FI125654B - Menetelmä ja laitteisto kiintoaineen ja sideaineen sekoittamiseksi ja syöttämiseksi - Google Patents

Description

Menetelmä ja laitteisto kiintoaineen ja sideaineen sekoittamiseksi ja syöttämiseksi

Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista menetelmää 1 kiintoaineen ja sideaineen sekoittamiseksi sekä tällaisesta seoksesta koostuvan pintakerroksen muodostamiseksi alustalle.

Menetelmässä kiintoaine saatetaan kosketuksiin nestemäisen sideaineen kanssa seoksen muodostamiseksi, ja kiintoainetta ja sideainetta sisältävä seos ruiskutetaan alustalle.

Menetelmää voidaan käyttää esim. teiden ja vastaavien epätasaisten alueiden pinnoittamiseen sekä merkintöjen muodostamiseen tasaisiin pintakerroksiin.

Keksintö koskee myös patenttivaatimuksen 11 johdannon mukaista laitteistoa. Tällaisessa laitteistossa on kiintoaineen syöttölaitteet, sideaineen syöttölaitteet sekä kiintoaineen ja sideaineen sekoitusvyöhykkeen, jossa kiintoaine ja sideaine ovat sekoitettavissa keskenään,

Erityisesti rakentamisessa ja niihin liittyvissä toimissa sekoitetaan täyteainetta ja sideainetta yhteen, lasketaan tai ruiskutetaan seos haluttuun paikkaan ja annetaan sen kovettua tai jäykistyä. Tavallisena esimerkkinä on tien asfaltointi, jossa kuuma bitumi sekoitetaan kiviaineksen kanssa, seos lasketaan tiepintaan ja jyrätään tasaiseksi. Toisena esimerkkinä mainittakoon sementin, veden ja hiekan seos, joka voidaan puhaltaa ilmanpaineen avulla seinämään ja näin saada aikaan rappaus tai betonointi. Betoniruiskutuksia tehtäessä ajoaineena on ilma ja joissakin tapauksissa hiilidioksidi, joilla saadaan materiaalille kineettistä energiaa, niin että partikkelit tiiviisti asettuvat applikoitavaan pintaan.

Betonimassan ruiskutukseen soveltuva laite on kuvattu FI-patenttihakemuksessa 882561, jossa betonimassa sekoitetaan tavanomaiseen tapaan pakkosekoittimessa, seos siirretään imu- ruuvikuljettimella kammioon ja imetään sieltä ilmavirtaan, mikä antaa riittävän nopeuden massalle paiskautua esim. seinämään.

US-patenttijulkaisussa 4 323 314 on selostettu, kuinka umpinaiseen säiliöön lasketaan täyteainetta siten, että sen poikkileikkauksesta muodostuu rengas, jonka kummaltakin puolelta suihkutetaan nestemäistä sideainetta. Seoksen annetaan valua astiassa ja astiasta haluttuun asetuspaikkaan.

US-patenttijulkaisussa 4 832 497 on puolestaan kuvattu ratkaisu tienpäällystysmateriaalin valmistamiseksi, jossa menetelmässä sora jaetaan kahteen fraktioon kokonsa puolesta ja kumpaankin fraktioon erikseen ruiskutetaan bitumi-emulsiota. Tämän jälkeen fraktiot yhdistetään ja lasketaan painovoimaisesti asetus-paikkaan. Ratkaisun tarkoituksena on optimoida sideaineen määrä, koska hienoaines tarvitsee pinta-alansa vuoksi enemmän sideainetta kuin karkeampi aines.

US-patenttijulkaisussa 2 064 807 jaetaan käännetyn Y-muotoisen jakajan kautta sora virtaamaan jakajan kahta puoltaja näin voidaan sideainetta ruiskutuksi soravirran molemmille puolille. Vastaavanlainen ratkaisu on esitetty US-patenttijulkaisussa 4 323 314, jolloin kuitenkin sovellus on hieman erilainen.

Näissä edellisissä patenteissa sideainetta jo sisältävä materiaali valuu säiliössä ja/ tai jakajalla kiinteätä seinämää pitkin.

DE-patentti 4 202 459 koskee menetelmää tienpäällystämiseksi, jossa menetelmässä kuumabitumi suihkutetaan useasta suuttimesta, niin että suihkutus peittää koko halutun kaistan ja että suihkusuutin ryhmiä on kaksi tai useampia, jotta suihkutusta voidaan helpommin säätää ja muunnella tarpeen mukaan.

