SE447586B - En sjelvgaende maskin for recirkulerande asfaltsbeleggning - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 447 586 t 2 Upphettning av ett djupare skikt synes vara fördel- aktigt, emedan det därigenom blir möjligt att eliminera eventuella sprickor i beläggningsskiktet; detta är icke möjligt att uppnå med användning av konventionella värme- källor, vilkas djupverkan inskränker sig en skikttjocklek av några få centimeter, i allmänhet till mellan 3 och 5 cm.

Enligt ett annat uppfinningskännetecken föreslås, att skrapbladet (17) och skraprännan (14) är upplyftbara, så att det upphettade material, som rivíts upp medelst riv- arna (15) och avlägsnats av uppsamlings- och fördelnings- matarskruvarna (16 och 21), kan packas direkt av färdigpack~ ningsmaskinen (22), varigenom man sålunda undviker passagen genom maskinen (12) i alla de fall, då homogeniserings- och blandningsbehandlingen, med eller utan tillsats av ballast och/eller bindemedel, bedömes vara obehövlig.

Bitumenmassan bibehåller, om den icke står i kontakt med luften och är skyddad mot ljustillträde, sina egna fysi- kaliska, kemiska och reologiska egenskaper under praktiskt taget obegränsad tid.

Den bituminösa blandningen för_vägbeläggningar, vilken huvudsakligen består av en blandning av litoida aggregat och bitumen, följer helt ovannämnda lag och bibe- håller praktiskt taget oförändrat de reologiska egenskaper som den har erhållit vid berednings- och avläggningstill- fället.

Slutet av den nyttiga livslängden av vägbeläggningar av denna typ markeras vanligen av utmattningsbrott eller -sprickor hos de skikt som är bundna med bitumenmassan ifråga. Brott uppstår tvärsigenom skikten, så att vatten och stoft kan tränga in i nämnda sprickor, så att det däri bildas membran, som gör förstörelseprocessen icke omvänd- bar.

Sprickornas utvidgning och förlängning gör att det bildas en mångfald små blockafišh lappar, hål och genombrott, tills beläggningen har blivit så skadad att den inte längre går att laga.

Resterna av den demolerade gatubeläggningen kan, om 10 15 20 25 30 35 447 586 3 de försiktigt hettas upp till den ursprungliga beläggning- ens tillverkningstemperatur (150 - 180°C) och blandas på nytt, ge upphov till bituminösa massor, vilkas egenskaper fullständigt liknar den ursprungliga massans, och till väg- beläggningar, vilkas beteende och hållfasthet är praktiskt taget likvärdiga med de urpsrungligen använda massorna, vad beträffar förnyad användbarhet för lagning av den skadade vägbeläggningen på platsen. 7 Det ovan anförda förklarar skälet till, varför man ända till nu, när det gäller underhållsarbeten på vägar, särskilt i sådana fall, som icke berör endast slitbanan, dvs det primärt skadade skiktet, fortfarande accepterar en förstöring av den bituminösa vägbeläggningen, exv. med hjälp av rivare, och därpå följande upptagning och transport av det upprivna godset till en avstjälpningsplats samt därpå följande omläggning av vägbanan med ny beläggningsmassa, med alla därmed följande olägenheter, som angivits i det föregående.

Föreliggande uppfinning avser en självgående arbets- maskin för lagning av vägbeläggningar på plats, varvid maskinen för uppvärmning av själva beläggningen använder sig av en högfrekvent mikrovågsgenerator, som är samman- kopplad med minst en illuminator av den slitsade vågledar- typen, vilken är anordnad att utstråla den utvecklade energien och fördela den över markytan.

Denna arbetsmaskin består huvudsakligen av ett själv- gående stativ, företrädesvis traktorbandburet, försett med motor och styrinrättning och på vilket är anordnade följande komponenter: - dels ett generatoraggretat, som är i stånd att mata minst en högfrekvent mikrovågsgenerator, som är sammankopplad med minst en illuminatoranordning av den slitsade vågledar- typen, vilken är i stånd att utstråla och över marken för- dela den producerade energien; - dels anordningar för att sönderdela den del av den redan upphettade beläggningsmassan, som man önskar regenerera; - anordningar för borttagning och upplyftning av de 0447 see 10 15 20 25 30 35 H krossade materialen från marken; - minst en homogeniserings-och blandningsapparat, företrädesvis av typen med motroterande blad, för bland- ning av det upptagna och sönderdelade godset; - en bindemedelstank försedd med sprutmunstycke för matning av vissa korrigerande tillsatser av bitumen till homogeniserings- och blandningsapparaten; - en med satsmatningsanordning försedd fylltank för matning av vissa korrigerande tillsatser och ballast till homogeniserings- och blandningsapparaten; - en fördelningsanordning för det gods som lämnar homogeniserings- och blandningsapparaten; - en färdiggöringsplatta för avläggning och en första packning av den regenererade blandningen.

