DE4244559A1 - Verfahren und Vorrichtung für die Verteilung und Dosierung von im Bausektor im allgemeinen verwendeten Fasern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Verteilung und Dosierung von im Bausektor im allgemeinen verwendeten Fasern, wobei der offensichtliche Zweck der Erfindung ein Verfahren sein soll, das in dem Bausektor im allgemeinen anwendbar ist und ein Verfahren und Gerät umfaßt, mit welchem die Fasern in dem Zentrum einer Mischung auf vollständig homogene Weise verteilt werden können, was ihre optimale Dosierung garantiert. Die Erfindung läßt sich dazu verwenden, heiße oder kalte Bitumenmischungen zu bilden.

Die Erfindung ist in der Industrie anwendbar, die sich der Herstellung und Bildung von Bitumenmischbelägen oder -decken widmet, die allgemein in dem Bausektor anwendbar sind.

Es ist ein französisches Patent 2,615,520, angemeldet am 20.5.1987, bekannt, welches eine bituminöse Zusammensetzung für kalte Beläge schützt sowie das Verfahren zum Herstellen des Belages und die Faserdosiervorrichtung dafür, um das Ver­ fahren an der Baustelle durchzuführen.

Ebenso sind die britischen Patente A-1 124,498 und 2,096,622 sowie das US-Patent 4,613,376 bekannt.

In allen diesen Patenten werden auf die eine oder andere Art Verfahren und Vorrichtungen geschützt, die verwendet werden, um das Bilden von Belag oder Deckeneinbau aus Bitumenzusam­ mensetzungen zu gestatten. Sie werden alle kalt ausgeführt. In allen diesen Fällen werden die erhaltenen Formen verbes­ sert, natürlich ohne daß die leiseste Andeutung einer gegen­ seitigen Behinderung der Verfahren vorhanden ist, die in al­ len Fällen geschützt werden.

Jedoch bestünde die offensichtliche Lösung des zu diesem Zeitpunkt bestehenden Problems darin, imstande zu sein, mit einem von den derzeit bekannten verschiedenen Verfahren zu rechnen, das anstrebt, die Verteilung von Fasern zu gestat­ ten, bei welchem eine maximale Homogenität der Verteilung si­ chergestellt wird. Dies ist bisher noch nicht erreicht wor­ den. Es würde auch die Verwendung von Fasern erzielen, die weder physikalisch noch chemisch vorbehandelt sind, und diese Fasern würden aus synthetischen Polymeren erhalten.

Ebenso wäre es ideal, wenn die Verteilung leichter gemacht würde durch die physikalischen Merkmale der Faser selbst und durch den mechanischen Prozeß, den das Verfahren mit sich bringt.

Ferner sollte dieses als ideal angesehene Verfahren die Mög­ lichkeit gestatten, die Verwendung von Schnellentmischemul­ sionen mit Steuermitteln sowie von Langsamentmischemulsionen zuzulassen und folglich ein Breitspektrum- Mischdosierverfah­ ren zu bilden, das mit modifizerten Bitumenemulsionen ver­ träglich ist. Die verwendeten Fasern sollten den Mischungen Widerstandseigenschaften verleihen, selbst wenn sie in regne­ rischem Klima verwendet werden.

Folglich würde das Verfahren eine wesentliche Verminderung der Zeiten zur Freigabe für den Verkehr gestatten, da es eine Installation aufweisen würde, welche entweder unbeweglich oder bewegbar ist, wo die Mischung hergestellt oder erzeugt wird. Das gesamte Verfahren würde mit einem Entmischungsre­ tarder versehen, der aus einer organischen oder anorganischen mit Stickstoff versehenen (nitrogenated) Basis besteht, was die Stabilität der Mischung beträchtlich verbessern würde und einen größeren Rutschwiderstand, größere Dauerhaftigkeit und bessere Kohäsion aufweisen würde.

Bisher ist jedoch die Existenz eines Verfahrens und einer Vorrichtung unbekannt, welche geeignet sind, diese zu bilden, und welche die als optimal aufgezeigten Zustände aufweisen.

