KR100312470B1 - 아스팔트싱글제조시입자도포방법 - Google Patents

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제임스 에스. 벨트
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Abstract

본 발명은 코팅된 아스팔트 시트 상에 소정의 배합물 영역을 형성시키는 단계와, 바탕물의 선행 에지가 배합물의 후행 에지의 윤곽을 명확히 하도록 소정의 배합물 영역으로 부터 코팅된 아스팔트 시트 상류 바로 근처에 배경 입자물을 퇴적시키는 단계와, 소정의 배합물 영역 상에 배합물을 퇴적시키는 단계와, 배경 영역의 잔류부 상에 배경 입자를 퇴적시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동하는 코팅된 아스팔트 시트에 입자를 도포시키는 방법에 관한 것이다.

Description

아스팔트 싱글 제조시 입자 도포 방법
아스팔트 싱글 제조의 일반적인 방법은 재료를 개별적인 싱글로 절단하는 싱글 절단 작업 후에 연속적인 아스팔트 싱글 재료의 스트립을 생산하는 것이다. 아스팔트 스트립 재료의 생산에 있어서, 유기 펠트(felt) 또는 유리섬유 매트는 액체 아스팔트를 함유하는 코팅기(coater) 를 통과하여 교착(tacky)의 코팅된 아스팔트 스트립을 형성한다. 계속해서, 고온의 아스팔트 스트립은 아스팔트 스트립 재료 부위에 보호표면 입자를 부착하는 하나 이상의 입자 도포기 (applicator) 아래로 통과한다. 전형적으로, 입자는 호퍼상에 수동 조절에 의해 제어될 수 있는 속도로 호퍼로부터 분배된다. 칼라 싱글의 제조에 있어서, 두가지 형태의 입자가 사용된다. 헤드랩 (headlap) 입자는 덮혀질 싱글 부위를 위한 상대적으로 저가의 입자이다. 칼라 입자 또는 주요 입자는 상대적으로 고가이며 지붕위에 노출된 싱글 부위에 부착된다.
외관을 만족시키는 칼라형상을 제공하기 위하여 칼라싱글에는 여러가지 칼라, 통상 바탕색과 바탕색의 여러 가지 음영 또는 여러 가지 색의 연속적인 입자 침착(deposit)의 형태로서 제공된다. 혼합물(blend drops)로 언급된, 이런 밝은 부분으로 된 연속적인 침착은 공급롤 (feed roll) 에 연결된 일련의 입자 컨테이너를 포함하는 혼합기로부터 통상적으로 제조된다. 시트상의 각 혼합물의 길이와 공간은 공급롤의 속도, 시트의 상대속도 및 혼합물이 만들어지는 시간의 길이에 의한다.
고온이며, 교착성인, 코팅된 아스팔트 스트립에 제공된 입자 전부가 스트립에 접착되지 않으며, 통상적으로, 스트립 재료는 슬레이트 드럼 (slate drum) 주위로회전되고 스트립을 뒤집어 비접착 입자를 떨어뜨린다. 백폴 (backfall) 입자로 알려진 상기 비접착 입자는 백폴 호퍼에 일반적으로 수집되어 싱글 상에 재사용된다.
전형적인 입자 사용 장치가 갖고 있는 문제중 하나는 공급롤 (feeder roll) 이 이동 코팅된 아스팔트 시트상에 다른 혼합물을 적하 가능하도록 다음 위치에 대한 표시까지는 기계적 이동(회전)에 의존한다는 것이다. 기계작동에 대한 이러한 요구는 혼합물에 대하여 매우 정밀한 시작과 끝을 방해하는 고유의 제한을 갖는다. 또한, 기계적 작용이 발생하면, 중력이 입자에 영향을 미치기 때문에, 약간의 시간 지체가 있다. 결과적으로, 싱글상의 혼합물의 정확성에 제한이 존재한다. 싱글 제조 라인이 속도가 상승하게 되면 정확성의 결여가 현저해지고, 혼합물과 바탕색 사이의 구별이 애매모호 해진다. 정확성의 결여는 싱글에 도포될 수 있는 여러가지 디자인과 색조의 심각한 제한을 낳는다.
