DE1534401A1 - Gas-Infrarotstrahler zum Replastifizieren von bituminoesen Schichten - Google Patents

Description

C 26 7

Dr. Andrejews; I

•43 Essen, Kettwiger Str. 3u

Patetanmeldun:5 der Firma
Teerbau Oesellsohaft für
Straßenbau mbH.
Essen, Rüttenscheiderstr. 66

Gas-Tnfrarotatrahler zum Replastifizieren von bituminösen

Schiohten

Der Einbau .von bituminösen Schichten, insbesondere Straßendecken erfolgt im allgemeinen bahnenweise, wobei auf einen Unterbau eine verdichtete bituminöet Decke in nebeneinander liegenden Bahnen aufgebracht wird. Bei diesem Binbau von bituminösen. Deoken ergibt sich an den Ansoh^Uasen der nacheinander gefertigten Bahnen eine ungleiohmaßige Verdichtungswilligkeit der ein thermoplastisches Mischgut darstellenden bituminösen Binbaumasse wegen der unterschiedlichen Temperaturen der beiden Bahnen. Tatsäohlich besitzt das frisch aufgebrachte Mischgut eine beachtlich höhere Temperatur und leichtere VerdicHtbarkeit als-die schon verlegte und gewalzte Bahn. Dieser Umstand wirkt einer innigen Verbindung der Randzonen entgegen. Ira Ergebnis entstehen vorzeitige Zerstörung fördernde Nähte o#er Nahtbereiche. Daa gill; r fUr die sogenannten Ttgesnähte, an denen, a,B, naoh. nächtlicher oder feiertäglicher

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Unterbrechung die Binbauarbeiten fortgesetzt werden« Ähnlich liegen die Verhältnisse bei Straßendecken aus Gussasphalt,

Im übrigen bereitet auoh cW.9 Reparatur von bituminösen Decken Schwierigkeiten, wo wegen dtr unterschiedlichen Temperatur der bereits verlegten Decke und der bituminösen Reparaturmasse zumeist der gewünschte nahtlose Anschluß der Reparaturmasse nicht gelingt.

Allerdings ist es bekannt, zur Reparatur von bituminösen Decken, insbesondere Straßendecken, zunäohst durch Erwärmung eine Replastifizierung der ftlten Decke im Roparaturbereich vorzunehmen und dann erhitzte bitumlnöie Massen aufzubringen oder anzuschließen. Daau hat man die Hahtbereiche oder auch die zu reparierende Oberfläche (die bei Reparaturarbeiten durch Aufbringen weiterer Schichten ebenfalls gleichsam eine Naht darstellt) mit Flammen, z.B. Lötflammen, Schweißbrenner oder dergleichen, erwärmt. Perartige Maßnahmen haben sich jedooh als nachteilig erwiesen, da offensichtlich das bituminöse Bindemittel in erhebliche« Maß** Schaden nimmt. Dia Wiederherstellung der vollen Plastizität des Mischgutes und die ausreichende Reaktivierung der JQabkraft des Bindemittels ist auf diese Welse jedoch nicht möglioh und im Ergebnis wird eher eine Verschlechterung als eine Verbesserung erreicht. Die Erwärmung der Einbaunähte oder Reparaturnähte mit offener Flamme zum Zwecke des Anschlusses neuer erhitzter bituminöser Massen wird daher in der Fachwelt allgemein abge- "

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lehnt. Das gilt auch für den Vorschlag, mit Hilfe von elektrischen Infrarotstrahlern die beschriebenen Maßnahmen zu verwirklichen, wobei darüber hinaus die Replastifizierungsgeschwindipkeit dem üblichen Arbeitsvorschritt beim Einbau von bituminösen Schichten nicht entspricht.

