der
so den Beschicker effizienter fahren und die hydraulischen Arbeits- und Funktionskomponenten
effizienter betätigen kann.
1. Selbstfahrende Maschine (F) zum Verarbeiten von bituminösem oder Beton-Einbaumaterial,
insbesondere Straßenfertiger oder Beschicker, mit einem flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor
(M) als Primärantriebsquelle und wenigstens einer Pumpe (6), Hydromotoren oder hydrostatische
Antriebseinheiten (7 bis 10) für Funktions- und Arbeitskomponenten zumindest der Maschine
(F), und wenigstens ein Hydraulikmedium-Reservoir (12) umfassenden Hydraulikkreis
(H), einer gebläseunterstützten Kühlvorrichtung (K) mit Kühlbereichen (1 b, 1 c) für
zumindest die Kühlflüssigkeit des Verbrennungsmotors (M) und das Hydraulikmedium des
Hydraulikkreises (H), und einem Kühlregelsystem (S) für zumindest den Kühlbereich
(1 b) der Kühlvorrichtung (K), dadurch gekennzeichnet, dass für den Hydraulikmedium-Kühlbereich (1 c) eine Hydraulik-Medium-Betriebstemperatur-Einstell-
und -Regelvorrichtung (R) vorgesehen ist, mit der das Hydraulikmedium abhängig vom
hydraulischen Belastungszustand im Hydraulikkreis (H) und vom Umgebungsklima auf eine
Betriebstemperatur (T) oberhalb von mindestens etwa 60°C bringbar und in einem Betriebstemperaturbereich
mindestens etwa oberhalb 60°C haltbar ist, dass als Hydraulikmedium-Kühlbereich (1
c) wenigstens ein vom Kühlflüssigkeits-Kühlbereich (1 b) baulich separierter Hydraulikmedium-Kühler
(24) mit einem drehzahlregelbaren und/oder ein- und ausschaltbaren Gebläse (2a, 3a,
4a) vorgesehen ist, das mit der Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell- und -Regelvorrichtung
(R) verbunden ist, und dass im Hydraulikkreis (H) in einem den Hydraulikmedium-Kühlbereich
(1 c) umgehenden Bypass (15) ein Thermostatventil und/oder ein von der Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell-
und -Regelvorrichtung (R) betätigbares Ventil (16) angeordnet ist.
2. Selbstfahrende Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell- und -Regelvorrichtung (R) vom Kühlregelsystem
(S) für die Kühlflüssigkeit des Verbrennungsmotors (M) unabhängig und an wenigstens
einen Hydraulikmedium-Temperatursensor (22) und/oder Informationsgeber (23, CU) für
den hydraulischen Belastungszustand im Hydraulikkreis (H) und das Umgebungsklima angeschlossen
ist.
3. Selbstfahrende Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell- und -Regelvorrichtung (R) eine Programmier-
und/oder Setzsektion (P) für die Hydraulikmedium-Betriebstemperatur aufweist.
4. Selbstfahrende Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass, vorzugsweise in der Programmier- oder/oder Setzsektion (P), eine Auswahlvorrichtung
(W) für eine für das aufzuwärmende Hydraulikmedium einzustellende Betriebstemperatur
von etwa 75°C und einen zu haltenden Betriebstemperaturbereich von etwa 75°C bis 80°C,
vorzugsweise bis knapp 90°C, vorgesehen ist.
5. Selbstfahrende Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Hydraulikkreis (H) wenigstens eine an die Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell-
und -Regelvorrichtung (R) angeschlossene Hydraulikmedium-Heizeinrichtung (20) vorgesehen
ist.
6. Selbstfahrende Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikmedium-Heizeinrichtung (20) am oder im Reservoir (12) angeordnet ist.
7. Selbstfahrende Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikmedium-Heizeinrichtung (20) mit der Kühlflüssigkeit des Verbrennungsmotors
(M) und/oder elektrisch über einen Verbrennungsmotor (M) getriebenen Generator (G)
und/oder mit Abwärme zumindest des Verbrennungsmotors (M) betreibbar ist.
8. Selbstfahrende Maschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (K) einen Kombinationskühler (1) mit mehreren separaten Kühlern
(1, 24) zumindest als die Kühlflüssigkeits- und Hydraulikmedium-Kühlbereiche (1b,
1c) in Parallelanordnung und wenigstens ein gemeinsames, vorzugsweise proportional
zur Drehzahl des Verbrennungsmotors (M) antreibbares, Gebläse (2, 3, 4) aufweist,
und dass im Luftströmungsweg vom Gebläse (2, 3, 4) zu dem Hydraulikmedium-Kühler (24)
eine verstellbare Luftstrom-Abschirm- oder -Umlenkeinrichtung (30) vorgesehen ist,
die, vorzugsweise, mit der Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell- und -Regelvorrichtung
(R) in Verstellverbindung steht.
