Temperatursteuerungseinrichtung für eine Bohle eines Strassenfertigers

Abstract

 Eine Temperatursteuerungseinrichtung (10) für eine Bohle eines Straßenfertigers, wobei die Bohle eine Heizeinrichtung aufweist, weist eine Einrichtung (20) zum Vergleichen des Ist-Temperaturwertes der Bohle mit dem Soll-Temperaturwert der Bohle, und eine Einrichtung (24) zum Aktivieren der Heizeinrichtung der Bohle auf, wenn die Einrichtung (20) zum Vergleichen des Ist-Temperaturwertes der Bohle mit dem Soll-Temperaturwert der Bohle ein erstes vorbestimmtes Verhältnis liefert, wobei die Einrichtung (20) zum Vergleichen des Ist-Temperaturwertes der Bohle mit dem Soll-Temperaturwert der Bohle und die Einrichtung (24) zum Aktivieren der Heizeinrichtung der Bohle in räumlicher Nähe zueinander in der Bohle des Straßenfertigers angeordnet sind.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Straßenfertiger und insbesondere auf die Temperatursteuerung einer Bohle eines Straßenfertigers.

[0002] Bei modernen Straßenfertigern dient die von dem Traktor des Straßenfertigers gezogene Bohle dazu, das vor der Bohle befindliche Asphaltmaterial gleichmäßig und in einer festgelegten Höhe zu verteilen und auf die gewünschte Stärke zu verdichten, um einen möglichst homogenen Fahrbahnbelag und eine ebene Fahrbahnoberfläche zu erhalten. Der Abstand zwischen der Bohle und dem Straßenuntergrund ist ausschlaggebend für die Dicke des Fahrbahnbelags. Um einen gleichmäßig ebenen Fahrbahnbelag zu erhalten, ist es beim Aufbringen des Asphalts nötig, die Bohle selbst auf eine für den Fahrbahnbelagmaterialeinbau erforderliche Temperatur zu bringen und auf dieser Temperatur zu halten, damit das Asphaltmaterial beim Kontakt mit der Bohle nicht zu stark abkühlt. Würde die Bohle nicht geheizt werden, so könnte es vorkommen, daß Asphaltmaterial an der Bohle haften bleibt, wodurch kein einwandfreier Deckenschluß des Fahrbahnbelags gewährleistet werden kann. Dies gilt insbesondere beim Start, wenn zwischen Material und Bohle ein extremer Temperaturunterschied herrscht.

[0003] Um diese Anforderung zu erfüllen, sind Bohlen im allgemeinen über der gesamten Arbeitsbreite mit einer Zusatzheizung versehen, um die an der Bohlenunterseite angebrachten Verschleißbleche zu erwärmen. Üblicherweise sind die Bohlen innen hohl und werden mittels einer Gasheizung beheizt. Die Gasheizung besteht im allgemeinen aus einem Brenner und einem Brennerventil, wobei dem Brenner über das Brennerventil eine bestimmte Menge brennbaren Gases zugeführt wird. In dem Brenner erfolgt mittels Flammbändern, die über der gesamten Arbeitsbreite der Bohle angebracht sind, die Erwärmung der Bohle. Ausgehend von diesen Flammbändern wird die Heißluft in die Heizkanäle über die Verschleißbleche an der Bohlenunterseite verteilt.

[0004] In Fig. 6 ist eine beispielhafte Bohlenanordnung 100 dargestellt. Die Bohlenanordnung 100 besteht aus einer Grundbohle 102 und einer Ausschiebbohle 104. An der Unterseite der Ausschiebbohle 104 ist ein Stampfer 106 zum Verdichten des Asphaltmaterials und ein Verschleißblech 108 angeordnet. Über dem Verschleißblech 108 sind ein Brenner 110 und dazugehörende Heizkanäle 112 vorgesehen.

[0005] Ist die Temperatur der Bohle zu niedrig, so wird der Brenner durch einen Zündfunken gezündet, wodurch ein über das Brennerventil zum Brenner strömendes Gas entzündet wird. Manche Bohlen weisen abhängig von ihrer Breite mehrere Brenner entlang der Bohle auf, um eine gleichmäßige Bohlentemperatur zu erhalten. Die Bohle wird also nicht nur in der Mitte sondern an mehreren Stellen durch die Gasflamme erwärmt, um über der gesamten Länge eine möglichst gleichmäßige Temperatur zu erhalten. Abhängig von dem Anwendungsfall kann es jedoch vorkommen, daß die Bohle an unterschiedlichen Punkten unterschiedliche Temperaturen aufweist. So ist es nötig, jeden Brenner der Bohle separat zu steuern.

[0006] Um eine gewünschte Bohlentemperatur zu erhalten, ist es nötig, die Ist-Temperatur der Bohle zu erfassen und mit einer Soll-Temperatur, die der gewünschten Temperatur der Bohle entspricht, zu vergleichen. Liegt die Ist-Temperatur der Bohle um einen bestimmten Betrag unter der Soll-Temperatur, so muß eine Steuerungseinrichtung dafür sorgen, daß einerseits der Brenner gezündet und andererseits eine entsprechende Gasmenge dem Brenner zugeführt wird, damit die Bohle in einer bestimmten Zeit wieder auf ihre gewünschte Temperatur aufgeheizt wird. Befindet sich die Ist-Temperatur der Bohle durch das Aufheizen auf der Soll-Temperatur oder etwas über der Soll-Temperatur, so muß der Brenner wieder gelöscht werden. Dies kann dadurch erreicht werden, daß das Brennerventil geschlossen wird, wodurch die Brennerflamme verlischt.

