DE102008004866A1

DE102008004866A1 - Verfahren zum Abtrocknen und Vorwärmen von Straßen und eine entsprechend arbeitende Maschine

Info

Publication number: DE102008004866A1
Application number: DE200810004866
Authority: DE
Inventors: Klaus Diehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-01-17
Filing date: 2008-01-17
Publication date: 2009-07-23

Abstract

Verfahren zum Abtrocknen und Vorwärmen von Straßen und eine entsprechend arbeitende Maschine. Bei diesem Verfahren wird in einen Raum, der gebildet wird durch eine zu erwärmende Oberfläche und eine in Abstand darüber angeordnete Abdeckung, die als Hohlkörper (Kasten) geformt und mit Rippen versehen ist, Warmluft einführt. Der Abstand zwischen Oberfläche und Abdeckung ist dabei so bemessen, dass der durch die kastenförmige Abdeckung und die Oberfläche gebildete Raum die Warmluft gerade so schnell durchströmen lässt, wie dies die von einer regelbaren Brenneinrichtung erzeugte Warmluft zum rückstaufreien Durchströmen erfordert. Mit der vom Gebläse aufgenommenen Wärme wird die Oberfläche zusätzlich erwärmt und von losen Bestandteilen gereinigt. Zur Durchführung des Verfahrens ist ein auf einem Fahrgestell (18) montiertes Gebläse (3), ein in einem Gelenk (5) drehbarer Hohlkörper (4), der mit seiner nach unten gewandten Seite eine zur Oberfläche (1) parallele Abdeckung (7) bildet, montiert. Über den rohrförmigen Öffnungen, die in der als Hohlkörper geformten Abdeckung eingelassen sind, sind Brenneinrichtungen so angeordnet, dass deren Flammkegel ihre Wärme vollständig an die Öffnungen abgeben. Bei Bedarf kann die Wärme reguliert werden, indem man den Flammkegelabstand zur rohrförmigen Öffnung (6b) verändert, damit sich die Verbrennungsgase mit der Umgebungsluft nach dem Injektorprinzip vermischen.

Description

Die Neuerung bezieht sich auf ein Verfahren und eine entsprechend arbeitende Maschine des Strassendeckenbaues. Dabei werden mehr oder weniger dicke Schichten aus bituminösem Material aufgetragen und mit der Unterlage verklebt.
Es ist bekannt, dass die Dauerhaftigkeit bituminöser Beschichtungen von der Qualität ihrer Unterlage abhängig ist. Jegliche Art von losen Stoffen auf der zu beschichtenden Unterlage, soweit diese nicht zur Qualitätsverbesserung gewollt sind, setzen die Dauerhaftigkeit der Strasse herab und machen während der Gebrauchsdauer oft teuere Sanierungen erforderlich. Ebenso nachteilig sind Beschichtungen auf feuchter Unterlage oder bei Temperaturen, die unterhalb einer bestimmten Temperatur insbesondere unterhalb des Gefrierpunktes von Wasser liegen. Eine zuverlässige Verklebung der bituminösen Schichten ist dann nicht mehr gewährleistet.
Es sind deshalb eine Vielzahl von Verfahren und Maschinen entwickelt worden um die in der geschilderten Form entstehenden Nachteile zu vermeiden.
Der Erfinder hat selbst Verfahren und Maschinen entwickelt, die diese Nachteile vermeiden. Bei erfindungsgemäßen Maschinen (G 88 15 616.8 und G 40 05 279) wird durch einen auf einem Fahrgestell angeordneten Ventilator mit angeschlossener schwenkbarer Ausblasöffnung mittels Warmluft Nässe beseitigt. Im Luftstrahl des Ausblasschachtes befinden sich Brenneinrichtungen, mit denen Gebläseluft erwärmt und dann durch eine schlitzartige Öffnung auf die Oberfläche geleitet wird.
Die beschriebenen Maschinen und Verfahren haben jedoch den Nachteil, dass die eingesetzte Energie, meistens in Form von Propan- oder Butangas, nicht optimal genug genutzt wird, weil die Wärme nicht lange genug an der zu beschichtenden Oberfläche verweilt, die Wärme infolge des Kamineffektes zu schnell in die Atmosphäre entweicht, bevor ein Wärmeaustausch mit der Unterlage erfolgt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb ein Verfahren und eine entsprechend arbeitende Maschine zu entwickeln, welche die genannten Probleme vermeidet.
Bei einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem die Oberfläche von Nässe und Staub befreit und dann auf beschichtungsgerechte Temperaturen erwärmt wird, wird die Wärme bzw. werden die warmen Verbrennungsgase in einen engen Zwischenraum eingeleitet, der aus der zu erwärmenden Oberfläche und einer in Abstand parallel darüber angeordneten hohlraumartigen Abdeckung besteht. Mittels geeigneter Strömungsführung, beispielsweise mittels Quer- und Längsrippen werden die warmen Gase durch Verwirbelung so lange in dem Zwischnraum belassen, bis diese nach dem Verlassen dieses Zwischenraumes die Wärme nahezu vollständig an die zu erwärmende Unterlage abgegeben haben.
Durch den in einem Gebläse erzeugten Luftstrom, welcher aus einer parallel über die Fahrbahn geführten hohlraumartigen Abdeckung durch die im Anstellwinkel variable Ausblasöffnung austritt, werden auf der Oberfläche befindliche lose Stoffe entfernt (weggeblasen). Selbstverständlich kann der Luftstrom auch durch andere Luftverdichter, wie Kolbenkompressoren, Schrauben verdichter oder Gasturbinen erzeugt werden. Die hier gewählte Art hat jedoch den Vorteil besonders kostengünstig in der Herstellung und betriebssicher zu sein. Durch die Kombination von Ausblasöffnung und Warmgasführung wie diese in der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben ist, werden Wärme und Gebläseluft sowohl für die Oberflächenreinigung als auch deren Trocknung optimal genutzt. Ein vorzeitiges Entweichen infolge eines Kamineffektes wird verhindert, sodaß mit einem Minimum an Energieaufwand ein optimales Erwärmungsergebnis erzielt wird.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es nun weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu schaffen, mit der Oberflächen auf beschichtungsgerechte Temperaturen angewärmt, lose Bestandteile und Nässe zuvor entfernt werden.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, dass auf einem herkömmlichen motorgetriebenen mobilen Fahrgestell Einrichtungen zur Erzeugung von verdichteter Luft, Einrichtungen zur Aufnahme von Energieträgern und deren Aufbereitung für die Ingangsetzung eines Verbrennungsprozesses installiert sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform, wie sie in dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel beschrieben und in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, wird in Aufnahmebehältern mitgeführte Flüssiggas in einer geeigneten Anlage für die Verbrennung aufbereitet (erwärmt und vergast) und dann in geeigneten Brenneinrichtungen, wie diese allgemein bekannt sind, verbrannt. Erfindungsgemäß