DE1088864B

DE1088864B - Process for bituminizing road building materials using electrostatic painting processes

Info

Publication number: DE1088864B
Application number: DEA21030A
Authority: DE
Inventors: Johannes Hans Gruenewald
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-08-26
Filing date: 1954-08-26
Publication date: 1960-09-08

Description

DEUTSCHESGERMAN

Durch die deutsche Patentschrift 634177 ist ein Verfahren zum Überziehen von Gegenständen mit einer Schicht solcher Stoffe bekanntgeworden, die erst bei höherer Temperatur zusammenhängende Schichten bilden. Dieses Patent ist dadurch gekennzeichnet, daß nach dem elektrostatischen Niederschlagen der feinen, in einem Gas in Suspension befindlichen Teilchen die Gegenstände, auf die die Schwebeteilchen niedergeschlagen wurden, einer thermischen Behandlung zur physikalischen Strukturänderung der chemisch unveränderten Überzugsschicht unterworfen werden.By the German patent specification 634177 is a Process for coating objects with a layer of such substances became known that only Form coherent layers at higher temperatures. This patent is characterized in that after the electrostatic deposition of the fine particles suspended in a gas, die Objects on which the suspended particles have been deposited, a thermal treatment for physical structural changes of the chemically unchanged coating layer are subjected.

Dieses Verfahren ist auch auf organische Stoffe anwendbar, namentlich- solche, die erst bei etwas erhöhter Temperatur erweichen und zusammenhängende Schichten bilden, so z. B. für Wachse, Harze, Asphalte, Paraffin usw.This procedure is also applicable to organic substances, especially those that soften only at a slightly elevated temperature and are coherent Form layers, e.g. B. for waxes, resins, asphalt, paraffin etc.

Es ist auch ein Verfahren zur Herstellung bituminöser Straßenbaustoffe durch Behandeln von aufgewirbelten, frei schwebend gehaltenen Gesteinsstoffen verschiedener Körnung mit zerstäubten bituminösen Stoffen bzw. Lösungen dieser bekannt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß unter Anwendung an sich bekannter elektrostatischer Verfahren zum Überziehen von körnigen Stoffen mit entgegengesetzt aufgeladenen Überzugsmitteln die in einem Luft- oder Gasstrom mitgeführten Gesteinsstoffe elektrostatisch, d. h. durch Ladungsaustausch mit bituminösen Stoffen umhüllt, niedergeschlagen und abgeschieden werden.It is also a method of making bituminous pavement materials by treating blown, Rocks of various grain sizes held in suspension with atomized bituminous Substances or solutions of these known, which is characterized in that using per se known Electrostatic process for coating granular materials with oppositely charged materials Coating means electrostatically the rock materials carried along in an air or gas stream, d. H. by Charge exchange with bituminous substances are encased, precipitated and separated.

Eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen als Niederschlagselektrode ausgebildeten Doppelwellenzwangsmischer, einen Einlaß, durch den das Gesteinsmehl in aufgelockertem Zustande mit einem Luft- oder Gasstrom eingeleitet wird, und eine Sprühelektrode, die den unter Druck zugeführten bituminösen Stoff zerstäubt und elektrisch auflädt.A device for carrying out this method is characterized by a collecting electrode trained twin-shaft compulsory mixer, an inlet through which the rock flour in loosened States is introduced with a stream of air or gas, and a spray electrode that the bituminous material supplied under pressure is atomized and electrically charged.

Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, das elektrostatische Verfahren zum Bituminieren von Straßenbaustoffen zu verbessern.The object on which the present invention is based is the electrostatic method for bituminizing road building materials.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Gesteinsstoffe auf einem in Schwingung versetzten Förderband mit versprühten Bitumenlösungen unter Anwendung an sich bekannter elektrostatischer Lackierverfahren überzogen werden, wobei die Gesteinsstoffe unter Aufnahme einer elektrostatischen Ladung aufgewirbelt und mit dem entgegengesetzt aufgeladenen Bitumennebel lackiert werden.To solve this problem, the invention proposes a method which is characterized in that that the rock matter on a vibrating conveyor belt with sprayed bitumen solutions are coated using known electrostatic painting processes, the rock materials whirled up with the absorption of an electrostatic charge and with the opposite charged bitumen mist can be painted.

Durch das vorliegende Verfahren wird es ermöglicht, Bitumenlösungen steigender Konzentration zum Bituminieren der Straßenbaustoffe zu verwenden.The present method makes it possible to use bitumen solutions of increasing concentration To use bituminizing of road building materials.