[0007] Die Nutzung einer Gasheizung in einem Straßenfertiger birgt jedoch einige Probleme und Gefahren. Die oftmals manuell erfolgende Zündung des Gases, z. B. Butangas, stellt ein erhebliches Sicherheitsrisiko für das Bedienpersonal und das Arbeitsgerät dar, da die ausströmende Gasmenge bis zur Entzündung unkontrolliert bleibt. Bei der Entzündung waren deshalb nicht selten Stichflammen zu beobachten. Außerdem brannte die Flamme nach der Zündung üblicherweise über die gesamte Dauer des Einsatzes. Dadurch konnte abgesehen von einem unnötigen Gasverbrauch eine punktuelle Überhitzung der Bohle und eine daraus resultierende Materialermüdung eintreten.

[0008] Eine Lösung der oben aufgeführten Probleme wurde in der Vergangenheit durch zwei getrennte elektronische Steuerungsanordnungen realisiert, wobei die erste elektronische Steuerungseinrichtung zum Erfassen und Vergleichen der Soll- und der Ist-Temperatur der Bohle vorgesehen ist, um ein Signal auszugeben, das anzeigt, daß die Bohle geheizt bzw. nicht geheizt werden soll, wobei die zweite elektronische Steuerungsanordnung vorgesehen ist, um den Betrieb des Brenner zu überwachen, d. h. um die Zündung des Brenners vorzunehmen und die Gaszufuhr einzustellen. Diese beiden elektronischen Steuerungsanordnungen gehören unterdessen bei den meisten Straßenfertigern zur Standardausrüstung.

[0009] Bei bekannten Straßenfertigerbohlen ist die Temperatursteuerung der Bohle in einem von der Zündsteuerung des Brenners getrennten Gerät ausgeführt. Ein Nachteil bei dieser Lösung besteht jedoch darin, daß ein enorm hoher Verdrahtungsaufwand in der Bohle und zwischen der Bohle und dem Straßenfertiger erforderlich ist, selbst wenn nur ein einziger Brenner in einer Bohle angeordnet ist. Sind darüberhinaus mehrere Brenner entlang einer Bohle vorgesehen, erhöht sich der erforderliche Verdrahtungsaufwand nochmals erheblich. Eine beispielhafte Darstellung einer herkömmlichen Verdrahtung einer Bohle sowie einer elektronischen Verbindung mit dem Straßenfertiger ist in Fig. 7 dargestellt.

[0010] Fig. 7 zeigt deutlich die getrennte Anordnung eines Temperaturreglers 120 im Traktor des Straßenfertigers und einer Verteilerbox 122, einer Zündüberwachung 124 und eines Temperatursensors 126 in der Bohle des Straßenfertigers, wobei ferner die große Anzahl von Verbindungsleitungen 128 zwischen dem Temperaturregler 120 in dem Traktor des Straßenfertigers und der Verteilerbox 122 in der Bohle des Straßenfertigers dargestellt ist. Von der Verteilerbox 122 verlaufen ferner eine Vielzahl von Verbindungsleitungen 130 zu den einzelnen Zündüberwachungseinrichtungen 124 und Temperatursensoren 126, wobei von den Zündüberwachungseinrichtungen 124 jeweils wieder Leitungen 132, 133 zu Zündvorrichtungen 134 und Gasventilen 136 verlaufen. Außerdem sind für den Temperaturregeler 120 und die Verteilerbox 122 getrennte Spannungsversorgungen 138, 140 vorgesehen. Dies führt insgesamt zu einer sehr aufwendigen Verdrahtung mit sehr langen Verdrahtungswegen zwischen den Komponenten, da die einzelnen Komponenten in einer großen räumlichen Distanz voneinander angeordnet sind.

[0011] Die in Fig. 7 dargestellte aufwendige Verdrahtung ist bei Straßenfertigern, die üblicherweise in einer sehr rauhen Betriebsumgebung eingesetzt werden, besonders problematisch, da eine sehr aufwendige Verdrahtung auch eine sehr hohe Fehleranfälligkeit der elektronischen Steuerungsanordnungen bedeutet. Ferner ist das Auswechseln und Umrüsten der Steuerungseinrichtungen außerordentlich aufwendig, da entsprechend der Anzahl der Brenner eine Vielzahl von Komponenten ausgewechselt bzw. umgerüstet werden muß.

[0012] Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein einfaches und robustes Konzept zu schaffen, das eine gleichmäßige und ebene Fahrbahnoberfläche liefert.

[0013] Diese Aufgabe wird durch eine Temperatursteuerungseinrichtung für eine Bohle eines Straßenfertigers gemäß Anspruch 1 und durch eine Bohle für einen Straßenfertiger gemäß Anspruch 10 gelöst.

[0014] Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß ein Grund für einen fehlerhaften Fahrbahnbelag beim Aufbringen von Asphalt in der hohen Verdrahtungslänge und der Verdrahtung der entsprechenden Vorrichtungen in dem gesamten Straßenfertiger liegt. Daher wird erfindungsgemäß der Verdrahtungsaufwand in einer Bohle eines Straßenfertigers und der Verdrahtungsaufwand von der Bohle zu dem Straßenfertiger stark reduziert. Dies führt zu dem weiteren Vorteil, daß die elektronische Anordnung zum Erfassen, Auswerten und Überwachen der Bohlentemperatur und die elektronische Anordnung zum Steuern und Überwachen der Bohlenheizung nun in unmittelbarer räumlicher Nähe in der Bohle angeordnet sind. Dadurch verbessert sich die Zuverlässigkeit der Temperatursteuerungseinrichtung der Bohle deutlich. Außerdem wird ein vereinfachter Einbau der Temperatursteuerungseinrichtung in einem Straßenfertiger ermöglicht. Eine weitere Vereinfachung des Schaltungs- und Verdrahtungsaufwands kann erreicht werden, wenn die elektronischen Steuerungsanordnungen zu einer Baugruppe integriert werden. Dadurch ist es möglich, ohne sonstige Zusatzkomponenten eine Temperaturregelung und Zündsteuerung sehr kompakt, zuverlässig und fehlersicher aufzubauen, da einerseits die Anzahl der Kabelverbindungen sehr gering gehalten werden kann, andererseits die Länge der Kabelverbindungen stark zurückgeht, wodurch sich Fehlerquellen und Ausfälle aufgrund von Kabel- oder Steckerbeschädigungen stark reduzieren.