SE-patenttijulkaisussa 87347 on esitetty, kuinka kuljettimen ja painovoiman sekä paineilmasuihkun avulla soraa sirotetaan tienpintaan ja asetussuuttimen ja tienpinnan välisellä matkalla siihen suihkutetaan yläpuolelta sideainetta.

FR-patenttijulkaisussa 2 626 593 on puolestaan selostettu, kuinka tienpintaan painovoimaisesti valuvan soran läpi suihkutetaan sideainetta ja samalla samaa sideainetta suihkutetaan tien pintaan ennen sitä paikkaa johon esikäsitelty sora putoaa.

Kaikissa edellä mainituissa ratkaisuissa puutteena on se, että kahta viimeksi mainittua lukuun ottamatta, jo “pinnoitettu” materiaali valuu erilaisia seinämiä pitkin aiheuttaen puhdistustarpeita ja kovettuneen tai jähmettyneen materiaalin poistotarpeita. SE-patentissa 87347 ja FR-patentissa 2 626 593, joissa suihkutetaan sideainetta painovoimaisesti valuvan kiviaineksen sekaan, on puutteena taas se, että aina osa sideaineesta jää kohtaamatta kiviaineksen pinnan.

Tunnetuissa ratkaisuissa ongelmana on edelleen se, että massan asettuminen tien pintaan tai muuhun pintaan on “höllää” ja vaatii aina jyräämisen tämän jälkeen.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa ainakin osa tekniikan tasoon liittyvistä epäkohdista ja saada aikaan aivan uudenlainen ratkaisu täyteaineen ja sideaineen sekoittamiseksi ja syöttämiseksi.

Esillä oleva keksintö perustuu siihen ajatukseen, että mekaanisella energialla vauhditettu kiinteän materiaalin virta “ammutaan” nestemäisen sideaineen tai muun nesteen lävitse, tämän nesteen ollessa filmin tai suihkun tai vastaavan, virtaussuunnassa oleellisesti tasomainen virran muodossa. Läpäistessään nestefilmin tai nestesuihkun kiintoaine kaappaa mukaansa sideainetta tai muuta nestettä, joka tarttuu kiintoaineen pintaan, minkä jälkeen kiintoainevirta voidaan ohjata alustalle tämän pinnoittamiseksi.

Keksinnön mukaan nestesuihkun tai nestefilmin osa, joka ei ole kiinnittynyt kiintoaineen pintaan, otetaan talteen kiintoainevirran vastakkaiselta puolelta ja käytetään uudelleen.

Kiintoaine lingotaan sideaine- tai nestesuihkun lävitse päällystettävää pintaa kohden sopivimmin nopeudella, joka ei aiheuta roiskimista tai takaisin ponnahtamista, kiintoaineeseen tarttumaton neste/sideaine otetaan talteen ja käytetään uudelleen.

Ratkaisu voidaan toteuttaa laitteistossa, jossa on kiintoaineen kiihdytysväline, joka on varustettu kiintoaineen syöttöyhteellä ja kiihdytetyn kiintoaineen poistoyhteellä, jolloin syöttöyhteen kautta tuotava kiintoaine voidaan kiihdytysvälineessä kiihdyttää haluttuun nopeuteen mekaanisen energian avulla ja poistaa jatkuvana virtana poistoyhteen kautta. Laitteistossa on myös poistoyhteen läheisyyteen järjestetyt sideaineen syöttösuuttimet, jotka on yhdistetty sideaineen lähteeseen ja joiden avulla sideaineesta voidaan muodostaa virtaus, jonka virtaussuunta on ainakin oleellisesti poikittainen suhteessa kiihdytetyn kiintoaineen virtaan. Sideainevirtaus on jäljestetty kiihdytysvälineen poistoyhteen ja alustan välille siten, että jatkuvana virtana kiihdytyselimestä poistettava kiintoainevirta joutuu kulkemaan sideainevirtauksen läpi.

