DE69730500T2

DE69730500T2 - Verfahren und auftragevorrichtung für heissschmelzgemisch mit beheiztem rohr und auftragestab

Info

Publication number: DE69730500T2
Application number: DE69730500T
Authority: DE
Inventors: Schave D. FLOYD; L. Donald TIMME
Original assignee: CRAFCO Inc CHANDLER; Crafco Inc
Current assignee: CRAFCO Inc CHANDLER; Crafco Inc
Priority date: 1996-06-25
Filing date: 1997-06-17
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2017-06-18
Also published as: ATE275318T1; DE69730500D1; EP0908075B1; EP0908075A4; WO1997050278A1; RU2163651C2; EP0908075A2; BR9710454A; CA2258612C; ES2227706T3; CA2258612A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Auftragsvorrichtung für ein heißes Schmelzgemisch zum Ausgeben eines erhitzten, fließfähigen Materials, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art.
Eine Auftragsvorrichtung dieser Art ist in der US-A-4 096 973 beschrieben. Die bekannten Auftragsvorrichtung enthält einen flexiblen Schlauch zum Zuführen des fließfähigen Materials aus einem Vorrat zu einer Aufbringstelle. Der flexible Schlauch enthält ein Heizelement, das als Heizwicklung ausgebildet ist, das die Länge des Schlauchs umgibt. Wie in den Figuren zu sehen, ist die Heizwicklung an der äußeren Oberfläche des Schlauchs angeordnet. Diese Anordnung der Heizwicklung dürfte verhindern, dass sich die Heizelemente mit einem zu kleinen Biegewinkel während der Bewegung des Schlauches biegen, auf der anderen Seite ist jedoch das Heizelement einem Verschleiß unterworfen, beispielsweise wenn der Schlauch auf dem Boden abgelegt ist.
Aufbringvorrichtungen für heiße Schmelzgemische werden verWendet, um ein heißes Schmelzgemisch in Form eines Asphalt- oder Bitumen-Heißschmelzmaterials auf Flächenbereich, wie beispielsweise Straßenbefestigungen oder dgl. aufzubringen, um die Straßen zu versiegeln, zu flicken oder zu reparieren. Diese Arten von Aufbringeinrichtungen werden weiterhin verwendet um heißes Schmelzmaterial aufzubringen, um erhabene oder vertiefte Straßenbelagsmarkierungen festzuhalten und induktive Verkehrsleitschlaufen zu versiegeln und zu schützen.
Bei einer derartigen, kommerziell erfolgreichen Aufbringvorrichtung von heißem Schmelzgemisch, die bereits durch den Patentinhaber auf den Markt gebracht und im US-Patent 4 692 028 beschrieben wurde, weist die Aufbringvorrichtung einen Tank zum Erhitzen und Bevorraten des heißen Schmelzgemischs auf, das durch eine Pumpe durch einen Schlauch und eine Lanze auf den Straßenbelag gepumpt wird. Während Betriebszeiten, in denen eine Bedienperson keine Mischung aufbringen will, jedoch wünscht, dass die Mischung heiß genug bleibt, um auf Anforderung aufgebracht werden zu können, wird die Lanze in eine Aufbewahrungstasche eingesetzt, die mit dem Tank verbunden ist. Befindet sich die Lanze in der Aufnahmetasche, wird durch die Pumpe kontinuierlich und zirkulierend Schmelze durch den Schlauch, die Lanze, die Aufbewahrungstasche und zurück in die Tank gepumpt, so dass sie nicht in der Lanze oder im Schlauch fest werden kann und die Strömung behindert.
Wenn die Verwendung der Aufbringvorrichtung beendet ist, wird die Pumpe kurz umgekehrt, um den Schlauch und die Lanze von heißem Schmelzmischmaterial zu reinigen, bevor die heiße Schmelzmischung abkühlen kann. Sollte jedoch heiße Schmelzmischung entweder im Schlauch oder in der Lanze doch hart werden, kann sie die Strömung durch den Schlauch teilweise behindern oder vollständig blockieren, so dass die Bedienperson den Schlauch und die Lanze reinigen muss, bevor die Aufbringvorrichtung verwendet werden kann, um ein heißes Schmelzgemisch aufzubringen.
Um demgegenüber dieses Verfahren zum Verhindern des Verstopfens des Schlauchs und der Lanze zu verbessern, wurde ein einphasiges, elektrisches Heizsystem verwendet, um zu verhindern, dass heißes Mischmaterial im Schlauch und in der Lanze fest wird. Im Betrieb liefert ein Temperatursensor an der Lanze oder dem Schlauch Temperaturwerte in eine Steuerung, die die Wärmezufuhr eines Heizelements des Systems, das sich in Kontakt mit dem Schlauch und der Lanze befindet durch Regulierung des an dem Element anliegenden elektrischen Stroms reguliert.
Bei dieser Konstruktion des Heizelementes bilden ein einzelner Heizelementdraht und ein nicht heizender, neutraler Draht zusammen einen Zweidraht-Heizelementstrang, der um den Schlauch und die Lanze spiralig oder schraubenförmig gewickelt wurde. Leider ist jedoch ein ziemlich gefährliches, elektrisches Potential von mindestens etwa 110 Volt Wechselstrom auf das Heizelement während des Betriebs aufgebracht, um den Schlauch und die Lanze zu erhitzen. Im Ergebnis ist das Risiko, einen elektrischen Schlag zu bekommen, groß, sollten die Drähte freigelegt werden oder sollten sie während des Betriebs auf andere Weise unzureichend isoliert werden.
Weiterhin muss der Strang, da nur ein Draht des Drahtpaares des Heizelementstrangs, der um den Schlauch gewickelt wurde, Wärme erzeugen und übertragen kann, der Strang relativ eng um den Schlauch und die Lanze gewickelt werden, mit einem minimalen Zwischenraum zwischen den Wicklungen, um die ausreichende Wärmeströmung zu schaffen, die die heiße Schmelzmischung daran hindert, fest zu werden. Da leider nur ein Draht des Zweidraht-Heizelementstrangs Wärme erzeugen kann, und da beide Drähte des Strangs vom Schlauch und der Lanze getragen werden, ist die Menge des Heizelementdrahtes pro Längeneinheit des Strangs nicht am Maximum, was zu einem weniger effektiven Betrieb des Heizelementes führt.
Weiterhin muss für spezielle große Länge des Schlauchs, wie beispielsweise bei Schläuchen, die etwa 12 Fuß oder länger sind, mehr als ein Temperatursensor bei einem Einzelphasen-Heizsystem verwendet werden, um eine angepasste Temperaturregulierung zu schaffen, so dass der Schlauch und die Lanze während des Betriebs ausreichend erwärmt sind. Dieser zusätzliche Sensor erhöht die Kosten und die potentielle Wartung des Heizsystems in nachteiliger Weise, während er weiterhin die Komplexität und die Schwierigkeit erhöht, sowohl die Lanze als auch den Schlauch korrekt zu beheizen und sie auf einer Temperatur zu halten, die sicherstellt, dass die heiße Schmelzmischung gut durch den Schlauch und die Lanze fließt.
Bei der Steuerung des Heizelementes reguliert die Temperatursteuerung einfach den Stromfluss vom Einphasengenerator zum Heizelement, indem der Stromfluss an- und abgeschaltet wird. Beim Bestimmen, ob ein Stromfluss übertragen werden sollte, weist die Steuerung einen in ausgewählter Weise einstellbaren Thermostaten auf, der mit dem Temperatursensor in Verbindung steht. Wenn die festgestellte Temperatur zu hoch ist, veranlasst der Thermostat die Steuerung den Stromfluss zum Heizelement abzuschalten. Wenn die festgestellte Temperatur zu niedrig ist, veranlasst der Thermostat die Steuerung, den Stromfluss zum Heizelement anzuschalten.
Um einen Einphasen-Stromfluss zu steuern, ist die Steuerung in Reihe mit dem Heizelement geschaltet und wirkt einfach als ein An-/Aus-Schalter in Abhängigkeit von den Eingangssignalen von einem Temperatursensor in Verbindung mit dem Schlauch oder der Lanze. Die Steuerung steuert weder den Betrieb des Generators noch des Motors.
Sie wirkt einfach als ein Schalter, um den Stromfluss zum Heizelement an- und abzuschalten.
Der Generator ist ein konventioneller Generator, der durch Riemenscheiben und einen Riemen mit der Antriebswelle eines Verbrennungsmotors verbunden ist, um elektrische Energie zu liefern. Der Generator hat eine integrierte Energieregulierungsschaltung, um seinen ursprünglichen Dreiphasenausgang mit niedriger Spannung in einen Einphasenwechselstrom mit einer regulierten Spannung von mindestens etwa 110 Volt umzuwandeln. Leider erhöht diese Energieregulierungsschaltung die Kosten des Systems ohne dass irgendein Vorteil bei ihrer Verwendung oder ihres Betriebs hinzugefügt wird.
Was erforderlich ist, ist ein effektiveres und ökonomisches Heizsystem für die Lanze und den Schlauch, die sicherer im Betrieb bei niedrigen Spannungen ist, während sie trotzdem eine angemessene Wärme erzeugt, um die heiße Schmelzmischung innerhalb des Schlauchs und der Lanze in einem fließfähigen Zustand zu halten. Was ebenfalls erforderlich ist, ist eine Aufbringvorrichtung für eine heiße Schmelzmischung von relativ kompakter und mobiler Konstruktion, die einen beheizten Schlauch und Lanze für eine maximierte Bequemlichkeit und der Leistungsfähigkeit für die Bedienperson aufweist.
Dieses Erfordernis wird durch die Aufbringvorrichtung des Anspruches 1 erfüllt.
Der Schlauch der Aufbringvorrichtung der vorliegenden Erfindung enthält eine Leitung mit einer druckresistenten, flexiblen Rohrleitung, die gleitend und teleskopisch innerhalb der Leitung aufgenommen ist, die begrenzt, um wie viel die Leitung gebogen werden kann, wodurch sowohl das Knicken verhindert als auch dem Zusammendrücken der Leitung widersteht. Ein Heizelement wird um die Leitung gewickelt, um das erhitzte, fließfähige Material innerhalb der Rohrleitung aufzuheizen. Die Leitung wird durch ein äußeres Schutzgehäuse eingehüllt, das teleskopisch über der Leitung angeordnet ist. Zwischen den Enden der Rohrleitung und der Leitung gestattet es der gleitende oder lose Sitz, dass sich die Rohrleitung relativ zur Leitung während des Biegens bewegt, um ein Biegen sowohl der Rohrleitung als auch der Leitung im Wesentlichen gemeinsam zu erleichtern.
Ein Heizsystem für einen Schlauch und eine Lanze einer Aufbringvorrichtung heißer Schmelzmischung, die ein elektrisches Dreiphasen-Heizelement verwendet, mit Strom versorgt durch einen selektiv anschaltbaren Generator, um den Schlauch und die Lanze zu erhitzen, wird verwendet, um das heiße Schmelzmischungsmaterial innerhalb des Schlauchs und der Lanze in einem fließfähigen Zustand zu halten. Um den Generator selektiv zu betreiben, um die Beheizung des Schlauchs und der Lanze zu steuern, hat das Heizsystem (1) eine Temperatursteuerung in Verbindung mit einem Temperatursensor, der vom Schlauch oder der Lanze getragen wird, und (2) ein Steuerausgangssignal in Verbindung mit einem Eingangssignal des Generators. Das Steuereingangssignal des Generators gestattet es, dass der Betrieb des Generators durch die Temperatursteuerung gesteuert wird, um den Stromfluss zum Heizelement zu steuern, um dadurch das Erwärmen des Schlauchs und der Lanze zu steuern.
Die Aufbringvorrichtung für heiße Schmelzmischung hat einen Vorrat aus heißem Schmelzmischungsmaterial, der bevorzugt in einem Behälter oder Kessel untergebracht ist. Der Kessel weist bevorzugt eine vertikal aufrechtstehende, im Wesentlichen zylindrische Konstruktion auf und weist bevorzugt eine doppelwandige Boilerkonstruktion mit einer Tasche zwischen inneren und äußeren Seitenwänden zum Aufnehmen von heißem Öl auf, um die heiße Schmelzmischung innerhalb der inneren Wand des Kessels zu erhitzen. Damit heißes Schmelzmischungsmaterial aus dem Kessel gepumpt werden kann, wenn es auf einen fließfähigen Zustand erwärmt wurde, weist die Aufbringvorrichtung eine Pumpe auf, deren Einlass im Kessel aufgenommen ist und deren Auslass mit dem Schlauch verbunden ist.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Aufbringvorrichtung weist der Kessel eine Pumpe für heißes Schmelzmischungsmaterial auf, die zwischen einem Paar von Rührern innerhalb des Kessels zum Rühren des heißen Schmelzmischungsmaterials innerhalb des Kessels während des Betriebs angeordnet ist. Bevorzugt ist die Pumpe für das heiße Schmelzmischungsmaterial eine hydraulisch angetriebene Pumpe, die mit einer Hydraulikmittelpumpe gekoppelt ist, die mit einer Antriebswelle eines Hauptantriebs verbunden ist, der bevorzugt eine Verbrennungsmaschine ist.
Eine Ausgangswelle des Motors ist weiterhin mit einem Generator für Elektroenergie gekoppelt, der bevorzugt Drehstrom erzeugt. Bevorzugt ist der Generator eine konventionelle Fahrzeug-Lichtmaschine, abgewandelt, so dass sie keine Gleichrichter-, Spannungsregler, Stromregler oder irgendwelche anderen elektrischen Energieschalteinrichtungen an der Lichtmaschine benötigen, um direkt Drehstrom zum elektrischen Dreiphasen-Heizelement auszugeben.
Der Generator hat einen Stator mit drei Ausgängen, der mit dem Heizelement für den Schlauch und die Lanze verbunden ist, und ein Rotor weist einen Steuereingang auf, damit der Generator in ausgewählter Weise betrieben werden kann, um die Beheizung des Schlauchs und der Lanze zu steuern. Der Steuereingang ist mit einem Steuerausgang der Steuerung verbunden, der einen Steuerstrom liefert, um den Rotor anzuschalten, wenn die Temperatur des Schlauchs oder der Lanze unter eine vorbestimmte Temperatur abfällt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat die Steuerung ihre eigene Energiequelle, die bevorzugt eine Gleichstrom-Energiequelle ist, die bevorzugt eine Batterie ist. Um die Temperatur des Schlauchs oder der Lanze festzustellen, weist die Steuerung ein Paar von Eingängen auf, die durch Drähte mit dem Temperatursensor verbunden sind, der am Schlauch oder der Lanze befestigt ist. Bevorzugt ist der Temperatursensor ein RTD-Thermoelement zum Feststellen der Temperatur des Schlauchs oder der Lanze. Bevorzugt ist der Temperatursensor am Schlauch befestigt benachbart des Kesselendes des Schlauchs. Bevorzugt ist der Sensor am Schlauch etwa 15,24 cm vom Kesselende des Schlauchs entfernt befestigt.
Um zu verhindern, dass das heiße Schmelzmischungsmaterial sowohl innerhalb des Schlauchs als auch der Lanze fest wird, steht das Dreiphasen-Heizelement sowohl in Verbindung mit dem Schlauch als auch der Lanze. Das Heizelement besteht aus drei Heizelementdrähten, wobei jeder Draht eine Phase des Drehstroms vom Generator trägt. Die Drähte des Heizelements sind in einem Isolationsmaterial aufgenommen, das jeden der Drähte vom anderen entfernt hält, um einen Strang zu bilden. Der Heizelementstrang ist spiralig oder schraubenförmig um eine Wand sowohl des Schlauchs als auch der Lanze gewickelt. An einem Ende des Heizelementstrangs ist jeder der Drähte des Heizelementstrangs mit einem Ausgangsanschluss des Generators verbunden. Am anderen Ende des Heizelementstrangs sind die Enden jedes Drahts miteinander verbunden. Jeder Draht erzeugt Hitze wenn Strom aufgebracht wird, wobei der Heizelementstrang, nicht heizende Drähte oder neutrale Drähte in Kontakt mit dem Schlauch und der Lanze aufweist, wo das Heizelement um den Schlauch und die Lanze gewickelt wurde.
Bevorzugt ist jede Spirale oder Wicklung des Heizelementstrangs von benachbarten Spiralen oder Wicklungen um etwa 1,905 cm entfernt, um einen Wärmefluss von mindestens etwa 0,3875 Watt/cm² zu erzeugen, und um bevorzugt einen Wärmefluss von etwa 0,5425 Watt/cm² zu erzeugen, wenn eine bevorzugte Kombination von Dreiphasenspannung und -strom durch jeden Heizelementdraht läuft. Alternativ können benachbarte Wicklungen des Strangs voneinander zwischen etwa 1,27 cm bis etwa 2,54 cm entfernt sein, während sie noch eine ausreichende Wärmeströmungsdichte erzeugen, um ein korrektes Aufheizen des Schlauchs und der Lanze zu erreichen.
Bevorzugt ist der Strang relativ fest um den Schlauch und die Lanze gewickelt, so dass er am Schlauch und der Lanze anliegt, um die Wärmeübertragung zwischen jedem der Heizelementdrähte und dem heißen Schmelzmischungsmaterial innerhalb des Schlauchs und der Lanze zu maximieren.
Bevorzugt ist der Strang direkt am Schlauch und der Lanze befestigt, beispielsweise durch ein Band, das ein isolierendes Band wie beispielsweise ein Silikonband sein kann.
Der Heizelementstrang des Schlauchs ist in Reihe mit dem Heizelementstrang der Lanze verbunden. Um den Schlauch an der Lanze befestigen zu können, hat der Heizelementstrang des Schlauchs einen nicht erhitzten Bereich, der durch einen elektrischen Verbinder mit einem nicht erhitzten Bereich des Heizelementstrangs der Lanze verbunden ist, wodurch beide Stränge in Reihe verbunden werden. Der Verbinder gestattet es, dass der Schlauch oder die Lanze durch einen anderen Schlauch oder eine andere Lanze schnell ersetzt werden kann, sollte ein solches Erfordernis auftreten. Bevorzugt hat der Strang ebenfalls einen nicht erhitzten Bereich, der durch solch einen Verbinder mit einem Energiestrang der Aufbringvorrichtung benachbart dem Kessel verbunden ist.
Der Heizelementdraht ist aus einem Widerstands-Heizdraht konstruiert, wie beispielsweise ein Kupferdraht, ein Kupferlegierungsdraht, Nickel-Chrom, eine Eisen-Nickel-Chrom-Aluminium-Legierung oder eine andere Art von Draht, die fähig ist, durch den Durchtritt von Strom durch den Draht relativ effektiv Wärme zu erzeugen. Jeder der nicht erhitzten Bereiche des Strangs ist bevorzugt aus Kupferdraht konstruiert, der eine Dicke von bevorzugt mindestens etwa Dicke 15 hat.
