DE1469202C3

DE1469202C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Kaltasphaltmischung mit kurzer Brechzeit

Info

Publication number: DE1469202C3
Application number: DE1469202A
Authority: DE
Inventors: Bernard William Waco Tex. Young (V.St.A.)
Original assignee: Young Raymond Theodore Waco Tex (vsta)
Current assignee: Young Raymond Theodore Waco Tex (vsta)
Priority date: 1963-01-29
Filing date: 1963-11-26
Publication date: 1980-11-20
Also published as: US3206174A; DE1469202B2; DE1469202A1; GB1038789A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung einer Kaltasphaltmischung mit kurzer Brechzeit für Straßendekken durch Mischen von gleichmäßig mit Wasser befeuchtetem Zuschlagstoff aus feinteiligem mineralischem Füllstoff und grobteiligen Mineralstoffen mit einer Bitumenemulsion, mit einem Mischbehälter, der einen Beschickungsbereich für das Material und einen Austragungsbereich für das Gemisch hat, die beide in horizontaler Richtung im Abstand voneinander liegen, innerhalb des Mischbehälters befindlichen Misch- und Fördergliedern zum Vermischen der Materialien, die das gemischte Material horizontal durch den Behälter zur Entnahmeöffnung hin fördern, einer Vorrichtung zum Zuführen von grobteiligem, stückigem Material und einer getrennten Zuführvorrichtung zum Einbringen von feinteiligem Material sowie einer Einspeisungsvorrichtung für Wasser. Unter der Bezeichnung »mineralischer Füllstoff« werden in der folgenden Beschreibung auch Zuschlagstoffe wie Portlandzement verstanden. Der Begriff »Bitumenemulsion« wird ferner in der folgenden Beschreibung analog dem angelsächsischen Sprachgebrauch mit der gleichen Bedeutung verwendet wie »Asphaltemulsionen«.

Aus der GB-PS 8 80 481 ist eine Mischvorrichtung zur Herstellung von Asphaltmischungen bekannt, die im ersten Drittel ihres Mischbehälters mit dem groben Zuschlagstoff und dem mineralischen Füller beschickt wird und über eine ausgedehnte Zone im mittleren Bereich von oben durch Sprühdüsen mit der Bitumenemulsion versorgt wird. Das Wasser wird dabei in Form der Bitumenemulsion in den Mischbehälter eingebrach; Das Gemisch aus groben Zuschlagstoffen, mineralischem Füller und Bitumenemulsion wird dann von al Vorschubschnecke wirkenden Schaufeln durchgerühr und in horizontaler Richtung zur Austragungsöffnun.i des Mischbehälters befördert.

Kaltasphaltmischungen in Form von Mörtel unc , Schlämmen werden hauptsächlich zur Fahrbahnherstel lung oder -erneuerung und zum Abdichten vor Verkehrsflächen, wie Straßen oder Flugzeugstartbahnen, verwendet. Die mit solchen Kaltasphaltmischunger versehenen Straßendecken sollen möglichst bald wieder befahrbar sein, und es soll eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit beim Aufbringen der Kaltasphaltmischung möglich sein. Die Kaltasphaltmischung soll daher eine kurze Brechzeit aufweisen und im Idealfalle unmittelbar nach Aufbringen auf die Straßendecke brechen. Es wurde gefunden, daß die Mischvorrichtung nach der GB-PS 8 80 481 zur Herstellung einer Kaltasphaltmischung mit diesen Eigenschaften ungeeignet ist. .

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Mischvorrichtung zur Herstellung von Kaltasphaltmischungen mit kurzer Brechzeit zu schaffen, die eine kurze Verweilzeit d_er Mischung im Mischbehälter, trotzdem ein intensives Vermischen und somit eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch eine Mischvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch die Anordnung der Einspeisevorrichtung für Wasser im ersten Drittel und für die Bitumenemulsion in den letzten zwei Dritteln des Mischbehälters, wobei das Misch- und Förderglied aus einer Schnecke und aus zueinander entgegengesetzt geneigt angeordneten Schaufeln besteht.