Sideaineen keräämiseksi talteen ja kierrättämiseksi laitteistossa on sopivimmin kiintoainevirran toiselle puolella järjestetyt, sideainevirtauksen keräilyelimet, jotka esim. on sijoitettu vastakkain syöttösuuttimien suhteen, suuttimet tai vastaavat välineet sideaine-virtauksen keräämiseksi.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaiselle laitteistolle on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 11 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnöllä saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä lähes jokainen nestesuihkun läpi johdettu partikkeli erikseen saa nestepinnoitteen ja ylimääräistä nestemäistä sideainetta tai muuta ainetta ei tarvita. Keksinnön mukaan voidaan kiintoainepartikkelien nopeutta säätää, nestefilmin tai suihkun paksuutta voidaan säätää ja ruiskutettavan alueen rajausta voidaan säätää.

Etenkin kiintoaineen virtaa voidaan rajata kiinteillä tai säädettävillä rajoittimilla, joilla voidaan saada aikaan täsmällinen raja päällystettävän ja päällystämättömän pinnan välillä.

Edellä kuvatun menetelmän suurena etuna on edelleen, että sideainetta kuluu sen pinta-alan mukaan, jota kulloinenkin kiintoainesmäärä edustaa, ja sideaineen annostelua ei tarvitse erikseen säätää, vaan se säätyy itsestään. Sideaineen ylimäärä otetaan vastakkaiselta puolelta talteen ja palautetaan alkuperäiseen syöttöön.

Keksinnön mukaista ratkaisua voidaan soveltaa ainakin seuraaviin tarkoituksiin: - tien asfaltoimiseen ja erityisesti urapaikkaukseen, - tiemerkintöjen tekemiseen suojakäytävät, tien reunamerkinnät jne.

- erityispinno itteiden asettamisiin: tenniskentät, juoksuradat jne.

- hiihtolatujen valmistamiseen tai kunnostamiseen

Kun alueita pinnoitetaan esitetyllä täyteaine/sideaine-yhdistelmällä, niin huolimatta pinnoitettavan alueen pinnan mahdollisesti epätasaisuudesta saadaan säädetysti haluttu tasaisuus aikaan.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan yksityiskohtaisen selityksen avulla oheisiin piirustuksiin viitaten, jolloin kuviossa 1 on esitetty periaatekuviona sivukuvantona keksinnön mukaisen laitteen perusasetelma, jossa kiihdytysvälineestä esim. lingosta saatava kiintoainevirta johdetaan pinnoitettavalle alustalle sideainesuihkun läpi kuviossa 2 on esitetty sivukuvantona laiteratkaisu, jossa on useita rinnakkaisia linkoja, kuviossa 3 on esitetty sivukuvantona sellainen ratkaisu, jossa useita linkoja on sovitettu samalle akselille, kuvioissa 4a - 4c on esitetty halkileikattuna yläkuvantona (4a) keksinnön yhdessä sovelluksessa käytettävän lingon periaaterakenne, jossa siivet ovat joko hieman kallellaan (kuvio 4b) tai ne muodostavat taskun kiintoaineelle (kuvio 4c), ja kuviossa 5 on esitetty halkileikattuna yläkuvantona lokerolinkoratkaisu.

Kuten edellä esitetystä käy ilmi, keksinnössä lingotaan kiintoaine sideainesuihkun tai kalvon lävitse, ennen kuin kiintoaine osuu pinnoitettavaan pintaan. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa kiintoaineen ja sideaineen sekoitusvyöhyke on siten saatu aikaan järjestämällä kaksi virtausta, jotka risteävät. Kiintoaineksen ja sideaineen virrat kulkevat sopivimmin ilmassa ja ovat edullisesti ainakin oleellisesti kohtisuorassa toisiaan kohti. Käytännössä täyteaine johdetaan jatkuvana virtana nestemäisen sideaineen tai muun nesteen lävitse, jolloin se osuus tästä nesteestä, jota täytcaincpartikkclit eivät kaapanneet pinnalleen, otetaan talteen ja käytetään uudelleen.

”Alustalla” tarkoitetaan keksinnössä yleisesti pinnoitettavaa aluetta tai pintaa. Tämän alustan pinta-ala voi vaihdella laajasti, kuten myös pinnoitettavan alustan leveys.

Erityisen edullisesti keksintöä käytetään kapeahkojen alueiden, kuten tiepäällysteen urien ja sentapaisten kulumien, pinnoittamiseen sekä rajojen merkitsemiseen urheilukentille ja hiihtolatujen tekemiseen ja kunnostamiseen. Näille alueiden leveys on yleensä noin 0,1-250 cm, etenkin noin 1-150 cm, tyypillisesti noin 1,5-75 cm.