Das Verfahren und die Vorrichtung für die Verteilung und Do­ sierung von im Bausektor im allgemeinen verwendeten Fasern, das wie oben gesagt in dem Bausektor im allgemeinen verwendet werden soll, welche die Erfindung vorschlägt, ist eine offen­ sichtliche Lösung für die derzeit in diesem Bereich bestehen­ den Probleme. Sie umfaßt zahlreiche Vorteile, welche die bis­ her entwickelte Technik verbessern.

Genauer gesagt bestehen das Verfahren und die Vorrichtung für die Verteilung und Dosierung von Fasern, welche vorgeschlagen sind, aus einem Herstellungsgerät, das eine völlig homogene Verteilung der Fasern in dem Zentrum der Mischung gestattet, wobei es eine optimale Dosierung der Fasern garantiert. Es ist auf heiße sowie kalte Bitumenmischungen anwendbar.

Die Vorrichtung umfaßt mechanisches Gerät, das aus verschie­ denen Zuführ-, Rühr- und Dosierelementen mit elektrischer oder hydraulischer Betätigung besteht.

Das Gerät weist eine Lufteinblase-Verteilungsvorrichtung auf.

Die Zuführeinrichtung besteht aus einem Fülltrichter mit aus­ reichender Kapazität für jede Art von auszuführender Tätig­ keit. Die Wände dieses Fülltrichters sind mit einem ausrei­ chenden Winkel geneigt, um die Beseitigung seines Inhalts zu gestatten.

Der Fülltrichter kann mit einem Vibrationsmotor versehen sein und kann eine elastische Verbindung aufweisen, die zwischen dem Fülltrichter und dem Dosierkörper selbst angeordnet ist, je nach der Art der Faser, die verwendet werden soll.

Der Rühr- und Dosierkörper besteht aus zwei Wellen, von denen eine Schaufeln aufweist und spezifisch dazu dient, eine Homo­ genisierung der Fasern zu erhalten, bevor sie durch die Tä­ tigkeit der zweiten Welle beeinflußt werden, welche tatsäch­ lich die Dosierschraube umfaßt, die völlig unabhängig von der ersten Welle ist, welche mit Schaufeln versehen ist und mit variabler Drehzahl rotiert.

Wie oben erwähnt, kann die Vorrichtung durch einen elektri­ schen Reduziermotor oder auch durch einen hydraulischen Motor betätigt werden.

Falls ein elektrischer Reduziermotor verwendet wird, wird die Einstellung elektronisch vorgenommen, wogegen dann, wenn ein ölhydraulischer oder hydraulischer Motor verwendet wird, die Einstellung durch Einschließen eines Strömungsdosierventils erzielt wird.

Die Vorrichtung weist einen Verteilungskörper auf, der einen Fülltrichter, einen Verteiler und ein Lufteinblasesystem um­ faßt.

Die Vorrichtung arbeitet mittels der Einbringung der Fasern, die von dem Dosierrohr kommen, in den Fülltrichter, wo diese Fasern der Wirkung von Druckluft unterworfen werden, was un­ vermeidlich zum pneumatischen Öffnen der Bündel führt.

Das Faser-Luft-Gemisch wird durch das Verteilerrohr geleitet, das kleiner als das Dosierrohr ist, mit anschließender Erhö­ hung der Geschwindigkeit der gesamten Fasermasse.

Diese Masse fällt auf einige Prallplatten am Auslaß des Ver­ teilers, wobei durch Stoßwirkung das totale Zerfallen jegli­ cher Faserbündel erreicht wird.

Die Anordnung der Geräteeinheit zur Dosierung und Verteilung der Fasern kann in jeder Art von Installation vorgenommen werden, ob sie nun unbeweglich oder bewegbar ist, und kann für kalte und heiße Mischungen verwendet werden.

Die Installation muß in der Weise vorgenommen werden, daß die Fasern den trockenen Elementen der Mischung zugefügt werden und in diesem Fall dem Aggregat plus Füllstoff.

Die Fasern sind aus synthetischen Polymeren erhalten worden und haben keine vorherige physikalische oder chemische Be­ handlung erhalten.