In einer bevorzugten Schlauchkonstruktion besteht der Schlauch aus einer inneren Wand, die aus einem festen und federnden Material hergestellt wurde, wie bevorzugt beispielsweise ein umsponnener Schlauch aus rostfreiem Stahl, der eine Leitung bildet, durch die im Betrieb heißes Schmelzmischungsmaterial hindurchtritt. Die innere Wand weist eine Silikonschicht auf, die bevorzugt ein Silikonband ist. Diese Silikonschicht überlagernd ist der Dreiphasen-Heizelementstrang angeordnet, der in schraubenförmigen Spiralen um die Silikonschicht und die inneren Schlauchwand herum gewickelt wurde. Um den Strang gewickelt ist eine weitere Silikonschicht, die bevorzugt ein Silikonband ist. An seinem Äußeren hat der Schlauch eine feste, dauerhafte, flexible und federnde äußere Gummiüberdeckung, die eine Isolierschicht überlagert, die bevorzugt ein Isolierschaum mit offenen oder geschlossenen Zellen ist. Der Temperatursensor wird bevorzugt in einem Hohlraum in der Isolierung aufgenommen und wird gegen die innere Schlauchwand durch ein Band gedrückt, das um den Schlauch gewickelt wurde. An jedem Ende des Schlauchs befindet sich eine mit Gewinde versehene Befestigungseinrichtung, damit der Schlauch flüssigkeitsdicht mit einem Ende mit dem Kessel und mit seinem anderen Ende mit der Lanze verbunden werden kann.
Die Lanze hat einen Pistolendispenser benachbart ihrer Verbindung mit dem Schlauch. Von der Dispenserpistole erstreckt sich nach außen ein im Wesentlichen steifer und im Wesentlichen zylindrisch hohler Lauf, der ein Strömungsrohr für heiße Schmelzmischungen bildet, durch das das heiße Schmelzmischungsmaterial während des Betriebs fließt. Der Heizelementstrang wird in spiraliger oder schraubenförmiger Anordnung bevorzugt um die radial äußere Oberfläche des Strömungsrohrs für die heiße Schmelzmischung gewickelt, um den Wärmetransport vom Strang durch das Rohr zur heißen Schmelzmi schung in der Lanze zu maximieren. Bevorzugt wird der Strang am Rohr durch ein Band befestigt, das um den Strang und das Rohr geschlungen wird, oder durch andere Mittel.
Um zu verhindern, dass sich der Benutzer während des Betriebs verbrennt, hat die Lanze eine äußere Tragröhre mit größerem Durchmesser, die im allgemeinen koaxial über das Strömungsrohr für die heiße Schmelzmischung geschoben wurde. Um Wärmeverlust zu vermeiden und um zu verhindern, dass sich ein Benutzer verbrennt, kann ein Isolationsmaterial in einem Aufnahmehohlraum zwischen der radial äußeren Oberfläche des Strömungsrohrs für die heiße Schmelzmischung und der radial inneren Oberfläche des Tragrohrs angeordnet sein. Um die Rohre voneinander entfernt zu halten, befindet sich bevorzugt eine Abstandskappe am Ende des Strömungsrohrs für die heiße Schmelzmischung. Um zu verhindern, dass die Lanze während des Betriebs tropft, hat die Düse am freien Ende der Lanze bevorzugt ein Entenschnabelventil.
Die Temperatursteuerung hat einen programmierbaren Thermostat-Schaltkreis, der unter Steuerung durch einen externen Temperatursteuereingang steht, der durch den Benutzer der Aufbringvorrichtung für die heiße Schmelzmischung ausgewählt werden kann. Bevorzugt ist der externe Temperatursteuereingang ein Knopf, der an einer Welle eines variablen Steuermechanismus befestigt ist, wie beispielsweise eines variablen Widerstands, eines variablen Kondensators, eines Potentiometers oder irgendeines anderen geeigneten, variablen Steuermechanismus, der analog oder digital sein kann.
Während des Betriebs wird die Temperatur des heißen Mischungsmaterials im Schlauch durch die Steuerung festgestellt und mit der Kontrolltemperatur verglichen, um zu bestimmen, ob der Generator in Gang gesetzt werden muss, um Strom an das Heizelement zu liefern, um den Schlauch und die Lanze zu erhitzen. Wenn die festgestellte Temperatur der heißen Schmelzmischung oberhalb eines geeigneten Schwellenwertes oberhalb der Steuertemperatur liegt, wird die Steuerung den Generator nicht in Betrieb setzen, und auf den Schlauch und die Lanze wird keine Wärme aufgebracht. Wenn jedoch die Temperatur der heißen Schmelzmischung geringer ist als die Steuertemperatur oder sich unterhalb eines Schwellwertes befindet, der geringer ist als die Steuertemperatur, setzt die Steuerung den Generator in Gang, wobei das Heizelement veranlasst wird, den Schlauch und die Lanze zu erwärmen. Um den Generator anzuschalten, sendet die Steuerung einen Steuerstrom aus ihrem Ausgang zum Eingang des Rotors des Generators.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Heizsystems für den Schlauch und die Lanze, hat die Steuerung eine niedrigere Sollwert-Steuertemperatur in Abhängigkeit von der Steuertemperatur, die vorher durch den Benutzer vorgegeben wurde, die beispielsweise 5°, 10°, 15° oder einen anderen vorbestimmten Temperaturbereich unterhalb der festgesetzten Steuertemperatur liegt. Alternativ dazu kann die untere Sollwert-Steuertemperatur die gleiche sein, wie die Steuertemperatur, wie sie durch den Benutzer festgesetzt wurde. Um zu bestimmen, wann der Generator abgeschaltet werden muss, hat die Steuerung eine obere Sollwert-Steuertemperatur, die in Abhängigkeit gebracht wurde mit der Steuertemperatur, und die um einen vorbestimmten Wert von beispielsweise 5°, 10°, 15° oder einen anderen Temperaturbereich größer als die Steuertemperatur sein kann.
In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Steuerung, kann die Steuerung konstruiert und angeordnet sein, um den Motorbetrieb zu steuern, um in ausgewählter Weise den Energieausstoß des Generators zu regulieren, um das Erwärmen des Schlauchs und der Lanze durch das Heizelement zu steuern. Die Steuerung steht mit einem Ausgang mit einer Motorsteuerung in Verbindung, die bevorzugt in kontrollierter Weise die Geschwindigkeit des Motors variieren kann, um die Energieabgabe des Generators zu steuern. Bevorzugt ist die Motorsteuerung ein Solenoid, das mit einer Drosselklappe des Motors gekoppelt ist.
In einem noch anderen Steuerregime schaltet die Steuerung den Generator an, basierend auf der Temperatur der heißen Schmelzmischung, wie sie durch den Temperatursensor festgestellt wurde, und steuert die Motorgeschwindigkeit während der Generator angeschaltet ist. Der Generator wird bevorzugt in selektiver Weise angeschaltet, basierend auf der festgestellten Temperatur und/oder der elektrischen Belastung des Heizelements.
Bei einer neuen und bevorzugten Konstruktion eines beheizten Schlauchs enthält der Schlauch eine gewebte oder umsponnene, mit Tetrafluoräthylen (Teflon) ausgekleidete Leitung mit einer druckresistenten, flexiblen Rohrleitung, die innerhalb der Leitung gleitend teleskopisch aufgenommen ist. Die Leitung ist an jedem Ende mit einer Verbindungseinrichtung verbunden, die bevorzugt eine Übergangs-Verbindungseinrichtung ist, und wird durch das äußere Schutzgehäuse eingeschlossen, das teleskopisch über die Leitung geschoben wurde, die bevorzugt einen Gummischlauch mit einem relativ steifen Versteifungsdraht aufweist, der in seine Seitenwand eingebettet ist, was dazu beiträgt, einem Verbiegen, Zusammendrücken und Verdrehen zu widerstehen. Die Verdrahtung umfasst bevorzugt einen einzigen schraubenförmigen Draht innerhalb der Seitenwand des Gehäuses, der eine verdrückungsresistente, faltenbalgähnliche Verstärkung der Seitenwand bildet.
Die Rohrleitung besteht aus einem einzigen kontinuierlichen und langgestreckten, dünnen Streifen aus Metall, bevorzugt aus Aluminium, der schraubenförmig gewickelt wurde, wobei seine Kanten miteinander in Eingriff stehen, um ein im Wesentlichen zylindrisches Rohr zu bilden, das gebogen werden kann, ist axial zusammendrückbar, während es darüber hinaus die Leitung mit einem erhöhten Zusammendrückwiderstand versieht. Um die Rohrleitung in die Leitung zu bringen, wird die Rohrleitung teleskopisch gleitend in die Leitung geschoben, so dass sie mindestens leicht axial komprimiert innerhalb der Leitung ist, um ein Verbiegen zu gestatten, während sie begrenzt, wie weit die Leitung gebogen werden kann, um ein Abknicken zu vermeiden. Wenn die Rohrleitung im Inneren der Leitung aufgenommen ist, ist sie relativ zur Leitung gleitend bewegbar, um dazu beizutragen, ein Biegen der Leitung aufzunehmen.
Das Gehäuse erstreckt sich über die volle Länge des Schlauchs und ist unbewegbar an einer Verbindungseinrichtung an jedem Ende des Schlauchs befestigt durch einen Kragen, der das Gehäuse dicht um die Verbindungseinrichtung schrumpft. Durch diese Konstruktion überträgt das Gehäuse eine Schlauchspannung, verursacht durch das Ziehen des Schlauchs, von einem Schlauchende zum anderen Schlauchende und weg von der Leitung, wodurch die Zugspannung minimiert wird, die durch und über die weniger feste Leitung übertragen wird.
Jede Verbindungseinrichtung umfasst bevorzugt eine Drehverbindung und die Übergangsverbindung. Jeder Kragen presst bevorzugt das Gehäuse dicht um ein Gehäuse eines der Drehverbindungen. Jede Drehverbindung ist mindestens teilweise innerhalb des Gehäuses aufgenommen, um es zu isolieren. Jede Übergangsverbindung ist vollständig innerhalb des Gehäuses aufgenommen, um sie zu isolieren. Bevorzugt befindet sich im Schlauch ein Luftspalt zwischen dem Gehäuse und der Leitung, der die Leitung isoliert.
Die Drehverbindung hat einen Gewindeöffnungsbereich, der auf einen Gewindebolzenbereich der Übergangsverbindung aufgeschraubt ist. Das andere Ende der Drehlagerung hat einen Gewindebolzenbereich, der sich relativ zum Gehäuse verdrehen kann, um zu gestatten, dass sich der Schlauch relativ zu dem Teil, an dem er angeordnet ist, verdrehen kann, um ein Verdrehen des Schlauches zu verhindern.
Der Kragen ist langgestreckt, zylindrisch und überlagert ein Loch im Gehäuse, durch das die Heizelementdrähte in den Schlauch eintreten, um ein Biegen des Gehäuses zu verhindern, wodurch das Gehäuse an der Bohrung abreißen kann. Der Kragen hat ebenfalls eine Bohrung im Wesentlichen koaxial mit dem Gehäuseloch, was es gestattet, dass die Heizelementverdrahtung auch durch ihn hindurchtreten kann.
Weitere Vorteile werden durch ein Schlauch- und Lanzenheizsystem für eine Aufbringeinrichtung für eine heiße Schmelzmischung und ein Verfahren zum Steuern der Wärme, die auf einen Schlauch und eine Lanze einer Aufbringeinrichtung für heiße Schmelzmischung aufgebracht wird, geschaffen, das den Schlauch und die Lanze effektiver erwärmt unter Verwendung von elektrischem Dreiphasenstrom, eine Vereinfachung bewirkt, die Kosten reduziert und die Zuverlässigkeit erhöht unter Verwendung eines Drehstromgenerators, der eine serienmäßige Fahrzeug-Lichtmaschine ist, die vorteilhafterweise keinen Gleichrichter oder Regulator erfordert, die Wärmeübertragung maximiert und eine gleichmäßigere Wärmeströmung erreicht unter Verwendung eines Dreiphasen-Heizelements, das keinen nicht heizenden, neutralen oder Rückführdraht erfordert, die Motorbelastung minimiert und die Erwärmung des Schlauchs und der Lanze besser steuert indem der Generator in selektiver Weise geschaltet wird, und nur elektrischen Strom liefert, wenn dies erforderlich ist, sicherer unter einer niedrigeren Spannung arbeitet und ein Schlauch- und Lanzen-Heizsystem ist, das eine minimale Anzahl von Bestandteilen aufweist, robust, einfach, flexibel, zuverlässig und dauerhaft ist, und das öko nomisch herstellbar ist, und das einfach zu montieren und einfach zu gebrauchen ist, und dessen Schlauch zum Transportieren erwärmten, fließfähigen Materials flexibel ist und trotzdem einen verbesserten Knickwiderstand aufweist, einen hohen Zusammendrückwiderstand aufweist, verwindungsresistent ist und ein Schlauch ist, der die Spannung, die auf seine flexible, innere Leitung aufgebracht wird, minimiert, um ein Versagen der Leitung und ein Abziehen der Leitung von einem oder beiden Verbindungseinrichtungen verhindert, und ein Schlauch ist, der dauerhaft, stabil, einfach und leicht zusammenzubauen ist, zuverlässig ist, leicht zu gebrauchen ist und der ökonomisch herzustellten ist.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung des besten Ausführungsbeispiels, den beiliegenden Ansprüchen und den begleitenden Zeichnungen, von denen zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung einer Aufbringvorrichtung für heiße Schmelzmischung mit einem Schlauch- und Lanzen-Erwärmungssteuersystem der vorliegenden Erfindung;
2 eine Seitenansicht der Aufbringvorrichtung;
3 eine Draufsicht auf die Aufbringvorrichtung;
4 eine teilweise, fragmentarische Seitenansicht des Schlauchs der Aufbringvorrichtung, weggebrochen, um sein Dreiphasen-Heizelement und den Temperatursensor zu zeigen;
4A eine Querschnittsdarstellung des Schlauchs entlang der Linie 4A–4A der 4;
4B eine Querschnittsdarstellung des Dreiphasen-Heizelementstrangs entlang der Linie 4B–4B der 4;
5 eine Seitenansicht einer Lanze der Aufbringeinrichtung teilweise weggebrochen, um ihr Dreiphasen-Heizelement zu zeigen;
6 eine schematische Darstellung des Heizelement- und Steuerkreises zum Steuern des Aufbringens von Strom auf das Heizelement des Schlauchs und der Lanze;
7 eine teilweise, fragmentarische, perspektivische Darstellung einer Verbrennungsmaschine der Aufbringvorrichtung, gekoppelt an einen Generator zum Liefern von elektrischem Strom an das Heizelement;
8 eine vergrößerte Vorderansicht einer Steuerbox zum Aufnehmen einer Temperatursteuerung des Heizelement- und Steuerschaltkreises;
9 ein Blockdiagramm, das ein zweites Steuersystem der vorliegenden Erfindung darstellt, zum Regulieren des Wärmeeingangs zum Schlauch und zur Lanze durch das Regulieren der Motorgeschwindigkeit, um dadurch die Ausgangswerte des Generators zu regulieren;
10 eine fragmentarische Seitenansicht einer bekannten Schlauchkonstruktion, weggebrochen, um das neue Heizelement zu zeigen, das im Inneren um eine innere Leitung geschlungen ist, durch die eine erwärmte Flüssigkeit fließt;
11 eine quer verlaufende Querschnittsdarstellung des Schlauchs entlang der Linie 10–10 der 10;
12 eine Querschnittsdarstellung in Längsrichtung des Schlauchs gemäß 10;
13 eine Endansicht des Schlauchs gemäß 10;
14 eine perspektivische Darstellung eines mit Gewinde versehenen Verbindungsringes des Schlauchs gemäß 10;
15 eine Querschnittsdarstellung einer neuen Konstruktion eines beheizten Schlauchs;
16 eine Querschnittsdarstellung des Schlauchs entlang der Linie 16–16 der 15;
17 eine perspektivische Darstellung eines Schlauchverbinders des Schlauchs gemäß 15; und
18 eine perspektivische Darstellung einer Drehverbindung des Schlauchs gemäß 15.
I. Einleitung
1 zeigt eine Aufbringvorrichtung 20 für heiße Schmelzmischung, die einen beheizten Schlauch 22 und eine beheizte Lanze 24 der vorliegenden Erfindung verwendet, um ein erwärmtes, fließfähiges Material 26 (gestrichelt) in kontrollierter Weise auszugeben, das bevorzugt ein Heißschmelzmaterial oder eine -mischung ist, wie beispielsweise Bitumen, Teer, eine Asphaltmischung, ein Harz, ein thermoplastischer Kunststoff oder ein weiteres Material, das fähig ist, durch Erhitzen auf eine gewünschte Temperatur fließfähig gemacht zu werden. Um den Schlauch 22 und die Lanze 24 effektiver zu erwärmen, während das Risiko und die Schwere eines elektrischen Schlags für einen Benutzer 28 (gestrichelt gezeichnet) der Aufbringeinrichtung 20 zu minimieren, wird ein Dreiphasenstrom relativ niedriger Spannung auf ein Heizelement 30 (4 und 5) in Kontakt mit sowohl dem Schlauch 22 als auch der Lanze 24 aufgebracht.
II. Aufbringeinrichtung für heiße Schmelzmischung
Wie in den 1 bis 3 gezeigt, weist die Aufbringeinrichtung 20 für die heiße Schmelzmischung einen Trägerrahmen 32 mit einer Fahrzeug-Anhängerkupplungseinrichtung 34 an einem Ende auf, und ist benachbart seines anderen Endes durch ein Paar von Rädern 36 unterstützt. Durch den Rahmen 32 wird ein Vorrat von erwärmten, fließfähigen Material getragen, das bevorzugt eine Mischung aus Heißschmelzmaterial ist, das in einem isolierten und erwärmten Kessel 38 aufgenommen ist.
Der Kessel 38 hat eine Bodenwand, eine im Wesentlichen zylindrische Seitenwand 40, eine obere Wand 42 und steht bevorzugt vertikal aufrecht in der Weise, wie dies in den 1 bis 3 gezeigt ist. An der oberen Wand 42 ist eine Bodenluke 44 schwenkbar befestigt, die geöffnet werden kann, um eines oder mehrere feste Stücke (nicht gezeigt) von heißer Schmelzmischung in den Kessel 38 zu legen. Bevorzugt ist der Kessel 38 von einer doppelten Boilerkonstruktion mit einer inneren Wand, die von der äußeren Seitenwand entfernt ist, um dazwischen einen Hohlraum zu erzeugen, in dem heißes Öl während des Betriebs zirkuliert, um die heiße Schmelzmischung innerhalb des Kessels 38 auf oder oberhalb einer Temperatur zu erwärmen, bei der sie fließfähig wird. Bevorzugt kann der Kessel konstruiert und angeordnet werden im Wesentlichen gemäß dem im allgemeinen zylindrischen Schmelztank für Dichtmittel, offenbart im US-Patent 4 159 877, dessen Offenbarungsgehalt hiermit ausdrücklich eingeschlossen wird.
Um das Öl und das Heißschmelzmischungsmaterial zu erwärmen, sind eine oder mehrere Heizwendeln bevorzugt in das Öl eingetaucht. Um das Heißschmelzmischmaterial direkt zu erwärmen, können eine oder mehrere Heizwendeln innerhalb der inneren Wand des Kessels 38 in direktem Kontakt mit der Heißschmelzmischung innerhalb des Kessels 38 angeordnet werden. Alternativ kann ein Gasbrenner (nicht gezeigt) in der Unterseite des Kessels 38, der mit einer Zufuhr von gasförmigem Brennstoff gekoppelt ist, verwendet werden, um das Öl zu erwärmen, was wiederum das Heißschmelzmischmaterial erwärmt.
