[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen von bitumenhaltiger, lösungsmittelfreier
Porenfüllmasse für die Versiegelung von Asphaltstraßen sowie eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens. Das Verfahren und die Vorrichtung werden vornehmlich
im Straßenbau und dort zur Abschlussversiegelung von Asphaltbelägen und vorzugsweise
zum Neuversiegeln von bereits abgefahrenen Asphaltbelägen von Straßen, Plätzen, Landebahnen,
Flugvorfelder, Rollwegen und Gehwegen benötigt.
[0002] Abgefahrene und verwitterte Asphaltbeläge weisen offene Poren in der Oberflächenstruktur
auf, welche das Eindringen von Wasser begünstigen. Durch das Eindringen von Wasser
in den Straßenbelag kommt es zu Auswaschungen und im Winter zu erheblichen Frostschäden
im Straßenbelag. Um dies zu vermeiden werden Asphaltbeläge von Zeit zu Zeit mit einer
Versiegelungsmasse nachträglich ausgerüstet. Da es keine Vorrichtungen hierfür gibt
und die Versiegelung per Hand durchgeführt wird, was sehr zeitaufwendig und kostenintensiv
ist, wird die Versiegelung meist nur partiell durchgeführt.
[0003] Um für dieser Verfahrensweise Abhilfe zu schaffen ist es Aufgabe der Erfindung, ein
Verfahren und eine Vorrichtung bereit zu stellen, mit deren Hilfe es möglich ist,
schnell und kostengünstig eine großflächige Versiegelung von abgenutzten Straßenbelägen
aus Asphalt realisieren zu können, um diese abgenutzten Beläge vor einer weiteren
schnellen Verwitterung zu schützen.
[0004] Erfmdungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 3 gelöst,
wobei die vorteilhaften Ausgestaltungen in den Unteransprüchen beschrieben sind.
[0005] Danach bestehen das Verfahren und die Vorrichtung zum Auftragen von bitumenhaltiger,
lösungsmittelfreier Porenfüllmasse für die Versiegelung von Asphaltstraßen aus dem
Bevorraten mit Porenfüllmasse auf einer Transportvorrichtung, Dies kann sowohl durch
Befüllen eines Vorratsbehälters mit Porenfüllmasse erfolgen. Vorteilhafter Weise können
jedoch auch befüllte Bitumengroßgebinde auf dem Transportfahrzeug angeordnet werden.
Das erleichtert die neue Bevorratung und ermöglicht eine schnellere Bereitstellung
von neuem Porenfüllmaterial. Über spezielle Anschlüsse zwischen Großgebinde bzw. Materialvorratsbox
und Materialbox wird das Porenfüllmaterial in die Materialbox gepumpt. Dies erfolgt
in dem Maße, dass die Materialbox beim Auftragsprozess der Porenfüllmasse auf den
Straßenbelag immer im gefüllten Zustand bleibt. Die Materialkammer verfügt über einen
Auftragskasten, über den das Porenfüllmaterial entsprechend der seitlichen unteren
Auftragsfläche des Auftragskastens der flächige und gleichmäßige Materialauftrag auf
den Straßenbelag gewährleistet wird. Um einen definierten Auftrag gewährleiten zu
können, ist an der umlaufenden unteren Kante des Auftragskastens eine umlaufende Dichtlippe
angeordnet. Der Auftrag der Porenfüllmasse erfolgt im nicht erwärmten Zustand direkt
aus dem Auftragskasten der Materialkammer, welche zur Einhaltung von gleichbleibenden
Bedingungen immer im gefüllten Zustand gehalten wird. Dies erfolgt durch eine spezielle
Pumpvorrichtung zwischen der Aufnahmebox für Porenfüllmassen und der Materialkammer.
Durch die Bewegung des Fahrzeuges, durch die Größe der unteren seitlichen Auftragsfläche
des Kastens, durch die Schwerkraft und die Viskosität der Porenfüllmasse in der Materialkammer
und durch den Abstand des höhenverstellbar angeordneten Schiebers zum Straßenbelag
wird die Menge des breitflächigen Auftrages von Porenfüllmasse während eines Bewegungsprozesses
bestimmt.