Allerdings sind auch Gas-Infrarotstrahler zum kontunierlichen Replastlfizieren von bituminösen Schichten im Zuge von Einbauoder Reparaturarbeiten bekannt, die aus einer Mehrzahl von in einer oder mehreren Richtungen nebeneinander angeordneten Strahlungskammern mit Gasverteilungskammern und untereinander auf gleichem Niveau angeordneten Infrarot-Strahlungsplatten bestehen. Strahlungsplatten bezeichnet dabei die zumeist keramischen Platten von 10 bis 20 mm Stärke und mit den darin befindlichen Brennkanälen, gegebenenfalls auch mit dem darunter angeordneten Strahlungs- oder Schutzgitter. - Bei derartigen Gas-Infrarotstrahlern lassen sich die Replastifizierungsbedingungen, insbesondere die Strahlungstemperatur und Intensität, so wählen, daß Schäden am bituminösen Bindemittel auch dann nicht auftreten, wenn mit der Geschwindigkeit üblicher fahrbarer Fertiger zum bahnenweisen Einbau nahtloser bituminöser Schichten, gearbeitet wird und die Gas-Infrarotstrahler mit derartigen Fertigern kombiniert werden. Es bestehen jedoch funktionelle Schwierigkeiten:

So ist es in Baustellenbetrieben allgemein und insbesondere bei Kombination eines derartigen Gas-Infrarotstrahlers mit einem fahrbaren Fertiger zum bahnenweisen Einbau bituminöser

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Schichten erforderlich, den Gas-Infrarotstrahler verhältnismäßig häufig aus und wieder einzuschalten und dazu die einzelnen Straiilungskammern neu zu zünden. Das ist bei Kombination der Gas-Infrarotstrahler mit einem fahrbaren Pertiger stets dann erforderlich, wenn auch aus irgendeinem durch den Arbeitsablauf des Einbaus der bituminösen Schichten bedingten Grunde der Pertiger angehalten werden muß. Bei erneuter Zündung muß die Zündung aller vereinigten Strahlungskammern eines Gas-Infrarotstrahlers des beschriebenen Aufbaus sicher gestellt werden, wenn anders sich die Strahlungsintensität des Gas-Infrarotstrahlers so verändert, daß die erreichte Replastifizierung den Anforderungen nicht genügt. Die bei Strahlungskammern für andere Zwecke bekannten Zündeinrichtungen in Form von einer Zündflamme für die einzelnen Gtrahlungskammern genügen bei Gas-Infrarotstrahlern zum Replastifizieren von bituminösen Schichten im Zuge von Einbau- oder Reparaturarbeiten an Straßendecken und dergleichen nicht, zumal die Zündflamme durch Wind oder Verpuffung von Gas beim Zündvorgang selbst ausgeblasen wird und folglich ihrerseits bei jeder Zündung zunächst erneut gezündet werden müßte. Im übrigen ist es störend aufwendig, alle Strahlungskammern mit einer besonderen Zündeinrichtung und Kontrollvorrichtungen, ob tatsächlich eine Zündung stattgefunden hat, auszurüsten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, anzugeben, wie Gas-Infrarotstrahler dec eingangs beschriebenen,Aufbaus zu gestalten sind, damit sie unter den Bedingungen des Baustellenbetriebes im Zuge von Einbau- oder Reparatur-

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arbeiten von bituminösen Schichten, insbesondere bezüglich der Zündung, funktionssicher arbeiten.

Die Erfindung betrifft einen Gas-Infrarotstrahler zum Replastifizieren von bituminösen Schichten im Zuge von Einbau- oder Reparaturarbeiten, bestehend aus einer Mehrzahl von in einer oder mehreren Richtungen nebeneinander angeordneten Strahlungskammern mit Oas-^erteilungskammern und auf gleichem Niveau angeordneten Infrarot-Strahlungsplatten sowie zündeinrichtung. Die Erfindung besteht darin, daß unterhalb der Infrarot-Strahlungsplatten ein Gassammelraum mit für alle Strahlungskammern gemeinsamer rahmenartiger Umfassungswand angeordnet und dem Oaseammeiraum die Zündeinrichtung zugeordnet ist. - Bei dem erfindungsgemäßen Gas-Infrarotstrahler Bammelt sich vor der Zündung unter den Strahlungsplatten ein brennbares Gas-Luftgemisch als Oaspolster, welches alle Strahlungspaltten gleichsam (von unten) bedeckt. Bei Zündung entsteht in dem Gaspolster eine Zündwelle, die sich von der Zündeinrichtung aus nach allen Richtungen ausbreitet, also CLs Verbrennung durch das Gaspolster läuft, so daß alle Strahlungskammern gezündet werden. Erfolgt die Zündung einer einseinen Strahlungskansmer aus Irgendeinem Grunde nicht, so strömt aus dieser Strahlungskammer über die Strahlungeplatten weiterhin brennbares Gasgemisch aus, welches alsbald durch Überzündung von den brennenden Strahlungskammern aus die Nachzündung einer derartigen Strahlungskammer bewirkt. So erreicht man mit Sicherheit, daß mit einer Zündeinrichtung alle Strahlungskamrnern gezündet; vrerd^n. Tnir.-e,¹ Ist