움직이는 코팅된 아스팔트 시트 상에 입자를 퇴적시키는 최근 개발된 개선된 방법은 입자를 퇴적시킬 때 상대적으로 높은 정도의 정확성을 제공하기 위해 공기로 작용하는 제어를 이용한다. 신규하게 개발된 방법은 입자의 흐름을 상대적으로 짧은 순간에 조절할 수 있도록 한다. 입자 노즐에 축적된 입자에 인접하여 위치한 버퍼 챔버에서의 공기작용 압력을 변화시킴으로서 입자의 흐름은 시작되고, 정지되고, 조절된다. 그렇지만, 비록 공기의 작용으로 제어된 입자 혼합물 장치가 혼합물에 대해 매우 명확한 선행 에지 (edge) 를 제공하지만, 이는 혼합물에 대해 불명확하거나, 덜 명확한 후행 에지를 제공한다는 것이 밝혀졌다. 개선된 방법은 명확한 선행 에지와 명확한 후행 에지를 가진 혼합물을 제공한다.
본 발명은 루우핑 멤브레인 (roofing membrane) 및 루우핑 싱글 (shingle) 로서 사용하기 적합한 아스팔트 재료와 같은, 연속적인 아스팔트 재료의 스트립(strip)의 취급에 관한 것이다. 본 발명의 더욱 명확한 관점에서 하나는, 본 발명은 아스팔트 스트립 재료에 입자의 도포를 제어하는 것에 관한 것이다.
제1도는 본 발명에 따른 입자 도포 장치의 개략적인 입면도.
제2도는 저속으로 움직이는 싱글 기계 상의 전형적인 종래 기술의 혼합물의 개략평면도.
제3도는 고속으로 이동하는 코팅된 아스팔트 시트에서 전형적인 종래 기술의 입자 혼합물의 개략평면도.
제4도는 명확한 선행 에지와 불명확한 후행 에지를 가지는 입자 혼합물의 개략평면도.
제5도는 본 발명에 따른 소정의 혼합물을 나타내는 코팅된 아스팔트 시트의 부분의 개략평면도.
제6도는 혼합물 영역의 후행 에지의 윤곽을 명확히 하기 위해 도포된 바탕물 입자를 나타내는 제5도의 코팅된 아스팔트 시트의 개략평면도.
제7도는 소정의 혼합물 영역에 도포된 혼합물 입자를 나타내는 제5도의 코팅된 아스팔트 시트의 개략평면도.
제8도는 바탕 영역에 도포된 바탕 입자의 잔여물과 제거된 잉여 혼합물 입자를 가지는 제7도의 코팅된 아스팔트 시트를 도시하는 개략적인 평면도.
[발명의 개시]
혼합물에 명확한 선행 에지와 명확한 후행 에지를 제공하는 싱글 입자 퇴적 방법이 현재 개발되고 있다. 이 방법은 바탕물 (background drop) 의 선행 에지가 혼합물의 후행 에지의 윤곽을 명확히 하기 위해 혼합물로부터의 상류에 바로 접하여 바탕물을 퇴적시킴으로서 수행된다. 그후, 연속적으로 도포될 혼합물이 혼합물 영역에 입자를 도포하지만, 혼합물의 후행 에지는 이미 바탕물에 의해 윤곽이 명확하게 된다. 바탕물 이전에 명확한 선행 에지를 가진 혼합물을 도포함으로서, 명확한 선행 에지와 명확한 후행 에지를 가진 복수의 바탕물이 싱글에 도포될 수 있다.
본 발명에 따르면, 코팅된 아스팔트 시트 상에 소정의 혼합물 영역을 형성시키는 단계와, 바탕물의 선행 에지가 혼합물의 후행 에지의 윤곽을 명확히 하도록 소정의 혼합물 영역으로부터의 상류에 바로 접하여 코팅된 아스팔트 시트 상에 바탕 입자물을 퇴적시키는 단계와, 소정의 혼합물 영역 상에 혼합물을 퇴적시키는 단계와, 바탕 영역의 잔류부 상에 바탕 입자를 퇴적시키는 단계로 구성되는 이동하는 코팅된 아스팔트 시트에 입자를 도포시키는 방법이 제공된다.
[본 발명을 수행하기 위한 태양]
제 1 도에 도시된 바와 같이, 베이스 싱글 매트 (10), 바람직하게는 유리섬유 매트는 아스팔트 코팅기 (12) 를 통과하여 코팅된 아스팔트 시트 (14) 를 형성한다. 연속 입자 도포기 (16, 18, 20)는 코팅된 아스팔트 시트 상에 입자를 퇴적시켜 입자가 코팅된 아스팔트 시트 (22) 를 형성한다. 입자가 코팅된 아스팔트 시트는 슬레이트 드럼 (24) 주위를 회전하여 잉여 입자를 떨어뜨리며, 이들 입자는 백폴 호퍼 (26) 에 수집된다.