Durch nachfolgend hintereinander angeordnete Abziehrakel wird die überschüssige Porenfüllmaterialmenge
mehrfach hintereinander abgezogen. Was zwingend für dieses System notwendig ist, denn
Porenfüllmasse sind nur zum Verfüllen der Poren geeignet und dürfen keinen Schichtenaufbau
aufweisen. Die Poren werden bei der vorgeschlagenen Lösung durch das mehrfache Überrakeln
sicher mit Porenfüllmaterial in alle Richtungen und Vertiefungen ohne Fehlstellen
verschlossen bzw. versiegelt.
Sollte sich vor dem ersten Abziehrakel zu viel abgezogenes überschüssiges Porenfüllmaterial
angehäuft haben, wird ein an der Materialkammer separat höhenverstellbarer Absperrschieber
mit Dichtlippe herunter gefahren und zunächst das überschüssige Porenfüllmaterial
vor der ersten Abziehrakel auf dem Straßenbelag verteilt, bis der Absperrschieber
wieder geöffnet wird und Material aus dem Auftragskasten auf dem Straßenbelag wieder
aufgetragen wird.
[0006] Dadurch wird erreicht, dass das bereitgestellte Porenfüllmaterial optimal genutzt
wird und keine überschüssigen Materialrückstände beseitigt werden müssen. Die letzte
durchgehende Rakel dient dem abschließenden Glätten des Straßenbelages.
[0007] Die Materialmenge für den Auftrag wird durch den Prozess selbst bestimmt und darf
keine komplexen Steuerungsprozesse. Der breitflächige Auftrag des Porenfüllmaterials
wird mittels mehrerer in Fahrtrichtung hintereinander angeordneter Abziehrakel gleichmäßige
verteil, wobei die Poren in der Straßenbelagsoberfläche vollständigen ausgefüllt werden.
Vorteilhafter Weise erfolgt zunächst ein Benetzen des zu versiegelnden Straßenbelages
mit Wasser mittels einer auf einer selbstfahrenden Transportvorrichtung angeordneten
Sprühvorrichtung, welche an einem Wasservorratsbehälter angeordnet ist. Dadurch wird
der Straßenbelag gleichmäßig benetzt und für den Auftrag einer bitumenhaltigen, lösungsmittelfreien
Porenfüllmasse zeitnah zur weiteren Verarbeitung und gleichmäßig vorbereitet
Durch die spezielle Vernebelung von Wasser im Frontbereich des Trägerfahrzeuges werden
die Kontaktflächen (Asphalt) leicht vorgefeuchtet um die Oberflächenspannung zu reduzieren
und eine gute Haftung und Verteilung der Porenfüllmasse ohne speziellen Primer zu
gewährleisten. Das bereits homogenisiert bereitgestellte Porenfüllmaterial wird durch
das Pumpen von der Materialvorratsbox in die Materialkammer gleichzeitig nochmals
homogenisiert und die Thixotropie des Materials kurzfristig herabgesetzt, sodass das
Material besser als beim händischen Einbau in die Poren fliesen kann und die Oberfläche
kraftschlüssig und ohne Einschlüsse (Luftporen) versiegelt wird.
[0008] Die ersten Abziehrakel werden in mehrere Segmente überlappend geteilt und vorteilhafter
Weise separat federn gelagert, damit sich diese den unterschiedlichen Straßenprofilen
(Dachprofil/einseitige Neigung usw.) anpassen können, um so ein optimales gleichmäßiges
Oberflächenprofil erreichen zu können.
Die letzte Abziehebene ist vorteilhafter Weise eine durchgängige Finish-Lippe ohne
Unterbrechung mit seitlichem Überstand.
Die einzelnen Rakeln, außer die letzte Rakel, sind so stark unterteilt, um Spurrillen
o.ä. Vertiefungen in der Straßenoberfläche berücksichtigen zu können und dennoch eine
straff überm Korn des Straßenbelages hergestellte Versiegelung herstellen zu können.