Zwar ist es bekannt, Straßenbaustoffe mit Bitumenlösungen steigender Konzentration zu behandeln; aberIt is known to treat road building materials with bitumen solutions of increasing concentration; but

Verfahrenprocedure

zum Bituminieren von Straßenbaustoffenfor bituminizing road building materials

unter Anwendung elektrostatischerusing electrostatic

LackierverfahrenPainting process

Anmelder:Applicant:

Johannes Hans Grünewald,
Hildesheim, Scheelenstr. 21Johannes Hans Grünewald,
Hildesheim, Scheelenstr. 21

Johannes Hans Grünewald, Hildesheim,
ist als Erfinder genannt wordenJohannes Hans Grünewald, Hildesheim,
has been named as the inventor

inwieweit diese Bitumenlösungen an den Gesteinsstoffen hafteten oder in welcher Menge die einzelnen Körnungen der Straßenbaustoffe diese Bitumenlösungen aufnehmen sollten, war mit den bisher bekannten Verfahren nicht durchzuführen.to what extent these bitumen solutions adhered to the rock material or in what quantity each of them Grains of the road building materials should absorb these bitumen solutions, was with the previously known Procedure not to be carried out.

Ganz anders verhält es sich jetzt, wenn die Straßenbaustoffe durch ein elektromechanisches, in Schwingung versetztes Förderband aufgewirbelt werden. Dann befinden sich diese Straßenbaustoffe praktisch im Schwebezustand. Jede einzelne Körnung kann auf dem Förderband nach Wunsch für sich elektrostatisch mit Bitumen lackiert werden, und zwar gegebenenfalls in gewünschten Abstufungen der Bitumenlösungen. Jetzt hat man auch die Möglichkeit, durch Regelung der elektrischen Kräfte die Umhüllung mit Bitumen der Struktur der Gesteinsstoffe anzupassen und die Eindringungstiefe zu bestimmen. Auf diese Weise können die bituminösen Lösungen in die Poren bzw. Kapillaren der getrockneten Gesteine eindringen und dort verankert werden.It is completely different now when the road building materials vibrate through an electromechanical offset conveyor belt are whirled up. Then these road building materials are handy in limbo. Every single grain can be electrostatic on the conveyor belt as desired be painted with bitumen, possibly in the desired gradations of the bitumen solutions. Now you also have the option of sheathing with bitumen by regulating the electrical forces adapt to the structure of the rock and determine the depth of penetration. In this way the bituminous solutions can penetrate into the pores or capillaries of the dried rock and be anchored there.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren stellt man zunächst fest, welche Bitumenlösung der Struktur des Gesteins am besten entspricht, sodann wird die B'itumenlÖsung in einzelne Stufen unterteilt, die nacheinander durch Vernebelung mit dem Gesteinsmaterial in Berührung gebracht werden. Die erste Stufe wird zweckmäßig diejenige sein, die am ehesten in die Struktur des Gesteins bzw. in dessen Kapillaren eindringt; die zweite wird diejenige Stufe sein, die diesen bituminösen Anker in dem Gestein schon benutzt, um auf den Gesteinsteilchen zu haften, und die dritte wird diejenige sein, die das Gesteinsteilchen in der vorgeschriebenen Weise mit Bitumen einhüllt. Auf diese Weise wird es erreicht, daß das Bitumen in den Ge-According to the method according to the invention, it is first determined which bitumen solution of the structure of the Rock corresponds best, then the bitumen solution is divided into individual stages, one after the other brought into contact with the rock material by misting. The first stage will it is advisable to be the one that is most likely to penetrate the structure of the rock or its capillaries; the second will be the stage that already uses this bituminous anchor in the rock to to adhere to the rock particle, and the third will be the one that the rock particle in the prescribed Way wrapped with bitumen. In this way it is achieved that the bitumen in the

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Steinsteilchen eine absolut feste Verankerung erfährt und ein nachträgliches Eindringen von Wasser ausgeschlossen wird.Stone particles experience an absolutely solid anchoring and a subsequent penetration of water is excluded will.

Nach der Erfindung kann man aber auch die Straßenbaustoffe, die biturainiert werden sollen, in die einzelnen Körnungen unterteilen und die einzelnen Körnungen mit diesen für sie besonders bestimmten Abstufungen bestimmten Lösungen in Berührung bringen.According to the invention, however, you can also use the road building materials that are to be biturainized Subdivide the individual grain sizes and use them to identify the individual grain sizes Bring certain solutions into contact with gradations.