Um auf selektive Weise die Temperatur des erwärmten Öls zu steuern oder letztendlich die Temperatur des Heißschmelzmischmaterials innerhalb des Kessels 38 zu regulieren, hat die Aufbringvorrichtung 20 eine Temperatursteuerung 46 in Verbindung mit (1) einem Temperatursensor, der in das Öl eingetaucht ist, um die Temperatur des Öls direkt festzustellen, und (2) einen Temperatursensor in Kontakt mit der Heißschmelzmischung innerhalb des Kessels 38. Wie in 1 gezeigt, ist die Temperatursteuerung 46 für die Heißschmelzmischung bevorzugt so konstruiert und angeordnet, dass sie eine Anzeige aufweist, die die Temperatur des Öls anzeigt, einen Knopf unterhalb der Anzeige zum Aufnehmen der gewünschten Temperatur des heißen Öls, eine weitere Anzeige zum Anzeigen der Temperatur des Heißschmelzmischmaterials innerhalb des Kessels 38 und einen Knopf unterhalb dieser Anzeige, zum Auswählen der gewünschten Heißschmelzmischtemperatur.
Während des anfänglichen Betriebs wird das Heißschmelzmischmaterial innerhalb des Kessels 38 auf eine Temperatur zwischen etwa 176,67°C und tea 204,4°C erwärmt, so dass es sich einen fließfähigen oder selbst flüssigen Zustand befindet. In Abhängigkeit von der Art und Natur des Materials innerhalb des Kessels 38, das zu erhitzen oder auszubringen ist, kann jedoch auch die Temperatur des Heißschmelzmischmaterials größer oder geringer als der erwähnte Temperaturbereich sein.
Wenn die heiße Schmelzmischung auf oder über eine Temperatur erhitzt wurde, bei der sie fließfähig ist, gepumpt werden kann oder selbst verflüssigt ist, wird die Heißschmelzmischung innerhalb des Kessels 38 bevorzugt durch einen Rührer und eine Pumpeneinrichtung 48 gerührt. Bevorzugt hat die Rühr- und Pumpeinrichtung 48 mindestens einen Rührer im Inneren des Kessels 38, um die Heißschmelzmischung zu bewegen, um dazu beizutragen, dass eine gleichmäßigere Temperatur im Kessel 38 herrscht. Zusätzlich trägt jeder Rührer dazu bei, Feststoffe, wie beispielsweise Fasern, Granulate oder andere Partikel in der Mischung verteilt zu erhalten, während sie sich in einem erhitzten und fließfähigen Zustand befindet.
Die Rührer- und Pumpeinrichtung 48 enthält weiterhin eine Pumpe (nicht gezeigt), die einen Einlass in Verbindung mit der Heißschmelzmischung im Inneren des Kessels 38 und einen Auslass in Verbindung mit dem Schlauch 22 aufweist, um erwärmtes Heißschmelzmischmaterial aus dem Kessel 38 in den Schlauch 22 und den Lanze 24 zu pumpen, damit sie aus der Lanze 24 ausgegeben werden kann. Die Heißschmelzmischungs-Pumpe ist bevorzugt eine hydraulisch betriebene Pumpe, die bevorzugt eine Gerotor- oder Zahnradrotor-Konstruktion aufweist, zum Fördern von Heißschmelzmischmaterial aus dem Kessel 38 zum Schlauch 22 und der Lanze 24. Um die Funktion der Aufbringvorrichtung und der Heißschmelzmisch-Pumpe zu steuern, ist bevorzugt eine Steuertafel 49 vorgesehen, die durch den Kessel 38 getragen wird.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Aufbringeinrichtung 20 der Heißschmelzmischung, ist die Heißschmelzmischungs-Pumpe innerhalb des Kessels 38 zwischen einem Paar voneinander beabstandeter Rührer im Kessel 38 angeordnet, um dafür zu sorgen, dass Feststoffe, wie beispielsweise Fasern und dgl., im erwärmten Heißschmelzmischmaterial innerhalb des Kessels 38 verteilt bleiben. Bevorzugt ist der Rührer und die Heißschmelzmisch-Pumpen-Einrichtung 48 konstruiert und angeordnet im Wesentlichen gemäß eines Ausführungsbeispiels einer Pumpen- und Rührereinrichtung, offenbart im US-Patent 4 859 073, dessen Offenbarungsgehalt hiermit ausdrücklich eingeschlossen wird.
Um die Energie zum Betätigen der Heißschmelzmischungs-Pumpe zu liefern, hat die Aufbringvorrichtung 20 einen Hauptantrieb 50, der bevorzugt eine Verbrennungsmaschine 52 enthält, die beispielsweise ein Dieselmotor ist. Alternativ kann der Hauptantrieb 50 ein Benzinmotor, ein Elektromotor, ein hydraulischer Antrieb, ein pneumatischer Antrieb oder eine andere Art einer Energiequelle sein. Wie in 1 gezeigt, ist mit dem Motor 52 wirkungsmäßig verbunden eine hydraulische Strömungsmittelpumpe 54, die eine Einlassleitung 56 und eine Rückkehrleitung 58 in Verbindung mit einem Hydraulikmitteltank 60 aufweist. Um Brennstoff zum Betrieb des Motors 52 zu liefern, weist die Aufbringeinrichtung 20 einen Brennstofftank 62 auf, der durch seinen Tragrahmen 32 getragen wird.
Während des Betriebs treibt der Motor 52 die Hydraulikmittelpumpe 54 an, die Hydraulikmittel unter Druck zur Heißschmelzmischungs-Pumpe liefert, um zu bewirken, dass fließfähiges Heißschmelzmischungsmaterial aus dem Kessel 38 in den Schlauch 22 und die Lanze 24 gepumpt werden kann. Um den Motor 52 während des Betriebs zu kühlen, hat der Motor 52 einen Radiator 64. Um das Hydraulikmittel während des Pumpbetriebs zu kühlen, trägt der Motor 52 bevorzugt ebenfalls einen Hydraulikmittel-Radiator 66.
Um das Aufbringen von Heißschmelzmischung zu steuern, das aus dem Kessel 38 in die Lanze 24 gepumpt und aus der Lanze 24 ausgegeben wird, hat die Lanze 24 einen pistolenähnlichen Dispenser 68 an einem Ende. Um die Heißschmelzmischung aus der Lanze 24 in selektiver Weise auszugeben, hat die Dispenserpistole 68 einen Abzugshebel 70.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Aufbringeinrichtung 20 für Heißschmelzmischung ist der Abzugshebel 70 direkt mit der Pumpe für die Heißschmelzmischung verbunden, um den Pumpenbetrieb zu steuern, um relativ präzise den Fluss des Heißschmelzmischmaterials aus der Lanze 24 zu regulieren. Wenn der Abzugshebel 70 gedrückt ist, schaltet er bevorzugt die Heißschmelzmischungs-Pumpe an, wodurch Heißschmelzmischmaterial veranlasst wird, aus der Lanze 24 auszutreten. Wird er losgelassen, schaltet der Abzugshebel 70 die Pumpe ab, was die Strömung zur Lanze 34 stoppt, wodurch die Strömung der Heißschmelzmischung durch die Lanze 24 und den Schlauch 22 reguliert wird. Bevorzugt kann die Steuereinrichtung, um ein selektives Ausgeben von Heißschmelzmischmaterial auf dieses Weise zu gestatten, konstruiert und angeordnet sein im Wesentlichen gemäß der Steuereinrichtung für eine Schmelzmischungsströmung, die in dem US-Patent 4 692 028 offenbart ist, dessen Offenbarungsgehalt hiermit ausdrücklich eingeschlossen wird.
Um das Heraustropfen von Heißschmelzmischung aus dem Ende der Lanze 24 zu verringern und bevorzugt im Wesentlichen vollständig zu verhindern, hat das Ende der Lanze 24 bevorzugt ein federndes und flexibles Entenschnabel-Ventil 72 (1 und 5), das wegwerfbar ausgebildet sein kann. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann während des Betriebs die Heißschmelzmischungs-Pumpe kontinuierlich betrieben werden, um eine Heißschmelzmischung unter Druck an eine Lanze 24 zu liefern, die einen Dispenser mit einem konventionellen Ventil aufweist, das in ausgewählter Weise geöffnet werden kann, um Heißschmelzmischungsmaterial aus der Lanze 24 auszugeben, und geschlossen werden kann, um das Ausgeben von Heißschmelzmischungsmaterial zu stoppen.
III. Schlauch- und Lanzenkonstruktion
A) Schlauchkonstruktion
Wie in den 1 bis 3 gezeigt, ist der Schlauch 22 in einer Gabel 74 aufgenommen, die durch einen verschwenkbaren Dreharm 76 getragen wird, der am Kessel 38 befestigt ist, um den Benutzer 28 der Aufbringvorrichtung 20 für Heißschmelzmischung zu erlauben, den Schlauch 22 und die Lanze 24 während des Betriebs schneller und einfacher ma növrieren zu können. Der Schlauch 22 ist flexibel und federnd konstruiert und ist an einem Ende mit einem Verbinder verbunden, der vom Kessel 38 nach außen steht, und an seinem anderen Ende mit der Dispenserpistole 68 der Lanze 24.
Wie in den 4 und 4A gezeigt, ist der Schlauch 22 langgestreckt, im Wesentlichen zylindrisch und flexibel, damit die Lanze 24 leicht bewegt und positioniert werden kann, damit ein Benutzer 28 präzise Heißschmelzmischungs-Material 26 an einer gewünschten Stelle auf dem Boden oder einem Straßenbelag ausgeben kann. An einem Ende 104 des Schlauchs 22, in 4 gezeigt, hat der Schlauch 22 einen Gewindeverbinder 80, der abdichtend in einen komplementären Gewindeverbinder (nicht gezeigt) des Kessels 38 passt. An seinem anderen Ende 106 hat der Schlauch 22 einen weiteren Gewindeverbinder 81, mit dem er abdichtend in einen komplementären Gewindeverbinder 110 (5) der Lanze 24 passt.
Der Schlauch 22 weist eine hohle Leitung 82 auf, die durch eine innere Wand 84 mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt definiert ist, die bevorzugt aus umsponnenen, rostfreiem Stahl konstruiert ist, und durch die Heißschmelzmischungsmaterial fließen kann, nachdem es auf oder über seine Fließtemperatur erwärmt wurde. Um das Äußere der inneren Schlauchwand 84 ist eine Silikonschicht 86 geschlungen, die bevorzugt aus einem Silikonband gebildet wurde. Um die Wärmeübertragung vom Heizelement 30 auf das Heizschmelzmischungsmaterial innerhalb der Schlauchleitung 82 zu maximieren, ist das Heizelement 30 in einer spiraligen oder einer im Wesentlichen schraubenförmigen Anordnung sowohl um die Silikonumhüllung 86 als auch die innere Wand 84 des Schlauchs 22 gewickelt. Um eine elektrischer oder anderweitige Isolation des Heizelementes 30 zu unterstützen, gibt es eine weitere Umhüllung 88 aus einem Isolationsmaterial, das bevorzugt ebenfalls ein Silikonband ist. Um die innere Schlauchwand 84 und das Heizelement 30 sowohl thermisch als auch elektrisch zu isolieren, ist die zweite Silikonumhüllung 88 bevorzugt durch eine dickere Schicht eines Isolationsmaterials 90 überdeckt, das bevorzugt beispielsweise eine Schaumisolation mit offenen oder geschlossenen Zellen ist. Um ein federndes und dauerhaftes Äußere zu schaffen, wird die Schicht aus Schaumisolierung 90 durch eine äußere Schicht eines flexiblen, federnden und dauerhaften Materials 92 überdeckt, die bevorzugt ein Gummi ist, der ebenfalls sowohl elektrisch als auch thermische Isolationseigenschaften entwickeln kann. Vorteil hafterweise gestatten die Konstruktion und die Anordnung der verschiedenen Schichten, die den Schlauch 22 aufbauen, den Transport von Heißschmelzmischungs-Material durch den Schlauch 22 mit einer Temperatur über 148,9°C, ohne dass der Benutzer 28 sich verbrennt oder einen elektrischen Schlag erhält.
Der Schlauch 22 ist im Einzelnen in den 10 bis 14 gezeigt. Ein Widerstand gegen den Druck des Strömungsmittels, das innerhalb der Leitung 82 fließt, wird durch eine zylindrische Schicht 240 aus umsponnenen oder gewebtem, rostfreiem Stahl geboten, die mit der Leitungswand 84 in Kontakt steht und diese umgibt. Die Leitungswand 84 besteht aus Tetrafluoräthylen (Teflon) oder ist damit ausgekleidet, das in direkten Kontakt mit der fließenden Heißschmelzmischung während des Betriebs der Aufbringvorrichtung kommt. Die umsponnene, rostfreie Stahlschicht 240 wird von einer Silikonschicht 86 umgeben, die in Kontakt mit ihr steht. Das neue Heizelement 30 ist spiralig um die Silikonschicht 86 geschlungen und erstreckt sich im Wesentlichen über die Länge des Schlauchs 22. Eine Schicht aus Silikonband 88 ist um das Heizelement 30 geschlungen, um dieses festzuhalten. Falls gewünscht, kann die Schaumgummischicht 90 das Heizelement 30 gegen die Silikonschicht 86 ohne Verwendung eines Bandes halten.
Obwohl in den 10 und 12 nur ein Ende des Schlauchs 22 gezeigt ist, können beide Enden des Schlauchs 22 in einem im allgemeinen zylindrischen Metallkragen 242 eingesetzt sein, der um das schützende äußere Gummigehäuse 82 passt. Der Kragen 242 ist in Axialrichtung etwa 7,9375 cm lang und weist eine Klammer 244 auf, die axial aus dem Kragen 242 vorsteht, die um den Verbinder 80 am Ende des Schlauchs 22 geklemmt ist. Der Kragen 242 ist kontinuierlich, zylindrisch, bevorzugt aus Stahl hergestellt, und weist keine Bohrungen oder Löcher auf.
Da das Gehäuse 92 aus Gummi besteht, fehlt irgendeine innere Versteifungsstruktur, die dazu tendiert, einem Verdrehen oder einem Zusammendrücken des Gehäuses 92 zu widerstehen. Darüber hinaus ist es nicht zugkraftaufnehmend während des Betriebs, da es nicht unbewegbar mit irgendeinem anderen Bereich des Schlauchs 22 verbunden, und nicht unbewegbar mit der Leitung 82 oder irgendeinem Verbinder befestigt ist. Es liegt einfach über dem Schaumgummi 90, der die Leitung 82 umgibt.
Die Heizelementverdrahtung 30, und eine Verdrahtung, die zu einem Temperatursensor 122 (4) führt, tritt in den Schlauch 22 zwischen dem Kragen 242 und dem äußeren Gummigehäuse 92 ein. Obwohl in den Fig. nicht gezeigt, hat das Gummigehäuse 92 einen Schlitz oder eine Öffnung benachbart des Verbinders 80, die durch den Kragen 242 abgedeckt ist, was es der Verdrahtung 30 gestattet, weiter radial einwärts in den Schlauch 22 eingesetzt zu werden und um das Silikon 86 geschlungen zu werden, das die Leitung 82 umgibt. Obwohl in den Zeichnungen nicht gezeigt, ist ein flexibles Hochtemperaturband bevorzugt um das äußere des Gummigehäuses 92 unterhalb des Kragens 242 geschlungen.
Wie 14 zeigt, ist der Verbinder 80 ein Rohrübergangsverbinder 80 mit einem Verbinder 246 mit Außengewinde an einem Ende, der sich vom Schlauch 22 nach außen erstreckt, zur Verbindung mit einem Verbinder im Innengewinde (nicht gezeigt) der Lanze 24 oder des Kessels 28. An seinem anderen Ende hat der Übergangsverbinder 80 einen Einsetzverbinder 248, der so konstruiert und angeordnet ist, dass er in das Ende der Leitung 82 eingesetzt werden kann. Gewöhnlich ist der Verbinder mit Innengewinde (nicht gezeigt) der Lanze 24 oder des Kessels 28 ein Teil eines Drehgelenks, das außerhalb des Schlauchs 22 zwischen dem Verbinder 80 und der Lanze 24 und dem Verbinder 81 und dem Kessel 38 angeordnet ist, was es dem Schlauch 22 gestattet, sich relativ zur Lanze 24 und/oder zum Kessel 38 während des Betriebs zu verdrehen. Zwischen dem Gewindeverbinder 246 und dem Einsetzverbinder 248 befindet sich eine rechteckige oder sechseckige Mutter 250, die durch einen Schraubschlüssel oder ein anderes Werkzeug ergriffen werden kann, um das Aufschrauben des Gewindeendes 246 auf den Innengewindeverbinder (nicht gezeigt) oder umgedreht zu unterstützen. Der Verbinder 80 besteht gewöhnlich aus Stahl, Messing, Kupfer oder Aluminium.
Wie zusätzlich in 12 gezeigt, ist der Einsatzverbinder 248 bevorzugt ein Stutzen 252, der zueinander beabstandete, im Wesentlichen koaxiale und radial nach außen stehende Schultern oder Widerhaken 254 aufweist, von denen jede mit der Innenwand 84 der Leitung 82 in Eingriff stehen, wenn sie in die Leitung 82 eingesetzt werden, um einem Abziehen des Verbinders 248 von der Leitung 82 zu widerstehen und dieses bevorzugt zu verhindern. Wenn er in die Leitung 82 eingesetzt wird, ist der Einsetzverbinder 254 so bemessen, dass er einen relativ festen Reibungssitz mit der Leitung 82 bildet, um sei nem Entfernen zu widerstehen. Um seinem Entfernen weiterhin zu widerstehen, ist ein Metallband, ein Streifen oder eine Klemmung (nicht gezeigt) festgezogen oder festgeschrumpft um das Äußere der Wand 86 der Leitung 84, um die Wand 86 in engen Eingriff mit dem Verbinder 248 und seinen Widerhaken 254 zu drücken.
Wie 13 zeigt, ist die Klammer 244 des Kragens 242 um die sechseckige Mutter 250 des Verbinders 80 geklemmt, wodurch sie unbewegbar am Verbinder 80 befestigt wird. Die Mutter 250 des Verbinders 80 ist zwischen einem Paar von gekrümmten Klemmplatten 256 und 258 geklemmt, die relativ fest den Verbinder 80 am Kragen 242 anklemmen. Obwohl in 13 nicht klar gezeigt, ist eine Klemmplatte 256 vollständig vom Kragen 242 zu trennen, und, wie besser in 10 zu sehen, weist ein Paar voneinander beabstandete Durchgangsbohrungen 243 auf. Die Bohrungen 243 sind koaxial mit Gewindebohrungen 245 in der anderen Klemmplatte 258. Die Klemmplatte 258 ist mit dem Kragen 242 verschweißt, um sie fest am Kragen 242 zu befestigen.
