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maschinentechnik
Bohlenheizungen für Fertiger
Gleichmäßig, schnell und effizient
Der Einbau von Asphalt kann auf der Baustelle nur dann starten, wenn der Fertiger betriebsbereit ist. Ihn an die Startlinie zu fahren, reicht
dabei nicht aus. Ohne ausreichend aufgeheizte Bohlen wird die geforderte Einbauqualität
nicht erreicht werden können. Die Fertigerhersteller haben technische Lösungen dafür.
Wir gehen ins Detail.
Auch die weiteren Bohlenteile, die verdichtende oder glättende Aufgaben übernehmen, sollten aufgeheizt sein. Die Temperatur sollte dabei
gleichmäßig sein und konstant bleiben. Ein
Ausfall der Heizung führt zwangsläufig zum
Stillstand der Baustelle. Bohlenheizungen spielen deshalb bei der Prozess- und Qualitätssicherung im Asphaltstraßenbau eine wichtige
Rolle.
Die Hersteller von Asphaltfertigern haben sich
in den letzten Jahren diesem Thema gewidmet,
unterschiedliche Akzente gesetzt und unterschiedliche Lösungen gefunden. Ziel aller war
es, eine schnelle Aufheizzeit zu erreichen und
mit der notwendigen Energie, die zum Aufheizen und gleichbleibenden Betrieb notwendig
ist, effizient umzugehen.
In einem Aluminiumblock vergossene Heizstäbe
sorgen für eine hohe Betriebssicherheit
Foto: Bomag
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Aluminiumheizplatten für eine homogene Temperatur über die gesamte Glättblechfläche
Foto: Bomag
Gut einsehbare Bedienkonsole mit Soll und aktuellen Ist-Temperaturen für jeden Heizkreis pro
Bohlensegment Foto: Bomag
Bomag: Sicher, leiser, schneller
sachten Qualitätsmängel an der neuen Asphaltoberfläche werden zuverlässig vermieden.
Besonders bei kühlem Temperaturen oder stärkerem Wind müssen die kritischen Randbereiche der Bohle extra vor Auskühlung schützt
werden. Daher werden die Seitenschilder unabhängig von den Stampfern und Glättblechen
geheizt. Mit dem Bohlenheizsystem Magmalife besitzt jedes Bohlenteil, inklusive aller Anbauteile, eine Betriebsüberwachung der drei
Heizkreise. Der erste Heizkreis ist für die
Stampferheizung und jedes Aluminium-Heizelement für die Glättbleche ist sogar mit zwei
Heizkreisen ausgestattet. Dies verkürzt einerseits die Aufheizzeiten bei Einbaubeginn und
stellt während des Einbaus eine Redundanz der
Bohlenheizung dar.
Die Bedienung und Überwachung der verschiedenen Heizsysteme für Glättbleche, Stampfer
und Seitenschilder sind in einer gut zugänglichen Bedienkonsole im Blickfeld der Einbaumannschaft angebracht. Sowohl die Soll- als
auch die aktuellen Ist-Temperaturen jeder
Bohlen-Sektion werden über ein kontrastreiches
Display angezeigt.
Das Aufheizen der Bomag Hochleistungsbohlen erfolgt standardmäßig mit dem Magmalife
Heizsystem. Dabei sind die Heizelemente in
einem Aluminiumblock eingegossen und somit
besonders robust und langlebig. Dieses System
hat nach Angaben von Bomag eine signifikante längere Lebensdauer und eine erhöhte Ausfallsicherheit verglichen mit den herkömmlichen
Systemen. Selbst nach dem verschleißbedingt
durchzuführenden Wechsel der Glättbleche
nach zirka zwei Jahren, können die robusten
Magmalife-Heizplatten, im Gegensatz zu den
im Markt üblichen Heizstäben, problemlos
wieder eingebaut und erneut verwendet werden.