9. Selbstfahrende Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (2a, 3a, 4a) für den Hydraulikmedium-Kühlbereich (1c) einen hydraulischen
oder elektrischen Antriebsmotor (3a) aufweist.
10. Selbstfahrende Maschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Hydraulikmedium-Kühlbereich (1c) eine durch die Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell-
und -Regelvorrichtung (R) steuerbare Zirkulationspumpe (29) zugeordnet ist, vorzugsweise
in einem zwischen dem Reservoir (12) und dem Hydraulikmedium-Kühlbereich (1c) vorgesehenen
Kurzschlusskreis (28) des Hydraulikkreises (H).
11. Selbstfahrende Maschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer ausgewählten Pumpe (6) und/oder einem ausgewählten Hydromotor oder
einer hydrostatischen Antriebseinheit (7 bis 10) wenigstens ein Signalgeber (22) für
die Hydraulikmedium-Isttemperatur und/oder hydraulische und/oder thermische Lastkonditionen
zugeordnet und als Regelführungsgrößengeber an die Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell-
und -Regelvorrichtung (R) angeschlossen ist.
12. Selbstfahrende Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine computerisierte Hauptsteuerung (CU) der Maschine (F) als Signalgeber für zumindest
die hydraulischen und/oder thermischen-Lastkonditionen für eine ausgewählte Pumpe
(6) und/oder einen ausgewählten Hydromotor oder eine hydrostatische Antriebseinheit
(7 bis 10) ausgebildet und signalübertragend mit der Hydraulikmedium-Betriebstemperatur-Einstell-
und -Regelvorrichtung (R) verbunden ist.
1. Self-propelling machine (F) for processing bituminous or concrete paving material,
in particular road paver or road paver feeding vehicle, comprising a liquid cooled
combustion engine (M) as a primary driving source and at least one hydraulic circuit
(H) containing hydraulic pumps (6), hydromotors or hydrostatic units (7-10) for function
components and working components of at least the machine (F) and at least one hydraulic
medium reservoir (12) further comprising a fan supported cooling device (K) having
cooling regions (1b, 1c) at least for the cooling liquid of the combustion engine
(M) and for the hydraulic medium in the hydraulic circuit (H), and a cooling regulating
system (S) at least for the cooling region (1 b) of the cooling device (K), characterised in that a hydraulic medium operation temperature setting and regulating device (R) is provided
for the hydraulic medium cooling region (1c) in order to bring the operation temperature
of the hydraulic medium depending on the hydraulic load situation in the hydraulic
circuit (H) and on the surrounding ambient climate to an operation temperature (T)
above at least about 60°C and to maintain the operation temperature of the hydraulic
medium in an operation temperature range at least about above 60°C, that the hydraulic
medium cooling region (1 c) is at least one hydraulic medium cooler (24) having a
fan (2a, 3a, 4a) the speed of which is regulated and/or which is switched on and switched
off, the hydraulic medium cooler (24) being structurally separated from the cooling
liquid cooling region (1 b), that the fan (2a, 3a, 4a) of the hydraulic medium cooler
(24) is connected with the hydraulic medium operation temperature setting and regulating
device (R), and that a thermostatic valve or a valve (16) controlled by the hydraulic
medium operation temperature setting and regulating device (R) is arranged in the
hydraulic circuit (H) within a bypass (15) deviating the hydraulic medium cooling
region (1c).
2. Self-propelling machine according to claim 1, characterised in that the hydraulic medium operation temperature setting and regulating device (R) is connected
independent from the cooling regulating system (S) for the cooling liquid of the combustion
engine (M) to at least one hydraulic medium temperature sensor (22) and/or information
transmitter (23, CU) for detecting and signalling the hydraulic load situation in
the hydraulic circuit (H) and for the ambient climate condition.
3. Self-propelling machine according to claim 1, characterised in that the hydraulic medium operation temperature setting and regulating device (R) comprises
a programming and/or setting section (P) for the hydraulic medium operation temperature.
4. Self-propelling machine according to claim 3, characterised in that, preferably in the programming and/or setting section (P) of the hydraulic medium
operation temperature setting and regulating device (R), a selecting device (W) is
provided for selecting an operation temperature of about 75°C for warming-up for the
hydraulic medium and for selecting an operation temperature range of about 75°C to
80°C, preferably up to almost 90°C, which operation temperature range is to be maintained
during normal operation of the machine (F).