es in diesem Zusammenhang vorteilhaft, die Anordnung so zu treffen, daß die ^trahlungskammem Trennwände aufweisen, die mit den Infrarot-Strahlung]: latten abschlie3en oder zumindest (in Bezug auf den Abstand zur zu behandelnden bituminösen Schicht) niedriger sind, als die Umfassungsv/and des Gassammeiraurnes.

Die Gestaltung der Zündeinrichtung ist im Rahmen der Erfindung grundsätzlich belitüg. Zum Beispiel besteht die Möglichkeit, mit elektrischen Zündeinrichtungen zu arbeiten, deren eigentliches Zündelement (Funkenstrecke oder GlUheleirient) im Gassammeiraum angeordnet ist und die eingeschaltet werden, wenn irn Zuge von Zündunjsmai'nahmen nach Cffnen der Gaszufuhr und bestimmten Zeitablauf das Gaspolster sich gebildet hat. Allerdings ist im Rahmen solcher Maßnahmen eine rr.ö^lic'.erweine aufwendige Zeitsteuerung, die den Abstand zv/ischen üffnen der Gaszufuhr und Einleitung des Zündvorganges bestimmt, erforderlich. Auf diese kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung, den selbständige Bedeutung su>-or.:.;t, verzichtet v/erden, wenn in der Umfassun^swanu des Gassarar/ielraumes :nit Abstand von den Infrarot-Strahlun^splatten ein ZUndfenster vorgesehen sDv.'ie vor den Zündfenster, außerhalb des Gassammelraumes die Zündeinrichtung angeordnet ist. In diesem Falle brennt die Zündflamme permanent. Infolge des Abstandes zwischen 1er. Tr.fr?.rot-£trahlungspl'itteri und 'Ie.. Zür.d fenster erfolgt die Zündung jedoch erst danr., wenn das Gaspols allen CtrahlungsVra.iunern sich avf gebaut hat oder genauer'

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diele gev.'orden ist, daß das Zündfenster erreicht v;5rd. Obwohl die Z'indung durch Verpuffung des Gaspolsters erfolgt, wird bei dieser Aus führung form der Erfindung die vor den; Zündfenster brennende Zündflamme nicht ausgeblasen, da das Fenster die Verpiffun~ unterbricht bzw. die Zündwelle nicht passieren läßt, "edenfalls erfindungsgemäß genau so groß gewählt werden kann, da3 die Zündflamme, die vor dem Zündfenster brennt, nicht ausgeblasen wird. Um sicher zu stellen, da⁰ die Zündflamme auch durch auf Baustellen bei Schlechtwetter unvermeidliche Windstöße nicht ausgeblasen wird, ist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung die Anordnung so getroffen, daß vor dem Zündfenster, außerhalb des Gassammeiraumes, ein Kamin vorgesehen und darin eine mit Zündflamme durch das Zündfenster in den Gassammelraum hineinbrennende Zündeinrichtung angeordnet ist. Außerdem kann es in diesem Zusammenhang zweckmäßig sein, die Umfassungswand des Gessammelraumes zugleich als Windschürze auszubilden, sie dazu beispielsweise soweit zu verlängern, daß sie praktisch an die Oberfläche der zu behandelnden bituminösen Schicht anschließt.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß die erfindungsgemäßen Gas-Infrarotstrahler zum Replastifizieren von bituminösen Schichten unter allen Bedingungen des Baustellenbetriebes, insbesondere bezüglich der Zündung, funktionssicher arbeitet. Gleichzeitig erreicht die Erfindung gegenüber in anderen Bereichen der Technik bekannten Maßnahmen eine beachtliche Vereinfachung, da erfindungsgemäß, eine Vielzahl von zu einem Gas-Infrarot-