제 2 도에 도시된 바와 같이, 전형적인 종래 기술에서, 저속으로 이동하는 코팅된 아스팔트 시트 상의 혼합물은 바탕 입자 (28)와 혼합물 (30) 을 가진 입자가 코팅된 아스팔트 시트를 형성한다.
저속으로 움직이는 코팅된 아스팔트 시트에 있어서, 혼합물 (30)은 명확한 선행 에지 (32) 와 명확한 후행 에지 (34) 를 가진다.
제 3 도에 도시된 바와 같이, 코팅된 아스팔트 시트의 속도가 증가하는 경우, 혼합물 (40) 은 명확한 에지를 가지지 않는다. 혼합물 선행 에지 (42) 와 혼합물 후행 에지 (44) 는 바탕 입자 (48) 내로 부풀거나 연장된다.
제 4 도에 도시된 바와 같이, 공기의 작용으로 제어된 입자 도포기로 형성된 개선된 혼합물 (50) 은 명확한 선행 에지 (52) 를 가진다. 그렇지만, 후행 에지 (54) 는 여전히 불명확하며, 바탕 입자 (58) 내로 연장된다.
제 5 도에 도시된 바와 같이, 코팅된 아스팔트 시트는 소정의 혼합물 영역 (60) 을 가지는 것으로 생각될 수 있다. 이들은 구별되는 입자의 색깔이 도포되는 영역들이다. 이들 영역은 어떤 다른 구별되는 색깔의 입자 뿐만 아니라 검정 입자와 같은 음영선을 위한 입자가 될 수 있다는 것을 알 수 있다. 소정의 혼합물 영역의 선행 에지는 가상선 (62) 으로 도시되며, 후행 에지는 가상선 (64) 으로 도시된다. 소정의 혼합물 영역사이의 공간은 바탕물 영역 (68) 이다.
제 6 도에 도시된 바와 같이, 바탕물 (70) 이 도포될때, 이는 혼합물 영역의 후행 에지 (64) 와 일치하는 명확한 선행 에지 (72)를 가진다. 바탕물은 소정의 혼합물 영역으로 부터의 상류에 바로 접하여 위치하여 각 바탕물의 선행 에지는 혼합물 영역의 후행 에지를 규정하는 것으로 볼 수 있다.
제 7 도에 도시된 바와 같이, 혼합물 (80) 이 혼합물 영역 상에 도포된다. 혼합물의 선행 에지 (82) 는 명확한 선의 윤곽을 뚜렷하게 한다. 혼합물의 후행 에지 (84) 는 불명확하지만, 명확한 선행 에지 (72) 를 가진 이전에 도포된 바탕물과 겹쳐진다. 제 8 도에 도시된 바와 같이, 바탕 입자의 잔여물이 코팅된 아스팔트 시트상에 입자의 퇴적을 완료하기 위해 도포되는 경우, 입자로 덮혀진 아스팔트 시트는 슬레이트 주위를 회전하여 잉여 혼합물 입자를 제거하며, 혼합물은 명확한 선행 및 후행 에지를 가질 것이다.
제 1 도를 다시 참조하면, 본 발명에 의한 방법의 작용은 먼저 혼합물 영역의 후행 에지의 윤곽을 명확히 하도록 호퍼 (16) 로 부터 바탕 입자를 도포하는 것과 관련된다. 그후, 혼합물이 호퍼 (18) 로 부터 형성된다. 결국에는 바탕 입자의 잔여물이 호퍼 (20) 로 부터 분배된다.
본 발명의 목적을 위해, "명확한" 에지라는 것은 실제로 한 색깔과 다른 색깔 사이의 경계의 모두 (적어도 90 %, 바람직하게는 적어도 95%) 가 경계를 따라 그어진 직선의 약 0.4 인치 (1.0 cm) 안에 놓이는 것을 의미한다. 전형적인 싱글에서 경계는 길이가 약 13 cm 이 될 것이다. "불명확" 의 의미는 경계가 명확하게 규정되지 않고, 한 색깔의 입자가 다른 색깔의 영역으로 실질적인 거리를 겹치는 것을 의미한다. 일반적으로, 불명확한 에지는 명확하지 않은 에지이다.
이제 본 발명에 유용한 바람직한 입자 도포 장치를 기술될 것이다. 노즐 (도시되지 않음) 이 입자의 축적을 유지한다. 노즐의 방출구 또는 목은 좁아져서 축적된 입자의 표면적보다 상당히 작은 횡단면적을 가지는 슬롯(slot)이 된다. 버퍼 챔버 (도시되지 않음) 가 노즐에서 축적된 입자의 표면적 위에 위치된다. 버퍼 챔버에서의 압력의 변화가 슬롯을 통과하는 입자의 흐름에 영향을 미친다.