Mit der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung läßt sich eine Kaltasphaltmischung herstellen, die nach kurzer Mischzeit in dem Mischbehälter unmittelbar nach dem Auftragen auf die Fahrbahn bricht. Bei dem mit der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung durchzuführenden Verfahren zur Herstellung einer Kaltasphaltmischung besteht der Hauptgedanke darin, daß die Mischung selbst entsprechend ihrer Zusammensetzung ein schnelles chemisches Brechen ergeben muß und daß ferner ein sorgfältiges Mischen der Bestandteile und Austragen der Mischvorrichtung in einer sehr kurzen Zeit erfolgen muß, so daß das chemische Brechen erst dann auftritt, wenn die Mischung bereits auf die zu behandelnde Oberfläche aufgebracht ist. Die erste Forderung wird erfüllt, wenn der feine mineralische Zuschlagstoff vollständig durch ein 74^-Sieb hindurchgeht und etwa 98% durch ein 44^-Sieb hindurchtreten, also eine kleinere Größe als 44 μ besitzen. Die feinen Zuschlagstoffe können entweder chemisch aktiv, z. B. wie Portlandzement und wasserfreier Kalk, oder aber adsorptiv wirksam sein, wie Betonit und Asbest. Die chemisch aktiven Bestandteile wirken chemisch mit dem Wasser und den Emulgatoren zusammen, während die adsorptiv wirksamen Stoffe entsprechend den Van-der-Waalskräften oder entsprechend der Adsorptionstheorie mit dem Wasser und den Emulgatoren zusammenwirken. Die Art der feinen Zuschlagstoffe sollte mit Rücksicht auf das gröbere Zuschlagmaterial festgelegt werden. Wenn beispielsweise Seesand verwendet wird, kann ein größerer Prozentsatz an feinen Zuschlagstoffen erforderlich sein, als wenn gemahlener oder scharfkantiger oder natürlicher Sand benutzt wird.

Ein typischer geeigneter, grobteiliger Mineralzuschlag ist z. B. ein unter dem Trivialnamen Rockdale-

Schlacke bekanntes Material.

In der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung werden der grobteilige Mineralstoff (Hauptzuschlagstoff) und der feinteilige, adsorptiv wirksame mineralische Füllstoff in den Mischbehälter eingebracht und während einer Rührbewegung durch diesen Behälter hindurchgeführt und dabei sorgfältig und innig vermischt. Die Anwesenheit des mineralischen Füllstoffes im Gemisch verhindert ein Entmischen und ein Ausfallen des Hauptzuschlagstoffes, auch wenn dieser so grob wie gewaschener Betonsand ist. Es ist somit möglich, das Gemisch auf die zu behandelnde Oberfläche aufzubringen, bevor ein merkbares chemisches Brechen auftritt, das sich als Folge einer sehr langen Mischzeit einstellen würde, wobei das Gemisch so nahe am chemischen Brechpunkt ist, daß das Brechen sehr kurz nach dem Aufbringen der Kaltasphaltmischung auf die zu beschichtende Oberfläche erfolgt. Die beschichtete Oberfläche ist dann sehr bald, d. h. nach wenigen Minuten wieder befahrbar.

Wesentlich ist, daß der grobteilige Mineralstoff und der feinteilige Füllstoff "getrennt und gleichzeitig in einen Mischbehälter eingespeist und unter Rühren und Mischen durch den Behälter hindurchbewegt werden, wobei die Feuchtigkeit der Mischung während des anfänglichen Mischvorganges zugeführt wird, während die Bitumenemulsion der Mischung erst nach dem Anfeuchten zugeführt wird. Sämtliche Bestandteile müssen dann weiter gemischt werden. Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung erfüllt alle diese Forderungen.

Beim Mischen ist es ferner wichtig, daß innerhalb der Mischvorrichtung eine Kraft ausgeübt wird, die das Gemenge zur Austragstelle hin zu bewegen bestrebt ist, und daß in einer ersten Mischzone, die sich von der 35 Beschickungsstelle in Richtung auf die Austragstelle zu erstreckt, aber vor dieser endet, eine Hilfskraft ausgeübt wird, die das Material ebenfalls zum Ausstoßende hin zu bewegen versucht, während in einer zweiten Mischerzone, die sich an die erste Zone anschließt und im 40 wesentlichen bis zum Austragsende reicht, eine entgegenwirkende Kraft auftritt, die bestrebt ist, die Materialien in entgegengesetzter Richtung zu bewegen, wobei die Bitumenemulsion in dieser zweiten Mischerzone zugeführt wird. Diese entgegenwirkende Kraft wird in der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung durch die zueinander entgegengesetzt geneigt angeordneten Schaufeln erzeugt. Solche zueinander entgegengesetzt geneigt angeordnete Schaufeln sind bei Betonmischern Siebgröße, μ bereits aus der US-PS 26 98 742 bekannt. 50 ~~