Ist der Verbinder 80 zwischen den Klemmplatten 256 und 258 so aufgenommen, dass das Gewindeende 246 sich nach außen vom Ende des Kragens 242 erstreckt, wird eine Kopfschraube oder ein Bolzen 260 durch jede Bohrung 243 in der trennbaren Klemmplatte 246 eingesetzt und in eine koaxiale Gewindebohrung 245 in der Klemmplatte 258 des Kragens eingeschraubt. Sind die Bolzen 260 eingesetzt und festgezogen, klemmen die Platten 256 und 258 fest gegen die Ecken der sechseckigen Mutter 250 des Verbinders 80, was den Kragen 242 fest am Verbinder 80 befestigt.
Wie 12 zeigt, passt der Kragen 242 zwar um das Hartgummigehäuse 92, weist jedoch keinen festen Reibungssitz um das Gehäuse 92 auf und ist am Verbinder 80 so montiert, dass dann, wenn die Schrauben 260 entfernt werden, der Kragen 242 vom Gehäuse 90 relativ leicht und mit relativ wenig Mühe abgezogen werden kann. Der Kragen 242 dient nur zum Minimieren der Biegung des Schlauchs 22 benachbart dem Verbinder 80 im Betrieb. Im Ergebnis fixiert der Kragen 242 das Gehäuse 92 nicht unbeweglich an irgendeinem Verbinder des Schlauchs 22 und sicher nicht am Verbinder 80.
Um das Biegen und Krümmen des Schlauchs 22 benachbart dem Verbinder 80 weiterhin zu verhindern, ist ein Abschnitt mit einer Länge von einem Fuß und einem Durchmesser von zwei Zoll eines zylindrischen Schiffsauspuffschlauchs 262 mit einem relativ festen Reibungssitz über den Kragen 242 gezogen oder am Kragen 242 befestigt, wie in den 10 bis 12 gezeigt. Der Schiffsauspuffschlauchabschnitt 262 besteht aus einem duroplastischen Material, üblicherweise Gummi, der einen schraubenförmigen, metallischen Verstärkungsdraht 264 (11) innerhalb seiner Seitenwand 266 aufweist. Der Schiffsauspuffschlauchabschnitt 262 erstreckt sich nicht über die volle Länge des Schlauchs 22.
Obwohl die Schlauchkonstruktion 22, die in den 10 bis 14 dargestellt ist, einen ziemlichen kommerziellen Erfolg hat, sind Verbesserungen trotzdem wünschenswert. Wenn beispielsweise der Schlauch 22 gezogen wird, wird die Zugspannung über die Länge des Schlauchs 22 von einem Verbinder 80 oder 81 über die Leitung 82 und die eingesponnene Wand 240, die die Leitung 82 umgibt, auf den anderen Verbinder 81 oder 80 übertragen. Da der Kragen 242 das äußere Gummigehäuse 92 und die Schaumgummischicht 90 nicht fest gegen die Verbinder 80 drückt, wird nur ein geringer Anteil der Spannung, wenn überhaupt, über die Schaumstoffschicht 90 und das Gehäuse 92 übertragen. Im Ergebnis der Zugspannung, die nur durch die umsponnene Schicht 240 und die Leitung 82 übertragen wird, kann ein wiederholtes Ziehen am Schlauch 22, wie es gewöhnlich während des Betriebs auftritt, dazu führen, dass die Leitung 82 vollständig aus dem Verbinder 80 oder 81 herausgezogen wird, was zu einem Versagen des Schlauchs 22 führt.
Selbst wenn man annimmt, dass der Kragen 242 fest um das Gehäuse 92 geklammert oder angepasst werden könnte, würde dies trotzdem nicht dazu führen, dass das Gehäuse 92 und/oder die Schaumgummischicht 90 einen großen Anteil der Spannung in der Länge des Schlauchs 22 überträgt, da die Schaumgummischicht 90 porös und hoch komprimierbar ist, und eine geringe Festigkeit gegen Zugspannung aufweist und sich in der Länge des Gehäuses 92 ausdehnt. Im Ergebnis dieser porösen Ausgestaltung würde sich die Schaumgummischicht 90 unter der Kraft des Kragens 242 komprimieren, was es schwierig, wenn nicht unmöglich machen würde, dass der Kragen 242 das Gehäuse 92 fest im Eingriff hält und das Gehäuse 92 unverrückbar an dem Verbinder 80 oder 81 befestigt.
Ein weiteres Problem mit dieser Schlauchkonstruktion 22 liegt darin, dass ein Biegen des Schlauchs 22 irgendwo zwischen den Schiffsauspuffschlauchabschnitten 262 beider Verbinder 80 und 81 bewirken kann, dass die Leitung 82 knickt, was in unerwünschter Weise den Durchfluss der Heißschmelzmischung durch die Leitung 82 verringert oder sogar vollständig stoppt. Gleichermaßen schwerwiegend sind wiederholte Knickungen des gleichen Bereichs der Leitung 82, die die Leitung 82 schwächen und sie immer stärker anfällig gegen ein wiederholtes Abknicken machen bis sie reißt und versagt.
Ein noch weiteres Problem liegt darin, dass der Schlauch 22 sich im Gebrauch verdrehen kann, was ebenfalls die Leitung 82 verdrehen, schwächen oder knicken kann. Ein wiederholtes Verdrehen der Leitung 82 kann letztendlich die Leitung 82 zerreißen, was ein Versagen verursacht.
Noch ein anderes Problem liegt dann, dass das äußere Gehäuse 92 aus einer homogenen Gummiwand besteht, die nur etwa 3,175 mm dick ist und keine versteifende Struktur innerhalb der Seitenwand des Gehäuses aufweist, wodurch der Schlauch relativ anfällig gegen ein Verdrücken ist, sollte eine hohe Last auf den Schlauch 22 aufgebracht werden, so wie es passieren kann, wenn eine Straßenbelagswalze oder ein Straßenbelagsverdichter über den Schlauch 22 fährt. Ist die Last groß genug, kann sie nicht nur das äußere Gehäuse 92 zerdrücken, sie kann ebenfalls die Leitung 82 zerdrücken, so dass die Strömung der Heißschmelzmischung durch die Leitung 82 gehemmt oder vollständig abgesperrt ist, was zum Versagen führt.
Ein Versagen des Schlauchs 22 erfordert jedoch im allgemeinen leider seinen Ersatz, da er nicht länger geeignet ist, Heißschmelzmischungen zu transportieren. Wenn der defekte Schlauch 22 relativ neu ist, wird der Austausch unter Garantie durchgeführt, was in unerwünschter Weise die Garantiekosten merklich erhöht. Selbst wenn ein defekter Schlauch 22 repariert werden kann, ist es noch kostenaufwendig, da eine Schlauchreparatur ein arbeitsintensiver Prozess ist.
Die 15 bis 18 zeigen eine neue Schlauchkonstruktion 22' der vorliegenden Erfindung zum Transportieren von erwärmten, fließfähigen Materialien, wie beispielsweise bevorzugt ein Heißschmelzmischungsmaterial, das zumindest teilweise aus einem Material auf Petroleumbasis oder aus Materialien besteht, die ohne Beschränkung enthalten erhitzten, fließfähigen Teer, Bitumen, Asphalt oder ein anderes geeignetes fließfähiges Material, das erwärmt wird, um es fließfähig zu machen und das in heißem Zustand auf ein Objekt als Teil eines Behandlungsvorgangs oder eines Reparaturvorgangs aufgebracht wird. Während die Schlauchkonstruktion der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, um konventionelle Heißschmelzmischung aufzubringen, kann sie ebenfalls verwendet werden, um einen Heißkleber, ein heißes Polymer, ein heißes Elastomermaterial, ein heißes thermoplastisches Material und ein heißes thermoaushärtbares Material aufzubringen, die fließfähig werden, wenn sie erhitzt werden, und die erhitzt werden müssen in einen strömungsmittelähnlichen Zustand, bevor sie auf ein Objekt als Teil eines Herstellungs- oder Reparaturvorgangs aufgebracht werden. Obwohl der Schlauch 22' der vorliegenden Erfindung zum Transportieren erwärmter fließfähiger Mischungen gut geeignet ist, ist er ebenfalls geeignet zum Transportieren eines erwärmten, fließfähigen Materials, das nur aus einer einzigen Komponente, einem einzigen Material, einer einzigen chemischen Substanz, einer einzigen chemischen Zusammensetzung oder eines anderen erwärmbaren, fließfähigen Materials, die keine Mischung aus Materialien ist.
Wie in den 15 bis 18 gezeigt, hat der neue Schlauch 22' eine langgestreckte, innere, flexible, versteifende Rohrleitung 270, durch die das erwärmte, fließfähige Material fließt, die so konstruiert und angeordnet ist, dass sie flexibel ist, so dass der Schlauch 22' während der Verwendung gebogen werden kann, während die Biegung der strömungsmitteldichten Leitung 82 auf einen Krümmungsradius begrenzt ist, der nicht kleiner als etwa 25,4 mm ist, um das Ausbilden von Knicken in der Leitung 82 und der Rohrleitung 270 zu verhindern. Bevorzugt ist die flexible Rohrleitung 270 so konstruiert, dass sie nicht über sich selbst gebogen werden kann, insofern, dass ein Bereich der Rohrleitung 270 über einen anderen Bereich der Rohrleitung 270 an der Stelle gefaltet wird, wo die Rohrleitung 270 gebogen wird, um ein Knicken zu verhindern.
Wie in 15 gezeigt, ist die flexible, versteifende Rohrleitung 270 bevorzugt eine schraubenförmig in sich verbundene, flexible Aluminiumleitung konventioneller Konstruktion, die auch aus Stahl, Kupfer oder anderem Material gefertigt werden kann, das undurchlässig gegen das erwärmte fließfähige Material ist, das durch sie während des Be triebs hindurchfließt. Bevorzugt ist die Rohrleitung 270 aus Aluminium konstruiert, so dass sie fest, verdrückungsfest, korrosionsfest, verknickungsfest ist und trotzdem ein geringes Gewicht aufweist.
Die Rohrleitung 270 ist bevorzugt aus einem einzigen, kontinuierlichen, langgestreckten Streifen 272 aus einem relativ dünnen, jedoch im allgemeinen steifen Material hergestellt, und weist einen Flansch 274 auf, der sich in einer Richtung an einer Kante des Streifens 272 nach außen erstreckt, und enthält einen weiteren Flansch 276, der sich in Gegenrichtung entlang der äußeren Kante nach außen erstreckt, die ineinander eingreifen, wenn der Streifen 276 schraubenförmig gewickelt ist, und der Flansch 274 mit einem benachbarten Flansch 276 eines benachbarten Bereichs des Streifens 727 in Eingriff tritt, um eine im Wesentlichen zylindrische Röhre 270 zu bilden, die flexibel und axial zusammendrückbar ist, jedoch einen exzellenten Widerstand gegen ein Zerquetschen bietet. Um das axiale Zusammendrücken der Rohrleitung 270 zu begrenzen, wobei ihr Quetschwiderstand weiter erhöht wird, hat der Streifen 272 einen im Wesentlichen U-förmigen, radial nach außen vorstehenden Steg 278 zwischen den Flanschen 274 und 276, und einen flachen Bereich 280 entlang des Steges 278. Die Breite der Abflachung 280 zusammen mit der ineinander greifenden Flanschkonstruktion der Rohrleitung 270 dient der Kontrolle des Ausmaßes, um den die Röhre 270 gebogen werden kann, während sie ebenfalls begrenzt wie viel sie in Axialrichtung komprimiert und expandiert werden kann.
Bevorzugt hat die flexible Rohrleitung 270 aus Aluminium einen äußeren Durchmesser zwischen etwa 12,573 und etwa 12,446 mm, so dass die Heißschmelzmischung relativ ungehindert hindurchfließen kann. Bevorzugt hat die Rohrleitung 270 eine Steghöhe von zwischen etwa 1,5875 mm und etwa 0,79375 mm und eine Wandstärke von etwa 1 mm. Die Rohrleitung 270 ist innerhalb der Leitung 82 aufgenommen und kann axial relativ zur Leitung 82 während des Betriebs bewegt werden. Obwohl jedes Ende der Rohrleitung 270 benachbart jedem Ende der Leitung 82 durch einen Reibungssitz befestigt, zwischen der Leitung 82 und dem Verbinder 80 eingeklemmt oder in irgendeiner anderen Weise befestigt werden kann, so dass sich jedes Rohrleitungsende nicht relativ zur Leitung 82 an oder benachbart ihres Endes bewegen kann, ist sie bevorzugt nicht an jedem Ende befestigt.
Während des Zusammenbaus wird, da die Rohrleitung 270 axial komprimierbar ist, eine Länge der Rohrleitung, die länger als die axiale Länge der Leitung 82 ist, teleskopisch gleitend in die Leitung 82 eingesetzt, so dass sie innerhalb der Leitung 82 schwimmt. Wenn beispielsweise die gewünschte Länge des Schlauches 22' (und der Leitung 82) bei 4,2672 oder 4,572 m liegt, wird bis zu 6,7956 der Rohrleitung 270 in die Leitung 82 gesteckt. Wo die Leitung 82 3,048 m lang ist, wird etwa 4,1148 m der Rohrleitung 270 in die Leitung 82 gesteckt. In dem man die Rohrleitung 270 axial komprimiert, verhindert man ein Ausknicken, indem man den Krümmungsradius jeder Biegung der Rohrleitung 270 begrenzt.
Die Leitung 82 ist bevorzugt aus Tetrafluoräthylen (TEFLON) oder irgendeinem anderen geeigneten polymeren Material konstruiert oder damit ausgekleidet, kann jedoch auch aus einem anderen flexiblen und federnden, synthetischen, plastischen oder elastischen Material, wie beispielsweise Nylon, Polyurethan, Polyäthylen, einem plastischen oder einem anderen Material, das relativ undurchlässig für das erwärmte, fließfähige Material ist, das durch die flexible Rohrleitung 270 fließt, konstruiert werden. Bevorzugt ist die Leitung 82 undurchlässig gegen Erdölprodukte, Teer, Bitumen und Asphalt. TEFLON ist das bevorzugte Material für die Konstruktion der Leitung 82, da es flexibel, relativ undurchlässig gegen kommerziell erhältliche Heißschmelzmischungen ist, einen relativ geringen Strömungswiderstand bietet und beständig gegen Temperaturen oberhalb 350°F ist, was es besonders gut geeignet für die Leitung von fließfähiger Heißschmelzmischung macht, die ähnlich hohe Temperaturen aufweist. In einer beispielhaften, bevorzugten Ausführungsform hat die Leitung 82 einen inneren Durchmesser von etwa 19.05 mm, so dass sie die Rohrleitung 270 aufnehmen kann, so dass es dazwischen einen gleitenden oder losen Sitz gibt, und weist eine Wandstärke von etwas größer als etwa 0,79375 mm auf. Zwischen den Enden der Rohrleitung 270 und der Leitung 82 gestattet es der gleitenden oder lose Sitz, dass die Rohrleitung 270 sich relativ zur Leitung 82 während des Biegens bewegt, um das Biegen sowohl der Rohrleitung 270 als auch der Leitung 82 im Wesentlichen gemeinsam zu erleichtertn.
Bevorzugt hat die Leitung 82 eine äußere Schale oder Hülse 282, die aus einem gewebten oder umsponnenen Material besteht, das konstruiert und angeordnet ist, um den Druckwiderstand der Leitung 82 gegen Strömungsmittel oder fließfähiges Material zu verbessern, das durch die Rohrleitung 270 und/oder die Leitung 82 fließt. Obwohl die Hülse 282 aus Stahl oder einer Stahllegierung konstruiert sein kann, wie beispielsweise ein gewebter oder umsponnener rostfreier Stahl, ist sie bevorzugt aus gewebtem oder umsponnenen Nylon oder einem anderen geeigneten synthetischen Material hergestellt, das gegen hohe Temperaturen und ebenso gegen einen Bruch widerstandsfähig ist. Durch diese Konstruktion verleiht die Hülse 282 der Leitung 82 eine erhöhten Bruchwiderstand.
Wenn der Schlauch 22' zum Beheizen während des Betriebs ausgebildet ist, werden die Heizelementdrähte 30 bevorzugt direkt um die Hülse 282 gewickelt. Um die Verdrahtung 30 gegen die Hülse 282 zu halten, ist eine Druckschicht 284 über der Verdrahtung 30 vorgesehen, die bevorzugt ein Silikonband 284 umfasst. Wenn dies gewünscht ist, können jedoch auch die Heizelementdrähte 30 um eine Silikonschicht oder ein ähnliches Material gewickelt werden, das die Hülse 282 umgibt. Obwohl der Schlauch 22' der vorliegenden Erfindung gut geeignet ist zur Verwendung mit dem neuen Dreiphasen-Heizelementsystem, wie es hier offenbart ist, kann er auch mit einem einphasigen Heizelement oder einer anderen Art von Schlauchheizung verwendet werden.
Was die Enden des Schlauchs 22' betrifft, ist ein repräsentatives Ende 286 des Schlauchs 22' in 15 gezeigt. Das Schlauchende 286 nach 15 ist im Wesentlichen das gleiche wie sein gegenüberliegendes Ende (nicht gezeigt), außer dass das gegenüberliegende Schlauchende ohne die Heizelementverdrahtung 30, die den Schlauch 22' verlassen oder in ihn eintreten, konstruiert werden kann. Wie in 15 gezeigt, ist in jedes Ende des Schlauchs 22' eine Verbindungseinheit 287 versenkt, die einen Übergangsverbinder 80 und einen Drehverbinder 288 umfasst.
Wie in 17 gezeigt, ist der Verbinder 80' im Wesentlichen der gleiche wie der Verbinder 80 gemäß 14. Bevorzugt ist er nahezu identisch und wird demzufolge nicht weiter hier beschrieben. Der Verbinder 80' ist ferner axial in den Schlauch 22' eingesetzt, wie er dies in den Schlauch 22 ist, um einen Drehverbinder 288 innerhalb des Schlauchs 22' aufzunehmen. Indem man den Drehverbinder 288 versenkt, trägt man dazu bei, dass man den Drehverbinder 288 isoliert, wodurch man die Wärmeverluste aus dem Heißmi schungsmaterial, das durch den Drehverbinder 288 fließt, verringert. Indem man den Wärmeverlust verringert, ist weniger Energie erforderlich, um die Temperatur der Strömung der Heißschmelzmischung durch den Schlauch 22' aufrechtzuerhalten, und man trägt weiterhin dazu bei, die Strömungsrate des Heißschmelzmischungsmaterials durch den Schlauch 22' zu maximieren.
Wie 15 zeigt, ist das mit Widerhaken versehene Ende 248' des Verbinders 80 flüssigkeitsdicht im Ende der Leitung 82 aufgenommen, wobei das axial äußere Ende des mit Widerhaken versehenen Endes 248' bevorzugt benachbart oder anschlagend an ein Ende der flexiblen Rohrleitung 270 ist. Um die Leitung 82 am Verbinder 80' zu halten, ist eine Druckhülse 290 aus Metall um die Leitung 82 geklammert oder geschrumpft, die die Leitung 82 in einen engen, dichten Kontakt mit einem Bereich des Verbinderendes 248' drückt.