Die notwendige Vorlaufzeit der Asphaltkolone
bis zum tatsächlichen Einbaubeginn wird auch
von der Bohlenheizung maßgeblich beeinflusst.
Die Glättbleche einer Bohle sollten zum Einbaubeginn mindestens 120 °C haben. Aluminium ist ein hervorragender Wärmeleiter, dementsprechend sind kurze Aufheizzeiten von 20
bis 30 Minuten, selbst bei maximaler Bohlenverbreiterung, die Regel. Das moderne Heizungsmanagement mit der Energieeffizienz der
Aluminiumplatten und einem optimal dimensioniertem Generator erlauben das Aufheizen
auch im sparsamen und leisen Leerlauf des
Dieselmotors. Dies ist ein aktiver Beitrag zum
Umweltschutz, sowie zur Reduzierung der Rüstund Betriebskosten.
Ein weiterer bedeutender Vorteil von Aluminium ist die Eigenschaft, Wärme zu speichern
und eine perfekte Wärmeverteilung. Dies sichert
eine homogene Temperatur über die gesamte
Fläche der Glättbleche, schnell und dauerhaft,
auch bei ungünstigsten Wetterverhältnissen.
Asphaltanhaftungen an der Bohle aufgrund von
lokalen kühleren Stellen und die davon verur-
Die Bestandteile der Heizung einer Elektrobohle
bei Dynapac
Foto: Dynapac
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Die Steuerung über das Display: Im Hauptmenü
(oben) wird die aktuelle Temperatur der Bohlenheizung angezeigt (1); im eigentlichen Menü
(unten) lassen sich die Temperatur der Bohlenheizung anzeigen und verstellen (1) und die der einzelnen Teile anzeigen wie der Grundbohlen (2
und 3) sowie der Ausfahrteile (4 und 5). Bei
Elektrobeheizung wird auch die Anzahl der beheizten Bohlensektionen angezeigt (6)
Foto: Dynapac
Dynapac gibt Gas
Elektrisch oder Gas – natürlich hat man auch
bei Dynapac die Wahl. Wobei bei drei von vier
verkauften Bohlen die Befeuerung per Gas
gefordert wird. Diese ist nicht nur preiswerter
in der Anschaffung und Unterhaltung, sondern
bietet zahlreiche Vorteile. So werden die Bodenplatten direkt beheizt, es steigt der Wirkungsgrad, während der Kraftstoffverbrauch
sowie die CO2-Emissionen sinken. Der Motor
muss erst zum Ende der Aufheizzeit, die im
Durchschnitt um 40 % kürzer ist, als bei der
Elektrobohle, hinzugeschaltet werden. Somit
werden weniger Betriebsstunden gezählt. Die
Propangasheizung ist einfach zu handhaben
und wird elektronisch überwacht (Temperatur
und Flammen). Eine Zwischenschichtisolierung
über der Bodenplatten und den Luftkanäle sorgt
für eine effiziente Übertragung der Wärme zu
den Stampfermesser.
Das neue, optimierte elektrisches Heizsystem
von Dynapac zeichnet sich durch eine bessere
Isolierung und einen stärkeren Generator aus,
so dass die Aufheizzeit verkürzt werden konnte. Der Generator wird über eine flexible Welle vom Getriebe angetrieben. Mehrere separat
überwachte und gesteuerte Heizabschnitte gewährleisten eine konstante Temperatur. Neu
konzipiert wurden auch die Heizspiralen für
Bodenplatten und Stampfer, die nun eine gleich-
mäßige Wärmeverteilung erzielen. Die Form
der Heizstäbe wurde so gewählt, so dass sie auf
den Bodenplatten, wie auch auf den Stampfermesser jeder Sektion exakt angeordnet werden
konnten.
Sowohl für die Elektro- als auch für die Gasheizung gilt: Werden weitere Anbauteile montiert, ist nur ein einziges Versorgungs- und
Steuerleitungskabel zum vorherigen Bohlenteil
notwendig. Die Heizungsanlage wird überwacht
und gesteuert über den abgesicherten Schaltschrank. Natürlich ist die Bohlenheizung auch
in den Steuerungen am Bedienstand zu finden.
Sie kann bequem und in wenigen Schritten über
das Hauptmenü intuitiv gesteuert und auch
überwacht werden. Die hier vorgenommenen
Änderungen werden in die weiteren Eingabegeräte (Fernbedienung, Schaltschrank) übernommen. Optional können auch Seitenschilde
mit einer elektrischen Beheizung versehen werden, womit eine Anhaftung des Materials verhindert wird.
Vögele: vor allem elektrisch
Die Joseph Vögele AG verfügt über eine jahrzehntelange Erfahrung im Bereich elektrischer
Heizung. Bereits seit 1952 verwendet das Unternehmen dieses Heizsystem bei Ausziehbohlen und starren Bohlen. Mit Hilfe der Elektroheizung werden sämtliche glättend und ver-
dichtend wirkenden Aggregate optimal auf die
richtige Temperatur gebracht.
Bei allen Vögele-Fertigern versorgen leistungsstarke und robuste Drehstromgeneratoren die
Heizung mit der nötigen Energie. Dank intelligentem Generatormanagement erzielen sie
einen optimalen Wirkungsgrad. Das Generatormanagement sorgt dafür, dass unabhängig
von der Motordrehzahl immer die Generatorleistung zur Verfügung steht, die für die aktuelle Arbeitsbreite benötigt wird. Bereits bei
Leerlaufdrehzahl können die Verdichtungsaggregate in kurzer Zeit auf Betriebstemperatur
gebracht werden. Arbeitet der Fertiger beim
Einbau im Automatikbetrieb, wird dem Heizsystem jederzeit die benötigte Heizleistung
zugeführt. Dank einer Intervallschaltung wird
der Energiebedarf reduziert und somit der
Kraftstoffverbrauch gesenkt.
Wärmebild eines Glättblechs. Die konstante und
gleichmäßige Heizleistung über die gesamte Fläche ist eine wichtige Voraussetzung für hohe Einbauqualität Foto: Vögele
Um die Verdichtungsleistung optimal zu unterstützen und eine saubere Oberflächenstruktur herzustellen, werden alle Verdichtungsaggregate über die gesamte Bohlenbreite hinweg
beheizt. Die Bohlenglättbleche werden standardmäßig mit großflächig wirkenden Heizelementen beheizt. Diese Heizelemente sind nach
oben hin bestens isoliert, damit die Wärme zu
100 % dort wirkt, wo sie gebraucht wird: an der
Kontaktstelle mit dem Material. Die Tamperund Pressleisten werden über eingebaute Heizstäbe schnell und gleichmäßig von innen erwärmt.
In Kombination mit modernster Steuerungstechnik kann die gesamte Heizleistung automatisch geregelt werden.
Volvo: schnell und effizient
Ein Vergleich der Aufheizzeit bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen
Foto: Dynapac
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Alle Verdichtungsaggregate werden über die gesamte Bohlenbreite beheizt
Foto: Vögele
1999 wurde von ABG das heutige Bohlenkonzept konstruiert, und seither ist die kontinuierliche Verbesserung eine Herausforderung für
die Ingenieure bei Volvo. Die Aufheizzeit von
Elektrobohlen eines Volvo-Fertigers gibt der
Hersteller mit unter 20 Minuten an. Dazu
werden leistungsfähige Generatoren verbaut.
Die Bohle auf Betriebstemperatur zu bringen
erfolgt leise, fast flüsternd, schnell und wirt-
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maschinentechnik
Die Dreikreis-Temperaturregelung mit Temperaturfühlern auf den Bodenplatten erlaubt eine
individuelle Dosierung der Heizenergie
Foto: Volvo
Die Aufheizzeit von Elektrobohlen eines Volvo-Fertigers gibt der Hersteller mit unter 20 Minuten an schaftlich. Denn bereits bei niedriger Motordrehzahl erzielt der Volvo-Fertiger die maximale Heizleistung. Dabei wird nur so viel Leistung abgefordert wie nötig. Eine elektronische
Steuerung passt die Drehzahl des Dieselmotors
automatisch dem Bedarf der Elektroheizung
an.