Bei dem mit der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung durchzuführenden Verfahren zur Herstellung einer Kaltasphaltmischung mit kurzer Brechzeit werden typischerweise die folgenden Komponenten zusammengemischt, wobei die Mengen in Volumeneinheiten bzw. Gewichtseinheiten pro Minute angegeben sind:

Menge der Bitumenemulsion 60 1
Menge des Zuschlagstoffes

(grob-und f einteilig) 364 kg

Menge an Wasser 7,6 bis 60 1

Das Verhältnis von Emulsion zu Zuschlagstoffen ist selbstverständlich veränderlich, je nach den gewünschten Mischeigenschaften und den endgültigen Eigenschaften des zähflüssigen Dichtmaterials. Die Menge an Wasser ist veränderlich, entsprechend der gewünschten Konsistenz der Mischung, die von der Art der alten, auszubessernden oder abzudichtenden Oberfläche abhängen kann. Weiterhin kann die Wassermenge entsprechend der in den festen Zuschlagstoffen enthaltenen Feuchtigkeit geändert werden.

Eine typische geeignete Bitumenemulsion entspricht z. B. der US-Bundesnorm SS-674 b, Typ SS 1, bei der es sich um eine Emulsion mit 57 bis 62% Destillationsrückstand, einer Penetration von 100 bis 200 und einer Furfurol-Viskosität (60 ml, 25°C) von 20 bis 100 Sekunden handelt. Diese Emulsion ist im wesentlichen identisch mit der Texas-Spezifikation E. A.-11-M oder der Texas-Spezifikation E. A.-10-S.

Ein typischer, geeigneter, grobteiliger, mineralischer Zuschlagstoff ist z.B. das als Rockdale-Schlacke bekannte Material der folgenden Spezifikation:

Sieb-Analyse (naß)	Siebdurchgang in °/o	1,81 g/cm³
Maschenweite, mm	97
20 ⁴'⁷⁶	82
2,38	43
1,2	22
0,6	16
0,3	8,9
,5 0,15	4,0
0,074	Schüttgewicht (trocken, lose) 1470 kg/cm³
	Spezifisches Gewicht

Der feinteilige Füllstoff Rockdaje-Flugasche weist folgende Charakteristika auf:

Typische chemische Analyse
Siliciumdioxyd (SiO₂)
Calciumoxyd (CaO)
Eisenoxyd (Fe₂Os)
Aluminiumoxyd (AI2O3)
Magnesiumoxyd (MgO)
Freier Kalk (CaO)
vorhandene Alkalien
(Na₂O-I-K₂O)
Glühverlust
Feuchtigkeitsgehalt

38,6%
20,9%
6,17%
18,7%
1,05%
nicht auffindbar

1,06%

6,0%

0,79%

Typische physikalische Eigenschaften
Spezifische Oberfläche 2115cm²/g

Siebanalyse (naß)

Siebdurchgang in %

97
88
70
63

Einheitsgewicht
(trocken, lose) etwa
Spezifisches Gewicht

1215 kg/m³
2,57

60 Wie bereits erwähnt, können auch Sand und andere Mineralfüllstoffe verwendet werden, wenn sie geeignet klassiert sind und keine Tendenz zu chemischen Reaktionen mit anderen Bestandteilen der Mischung haben.

Ein typischer, geeigneter, feinteiliger, mineralischer Füllstoff ist z. B. Portlandzement. Das Verhältnis von Mineralfüllstoff zum wesentlich gröberen Hauptzuschlagstoff kann entsprechend den Eigenschaften und

Charakteristiken, ζ. B. der Teilchengröße der beiden Komponenten, variieren. Die Menge des feinteiligen Füllstoffes liegt im Bereich von 0,5 und 5,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das gesamte Zuschlagsmaterial.

In den folgenden beispielsweisen, typischen Materialien und Mischverhältnissen wird jeweils auf die folgenden US-Normen Bezug genommen:

Für die Bitumenemulsion:

US- Bundesnorm SS- A-674 b.

■Für das Zuschlagmaterial:

. ASTM C-136-46: Siebanalyse von feinen und groben Zuschlagstoffen. Diese Norm regelt das Arbeitsverfahren, wie die Siebanalyse durchzuführen ist.

ASTM C-33-59: Beton-Zuschlagstoffe; diese Norm legt die Teilchengrößen fest, wobei die Siebung selbst nach der obenerwähnten Norm C-136 durchzuführen ist.

ASTM C-125-58: Diese Norm legt die Ausdrücke bezüglich Beton und Beton-Zuschlagstoffe fest.
ASTM D-242-57T: Mineralfüllstoffe. Diese Norm gibt die Größenverteilung von feinteiligem Füllstoff an.