Keksinnössä käytettävä kiintoaine - esim. ”täyteaine” tai ”pigmentti” - on raekooltaan tyypillisesti noin 0,01 - 25 mm (keskimääräinen halkaisija) ja käsittää esim. kiveä, lasimurskaa, muovirouhetta, bitumi- tai asfalttirouhetta, kivihiiltä, kumia tai murskattua keramiikkaa tai murskattua betonia tai näiden seosta, metallin paloja tai metallimalmia tai jäätä. Asfalttimassan raekoko on yleensä noin 1-20 mm ja merkintämassoihin sopivat pienemmät partikkelit, joiden koko on noin 0,01 - 2 mm.

Rakeet voivat olla halutun pinnoitteen värisiä tai oleellisesti läpikuultavia tai opaakkeja. Etenkin kun menetelmää käytetään alueiden merkitsemiseen on edullista käyttää merkinnän väristä raetta esim. valkoista. Merkinnän väri voidaan kuitenkin myös saada aikaan käyttämällä värillistä sideainetta tai sideaineen nestefaasia.

Keksintömme mukaan ainekset sideainesuihkun läpi kulkenut kiintoainevirta ohjataan pinnoitettavaan tai merkittävään maahan tai muuhun alustaan. Kiintoainevirta saadaan aikaan kiihdyttämällä kiintoainepartikkelit mekaanisesti esim. linkoamalla kiintoainetta keskipakovoiman avulla. Sopivimmin virran nopeus on sellainen, ettei seos roisku takaisin alustasta. Nopeuden on kuitenkin oltava riittävä, että saadaan aikaan hyvä adheesio alustaan. Yleensä toimitaan nopeusalueella 1-20 m/s. On selvää, että liian suurella nopeudella alustaansa lingottu materiaali voi kimmota takaisin.

Sideaineena voidaan käyttää bitumia, sulaa rikkiä, erilaisia sulia hartseja ja polymeerejä sulina tai kovettuvina oligomeereinä. Sideaine voi myös olla vettä ja kiintoaine jäätä, kuten alla tarkemmin selostetaan.

Sideaineen eli nesteen viskositeetti, pintajännitys ja viskositeetin luonne vaikuttavat sideaineen käyttäytymiseen. Ylimääräisen nesteen vastaanotto voi tapahtua kartiolla, josta neste imetään pumpulla uudelleen kiertoon, tai se voidaan edullisesti ottaa pyörivän telan, kiekon tai metallinauhan pinnalle, mistä se kaavitaan talteen ja uudelleen käyttöön.

Yleensä tarkoituksena on suihkuttaa neste tai nestemäinen sideaine filminä tai verhona tai muuna poikkileikkaukseltaan ”litistettynä” virtauksena poikki kiintoaineen linkoamisradan.

Litistetyn virtauksen etuna on se, että neste/sideaineylimäärä on helppo kerätä talteen kiintoainevirtauksen vastakkaiselta puolelta. Nesteen tai sideaineen virtauksen leveys on ainakin yhtä suuri kuin kiintoainevirtauksen leveys. Sopivimmin sideainevirtaus on ainakin 1 %, edullisesti ainakin 5 %, etenkin noin 5 - 50 % kiintoainevirtausta leveämpi, jotta voidaan varmistaa, että sideainetta saadaan applikoitua kaikkien kiintoainepartikkeleiden pinnalle. Tarvittava leveys vaihtelee sen mukaan, miten kaukana neste/sideaine virtaus on kiihdytysvälineen poistoyhteestä koska kiintoainevirta leviää jonkin verran matkallaan lingosta alustalle.

Mikäli nesteen pintajännitys on niin korkea, että se alkaa pisaroitua, sideaine suihkutetaan esim. korkeussuunnassa useammassa kerroksessa erillisistä rakosuuttimista. On myös mahdollista käyttää syöttösuuttimena useampia kartiokulmasuuttimia, joista sideaine on syötettävissä nestekartion omaisesti, jolloin suuttimet on siten järjestetty, että niiden nestekartiot peittävät toisiaan siten, että peittokohdan nestemäärä ei poikkea enempää kuin noin 10 % muiden kohtien nestemäärästä.

Sideaineen ja kiintoaineen virtaukset ovat pääasiassa kohtisuoraan toisiaan kohti suunnatut, tyypillisesti virtaussuuntien kulmaero on noin 90° ± 60°, edullisesti 90° ± 30°.

Pinnoitettava alusta on yleensä vaakatasossa tai likimain vaakatasossa, jolloin kiintoaineen ruiskutus tapahtuu pystysuuntaisesti ja sidekalvo on järjestetty oleellisesti yhdensuuntaiseksi alustan kanssa. Tämän sovelluksen etuna on se, että kiintoainevuo etenee lineaarisesti, jolloin sen kohdistaminen on helppoa.

On kuitenkin myös mahdollista pinnoittaa pystysuoria pintoja sekä yleisesti vaakatason suhteen kulma-asennossa olevia pintoja. Kulma on vaakatason suhteen voi olla noin 1-90 astetta.

Suuttimet ovat edullisesti taipuisaa metallia, joiden huulien etäisyyttä voidaan säätää myös siinä tarkoituksessa, että vastakkaiselta puolelta talteen kerättyä nestettä käytetään uudelleen. Jos suuttimessa alkaa olla tukkeutumia, niin avaamalla huulien rakoa voidaan tukkeutuma puhdistaa.

Erityisen edullisesti nesteen suihkutus tehdään filminä. Toisen vaihtoehdon mukaan sideaine suihkutetaan sellaisesta rakosuuttimesta, ettei suihku ei hajaudu, vaan se voidaan ottaa talteen toiselta puolelta.

Suihkutus voidaan tehdä myös kartiosuuttimilla, joita on yksi tai useita ja jotka suihkukartiot peittävät osan viereisestä kartiosta.

Mitä nestettä käytetään, vaihtelee aina sovelluksen mukaan. Sovellettaessa laitteistoa asfaltin valmistukseen tai kuluneiden ajourien paikkaamiseen käytetään luonnollisesti ainakin nykyisen tavan mukaan bitumia nesteenä ja sideaineena ja kivimateriaalia kiintoaineena. Kiintoaineena voidaan käyttää myös pois rouhittua vanhaa asfalttia. Sulan bitumin sijasta voidaan käyttää bitumin vesi-emulsiota.

Ajoratamerkintöjä tehtäessä neste voi olla sulaa rikkiä, sulaa polymeeriä tai polymeeri-emulsiota tai vielä ristisilloittamatonta polymeeriä ja täyteaine valkoista kiveä ja valkoista pigmenttiä. Värillinen pigmentti voi luonnollisesti olla sekoitettu jo polymeeriin eli nesteeseen.

Nesteen talteenottotapoja voi olla monia, mutta ainakin vino suppilo, pyörivä levy tai rumpu tai metallinauha, joista kaavitaan neste/sideaine talteen ja uudelleen käytettäväksi. Mikäli sideaine on kuumaa, kuten sula rikki tai bitumi, talteenottolaitteiston on oltava lämmitetty.

Keksinnössä muodostetaan raemaisesta kiintoaineksesta jatkuva virta, joka ohjataan alustalle. Virran muodostamiseen käytetään kiihdytysvälinettä, jolla mekaanisesti tai pneumaattisesti saadaan kiintoainerakeet kiihdytettyä sopivaan nopeuteen. Sopivimmin käytetään mekaanista linkoa. Tällaisessa kiintoaineen kiihdyttäminen haluttuun nopeuteen tapahtuu sopivimmin keskipakovoiman avulla. Lingon suutinratkaisuja voi olla useita.

Laitteiston linko voi olla kapea tai jopa koko tien levyinen ja se voi edullisesti koostua leveyden suhteen moduuleista, joihin voidaan syöttää lingottavaa materiaalia tiettyjen leveysjaksojen mukaan, toimien niin, että vain yhteen tai useampaan leveysjaksoon syötetään materiaalia ja että leveysjaksot ovat toisistaan erotettuna väliseinällä. Leveää aluetta voidaan päällystää myös kapealla lingolla, siten että linko kulkee Z-rataa alueen yli ja syöttää enemmän materiaalia syvempään kohtaan kuin viereiseen.

Tätä toimintaa voidaan ohjata kahdella pinnankorkeuden tutkalla, joista toinen mittaa referenssikorkeutta ja toinen täytettävän kohdan korkeutta. Niinpä yhden sovelluksen mukaan epätasaisen pinnan täyttämiseksi ja tasaamiseksi täyttöaineen edellä kulkevalla ensimmäisellä tutkalla mitataan pinnan epätasaisuutta, jolloin täyttöainetta ja sideainetta annostellaan epätasaisuuden mukaan, ja toisella tutkalla määritetään pinnan muista kohdista referenssitason täytettävän kohdan täyttömäärälle.

Yksityiskohtaisesti kuvion 1 mukaan laitteistoa voidaan kuvata seuraavasti: l inko on kuvattu kohdassa 1, pyörivänä esineenä, josta johtaa kanava autogeenitaskuun 5, Ruuvi 2 tuo kiintoainetta linkoon 1, siilosta 3. Pumppu 8 pumppaa nestettä suuttimen 9 lävitse ja vastaanottolaite 10 ottaa ylimäärä nesteen vastaan. Pumppu 11 pumppaa takaisin ylimääräisen nesteen suuttimen 12 kautta, joko toiselle vastaanotto laitteelle 13 ja uudelleen kiintoaines suihkun lävitse tai pumppu 11 pumppaa ylimääräisen nesteen takaisin kohtaan 14, jossa käyttämätön neste ja käytetty neste kohtaavat. Kohdat 16, 7 ja 20 kuvaavat mahdollisia lisäaineen sekoituspaikkoja, jotka lisäaineet sekoitetaan säiliöstä 17 tulevaan sideaineeseen tai nesteeseen. Kohta 6 ja 19 kuvaavat nestesäiliön huohotusputkea.

Kulumisen vuoksi ns. autogeenitasku on edullinen, kuten kuviossa 1 on esitetty kohdassa 5. Autogeenitasku ei ole keksinnön mukaan välttämätön, vaan se voidaan korvata torvella tai kahden seinämän muodostamalla kujalla, jonka pituus vaihtelee aina sen mukaan, kuinka leveätä pinnoitusta suoritetaan.

Kuviossa 1 on esitetty vain sellaisen laitteiston suoritusmuodon, jossa materiaalilinko on kapea, mutta se voi olla myös leveä koostuen monesta, samalla akselilla, erotettuna väliseinällä toisistaan.

Kuviossa 2 on esitetty etenkin kuuma-asfaltin levittämiseen ja betoniteiden urapaikkaukseen soveltuva laitteisto. Kuviossa 2 on selvitetty monen erillisen kapean lingon käyttöä.

Tiestä mitataan ensin vanhan tien profiili 21. Tämän jälkeen määritetään haluttu pinta 22. Pintaan suihkutetaan lingoista 24 kiviainesta (sepeltä), joka suuntautuu karkeasti ottaen kohtisuoraan tien pintaa kohti. Ennen kuin sepelsuihku osuu tien pintaan, se kulkee sideainekalvon 25 läpi. Viitenumeroilla 26 ja 27 on esitetty maksimi/minimi kiviainessuihkujen kohdat (kohtaan 26 syötetään huomattavasti enemmän kiviainesta kuin kohtaan 21).

Menetelmällä saadaan esimerkiksi tien pinnan epätasaisuudet korjattua.

Sama toiminta-ajatus, eli eri kohdissa eri syöttö, saadaan aikaan myös yksiakselisella lingolla, jossa on materiaalin syöttö linkoon toteutettu muunneltavasti siten, että eri lohkoihin voidaan syöttää nopeasti syöttöä muuttaen eri määriä materiaalia. Pinnan epätasaisuutta tutkitaan esim. tutkalla, joka ohjaa syöttöä paikan ja syvyyden mukaan.

Kuviossa 3 on näytetty monilinkoinen rakenne, jossa kaikki lingot 31-34 ovat samalla akselilla 35.

Laitteistolla voidaan syöttää kiintoainetta, joka on kiveä, rouhittua kumia, tiilimurskaa betonimurskaa, hiilimurskaa, jäätä jne.

Kuten yllä todettiin, sideaineena voidaan käyttää orgaanisia materiaaleja, kuten bitumia, erilaisia sulia hartseja ja polymeerejä sulina tai oligomeereinä, jotka asetuskohdassa kovettuvat esim. UV-valon vaikutuksesta tai mukana syötettävän katalyytin vaikutuksesta. Voidaan myös käyttää sulaa rikkiä. Kumia ja hartsia käytettäessä voidaan pinnoittaa tenniskenttiä tai muita pelikenttiä ja juoksuratoja.