[0009] Durch die spezielle federnde Lagerung der einzelnen Rakel wird erreicht, dass sie
immer straff auf der Oberfläche des Straßenbelages aufliegen und sich dennoch den
ständig wechselnden Bedingungen der Belagsebene anpassen können.
[0010] Die gesamte Materialkammer ist vorteilhafter Weise zum Materialauftragsschieber hin
allseitig keilförmig zulaufend aufgebaut. So wird seitlich ausdringendes Material
verhindert und die äußeren Ränder werden immer glatt abgezogen. Damit kann man ohne
Ansatz- und Überlappungszonen großflächig mehrere Bahnen nebeneinander ziehen und
eine gleichmäßige Oberfläche entsteht.
Wahlweise kann eine Streuvorrichtung zum Bestreuen der Oberfläche mit Gesteinssplitt
nachgeschalten werden, um in die frische Beschichtung ein Gestein (Splitt) einzubringen,
welches die Griffigkeit, Ästhetik (Farbgestaltung usw.) der entstandenen Versiegelungsoberfläche
verbessert.
Das gesamte Verfahren mit seiner Vorrichtung ist ein einfaches und schnelles Applikationssystem
für Groß- und Kleinflächen.
Durch das Mehrkammer-Auftrags- und Abziehverfahren werden die Poren im Füllmaterial
mehrfach überarbeitet und so wird eine gleichmäßige Füllung der Poren bis zur kompletten
Sättigung ohne Lufteinschlüsse in einem Arbeitsgang erzielt.
Um dieses Verfahren durchführen zu können, sieht die erfindungsgemäße Vorrichtung
für das Auftragen von bitumenhaltiger, lösungsmittelfreier Porenfüllmasse für die
Versiegelung von Asphaltstraßen vor, das die Vorrichtung einen fahrbaren Untersatz
aufweist oder als Wechselträgersystem genutzt wird, auf dem eine Materialvorratsbox
für die Porenfüllmasse, eine Materialkammer mit einem zum Straßenbelag seitlich gerichteten
Materialaustragskasten mit Absperrschieber und mindestens zwei dem Verteilen und Abziehen
der überschüssigen Porenfüllmasse dienende Rakel angeordnet sind.
Vorteilhafter Weise ist auf dem Fahrzeug in Fahrrichtung gesehen vor der Materialvorratsbox
ein Wasservorratsbehälter mit zum Straßenbelag gerichteter Sprühvorrichtung angeordnet,
um den Straßenbelag unmittelbar vor dem Auftrag der Porenfüllmasse zu benetzen.
Die nachgeordneten Rakel sind vorteilhafter Weise höhenverstellbar angeordnet und
weisen eine flexible Abziehlippe am der zum Straßenbelag gerichteten Abschlusskante
auf. Dadurch kann vorteilhafter Weise auf den Verschleißgrad des Straßenbelages abgestimmt
die Abziehhöhe des Porenfüllmaterials eingestellt werden.
[0011] Weiterhin ist es von Vorteil, wenn wenigstens die letzte Rakel nicht mehr in einzelne
Segmente untergliedert ist, um so eine glatte Abschlussebene des versiegelten Straßenbelages
zu erreichen.
[0012] Zwischen Aufnahmebox und Materialkammer, welche beide dem bevorraten der Porenfüllmasse
dienen ist ein Rohrleitungs-Pumpsystem angeordnet, welche dazu dient, dass das Material
aus der Aufnahmebox bei Bedarf in die
[0013] Materialkammer gepumpt wird, so dass die Materialkammer immer einen gefüllten Zustand
aufweist. Die Aufnahmebox ist vorteilhafter Weise in Form und Größe so ausgelegt,
dass diese für die Aufnahme von Bitumengroßgebinden angepasst ist, beziehungsweise
kann die Materialvorratsbox durch ein Bitumengroßgebinde ausgebildet sein. Dadurch
kann der Materialnachschub durch einen schnellen Austausch von Leer- und Vollgebinden
mit gefüllten Bitumengroßgebinde erfolgen. Es entfällt das zeitaufwendige notwendige
Reinigen der Aufnahmebox.
[0014] Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
In der beigefügten Zeichnung zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Auftragen von bitumenhaltiger,
lösungsmittelfreier Porenfüllmasse für die Versiegelung von Asphaltstraßen von Oben;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Auftragen von bitumenhaltiger,
lösungsmittelfreier Porenfüllmasse für die Versiegelung von Asphaltstraßen von der
Seite und
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung der Materialkammer 5 mit Absperrschieber 10.
Ausführungsbeispiel:
[0015] Gemäß der Figur 1 besteht eine Vorrichtung zum Auftragen von bitumenhaltiger, lösungsmittelfreier
Porenfüllmasse für die Versiegelung von Asphaltstraßen aus einem fahrbaren Untersatz
1, auf dem die Vorratsbehälter 2, 4, und 6 und die Abziehrakel 9a-x angeordnet sind.
In Fahrrichtung gesehen ist als erstes der Wasservorratsbehälter 2 mit seiner zum
Straßenbelag gerichteten Sprühvorrichtung 3 angeordnet. Mit diesem wird die Fahrbahnoberfläche
unmittelbar vor dem Auftragen der Porenfüllmasse beim Bewegen des fahrbaren Untersatzes
gleichmäßig benetzt.
Hinter dem Wasservorratsbehälter 2 ist die Materialvorratsbox 4 für die Aufnahme der
Porenfüllmasse 5 angeordnet.
Die Porenfüllmasse 5 wird vorteilhafter Weise in Bitumengroßgebinden als Materialvorratsbox
4 angeordnet, so dass das Auffüllen schnell und unkompliziert erfolgen kann, ohne
dass eine Zwischenreinigung der Materialvorratsbox 4 erforderlich wird. Aus der Materialvorratsbox
4 wird die Porenfüllmasse über eine Leitung mittels einer Pumpe 8 in die Materialkammer
6 befördert, wobei bei diesem Vorgang die Porenfüllmasse 5 gleichzeitig unmittelbar
vor dem Auftragen auf den Straßenbelag nochmals homogenisiert wird. Der Auftrag auf
den Straßenbelag erfolgt über den an der Materialkammer 6 seitlich zum Straßenbelag
gerichteten Auftragskasten 7. Der Auftragskasten 7 weist an seiner unteren umlaufenden
Kante eine umlaufende Dichtlippe 11 auf. Geregelt wird die Austragsmenge durch den
Schieber in dem Auftragskastens 7 seitlich zum Straßenbelag. Durch die erste Rakel
9a wird das überschüssige Auftragsmaterial der Porenfüllmasse 5 abgezogen. Wird die
abgezogene Überschussmaterialwulst zu groß, wird der Absperrschieber 10 des Auftragskastens
7 geschlossen und zunächst das Porenfüllmaterial aus der Überschusswulst durch die
erste Rakel 9a aufgetragen. Danach wird der Schieber 10 wieder geöffnet und das Material
aus dem Auftragskasten 7 wird wieder aufgetragen. Die nachfolgenden Rakel 9a-x dienen
dem Nachglätten und mehrfachen Überrakeln zum sichern Verschluss der Poren in allen
Richtungen und Vertiefungen ohne Fehlstellen, wobei die letzte Rakel 9x eine durchgängigen
flexiblen Abziehlippe 14 aufweist.
Der Auftrag der Porenfüllmasse 5 wird bestimmt durch die Geschwindigkeit des Fahrzeuges
und durch die Schwerkraft und Viskosität der Porenfüllmasse 5 im nicht erwärmten Zustand.
Dabei wird durch das Pumpsystem 8 geregelt, dass die Materialkammer 6 immer einen
gleichbleibend gefüllten Zustand aufweist. Der Auftrag erfolgt breitflächig und kann
in mehreren Arbeitsschritten nebeneinander wiederholt werden, um die gesamt Straßenbreite
im Bedarfsfall zu versiegeln.
Mittels mehrerer in Fahrtrichtung hintereinander angeordneter Abziehrakel 9a-x erfolgt
die mehrfache und gleichmäßige sowie effiziente Verteilung der zuvor aufgebrachten
Füllmasse, wodurch ein vollständiges Ausfüllen von Poren im Straßenbelag erreicht
wird. Dies wird unterstützt, wenn die Rakel 9a - 9x höhenverstellbar angeordnet sind
und aus mehreren Rakelsegmenten 12, welche nebeneinander versetzt angeordnet sind
und mittels der jeweils seitlich angeordneten Verzahnungsabkantungen 13 miteinander
einen losen Verbund bilden, um eine durchgängige Abziehkante zu bilden. Vorteilhaft
ist die Anordnung von flexiblen Abziehlippen 14 am der zum Straßenbelag gerichteten
Abschlusskante der Rakel 9 bzw. Rakelsegmente 12.
Um Straßenunebenheiten berücksichtigen zu können weist die Höhen-, Seiten- und Winkelverstellungen
der Rakel 9a-x ein Federspiel auf.
Zur Erzeugung einer gleichmäßigen glatten Versiegelungsoberfläche ist die letzte Rakel
9x als durchgängige flexible Abziehlippe 14 ausgebildet.
Da alle Verfahrensschritte durch die Anordnung der Verfahrensvorrichtungen auf einem
Fahrzeug hintereinander ausschließlich im Fahrbetrieb erfolgen, wird garantiert, dass
alle Verfahrensschritte zeitnah nacheinander realisiert werden, wodurch ein optimaler
Verfahrensablauf erreicht wird.
Bezugszeichenliste
[0016]
- 1
- fahrbarer Untersatz
- 2
- Wasserbehälter
- 3
- Sprühvorrichtung
- 4
- Materialvorratsbox für Porenfüllmasse
- 5
- Porenfüllmasse
- 6
- Materialkammer
- 7
- Auftragskasten
- 8
- Pumpvorrichtung
- 9a-x
- Rakel
- 10
- Absperrschieber
- 11
- Dichtlippe des Auftragskastens, umlaufend
- 12
- Rakelsegmente
- 13
- Verzahnungsabkantungen
- 14
- Abziehlippe des Rakel 9a-x
1. Verfahren zum Auftragen von bitumenhaltiger, lösungsmittelfreier Porenfüllmasse für
die Versiegelung von Asphaltstraßenbelägen,
gekennzeichnet dadurch,
- dass die Bevorratung der Porenfüllmasse in einer auf einem fahrbaren Untersatz angeordneten
Materialvorratsbox (4)erfolgt,
- dass das Umfüllen der Porenfüllmasse (5) durch Pumpen bei gleichzeitigem Homogenisieren
der Porenfüllmasse (5) in eine Materialkammer (6) mit Auftragskasten (7) für das Auftragen
der Porenfüllmasse (5) auf den zu versiegelnden Straßenbelages realisiert wird, wobei
die Menge des flächigen Auftrages der Porenfüllmasse (5) bestimmt wird durch den flächigen
Auslauf am unteren Endes des Auftragskastens (7) und durch die Schwerkraft und Viskosität
der Porenfüllmasse (5) im nicht erwärmten Zustand, wobei die Materialkammer (6) durch
ein Pumpsystem immer im gefüllten Zustand gehalten wird und dadurch eine gleichmäßige
Verteilung der Porenfüllmasse bei einem vollständigen Ausfüllen von Poren im Straßenbelag
erfolgt,
- dass der nachträgliche Abtrag der zu viel aufgetragenen Porenfüllmasse (5) mittels mehrerer
in Fahrtrichtung hintereinander angeordneter Abziehrakel (9a-x) durchgeführt wird
und
- dass alle Verfahrensschritte, außer der Bevorratung, ausschließlich im Fahrbetrieb erfolgen.