Die Bitumenlösungen kann man mit Teeröl ver- ίο dünnen. So kann man z. B. zunächst dem Bitumen 15% Teeröl zusetzen und erzielt auf diese Weise die dünnste Lösung. Die zweite Stufe braucht unter Umständen nur 5% Teeröl zu enthalten, und die dritte Stufe kann die normale Bitumenlösung zur Anwendung bringen.The bitumen solutions can be mixed with tar oil thin. So you can z. B. first add 15% tar oil to the bitumen and in this way achieved the thinnest solution. The second stage may only need 5% tar oil, and the third Stage can use the normal bitumen solution.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens schematisch dargestellt. Es zeigtThe drawing shows two exemplary embodiments of an apparatus for carrying out the method shown schematically. It shows

Fig. 1 die Ansicht durch eine Förderbandeinrichtung zur elektrostatischen Lackierung der körnigen Straßenbaustoffe mit Bitumen,Fig. 1 shows the view through a conveyor belt device for electrostatic painting of the granular Road building materials with bitumen,

Fig. 2 die Ansicht einer Förderbandeinrichtung gleichfalls zur elektrostatischen Bituminierung der Gesteinsstoffe.Fig. 2 is a view of a conveyor belt device also for electrostatic bituminization of the Rock matter.

In Fig. 1 ist 1 ein Becherwerk, das die aus der Trockentrommel getrockneten Straßenbaustoffe in den Behälter 2 befördert. Der Boden des Behälters 2 ist als Rutsche 3 ausgebildet. Die öffnung 4 des Behälters 2 kann durch den Schieber 5 entweder von Hand oder automatisch verschlossen und geöffnet werden. In dem gezeichneten -Ausführungsbeispiel wird der Schieber 5 durch den Handhebel 6 geschlossen bzw. geöffnet. 7 ist ein Vibrationsförderband, das auf elektromagnetischem Wege in bekannter Weise in Schwingungen versetzt werden kann. Die Straßenbaustoffe gelangen, wie Fig. 1 zeigt, durch die Öffnung 4 des Behälters 2 auf das Förderband 7. Da das Förderband 7 sich in schwingender Bewegung befindet, tanzen die Teilchen auf dem Förderband 7, bzw. sie werden durch das Förderband 7 aufgewirbelt. In entsprechender Höhe über dem Förderband sind die Düsen S₁ 9, 10 angeordnet. Diese Düsen sind im Ausführungsbeispiel als sogenannte Sprühelektroden ausgebildet. Sie stehen mit der Gleichstrommaschine 11, und zwar mit dem Pluspol in Verbindung. Das Förderband selbst stellt im vorliegenden Falle die Niederschlagselektrode dar. Die Sprühelektrode 8 steht mit dem Behälter 8', die Sprühelektrode 9 mit dem Be-' hälter 9' und die Sprühelektrode 10 mit dem Behälter 10' in Verbindung. Die Behälter 8', 9', 10' enthalten die abgestuften Bitumenlösungen. Die Straßenbaustoffe werden, wie die Fig. 1 zeigt, nacheinander mit den abgestuften Bitumenlösungen allmählich elektrostatisch mit Bitumen lackiert und vom Förderband in ein Transportfahrzeug 12 abgeworfen. Bituminöse Stoffe, die an dem Förderband hängenbleiben sollten, können ohne Schwierigkeit in den Waschgefäßen 13,14 abgewaschen und schließlich wieder verwendet werden.In FIG. 1, 1 is a bucket elevator which conveys the road building materials dried from the drying drum into the container 2. The bottom of the container 2 is designed as a slide 3. The opening 4 of the container 2 can be closed and opened by the slide 5 either manually or automatically. In the illustrated embodiment, the slide 5 is closed or opened by the hand lever 6. 7 is a vibratory conveyor belt which can be made to vibrate in a known manner by electromagnetic means. As FIG. 1 shows, the road building materials reach the conveyor belt 7 through the opening 4 of the container 2. Since the conveyor belt 7 is in an oscillating motion, the particles dance on the conveyor belt 7 or are whirled up by the conveyor belt 7. In a corresponding height above the conveyor belt, the nozzle S ₁ 9, 10 are arranged. In the exemplary embodiment, these nozzles are designed as so-called spray electrodes. They are connected to the DC machine 11, specifically to the positive pole. The conveyor belt itself represents the collecting electrode in the present case. The spray electrode 8 is connected to the container 8 ', the spray electrode 9 to the container 9' and the spray electrode 10 to the container 10 '. The containers 8 ', 9', 10 'contain the graded bitumen solutions. As FIG. 1 shows, the road building materials are gradually electrostatically coated with bitumen one after the other with the graded bitumen solutions and thrown from the conveyor belt into a transport vehicle 12. Bituminous substances that should get caught on the conveyor belt can be washed off without difficulty in the washing vessels 13, 14 and finally used again.