Neben der oben angegebenen, der US-Bundesnorm SS-A-674 b entsprechenden Bitumenemulsion SS 1 ist auch die Emulsion SS 2 mit einer Penetration von 40 bis 100 und einem Viskositätsbereich von 20 bis 50 gut verwendbar.

Im folgenden werden zwei Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare mineralische Gemenge angegeben.

Feinheitszahl

% Mineralfüllstoff

Mineralzuschlaggemisch Nr. 1

Bei diesem Gemisch weist der grobteilige Mineralstoff natürlichen, scharfkantigen Sand, künstlichen Sand oder eine Kombination beider Stoffe entsprechend der ASTM-Norm C-33-59 auf. Der grobteilige Mineralstoff soll sauber und frei von schädlichen Beimischungen sein. Bei fünfmaliger Probe auf Fehlerlosigkeit nach der üblichen Abrauchmethode sollte der Mineralstoff bei Verwendung von Natriumsulfat nicht mehr als 10% Verlust zeigen. Der grobteilige Mineralstoff soll der folgenden Siebkurve entsprechen:

Maschenweite, mm

Siebdurchgang in %

100

95 bis 100
80 bis 100
50 bis 100
25 bis 60
10 bis 30
2 bis 10

Dieser grobteilige Mineralstoff ist mit 1 bis 3% feinteiligem Füllstoff gemischt, der Portlandzement oder Kalksteinstaub aufweist und der ASTM-Norm D 242-57 T entspricht. Das Mischungsverhältnis, bezogen auf die Feinheitszahl des grobteiligen Mineralstoffs (gemäß Ziffer 12 Abs. m der ASTM-Norm C-33-59), ist wie folgt:

2,15
2,30
2,45
2,60
2,75
2,90
3,05
3,20
3,25

1,0

1,25

1,50

1,75

2,00

2,25

2,50

2,75

3,00

Mineralzuschlaggemisch Nr. 2

Dieses Gemenge besteht aus technisch hergestelltem, feingequetschtem Kalkstein, Keramikschlacke oder anderen bewährten Materialien oder Mischungen. Der Abtrieb sollte nicht größer als 35% sein, während der Sandwert 45 min betragen soll und der Plastizitätsindex größer als 5 sein soll.

Der kombinierte Zuschlagstoff entspricht im wesentlichen der folgenden Größenverteilung (durchgeführt gemäß ASTM C-136-46 und C-117-59):

Maschenweite	Nr. 1 .	Nr. 2
(mm)	% Durchgang	% Durchgang
9,5	100	95 bis 100
6,35	100	80 bis 95
2	80 bis 95	65 bis 80
0,42	35 bis 60	35 bis 60
0,18	12 bis 30	15 bis 35
0,074	3 bis 12	5 bis 15

Das Mineralzuschlaggemisch Nr. 1 wird vorzugsweise dann verwendet, wenn die Anwendungsmenge unterhalb 3,8 kg/m² liegt, während Mineralzuschlaggemisch Nr. 2 vorzugsweise dann benutzt wird, wenn Mengen von mehr als 3,8 kg/m² aufgebracht werden sollen. Wenn der grobteilige Mineralstoff ein Gemisch von Sand und anderen Materialien ist, sollte der Sandanteil nicht größer als 50 Gewichtsprozent des gesamten Zuschlages sein.

Die prozentuale Menge an verwendeter Bitumenemulsion hängt von der Feinheitszahl des Zuschlagstoffes in der Mischung gemäß folgender Tabelle ab:

Feinheitszahl

Prozent Emulsion

2,15 2,30 2,45 2,60
2,75
2,90
3,05
3,20
3,35

15

14

13,5

13,25

13

12,75

12,5

12,25

12

Die Feinheitszahl ist in ASTM C-33-59, Ziff. 12, Abs. m, definiert.

Der angegebene Prozentsatz an Bitumenemulsion, der auf trockene Mineralstoffe bezogen ist, wird mit dem vorgefeuchteten Material gemischt, wobei nur so

viel Wasser zugesetzt wird, daß eine fließfähige homogene Mischung erzielt werden kann. Da die für die unterschiedlich zu behandelnden Oberflächen erforderliche Konsistenz sich innerhalb gewisser Grenzen ändern kann, können geringfügige Änderungen der oben angegebenen Anteile zugelassen werden. Größere Abweichungen sollen jedoch nicht vorgenommen werden.

Bei Verwendung von Mineralzuschlagmischung Nr. 1 wird so viel normgemäße Bitumenemulsion verwendet, daß die Menge 9 bis 12% Destillationsrückstand, bezogen auf das Trockengewicht der Mineralstoffe, entspricht.