Wie 18 zeigt, ist der Drehverbinder 288 so konstruiert, dass er eine Drehung des Schlauchs 22' an jedem Ende relativ entweder zur Lanze 24 oder zum Kessel 28 gestattet oder zu einem Verbinder der Lanze 83 oder des Kessels 38. Indem man den Schlauch 22' gestattet, sich zu drehen, wird das Verwinden des Schlauchs 22' minimiert, was weiterhin dazu beiträgt, sowohl die Leitung 82 als auch die Rohrleitung 270 gegen Verknicken und Abreißen zu schützen.
Der Drehverbinder 288 hat ein äußeres Gehäuse 292 mit einem Innengewindeverbinder 294 an einem Ende, der auf das mit Außengewinde versehene Ende 246' des Verbinders 80 aufgeschraubt wird. Ein Außengewindeverbinder 296 erstreckt sich von der Innenseite des Drehverbindergehäuses 292 nach außen und ist konstruiert und angeordnet, um sich relativ zum Gehäuse 292 zu drehen, und wird bevorzugt in einen Innengewindeverbinder entweder an der Lanze 24 oder dem Kessel eingeschraubt. Der Außengewinde-Drehverbinder 296 weist eine rechteckige oder sechseckige Mutter 298 auf, die benachbart dem Gehäuse 292 angeordnet ist, das außerhalb des Schlauchs 22' angeordnet ist, so dass sie durch einen Schraubenschlüssel oder ein anderes Werkzeug ergriffen werden kann, um ihn zu drehen, damit er in den Innengewindeverbinder der Lanze 24 oder des Kessels 38 ein- oder ausgeschraubt werden kann.
Um eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen einem Bereich 300 des Gewindedrehverbinders 296, der innerhalb des Drehverbindergehäuses 292 aufgenommen ist, und dem Gehäuse 292 zu schaffen, hat der Verbinder 296 eine Fett- oder Staubdichtung 301 zwischen ihm und dem Gehäuse 292, die bevorzugt einen O-Ring 302 aus BUNA-N oder einem ähnlichen geeigneten Dichtmaterial enthält. Um das Drehen des Verbinders 296 relativ zum Gehäuse 292 zu erleichtern, ist eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Kugellagern 304 zwischen dem Verbinder 296 und dem Gehäuse 292 vorgesehen, die bevorzugt aus Chrom oder einem anderen geeigneten Lagermaterial hergestellt sind. Um weiterhin eine Dichtung zu schaffen, weist der Drehverbinder 288 ein Paar axial voneinander beabstandeter O-Ringe 306 auf, bevorzugt hergestellt aus HYTREL oder einem ähnlichen Material, die einen weiteren O-Ring 308 einschließen, der aus einem geeigneten Dichtmaterial hergestellt ist, das bevorzugt AFLAS oder VI-TON ist.
Um zu verhindern, dass sich der Verbinder 296 vom Gehäuse 292 trennt, während seine Drehung relativ zum Gehäuse 292 gestattet ist, kann das Gehäuse 292 mit einer sich radial einwärts erstreckenden Feststellschraube oder einem Bolzen (nicht gezeigt) versehen sein, die in einer komplementären Nut (nicht gezeigt) in der äußeren Oberfläche des inneren Verbinderbereichs 300 sitzt, die sich um den Umfang des Verbinderbereichs 300 erstreckt, und ist bevorzugt damit versehen. Bevorzugt bestehen sowohl das Gehäuse 292 als auch der Gewindeverbinder 296 des Drehverbinders 286 aus Stahl, der mit Zink plattiert ist, so dass er geeignet ist für das Aufbringen von Hydrauliköl, was ihn gut geeignet macht für Heißschmelzmischungsmaterialien.
Um die Zugkraft beim Ziehen des Schlauchs 22' von der inneren Leitung 82 wegzuleiten, weist der Schlauch 22' ein hohles und im Wesentlichen zylindrisches, äußeres Schutzgehäuse 310 auf, das sich von einem Ende des Schlauchs 22' zum gegenüberliegenden Ende des Schlauchs 22' erstreckt, und das unbeweglich an jedem Ende des Schlauchs 22' mit der Verbinderanordnung 287 verbunden ist, indem es entweder mit dem Drehverbindergehäuse 292 oder der Mutter 250' des Verbinders 80' oder beiden verbunden ist.
Bevorzugt besteht das Gehäuse 310 aus einem dauerhaften, federnden und mindestens etwas flexiblen Material, das bevorzugt widerstandsfähig gegen relativ hohe Temperaturen über etwa 148,9°C ist. Bevorzugt umfasst das Gehäuse 210 eine einzige, kontinuierliche, im Wesentlichen zylindrische Seitenwand 312, hergestellt aus einem Duroplastmaterial, das dauerhaft ist, so dass es sowohl einem Schleifen entlang des Straßenbelags widerstehen kann, als auch beständig gegen Abrieb, Schnitte und Scharten ist, die im Gebrauch auftreten können. Bevorzugt ist das Gehäuse 210 so konstruiert und angeordnet, dass es ein Biegen der Leitung 82 auf sich selbst begrenzt, so dass sie nicht mit einem Krümmungsradius von weniger als 38,1 mm gebogen werden kann.
Bevorzugt besteht die Gehäuseseitenwand 312 aus Gummi, wie beispielsweise einem PVC-Gummi (eine Mischung aus Acrylnitril-Butadein-Gummi und Polyvinylchlorid) oder dgl., und kann mit einer relativ dünnen Lage von schraubenförmig gewebtem Textilmaterial um ihre Oberfläche laminiert werden. Wenn eine höhere Temperaturresistenz erwünscht ist, kann die Gehäusewand aus Neoprengummi bestehen. Ein Gehäuse 310 dieser Konstruktion ist relativ steif, jedoch flexibel, um zu gestatten, dass der Schlauch 22' in begrenzter Weise gebogen werden kann, während verhindert wird, dass der Krümmungsradius der Schlauchbiegung zu schmal wird, um ein Knicken der Leitung 82 zu verhindern.
Um einem extremen Biegen und Zusammenquetschen des Gehäuses 310 zu widerstehen, ist das Gehäuse 310 bevorzugt mit einem kontinuierlichen und im Wesentlichen schraubenförmigen Draht 314 verstärkt, der in die Gehäuseseitenwand 312 eingebettet ist. Bevorzugt ist der Draht 314 aus einem Federstahl, einem rostfreien Stahl oder einem anderen steifen Material hergestellt, um das Gehäuse 310 zu unterstützen, einem Biegen und Zerquetschen des Gehäuses 310 zu widerstehen, um dadurch die Leitung 82 und die Rohrleitung 270 gegen ein Zusammenquetschen zu schützen.
Wie in 15 gezeigt, umgibt das Gehäuse 310 sowohl den Verbinder 80' als auch den Drehverbinder 288, was dazu beiträgt, diese zu isolieren. Bevorzugt ist der innere Durchmesser des Gehäuses 310 größer als der äußere Durchmesser der Leitung 82, selbst wenn das Heizelement 30 darum gewickelt wurde, so dass hier ein ringförmiger, isolierender Luftspalt 316 besteht zwischen der Außenseite des Silikonbandes 284 und der Innenseite des Gehäuses 310. Falls gewünscht, kann ein Isolationsschaum oder ein anderes isolierendes Material im Spalt 316 vorgesehen sein.
In einer beispielhaften, bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse 310 ein Schlauch einer Faltenbalgart mit einem inneren Durchmesser von etwa 31,75 mm und einer Wandung 312, die eine Dicke von etwa 4,7625 mm aufweist, und ist mit einem eingebetteten integralen schraubenförmigen oder spiraligen Verstärkungsdraht 314 versehen, bei dem benachbarte Drahtschlaufen 314 axial um etwas mehr als etwa 9,652 mm beabstandet sind. Beispielsweise kann ein geeignetes Gehäuse 310 ein Schlauch sein, der konstruiert wurde gemäß SAE-Standard J 1527, und der weiterhin den Erfordernissen an Schiffsschläuche gemäß U.S. Coast Guard Type B-2 genügt. Bevorzugt ist das Gehäuse 310 ein Schiffsbrennstoff- oder -abgasschlauch mit den oben beschriebenen Abmessungen und genügend den oben beschriebenen Standards und/oder Grenzdaten. Bevorzugt ist das Gehäuse 310 ein Schiffsbrennstoff- oder -abgasschlauch vom Faltenbalgtyp. Wenn gewünscht, kann das Gehäuse 310' ebenfalls ein konventioneller Benzinschlauch aus mit Stahl schraubenförmig verstärktem Gummi oder ein Benzingummischlauch vom Faltenbalgtyp von ähnlicher Konstruktion sein.
Vorteilhafterweise ist ein Gehäuse 310 dieser Konstruktion strömungsmitteldicht, robust, dauerhaft, federnd, flexibel, resistent gegen Knicke, resistent gegen Verquetschen, relativ undurchlässig für die meisten Chemikalien und verwindungsresistent, um ein Verknicken und Reißen der Leitung 82 darin zu verhindern, während gleichzeitig eine Schlauchspannung von der Leitung 82 weggeleitet wird, was dazu beiträgt, zu verhindern, dass die Leitung 82 vom Verbinder 248' abgezogen wird.
Das äußere Schutzgehäuse 310 ist unbeweglich an jedem Ende am Drehverbindergehäuse 292 befestigt. Obwohl das Gehäuse 310 durch Klebstoff mit dem Drehverbindergehäuse 292 verbunden werden kann oder am Gehäuse 292 unter Verwendung eines oder mehrerer Befestigungsmittel (nicht gezeigt) befestigt werden kann, ist das Gehäuse 310 bevorzugt strömungsmitteldicht am Gehäuse 292 durch einen äußeren Metallkragen 318 befestigt, der das Gehäuse 310 gegen das Gehäuse 292 drückt. Bevorzugt ist der Kragen 318 um das Gehäuse 310 und das Gehäuse 292 benachbart dem Drehverbinder 296 geschrumpft, was das Gehäuse 310 in engen, dichten Kontakt mit dem Drehverbin dergehäuse 292 drückt. Durch diese dichte geschrumpfte Konstruktion wird keiner der Verbinder 80' und 288 vom Gehäuse 210 während des Betriebs abgezogen, was dazu führt, dass die Zugkräfte (Schlauchspannung) primär entlang des Gehäuses 210 zu den Verbindern 288 und zurück übertragen werden, wodurch der Anteil der Kraft, der auf und durch die Leitung 82 übertragen wird minimiert wird.
Bevorzugt kann ein Ende des Kragens 318 nach unten gekrümmt werden, so dass er eine Lippe 320 um das Ende des Gehäuses 310 bildet. Wenn gewünscht, kann die Lippe 320 sich radial einwärts über das axiale Ende des Drehverbindergehäuses 292 erstrecken, so dass es sich mit den Ende des Gehäuses 292 überlappt, um einem Abziehen des Gehäuses 292 vom Gehäuse 310 entgegenzuwirken.
Der Kragen 318 besteht bevorzugt aus einem Metall, das bevorzugt Stahl ist. Wenn gewünscht, kann der Kragen 318 jedoch aus Kupfer, Messing, Aluminium oder einem anderen geeigneten Metall oder einem nicht metallischen Material hergestellt sein. Beispielsweise kann der Kragen 318 aus einem wärmeschrumpffähigen Material hergestellt sein, das fest um das Gehäuse 310 und das Drehgehäuse 292 geschrumpft ist.
Damit die Verdrahtung für das Heizelement und den Temperatursensor um die innere Leitung 82 herum eingesetzt werden kann, hat das Gehäuse 310 ein Durchgangsloch 320, durch das sich die Verdrahtung erstreckt. Um zu verhindern, dass die flexible Bewegung des Gehäuses 310 das Gehäuse 310 an oder um das Loch 320 abreißt, erstreckt sich der Kragen 318 axial über und um das Loch 320, wie dies in 15 gezeigt ist, um den Anteil der Bewegung und der Biegung, die das Gehäuse 310 nahe dem Loch 320 vornehmen kann, zu begrenzen, um dadurch eine Spannungsentlastung am Gehäuse 310 vorzusehen. Um die Verdrahtung 30 aufzunehmen, hat der Kragen 318 selbst eine Durchgangsbohrung 322, durch die die Verdrahtung 30 ebenfalls hindurchtritt.
Beim Zusammenbau wird die Leitung 82 auf Größe geschnitten und der Verbinder 80' wird in die Leitung 82 eingesetzt. Danach wird die flexible Rohrleitung 270 in die Leitung 82 eingesetzt, bevorzugt bis ihr axiales Ende am oder benachbart dem Ende des Einsetzverbinders 248' des Verbinders 80' anschlägt. Danach wird der Verbinder 81 am anderen Ende der Leitung 82 befestigt, und schließt die Rohrleitung 270 ein. Der Drehver binder 288 wird am Gewindeende 246' des Verbinders 80' befestigt und die Leitung 82 wird in das Gehäuse 310 eingesetzt. Bevor die Leitung 82 in das Gehäuse 310 eingesetzt wird, wird sie mit der Heizelementverdrahtung 30 umhüllt. Jedes Ende des Gehäuses 310 wird am Drehgehäuse 292 durch den Kragen 318 befestigt, was zu einem Hochtemperaturschlauch 22' führt, der fertig zur Verwendung ist.
Nachdem der Schlauch 22' zusammengesetzt wurde, wird er an einem Ende bevorzugt an einem im Wesentlichen stationären Objekt befestigt, wie beispielsweise dem Kessel 38, und mit seinem anderen Ende an einem Objekt, das während der Benutzung manövrierbar sein kann und gewöhnlich manövrierbar ist, wie beispielsweise die Lanze 24. Wenn gewünscht, können zwei oder mehr Schläuche 22' gekoppelt werden, um einen Schlauch mit größerer Länge herzustellen.
Im Betrieb fließt fließfähig erhitztes Heißschmelzmischungsmaterial durch das Innere der flexiblen Rohrleitung 270 von einem Ende des Schlauchs 22' zum anderen Ende des Schlauchs 22'. Wenn der Schlauch 22' verdreht wird, gestatten eines oder mehrer Drehgelenke 288 an jedem Ende des Schlauchs 22', dass sich der Schlauch 22' relativ entweder zur Lanze 24 oder zum Kessel 38 oder zu beiden verdreht, was verhindert, dass sich der Schlauch 22' in sich zu stark verwindet, wodurch ein Knicken und ein Zusammenfallen der Leitung 82 verhindert wird. Das Gehäuse 310 widersteht inhärent auch dem Verwinden des Schlauchs 22' und der Leitung 82.
Wenn der Schlauch 22' gebogen wird, widersteht das Gehäuse 310 in zunehmendem Maße der Biegung, was dazu beiträgt, den Schlauch 22' daran zu hindern, dass er einen so kleinen Krümmungsradius erreicht, dass die Leitung 82 knickt. Zusätzlich zum Widerstand gegen Biegung, den das Gehäuse 310 bietet, widersteht die flexible Rohrleitung 270 innerhalb der Leitung 82 einem Biegen weiterhin in der gleichen Weise.
Wenn der Schlauch 22' von außen radial nach innen durch eine äußere Quetschkraft zusammengedrückt wird, widersteht die mit Draht verstärkte Konstruktion der Gehäuses 310 einem Quetschen des Gehäuses 310, wodurch auch die Leitung 82 und die Rohrleitung 270 darin geschützt sind. Sollten das Gehäuse 310 zusammengequetscht werden, so dass es die Leitung 82 berührt, bietet die Rohrleitung 270 eine weiteren Quetschwiderstand für die Leitung 82.
Wenn der Schlauch 22' gezogen wird, wird der größte Teil, wenn nicht nahezu die gesamte Schlauchspannung und dadurch die Streckung von einem Ende des Schlauchs 22' entlang des Gehäuses 310 auf das andere Ende des Schlauchs 22' übertragen, da das Gehäuse 310 starr an beiden Enden mit den Drehgehäusen 292 verbunden ist und die Drehgehäuse 292 starr mit dem Kessel 38 und der Lanze 24 verbunden sind. Bevorzugt wird die tatsächlich während des Streckens des Schlauchs 22' auf die Leitung 82 aufgebrachte Zugspannung auf vorteilhafte Weise durch diese neue Schlauchkonstruktion minimiert, da der Großteil, wenn nicht nahezu die gesamte Zugspannung um die Leitung 82 zu den Endverbindern 288 übertragen werden, wodurch jedes Ende der Leitung 82 dagegen geschützt ist, jemals vom Verbinder 82 abgezogen zu werden.
III. Neues Heizelement
Um zu verhindern, dass die Heißschmelzmischung innerhalb des Schlauchs 22 sich während des Betriebs im Schlauch 22 verfestigt, ist das Heizelement 30 koaxial in einer spiraligen oder schraubenförmigen Anordnung um die innere Wand 82 des Schlauchs 22 herumgewickelt. Das Heizelement 30 besteht aus einem Strang 94 mit drei Drähten 96, von denen jeder während des Betriebs Strom führt, um Wärme zu erzeugen, um das Heißschmelzmischungsmaterial innerhalb der Leitung 82 des Schlauchs zu erwärmen. Das Dreidraht-Heizelement 30 ist ein Dreiphasen-Heizelement zum Leiten eines Dreiphasenstroms, um die Heißschmelzmischung innerhalb des Schlauchs 22 effektiver zu erhitzen. Wie in den 4 und 4B zu sehen, hat der Heizelementstrang 94 einen ersten Draht 98 zum Übertragen einer Phase des Dreiphasen-Heizstroms, einen zweiten Draht 100 zum Übertragen einer weiteren Phase des Dreiphasen-Heizstroms und einen dritten Draht 102 zum Übertragen einer weiteren Phase des Dreiphasen-Heizstroms.
Wie 4B zeigt, ist das äußere Strangmaterial, um einen Übertritt der Elektrizität zwischen den Drähten 98, 100 und 102 während des Betriebs zu verhindern, aus einem elektrisch isolierenden Material 132 hergestellt, das bevorzugt gleichzeitig jeden Draht von den anderen Drähten beabstandet, um zusätzlich eine Kurzschlussleitung zu verhin dern. Der Strang 94 hat bevorzugt eine im allgemeinen langgestreckte und längliche Querschnittsfläche mit einer oberen Fläche 134, einer Bodenfläche 136 und einem Paar von Seiten 138, der so konstruiert und angeordnet ist, dass seine Breite mindestens geringfügig größer als seine Dicke ist. Um die Wärmeübertragung von den Drähten 98, 100, 102 zum Schlauch 22 und zum durch den Schlauch 22 fließenden Heißschmelzmischungsmaterial zu maximieren, ist der Strang 94 um den Schlauch 22 so herumgewickelt, dass eine seiner langgestreckten Oberflächen, 134 oder 136, in Kontakt mit dem Schlauch 22 stehen. Bevorzugt ist der Strang 94 um den Schlauch 22 so herumgewickelt, dass seine im Wesentlichen flache Bodenfläche 136 in Kontakt mit der Silikonschicht 86 steht, die die innere Schlauchwand 84 überlagert und gegen die innere Schlauchwand 84 stößt. Auf diese Weise wird die durch alle drei Drähte 98, 100 und 102 erzeugte Wärme effektiv über die Silikonschicht 86, die innere Schlauchwand 84 und zum Heißschmelzmischungsmaterial übertragen, das durch den Schlauch 22 fließt, um dazu beizutragen, dass das Material in einem fließfähigen Zustand bleibt.
