DE19541338A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von Bodendeckschichten oder -belägen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kühlen von Bodenbe­ lägen oder Bodendeckschichten, insbesondere von bituminösen Deckschichten aus Asphalt oder dergleichen.

Unter Bodendeckschichten oder Bodenbeläge werden im Zusammenhang mit der vor­ liegenden Erfindung jede Art von Deckschicht beziehungsweise Belag aus auf dem Boden beziehungsweise Untergrund anhaftendem Material verstanden. Zu den bitumi­ nösen Deckschichten zählen beispielsweise Gußasphalt, Sandasphalt, Bitumenbeton und Mischsplitt. Bituminöse Deckschichten werden beispielsweise zum Befestigen von Straßen, Freiflächen oder Plätzen verwendet, sie werden aber auch auf Böden in ge­ schlossenen Räumen wie Hallen oder Wohnräumen aufgetragen. Beim Straßenbau beispielsweise wird die Befestigung als oberste Konstruktionsschicht aus Deckschicht und Tragschicht gebildet, welche zusammen mit der Gründung die in die Deckschicht eingeleiteten statischen und dynamischen Verkehrslasten auf den Untergrund über­ trägt. Insbesondere im Bereich von Fernstraßen ist bei Asphaltierungsarbeiten eine baldige Wiederbefahrbarkeit nach erfolgter Abkühlung erwünscht. Eine rasche Abküh­ lung der Deckschichten beziehungsweise der Beläge wird auch bei der Verarbeitung in geschlossenen Räumen angestrebt.

In der Offenlegungsschrift DE 31 39 149 A1 ein Verfahren zum Befestigen eines Unter­ grundes mit einer bituminösen Deckschicht beschrieben, bei dem die bituminöse Deck­ schicht in heißem Zustand auf den Untergrund aufgetragen wird und bei dem die Deck­ schicht nach dem Auftragen mit einem tiefsiedenden, verflüssigten Gas, insbesondere auf Umgebungstemperatur oder darunter, gekühlt wird. Als tiefsiedendes, verflüssigtes Gas wird Stickstoff eingesetzt.

Diese Kühlung durch Aufbringen von tiefsiedendem, verflüssigtem Gas wird in der Regel mit einem fahrbaren Düsengestell bewerkstelligt. Bei der Asphaltkühlung mit einem tiefsiedenden, verflüssigten Gas muß für die Dauer der Kühlmaßnahme ein Tankfahrzeug anwesend sein, da der Abstand zwischen Tank und Kühlrechen mit Umfüllschläuchen überwunden werden muß. Dieser Düsenrechen wird üblicherweise manuell über den zu kühlenden Asphalt geschoben. Eine Kontrolle der eingebrachten Kälteenergie pro Fläche ist dabei nur schwer und unzulänglich möglich. Insgesamt ergibt sich so ein hoher Material- und Personalaufwand, der die Rentabilität und Attraktivität des Verfahrens wesentlich beschränkt. Bei der Kühlung mit einem tief­ siedenden, verflüssigten Gas wird außerdem nur die momentan mittels des Düsen­ rechens besprühte Fläche gekühlt, was zu einer Einschränkung der Kühlleistung (gekühlte Fläche pro Zeit) führt.

Das neben dem Besprühen mit tiefsiedendem, verflüssigten Gas außerdem bekannte Besprühen mit größeren Wassermengen weist - wie bereits in der genannten Offen­ legungsschrift DE 31 39 149 A1 beschrieben - wesentliche Nachteile auf. Das Kühlen mit flüssigem Wasser führt insbesondere zu Ausspülungen und Blasenbildung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, welche eine einfache, aber gleichwohl wirk­ same Kühlung von bituminösen Deckschichten ermöglichen. Insbesondere sollte die Kühlleistung erhöht und außerdem die eingebrachte Kälteenergie pro Fläche besser kontrolliert werden können.

Diese Aufgabe wird für das Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf die Deckschicht ein Granulat aus gefrorenen Teilchen aufgebracht wird.

Die gefrorenen Teilchen des Granulats können aus den verschiedenen Materialien bestehen, beispielsweise aus Eis. In besonderem Maße eignet sich aber ein Granulat aus Trockeneis (CO₂).

Durch den erfindungsgemäßen Eintrag der Kälteleistung mittels eines leicht handhab­ baren Granulates ergeben sich zahlreiche Vorteile. Das Granulat kann Vorort erzeugt werden. Bevorzugt wird es jedoch in benötigter Menge vorproduziert und in isolierten Transportboxen zum Einsatzort termingerecht angeliefert. Zur Kühlung kann das Gra­ nulat beispielsweise mit einer herkömmlichen Handschaufel entnommen werden und flächig auf die Deckschicht aufgebracht werden, wobei dies in einer Art wie beim Auftragen von Ölbindemittel auf eine verölte Fläche erfolgen kann.

Bevorzugt wird durch die Temperatur, die Teilchengröße und/oder die aufgebrachte Schichtdicke des Granulats die Flächenkühlleistung auf die Deckschicht eingestellt. Die Temperatur der gefrorenen Teilchen beim Aufbringen auf die Deckschicht beeinflußt unmittelbar die Kühlwirkung. Das Granulattemperatur kann dabei auch durch Variation der Teilchenmaterials verändert werden. Ebenso wirkt eine Veränderung der Schicht­ dicke unmittelbar auf die Kühlwirkung. Die Teilchengröße des Granulats hat außer auf die Dichte der Packung der aufgebrachten Schicht auch einen Einfluß auf die Dauer der Sublimation beziehungsweise des Schmelzvorganges und damit indirekt auf die Kühlleistung. Durch diese Möglichkeiten wird das erfindungsgemäße Verfahren über einem weiten Bereich hin variabel an die jeweiligen Anforderungen vor Ort anpaßbar.