Bei Verwendung des Mineralzuschlaggemisches Nr. 2 entspricht die verwendete Menge Bitumenemulsion 8 bis 11 % Destillationsrückstand, bezogen auf Trockengewicht der Mineralstoffe.

Da die Bitumenemulsionen unterschiedliche Destillationsrückstände ergeben können (so beträgt der Bereich des Destillationsrückstandes bei den angegebenen Bitumenemulsionen SSJ^und SS 2 57 bis 62%), erweist sich die Angabe in Prozent Destillationsrückstand als w zweckmäßig. Bei einer bestimmten Emulsion kann in der Praxis nach Kenntnis des Destillationsrückstandes die Bemessung leicht in Volumeinheiten erfolgen.

Die Zeichnung soll die Erfindung näher veranschaulichen, in der eine zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung besonders vorteilhafte Vorrichtung erläutert wird. In der Zeichnung stellt dar

F i g. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei der Verteiler oder die Streichvorrichtung für die Kaltasphaltmischung in Seitenansicht dargestellt ist.

Fig.2 eine Rückansicht des Austragendes der Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 3a, 3b und 3c in senkrechten Schnitten drei Stellungen des Verschlußteils für die Austragöffnung, nämlich im geschlossenen Zustand, im Zustand für das normale Austragen der Mischung und in einem Zustand, in dem der Mischbehälter geleert werden kann,

F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 der F i g. 2, wobei die Anbringung des Verschlußteiles in der Hinterwand der Mischvorrichtung erkennbar ist, und
\ F i g. 5 die Zuordnung von Grobzuschlagförderer, Einspeisungseinrichtung für den feinen Zuschlag und Zuführungen von Emulsion und Wasser zur Mischeinrichtung im Schema.

Die in der Zeichnung dargestellte Mischvorrichtung Mist auf einem fahrbaren Wagen angebracht, von dem ein Teil des Rahmens bei T dargestellt ist. Diese Anordnung der Mischvorrichtung kann selbstverständlich vielfältig abgewandelt werden. Weiterhin ist auf dem Fahrzeug eine Streichmaschine 5 angebracht, die den Kaltasphalt auf die zu überziehende oder abzudichtende Oberfläche aufstreicht oder in anderer Weise verteilt. Unter einem Vorratstrichter H ist ein Bandförderer C angebracht, der auf dem Fahrzeug sitzt und den Hauptzuschlagstoff aufnimmt, der als relativ grobes, stückiges, festes Material vorliegt. Der Bandförderer liefert den Zuschlagstoff in einen horizontal liegenden Mischbehälter MC, wobei das Material vom Förderband in den vorderen Teil des Mischbehälters fällt, der in F i g. 1 am linken Bildrand dargestellt ist. Am hinteren Ende des Vorratstrichters Hist eine Zuführeinrichtung für den feinteiligen Füllstoff angebracht, die im ganzen mit FF bezeichnet ist und einen Trichter 100 aufweist, der am unteren Ende eine Auslaßöffnung 101 besitzt und so angeordnet ist, daß der Füllstoff in den vorderen Teil des Mischers M dort eingeführt wird, wo auch der Hauptzuschlagstoff zugeführt wird. Eine Wasserzuführung, z. B. ein Anschluß WI, vorzugsweise eine Sprühdüse, ist so angebracht, daß sie das Wasser in •5 der Nähe der Zuführstelle der Zuschlagstoffe in den Behälter MCeinspritzt. Weiterhin ist eine Emulsionszuführung, z. B. ein Anschluß El vorgesehen, der vorzugsweise ebenfalls als Sprühdüse ausgebildet ist und im Abstand vom Wassereinlaß Wl in Bewegungsrichtung des Materials vom vorderen zum hinteren Ende des Mischbehälters angeordnet ist. Am hinteren Ende des Mischbehälters ist eine Austragöffnung G vorgesehen, durch die das Gemisch auf die Straße oder andere Oberfläche aufgebracht wird, auf der es dann durch den Verteiler S oder eine Streichvorrichtung verteilt und verstrichen wird. Diese Vorrichtung kann als Schlitten ausgebildet sein und ein Verteilerband sowie einen Quetscher oder Rechen bekannter Bauart aufweisen.

Dem vorderen Teil des Mischbehälters MC werden in vorbestimmter Weise in ihren Mengen aufeinander abgestimmte Anteile von Zuschlagstoff, Füllstoff, Wasser und Bitumenemulsion zugeführt. Die Anteile können sich entsprechend den Wetterbedingungen oder den Anforderungen der zu behandelnden Oberfläche ändern. Jedoch sollte für jeden Arbeitsgang die einmal bestimmte Abstimmung der Mengen konstant oder im wesentlichen konstant gehalten werden. F i g. 1 bis 5 zeigen eine Anordnung, mit der die einmal festgelegten Mengenanteile bei entsprechend eingestellten Vorrichtungen für alle praktischen Zwecke konstant gehalten werden. Wie in F i g. 5 dargestellt, dient eine Brennkraftmaschine ICE als gemeinsamer Antrieb für den Zuschlagstoff-Förderer C, die Zuführeinrichtung FF für den Füllstoff, eine Emulsionspumpe EP und eine Wasserpumpe WP. Der Antrieb der Brennkraftmaschine /C£wird über einen Kettentrieb la auf eine Welle 1 übertragen. Innerhalb der Zuführöffnung 101 des Trichters 100 liegt ein umlaufendes Zumeßventil 102 in der Art eines Flügelrades, das bei Drehung abgemessene Mengen des Füllstoffes dem Mischer M zuführt. Um zu erreichen, daß der Füllstoff in einem vorbestimmten Verhältnis zum Hauptzuschlagstoff zugeführt wird, wird das Ventil 102 mit einer Drehzahl angetrieben, die in einem bestimmten Verhältnis zur Geschwindigkeit des Förderers C steht. Bei der dargestellten Ausführungsform wird das Ventil 102 von der hinteren Welle CS des Bandförderers über ein kleines auf der Welle CS sitzendes Kettenrad 103, eine Kette-104 und ein großes Kettenrad 105 auf der Welle 106 des Ventils 102 angetrieben. Das Übersetzungsverhältnis von der Welle GS zur Welle 106 kann in irgendeiner geeigneten Weise so geändert werden, daß es ein gewünschtes Verhältnis von Füllstoff zu Hauptzuschlagstoff ergibt. Beispielsweise können auswechselbare Kettenräder mit unterschiedlichen Durchmessern benutzt werden oder ein Riementrieb mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis. · Oberhalb des Ventils 102 ist im Trichter 100 eine Rührvorrichtung 107 angebracht, die Finger 108 aufweist, welche beim Umlaufen der Rührvorrichtung verhindern, daß der Füllstoff Brücken bildet und nicht zum Ventil 102 gelangt. Diese Rührvorrichtung 107 kann von der Welle 106 des Ventils über einen Kettentrieb 109 angetrieben werden.

Die Welle 1 treibt weiterhin auch die Emulsionspumpe iff über einen Kettentrieb 2 an. Die Pumpe £Pwird durch eine Rohrleitung 3 mit Bitumenemulsion versorgt

030247/2

und fördert die Emulsion über eine Rohrleitung 4 zum Einspritzkopf EI. Bei einer vorbestimmten Öffnung eines Schiebers 5, der die Zufuhrmenge von Hauptzuschlagstoff zum Förderband C regelt, und einer bestimmten Drehzahl des Zumeßventils 102 bleiben die Anteile von Emulsion, Hauptzuschlagstoff und Füllstoff, die dem Mischbehälter MC zugeführt werden, infolge der festen Antriebsverbindung von Fördereinrichtung und Pumpe EP konstant. Vorzugsweise wird die Brennkraftmaschine ICE derart geregelt, daß sie bei konstanter oder im wesentlichen konstanter Drehzahl arbeitet. Wenn das Verhältnis von Hauptzuschlagstoff zu Emulsion geändert werden soll, kann der Schieber 5 derart eingestellt werden, daß die dem Mischbehälter zugeführte Menge vergrößert oder verkleinert wird, wobei jedoch die Menge an zugeführter Emulsion ungeändert bleibt. Die Menge des zugeführten Füllstoffes kann in der oben angegebenen Weise geändert werden.

Wie schon erläutert, hängt die Menge des dem Gemisch zugeführten Wassers von praktischen Erwägungen ab, wobei von besonderer Wichtigkeit die Feuchtigkeit der Zuschlagstoffe selbst, die Wetterbedingungen und die Zähigkeit des gewünschten Gemisches sind, entsprechend der Art und dem Zustand der zu behandelnden Oberfläche. Die Wasserpumpe WP wird von der Welle 1 über eine Riemenscheibe 7, einen Keilriemen 8 und eine Riemenscheibe 9 mit veränderlichem Durchmesser 9 auf der Wasserpumpenwelle angetrieben. Durch die Einstellung des wirksamen Durchmessers der Riemenscheibe 9 können die erforderlich werdenden Änderungen in der Menge des zugeführten Wassers eingestellt werden. Wie in F i g. 5 zu erkennen ist, wird das Wasser der Pumpe WFdurch eine Leitung 10 zugeführt und von der Pumpe durch eine Leitung 11 in den Mischbehälter gefördert.