Um die gewünschte Wärmeströmung entlang der Länge des Schlauchs 22 zu schaffen, um ein Verfestigen zu verhindern, liegt der Abstand a zwischen benachbarten Schlaufen oder Wicklungen des Strangs 94 bei etwa 19,05 mm. Alternativ kann der Strang 94 um den Schlauch 22 so gewickelt werden, dass der Abstand a zwischen benachbarten Schlaufen oder Wicklungen zwischen etwa 12,7 mm bis etwa 25,4 mm liegt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden der Heizelementstrang 94, die Drähte 98, 100 und 102, der Abstand a zwischen benachbarten Schlaufen des Strangs 94 und der Dreiphasenstrom, der auf den Strang 94 aufgebracht wird, so ausgewählt, dass sie einen Wärmefluss von etwa 0,5425 W/cm² liefern.
Jeder Draht 98, 100 und 102 des Strangs 94 besteht aus einem elektrisch leitenden Material und weist einen ausreichenden Widerstand gegen einen elektrischen Strom auf, dass er bei dem Durchtritt von Strom durch den Heizelementedraht Wärme erzeugt. Bevorzugt besteht jeder Draht 98, 100 und 102 aus einem Widerstandskupfermaterial, einem Nickelchrom-Material, einer Eisen-Nickelchrom-Aluminium-Legierung oder einem anderen elektrisch leitenden Material mit einem elektrischen Widerstand, das Wärme beim Anlegen eines elektrischen Stroms erzeugt. Bevorzugt besteht jeder Draht 98, 100 und 102 aus mit TEFLON beschichtetem Kupfer und kann einen Drahtdurchmesser vom 18er Kaliber aufweisen.
Bevorzugt ist die Konstruktion und die Anordnung des Heizelementes 30 derart, dass jeder Draht 98, 100 und 102 des Heizelementstrangs 94, der um den Schlauch 22 gewickelt ist, Wärme erzeugt, wenn ein Drehstrom am Heizelement 30 angelegt wird. Bevorzugt ist kein neutraler oder Rückkehrdraht erforderlich, so dass alle Drähte 98, 100 und 102 des Heizelementes 30 Wärme erzeugen, um das Heißschmelzmischungsmaterial innerhalb des Schlauchs 22 und der Lanze 24 effektiver zu erwärmen. Im Ergebnis wird der wärmeerzeugende Oberflächenbereich pro Längeneinheit des Heizelementestrangs 94 maximiert, verglichen mit einem Einzelphasen-Heizelementstrang.
Am Kesselende 106 des Schlauchs 22 steht das Eingangsende 112 des Heizelementestrangs 94 bevorzugt in elektrischer Verbindung mit einer Drehstrom-Energiequelle 114 (1) zum Aufnehmen eines elektrischen Dreiphasenstroms von der Energiequelle 114. Wie zusätzlich in 5 gezeigt, ist am Lanzenende 108 des Schlauchs 22 der Strang 94 bevorzugt über einen Verbinder 116 mit dem Heizelement 30 der Lanze 24 verbunden. Da ein Erwärmen nicht notwendig ist, wo der Strang 94 zwischen der Lanze 24 und dem Schlauch 22 freiliegt, hat der Strang 94 bevorzugt einen nicht heizenden Bereich 118 zwischen der Lanze 24 und dem Schlauch 22, der bevorzugt aus einem Kupferdraht mit größerem Durchmesser hergestellt ist, der ein Kupferdraht mit einem Kaliber von 15 oder dicker sein kann.
Alternativ kann der Heizelementstrang 94 hergestellt und angeordnet sein, dass er am oder benachbart dem Lanzenende 108 des Schlauchs 22 endet, wie dies das Bezugszeichen 120 (4) zeigt, wenn es nur notwendig ist, den Schlauch 22 und nicht die Lanze 24 während des Betriebs zu erwärmen. Wenn der Heizelementstrang 94 am Lanzenende 108 endet, werden alle drei Drähte 98, 100 und 102 miteinander verbunden, bevorzugt am Bezugszeichen 120, um einen vollständigen Dreiphasen-Heizelementkreis zu bilden.
Um die Temperatur des Heißschmelzmischungsmaterials innerhalb des Schlauchs 22 feststellen zu können, hat der Schlauch 22 bevorzugt ebenfalls einen Temperatursensor 122. Wie 4 zeigt, ist der Temperatursensor 122 in einem Hohlraum in der Schaumisolierschicht 90 aufgenommen und ist am Schlauch 22 durch mindestens eine Schicht eines Bandes 124 befestigt, das bevorzugt ein Silikonband ist. Bevorzugt ist der Sensor 122 am Schlauch 22 so befestigt, dass er gegen die innere Schlauchwand 84 anliegt, um noch genauer die Temperatur des Schlauchs 22 und des Heißschmelzmischungsmaterials im Schlauch 22 im Bereich des Sensors 122 feststellen zu können.
Bevorzugt ist der Temperatursensor 122 ein Thermoelement vom RT-Typ 126, um einen elektrischen Strom zu liefern, der repräsentativ für die Temperatur des Heißschmelzmischungsmaterials innerhalb des Schlauches 22 ist. Um Strom vom Sensor 122 zu einem Gerät, wie beispielsweise der Steuerung 128 (1, 6 und 8) zu leiten, stehen vom Sensor 122 ein Paar Drähte 130 vor. Bevorzugt ist der Sensor 122 mindestens etwa 6 Zoll vom axialen Ende des Verbinders 80'am Kesselende 106 des Schlauchs 22 entfernt, um eine genaue Temperaturmessung zu erleichtern. Alternativ kann der Sensor 122 ein Thermistor oder ein anderer Sensortyp sein, der die Temperatur der Heißschmelzmischung innerhalb des Schlauchs 22 feststellen kann.
Wenn gewünscht, kann der Temperatursensor 122 auch an der Lanze 24 befestigt sein, um die Temperatur des Heißschmelzmischungsmaterials an einem Punkt entfernt vom Kessel 38 zu messen. Auch kann ein Paar von Sensoren (nicht gezeigt) verwendet werden, wobei beispielsweise einer der Sensoren in Verbindung mit dem Schlauch 22 und der andere Sensor in Verbindung mit der Lanze 24 steht. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erfordert jedoch nur einen einzigen Sensor 122, der durch den Schlauch 22 getragen wird, und der fähig ist, die Temperatur des Heißschmelzmischungsmaterials innerhalb des Schlauchs 22 und benachbart des Sensors 122 festzustellen oder zu repräsentieren.
Vorteilhafterweise, als Ergebnis der Konstruktion und der Anordnung des Dreiphasen-Heizelementes 30, der Konstruktion des Schlauchs 22 und der Verwendung von Drehstrom, um die Heißschmelzmischung zu erwärmen, ist nur ein Temperatursensor 122 erforderlich. Es können jedoch mehr als ein Temperatursensor verwendet werden, wenn dies gewünscht wird, um die Temperatur der Heißschmelzmischung an unterschiedlichen Stellen entlang des Schlauchs 22 zu liefern. Auch kann er als ein Temperatursen sor verwendet werden, falls gewünscht, um die Temperatur des Heißschmelzmischungsmaterials in der Lanze 24 oder an unterschiedlichen Stellen entlang der Lanze 24 zu liefern.
B) Lanzenkonstruktion
Die Lanze 24 hat eine Ausgabepistole 68 mit einem im Wesentlichen zylindrischen und langgestreckten, hohlen Lauf 140, der sich von der Pistole 68 nach außen erstreckt, damit Heißschmelzmischungsmaterial bequem aus der Lanze 24 auf den Boden ausgegeben werden kann, ohne dass sich eine Bedienperson 28 unkomfortabel nach unten beugen oder während der Arbeit bücken muss. Der Lauf 140 der Lanze 24 besteht bevorzugt aus einem steifen, im Wesentlichen zylindrischen und langgestreckten Rohr oder einer Röhre 142, die aus einem Metall, wie beispielsweise rostfreiem Stahl; einem Kunststoff, wie beispielsweise einem Duroplast; einer Zusammensetzung, wie beispielsweise glasverstärktem Nylon; einem keramischen Material; einer Kombination daraus oder einem anderen geeigneten Material konstruiert werden kann. Das Rohr 142 ist hohl, damit Heißschmelzmischmaterial durch das Rohr 142 hindurchtreten kann. Das Rohr 142 ist bevorzugt in einer entsprechend mit Gewinde versehenen Gewindeöffnungsverbindung der Ausgabepistole 68 eingeschraubt.
Das Strömungsrohr 142 für die Heißschmelzmischung im Wesentlichen koaxial überlagernd ist eine äußere Abdeckung 144 vorgesehen, die bevorzugt ebenfalls im Wesentlichen rohrförmig und langgestreckt ist. Die äußere Abdeckung 144 ist radial ausreichend nach außen beabstandet von der Strömungsröhre 142 der Heißschmelzmischung, so dass sie einen Benutzer 28 der Lanze 24 gegen die Wärme der Heißschmelzmischung isoliert, die durch das Rohr 142 fließt. Bevorzugt ist die Abdeckung 144 ein Tragrohr 146, das mit einem Ende an der Dispenserpistole 68 und am anderen Ende mit einer Dispenserkappe 148 verbunden ist. Damit die ziemlich lange Lanze 24 während des Betriebs leichter manipulierbar ist, kann ein Benutzer 28 einen Handgriff 152 ergreifen, der an dem Tragrohr 146 an einer Stelle stromabwärts der Dispenserpistole 68 angeordnet ist.
Das Entenschnabelventil 72 wird durch die Kappe 148 an der Düse 151 am freien Ende 150 der Lanze 24 getragen. Die Kappe 148 ist ebenfalls am freien Ende des Rohrs 142 der Heißschmelzmischung befestigt und hat einen äußeren Durchmesser, der größer ist als der äußere Durchmesser des Rohrs 142 für die Heißschmelzmischung, damit das Tragrohr 146 radial auswärts und koaxial zum Rohr 142 für die Heißschmelzmischung beabstandet wird. Wenn gewünscht, kann ein Zwischenraum 154 zwischen dem Rohr 142 für die Strömung der Heißschmelzmischung und dem Tragrohr 146 ein Isolationsmaterial, wie beispielsweise einen Schaum mit offenen oder geschlossenen Zellen enthalten.
Wie in 5 gezeigt, hat auch die Lanze 24 für die Heißschmelzmischungs-Aufbringeinrichtung ein Heizelement 30, das sich bevorzugt bis in die Nähe des freien Endes 150 der Lanze 24 erstreckt, um dem Heißschmelzmischungsmaterial in der Strömungsröhre 142 der Lanze 24 Wärme zuzuführen. Um den elektrischen Dreiphasen-Heizkreis zu vervollständigen, sind die Drähte 98, 100 und 102 des Heizelementestrangs 94 miteinander elektrisch verbunden, bevorzugt in oder benachbart der Endkappe 148.
Wie in 5 gezeigt, tritt ein bevorzugt nicht heizender Bereich 118 des Heizelementestrangs 94 des Schlauchs 22 aus einem Kragen 158 benachbart dem Ende 108 des Schlauchs 22 vor und ist mit einem weiteren, bevorzugt nicht heizenden Elementebereich 118 des Heizelementestrangs 94 der Lanze 24 verbunden. Wenn Heißschmelzmischungsmaterial, das den Schlauch 22 verlässt, in die Dispenserpistole 68 eintritt, wird es bevorzugt durch einen im Wesentlichen rechtwinkligen Ellbogen 156 in der Pistole 68 in die Strömungsröhre 142 umgeleitet. Um ein Verfestigen des Heißschmelzmischungsmaterials im Bereich des Ellbogens 156 zu verhindern, steht mindestens ein Bereich des Heizelementestrangs 94 bevorzugt direkt mit dem Ellbogen 156 in Kontakt. Falls gewünscht, können eine oder mehrere Schlaufen des Strangs 94 um den Ellbogen 156 herumgewickelt werden. Falls gewünscht, kann der Ellbogen 156 und der Heizelementestrang 94 so konstruiert und angeordnet sein, dass ein Bereich des Strangs 94 direkt in das Heißschmelzmischungsmaterial eingetaucht ist.
Bevorzugt ist die Konstruktion, die Anordnung, der Abstand a des Dreiphasen-Heizelementstrangs 94, das schraubenförmig um das Äußere des Strömungsrohrs 142 der Lanze 24 für die Heißschmelzmischung gewickelt ist, im Wesentlichen die gleiche wie der Heizelementenstrang 94, der um den Schlauch 22 gewickelt wurde, wie er hier vorstehend beschrieben wurde und deshalb nicht nochmals beschrieben wird.
IV. Dreiphasen-Heizelementsystem, Schaltkreis und Steuerung
6 zeigt ein Dreiphasen-Heizsystem 160 für ein kontrolliertes Aufbringen von Wärme bevorzugt sowohl zum Schlauch 22 und zur Lanze 24, um das Heizschmelzmischungsmaterial sowohl im Schlauch 22 als auch in der Lanze 24 auf eine Temperatur zu erhitzen, bei der das Material fließen kann, und es auf dieser Temperatur zu halten. Das Dreiphasen-Heizsystem 160 besteht aus einem elektrischen Schaltkreis 160, der die Dreiphasen-Energiequelle 114 umfasst, die mit einem Dreiphasen-Heizelementestrang 94 des Schlauchs 22 und der Lanze 24 gekoppelt ist, wobei der Betrieb der Energiequelle 114 und des Heizelements 30 durch die Temperatursteuerung 128 gesteuert wird. Wie 6 zeigt, ist der Heizelementestrang 94 des Schlauchs 22 in Reihe mit dem Heizelementestrang 94 der Lanze 24 verbunden.
A) Dreiphasen-Energiequelle
Bevorzugt ist die Dreiphasen-Energiequelle 114 eine Delta-Dreiphasen-Energiequelle 162, wie in 6 gezeigt. Alternativ kann die Energiequelle 162 eine Stern-Dreiphasen-Energiequelle (nicht gezeigt) sein. Um die Versorgung des Heizelementes 30 mit Energie selektiv zu steuern, hat die Dreiphasen-Energiequelle 162 einen Steuereingang 164 in Verbindung mit einem Steuerausgang 165 der Temperatursteuerung 128, die die Steuerung 128 in die Lage versetzt, den Betrieb des Heizelementes 30 in selektiver Weise zu steuern, indem direkt der Betrieb der Energiequelle 114 gesteuert wird.
Wie in 6 gezeigt, umfasst die Energiequelle 114 bevorzugt einen Drehstromgenerator 166 mit einem Stator 168 in elektrischer Verbindung mit dem Heizelement 30, und einen Rotor 170, der mit dem Steuereingang 164 verbunden ist. Der Steuereingang 164 des Generators ist verbunden mit einem Steuerausgang 165 der Temperatursteuerung, damit der Betrieb des Generators 166 direkt gesteuert werden kann. Der Stator 168 ist konstruiert und angeordnet in einer Dreieckschaltung 162 mit einem Ausgangsanschluss 172, der mit einem Heizelementdraht 98 des Heizelementestrangs 94 verbunden ist, ei nem weiteren Ausgangsanschluss 174, der mit dem Heizelementdraht 100 verbunden ist, und noch einem weiteren Ausgangsanschluss 176, der mit dem Heizelementdraht 102 verbunden ist.
Der Rotor 170 hat eine Wicklung 178 in einer Magnetfeldverbindung mit einer Wicklung 180 des Stators 168, wobei ein Strang der Wicklung 178 mit Erde 192 verbunden ist und ein anderer Strang der, Wicklung 178 mit dem Ausgang 165 der Temperatursteuerung verbunden ist. Um einen Übersprungstrom um die Rotorwicklung 178 zu verhindern, ist eine Diode 184 parallel mit der Wicklung 178 mit dem Steuereingang 164 verbunden.
Bei der Steuerung des Betriebs des Generators 166 wird der Stator 168 durch Anlegen von Strom aus dem Temperatursteuer-Ausgang 165 zum Rotoreingang 164 eingeschaltet, wodurch bewirkt wird, dass der Generator 166 Drehstrom erzeugt und an das Dreiphasen-Heizelement 30 des Schlauchs 22 und der Lanze 24 liefert. Wenn auf den Rotor 170 durch die Temperatursteuerung 128 kein Steuerstrom angelegt wird, wird keine elektrische Energie durch den Generator 166 erzeugt. Wenn demnach die Temperatursteuerung 128 die Wärmelieferung des Heizelementes 30 an den Schlauch 22 und die Lanze 24 stoppen will, stoppt die Steuerung 128 einfach den Steuerstrom zum Rotor 170. Auf diese Weise kann die Wärmemenge, die dem Schlauch 22 und der Lanze 24 zugeführt wird in vorteilhafter und relativ genauer Weise kontrolliert reguliert werden.
Wenn ein Steuerstrom von der Temperatursteuerung 128 an den Rotor 170 angelegt wird, bewirkt der Strom, dass die Rotorwicklung 178 ein magnetisches Feld erzeugt, das mit der Statorwicklung 180 in Verbindung steht, wodurch elektrische Energie erzeugt wird. Auf diese Weise schaltet der Steuerstrom den Stator 168 an, wodurch dieser elektrischen Strom erzeugt. Wenn kein Steuerstrom anliegt, wird kein magnetisches Feld erzeugt und keine Energie erzeugt.
Wie zusätzlich in 7 gezeigt ist, hat der Generator 166 eine Riemenscheibe 186 an seiner Eingangswelle, die über einen endlosen, flexiblen Riemen 190 mit einer Riemenscheibe 188 an einer Antriebswelle des Motors 52 verbunden ist. Der Generator wird über eine Konsole 192 getragen, die am Tragrahmen 32 befestigt ist, und weist drei Ausgänge 172, 174 und 176 auf, jeweils einen für jede Phase des Stroms, der an die Heizelementdrähte 98, 100 und 102 geliefert wird.
Bevorzugt ist der Generator 166 eine modifizierte Fahrzeug-Lichtmaschine 194, die mit dem Motor 52 in der in 7 gezeigten Weise gekoppelt ist. Bevorzugt ist die Lichtmaschine 194 so modifiziert, dass sie Drehstrom über ihre Ausgangsanschlüsse 172, 174 und 176 erzeugt. Bevorzugt ist die Lichtmaschine 194 eine konventionelle Fahrzeug-Lichtmaschine, die so modifiziert ist, dass ein Gleichrichter und eine Spannungsreglerschaltung nicht erforderlich ist, wobei elektrischer Strom direkt von der Lichtmaschine 194 zu den Heizelementstrangdrähten 98, 100 und 102 geliefert wird, ohne dass er durch irgendeine Spannungs- oder Stromregulierung reguliert werden muss.
Die Lichtmaschine 194 kann bevorzugt eine modifizierte Lichtmaschine mit klauenbestückten Polen sein, obwohl die Lichtmaschine von kompakter Lichtmaschinen-Konstruktion sein kann, ein Schenkelpolgenerator sein kann, eine Lichtmaschine mit einem Rotor ohne Wicklungen sein kann oder eine andere Art eines Generators sein kann, der Dreiphasenstrom erzeugen kann. Bevorzugt ist die Lichtmaschine 194 eine Southwest Products Lichtmaschine mit der Modell Nr. 333, die Dreiphasenstrom erzeugen kann. Eine derartige Lichtmaschine 194 erzeugt bevorzugt nicht mehr als 60 Volt und mindestens 20 Volt und einige Ampere an elektrischem Strom während des Betriebs, um zu veranlassen, dass das Heizelement 30 eine gewünschte Wärmemenge erzeugt, um die Fließfähigkeit des Heißschmelzmischungsmaterials innerhalb des Schlauchs 22 und der Lanze 24 zu erreichen und aufrechtzuerhalten. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erzeugt die Lichtmaschine 194 bevorzugt etwa 36 Volt bei im Wesentlichen optimalen Betriebsbedingungen. Selbstverständlich kann eine Belastung des Motors durch die hydraulische Pumpe oder andere Motorbelastungen einige Abweichungen in der Ausgangsspannung erzeugen. Alternativ kann die Ausgangsspannung und die Stromstärke der Lichtmaschine 194 mehr oder weniger abhängig sein von der Konstruktion der Lichtmaschine 194, der Ausgangsgeschwindigkeit des Motors 52, die Belastung an der Lichtmaschine 194, die durch das Heizelement 30 erzeugt wird, sowie andere Faktoren.
B) Temgeratursteuerung
Die Temperatursteuerung 128 ist als Blockdiagramm in 6 dargestellt, wobei nummerierte Linien die verschiedenen Eingangs- und Ausgangsverbindungen der Steuerung 128 darstellen. Während des Betriebs ist die Temperatursteuerung 128 mit dem Temperatursensor 122 verbunden, der am Schlauch 22 befestigt ist, und schaltet den Generator 126 in Abhängigkeit von der Heißschmelzmischungs-Temperatur des Schlauchs, festgestellt durch den Sensor 122, an und ab. Wenn die Heißschmelzmischungs-Temperatur hoch genug ist, was anzeigt, dass sich das Heißschmelzmischungsmaterial innerhalb des Schlauchs 22 auf einer Temperatur befindet, auf der es ausreichend fließen kann, wird der Generator 166 nicht angeschaltet oder abgeschaltet, was bewirkt, dass der Generator 166 keinen elektrischen Strom an das Heizelement 30 abgibt. Sollte die Heißschmelzmischungs-Temperatur unter einen vorbestimmten Wert abfallen, was anzeigt, dass sich das Heißschmelzmischungsmaterial innerhalb des Schlauchs 22 (1) nicht auf einer Temperatur befindet, an der es leicht fließen kann, oder (2) eine Temperatur erreicht, unter der es nicht leicht fließt, schaltet die Temperatursteuerung 128 bevorzugt den Generator 166 an, damit Elektroeneregie an das Heizelement 30 geliefert wird, so dass der Schlauch 22 und die Lanze 24 in geeigneter Weise erwärmt werden, um die Fließfähigkeit des Heißschmelzmischungsmaterials zu sichern.
Für eine Energiezufuhr zur Steuereinrichtung 128, ist die Steuereinrichtung 128 mit einer Energiequelle 196 verbunden, die bevorzugt eine Gleichstromquelle ist, wie beispielsweise eine Batterie konventioneller Konstruktion oder dgl. Wie in 6 gezeigt, wird ein positiver Anschluss 198 der Batterie mit drei Stiften 3 und 6 der Temperatursteuerung 128 verbunden, um elektrische Energie an die Steuerung 128 zu tiefem. Ein negativer Anschluss 200 der Batterie 196 ist an Erde 202 gelegt, die bevorzugt in elektrischer Verbindung mit der Rotorerde 182 steht. Zusätzlich zur Verbindung an Erde 202 ist der negative Anschluss 200 der Batterie 196 weiterhin mit dem Stift 5 der Temperatursteuerung 128 verbunden.
Ein Draht 130 des Temperatursensors 122 ist mit dem Stift 1 der Temperatursteuerung 128 und der andere Draht 130 des Sensors 122 ist mit dem Stift 2 der Steuerung 128 verbunden, um die Steuerung 128 mit dem Sensor 122 zu verbinden. Um den Betrieb des Generators 166 basierend auf der festgestellten Temperatur der Heißschmelzmischung zu steuern, ist der Stift 7 der Steuereinrichtung 128 der Ausgang 165, der mit dem Steuereingang 164 des Generators 166 verbunden ist. Bevorzugt erstrecken sich die Stifte 1 und 2 der Steuerung 128 von einem integralen Thermostatkreis 230 (6A) der Steuereinrichtung 128, der einen Schaltmechanismus 232 (6A) aufweist, wie beispielsweise ein konventioneller Schalter, ein Festkörperschalter, ein Relais oder dgl. sein kann, damit ein Steuerstrom in ausgewählter Weise dem Rotoreingang 164 zugeführt werden kann, wenn die Heißschmelzmischungs-Temperatur des Schlauchs zu niedrig ist. Bevorzugt leitet der Schaltmechanismus 232 des Thermostatsteuerkreises 230 den Steuerstrom direkt oder indirekt von der Batterie 196 zum Steuerausgang 165, der den Steuerstrom zum Steuereingang 164 des Generators 166 leitet.
Wie zusätzlich in 8 zu sehen, ist die Temperatursteuerung 128 mit ihren zugehörigen, inneren Schaltkreisen in einer Steuerbox 204 aufgenommen, die außen am Kessel 38 befestigt ist. Falls gewünscht, kann die Batterie 196 ebenfalls innerhalb der Steuerbox 204 aufgenommen sein. Um die Steuerung 128 zu aktivieren, hat die Box 204 einen Ein/Aus-Schalter 214 und eine Anzeigelampe 216 oben auf der Box 204. Bevorzugt leuchtet die Anzeigelampe 216, wenn der Schalter 214 in seine Ein-Position geschaltet wurde.
Wie in 8 gezeigt, ist auf der Steuerbox 204 ein Indikatoretikett 206 montiert, das eine Vielzahl von Steuertemperatureinstellungen anzeigt, auf die Steuerung 128 während des Betriebs eingestellt werden kann. Das Etikett 206 hat eine Vielzahl von Steuertemperatureinstellungen 208, die in einem Halbkreis um einen Steuerknopf 210 angeordnet sind. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie in 8 dargestellt, erstrecken sich die Temperatureinstellungen von 200°F (93,3°C) bis 400°F (204,4°C) und haben mittlere Temperaturintervalle von 10°F (5,5°C), markiert durch sich nach außen erstreckende Linien auf der Fläche des Etiketts 206. Alternativ kann das Etikett 206 einen abweichenden Temperaturbereich tragen, in Abhängigkeit vom Bereich der gewünschten Steuertemperaturen, der Begrenzungen der Steuerung 128, des zu erwärmenden und aufzubringenden Materials, der Strömungsrate des Materials, das durch den Schlauch 22 und die Lanze 24 fließt, sowie von anderen Faktoren. Routineversuche und Experimente können durchgeführt werden, um einen optimalen Temperaturbereich für unterschiedliche Heißschmelzmaterialien, unterschiedliche Anwendungszwecke, unterschiedliche Strömungsraten, unterschiedliche Betriebsbedingungen und anderen Faktoren zu bestimmen.
Der Kontrollknopf 210 hat einen Anzeigepfeil 212, der die gewünschte Steuereinstellung der Temperatursteuerung 128 anzeigt. Um die Steuereinstellung an den Temperatursteuer-Thermostatschaltkreis zu übertragen, ist der Knopf 210 bevorzugt an einer Welle einer elektrischen Komponente befestigt, die fähig ist auf selektive Weise variabel zu steuern, die bevorzugt ein variabler Widerstand, ein Potentiometer oder dgl. ist, der die gewünschte Steuertemperatur für die Steuerung 128 festsetzt.
Alternativ können andere Einrichtungen zum Einstellen der Steuertemperatur verwendet werden. Beispielsweise kann eine digitale oder analoge Eingabe zum Eingeben der Steuertemperatur verwendet werden. Wenn eine digitale Eingabe verwendet wird, kann sie beispielsweise ein Paar von Druckknöpfen umfassen, die mit einer digitalen Anzeige gekoppelt sind, was gestattet, dass die Steuertemperatur erhöht wird, wenn einer der Knöpfe gedrückt wird, und erniedrigt wird, wenn der andere Knopf gedrückt wird.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Temperatursteuerung 128 steuert die Auswahl der Steuertemperatur unter Verwendung des Knopfes 210 den Zeitpunkt, wenn der Generator 166 angeschaltet wird, wodurch das Erwärmen des Schlauchs 22, der Lanze 24 und des Heißschmelzmischungsmaterials innerhalb des Schlauchs 22 und der Lanze 24 gesteuert wird. Wird beispielsweise der Knopf 210 auf eine Steuertemperatur von 200°F (93,3°C) eingestellt, wie in 8 dargestellt, kann die Steuerung 128 so programmiert werden, dass sie den Generator 166 anschaltet, wenn die durch das Thermoelement 122 und die Steuerung 128 festgestellte Heißschmelzmischungs-Temperatur des Schlauchs abfällt auf entweder (1) die Steuertemperatur oder (2) auf eine vorbestimmte Temperatur unterhalb der Steuertemperatur.
Wenn die Steuerung 128 vorprogrammiert ist, um den Generator 166 anzuschalten, wenn die Temperatur der Heißschmelzmischung sich unterhalb der Steuertemperatur befindet, kann sie so vorprogrammiert werden, anzuschalten, wenn die Temperatur der Heißschmelzmischung eine gewisse vorbestimmte Temperatur unterhalb der Steuertemperatur erreicht. Beispielsweise kann die Steuerung 128 bevorzugt vorprogrammiert oder so eingestellt werden, dass sie den Generator 166 anschaltet, wenn die Temperatur der Heißschmelzmischung 5, 10, 15 oder selbst 20° unterhalb der Steuertemperatur ist.
In gleicher Weise kann die Steuerung 128 vorprogrammiert werden, um den Generator 166 auszuschalten, wenn die Temperatur der Heißschmelzmischung bis auf die Steuertemperatur ansteigt oder wenn sie eine Temperatur oberhalb der Steuertemperatur erreicht. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel schaltet die Steuerung 128 den Generator 166 ab, wenn die festgestellte Temperatur der Heißschmelzmischung im Schlauch auf eine vorbestimmte Temperatur oberhalb der Steuertemperatur ansteigt. Beispielsweise kann die Steuerung 128 so vorprogrammiert oder eingestellt werden, dass sie den Generator 166 abschaltet, wenn die Temperatur der Heißschmelzmischung 5, 10, 15 oder selbst 20° oberhalb der Steuertemperatur liegt.
Damit kann die Steuerung 128 so programmiert werden, dass sie eine obere Einstell-Steuertemperatur aufweist, die oberhalb der Steuertemperatur liegt, die durch den Benutzer 28 eingestellt wird, und eine untere Einstell-Steuertemperatur hat, die gleich der durch den Benutzer 28 eingestellten Steuertemperatur ist oder darunter liegt, damit die Steuerung 128 den Generatorbetrieb so steuern kann, dass der Schlauch 22, die Lanze 24 und das Heißschmelzmischungsmaterial innerhalb des Schlauchs 22 und der Lanze 24 während des Betriebs ausreichend erwärmt ist. Bevorzugt "fließen" diese oberen und unteren Einstelltemperaturen um die durch den Benutzer 28 eingestellte Kontrolltemperatur oder weisen auf diese hin.
Bevorzugt hat die Steuerung 128 einen Thermostatkreis 230 konventioneller Ausgestaltung, um eine obere und eine untere Einstelltemperatur zu schaffen, die mit der Steuertemperatur, die durch den Benutzer 28 eingestellt wird, verknüpft ist. Bevorzugt ist die Steuerung 128 ein PAKSTAT, Modell Nr. P64A09 18904, hergestellt durch Paktronics Controls, Inc., Fort Worth, Texas, die diese Möglichkeiten bietet. Alternativ kann die Steuerung 128 ein anderer Typ einer Steuerung sein, wie beispielsweise eine programmierbare Steuerung, die einen Generatorbetrieb steuern kann, basierend auf der festgestellten Temperatur eines oder mehrerer der folgenden Bauteile: des Schlauchs 22, der Lanze 24, des Schlauchs 22 und der Lanze 24, des Heißschmelzmischungsmaterials innerhalb des Schlauchs 22 und/oder der Lanze 24 oder eine geeignete Kombination daraus.
V. Motorsteuerung
Wie in 9 dargestellt, kann in einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Steuerung 128', die Steuerung 128' konstruiert und angeordnet sein, um einen Teil eines Motorsteuersystems 226 zum Steuern des Betriebs des Motors 52 sein, um die Temperatur des Heißschmelzmischungsmaterials innerhalb des Schlauchs 22 und der Lanze 24 regulieren zu helfen. Um den Betrieb des Motors 52 zu steuern, weist die Steuerung 128' eine Steuerleitung 218 in Verbindung mit einer Motorsteuerung 220 auf, die bevorzugt eine Ventilklappensteuerung 222 ist. Bevorzugt steuert die Ventilklappensteuerung 222 in ausgewählter Weise die Geschwindigkeit des Motors 52 durch eine direkte Steuerung der Position der Ventilklappe des Motors 52 im Betrieb. Indem man direkt die Geschwindigkeit des Motors 52 während des Betriebs steuert, kann die Größe der Elektroenergie, die erzeugt und dem Schlauch 22 und der Lanze 24 zugeführt wird, ebenfalls gesteuert werden, was es gestattet, dass die Wärmeübertragung auf den Schlauch 22 und die Lanze 24 reguliert werden kann.
Bevorzugt ist die Ventilklappensteuerung 222 ein Solenoid, das wirkungsmäßig mit der Ventilklappe des Motors 52 verbunden ist, wie beispielsweise mit dem Ventilklappenkabel des Motors 52 verbunden ist oder dgl. In Abhängigkeit von einem Steuersignal von der Steuerung 128, das durch die Steuerleitung 218 geschickt wurde, verändert die Ventilklappensteuerung 222 die Position der Ventilklappen des Motors, indem das Solenoid betätigt wird und die Ventilklappe bewegt. Wenn gewünscht, kann das Steuersignal der Steuerung 128' direkt auf das Solenoid selbst wirken, um die Position der Ventilklappe in ausgewählter Weise zu steuern. Alternativ kann die Ventilklappensteuerung 222 integral mit der Steuerung 128' ausgebildet sein.
Falls gewünscht, kann die Geschwindigkeit des Motors 52 gesteuert werden und basieren auf der Temperatur der Heißschmelzmischung, die durch den Temperatursensor 122 festgestellt wurde, wobei die Motorgeschwindigkeit erhöht wird, wenn die gemessene Temperatur zu niedrig ist, und verringert wird, wenn sie höher als notwendig ist. Beispielsweise kann die Motorgeschwindigkeit erhöht oder erniedrigt werden relativ zu einer Steuertemperatureinstellung und reguliert in der oben beschriebene Weise.
Bevorzugt kann die Geschwindigkeit des Motors gesteuert werden basierend auf der am Generator 166 anliegenden Belastung, um sicherzustellen, dass eine angemessene Elektroenergie auf das Heizelement des Schlauchs 22 und der Lanze 24 übertragen wird. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Steuerung 128' eine Leitung 224 (gestrichelt) in elektrischer Verbindung mit einem oder mehreren der Ausgangsanschlüsse 172, 174 und 176 des Generators 166 oder der Heizelementdrähte 98, 100 und 102 auf, um festzustellen (1) die Spannung, (2) die Stromstärke, oder (3) sowohl die Spannung als auch die Stromstärke, um sicherzustellen, dass das Heizelement (30) eine angemessene Wärme für eine vorgegeben Einstellung von Betriebsbedingungen liefert.
Wenn die festgestellte Elektromessung zu niedrig ist, wie beispielsweise unterhalb eines Einstellwertes einer Steuerspannung oder eines -stroms, beschleunigt die Steuerung 128' den Motor 52, um zu bewirken, dass der Generator 166 mehr elektrische Energie an das Heizelement 30 ausgibt. Umgekehrt, wenn die elektrische Messung zu hoch ist, wie beispielsweise über einem festgesetzten Wert einer Steuerspannung oder eines -stroms, reduziert die Steuerung 128' die Motorgeschwindigkeit, um zu bewirken, dass weniger Elektroenergie an das Heizelement 30 geliefert wird, wodurch weniger Wärme auf den Schlauch 22 und die Lanze 24 aufgebracht wird.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel reguliert die Steuerung 128' die Motorgeschwindigkeit basierend auf der festgestellten Ausgangsspannung des Generators 166. Wenn die Ausgangsspannung unter eine gewünschte, vorbestimmte Ausgangsspannung fallen sollten, wird die Steuerung die Motorgeschwindigkeit erhöhen, wodurch die Ausgangsspannung erhöht wird, bis sie die gewünschte Spannung erreicht oder in geeigneter Weise überschreitet. Umgekehrt, wenn die Ausgangsspannung zu groß wird, wird der Motor 52 verlangsamt, bevorzugt bis die Ausgangsspannung eine gewünschte, vorbestimmte Spannung erreicht oder in einen akzeptablen Bereich dieser Spannung fällt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Ausgangsspannung des Generators 166 beispielsweise etwa 36 Volt um sicherzustellen, dass eine Wärmeströmung am Heizelement von etwa 3,5 Watt pro Quadratzoll erreicht wird.
Zusätzlich kann die Steuerung 128' auch als Temperatursteuerung 128 wirken, indem sie ebenfalls den Betrieb des Generators 166 in einer Weise steuert, wie dies vorstehend diskutiert wurde. In Kombination kann in Abhängigkeit von der Heißschmelzmischungstemperatur und dem Elektroausgang des Generators 166 die Motorgeschwindigkeit und der Generatorbetrieb in geeigneter Weise gesteuert werden, um das Erwärmen des Schlauchs 22 und der Lanze 24 in einer sorgfältig gesteuerten Weise über einen breiten Bereich von Betriebsbedingungen und dgl. zu steuern.
VI. Verwendung und Betrieb
A) Verwendung
Im Betrieb ist das Dreiphasen-Heizsystem 160 für den Schlauch und die Lanze der vorliegenden Erfindung, das den Dreiphasen-Generator 166, das Dreiphasen-Heizelement 30 und die Steuerung 128 enthält, sehr gut geeignet zum Steuern der Erwärmung des Schlauchs 22 und der Lanze 24 einer Auftragsvorrichtung 20 für eine Heißschmelzmischung, die Heißschmelzmaterialien, wie beispielsweise Bitumen, Teer, Asphalt, Asphaltmischungen, Mischungen basierend auf Erdöl, Dichtungen basierend auf Erdöl, thermoplastische Dichtungen, thermoplastische Farben, thermoplastische Kunststoffe, andere thermoplastische Materialien und andere Materialien, die durch das Erwärmen fließfähig gemacht werden können, ausgeben kann. Bevorzugt ist das Heizsystem 160 besonders gut geeignet für die Verwendung bei konventionellen Aufbringeinrichtungen für Heißschmelzmischungen, Asphaltverteiler, Versiegelungsmaschinen für Risse im Straßenbelag und andere Typen von Ausgabeeinrichtungen und Aufbringeinrichtungen für thermoplastisches Material, die einen Schlauch 22, eine Lanze 24 oder sowohl einen Schlauch 22 als auch eine Lanze 24 aufweisen, um das Ausgeben des thermoplastischen Materials zu bewirken. Obwohl besonders gut geeignet zur Verwendung mit erwärmten Mischungen aus zwei oder mehreren Materialien, ist das Lanzen- und Schlauch-Heizsystem 160 der vorliegenden Erfindung ebenfalls sehr gut geeignet zum Erwärmen von Heißschmelzmaterialien, die keine Mischungen sind. Das Steuersystem 226 für die Motorgeschwindigkeit der vorliegenden Erfindung ist ebenfalls besonders gut geeignet für diese Anwendungsformen.