befinden sich die Brenneinrichtungen über einer zwischen der zu erwärmenden Oberfläche und einer in Abstand darüber parallel angeordneten doppelwandigen Abdeckung, durch die rohrförmige, an ihren Enden offene Gebilde geführt sind. Die Brenneinrichtungen sind über diesen rohrförmigen Gebilden so angeordnet, dass die durch den Verbrennungsprozess, durch die Flamme, erzeugte Strömung vollständig von der rohrförmigen Öffnung aufgenommen wird. Die Intensität der Flamme wird dabei so gewählt, daß Umgebungsluft nach dem Injektorprinzip in die rohrförmige Öffnung gesaugt wird und sich mit den heißen Verbrennungsgasen vermischt. Durch Variieren von Brennstoffmenge (Energie) und Abstand der Brenneinrichtung zur rohrförmigen Öffnung lässt sich die aus Flamme und Umgebungsluft erzeugte Mischtemperatur verändern.
Die auf diese erfindungsgemäße Weise erzeugte Wärme und Gase werden in den aus zu erwärmender Oberfläche und deren Abdeckung geschaffenen Hohlraum eingeleitet und zu nach außen offenen Seiten abgeführt. Die Abstände zwischen der Abdeckung und der zu erwärmenden Oberfläche sind erfindungsgemäß so gewählt, dass während der Verweildauer der Mischgase ein optimaler Temperaturausgleich erfolgt.
Ein zu schnelles Ausströmen der Mischgase und damit Wärmeverluste werden erfindungsgemäß dadurch verhindert, dass die Mischgase an der zur Oberfläche hin gewandten doppelwandigen Abdeckungsseite durch rippenartig ausgebildeten Formationen in ihrer Strömung so gestört werden, daß damit eine optimale Wärmeabgabe erreicht wird.
Erfindungsgemäß wird der optimale Abstand zwischen zu erwärmender Oberfläche und deren hohlraumartiger Abdeckung durch in ihrer Höhe verstellbare herkömmliche Rollen eingestellt. Selbstverständlich sind auch andere Einrichtungen wie hydraulische Elemente denkbar. Die hier gewählte Vorrichtung hat jedoch den Vorteil kostengünstig hergestellt werden zu können.
Die doppelwandige Abdeckung mit den durchgeführten rohrförmigen Öffnungen wird von der Gebläseluft durchströmt, die sich dabei durch den Kontakt mit den warmen Wänden der Abdeckung erwärmt. Diese Warmluft wird dann weiter durch einen engen Schlitz so aus dem Hohlkörper herausgeführt und auf die Oberfläche (Fahrbahn) gerichtet, dass sie die auf der zu erwärmenden Oberfläche befindlichen losen Bestandteile erfasst und durch die Kraft des Luftstroms in dessen Richtung vor sich her schiebt, wo sie bei Bedarf durch herkömmliche Kehreinrichtungen aufgesammelt werden können. Nässe wird dabei im Warmluftstrom verdunstet und braucht deshalb erfindungsgemäß nicht aufgenommen werden.
Im Folgenden wird die Neuerung anhand einer Zeichnung, die lediglich einen möglichen Ausführungsweg darstellt, näher erläutert.
Sie zeigt:
1 die Anwendung des Verfahrens mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
2 eine Aufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In 1 und 2 ist die Anwendung des Verfahrens an einem erfindungsgemäßen Beispiel dargestellt, welches in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einer doppelwandigen mit Abstand a parallel über der zu erwärmenden Oberfläche 1 angeordneten doppelwandigen Abdeckung 7, durch die rohrförmige Gebilde 6b geführt sind, besteht.
Über der rohrförmigen Öffnung 6b sind mittig und in ihrer Höhe in Führungen 9 verstellbare Gasbrenner 6 mit dem erzeugten Flammkegel 6a in Reihen mit Abstand d angeordnet. An dem zur Oberfläche 1 hinweisenden Teil der Abdeckung 7 sind zur Mischgasverwirbelung rippenförmige Gebilde 8 angeordnet. Die mit einem Gebläse 3 über Luftzuführungskanäle 4 verbundene doppelwandige Abdeckung 7 besitzt höhenverstellbarer Rollen 22. Der Luftzuführungskanal 4 ist in einem Gelenk 5 drehbar gelagert und vertikal schwenkbar.
Erfindungsgemäß wird die durch den Luftzuführungskanal 4 und doppelwandige Abdeckung 7 geführte Luft durch die schmale schwenkbare Luftaustrittsöffnung 19 mit der Spaltbreite b auf die Oberfläche 1 gerichtet.
Erfindungsgemäß wird die zur Aufbereitung (Vergasung) des in Behältnissen 10 mitgeführten flüssigen Brennstoffes erforderliche Wärmeenergie dem Antriebssystem 2 entnommen und über ein Leitungssystem 14 einer Aufbereitungseinrichtung (Wärmetauscher) 12 zugeführt. Der für den Verbrennungsprozess aus dem Wärmetauscher 12 kommende gasförmige Brennstoff gelangt über ein Leitungssystem 17, in der sich eine Einrichtung 17a zur Regelung der Brennstoffmenge (Gasmenge) befindet, zu der Brenneinrichtung (Gasbrennern) 6. Erfindungsgemäß befindet sich vor jeder Brenneinrichtung (Gasbrenner) 6 eine Absperreinrichtungen 6c. Erfindungsgemäß ist die Brenneinrichtung (Gasbrenner) 6 im Brennerabstand s in Reihen mit Abstand B angeordnet.