Fig. 2 zeigt eine gleiche Förderbandeinrichtung, die von den Behältern 2 und 2' beschickt wird; während der Behälter 2 in diesem Falle grobkörniges Material auf das Förderband fließen läßt, kann der Behälter 2' für das Ausfließen von feinkörnigem Material bestimmt sein. Der Körnung des Behälters 2 entsprechend, wird auch die Bitumenlösung im Behälter 15 entsprechend gewählt. Die Sprühelektroden 15' und 16' sprühen dann diese Lösungen auf die auf das Förderband 7 tanzenden Teilchen und bewirken auf diese Weise die elektrostatische Lackierung der Straßenbaustoffe mit Bitumen. Die Sprühelektroden 8, 9, 10, 15' und 16' können auch schwenkbar angeordnet sein, wie das die eingezeichneten Pfeilrichtungen erkennen lassen. Dadurch wird es ermöglicht, den Sprühstrahl in gewisser Abhängigkeit zu der Vorwärtsbewegung der Gesteinsteilchen zu richten bzw. mitgehen zu lassen.Fig. 2 shows the same conveyor belt device which is loaded from the containers 2 and 2 '; while the container 2 in this case allows coarse-grained material to flow onto the conveyor belt, the container 2 'can be intended for the outflow of fine-grained material. According to the grain size of the container 2, the bitumen solution in the container 15 is selected accordingly. The spray electrodes 15 'and 16' then spray these solutions onto the particles dancing on the conveyor belt 7 and in this way effect the electrostatic painting of the road building materials with bitumen. The spray electrodes 8, 9, 10, 15 'and 16' can also be arranged to be pivotable, as indicated by the arrow directions shown. This makes it possible to direct the spray jet in a certain dependence on the forward movement of the rock particles or to allow it to go along with it.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die getrockneten Straßenbaustoffe, gleich welcher Körnung, die erste Stufe der bituminösen Lösung begierig in sich aufnehmen werden und dadurch das Eindringen von Feuchtigkeit für die Dauer restlos verhindern. Es ergibt sich weiter, daß durch das Eindringen dieser ersten Stufe die Verankerung geschaffen wird für die zweite Stufe der bituminösen Lösung und die zweite Stufe wiederum die Bildung eines hauchdünnen Films aus Bitumen gewährleistet. Durch die elektrostatische Lackierung mit Bitumen wird zudem das Bituminieren jedes einzelnen Gesteinsteilchens elektrisch gesteuert und bleibt daher nicht mehr wie bisher bei den bekannten Verfahren dem Zufall überlassen.From the above it follows that the dried road building materials, regardless of the grain, the first stage of the bituminous solution will be eagerly absorbed and thereby the penetration completely prevent moisture for the long term. It also follows that through the penetration of this first stage the anchoring is created for the second stage of the bituminous solution and the second Level again ensures the formation of a wafer-thin film of bitumen. By the electrostatic Painting with bitumen, the bitumen coating of each individual rock is also controlled electrically and is therefore no longer left to chance, as was previously the case with the known processes.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, als erste Stufe für die Behandlung der Gesteinsteilchen z. B. eine sehr dünnflüssige Kunstharzlösung zu verwenden bzw. eine solche Lösung, die einerseits in die Gesteinsteilchen, besonders in deren Kapillaren eindringt, und die andererseits ein unbedingtes Haften des Bitumens gewährleistet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch geeignet, sonstige Kunststoffe zur Anwendung zu bringen, die bisher dem Straßenbau verschlossen blieben. Auch Gummilösungen lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verwenden.It is within the scope of the invention, as the first stage for the treatment of rock particles z. B. a very To use low-viscosity synthetic resin solution or such a solution, which on the one hand penetrates into the rock particles, especially in their capillaries, and which on the other hand ensures an unconditional adhesion of the bitumen. The inventive method is also suitable for using other plastics that were previously closed to road construction stayed. Rubber solutions can also be used according to the method according to the invention.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. A method for bituminizing road building materials using electrostatic painting processes, characterized in that the rock materials are whirled up on a vibrating conveyor belt and coated with sprayed bitumen solutions, the rock materials being whirled up while absorbing an electrostatic charge and painted with the oppositely charged bitumen mist.

2. The method according to claim 1, characterized in that the rock material with bitumen solutions with increasing concentration.

3. Modification of the method according to claims 1 and 2, characterized in that instead of the first bitumen solution, a synthetic resin or rubber solution is used.

4. Modification of the method according to claim 1 or 2 or 3, characterized in that individual grain sizes of the rock material at special points between the spray nozzles on the Conveyor belt and then put all of the bituminized material back in is mixed in a container.

Considered publications:
German patent specifications No. 446 776, 598 470,
600 184, 843 522.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings