PL23892B1 - Sposób mechanicznego wytwarzania mieszaniny bitumów, smoly lub podobnych substancyj, ewentualnie z dodatkiem emulgatorów, przy jednoczesnem rozpo¬ scieraniu jej, zwlaszcza na powierzchni drogowej zapomoca urzadzen natrysko¬ wych, oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu przyrzadzania i rozposcierania substancyj bitumicznych zwlaszcza na powierzchniach drogowych.

Rozposcieranie asfaltu naturalnego lub sztucznego albo sztucznych produktów a- sfaltowych, zmieszanych z olejami uplyn- niajacemi, np. lepkiemi olejami asfaltowe- mi, albo tez mieszanin paku lub jego po¬ laczen z asfaltem lub ze smola mozna u- skuteczniac tylko na zupelnie suchych na¬ wierzchniach i w sprzyjajacych warun¬ kach atmosferycznych. Pokrycie takie od¬ staje od podloza podczas deszczu lub gdy droga jest mokra i staje sie bezuzyteczne.

W ostatnich czasach asfalt, smole i rózne ich polaczenia, wymienione wyzej, prze¬ twarza sie na tak zwane emulsje lub asfal¬ ty zimne. Takie asfalty zimne mozna roz¬ poscierac podczas deszczu i na drogach mokrych. Jednak przy takiem postepowa¬ niu zachodzi koniecznosc stosowania do wytworzenia takich emulsyj wielu kosztow¬ nych substancyj, niezbedne sa duze urza¬ dzenia wytwórcze, a gdy emulsja taka ma byc przewieziona koleja, to przewozi sie jednoczesnie wode jako ciezar bezuzytecz¬ ny, wynoszacy okolo 50% i wiecej ogól¬ nego ciezaru emulsji. Wszystkie te oko¬ licznosci nalezy zaliczyc do wad asfaltu zimnego. Ponadto asfalt zimny zamarza i rozpada sie pod wplywem wstrzasów wzbiornikach podczas prrew&SU koleja.

Rozpadanie sie asfaltu nastepuje równiez podczas przechclWywsania go przez czas dluzsfey bez iiueszania* Proponowano równiez wykrywanie na¬ wierzchni drogowych i podobnych w jed¬ nym procesie ciaglym przez rozdzielanie i rozprowadzanie substancji olejowej w wodzie (np, przez rozpylanie tej substan¬ cji w obecnosci wody zapomoca pary lub sprezonego powietrza albo zapomoca ob¬ racajacych sie bebftóWlub t&fGfc) i be*p*>- srednie potem rozposcieranie mieszaniny na powierzchni drogi w postaci strumienia lub natrysku.

Znane jest równiez wytwarzanie emul¬ sji \ft>gótef & ^ SSczfególhdsci fcfnulsyj bitu¬ micznych do pokrywania dróg przy pomo¬ cy ctslifefiia, Wywieranego na skladniki, przyczem cisnienie to dostarcza calej e- nergji, potrzebnej do emulgowania bitu¬ mów.

Sposób przyrzadzania substancji bitu¬ micznej oraz ftókfywaftia "nia wedlug wynalazku ntófejszegfj na tniesz*-' niu i emuligbwahiti skladnika bitumtoftegó z woda i rozpylaniu tak otrzyfnatie} emul¬ sji w sposób ciagly zapomoca cisnienia, wy¬ wieranego na jeden z tych skladników lub na obydwa.

W procesie tego rodzaju nie potrzeba przewozie w&dy na wieksze odleglosci, gdyz emulsja powstaje odrazu w tem miej¬ scu, gdzie ma byc uzyte, i jest gor^oa wskutek zmieszania ze soba goracych skladników, to jest bitumów i Wódy, dzie¬ ki cziemu równiez mocniej przylega i szyb* ciej schnie. Emulsje takie moga byc Wy¬ twarzane szybciej, ttiiz w wytwórniach, poniewaz sposób wedlug wynalazku nie wymaga stosowania wi^ksfcych ilosci -czyn¬ ników emulgujacych. Pfczy wytwarzaniu zimnych emulsyj asfaltowych, stosowanych obecnie, lrzeba dodawac do wody piecio¬ krotnie do dwudziestókrotftie wieksze ilo- soi sródkóvir emulgujacych, anizeli w emul¬ sjach wedlug wynalazku niniejszego, gdyz tylko w tym przypadku emulsje nie rozpa¬ daja sie w czasie dostawy ich od miejsca ich sporzadzania do miejsca ich zuzytko¬ wania.