2. Verfahren zum Auftragen von bitumenhaltiger, lösungsmittelfreier Porenfüllmasse der
zu versiegelnde Straßenbelag nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst der zu versiegelnde Straßenbelag unmittelbar vor der Versiegelung mit Wasser
benetzt wird.
3. Vorrichtung zum Auftragen von bitumenhaltiger , lösungsmittelfreier Porenfüllmasse
für die Versiegelung von Asphaltstraßen nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Vorrichtung in Fahrtrichtung gesehen zunächst eine Materialvorratsbox (4), für
die Porenfüllmasse (5) angeordnet ist,
- dass hinter der Materialvorratsbox (4) eine Materialkammer (6) mit einem Schieber angeordnet
ist, welcher einen entgegen der Applikationsrichtung gerichteten höhenverstellbaren
Auslass (7) aufweist,
- dass die Materialvorratsbox (4) mit der Materialkammer (6) über eine Leitung mit Pumpvorrichtung
(8) miteinander verbunden sind,
- dass der Auftragskasten(7) an seinem zum Straßenbelag gerichteten unteren Kantenbereich
eine umlaufende flexible Dichtlippe (11) aufweist,
- dass in der Materialkammer (6) ein bis zum Straßenbelag reichender, separat höhenverstellbarer
Absperrschieber (10) mit Dichtlippe (11) angeordnet ist,
- dass nach dem Absperrschieber (10) mindestens zwei dem Verteilen und Abziehen der überschüssigen
Porenfüllmasse (5) dienende Rakel (9a -9x) angeordnet sind und
- dass alle vorgenannten Vorrichtungselemente (4, 5, 6, 7, 8, 9a-9x, 10 und 11) auf einem
fahrbaren Untersatz (1) angeordnet sind.
4. Vorrichtung zum Auftragen von bitumenhaltiger, lösungsmittelfreier Porenfüllmasse
für die Versiegelung von Asphaltstraßen nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungselemente (4, 5, 6, 7, 8, 9a-9x, 10 und 11) als Wechselträgersystem
auf Fahrzeugen angeordnet werden kann.
5. Vorrichtung zum Auftragen von bitumenhaltiger, lösungsmittelfreier Porenfüllmasse
für die Versiegelung von Asphaltstraßen nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Fahrrichtung gesehen auf dem fahrbaren Untersatz (1) vor der Materialvorratsbox
(4) zusätzlich ein Wasservorratsbehälter (2) mit zum Straßenbelag gerichteter Sprühvorrichtung
(3) angeordnet ist.
6. Vorrichtung zum Auftragen von bitumenhaltiger, lösungsmittelfreier Porenfüllmasse
für die Versiegelung von Asphaltstraßen nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakel (9a - 9x) höhen-, seiten- und winkelverstellbar angeordnet sind.
7. Vorrichtung zum Auftragen von bitumenhaltiger, lösungsmittelfreier Porenfüllmasse
für die Versiegelung von Asphaltstraßen nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakel (9a - 9x) aus einzelnen, versetzt zueinander angeordneten Rakelabschnitten
mit im seitlichen Randbereich angeordneten Verzahnungsabkantungen (13) ausgebildet
sind.
8. Vorrichtung zum Auftragen von bitumenhaltiger, lösungsmittelfreier Porenfüllmasse
für die Versiegelung von Asphaltstraßen nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakel (9a - 9x) eine flexible Abziehlippe (14) am der zum Straßenbelag gerichteten
Abschlusskante aufweisen.
9. Vorrichtung zum Auftragen von bitumenhaltiger, lösungsmittelfreier Porenfüllmasse
für die Versiegelung von Asphaltstraßen nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakel (9a - 9x) ein höhenverstellbares federndes Spiel aufweisen.
10. Vorrichtung zum Auftragen von bitumenhaltiger, lösungsmittelfreier Porenfüllmasse
für die Versiegelung von Asphaltstraßen nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialvorratsbox (4) als Bitumengroßgebinde mit einem Anschlussstutzen für
die Pumpvorrichtung (8) ausgebildet ist.