Jäätä käytettäessä voidaan korjata ja luoda nopeasti esim. hiihtolatuja, siten että jäärouhe on hyvin kylmää, jolloin se jäädyttää nopeasti verhosuihkuna käytetyn veden.

Kiintoainelingon roottorin pyörimisnopeutta voidaan säätää sen mukaan, mikä on pinnoitettavan alustan laatuja kiintoaineen laatu sekä sideaineen viskositeetti ja pintajännityksen mukaan vaihteleva roiskuminen. Tällä tarkoitetaan sitä, että kiintoaines lingotaan sellaisella nopeudella, ettei se kimpoa takaisin ja puolestaan sideaineen neste ei olennaisesti roisku. Tämän funktion valvontaa ja säätöä voidaan suorittaa valokemioilla, jotka sijaitsevat pinnoitettavan kaistan sivulla vaakasuorassa lähellä pinnoitettavaa pintaa. Yleensä roottorin kehänopeus on noin 0,1-50 m/s, etenkin noin 1-20 m/s.

Käytettävä linko voi olla edullisesti pyörivä levy, jossa on säteittäisiä suoria tai taaksepäin kaartuvia siipiä ja ulostuloaukko, josta kiintoaines linkoutuu tangentin suunnassa ulos. Kiintoaines valuu lingon keskiöön, josta se kiihdytetään haluttuun nopeuteen kierroslukua säätämällä. Syötön säätely tapahtuu esim. syöttöputken kuristusventtiiliä avaamalla ja sulkemalla, tai syöttöruuvin kierroslukuja säätämällä.

Kutakin leveysmoduulia voidaan säätää syötön suhteen erikseen. Kulumisen kannalta on edullista, että lingon siivet ovat hieman kallellaan sitä levyä 41, 42 vasten, johon siivet 43, 44 on kiinnitetty, tai siipien vapaa reuna on käännetty siten, että se muodostaa taskun kiitoaineelle. Kuviot 4a - 4c näyttävät nämä ratkaisut (kuviossa 4b ja 4c on esitetty leikkaus A-A). Viitenumero 40 tarkoittaa lingon akselia ja 45 syöttöputkea.

Kuvion 5 mukaisesti kiintoaine voidaan lingota myös lokero lingo 11a 51, jossa kiintoaine syötetään kehälle 52 ja poistuu kehältä 52’.

Claims (18)

1. Menetelmä kiintoaineesta ja nesteestä koostuvan pintakerroksen muodostamiseksi alustalle, jonka menetelmän mukaan - kiintoaine saatetaan kosketuksiin nesteen kanssa seoksen muodostamiseksi ja - kiintoainetta ja nestettä sisältävä seos ruiskutetaan alustalle, jolloin nesteestä muodostetaan nestevirta, tunnettu siitä, että - kiintoaine lingotaan jatkuvana virtana nestevirran lävitse kiintoaineen saattamiseksi kosketuksiin nesteen kanssa, jolloin nesteestä muodostetaan suihku, filmi tai verho tai sentapainen poikkileikkaukseltaan litistetty virtaus, ja - nesteen läpi kulkenut kiintoainevirta ohjataan alustalle tämän pinnoittamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että neste käsittää sideainetta.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sideaine on normaalilämpötilassa kovettuvaa ja joka saatetaan kosketuksiin kiintoaineen kanssa sulana.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sideaine on nestemäistä, mutta kovettuu kemiallisen reaktion avulla sopivana aikana pinnoitettavan alueen pinnalla.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiintoaine on kiveä, lasimurskaa, muovirouhetta, kivihiiltä, kumia tai murskattua keramiikkaa tai murskattua betonia tai näiden seosta, metallin paloja tai metallimalmia tai jäätä,

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiintoaine on raekooltaan 0,1-20 mm.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sideaineena käytetään bitumia, sulaa rikkiä, sulia hartseja ja polymeerejä sulina tai oligomeereinä, jotka asetuskohdassa kovettuvat esim. UV-valon vaikutuksesta tai mukana syötettävän katalyytin vaikutuksesta, tai vettä tai edellä mainittujen seoksia ja yhdistelmiä.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiintoaineen virtaa ja sen koostumusta ohjataan mittaamalla tutkalla alustalle muodostettavan pinnoitteen tasaisuutta.