5. Self-propelling machine according to claim 1, characterised in that at least one hydraulic medium heating device (20) is provided in the hydraulic circuit
(H) and is connected with the hydraulic medium operation temperature setting and regulating
device (R).
6. Self-propelling machine according to claim 5, characterised in that the hydraulic medium heating device (20) is arranged at or within the reservoir.
7. Self-propelling machine according to claim 5, characterised in that the hydraulic medium heating device (20) is operated by the cooling liquid of the
combustion engine (M) and/or electrically via a generator (G) driven by the combustion
engine (M) and/or by waste heat of at least the combustion engine (M).
8. Self-propelling machine according to at least one of the preceding claims, characterised in that the cooling device (K) comprises a combination cooler (1) having several separate
coolers (1, 24) in a parallel arrangement for at least constituting the cooling liquid
and hydraulic medium cooling regions (1b, 1c), and at least one common fan (2, 3,
4) which, preferably, is driven proportional to the speed of the combustion engine
(M), and that an adjustable air flow shielding or deflecting assembly (30) is provided
in the air flow path from the fan (2, 3, 4) to the hydraulic medium cooler (24), the
air flow shielding and/or deflecting assembly (30), preferably, being adjustably connected
with the hydraulic medium operation temperature setting and regulating device (R).
9. Self-propelling machine according to claim 1, characterised in that the fan (2a, 3a, 4a) for the hydraulic medium cooling region (1 c) has a hydraulic
or electric drive motor (3a).
10. Self-propelling machine according to at least one of the preceding claims, characterised in that a circulation pump (29) is functionally associated to the hydraulic medium cooling
region (1 c) which circulation pump (29) is controlled by the hydraulic medium operation
temperature setting and regulating device (R), the circulation pump (29), preferably,
being located within a shortcut circuit (28) of the hydraulic circuit (H), the shortcut
circuit (28) extending between the reservoir (12) and the hydraulic medium cooling
region (1c).
11. Self-propelling machine according to at least one of the preceding claims, characterised in that at least one signal transmitter (22) for the actual hydraulic medium temperature
and/or for hydraulic and/or thermal load conditions is functionally associated to
at least one selected hydraulic pump (6) and/or a selected hydromotor or a selected
hydrostatic drive unit (7-10), and that the signal transmitter (22) constitutes a
regulation command variable transmitter being connected with the hydraulic medium
operation temperature setting and regulating device (R).
12. Self-propelling machine according to claim 2, characterised in that a signal transmitter for at least the hydraulic and/or thermal load conditions of
the selected hydraulic pump (6) and/or a selected hydromotor or a selected hydrostatic
drive unit (7-10) is constituted by a computerised main control system (CU) of the
machine (F), the main control system (CU) being connected in signal transmitting fashion
with the hydraulic medium operation temperature setting and regulating device (R).
1. Engin automoteur (F) pour traiter un matériau bitumineux ou un matériau à poser, en
particulier des finisseurs ou des chargeuses, avec comme source d'entraînement primaire
un moteur à combustion interne (M) refroidi par liquide, et au moins une pompe (6),
des moteurs hydrauliques ou des unités d'entraînement hydrostatiques (7 à 10) pour
des éléments de fonction et de travail de l'engin (F), au moins, et au moins un circuit
hydraulique (H) comprenant un réservoir d'agent hydraulique (12), un dispositif de
refroidissement (K) à soufflante avec des zones de refroidissement (1b, 1c) pour au
moins le liquide de refroidissement du moteur à combustion interne (M) et l'agent
hydraulique du circuit hydraulique (H), et un système de régulation de refroidissement
(S) pour au moins la zone de refroidissement (1b) du dispositif de refroidissement
(K),
caractérisé en ce qu'il est prévu pour la zone de refroidissement d'agent hydraulique (1c) un dispositif
de réglage et de régulation (R) de la température de service de l'agent hydraulique,
avec lequel l'agent hydraulique est apte à être amené, en fonction de l'état de charge
hydraulique dans le circuit hydraulique (H) et du climat ambiant, à une température
de service (T) supérieure à au moins approximativement 60°C et à être maintenu dans
une plage de température de service au moins approximativement supérieure à 60°C,
en ce qu'il est prévu comme zone de refroidissement d'agent hydraulique (1c) au moins un refroidisseur
d'agent hydraulique (24) séparé, par sa construction, de la zone de refroidissement
de liquide de refroidissement (1b) et pourvu d'une soufflante (2a, 3a, 4a) à vitesse
de rotation apte à être régulée et/ou apte à être mise en marche et arrêtée, qui est
reliée au dispositif de réglage et de régulation (R) de la température de service
de l'agent hydraulique, et en ce qu'il est prévu dans le circuit hydraulique (H), dans une dérivation (15) qui contourne
la zone de refroidissement d'agent hydraulique (1c), une vanne thermostatique et/ou
une vanne (16) apte à être actionnée par le dispositif de réglage et de régulation
(R) de la température de service de l'agent hydraulique.