De fördelar, som kan uppnås genom att använda maskin- en enligt uppfinningen, är följande: En samtidig och homogen uppvärmning till en full- komligt reglerbar temperatur, vilket gäller för hela den massa, som undergår behandlingen ifråga, under övervinnande av det hinder som utgöres av den dåliga värmeledningsför- måga, som är utmärkande för ifrågavarande material, genom användandet av den energi, som utsändes av den illuminator- anordning som är sammankopplad med den högfrekventa mikro- vâgsgeneratorn; - reglering av tjockleken av det vägbeläggningsskiktg som man önskar regenerera; - en uppvärmningsanordning med mindre dimensioner än förut kända anordningar, och därför en bättre manövrer- barhet för hela vägmaskinen, jämfört med förut kända maskin- er; - lagning av vägbeläggning på platsen, som ett led i vägunderhâllet, med eliminering av kostnaderna för upp- skärning, lastning och transport av det upprivna materialet till avläggningsplatsen samt för leverans och avläggning av den nya beläggningsmassa, som behövs för omläggning av väg- banan.

Vidare synes vägbanans längd vara mycket noggrant 10 15 20 25 30 35 447 586 5 bestämbar i förväg och det blir inga avbrott mellan på var- andra följande arbetsfaser, varför det vid dagsverkets slut är möjligt att på nytt öppna hela körbanan för trafik, var- vid man också finner, att det på grund av maskinens mini- mala bredd är lätt att parkera hela maskinen på de angräns- ande, smala sidofälten.

Andra kännetecken och fördelar med uppfinningen kommer att framgå av efterföljande beskrivning i anslutning till bifogade ritningar, vilka åskådliggör en som exempel vald, särskilt lämplig utföringsform av uppfinningen, var- vid: fig. 1 i sidovy visar den enligt uppfinningen konstru- erade, självgående maskinen för regenerering av vägbeläggning- ar bestående av en bituminös blandning eller massa; fig. 2 visar maskinen enligt fig. 1 i planvy, sedd uppifrån; fig. 3 visar maskinen enligt fig. 1 i tvärsnitt längs linjen A - A i fig. 1; fig. R visar maskinen enligt fig. 1 i tvärsnitt längs linje B - B i fig. 1, fig. 5 visar maskinen enligt fig. 1 i längdsnitt längs linjen C - C i fig. 2 och b fig. 6 visar schematiskt ett HP-generatoraggregat, som är sammankopplat med en illuminator av slitsad våg- ledartyp enligt föreliggande uppfinning.

Som man finner av fig. 1 - 5, består den självgå- ende maskinen enligt uppfinningen huvudsakligen av ett kraftigt stativ eller underrede 1, som är monterat på traktorband 2, försedda med en motor 3 och en manöverhytt 4 med erforderliga styr- och manöverorgan 5. På nämnda stativ 1 finns dessutom: ett elektriskt generatoraggregat 6, en bränsletank 7, en tank 8 för kylvatten, en tank 9 för tryckvätskan för hydrauliska transmissioner och manöverorgan, en tank 10 för det bituminösa bindemedlet samt en tank 11 för ballast (fyllmedel).

Vid axelbasen mellan stativets sidostycken är 10 15 20 25 30 35 447 586 6 en homogeniserings- och blandningsapparat 12 anordnad, vilken är av typen med motroterande bland, varvid bladens lutningsvinkel är så avpassad, att det gods som inträder genom apparatens 12 frontöppning först ledes mot apparatens inre och därefter skjutes mot den bakre utmatníngsöppningen.

Nämnda apparats 12 botten är belägen på kort av- stånd från marken och har framtill en ränna 14, som kan ta emot och i riktning mot nämnda apparats 12 frontöppning transportera det förut upphettade godset, såsom kommer att framgå tydligare av det följande, sedan detta successivt har rivits upp medelst rivarna 15 och förts inåt i riktning mot maskinens längdaxel med hjälp av den uppsamlande matar- skruven 16 samt uppskrapats med hjälp av skrapklingan 17.

Under passagen genom apparaten 12 undergår den så- lunda behandlade bituminösa massan homogenisering och bland- ning samt kan eventuellt kompletteras med tillsatser av bi- tumen och/eller ballastmaterial, varvid det första av dessa material sprutas på uppifrån med hjälp av ett antal mun- stycken 18, som genom ett rörsystem 19 står i förbindelse med tanken 10, medan det andra materialet tillföres blanda- ren genom en tyngdkraftstyrd matningsanordning, bestående av en satsmatande matarskruv, som är anordnad inuti tanken 11, på ett utsprång från själva tanken, som i bottnen har ett antal hål, belägna mittför de hål, som är anordnade genom en del av apparatens 12 övre vägg.

Det sålunda behandlade godset utmatas genom de mot- roterande bladens 13 tryckverkan kontinuerligt genom appa- ratens 12 bakre öppning och fördelas med hjälp av en för- delande matarskruv 21, utförd i ett med stativet 1, längs hela schaktvidden ned till bottnen av den schaktränna som öppnats av rivarna 15.

Successivt lägges nämnda material ut och packas med hjälp av en slutbehandlingsplatta 22, vilken också är utförd i ett med stativet 1.

Stativet 1 uppvisar framtill en vinkelformad hållare 23, som kan uppbära åtminstone ett värmeaggregat 2H, avsett för uppvärmning av ett skikt av en vägbana, bestående av ett 10 15 20 25 30 35 447 586 7 bituminöst konglomerat, vars bredd är lika med längden av ifrågavarande aggregat 2H, vilkas verkan kan regleras med avseende på såväl djup som temperatur.

Som man kan se i fig. 6, består varje aggregat 24 huvudsakligen av en högfrekvent mikrovågsocillator 25, som genom en effektcirkulator 26 med tre grindar (utgångar) är kopplad till en koaxialutgång med en antenn av typen med slitsad vågledare 27, vid motsatta änden sluten medelst en kortslutningspropp 28. Effektcirkulatorn 26 är i sin tur kopplad till en resistiv belastning 29.

Oscillatorns effektgenerator 25 matas vid den önskade spänningen från det elektriska nätaggregatet 6, och i det här som exempel valda, särskilt lämpliga utföringsexemplet representeras nämnda effektgenerator 25 av en magnetron av omodulerad bärvåg, vilken genererar effekt inom milli- metervågsbandet. För kylning av generatorn 15 finns en krets 30 av vattencirkulationstyp, vilken försörjes med vatten från tanken 8.

Effektcirkulatorn 26 är av den typ som brukar an- vändas i länkförbindelser för radio och har till uppgift att hindra den reflekterade energien, dvs den del av energien som är att tillskriva differensen i utbredningskoefficient- värden mellan luften och det material, varav vägbeläggningen består, samt det som hindrar energien till följd av reflex- ionen inuti antennen 27 från att återföras till generatorn 25 och därigenom orsaka svårigheter i maskinens arbete och därigenom förorsaka, att denna energi till en del absor- beras av den effektresistiva belastningen 29.

Antennen 27 består av en slitsad vàgledare, i vilken varje slits representerar ett dipolselement. Dipolerna måste vara så arrangerade, att strålningen blir likformigt fördelad utefter vågledarens hela längd.

I en alternativ utföringsform kan också en ändavslut- ning vara anordnad, enär det kan vara av intresse att åter- använda den effekt som är ur stånd att utstràlas från an- tennen.

Nämnda antenn 27 kan, i syfte att underlätta den enligt uppfinningen avsedda arbetsmaskinens förflyttninga- 10 15 20 25 30 35 447 586. 8 rörelser eller för att reducera densammas räckvidd, utföras i två sektioner, som är sammankopplingsbara med hjälp av kopplingsflänsar.

Alternativt kan vartdera aggregatet 24 utgöras av tvâ inbördes oberoende illuminatorer, anordnade symmetriskt i linje med varandra.

Av säkerhetsskäl, huvudsakligen för att skydda den arbetande personalen, är aggregaten ZH försedda med en lämp- lig avskärmning, som bildas av en hytt eller huv 32, samman- satt av kopparelement, som täcker aggregaten uppifrån, varvié denna huv eller hytt också är ägnad att förhindra ej önsk- värda strâlningsförluster.

Nämnda skärm 32 kan kompletteras med böjliga organ 33, bestående exv av neoprenarmerade strimlor eller liknande, anbragta innanför huvens 32 yttre yta.

Om man önskar påskynda den bituminösa blandningens upphettning utan att öka temperaturen, kan man föreslå att använda ett flertal aggregat 24, arrangerade efter varandra i längdled, så att den för strålning utsatta markytan ökas.

I varje fall gäller i den beskrivna utföringsformen omkring och till- arbets- att den fulla längden av varje aggregat uppgår till 4 till 4,5 m, vilket är ett ungefärligen nödvändigt räckligt värde för arbete på en hel landsväg, medan bredden kan vara av storleksordningen 50 cm. Det är sålunda uppenbart, att fördelen av den större kompaktheten av väg- maskinen enligt uppfinningen, vilken är möjligt att uppnå genom användandet av ifrågavarande energikälla, med dess förs- träden framför konventionella energikällor, t ex batterier av infrarödstrålare, vilka har en längd av många meter och är besvärliga att manövrera, särskilt på vägsträckor som innehåller kurvor.

I den här visade och beskrivna utföringsformen an- vändes ett elgeneratoraggregat 6, som är avpassat för leveranf av den erforderliga effekten.

För manövrering av aggregaten 24 användes oleodyna- miska domkrafter 34, som är kopplade till fästet eller hållaren 23 och matas med vätska från tanken 9. 10 15 20 25 30 35 447 S86 9 Den sålunda beskrivna och åskådliggjorda självgående vägmaskinens frammatningshastighet är avsedd att kunna uppgå till U meter per minut. Maskinens samtliga konstruktions- detaljer är givetvis så dimensionerade, att hela arbetsför- loppet genomföras utan avbrott, dvs maskinen arbetar konti- nuerligt; den mängd bituminös blandning, som upphettas, upp- skäres. uppsamlas, upptas och införes i homogeniserings- och blandningsaggregatet 12 under en viss tidsperiod och som bestämmas i relation till den önskade frammatningshastig- heten, måste vara så avpassad, att samma mängd bituminös blandning jämte eventuella tillsatser av bituminöst binde- medel och fyllmedel eller ballast under samma tidsperiod kan behandlas av nämnda aggregat-12 och därefter utmatas, för- delas och packas, sà att man sålunda slutligen åstadkommer en total omläggning av vägbanan.

Det bör framhållas att det genom användningen av värmeaggregat bestående av en högfrekvent mikrovågsgenerator, kopplad till en antenn av slitsad vågledartyp, är möjligt att reglera det upphettade skiktets djup, eller tjocklek, så att denna tjocklek, utan att behöva ändra maskinens arbetstemperatur och frammatningshastighet, blir större än tjockleken av det skikt, som man effektivt önskar riva upp i syfte att underkasta detsamma blandnings- och homogenise- ringsbehandlingen.

Upphettningen av det skikt, som är beläget under det som skall rivas upp och behandlas, synes vara av fördel, särskilt emedan en total eller partiell upphettning av de material som bildar de djupare skikten, tillåter en eli- minering av eventuella sprickor i dessa skikt och/eller en packning av dessa, ett resultat som icke kan uppnås med an- vändning av konventionella energikällor, vilkas verkan är begränsad till några få centimeters tjocklek, i allmänhet ungefär 3 till 5 cm.

Dessutom gäller, att det behandlade överskiktet icke helt enkelt kan limmas fast på det därunder belägna skiktets yta, utan man erhåller slutligen en felfri förbindning mellan det övre skiktet och det därunder belägna skiktet, 10 15 20 447 586 10 dock utan att på något mera anmärkningsvärt sätt modifiera de litoid-inerta materialens granulometriskt olika tillstånd och partikelfördelning.

Enligt ett annat kännetecken på arbetsmaskinen enlig: uppfinningen föreslås, att skrapbladet 17 och rännan 1U är av den typ som kan lyftas upp, så att det gods som rivits upp medelst rivarna 15 och avlägsnats med uppsamlings- och fördelningstransportskruvarna, 16 resp. 21, kan packas direkt medelst slutbehandlingsaggregatet 22 och sålunda hindras från att passera genom homogeniserings- och bland- ningsbehandling, med eller utan tillsats av fyllmedel eller bindemedel, är obehövlíg.