Volvo Variomatic Bohlen mit Elektroheizung
besitzen serienmäßig drei separate Regelkreise, um Temperaturunterschiede ausgleichen zu
können. Ab 7,5 m Arbeitsbreite sind es sogar
fünf. Eine Temperaturregelung kontrolliert
ständig die Heiztemperatur der Bodenplatten
und sorgt für eine gleichmäßige Hitzeverteilung über die gesamte Einbaubohle inklusive
der Seitenbegrenzungen.
Die Heiztemperatur wird separat für jeden
Heizkreis gemessen und über das EPM-Bedienpult (Electronic Paver Management) angezeigt. Dadurch können Temperaturunterschiede über die Bohlenbreite - hervorgerufen z.B.
durch konstanten Seitenwind - ausgeglichen
werden. Auf dem Display im Steuerstand kann
man die momentane Temperatur der Bohle
ablesen. Die Dreikreis-Temperaturregelung
mit Temperaturfühlern auf den Bodenplatten
erlaubt eine individuelle Dosierung der Heizenergie, ist die vorgegebene Temperatur an
den Bodenplatten und Stampfern erreicht, so
wird die Heizung automatisch abgeschaltet.
Die dadurch frei werdende Energie kann für
andere Hydrauliksysteme genutzt werden, beziehungsweise spart effektiv Treibstoff ein.
Die Temperaturanzeige im EPM kann auch
als Thermometer genutzt werden, weil der
heiße Asphalt unter der Bohle die Bohle aufheizt bis Asphalt und Bohle die gleiche Temperatur aufweisen. So kann die momentan
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eingebaute Asphalttemperatur ermittelt werden.
Mit den beheizbaren Seitenbegrenzungen der
Volvo-Variobohlen erzielt der Anwender saubere Einbauergebnisse bis an die Kante. Die
Seitenbegrenzungen können auch elektrisch
beheizt werden (Option). Das bewirkt besonders beim Anbau an vorhandenen Bahnen eine
bessere Verzahnung der Asphaltschichten und
somit auch eine bessere Oberflächenebenheit.
Bei der Volvo-Doppelstampferbohle ist kein
Mehrverbrauch an Heizleistung notwendig.
Die Heizleistung bleibt gleich, da der zweite
Stampfer nicht beheizt werden muss.
Der neue patentierte geteilte Stampfer bietet
gegenüber dem alten Stampfer wesentliche
Vorteile. Der alte Stampfer wurde in einem
Foto: Volvo
Stück gefertigt und gehärtet. Der neue Stampfer ist zweiteilig und kann nun optimaler in
der Höhe und in der Länge gehärtet werden
und das bietet erhebliche Vorteile.
Besonders die Verschleißfestigkeit des Stampfers wurde um 40 % angehoben. Der untere
Teil des Stampfers ist wie früher – sowie bei
der Gasheizung – durchgehärtet. In der Länge und Höhe in zwei Teilen gefertigt wurden
Verwerfungen und Verformungen entgegen
gewirkt. Der selbstklemmende Heizstab wird
jetzt am Stampfer mittels Rahmen festgehalten, so ist er keinen Vibrationen und keinen
Reibungen mehr ausgesetzt, die eine Fehlfunktion auslösen könnten. Eine einfachere und
schnellere Montage ist dadurch ebenfalls gewährleistet. mai
Leistungsstarke und gut zugängliche Drehstromgeneratoren sorgen für perfekte Heizleistung über die
gesamte Arbeitsbreite der Auszieh- und starren Bohlen Foto: Vögele
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