Gemeinsam mit dem mechanischen Verteilungs- und Dosierprozeß ermöglichen die Eigenschaften der in dem hier definierten Verfahren verwendeten Fasern selbst ihre völlige Verteilung.

Die folgenden Punkte müssen in diesem Verfahren in Betracht gezogen werden:

• - Gewicht zwischen 1 200 dtex, wobei die Einheit dtex defi­ niert ist als die Masse einer 1000 m langen Faser;
• - das Verhältnis dtex/ Schneidlänge (mm) sehr passend für eine optimale Verteilung;
• - die Dosierung von Fasern variiert zwischen 0,1 und 1,5 Ge­ wichts-% trockener Fasern zu dem Gewicht des trockenen Aggregates.

Langsamentmischungsemulsionen sowie Schnellentmischungsemul­ sionen mit Retardern werden verwendet, wobei als selbstver­ ständlich angenommen wird, daß die Verwendung von Schnellent­ mischungsemulsionen, die in diesem Verfahren zugeführt wer­ den, es möglich macht, das geeignete Reaktionsvermögen zum raschen Öffnen für den Verkehr zu schaffen.

Die Additive müssen gewählt werden, um eine vollständige Dec­ kung der Aggregate durch die Emulsion zu erhalten, neben einer guten anfänglichen Kohäsion des Produktes.

Außerdem werden die Additive entsprechend den Merkmalen der Aggregate und auch den klimatischen Bedingungen gewählt.

Die chemische Beschaffenheit dieser Steuermittel ist von or­ ganischer oder anorganischer mit Stickstoff versehener (nitrogenated) Basis.

Das Mischen kann erfolgen mit reinen Bitumenemulsionen oder mit Emulsionen von Bitumen, die entweder mit synthetischen oder mit natürlichen Polymeren oder Elastomeren modifiziert sind.

Die verwendeten Aggregate weisen eine granulometrische Kurve zwischen den offiziell spezifizierten Grenzen für jeden Mischungstyp auf, wobei vorzugsweise eine Korngröße oder Gra­ nulometrie zwischen 0 und 14 mm mit einer Diskontinuität zwischen 2 und 6 mm oder einer doppelten Kontinuität zwischen 2 und 4 mm sowie zwischen 6 und 10 mm verwendet wird.

Es kann eine Korngröße zwischen 0 und 10 mm mit einer Diskon­ tinuität zwischen 2 und 6 mm oder auch eine diskontinuierli­ che Korngröße zwischen 0 und 6 mm mit einer Diskontinuität zwischen 2 und 4 mm verwendet werden.

Als Folge dessen, was oben spezifiziert worden ist, stellt das hier definierte Verfahren eine geeignete Behandlung für jede Art Verkehr dar, wobei mit den Fasern die Kohäsion sowie die Konsistenz der Mischung beträchtlich verbessert werden.

Es werden ein sehr hohes Makrogefüge und Entwässerungsvermö­ gen und eine ausgezeichnete Adhäsion zwischen dem Reifen und der Straßendecke erhalten. Es ist auch möglich, das alte Fun­ dament wasserdicht zu machen, da ein gutes Verhältnis von Ko­ sten zu Wirksamkeit vorhanden ist.

Die in diesem System verwendeten Fasern verbessern den Wider­ stand der Mischung angesichts von Mikroorganismenangriff und machen sie sehr widerstandsfähig gegen Verschlechterung durch die Wirkung von Sonnenlicht, welches bestimmende Faktoren der Alterung des Belages sind.

Ebenso wird eine bedeutende, Verminderung der Strukturermüdung des Fundamentes erzielt aufgrund der niedrigen Wasserempfind­ lichkeit, welche die Faser selbst in Bereichen mit starker Niederschlagsmenge bildet, was die Stabilität der Mischung, den Rutschwiderstand und die Dauerhaftigkeit verbessert.