In vielen Fällen kann es zweckmäßig sein, die Straßenoberfläche vor dem Aufbringen des Gemisches anzufeuchten. Aus dem Grunde ist an dem Fahrzeug, beispielsweise vor dem Mischbehälter AZC(Fig. 1), ein Zerstäuberrohr 12 angebracht, das durch eine Zweigleitung 13 mit Wasser versorgt wird, die von der Rohrleitung 11 abzweigt und durch ein Ventil 14 geregelt wird.

Beim Betrieb der Mischvorrichtung werden Zuschlagstoff und Füllstoff gleichzeitig in eine Eintrittszone RS am vorderen, in der Zeichnung linken Ende des Mischbehälters MC eingespeist. Es tritt Wasser hinzu, und zwar entweder als im Zuschlagstoff enthaltenes Wasser oder durch die Sprühdüse WI. Die festen Bestandteile und das Wasser werden dann im vorderen Teil des Behälters MCdurch eine Mischeinrichtung MS vorgemischt. Die derart gemischten festen und flüssigen Bestandteile werden dann zu einer Austragstejle DS am hinteren Ende des Behälters MC bewegt, wobei über den Sprühkopf EI Bitumenemulsion an einer Stelle zugeführt wird, die nach F i g. 1 etwa auf einem Drittel der Länge des Behälters vom vorderen zum hinteren Ende liegt. Das sorgfältig durchgemischte Gemisch wird dann am hinteren Ende durch die öffnung G ausgetragen. Von besonderer Wichtigkeit ist, daß die Bitumenemulsion mit den festen Bestandteilen nicht in Berührung kommt, bevor diese nicht sorgfältig mit dem bei WI zugeführten Wasser gemischt und dann nach hinten zum Emulsionseinlaß EI bewegt worden sind. Während der Bewegung der Bestandteile und des Gemisches aus den Bestandteilen zur öffnung G hin sind sie verschiedenen Kräften ausgesetzt, die zum Teil das Material nach hinten fördern und es gleichzeitig durchrühren, während andere Kräfte das Material nach vorn zu fördern versuchen, wobei durch das Gegeneinanderarbeiten der Kräfte eine intensive und sorgfältige Rührwirkung erzielt wird, die ein vollständig gemischtes, zähflüssiges Asphaltmaterial in einer so kurzen Zeit erzeugt, daß das fertige Gemisch aus der Öffnung G ausgestoßen werden kann, ohne daß es im Mischer schon zu einem Brechen gekommen wäre.

Diese Vorteile werden durch die besondere Ausbildung der Mischeinrichtung MS erzielt. Bei der dargestellten Ausführungsform weist die Mischeinrichtung MS eine horizontale Welle 15 auf, die in Lagern 16, 16 gelagert ist, welche in der vorderen bzw. hinteren Wandung 17 bzw. 18 des Mischbehälters Λ/Cliegen. Der Mischbehälter MC ist mit einem im wesentlichen halbzylindrischen Unterteil 19 versehen, das in senkrecht verlaufende Seitenwände übergeht, wie es in F i g. 2 zu erkennen ist. Die Achse der Welle 15 erstreckt sich von der Eintrittszone RS bis zur Ausstoßzone DS und liegt etwa am oberen Ende des halbzylindrischen Bodenteils 19.

Die Mischeinrichtung MS wird vorzugsweise von der Welle 1 über eine mit der Welle 15 verbundene Universalkupplung 20 angetrieben, wobei die Welle in Richtung des Pfeiles a in F i g. 1, d. h. von hinten gesehen im Uhrzeigersinn umläuft.

Die Mischeinrichtung MS" ist mit einer Mehrzahl von Schaufeln oder Flügeln 21 und 22 versehen, welche längs der Welle 15 etwa schraubenförmig angebracht sind und in radialer Richtung von der Welle abstehen. Die äußeren Enden dieser Schaufeln dienen zum Befestigen eines schraubenförmig angeordneten Bandes 23, das der schraubenförmigen Anordnung der Schaufeln auf der Welle folgt. Die Schraube oder Schnecke 23 besitzt einen solchen Radius, daß sie in der Nähe des Bodens 19 des Mischbehälters wirksam wird, wobei selbstverständlich ein vernünftiger und sicherer Abstand eingehalten wird. Wenn die Schnecke — von hinten gesehen — im Uhrzeigersinn umläuft, wird sie kontinuierlich von vorn nach hinten laufen und dabei versuchen, das Material zur Öffnung G in der Hinterwand des Behälters zu treiben.