B) Betrieb
Um den Anlauf vorzubereiten, wird der Schalter 214 der Temperatursteuerung 128 in seine An-Position gebracht und der Steuerknopf 210 wird auf eine gewünschte Steuertemperatur für das spezielle Material, das durch die Aufbringvorrichtung 20 für die Heißschmelzmischung aufgebracht wird, eingestellt. Nach dem Starten der Aufbringvorrichtung 20 wird das Heißschmelzmischungsmaterial innerhalb des Kessels 38, innerhalb des Schlauchs 22 und innerhalb der Lanze 24 auf oder bevorzugt über eine Temperatur erwärmt, bei der das Heißschmelzmischungsmaterial fließfähig ist.
Um dies zu tun, wird der Motor 52 gestartet, wodurch ein Drehstrom durch den Dreiphasengenerator 166 erzeugt wird. Um festzustellen, ob der Generator 166 angeschaltet ist, veranlasst die Temperatursteuerung 128 den Temperatursensor 122, die Temperatur des Schlauchs 22 und der Heißschmelzmischung innerhalb des Schlauchs 22, die sich benachbart dem Sensor 122 befindet, zu bestimmen. Ist die Temperatur unterhalb der Steuertemperatur oder unterhalb ihrer unteren Einstelltemperatur, wird der Generator 166 durch die Steuerung 128 in Betrieb gesetzt, was dazu führt, dass Strom in jedem der Dreiphasen-Heizelementedrähte 98, 100 und 102 fließt, die den Schlauch 22 und den Lanze 24 erwärmen.
Wenn das Heißschmelzmischungsmaterial innerhalb des Schlauchs 22 und der Lanze 24 erwärmt wird, beginnt das Heißschmelzmischungsmaterial zu schmelzen, was es fließfähig macht. Nachdem eine ausreichende Aufheizzeit verstrichen ist, ist die Heißschmelzmischung sowohl innerhalb des Schlauchs 22 als auch der Lanze 24 ausreichend heiß, so dass sie fließt. Wenn das Heizschmelzmischungsmaterial innerhalb des Schlauchs 22 und der Lanze 24 einen fließfähigen Zustand erreicht und die Temperatursteuerung 128 feststellt, dass die Heißschmelzmischungstemperatur die obere Einstelltemperatur erreicht hat, wird bevorzugt der Generator 166 durch die Steuerung 128 abgeschaltet, was den Stromfluss zum Heizelement 30 beendet.
Wenn gewünscht, kann die Steuerung 128 ein Signal an die Bedienperson 28 in Form eines Indikatorslichts oder auf andere Weise (nicht gezeigt) erzeugen, das das Heiß schmelzmischungsmaterial innerhalb des Schlauchs 22 und der Lanze 24 die gewünschte Temperatur erreicht hat und sich in einem fließfähige Zustand befindet. Wenn eine Beschleunigung der Erwärmung des heißen Mischungsmaterials während der Anlaufphase bis zu Erreichen eines fließfähigen Zustands gewünscht wird, kann die Steuerung 128 mit dem Motor 52 derart in Verbindung stehen, dass sie den Motor 52 veranlasst, etwas schneller als normal zu laufen.
Wenn beim Betrieb das Heißschmelzmischungsmaterial aus dem Kessel 38 gepumpt wird, fließt es durch den Schlauch 22 und wird vom Entenschnabelventil 72 am Ende der Lanze 24 auf eine Oberfläche ausgegeben, die bevorzugt ein Straßenbelag, eine Fahrbahn oder dgl. ist. Sollte die Temperatur des Heißschmelzmischungsmaterials innerhalb des Schlauchs 22 unter die untere Steuertemperatur oder unter die untere Einstelltemperatur fallen, aktiviert die Steuerung 128 den Generator 166, wodurch Strom an jeden der Drähte 98, 100 und 102 des Heizelements 30 geliefert wird, was dazu führt, dass das Heißschmelzmischungsmaterial innerhalb des Schlauchs 22 und der Lanze 24 erwärmt wird. Wenn die Temperatur des Sensors 122 die obere Einstelltemperatur erreicht, schaltet die Steuerung 128 den Generator 166 ab, was den Stromfluss zum Heizelement 30 beendet.
Das Steuersystem 160 ist besonders gut geeignet, um das Heißschmelzmischungsmaterial innerhalb des Schlauchs 22 und der Lanze 24 in einem fließfähigen Zustand während Zeiten der Inaktivität zu halten, wie beispielsweise dann, wenn die Aufbringeinrichtung 20 in Betrieb ist, jedoch keine Heißschmelzmischung ausgegeben wird. Wenn die Aufbringeinrichtung 20 in Betrieb ist und keine Heißschmelzmischung ausgegeben wird, fließt die Heißschmelzmischung nicht durch den Schlauch 22 und die Lanze 24 und kann demzufolge innerhalb des Schlauchs 22 und der Wand 24 abkühlen, was eine Verfestigung verursachen kann. Während diesen Zeiträumen hält das Dreiphasen-Heizsystem 160 in vorteilhafter Weise das Heißschmelzmischungsmaterial auf einer Temperatur, bei der es leicht fließt, ungeachtet der Tatsache, dass gewöhnlich eine Abkühlung stattfindet.
Obwohl das oben erwähnte Heizsystem 160 so ausgebildet ist, dass es in gesteuerter Weise sowohl den Schlauch 22 als auch die Lanze 24 erwärmt, liegt es innerhalb des beabsichtigten Schutzbereichs der Erfindung, das System 160 zu modifizieren, so dass es nur den Schlauch 22, nur die Lanze 24 oder sowohl den Schlauch 22 als die Lanze 24 unabhängig voneinander in kontrollierter Weise erwärmt. Wenn sie unabhängig voneinander erwärmt werden, hat bevorzugt der Schlauch 22 sein eigenes Heizelement und den Temperatursensor, und die Lanze 24 hat bevorzugt ihr eigenes Heizelement und ihren Sensor, wobei der Stromfluss so gesteuert ist, dass er einem der Heizelemente unabhängig vom anderen Heizelement zugeführt werden kann.
Es weiterhin klar, dass obwohl die obige Beschreibung und die Zeichnungen im Einzelnen eines oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschreiben und darstellen, die vorliegende Offenbarung dem Fachmann, auf den sich die vorliegende Erfindung bezieht, viele Modifikationen und Konstruktionen sowie auch weiterhin unterschiedliche Ausführungsformen und Anwendungszwecke nahe legt, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Die vorliegende Erfindung soll demzufolge nur durch den Schutzbereich der beiliegenden Ansprüche begrenzt werden.

Claims

Aufbringvorrichtung (20) für eine Heißschmelzmischung, um erwärmtes, fließfähiges Material auszugeben, mit: einem Vorrat (38) aus erwärmtem, fließfähigen Material; einer Ausgabeeinrichtung (68) zum Ausgeben des fließfähigen Materials; einem flexiblen Schlauch (22, 22'), der mit einem Ende in Verbindung mit dem Vorrat (38) des erwärmten, fließfähigen Material steht und der mit seinem anderen Ende in Strömungsverbindung mit der Ausgabeeinrichtung (68) steht, um erwärmtes, fließfähiges Material aus dem Vorrat (38) für erwärmtes, fließfähiges Material zur Ausgabeeinrichtung (68) zu leiten; einer Pumpe (48), um das fließfähige Material durch den flexiblen Schlauch (22, 22') zur Ausgabeeinrichtung (68) zu drücken; einer elektrischen Stromquelle (114); und einer Heizelementverdrahtung (30), die elektrisch mit der elektrischen Stromquelle (114) verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (22, 22') ein langgestrecktes, äußeres, rohrförmiges, flexibles Gehäuse (310), eine langgestreckte, rohrförmige, flexible, innere Leitung (82), die im Gehäuse (310) aufgenommen ist, und ein langgestrecktes, flexibles Rohr (270) aufweist, das teleskopisch gleitend innerhalb der flexiblen, inneren Leitung (32) aufgenommen ist, durch das fließfähiges Material fließt; wobei die Heizelementverdrahtung (30) um die flexible, innere Leitung (82) geschlungen ist.
Aufbringvorrichtung für Heißschmelzmischung nach Anspruch 1 umfassend eine elektrische Drehstromquelle (114); und ein elektrisches Dreiphasen-Heizelement (30), die mit dem elektrischen Drehstrom aus der Drehstromquelle versorgt wird und in Wärmebeziehung mit dem Schlauch (22, 22') steht, um das fließfähige Material im Schlauch zu erwärmen.
Aufbringvorrichtung für Heißschmelzmaterial gemäß Anspruch 2, umfassend eine Temperatursteuerung (128, 128') zum Steuern des Erwärmens des fließfähigen Materials in der Leitung (82) durch ein kontrolliertes Erwärmen des Heizelementes; einen Temperatursensor (122) in Zusammenwirkung mit der Leitung (82) und elektrisch mit der Temperatursteuerung (128, 128') gekoppelt, um die Temperatur des fließfähigen Materials in der Leitung (82) benachbart dem Sensor (122) festzustellen und die Temperatur an die Steuerung (128) zu übermitteln; und wobei die Temperatursteuerung (128, 128') elektrisch mit dem Dreiphasengenerator (114) gekoppelt ist, um in ausgewählter Weise den Generator (114) in Abhängigkeit von der durch den Sensor (122) festgestellten Temperatur anzuschalten, um das Erwärmen des fließfähigen Materials in der Leitung (82) zu steuern, um zu bewirken, dass der Generator (114), wenn er angeschaltet ist, elektrischen Dreiphasen-Strom erzeugt und dem Heizelement (30) zuführt.
Aufbringvorrichtung für Heißschmelzmischung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die innere, flexible Leitung (82) aus einer hohlen und langgestreckten Konstruktion aus einer Seitenwand (84) mit im Wesentlichen zylindrischem Querschnitt besteht, und wobei ein Dreiphasen-Heizelementestrang (30, 94) spiralig um mindestens einen Bereich der Leitung (82) gewickelt ist, wobei benachbarte Schlaufen des Strangs (30, 94) durch einen Abstand zwischen 12,7 mm und 25,4 mm zueinander beabstandet sind, um einen Wärmefluss zwischen etwa 0,3875 W/cm² und 0,5425 W/cm² zu erzeugen.
Aufbringvorrichtung für Heißschmelzmischung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Dreiphasenstrom dem Heizelement (30) mit einem elektrischen Potential nicht höher als etwa 60 V zwischen jeweils zwei Phasen zugeführt wird, um das Risiko eines elektrischen Schlags zu reduzieren.
Aufbringvorrichtung für Heißschmelzmischung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Ausgabeeinrichtung (68) eine langgestreckte, rohrförmige Lanze (24) umfasst, und wobei das Dreiphasen-Heizelement einen Strang (30) mit drei Drähten umfasst, von denen jeder eine Stromphase trägt, wobei der Strang um die Lanze (24) schraubenförmig herumgewickelt ist, um das fließfähige Material innerhalb der Lanze zu erwärmen.
Aufbringvorrichtung für Heißschmelzmischung nach einem der Ansprüche 2 bis 6 ferner umfassend einen Tragrahmen (32), der den Vorrat (38) an fließfähigem Material, die Pumpe (48) und die Drehstromquelle (114) trägt, und wobei die Drehstromquelle einen Verbrennungsmotor (52) umfasst, der einen Ausgang in Zusammenwirkung mit einem Dreiphasen-Wechselstromgenerator (106) aufweist, um die Heizelementdrähte (30) mit Drehstrom zu versorgen.
Aufbringvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Generator (114) elektrischen Strom direkt dem Heizelement (30) zuführt, ohne dass ein Strom- oder Spannungsregulator sich in elektrischer Verbindung mit dem Generator (166) oder dem Heizelement (30) befindet.
Aufbringvorrichtung für Heißschmelzmischung nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Generator (166) eine Fahrzeuglichtmaschine (194) umfasst, die mit einer Ausgangswelle des Motors (52) gekoppelt ist.
Aufbringvorrichtung für Heißschmelzmischung nach Anspruch 9, wobei die Lichtmaschine (195) keine elektronischen Komponenten zum Umwandeln des Dreiphasenstroms in einen Einzelphasen- oder Gleichstrom enthält.
Aufbringvorrichtung für Heißschmelzmischung nach Anspruch 1, wobei die Ausgabeeinrichtung (68) eine langgestreckte, rohrförmige Lanze (24) aufweist, die mit der Leitung (82) gekoppelt ist, und wobei die Heizelementdrähte spiralig um die Lanze im We sentlichen über die Länge der Lanze (24) gewickelt sind, um fließfähiges Material innerhalb der Lanze (24) zu erwärmen.
Aufbringvorrichtung für Heißschmelzmischung nach Anspruch 3, wobei der Temperatursensor (122) durch die innere Leitung (82) getragen und mit einem Abstand von mindestens etwa 152,4 mm vom Ende des Schlauchs (22, 22') beabstandet ist, um die Temperatur der inneren Leitung (82) festzustellen.
Aufbringvorrichtung für Heißschmelzmischung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei die Heizelementdrähte (30) an einem Ende mit dem Dreiphasengenerator (166) und an ihren gegenüberliegenden Enden miteinander verbunden sind.
Aufbringvorrichtung für Heißschmelzmischung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei der Dreiphasengenerator (106) aufweist (1) einen Rotor (170), der mit dem Heizelement (30) zum Versorgen des Heizelementes mit Drehstrom verbunden ist, wenn der Generator (166) angeschaltet ist und Elektroenergie erzeugt, (2) einen Stator (168) in elektrischer Verbindung mit der Temperatursteuerung (128, 128') und wobei der Stator (168) einen Ausgang in Verbindung mit einem Eingang des Rotors aufweist, und (3), wobei der Rotor (170) und der Stator (168) so konstruiert und angeordnet sind, dass die Steuerung (128, 128') den Generator (166) anschaltet, was den Generator (166) veranlasst, Drehstrom zu erzeugen und an das Heizelement (30) zu liefern, durch die Steuerung (128, 128'), die einen Steuerstrom vom Ausgang der Steuerung an den Eingang des Stators überträgt.
Aufbringvorrichtung für Heißschmelzmischung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, ferner umfassend (1) eine Ventilklappe in Zusammenwirkung mit der Motorgeschwindigkeit zum Steuern der Motorgeschwindigkeit, (2) ein Solenoid, gekoppelt mit der Ventilklappe; (3) eine Temperatursteuerung, die elektrisch mit dem Solenoid (222) gekoppelt ist; (4) einen Temperatursensor (122), der durch die Leitung (82) getragen ist und elektrisch mit der Temperatursteuerung (128, 128') gekoppelt ist, um die Temperatur des fließfähigen Materials in der Leitung (82) benachbart dem Sensor festzustellen und ein elektrisches Signal, das repräsentativ für diese Temperatur ist, an die Steuerung zu übermitteln; und (5) wobei die Steuerung die Motorgeschwindigkeit in Abhängigkeit durch die durch den Temperatursensor festgestellte Temperatur steuert, um die Heizwirkung des Heizelements (30) zu steuern.
Aufbringvorrichtung für Heißschmelzmischung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, ferner umfassend (1) eine Drosselklappe in Zusammenwirkung mit der Motorgeschwindigkeit zum Steuern der Motorgeschwindigkeit, (2) ein Solenoid (222), gekoppelt mit der Drosselklappe; (3) eine Temperatursteuerung (128, 128'), die elektrisch mit dem Solenoid (222) gekoppelt ist und die elektrisch mit dem Heizelement (30) gekoppelt ist, um den Spitzenwert der Spannung oder des Stroms des Heizelementes festzustellen; und (4) wobei die Steuerung (128) die Motorgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom festgestellten Spitzenwert der Spannung oder des Stroms steuert, um die Heizwirkung des Heizelementes zu steuern.
Aufbringvorrichtung für Heißschmelzmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei eine Verbindereinrichtung (80, 80') an jedem Ende der flexiblen, inneren Leitung (82') angeordnet ist.
Aufbringvorrichtung für Heißschmelzmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das äußere Gehäuse (310) eine flexible Gummiseitenwand einer im allgemeinen zylindrischen Ausbildung und einen Stahlverstärkungsdraht (314) aufweist, der in die Seitenwand eingebettet ist, um ein Zusammenquetschen und Knicken des Gehäuses (310), der inneren Leitung (82) und der Rohrleitung (270) zu verhindern.
Aufbringvorrichtung für Heißschmelzmischung nach Anspruch 17, wobei ein Ende des Gehäuses (310) unbewegbar mit einem der Verbindereinheiten (80, 80') und das andere Ende des Gehäuses unbeweglich mit dem anderen Ende der Verbindungseinrichtungen verbunden ist, um die Schlauchspannung von einem der Verbindungseinrichtungen über das Gehäuse (310) auf die andere der Verbindungseinrichtungen und von der flexiblen, inneren Leitung (82) weg zu übertragen.
Aufbringvorrichtung für Heißschmelzmischungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die Rohrleitung (270) ein axial komprimierbares, biegbares, flexibles Metallrohr umfasst, hergestellt aus einem einzigen, langgestreckten, schraubenförmig in einander verriegelten Streifen (274) aus Metall, und wobei das Rohr axial innerhalb der flexiblen, inneren Leitung (82) komprimiert ist, wenn es innerhalb der flexiblen, inneren Leitung (82) aufgenommen ist.
Aufbringvorrichtung für Heißschmelzmischungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei das Heizelement (30) drei Drähte (96, 98, 100, 102) aufweist, von denen jeder eine Phase des elektrischen Dreiphasenstroms erhält, und wobei jeder der Drähte spiralig um die flexible, innere Leitung (82) im Wesentlichen über die axiale Länge der Leitung (82) gewickelt ist, um die Leitung und das fließfähige Material innerhalb der Rohrleitung (270) zu erwärmen.
Aufbringvorrichtung für Heißschmelzmischung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Rahmen (32), der den Vorrat (38) des erwärmten, fließfähigen Materials und die Pumpe (48) trägt, und wobei die Stromquelle (114) eine Verbrennungsmaschine (52) umfasst, die durch den Rahmen (32) getragen wird und mit ihrem Ausgang mit einer Lichtmaschine (194) gekoppelt ist, die elektrische mit jedem der Heizelementdrähte (30) verbunden ist.