2. Engin automoteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de réglage et de régulation (R) de la température de service de l'agent
hydraulique est indépendant du système de régulation de refroidissement (3) pour le
liquide de refroidissement du moteur à combustion interne (M) et est raccordé à au
moins un capteur de température d'agent hydraulique (22) et/ou un capteur d'informations
(23, CU) pour l'état de charge hydraulique dans le circuit hydraulique (H), et au
climat ambiant.
3. Engin automoteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de réglage et de régulation (R) de la température de service de l'agent
hydraulique comporte une section de programmation et/ou de positionnement (P) pour
la température de service de l'agent hydraulique.
4. Engin automoteur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est prévu de préférence dans la section de programmation et/ou de positionnement
(P) un dispositif de sélection (W) pour une température de service d'environ 75°C
à régler pour l'agent hydraulique à chauffer, et pour une plage de température de
service d'environ 75°C à 80°C à maintenir.
5. Engin automoteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu dans le circuit hydraulique (H) au moins un dispositif de chauffage d'agent
hydraulique (20) qui est raccordé au dispositif de réglage et de régulation (R) de
la température de service de l'agent hydraulique.
6. Engin automoteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage d'agent hydraulique (20) est disposé sur ou dans le réservoir
(12).
7. Engin automoteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage d'agent hydraulique (20) est apte à être commandé à l'aide
du liquide de refroidissement du moteur à combustion interne (M) et/ou par voie électrique
par un générateur (G) entraîné par l'intermédiaire d'un moteur à combustion interne
et/ou à l'aide de la chaleur résiduelle du moteur à combustion interne (M), au moins.
8. Engin automoteur selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement (K) comporte un refroidisseur combiné (1) avec plusieurs
refroidisseurs séparés (1, 24) au moins comme zones de refroidissement de liquide
de refroidissement et d'agent hydraulique (1b, 1c) à disposition parallèle, et au
moins une soufflante commune (2, 3, 4) apte à être entraînée de préférence proportionnellement
à la vitesse de rotation du moteur à combustion interne (M), et en ce qu'il est prévu dans la trajectoire d'écoulement d'air qui va de la soufflante (2, 3,
4) au refroidisseur d'agent hydraulique (24), un dispositif de protection ou de déviation
de courant d'air (30) réglable qui est de préférence en relation de réglage avec le
dispositif de réglage et de régulation (R) de la température de service de l'agent
hydraulique.
9. Engin automoteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soufflante (2a, 3a, 4a) comporte pour la zone de refroidissement d'agent hydraulique
(1c) un moteur d'entraînement hydraulique ou électrique (3a).
10. Engin automoteur selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu, associée à la zone de refroidissement d'agent hydraulique (1c), une
pompe de circulation (29) apte à être commandée par le dispositif de réglage et de
régulation (R) de la température de service de l'agent hydraulique, de préférence
dans un circuit court-circuité (28) du circuit hydraulique (H) qui est prévu entre
le réservoir (12) et la zone de refroidissement d'agent hydraulique (1c).
11. Engin automoteur selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un capteur de signaux (22) pour la température réelle de l'agent hydraulique
et/ou pour les conditions de charge hydraulique et/ou thermique est associé à au moins
une pompe (6) choisie et/ou à un moteur hydraulique choisi ou à une unité d'entraînement
hydrostatique (7 à 10), et est raccordé comme capteur de grandeur de régulation au
dispositif de réglage et de régulation (R) de la température de service de l'agent
hydraulique.
12. Engin automoteur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une commande principale informatisée (CU) de l'engin (F) est conçue comme capteur
de signaux pour au moins les conditions de charge hydraulique et/ou thermique pour
une pompe (6) choisie et/ou pour un moteur hydraulique choisi ou pour une unité d'entraînement
hydrostatique (7 à 10) et est reliée, pour une transmission de signaux, au dispositif
de réglage et de régulation (R) de la température de service de l'agent hydraulique.