9. Laitteisto kiintoaineesta ja sideaineesta koostuvan seoksen muodostamiseksi, joka laitteisto käsittää - kiintoaineen syöttölaitteet (1, 2; 24; 31-35; 40-44; 51), - sideaineen syöttölaitteet (8, 9, 11, 12) sekä - syöttölaitteista saatavan kiintoaineen ja sideaineen sekoitusvyöhykkeen, jossa kiintoaine ja sideaine ovat sekoitettavissa keskenään, tunnettu - kiintoaineen kiihdytysvälineestä (1; 24; 31-34; 41-44; 51), joka on varustettu kiintoaineen syöttölaitteeseen yhdistetyllä syöttöyhteellä ja kiihdytetyn kiintoaineen poistoyhteellä, jolloin syöttöyhteen kautta tuotava kiintoaine voidaan kiihdytys välineessä kiihdyttää haluttuun nopeuteen mekaanisen energian avulla ja poistaa jatkuvana virtana poisto yhteen kautta ja - poistoyhteen läheisyyteen järjestetyistä sideaineen syöttösuuttimista (9, 12), jotka on yhdistetty sideaineen lähteeseen (8, 11) ja joiden avulla sideainetta voidaan suihkuttaa sellaisena litistettynä virtauksena, jonka virtaussuunta on ainakin oleellisesti poikittainen suhteessa kiihdytetyn kiintoaineen virtaan, jolloin sekoitusvyöhykkeen muodostamiseksi litistetty sideainevirtaus on järjestetty poistoyhteen eteen siten, että jatkuvana virtana kiihdytyselimestä (1; 24; 31-34; 41-44; 51) poistettava kiintoainevirta joutuu kulkemaan litistetyn sideainevirtauksen läpi.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kiihdytysväline käsittää kiintoaineen keskipakolingon (1; 24; 31-34; 41-44) tai lokerolingon (51).

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen laitteisto, tunnettu käyttämättömän nestemäisen sideaineen vastaanottolaitteesta (10, 13), joka on järjestetty kiintoainevirran vastakkaiselle puolelle suhteessa sideaineen syöttösuuttimiin (9, 12) ja jonka avulla käyttämätön sideaine on kerättävissä.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 9-11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että syöttösuttimet (9, 12) on sovitettu muodostamaan vastaanottolaitteeseen suunnatun sideainesuihkun tai -sideainekalvon.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 10 - 12 laitteisto, tunnettu siitä, että kiihdytys-välineessä (31-34; 41-44) on pyörivä keskiö (30; 40), jonka avulla kiihdytysvälineeseen syötetty kiintoaine on kiihdytettävissä haluttuun nopeuteen.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että pyöriviä syöttölinkoja (31-34) on useita rinnakkain, ja että niiden välillä on moduuleittain väliseinä ja että kuhunkin leveysmoduuliin voidaan syöttää lingottavaa materiaalia erikseen säädettävin määrin (kuvio 3).

15. Jonkin patenttivaatimuksen 9-14 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että sideaineen syöttösuuttimet ovat huulirakosuuttimia, jonka raon leveyttä voidaan säätää.

16. Jonkin patenttivaatimuksen 9-15 mukainen laitteisto, tunnettu sideaineen syöttösuuttimena on useampi kartiokulmasuutin, josta sideaine on syötettävissä nestekartion omaisesti, jolloin suuttimet on siten järjestetty, että niiden nestekartiot peittävät toisiaan siten, että peittokohdan nestemäärä ei poikkea enempää kuin 10 % muiden kohtien nestemäärästä.

17. Jonkin patenttivaatimuksen 9-16 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteessa on sideaineen ylimäärän talteen ottamiseksi pyöritettävä levy tai rumpu, josta se jatkuvasti kaavittavissa talteen ja palautettavissa tuoreen sideaineen syöttöön.

18. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukaisen menetelmän tai patenttivaatimuksen 9-17 mukaisen laitteiston käyttö - tien asfaltoimiseen ja erityisesti urapaikkaukseen, - tiemerkintöjen tekemiseen, - erityispinnoitteiden asettamiseen tai - hiihtolatujen valmistamiseen tai kunnostamiseen.