[0015] Da ein Straßenfertiger üblicherweise extrem harten Betriebsbedingungen ausgesetzt ist, werden auch die elektronischen Komponenten, die zur Temperatursteuerung der Bohle eines Straßenfertigers vorgesehen sind, sehr stark beansprucht. Die zugrundeliegende Erfindung trägt dem dadurch Rechnung, daß sowohl die Länge als auch die Anzahl der Kabelverbindungen zwischen den einzelnen elektronischen Komponenten möglichst gering ist, um Fehlerquellen und Ausfälle aufgrund von Kabelbeschädigungen und Verschleiß weitgehend zu eliminieren. Dies wird dadurch erreicht, daß die Hauptkomponenten einer elektronischen Temperatursteuerungseinrichtung für eine Bohle eines Straßenfertigers in räumlicher Nähe zueinander in der Bohle angeordnet sind.

[0016] Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden mehrere elektronische Komponenten zu einer gemeinsamen Baugruppe zusammengefaßt, um die Verkabelung zwischen diesen Komponenten einzusparen.

[0017] Es wird ferner bevorzugt, daß die Temperatursteuerungselektronik in unmittelbarer Nähe der Ventile bzw. der Temperatursensoren befestigt ist, da dann nur sehr kurze Distanzen mittels Kabelverbindungen zu überbrücken sind.

[0018] Durch die optionale Möglichkeit einen festen Temperaturwert vorzugeben, können außerdem zusätzliche Kabelverbindungen zwischen der Bohle und der Zugmaschine eingespart werden. Sollte dennoch eine externe Sollwertverstellung der Temperatur vom Traktor aus vorgenommen werden, ist dies mit nur einer einzigen Ader pro Regler zu realisieren. Dies führt insgesamt zu einer starken Erhöhung der Zuverlässigkeit der Bohle und dadurch zu fehlerfreieren Fahrbahnbelägen.

[0019] Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Bohle eines Straßenfertigers eine Mehrzahl von zu einer Baugruppe zusammengefaßten Temperatursteuerungseinrichtungen.

[0020] Da die erfindungsgemäßen Temperatursteuerungseinrichtungen dezentral in der Bohle angeordnet sind und jeweils die Temperatur des zugeordneten Bohlenabschnitts steuern, wird sowohl die Anzahl als auch die Länge der notwendigen Kabelverbindungen zwischen den einzelnen Komponenten in der Bohle stark reduziert. Dadurch wird erreicht, daß die Bohle eines Straßenfertigers zuverlässiger und fehlersicherer arbeitet.

[0021] Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

ein prinzipielles Blockdiagramm einer Temperatursteuerungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2a, 2b

eine Aufteilung der Temperatursteuerungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in zwei Funktionsblöcke;

Fig. 3a, 3b, 3c

den Schaltungsaufbau der einzelnen Funktionsblöcke der Temperatursteuerungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4

eine Temperatursteuerungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die in der Bohle und dem Traktor eines Straßenfertigers eingebaut ist;

Fig. 5

eine technische Realisierung mit Gehäuse- und Steckeranschlüssen gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6

eine Prinzipdarstellung einer Bohle für einen Straßenfertiger;

Fig. 7

eine in der Bohle und dem Traktor eines Straßenfertigers eingebaute Temperatursteuerungseinrichtung mit getrennter Temperatur- und Heizungssteuerung gemäß dem Stand der Technik.

[0022] Fig. 1 zeigt in einem Blockschaltbild schematisch die einzelnen Baugruppen der Temperatursteuerungseinrichtung 10 für eine Bohle eines Straßenfertigers gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Temperatursteuerungseinrichtung 10 ist mit einem Temperatursensor 12 zum Erfassen des Ist-Temperaturwertes der Bohle und mit einem externen Sollwertgeber 14 zum Einstellen eines Soll-Temperaturwertes der Bohle verbunden. Die Temperatursteuerungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Einrichtung 16 zum Aufbereiten eines Ist-Temperatursignals von dem Temperatursensor 12, eine Einrichtung 18 zum Aufbereiten eines Soll-Temperatursignals von dem externen Sollwertgeber 14, eine Einrichtung 20 zum Vergleichen der Ist-Temperatur der Bohle mit der voreingestellten Soll-Temperatur der Bohle, eine Einrichtung 22 zum Überwachen der Funktion des Temperatursensors 12, eine Heizungssteuerungseinrichtung 24 mit einem Schaltausgang 26 zum Erzeugen einer Zündfunkenspannung zum Zünden eines Brenners der Bohlengasheizung und zum Ansteuern des Brennerventils, und eine Einrichtung 28 mit einem Alarmausgang 30 zum Überwachen der Flamme in der Bohlengasheizung.