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strahler zum Replastifizieren vereinigten Strahlungskammern mit einer einzigen und einfachen sowie praktisch steuerungsfrei arbeitenden Zündeinrichtung gezündet werden können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Gas-Tnfrarotstrahler,

Fig. 2 im Bereich der Zündeinrichtung einen Längsschnitt durch den Gegenstand nach Figur 1.

Der in den Figuren dargestellte Gas-Infrarotstrahler 1 dient zum Replastifizieren von bituminösen Schichten im Zuge νώη Einbau- oder Reparaturarbeiten und ist insbesondere bestimmt, als besonderes Bauelement an einen üblichen Pertiger zum bahnenweisen kontinuierlichen Einbau nahtloser bituminöser Schichten, wie Straßenbaudecken, angeschlossen zu werden. - Solche Fertiger bestehen bekanntlich aus Mischgutbehälter, Aggregaten für die Bearbeitung des Mischgutes sowie Austragvorrichtung und Einbaubohle. Die Gas-Infrarotstrahler werden dabei an der Nahtseite, d.h. an der Seite, die im Zuge des Einbaus bituminöser Schichten der schon verlegten Bahn zugeordnet 1st, in Fertigungsrichtung -fee der Einbaubohle angebracht.

In seinem grundsätzlichen Aufbau besteht ein derartiger Gas-Infrarotstrahler 1 aus einer Mehrzahl von im Ausführungsbeispiel in einer Richtung, beispielsweise aber auch in

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mehreren leihen d.h. in mehreren Richtungen ,nebeneinander angeordneten Strahlungskammern 2 mit jev/eils Gasverteilungslcanimer 3* und auf untereinander gleichem Niveau angeordneten Inl'rarot-Strahlungsplatten, die im Ausfiihrungsbeispiel aus keramischen Platten 4 mit Verbrennungskanälen $ und darunter angeordnetem Ptrahlungsgitter ^ bestehen. In Figur 1 ist durch Aufbrechen der Gehäuse 7 dieser Aufbau der einzelnen Strahlun^skamxnern 2 angedeutet worden. Außerdem ist eine Zündeinrichtung vorgesehen. Unterhalb der Infrarot-Strahlungsplatten befindet sich erfindungsgemäß ein Gassammeiraum 8 mit für alle Strahlungskammern 2 gemeinsamer rahmenartiger Umfassungswand 9· Dem Gas- sammelraum 8 ist die Zündeinrichtung zugeordnet. Um die Punktion des Gassammeiraumes 8 im Rahmen von Zündungsmaßnahmen und zum Zwecke des Aufbaus eines Gaspolsters unter allen Strahlungskammern 2 sicher zu stellen, ist die Anordnung so getroffen, daß die Strahlungskammern Trennwände 10 aufweisen, die mit den Infrarot-Strahlungsplatten 4,6 abschliessen oder zumindest in Bezug auf den Abstand zur zu behandelnden bituminösen Schioht niederiger^&ind als die Umfassungswand' 9 des Gassammeiraumes 8, Das ist durch den Aufbruch in Figur 1 und in der Schnittdarstellung der Figur 2 erkennbar gemacht worden.