Um die dargelegte Beschreibung zu vervollständigen und zu dem Zweck, für ein besseres Verständnis der Merkmale der Erfin­ dung zu sorgen, ist der vorliegenden Spezifikation als inte­ graler Bestandteil ein einziges Zeichnungsblatt angefügt wor­ den, auf welchem das Folgende in erläuternder und nicht beschränkender Weise wiedergegeben worden ist:

Die einzige Figur zeigt eine Ansicht der Vorrichtung, mit der das Verfahren durchgeführt wird zur Verteilung und Dosierung von Fasern, die im allgemeinen auf dem Bausektor verwendet und angewendet werden.

Aus der Figur ist ersichtlich, wie das Verfahren und die Vor­ richtung, welche die Erfindung vorschlägt, zur Verteilung und Dosierung von im allgemeinen auf dem Bausektor verwendeten Fasern aus einem mechanischen Gerät 1 besteht, das mit einem Fülltrichter 2 versehen ist, der eine weite Öffnung 3 auf­ weist. Alle Seiten des Fülltrichters 2 selbst sind mit einer geeigneten Schräge versehen, um das ideale Herunterfallen des Materials darin zuzulassen.

Der Fülltrichter 2 ist mit ausreichender Kapazität versehen, um jede Art von Arbeit auszuführen, und in allen Fällen weist er eine Neigung seiner Seitenwände auf zu dem Zweck, für das Ablösen von ihm zu sorgen.

In diesen Fülltrichter werden die Fasern eingebracht, die von dem Dosierrohr kommen, in welchem sie der Wirkung von Druck­ luft ausgesetzt werden, was zu dem pneumatischen Öffnen der Bündel führt.

Das Faser-Luft-Gemisch wird, durch das Verteilerrohr geleitet, das kleiner als das Dosierrohr ist, mit anschließender Erhö­ hung der Geschwindigkeit der gesamten Fasermasse.

Diese Masse wird dazu gebracht, auf einige Prallplatten am Auslaß des Verteilers zu fallen, wobei durch Stoßwirkung das totale Zerfallen jeglicher Faserbündel erreicht wird.

Kurz gesagt ist die Vorrichtung in dem unteren Teil des Füll­ trichters mit einem Rühr- und Dosierkörper 5 versehen, der aus zwei Wellen 6 und 7 besteht, wobei die Welle 6 einige Schaufeln aufweist, die eine Homogenisierung der Fasern erzielen, bevor sie durch die Tätigkeit der zweiten Welle 7 beeinflußt werden, welche mit der passenden Dosierschraube versehen ist, und welche völlig unabhängig von der ersten Welle 6 ist, die mit variabler Drehzahl rotiert.

Die Tätigkeit der Wellen 6 und 7 kann durch einen elektri­ schen Reduziermotor oder auch durch einen hydraulischen Motor erreicht werden. Falls die Betätigung durch einen elektri­ schen Reduziermotor erfolgt, wird die Einstellung elektro­ nisch vorgenommen, wogegen in dem Fall der Verwendung eines hydraulischen Motors zur Betätigung der Wellen 6 und 7 die Einstellung mittels eines Strömungsdosierventils vorgenommen wird.

Wenn die Fasern genügend behandelt worden sind, treten sie durch eine Rohrleitung 8 aus, die sie zu einem Trichter 9 leitet, welcher mit einer entsprechenden Verteilungsöffnung 10 versehen ist; und dank der Wirkung eines durch die Rohr­ leitung 8 verbundenen Lufteinblasesystems werden die Fasern adäquat behandelt.

Die gesamte Einheit ist auf einer Basis montiert, auf der das Chassis oder der Rahmen 11 ruht.

Diese Vorrichtung bildet und erzielt zusammen mit dem ent­ sprechenden oben beschriebenen Verfahren die Verteilung und Dosierung der Fasern.

Es wird für überflüssig erachtet, diese Beschreibung ausführ­ licher zu machen, damit ein Fachmann den Gedanken der Erfin­ dung versteht sowie die Vorteile, die daraus abgeleitet wer­ den.

Die Materialien, Form, Größe und Anordnung der Teile können variiert werden, solange dies keine Änderung des Wesens der Erfindung mit sich bringt.

Die Begriffe, mit denen die Spezifikation beschrieben worden ist, sollten immer in einem weiten und nichtrestriktiven Sinn aufgefaßt werden.