[0023] Der externe Sollwertgeber 14 ist über die Einrichtung 18 zum Aufbereiten des Soll-Temperatursignals mit der Einrichtung 20 zum Vergleichen der Ist-Temperatur der Bohle mit der voreingestellten Soll-Temperatur der Bohle verbunden. Ferner ist der Temperatursensor 12 über die Einrichtung 16 zum Aufbereiten des Ist-Temperaturwerts mit der Einrichtung 20 zum Vergleichen der Ist-Temperatur der Bohle mit der voreingestellten Soll-Temperatur der Bohle verbunden. Die Einrichtung 16 zum Aufbereiten des Ist-Temperaturwerts ist ferner mit der Einrichtung 22 zum Überwachen der Sensorfunktion verbunden. Die Heizungssteuerungseinrichtung 24 ist eingangsseitig mit dem Ausgang der Einrichtung 20 zum Vergleichen der Ist-Temperatur der Bohle mit der voreingestellten Soll-Temperatur der Bohle und dem Ausgang der Einrichtung 22 zum Überwachen der Sensorfunktion verbunden. Die Heizungseinrichtung 24 ist ausgangsseitig mit dem Schaltausgang 26 und der Einrichtung 28 zum Überwachen der Flamme verbunden, wobei der Ausgang 30 der Flammenüberwachungseinrichtung 28 ein Alarmsignal bereitstellt, wenn eine Störung der Flamme in dem Brenner festgestellt wird.

[0024] Im folgenden wird nun die Funktionsweise der in Fig. 1 schematisch dargestellten Temperatursteuerungseinrichtung für eine Bohle eines Straßenfertigers erläutert. Ein externer Soll-Temperaturwert, der in dem externen Sollwertgeber 14 festeingestellt ist, wird über die Signalaufbereitungseinrichtung 18 der Einrichtung 20 zum Vergleichen des Ist-Temperaturwertes der Bohle mit dem Soll-Temperaturwert der Bohle zugeführt. Analog dazu wird die gegenwärtige Ist-Temperatur der Bohle von einem Temperatursensor 12 über die Signalaufbereitungseinrichtung 16 der Einrichtung 20 zum Vergleichen des Ist- und der Soll-Temperaturwert der Bohle zugeführt. In der Signalaufbereitungseinrichtung 16 wird der durch den gegenwärtigen Temperaturwert der Bohle hervorgerufene Widerstandswert des Temperatursensors 12 in eine entsprechende Signalspannung, die von der Vergleichseinrichtung 20 verarbeitet werden kann, umgewandelt. Abhängig davon, ob sich die erfaßte Ist-Temperatur der Bohle unter oder über der voreingestellten Soll-Temperatur der Bohle befindet, wird von der Einrichtung 20 zum Vergleichen der Ist- und Soll-Temperatur ein entsprechendes Signal an die Heizungssteuerung 24 ausgegeben, wobei das Signal anzeigt, ob die Bohle geheizt werden muß oder nicht. Dieses Signal kann beispielsweise durch eine logische Null ("0") oder eine logische Eins ("1") gebildet werden, wobei "0" anzeigt, daß keine Zündung des Brenners erforderlich ist, und "1" anzeigt, daß eine Zündung des Brenners erforderlich ist. Es sind jedoch eine Vielzahl weiterer geeigneter Signale denkbar.

[0025] Ferner überwacht die Einrichtung 22 die Funktionsfähigkeit des Temperatursensors 12, um der Heizungssteuerung 24 mitzuteilen, ob der Temperatursensor 12 korrekt arbeitet. Dadurch wird vermieden, daß bei einer Beschädigung oder einem Ausfall des Temperatursensors 12 oder der Kabelverbindung zu dem Temperatursensor, d. h. bei einem Kabelbruch oder einem Kurzschluß des Temperatursensors 12, keine falschen oder unkorrekten Ist-Temperaturwerte an die Einrichtung 20 zum Vergleichen der Ist- und Soll-Temperatur der Bohle übermittelt werden. Dadurch wird zum Beispiel verhindert, daß die Bohle auf einen zu hohen bzw. zu niedrigen Wert erwärmt wird, wenn von einem Temperatursensor 12 aufgrund einer Beschädigung des Temperatursensors 12 oder der Kabelverbindung eine zu niedrige bzw. zu hohe Ist-Temperatur der Bohle angezeigt wird.

[0026] Wenn die Einrichtung 20 zum Vergleichen der Ist- und Soll-Temperatur über das entsprechende Signal der Heizungssteuerung 24 mitgeteilt hat, daß sich die Ist-Temperatur der Bohle unter der Soll-Temperatur befindet, aktiviert die Heizungssteuerung 24 über den Schaltausgang 26 ein Gasventil und erzeugt eine Zündfunkenspannung, die über den Schaltausgang 26 der Heizungssteuerung 24 dem Brenner zugeführt wird. Überschreitet nun die Ist-Temperatur die Soll-Temperatur, wird dies der Heizungssteuerung 24 mitgeteilt, woraufhin die Heizungssteuerung 24 ein Signal aussendet, um das Brennerventil zu schließen, damit die Flamme des Brenners verlischt. Mittels der Flammenüberwachungseinrichtung 28 kann festgestellt werden, ob bei der Zündung der Gasheizung eine Flamme im Brenner der Gasheizung entstanden ist. Ist dies nicht der Fall oder wurde die Flamme in dem Brenner während des Betriebs der Bohle unbeabsichtigt gelöscht, wird an den Alarmausgang 30 der Flammenüberwachung ein Alarmsignal angelegt. Die Flammenüberwachungseinrichtung 28 kann beispielsweise mittels eines Tempertursensor realisiert werden, der in oder an dem Brenner angeordnet ist und das Vorhandensein einer Flamme über die im Brenner herrschende Temperatur erfaßt. Der Alarm- oder Meldeausgang 30 kann beispielsweise vom Kunden frei beschaltet werden. Zur Signalisierung eines Störfalls können beispielsweise Signallampen oder Hupen eingesetzt werden.

[0027] In der folgenden Beschreibung erhalten gleiche Teile in den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden Teile, die bereits in vorhergehenden Figuren unter identischen Bezugszeichen beschrieben wurden, nicht in jeder Figur nochmals neu beschrieben.

[0028] In den Fig. 2a und 2b ist die in Funktionsblöcke 10a, 10b aufgeteilte Temperatursteuerungseinrichtung 10 für eine Bohle eines Straßenfertigers dargestellt.

[0029] Fig. 2a stellt den Funktionsblock 10a der Temperatursteuerungseinrichtung 10 der vorliegenden Erfindung dar, mit dem der Ist- und Soll-Temperaturwert der Bohle erfaßt, verglichen und verarbeitet wird, wobei an dem Ausgang der Soll-Ist-Temperaturwertvergleichseinrichtung 20 ein Signal ausgegeben wird, das anzeigt, ob eine Zündung der Gasheizung der Bohle erforderlich ist, d. h. die eingestellte Soll-Temperatur der Bohle höher als die erfaßte Ist-Temperatur ist, oder eine Zündung bzw. der Betrieb der Gasheizung der Bohle ist nicht erforderlich, d. h. die Ist-Temperatur höher als die Soll-Temperatur ist. Dieses Ausgangssignal wird an den zweiten Funktionsblock 10b der Temperatursteuerungseinrichtung 10 weitergegeben, der entsprechend diesem Signal die Zündung der Gasheizung oder das Löschen der Flamme in der Gasheizung vorgeben soll. Die beiden Funktionsblöcke 10a, 10b der Temperatursteuerungseinrichtung 10 der vorliegenden Erfindung sowie die sicherheitsrelevanten Sensor- und Flammenüberwachungseinrichtungen 22, 28 sind getrennt voneinander funktionsfähig und arbeiten somit völlig autark.

[0030] In den Fig. 3a, 3b, 3c ist die Beschaltung der Funktionsblöcke 10a, 10b der Temperatursteuerungseinrichtung 10 für eine Bohle eines Straßenfertigers gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.

[0031] Fig. 3a zeigt eine Schaltungsanordnung, mit der die Temperatursteuerungseinrichtung 10 über Anschlüsse A1, A2, A3 einer Steckerverbindung 32 extern beschaltet ist, um mit Festwiderständen R1, R2 einen externen Soll-Temperaturwert einzustellen, und um die Ist-Temperatur der Bohle über die Widerstandsänderung des Temperatursensors 12 zu erfassen. Zwischen dem Anschlußstift A3 und Masse sind die zwei Festwiderstände R1, R2 seriell angeordnet. Ein Abgriff zwischen den zwei Festwiderständen R1, R2 ist mit dem Anschluß A1 verbunden. Die an dem Anschluß A1 anliegende Spannung kann über die beiden Festwiderstände R1, R2, die als Spannungsteiler wirken, eingestellt werden. Die an dem Anschluß A1 anliegende Spannung entspricht dem Soll-Temperaturwert der Bohle. Zwischen dem Anschluß A2 und Masse ist ein Temperatursensor (Thermoelement) 12 angeordnet. Die an dem Anschluß A2 anliegende Spannung ist folglich eine Funktion der von dem Temperatursensor 12 erfaßten Ist-Temperatur der Bohle, wobei eine Temperaturänderung der Bohle über die dadurch hervorgerufene Widerstandsänderung in dem Sensorelement 12 in eine entsprechende Spannungsänderung an dem Anschluß A2 umgewandelt bzw. aufbereitet wird. Die an den Anschlüssen A1 und A2 anliegenden Spannungen, die der Soll- und Ist-Temperatur der Bohle entsprechen, werden der Einrichtung 20 zum Vergleichen des Ist- und Soll-Temperaturwertes zugeführt, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 bereits ausführlich beschrieben wurde.

[0032] Fig. 3b zeigt eine weitere mögliche Schaltungsanordnung, mit der die Temperatursteuerungseinrichtung 10 über die Anschlüsse A1, A2, A3 der Steckerverbindung 32 extern beschaltet sein kann, um einen externen Soll-Temperaturwert mit einem Potentiometer P1 variabel und stufenlos einzustellen, und um die Ist-Temperatur der Bohle über die Widerstandsänderung des Temperatursensors 12 zu erfassen. Das Potentiometer P1 ist zwischen dem Anschluß A3 und Masse angeordnet. Der Mittelabgriff des Potentiometers P1 ist mit dem Anschluß A1 verbunden. Wie es bei Fig. 3a bereits beschrieben wurde, liegt an dem Anschluß A2 die der Ist-Temperatur der Bohle entsprechende Signalspannung an. Durch Verstellen des Widerstandswertes, d. h. des Mittelabgriffs, des Potentiometers P1 kann die an dem Anschluß A1 anliegende Spannung, die den Soll-Temperaturwert der Bohle darstellt, verändert werden. Mit dieser Anordnung ist eine stufenlose Einstellung des Soll-Temperaturwertes der Bohle möglich.

[0033] In Fig. 3c ist die Beschaltung einer Steckverbindung 34 für die Heizungssteuerung 24 der Temperatursteuerungseinrichtung 10 einer Bohle eines Straßenfertigers gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Über einen Anschluß S3 der Steckerverbindung 34 wird eine Versorgungsspannung (z. B. 24V) zugeführt. An einem Anschluß S1 wird ein Flammenfehlersignal, das von dem Alarmausgang 30 der Flammenüberwachungseinrichtung 28 geliefert wird, an eine Fehleranzeige 40 ausgegeben, wenn die Flammenüberwachungseinrichtung 28 eine Störung der Flamme in dem Brenner festgestellt hat. Über den Steckeranschluß S2 wird ein Signal zum Betätigen eines Gasventils 42, d. h. zum Öffnen oder Schließen desselben, ausgeben.

[0034] In Fig. 4 ist die gesamte Anordnung und Beschaltung der Temperatursteuerungseinrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung für den Einsatz in der Bohle eines Straßenfertigers dargestellt. Die Temperatursteuerungseinrichtung 10 weist drei Steckerverbindungen 32, 34, 44 auf. Die erste Steckerverbindung 32 liefert eine elektrische Verbindung der Temperatursteuerungseinrichtung 10 mit der Versorgungsspannung (z. B. 24V), mit der Flammenfehleranzeige 40 und dem Gasventil 42. Die zweite Steckerverbindung 34 liefert eine elektrische Verbindung mit dem Temperatursensor 12 und mit der Widerstandsbeschaltung zum Einstellen der Soll-Temperatur der Bohle. Wie es bereits in den Fig. 3a und 3b beschrieben wurde, ist die Widerstandsschaltung zur Sollwerteinstellung entweder aus den als Spannungsteiler aufgebauten Festwiderständen R1 und R2 oder optional aus dem Potentiometer P1 aufgebaut. Das Potentiometer P1 wird jedoch nur eingesetzt, wenn eine externe Sollwerteinstellung beispielsweise vom Traktor des Straßenfertiger aus gewünscht ist. Dazu ist genau eine zusätzliche Verbindungsleitung 48 von der in der Bohle angeordneten Temperatursteuerungseinrichtung 10 zu dem Potentiometer P1 in dem Traktor des Straßenfertigers nötig. Die dritte Steckerverbindung 44 liefert eine elektrische Verbindung der Temperatursteuerungseinrichtung 10 über ein Zündkabel 45 mit einer Zündvorrichtung 46 zum Erzeugen eines Zündfunkens, um das in dem Brenner befindliche Gas zu entzünden.

[0035] Als Temperatursensor findet in der Regel ein PT100-Element Verwendung. Das PT100-Element ist mittig am Verschleißblech der Bohle angebracht und mit der elektronischen Temperatursteuerungseinrichtung 10 verbunden. Die bei einer Temperaturänderung der Bohle auftretende Widerstandsänderung des Temperatursensors wird in der Signalaufbereitungseinrichtung 16 in eine zu der Temperaturänderung proportionale Spannungsänderung umgesetzt. Dieses zur Ist-Temperatur der Bohle proportionale Signal wird nun der Soll-Ist-Wert-Vergleichseinrichtung 20 zugeführt. Hier greift die Sensorüberwachung ein, in der ausgewertet wird, ob ein Kabelbruch oder ein Kurzschluß des Temperatursensors vorliegt. Im Falle einer Fehlfunktion des Elements wird ein Zünden des Gases und das Öffnen des Gasventils unterbunden.

[0036] Die am Anschluß A1 der Steckerverbindung 32 anliegende Spannung, die der Soll-Temperatur der Bohle entspricht, kann also stufenlos über ein Potentiometer P1 oder über Festwiderstände R1, R2 eingestellt werden. Ohne externe Soll-Temperaturvorgabe arbeitet die Regelung intern beispielweise mit einer Temperatur von 80°C, die durch Festwiderstände direkt am Steckanschluß beispielsweise bis auf 180°C erhöht oder durch Festwiderstände bzw. ein Potentiometer im Bedienpult des Straßenfertigers den jeweiligen Bedingungen angepaßt werden kann.

[0037] Nach der Aufbereitung des Ist-Temperatursignals wird dieses Signal ferner der Einrichtung 22 zur Überwachung der Funktion des Temperatursensors 12 zugeführt. Dort wird, wie es bereits im vorhergehenden beschrieben wurde, bestimmt, ob der Temperatursensor korrekt arbeitet.

[0038] Beim Einschalten der elektronischen Temperatursteuerungseinrichtung 20 entscheidet die Temperaturüberwachung, ob die Soll-Temperatur unter- bzw. überschritten ist. Liegt die Ist-Temperatur der Bohle unter der vorgegebenen Soll-Temperatur, wird die Heizungssteuerung 24 mittels des Signals von der Sollwert-Istwert-Vergleichseinrichtung 20 aktiviert. Befindet sich die Bohlentemperatur jedoch über der Soll-Temperatur, so wird ein Zünden des Gases im Brenner und ein Öffnen des Gasventils 42 unterbunden.

[0039] Da die Heizungssteuerung 24 und die Flammenüberwachung 28 autark arbeiten, erhält die Heizungssteuerung 24 von der Temperaturüberwachung nur das Signal "Zünden" ("1") oder "nicht Zünden" ("0"). Zum Zünden des Gases wird der Schaltausgang 26, an dem das Gasventil 42 angeschlossen ist, aktiviert. Gleichzeitig wird ein Zündfunke an der Zündkerze 45 erzeugt, wobei die Flammenüberwachung aktiviert wird. Wird das Gas erfolgreich entflammt, wird das Zünden abgebrochen, wobei das Gasventil geöffnet bleibt. Wird die Soll-Temperatur der Bohle erreicht, so wird die Gaszufuhr abgeschaltet und die Heizungssteuerung 24 in einen Stand-by-Zustand gesetzt, bis die Bohlentemperatur die Soll-Temperatur unterschreitet. Ist es jedoch nicht möglich, daß Gas zu entzünden, so wird der Zündvorgang nach einer vorgeschriebenen Zeitspanne abgebrochen, woraufhin der Fehlerausgang 30 aktiviert wird. Bei erfolgreicher Entfachung der Flamme bleiben die Flammenüberwachung 28 sowie die Temperaturüberwachung 10a aktiviert. Sollte die Flamme aus irgendeinem Grund erlöschen, so wird erneut versucht das Gas zu entzünden. Gelingt dies in der vorgeschriebenen Zeitspanne nicht, so wird die Gaszufuhr unterbrochen und der Fehlerausgang aktiviert. Aus diesem Zustand ist die elektronische Temperatursteuerungseinrichtung 10 der vorliegenden Erfindung nur durch erneutes Aus-Ein-Schalten oder einen anderen geeigneten Betätigungsvorgang wieder in Funktion zu setzen.

[0040] Die Flammenüberwachungseinrichtung 28 ist in oder an dem Brenner der Gasheizung angeordnet und dient einer Überwachung der Flamme des Brenners. Die Flammenüberwachungseinrichtung 28 könnte beispielsweise als Temperatursensor ausgebildet sein, um zu erfassen, ob die Flamme beispielsweise durch ein Versagen des Brennerventils außer Kontrolle gerät. Die Flammenüberwachungseinrichtung 28 kann ferner feststellen, ob die Flamme bei geöffnetem Brennerventil erloschen ist. In diesem Fall muß einerseits festgestellt werden, ob der Gasvorrat erschöpft ist, oder ob noch Gas ausströmt, das zu einer Gefahr für das Straßenfertigerpersonal werden könnte.

[0041] Zum Anzeigen bestimmter Situationen umfaßt die Temperatursteuerungseinrichtung 10 ferner mehrere Anzeigen, die beispielsweise signalisieren, ob der Brenner gerade aktiv ist oder nicht, und ob ein Alarm vorhanden ist oder nicht.

[0042] In Fig. 4 ist somit deutlich zu erkennen, daß die erfindungsgemäße Temperatursteuerungseinrichtung 10 und die gesamte Beschaltung derselben aufgrund der im allgemeinen räumlich nahen Anordnung der einzelnen Komponenten einen minimalen Verdrahtungsaufwand erfordert. Der Soll-Temperaturwert der erfindungsgemäßen Temperatursteuerungseinrichtung 10 kann ferner sowohl fabrikseitig mittels der Festwiderstände R1, R2 fest eingestellt oder auch mittels des Potentiometers P1 entsprechend den auftretenden Betriebszuständen vom Bedienpersonal variabel eingestellt werden. Die erfindungsgemäße Anordnung ist somit selbst unter sehr harten Betriebsbedingungen flexibel und betriebssicher einsetzbar.

[0043] Fig. 5 zeigt die technische Realisierung der Temperatursteuerungseinrichtung für eine Bohle eines Straßenfertigers gemäß der vorliegenden Erfindung, das in einem Gehäuse untergebracht ist, wobei beispielhafte Gehäuseabmessungen angegeben sind. Ferner sind beispielhafte technische Betriebsdaten der erfindungsgemäßen Anordnung angegeben, die lediglich zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung dienen sollen.

[0044] Die Betriebsspannung kann sich in dem Bereich von 11 bis 30 Volt befinden. Die Leistungsaufnahme beträgt ohne Ventil maximal 2 Watt. Der Ausgang für das Gasventil liefert wie der Alarmausgang der Flammenüberwachungseinrichtung einen maximalen Ausgangstrom von 2,5 Ampere. Der Arbeitstemperaturbereich beträgt -10°C bis + 70°C, wobei der Lagertemperaturbereich -25°C bis + 70°C beträgt. Als Temperatursensor wird ein PT100 Thermoelement verwendet. Bei der vorliegenden Erfindung findet die Schutzart "IP 64" Anwendung. Das Gesamtgewicht der Anordnung beträgt ca. 300 Gramm.

Ansprüche

1. Temperatursteuerungseinrichtung (10) für eine Bohle eines Straßenfertigers, wobei die Bohle eine Heizeinrichtung aufweist, mit folgenden Merkmalen:

einer Einrichtung (20) zum Vergleichen des Ist-Temperaturwertes der Bohle mit dem Soll-Temperaturwert der Bohle; und

einer Einrichtung (24) zum Aktivieren der Heizeinrichtung der Bohle, wenn die Einrichtung (20) zum Vergleichen des Ist-Temperaturwertes der Bohle mit dem Soll-Temperaturwert der Bohle ein vorbestimmtes Verhältnis liefert,

wobei die Einrichtung (20) zum Vergleichen des Ist-Temperaturwertes der Bohle mit dem Soll-Temperaturwert der Bohle und die Einrichtung (24) zum Aktivieren der Heizeinrichtung der Bohle in räumlicher Nähe in der Bohle des Straßenfertigers angeordnet sind.

2. Temperatursteuerungseinrichtung (10) gemäß Anspruch 1, bei der der Straßenfertiger einen Traktor aufweist, wobei der Soll-Temperaturwert der Bohle in der Einrichtung (20) zum Vergleichen des Ist-Temperaturwertes der Bohle mit dem Soll-Temperaturwert der Bohle auf einen festen Wert voreingstellt ist, wodurch keine Kabelverbindungen von der Temperatursteuerungseinrichtung (10) für die Bohle des Straßenfertigers zu dem Traktor des Straßenfertigers erforderlich sind.