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung befindet sich in der Umfassungswand 9 des Gassammelxumes 8 mit Abstand von den Infrarot-Strahlungs platten 4,6 ein Zündfenster 1,, wobei vor dem Zündfenster 11, außerhalb des Gaseamrnelräumes 8, die Zündeinrichtung 12

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mit Zündflamme 15 angeordnet ist. Auf diese Weise wird bei Einschalten der Gaszufuhr und vor der Zündung offenbar erreicht, daß sich zunächst unter den Strahlungskammern 2 ein ständig dicker werdendes Gaspolster aufbaut, welches erst nach vollständigem Aufbau das ZUndfenster 11 erreicht und dann von der Zündflamme IJ> gezündet wird. Die Größe des Zündfensters 11 ist so gewählt, daß die im Zuge der Zündung eintretende Verptffung, die alle Strahlungskammern 2 zündet, die Zündflamme 15 nicht ausbläst. Das Zündfenster 11 darf also nicht zu groß sein. Um sicher zu stellen, daß auch der Wind die Zündflamme 1J> nicht ausbläst, wenn die Baustelle durch Windstöße aus unterschiedlichsten Richtungen beaufschlagt wird, befindet sich vor dem Zündfenster 11 außerhalb des Gassammelraumes 8, ein Kamin 14 und darin eine mit Zündflamme 13 durch das Zündfenster 11 in den Gassammeiraum 8 hineinbrennende Zündeinrichtung 12. Dem Windschutz der einzelnen Strahlungskammern 2 dient die Maßnahme, daß die Umfassungswand 9 des Gassammeiräumes 8 zugleich als WindschUrze ausgebllde d.h. praktisch bis auf die Oberfläche der zu behandelnden bitumi nösen Schicht verlängert ist. - Zweckmäßig ist im Gassammelraum 8, z.B. befestigt an der Umfassungswand 9* eine Windblende lJT angeordnet, die verhindert, daß einfallender Wind von dem Fenster 11 das zu zündende Gas wegbläst.

Ansprüche:

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Claims (1)

1. Λ η s y γ ü c h e

   f ^ ·} Gu.t-Infrarotstrahler zuu Renlastifizieren von bituminösen ^ehicJ ten :I.;n Zu ;e von Einbau- oder ."pjDaraturarbeiten, bestehend zwiz einer Mehrzahl von in einer oder i.ieiireren iiiehti'.xjeii nebeneinander ar~eordneten S traiilun~s kammern y.i't Grusverteilriigckammern und untereinander auf gleichem Niveav- anßeortlnetcn. Infrarot-Etrahlun.^splatten S3v/ie Zündei^iricätr.-j^, dadurch gelrennzeichnet, daß unterhalb der Jiifrji ■:^>os-iDtraiiiunjsplatten C^*¹') ein Gassaminelraiiüi (3) mit für alle Gtrahlungskanimem (2) geueincarner rah.nenartiger Um-

   (.^ angeordnet und del:, Gassarnnelrauir; (8) die Zünd-

   i^) .ra^eordnet ist.

   £. Gas-Infrantstra'iler nach Ansprunh 1, dadurch gelcennzeichnet, da.? die otrahlun^skainmerri (2) Trennw.^:inde (IO) aufvieisen, die mit den Infrarot-Strahltm.ssplatten (4, ') abschließen, oder zumindest (in Benuc auf den Abstand nur zi; beliandelnden bituminösen Schicht) niedriger sind, als die Umfassun^sv/and (. ) des Gassatimielraumes (S).

   3- Gas-Infrarotstrahler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Umfassungswand (9) des Gassammeiraumes (3) mit Abstand von den Infrarot-Strahlungsplatten (4,5) ein Zlindfenster (11) vorgesehen sowie vor dem Zündfenster (11), außerhalb des Gassammelraumes (Z), die Zündeinrichtung (12) angeordnet ist.

   4. Gas-Infrarotstrahler nach Anspruch J>, dadurch gekennzeichnet, da; vor dem Zündfenster (11), außerhalb des Gassammeiraumes (8) ein Kamin (14) vorgesehen und darin eine mit Zündflamme

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   durch das Zundfenster (H) in den Gaεsamme 1 räum (<?) Iiineinbrennende Zündeinrichtung (12) anßeoi'dnet ist.

   3. Gas-Infrarotstrahler nach den An^prii'-hen 1 bis h, dadurch Sf?ifennzeichnet, da'·- die Umfassun^swand ('. ) des Gan raujiies (G) zugleich al.s Windschürze auBgebildet i.?t.

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   -AJ-

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