버퍼 챔버에 음의 게이지 압력의 적용은 축적된 입자 상에 충분한 압력강하를 발생하여 슬롯을 통과하는 입자의 흐름을 정지시킬 것이다. 마찬가지로, 버퍼 챔버에 양의 게이지 압력의 적용은 슬롯을 통한 입자의 흐름을 회복시킬 것이다. 버퍼 챔버에서 음 및 양의 게이지 압력은 공기 팬 또는 공기 펌프(도시되지 않음)와 같은 음 및 양의 압축공기원과 연통하는 밸브를 개폐함으로서 발생된다.
음의 압력이 진공챔버에 적용되고 진공 개구를 통해 버퍼 챔버에 적용되는 경우, 슬롯과 노즐에 축적된 입자를 통과하는 공기의 상방 흐름이 형성된다. 공기의 상방 흐름은 입자를 하방으로 당기는 중력에 대응하여 입자를 상방으로 향하게 하는 견인력을 제공한다. 적절한 양의 음의 압력이 버퍼 챔버에 적용된다면, 슬롯을 통과하는 공기의 상방 흐름으로부터의 견인력은 입자를 하방으로 당기는 중력과 균형을 이룰 것이며, 입자는 슬롯을 통해 연속으로 떨어지기보다는 소정의 위치에 유지될 것이다.
축적된 입자의 표면에서 상방으로의 공기 속도가 입자가 부상되기에 충분한 견인력을 발생시키다면, 유동이 발생할 수 있다.
입자가 정지되어야 하는 경우, 슬롯을 완전히 폐쇄하기 위해 슬롯을 통과하는 입자의 흐름의 정지를 보조하는 얇은 스테인레스 강플랩 (flap) 을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 범위 내에서 다양한 개조가 만들어 질 수 있다는 것은 이상으로부터 명백해진다.
본 발명은 거주 및 상업용 루우핑 도포에 사용하기 적합한 입자 코팅된 루우핑 싱글의 제품에 유용하다는 것을 알 수 있다.

Claims (4)

  1. 코팅된 아스팔트 시트 상에 소정의 혼합물 영역을 형성시키는 단계와, 바탕물의 선행 에지가 혼합물의 후행 에지의 윤곽을 명확히 하도록 소정의 혼합물 영역으로부터의 상류에 바로 접하여 코팅된 아스팔트 시트 상에 바탕 입자물을 퇴적시키는 단계와, 소정의 혼합물 영역 상에 혼합물을 퇴적시키는 단계와, 바탕 영역의 잔류부 상에 바탕 입자를 퇴적시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동하는 코팅된 아스팔트 시트에 입자를 도포시키는 방법.
  2. 코팅된 아스팔트 시트 상에 소정의 혼합물 영역을 형성시키는 단계와, 바탕물의 선행 에지가 혼합물의 후행 에지의 윤곽을 명확히 하도록 소정의 혼합물 영역으로부터의 상류에 바로 접하여 코팅된 아스팔트 시트 상에 통상의 명확한 선행 에지를 가지는 바탕 입자물을 퇴적시키는 단계와, 소정의 혼합물 영역 상에 통상의 명확한 선행 에지를 가지는 혼합물을 퇴적시키는 단계와, 바탕 영역의 잔류부 상에 바탕 입자를 퇴적시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동하는 코팅된 아스팔트 시트에 입자를 도포시키는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 혼합물은 통상의 불명확한 후행 에지를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 혼합물과 바탕물이 통상의 명확한 선행 에지 및 통상의 불명확한 하류 에지로서 퇴적되는 곳에 바탕 입자와 일련의 혼합물 입자를 퇴적시키는 단계를 포함하며, 코팅된 아스팔트 시트상에 소정의 혼합물 영역을 형성시키는 단계와, 바탕물의 선행 에지가 혼합물의 후행 에지의 윤곽을 명확히 하도록 소정의 혼합물 영역으로부터의 상류에 바로 접하여 코팅된 아스팔트 시트 상에 바탕입자물을 퇴적시키는 단계와, 소정의 혼합물 영역 상에 혼합물을 퇴적시키는 단계와, 바탕 영역의 잔류부 상에 바탕 입자를 퇴적시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이동하는 코팅된 아스팔트 시트에 입자를 도포시키는 방법.
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