Slutligen bör påpekas, att anordnandet av aggregat- ets 12 botten på ringa avstånd från markytan medför, att det gods som resulterar av demoleringen av den gamla väg- beläggning som skall läggas om, införes direkt í nämnda aggregat utan hjälp av någon ytterligare maskinell lyft- anordning, utan enbart med hjälp av transportrännan 1U, vilket medför betydande fördelar med avseende på såväl arbetshastighet och arbetsekonomi.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 447 586 PATENTKRAV 11

1. En självgående arbetsmaskin för recirkulerande asfalts- beläggning, varvid man för upphettning av beläggningen som skall recirkuleras använder en mikrovâgs enhet, maskinen är monterad på hjul eller band och har en drivmotor, en förarhytt och rikt- och styrorgan, k ä n n e t e c k n a t av att maskinens bäran- de huvudram i serie från fronten är försedd med: a) minst en mikrovågsupphettningsenhet, anordnad för att arbeta längs med hela bredden på vägbanan eller en longitudinell del därav som ska förnyas och innefattar ett elektriskt generator- aggregat (6), konstruerat för att mata minst en högfrekvensgene- rator (25) kopplad med minst en slitsad vågledarantenn (27) an- ordnad för att rikta mikrovâgsenergin in i beläggningsmaterialet därunder, längs huvudsakligen hela bredden på vägbanan eller en longitudinell del därav och till ett önskat djup av beläggningen medan maskinen vandrar långsamt framåt; b) rivorgan (15) för sönderdelning och uppbrytning av ett skikt med förutbestämt djup av den tidigare upphettade delen av väg- banan; c) uppsamlande organ (16, 17) anordnade för att samla och lyfta upp det lösa upphettade sönderdelade materialet mot centrumaxeln av den nämnda delen av vägbanan längs vilken maskinen vandrar; d) en longitudinell tunnelliknande kammare (12) anordnad i den centrala lägre delen av maskinen och placerad precis över väg- banan och skild därifrån av ett litet avstånd, varvid kammaren (12) har en främre inträdesöppning försedd med en uppâtgående flyttbar matningsanordning eller ränna (14), liksom en bakre ut- trädesöppning, och kammaren (12) innefattar blandningsorgan (13) och organ för att fördela spraystrålar av flytande bindemedel genom injektorer (18) och andra organ för matning av förutbe- stämda mängder av fyllmedel till kammaren genom en doserings- anordning (20); e) en anordning (21) monterad precis vid utträdesöppningen för kammaren (12) ägnad att distribuera och sprida det behandlade materialet på hela vägbanans bredd eller den del därav som för- nyas och IQ! 10 15 20 25 30 447 586 12 f) en utmatningsplatta (22) för avläggning och lagom packnin: av det regenererade bituminösa materialet spritt på vägbanan eller en longitudinell del därav.

2. En maskin enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a t av att mikrovâgsupphettningsenheten innefattar en elektrisk generatorenhet (6), en mikrovâgsoscillator (25) för högfrekvens, vilken genom en effektcirkulator (26) med koaxiaL- utgång är kopplad till en antenn (27) av slitsad vågledartyp, kortsluten i motsatta änden genom en kortslutningsplugg (28), en resistiv belastning (29), som är kopplad till effektcirkula- torn (26) och en vattencirkulationskrets (30) för kylning av oscillatorn (25).

3. 'En maskin enligt patentkravet 1, k ä n»n e - t e c k n a t av att vågledaren (27) är försedd med tvâ fläx - delar som sammankopplas med varandra.

4. En maskin enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a t av att mikrovâgsupphettningsenheten är skyddai och avskärmad från utsidan medelst en huv (32) framställd av modulära kopparelement, vilka täcker hela upphettningsenhetexw varvid huven saknar botten och längs dess underkant är böjliga nedåthängande organ (33) med en längd så att de når vägbanan anordnade.

5. En maskin enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a t av att mikrovågsupphettningsenheten eller -enha:er- na (24) är monterade pâ maskinens huvudram mellan höj- och sä*' bara domkrafter (34) som möjliggör inställning i höjd och rik - ning av upphettningsenheten eller -enheterna.

6. En maskin enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a t av att blandningsorganen (13) som arbetar i J I tunnelkammaren (12) består av två stycken motroterande blad nt. terade på två longitudinellt parallella skaft och ägnade att framställa en likformig blandning av materialet i kammaren ofï skjuta materialet från dess inträdesöppning mot dess utträdesa öppning. h'