Um eine hohe Flächenleistung bei der Kühlung zu erzielen, kann das Gränulat mittels einer Dosiervorrichtung schnell und gleichmäßig über eine größere Fläche verteilt werden. Die Dosiervorrichtung ähnelt dabei hinsichtlich des Funktionsprinzips bevor­ zugt einer Besandungsmaschine. Da der Kälteübergang auf die Deckschicht aus der Granulatschicht allmählich und stetig erfolgt und nicht nur momentan im Bereich der Dosieranlage (wie etwa beim Aufsprühen von Flüssigstickstoff), ist mittels des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens eine wesentlich höhere Flächenleistung erzielbar.

Mit Vorteil dosiert die Dosiervorrichtung das Granulat auf der Deckschicht mit einer konstanten und/oder voreingestellten Schichtdicke.

Für den erfindungsgemäßen Einsatz als Granulat eignen sich insbesondere Pellets mit einem mittleren Durchmesser von 1 bis 25 mm, vorzugsweise von 3 bis 15 mm.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Kühlen von bituminösen Deckschichten kann einerseits im Zusammenhang mit dem Neuauftragen von Deckschichten oder anderer­ seits zum Unterkühlen von bereits bestehenden Deckschichten vor einer anschließen­ den Oberflächenbehandlung, insbesondere zum Entfernen von Altbelägen, erfolgen. Die Erfindung kann problemlos auch bei schrägem oder unebenem Gelände eingesetzt werden.

Die obengenannte Aufgabe wird für die Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung einen Vorratsbehälter für ein Granulat aus gefrorenen Teilchen und Mittel zum dosierten Ausbringen des Granulats auf die Deckschicht umfaßt.

Die Mittel zum dosierten Ausbringen des Granulats umfassen bevorzugt ein Förder­ band und/oder ein Dosierrad mit Dosierschaufeln oder Dosierkammern.

In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehen die Mittel zum dosierten Ausbringen des Granulats in Wirkverbindung mit zumindest einem Laufrad der Vorrich­ tung. Dadurch wird ein Dosieren des Granulats unabhängig von der Translationsge­ schwindigkeit der Dosiervorrichtung ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau aus. Deswegen stellt die Bedienung keine hohen Anforderungen an das Baustellenpersonal.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert:

Hierbei zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung.

In Fig. 1 ist eine Asphaltdeckschicht 1 dargestellt, die mit Hilfe eines Granulats aus CO₂-Pellets 2 gekühlt wird. Die CO₂-Pellets 2 werden aus dem Vorratsbehälter 3 der Dosiervorrichtung 4 über ein Dosierrad 5 mit Dosierschaufeln 6 auf die Deckschicht 1 aufgebracht. Das Dosierrad 5 dreht sich dabei in der durch den Pfeil angedeuteten Drehrichtung (Uhrzeigersinn), wenn die Dosiervorrichtung 4 nach rechts bewegt wird (Die Bewegungsrichtung ist durch einen Pfeil angedeutet.). Die von der Dosiervorrich­ tung abgegebene Menge an Trockeneisgranulat 2 wird dabei durch die Translations­ geschwindigkeit der Dosiervorrichtung 4 bestimmt, indem das Laufrad 7 der Dosier­ vorrichtung 4 beispielsweise über eine Kette oder einen Zahnriemen 8 mit dem Dosier­ rad 5 in Wirkverbindung steht. Nach dem Aufbringen des Trockeneisgranulates 2 sub­ limiert das CO₂ allmählich und die Schichtdicke des Granulats nimmt langsam ab. Die Deckschicht 1 wird so beispielsweise von 250°C auf 50°C rückstandsfrei abgekühlt.

Claims (10)

1. Verfahren zum Kühlen von Bodendeckschichten oder -belägen, insbesondere von bituminösen Deckschichten (1) aus Asphalt oder dergleichen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf die Deckschicht oder den Belag (1) ein Granulat (2) aus gefrorenen Teilchen aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als gefrorene Teilchen Trockeneis (CO₂) verwendet wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht oder den Belag (1) mit einem Granulat (2) aus gefrorenen Teilchen flächig bedeckt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Temperatur, die Teilchengröße und/oder die aufgebrachte Schichtdicke des Granulats (2) die
Flächenkühlleistung eingestellt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat (2) mittels einer Dosiervorrichtung (4) dosiert auf die Deckschicht oder den Belag (1) aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung (4) das Granulat (2) mit einer konstanten und/oder voreingestellten Schichtdicke dosiert.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Granulat (2) Pellets mit einem mittleren Durchmesser von 1 bis 25 mm, vorzugs­ weise von 3 bis 15 mm, verwendet werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat (2) aus gefrorenen Teilchen zum Kühlen im Zusammenhang mit dem Neuauftragen von Deckschichten oder Belägen (1) oder zum Unterkühlen von bereits bestehenden Deckschichten oder Belägen (1) vor einer anschließenden Oberflächenbehandlung, insbesondere zum Entfernen von Altbelägen, erfolgt.

9. Vorrichtung zum Kühlen von Bodendeckschichten oder -belägen, insbesondere von bituminösen Deckschichten (1) aus Asphalt oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (4) einen Vorratsbehälter (3) für ein Granulat (2) aus gefrorenen Teilchen und Mittel (5, 6) zum dosierten Ausbringen des Granulats (2) auf die Deckschicht oder den Belag (1) umfaßt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (5, 6) zum dosierten Ausbringen des Granulats (2), welche bevorzugt ein Förderband und/oder ein Dosierrad (5) mit Dosierschaufeln (6) oder Dosierkammern umfassen, in Wirkverbindung (8) mit zumindest einem Laufrad (7) der Vorrichtung (4) stehen.