Claims (7)

1. Verfahren und Vorrichtung für die Verteilung und Dosie­ rung von im Bausektor im allgemeinen verwendeten Fasern, von denen, die zur Verwendung im Bausektor im allgemeinen vorge­ sehen sind, wobei sie eine völlig homogene Verteilung der Fasern in dem Zentrum der Mischung erzielen und dabei die op­ timale Dosierung der Fasern garantieren, und in heißen sowie kalten Bitumenmischungen anwendbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mechanisches Gerät um­ faßt, das aus Zuführ-, Rühr- und Dosiersystemen besteht, wo­ bei die Betätigung der Vorrichtung unter Verwendung einer elektrischen oder hydraulischen Energiequelle erfolgt, daß die Vorrichtung ein Lufteinblase-Faserverteilungssystem und in dem oberen Teil der Vorrichtung einen Fülltrichter mit va­ riabler Kapazität und geneigten Seitenwänden aufweist, der je nach der verwendeten Faser mit einem Vibrationsmotor und mit einer elastischen Verbindung zwischen dem Fülltrichter und dem Dosierkörper ausgestattet sein kann, und daß die Vorrich­ tung an dem Boden die Rühr- und Dosiermechanismen aufweist.

2. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rühr- und Dosierkörper durch zwei Wellen (6, 7) gebildet wird, von denen eine (6) mit Schaufeln versehen ist und die andere (7) wie eine Dosierschraube geformt ist, wobei jede Welle (6, 7) unabhängig arbeitet und variable Drehzahl aufweist.

3. Verfahren und Vorrichtung nach den vorherigen Ansprü­ chen, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn eine elektrische Energiequelle zur Betätigung verwendet wird, die Einstellung elektronisch vorgenommen wird, wogegen dann, wenn ein hydrau­ lischer Motor verwendet wird, die Einstellung unter Verwen­ dung eines Strömungsdosierventils vorgenommen wird.

4. Verfahren und Vorrichtung nach den vorherigen Ansprü­ chen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Ver­ teilungskörper aufweist, der mit einen Fülltrichter (2) versehen ist, in den die von dem Dosierer kommenden Fasern eingebracht werden, nachdem sie vorher durch die Wirkung von in der Vorrichtung enthaltenen Mechanismen behandelt worden sind, wobei sie danach der Wirkung von Druckluft ausgesetzt werden, die ein pneumatisches Öffnen der Bündel gestattet.

5. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Faser-Luft-Gemisch dann das Vertei­ lungsrohr passiert, das kleiner als das Dosierrohr ist, wobei die Geschwindigkeit der Fasermasse erhöht wird, wobei dann diese Masse dazu gebracht wird, auf einige Prallplatten am Auslaß des Verteilers zu fallen, und mittels Stoßwirkung die Bündel getrennt bleiben.

6. Verfahren und Vorrichtung nach den vorherigen Ansprü­ chen, dadurch gekennzeichnet, daß die Montage der Einheit und das Durchführen des Verfahrens in jeder Art von unbeweglicher oder beweglicher Installation vorgenommen werden können und es für kalte oder heiße Bitumenmischungen verwendet werden kann, wobei festgesetzt wird, daß die Installation in der Weise vorgenommen werden muß, daß die Fasern den trockenen Elementen der Mischung mit dem Aggregat plus dem Füllstoff zugefügt werden.

7. Verfahren und Vorrichtung nach den vorherigen Ansprü­ chen, dadurch gekennzeichnet, daß dabei Schnellentmischemul­ sionen und Langsamentmischemulsionen mit Retardern verwendet werden, wobei das Verfahren chemische Additive aufweist, wel­ che eine organische oder anorganische mit Stickstoff verse­ hene Basis aufweisen entsprechend den Merkmalen der Aggregate und den Klimabedingungen, und wobei es möglich ist, die Mi­ schungen mit reinen Bitumenemulsionen herzustellen oder mit Emulsionen, die mit synthetischen oder natürlichen Polymeren oder Elastomeren modifiziert sind.