Zdolnosc nierozkladania sie emulsji we¬ dlug Wynalazku powinna; trwac zaledwie kilka sekund, a najwyzej jedna minute, poniewaz wystarczy, jezeli emulsja nie rozpada sie tylko przez czas, potrzebny na jej przejscie przez dysze rozpylajaca.

Vf wielu przypadkach wystarcza w zupel¬ nosci dodanie dwudziestej czesci lub na¬ wet mniejszej ilosci^emulgatorów, wyma¬ ganych przy otrzymywaniu znanych pola¬ czen asfaltowych. Jest to bardzo wazny postep zarówno techniczny, jak i handlo¬ wy, gdyz otrzymuje sie tani produkt, na¬ dajacy sie do budowy nawierzchni drogo¬ wych.

Wedlug wynalazku do wody dodaje sie mala ilosc srodków emulgujacych, np. al- kaljów lub weglanów alkalicznych, samych lub z dodatkiem niewielkich ilosci innych naturalnych lub sztucznych srodków e- mulgujacych tnp. glicerydów, mydel, utwo¬ rzonych z tych glicerydów, kwasów sulfo¬ nowych, lugu siarczynowego, lipoidów i ich zwiazków potasowych, zelatyny, kleju, sernika, gumy arabskiej i t. d.), przyczem dodaje sie ich tylko tak male ilosci, jakie sa konieczne do wytworzenia emulsji, trwa¬ lej przez czas rozposcierania jej na po¬ wierzchni drogi.

Na rysunku fig. 1 — 6 przedstawiaja schematycznie przyklady wykonania urza¬ dzenia do przeprowadzania sposobu we¬ dlug wynalazku, fig. 7 przedstawia zespól, zlozony z kotla na smole i ze zbiornika do wody, a fig. 8 i 9 przedstawiaja inna po¬ stac takiego zespolu.

Wykonywanie sposobu wedlug wyna^ lafeku niniejszego moze byc uskuteczniane wedlug róznych metod. PrzNedewszystkiem emulgowanie bitumów i rozposcieranie ich na Ipowieirfcchni drogi riiozna uskuteczniac — 2 —przez ogrzewanie asfaltów, paku, smoly i t. d. lub ich mieszanin w nizszej lub wyz¬ szej temperaturze i poddawanie ich w po¬ staci ciekle} cisnieniu, jakie otrzymuje sie zapomoca pomp o napedzie recznym lub mechanicznym, przyczem te asfalty, smoly i t. d., poddane cisnieniu, miesza sie z wo¬ da zapomoca odpowiednich urzadzen wy¬ tryskowych i najlepiej przy dodaniu do wody niewielkich ilosci emulgatorów; wreszcie przepuszcza sie te mieszanine przez emulgator i rozposciera sie ja lub rozpyla na powierzchni drogi.

Urzadzenie, sluzace do wykonywania tego sposobu, jest przedstawione na fig. 1.

W urzadzeniu tern asfalt jest tloczony pompa / przez dysze 2 do komory emulgo¬ wania 3, woda zas doplywa przewodem 25.

Inny sposób wytwarzania mieszaniny wedlug wynalazku polega na tern, ze ci¬ snienie wywiera sie nie na asfalt, pak, smo¬ le lub ich mieszaniny, lecz na wode emul¬ gujaca, z która miesza sie te bitumy w sta¬ nie roztopionym, i nastepnie rozpyla sie te mieszanine.

Sposób ten moze byc równiez wykony¬ wany przez podgrzewanie wody w za- mknietem naczyniu, wskutek czego para cisnie na powierzchnie wody tak, iz ci¬ snienie jest wywierane tylko na powierzch¬ nie wody emulgujacej. Cisnienie pary mo¬ ze byc oczywiscie zwiekszone przez wtla¬ czanie gazu pod cisnieniem.

Emulgowanie i rozpylanie bitumów wy¬ konywa sie rozmaitemi sposobami. Prze- dewszystkiem czynnosci te moga byc wy¬ konywane zapomoca dyszy do emulgowa¬ nia i rozpylania, która ma np. ksztalt zwy¬ klej rury, której scianki posiadaja mniej lub bardziej stromo nachylone pojedyncze lub wielokrotne zebra srubowe 4, zaopa¬ trzone w mniejsza lub wieksza liczbe o- tworków lub szczelin (fig. 2), przyczem e- mulgowanie osiaga sie dzieki energji kine¬ tycznej strumienia cieczy i tarciu o te na¬ rzady zaporowe. W urzadzeniu powyz- szem rozpylanie odbywa sie samorzutnie, lecz moze byc regulowane zapomoca plytki 5, znajdujacej sie na koncu komory emul¬ gujacej i zaopatrzonej w dysze wytrysko¬ we 6 i 7, dajace sie regulowac od zewnatrz (fig. 3). Wskutek tego emulsje* wytworzo¬ na w tern urzadzeniu, mozna rozposcierac na powierzchni drogi w stanie mniej lub bardziej drobnego rozpylenia.

Zamiast nadawania narzadom zaporo¬ wym ksztaltu zwojów srubowych, dysza do emulgowania moze posiadac odmienna budowe, np. moze miec postac pojedyn¬ czej rury z prostemi dziurkowanymi lub przecietemi plytkami, zaj muj acemi pól przekroju rury, przyczem takie zapory mo¬ ga posiadac mniej lub bardziej strome na¬ chylenie w kierunku strumienia tak, iz e- mulgowanie bitumów i ich rozpylanie na powierzchni drogi otrzymuje sie dzieki e- nergji dynamicznej strumienia, wywiazuja¬ cej sie wskutek tarcia cieczy o te zapory.

Dysza tego rodzaju jest przedstawiona na fig. 4.

Zamiast stalych narzadów zaporowych mozna równiez w dyszy emulgujacej lub w komorze umiescic zapory obrotowe. Za¬ miast stosowania oporów tarciowych we* wnatrz dyszy w celu emulgowania bitu¬ mów, mozna na drodze cieczy umiescic w komarze niewielkie pionowe lub poziome lopatki lub smigla, które, obracajac sie dzieki energji przeplywu materjalu, powo¬ duja jego emulgowanie.

Przyklad takiej komory emulgowania jest przedstawiony na fig. 5. Wewnatrz ko¬ mory 3 umieszczone sa przegrody 4 i lo¬ patki 8.

Zapore moze stanowic równiez wieksza liczba kulek, odlamków krzemieni lub por¬ celany, jak równiez i inne przedmioty np. pierscienie Raschig'a (fig. 6).

Dotychczas byla mowa przewaznie o urzadzeniu o napedzie recznym. W urza¬ dzeniach, umieszczonych na pojazdach me* chanicznych, które posiadaja naped wla- — 3 —sny, cisnienie, niezbedne do mieszania i e- mulgowftuia bitumów, jak równiez do roz¬ poscierania otrzymanej emulsji na po- wiefrsebai drogi, wytwarzaja male pompy, umiessc&one pomiedzy zbiornikiem a dysza natryskowa i napedzane silnikiem pojazdu.

Urzadzenie grzejne, jak równiez urza¬ dzenie do emulgowania asfaltu, smoly i t. d. i wody moze byc równiez umieszczo¬ ne naj pojezdzie mechanicznym. W tym przypadku jest rzecza pozadana, aby wo¬ da eimdgujaca przeplywala przez wezow- nice grzejna, zanim zostanie zmieszana z asfaltem, smola i t. d., lub tez zbiornik do wody powinien byc umieszczony tak, aby ogrzewany byl spalinami, otrzymywanemi podczas podgrzewania asfaltu. W malych recznychurzadzeniach natryskowych zbior¬ nik do wody moze byc zbudowany naoko¬ lo urzadzenia do ogrzewania asfaltu lub smoly. W tym przypadku korzystnie jest pozostawic niewielki przedzial miedzy ko¬ tlem, zawierajacym asfalt, smole i t. d. i ogrzewanym spalinami, a zbiornikiem z wo¬ da, lub tez zarówno zbiornik z woda, jak i zbiornik ze smola moga byc umieszczone obok siebie, a spaliny, ogrzewajace zbior¬ nik z asfaltem, moga przeplywac wzdluz scianki zbiornika z woda. W niewielkich u- rzadzeniach tego rodzaju zbiornik z woda mpze byc umieszczony wpoblizu zbiornika do topienia asfaltu lub smoly, tak iz plo¬ mien dziala tylko na czesc zbiornika z woda, jak przedstawiono schematycznie na fig. 7.

W tym przypadku zbiornik 9 do wody jest umieszczony ztylu kotla 10 na smole i wpuszczony nieco glebiej, niz ten kociol.

Liczba 11 oznacza komin, a liczba 12 — ruszt.

Temperatura wody nie powinna prze¬ kraczac 70 — 90°C, podczas gdy asfalt po¬ winien byc ogrzany do temperatury od 150 do 200°C. O ile spaliny, ogrzewajace urzadzenie do rozpylania asfaltu i smoly, uchodzily dotychczas wprost w powietrze, to w sposobie wedlug wynalazku cieplo spalin zostaje wyzyskane do podgrzewania wody.

Do napelniania zbiornika woda mozna stosowac pompe reczna. Mozna jednak równiez zastosowac pompowanie wody za- pomoca pompy do smoly. Korzystne jest równiez takie urzadzenie tloczace, które z jednej strony tloka pompuje wode, a z drugiej strony tloka — smole do wspólnej dyszy wytryskowej, dzieki czemu osiaga sie czesciowe emulgowanie wstepne i od¬ mierzanie asfaltu oraz wody, jak równiez zmieszanie asfaltu z woda.

Fig. 8 i 9 przedstawiaja jedna z posta¬ ci urzadzenia do wykonywania sposobu ni¬ niejszego, umieszczonego na wózku i zao¬ patrzonego1 w naped reczny.

Ponad paleniskiem znajduje sie prze¬ strzen 13, w której umieszczona jest we- zownica do podgrzewania wody. Asfalt to¬ pi sie w kotle 10, przykrytym pokrywa 14.

Spaliny uchodza przez komin 11. W dol¬ nej czesci komina znajduje sie pompa 15 o dzialaniu obustronnem, uruchomiana za- pomoca dzwigni 16. Woda jest pompowa¬ na przez zawór 17, a smola przez zawór 18.

Zawór 18 jest polaczony z przewodem 19, który przebiega srubowo w przestrzeni 13 i sluzy do podgrzewania wody. Prze¬ wód 19 siega do zbiornika z woda 9, któ¬ ry jest przymocowany do urzadzenia zapo- moca wsporników 20. Calosc jest ustawio¬ na na kolach 21, 22. Pompa 15 tloczy wode i smole jednoczesnie ze zbiornika na wode i z kotla na smole, miesza je i przetlacza do komory 3. Komora ta ma ksztalt rury, w której umieszczone sa wpoprzek niej plytki metalowe 4 w odstepach 5 — 10 cm, zaopatrzone w otworki o róznych sredni¬ cach (od 1 do 5 mm). Male lopatki 8, ob¬ racajace sie na swych osiach, moga ewen¬ tualnie sluzyc do mieszania smoly i wody.

Mieszanina smoly i wody, do której musi byc oczywiscie dodany srodek emulgujacy, zostaje zemulgowana i przechodzi przez przewód 23 urzadzenia wytryskowego 24.

— A —Opisane wyzej artadzenie |*J6ia ped reczny. Urzadzanie, uinieseczor^ na stmaocho jest napedzana Silnikiem spalinowym ktb elektrycznym.

Jezeli stosuje sie substancje stale lub baitlzo geste, to trzeba ogrzewac mieszani¬ ne do 120 — 2G0°C. Jezeli asfalt jest o- grzewany do temperatury 120 — 200°C, to do emulgowania moze byc uzyta zimna woda, ale jezeli asfalt jest ogrzewany do temperatury 100 — 140°C, to pozadane jest uzycie takiego urzadzenia do topienia asfaltu, które posiada w komorze ogrzewa¬ jacej wezownice grzejna o dostatecznej dlugosci, zaopatrzona w nakretki zlaczo- we. Gdy woda przeplynie przez takie u- rzadzenie, to jej temperatura wzrasta o 10 — 30°, co jest dostateczne do otrzyma¬ nia dobrej emulsji. W przypadku stosowa¬ nia olejów asfaltowych, jak równiez smól, uplynnionych zapomoca rozpuszczalników, podgrzewanie nie jest konieczne. Emulgo¬ wanie moze byc uskuteczniane wówczas w zwyklych temperaturach, jezeli do tego celu stosuje sie duze urzadzenie o nape¬ dzie mechanicznym.

Do wody emulgujacej mozna dodac po¬ nad! 30%' kaolinu, mleka wapiennego, ochry i podobnych materjalów w postaci ciasta.

W ten sposób mozna zobojetnic kwasne smoly i oleje, a jednoczesnie uczynic ten sposób tanszym.

Wazna zaleta sposobu niniejszego jest to, ze mozna z taka sama latwoscia jak sztuczne asfalty emulgowac równiez odpo¬ wiednie polaczenia sztucznych asfaltów z pakiem i mieszaninami paku, smoly i asfal¬ tu. Dotychczas panowal poglad, ze sposób, który dawal dobre wyniki przy emulgowa¬ niu asfaltu, nie moze miec zastosowania do emulgowania smoly, a sposób, który na¬ dawal sie do emulgowania smoly, jest nieodpowiedni do emulgowania smoly i mieszanin asfaltowych.

Z as tt k fcz kii i a p ft t * ni o w e. t> Spogdb mechanicznego wytwarza¬ nia mieszaniny bitumów, smoly lub podob¬ nych substancyj, GWenlualnie z emulgatorów, przy yednoczesnem rozpo¬ scierania tej mieszaniny, zwlaszcza na po- wierzclmi drogowej, zapomoca urzadzen natryskowych, znamienny tera, *e znana sama przez sie mieszanine wody z bitu¬ mem, smola lub z podobna substancja wy¬ twarza sie przez wtlaczanie jednego ze skladników tej mieszaniny zapomoca pom¬ py tloczacej do dyszy, polaczonej z prze¬ wodem, doprowadzajacym drugi skladnik mieszaniny, oraz z komora emulgowania, oba zas zmieszane ze soba skladniki roz¬ posciera sie na powierzchni drogi zapomo¬ ca dowolnego urzadzenia natryskowego, przyczem natryskiwanie mieszaniny na po¬ wierzchnie drogi odbywa sie tylko pod dzialaniem cisnienia pompy tloczacej, do¬ prowadzajacej jeden ze skladników tej mieszaniny. 2. Urzadzenie do wykonywania sposo¬ bu wedlug zastrz. 1, znamienne tern, ze sklada sie z pompy fi), tloczacej jeden ze skladników mieszaniny, z dyszy (2), pola¬ czonej z pompa fi) oraz z przewodem (25), doprowadzajacym do dyszy (2) drugi skladnik tej mieszaniny, oraz z komory e- mulgowania (3), do której doprowadza sie z dyszy (2) oba skladniki mieszaniny, w celu dobrego ich zmieszania, przyczem ko¬ mora emulgowania (3) jest zaopatrzona w dysze natryskowa, zapomoca której emul¬ sja jest rozposcierana na obrabianej po¬ wierzchni. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, zna¬ mienne tern, ze komore do emulgowania stanowi zwykla rura, wewnatrz której u- mieszczone sa narzady zaporowe. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, zna¬ mienne tern, ze narzady zaporowe stano¬ wia zapory, przebiegajace srubowo i po¬ siadajace otwory lub szczeliny. — 5 -5. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, zna¬ mienne tern, ze narzady zaporowe stanowia dziurkowane lub przeciete plytki, nachy¬ lone w kierunku strumienia cieczy i zaj¬ mujace pól przekroju rury. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, zna¬ mienne tern, ze narzady zaporowe stano¬ wi wieksza liczba kulek, krzemieni, odlam¬ ków, pierscieni Raschig'a i t. d. 7. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, zna¬ mienne tern, ze narzady zaporowe stanowi jedna obrotowa lopatka lub smiga, albo kilka takich lopatek lub smig.

August Jacobi Aktiengesellschaft Zastepca: I. Myszczynski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 23892.

Ark. 1. -^ *y.J. pgnz-& r* =-7 ^•4 A Fig. 6. r-Fi&* 10 \2y Siff. 7. g ¦liDo opisu patentowego Nr 23892.

Ark. 2. l)ruk L. Boguslawskiego i Ski, Waraza^it.