3. Temperatursteuerungseinrichtung (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der die Einrichtung (20) zum Vergleichen eines Ist-Temperaturwertes der Bohle mit dem Soll-Temperaturwert der Bohle angeordnet ist, um einen externen Soll-Temperaturwert erfassen zu können, der in dem Traktor eingestellt werden kann, wobei nur eine Verbindung zum Übertragen des externen Soll-Temperaturwerts von der Temperatursteuerungseinrichtung (10) zu dem Traktor notwendig ist.

4. Temperatursteuerungseinrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Einrichtung (20) zum Vergleichen des Ist-Temperaturwerts der Bohle mit dem Soll-Temperaturwert der Bohle angeordnet ist, um ein Ist-Temperatursignal von einer Einrichtung (12) zum Erfassen der Ist-Temperatur der Bohle zu erhalten.

5. Temperatursteuerungseinrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Einrichtung (20) zum Vergleichen der Ist-Temperatur der Bohle mit der Soll-Temperatur der Bohle angeordnet ist, um ein Soll-Temperatursignal von einer Einrichtung (14) zum Einstellen der Soll-Temperatur zu erhalten, wobei die Einrichtung (14) zum Einstellen der Soll-Temperatur eine manuelle Stufeneinstellung über Festwiderstände (R1, R2) oder eine manuelle stufenlose Einstellung über ein Potentiometer (P1) erlaubt.

6. Temperatursteuerungseinrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Einrichtung (24) zum Aktivieren der Heizeinrichtung der Bohle, die als Heizeinrichtung eine Gasheizung aufweist, angeordnet ist, um ein Signal zum Betätigen eines Gasventils (42) zu liefern.

7. Temperatursteuerungseinrichtung (10) gemäß Anspruch 6, bei der die Einrichtung (24) zum Aktivieren der Heizeinrichtung der Bohle angeordnet ist, um ein Signal zum Zünden der Gasheizung zu liefern.

8. Temperatursteuerungseinrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Einrichtung (24) zum Aktivieren der Heizeinrichtung der Bohle angeordnet ist, um ein Signal von einer Flammenüberwachungseinrichtung (28) zu erhalten.

9. Temperatursteuerungseinrichtung (10) für eine Bohle eines Straßenfertigers gemäß Anspruch 5, bei der die Einrichtung (12) zum Erfassen der Ist-Temperatur der Bohle durch ein PTC-Element gebildet ist.

10. Bohle für einen Straßenfertiger, mit folgenden Merkmalen:

einer Mehrzahl von Heizeinrichtungen, die für das Heizen verschiedener Bereiche der Bohle vorgesehen sind; und

einer Mehrzahl von Temperatursteuerungseinrichtungen (10), wobei jeweils eine Temperatursteuerungseinrichtung (10) einer Heizeinrichtung zugeordnet ist, wobei jede Temperatursteuerungseinrichtung (10) folgende Merkmale aufweist:

eine Einrichtung (20) zum Vergleichen des Ist-Temperaturwertes der Bohle mit dem Soll-Temperaturwert der Bohle; und

eine Einrichtung (24) zum Aktivieren der Heizeinrichtung der Bohle, wenn die Einrichtung (20) zum Vergleichen des Ist-Temperaturwertes der Bohle mit dem Soll-Temperaturwert der Bohle ein vorbestimmtes Verhältnis liefert,

wobei die Einrichtung (20) zum Vergleichen des Ist-Temperaturwertes der Bohle mit dem Soll-Temperaturwert der Bohle und die Einrichtung (24) zum Aktivieren der Heizeinrichtung der Bohle in räumlicher Nähe in der Bohle angeordnet sind.

11. Bohle gemäß Anspruch 10, bei der jede Temperatursteuerungseinrichtung (10) eine eigene Spannungsversorgung (36) in der Bohle aufweist.

12. Bohle gemäß Anspruch 10 oder 11, bei der der Soll-Temperaturwert der Bohle mittels Festwiderständen (R1, R2) fest einstellbar ist.

13. Bohle gemäß Anspruch 10 oder 11, bei dem der Soll-Temperaturwert mittels eines Potentiometers (P1) variabel einstellbar ist.

14. Bohle gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, bei der der Soll-Temperaturwert für alle Temperatursteuerungseinrichtungen (10) gleich ist.

15. Bohle gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, bei der die Heizeinrichtungen Gasheizungen mit je einem Brenner und je einem Gasventil (42) sind.

16. Bohle gemäß Anspruch 15, bei der jeder Gasheizung eine Zündeinrichtung (46) zugeordnet ist.

17. Bohle gemäß einem der Ansprüche 10 bis 16, bei der jeder Gasheizung ein Temperatursensor (12) zum Erfassen der Ist-Temperatur der Bohle zugeordnet ist.

18. Bohle gemäß einem der Ansprüche 10 bis 17, bei der jede Temperatursteuerungseinrichtung (10) eine Flammenüberwachungseinrichtung (28) aufweist.

19. Bohle gemäß einem der Ansprüche 10 bis 18, bei der jede Temperatursteuerungseinrichtung (10) eine Sensorüberwachungseinrichtung (22) aufweist.

20. Bohle gemäß einem der Ansprüche 10 bis 18, bei der jede Temperatursteuerungseinrichtung (10) angeordnet ist, um unabhängig von einer anderen Temperatursteuerungseinrichtung (10) die Temperatur der Bohle zu steuern.

Zeichnung