Claims

Verfahren zum Erwärmen von Fahrbahnbelägen und dergleichen Oberflächen dadurch gekennzeichnet, dass warme Gase in einen engen Zwischenraum, gebildet aus der zu erwärmenden Oberfläche und einer mit Abstand darüber parallel angeordneten Abdeckung, eingeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß warme Gase durch Vermischung von in einem Verbrennungsprozess erzeugten Heizgasen und Umgebungsluft erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die doppelwandige Abdeckung für die Warmgasdurchführung eine oder mehrere Öffnungen für die Aufnahme von Brenneinrichtungen enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der warmen Gase durch Verändern des Mischungsverhältnisses von Heizgasen und Umgebungsluft einstellbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen zu erwärmender Oberfläche und der parallel darüber geführten Abdeckung verstellbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet dass die Abdeckung aus einem Hohlkörper besteht der von Gebläseluft durchströmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper so zu der zu erwärmenden Oberfläche in Arbeitsrichtung Öffnungen enthält, dass die erwärmte Luft auf die Oberfläche gerichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 und 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung gerade so breit ist, dass die Kraft des austretenden Luftstrahles auf der Oberfläche und in Poren befindliches Wasser und Sand herauslöst und in Arbeitsrichtung bewegt.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die hohlraumartige Abdeckung so groß gewählt wird, dass die einströmende Warmluft ihre Wärme beim Verlassen der Abdeckung vollständig an die zu erwärmende Oberfläche abgegeben hat.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung unterseitig Rippen zur Erzeugung von Strömungsturbulenzen besitzt.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Warmluft Flüssiggas verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass die Energie zur Aufbereitung der Brenngase (Vergasung) der Abwärme des Antriebssystems des Trägerfahrzeuges verwendet wird.
Vorrichtung zur Erwärmung von Oberflächen insbesondere des Strassendeckenbaues zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens bestehend aus einer selbstfahrenden Arbeitsmaschine, einem Gebläse mit angeschlossener hohlraumartiger Abdeckung und zur Oberfläche hin offenen höhenverstellbaren Ausblasvorrichtung, sowie einer Einrichtung um Abwärme der Arbeitsmaschine auf in flüssiger Form mitgeführtes Gas zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass rohrförmige Gebilde (6b) so in den Hohlkörper (7) eingelassen sind, dass diese von der Gebläseluft umströmt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausblasvorrichtung (19) in einem Gelenk (5) schwenkbar gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Gasbrenner (6) über einer durch die Ausblaseinrichtung (19) geführten Öffnung höhenverstellbar angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 13 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (7) mit Gebilden in Form von Rippen (8) unterseitig versehen ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 und 14 dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff zum Betrieb des Gasbrenners in verflüssigter Form in entsprechenden Behältern (10) mitgeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 13, 14 und 17 dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff in einem Wärmetauscher (12) durch Wärmezufuhr aus dem Antriebssystem (2) vergast wird.
Vorrichtung nach Anspruch 13, 14, 17 und 18 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme für die Umwandlung des Brennstoffes von flüssig in gasförmig dem Antriebssystem (2) des Trägerfahrzeuges (18) entnommen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 13 und 18 dadurch gekennzeichnet, dass die zur Brennerversorgung bereitgestellte Gasmenge in einer Regeleinrichtung (17a) verändert werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom zum Reinigen und Trocknen der Oberfläche in einem Gebläse (3) erzeugt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (3) und die Ausblasöffnung (19) durch ein Gelenk (5) miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 13 und 21 dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Oberfläche (1) und hohlförmiger Abdeckung (7) durch höhenverstellbare Räder (22) einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13 bis 22 dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen (1a) und (1b) des Fahrgestells (18) in ihrer Höhe veränderlich sind.
Vorrichtung nach Anspruch 13 bis 24 dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (b) der Luftaustrittsöffnung (19) und deren Abstand a zur Oberfläche (1) so gewählt wird, dass gerade so viel Warmluft, wie für die optimale Inganghaltung des Entstaubungs- und Trocknungsvorganges notwendig ist, austritt.