Wie schon oben erwähnt, ist das Material den Wirkungen von einander entgegenwirkenden Kräften ausgesetzt, um innerhalb einer sehr kurzen Zeit eine sehr innige Vermischung zu erzielen. Aus diesem Grunde ist die erste Gruppe von Schaufeln 21, die von der vorderen Wandung 17 des Behälters durch eine erste Zone reicht, die an der Linie Z-Z in F i g. 1 endet, so angeordnet, daß die einzelnen Schaufeln um ihre radialen Achsen derart gedreht sind, daß bei Bewegung der Schaufeln das Material von der Eintrittszone RS nach rechts, d. h. zur Öffnung G hingetrieben wird. In gleicher Richtung wirkt auch die Bewegung der Schnecke 23. Die Richtung, in die die erste Gruppe von Schaufeln 21 das Material treibt, ist in F i g. 1 durch die Pfeile a an diesen Schaufeln angedeutet. Das Wasser, das in der Eintrittszone RS durch den Wassereinlaß WI eingeführt wird, läßt sich verhältnismäßig leicht mit den Zuschlagstoffen und dem Füllstoff mischen, so daß, wenn auch die Schaufeln 21 und die Schnecke 23 beide in der gleichen Richtung wirken, der Zuschlagstoff ausreichend und sorgfältig durchfeuchtet ist, bis er die Zone Z-Z'erreicht hat.

Die Schaufeln der zweiten Schaufelgruppe 22 sind jedoch in der anderen Richtung wie die Schaufeln 21 verdreht. Dementsprechend versuchen diese Schaufeln,

die in einer zweiten Zone liegen, welche von der Linie Z-Z bis zur Rückwand 18 reicht, das Material — wie durch die Pfeile b angedeutet — nach vorn zu treiben, entgegen der Richtung, in der das Material durcn die Schnecke 23 und die Schaufeln 21 bewegt wird. Das ·> Ergebnis dieser einander entgegenwirkenden Kräfte ist, daß ein gerader Durchfluß des Gemisches vom vorderen zum hinteren Ende verhindert wird und daß das Gemisch in den verschiedensten Richtungen zurückgewirbelt wird, wie es durch die gekrümmten Pfeile in Fig. 1 angedeutet ist. Weiterhin wird das Material innerhalb des Behälters aufgehäuft, wie es die Punktierung in F i g. 1 erkennen läßt. Dadurch, daß ein gerader Durchfluß des Materials durch den Mischbehälter verhindert wird, werden Schichtung und schlechtes ι Mischen vermieden, und es wird außerdem, was besonders wichtig ist, die Zeit bedeutend verringert, die zum Herstellen eines zufriedenstellenden Gemisches erforderlich ist. Da die Emulsion mittels des Sprühkopfes EI am hinteren Endender Zone Z-Z zugeführt wird, kommt sie mit dem Gemisch aus Zuschlagstoffen und Füllstoff erst dann in Berührung, wenn diese sorgfältig angefeuchtet worden sind, so daß ein vorzeitiges Brechen der Emulsion vermieden wird.

Weitere Verbesserungen lassen sich noch erzielen, 2^r> wenn das Gemisch aus dem Mischbehälter in einer Höhe entnommen wird, die etwa der Höhe des Gemisches im Behälter entspricht, und somit weit über dem Boden 19 liegt. Dieses Entnehmen an einer höheren Stelle verhindert ein anfängliches fortgesetztes oder jo vereinzeltes Auslaufen eines zu flüssigen Gemisches insbesondere dann, wenn der Behälter gekippt ist, so daß das hintere Ende tiefer liegt, wie es beispielsweise beim Befahren eines Hügels der Fall ist.

Bei der dargestellten Ausführungsform wird das Entnehmen an einer höheren Stelle dadurch verwirklicht, daß in der hinteren Wand 18 des Behälters eine Öffnung 18a vorgesehen ist, die ein Verschlußteil oder einen beweglichen Schieber 24 aufweist, der derart am Behälter angebracht ist, daß er in die in den F i g. 1 und 3b dargestellte Stellung nach unten verschoben werden kann, in der das Gemisch über die Oberkante des Schiebers hinweg in einer Höhenlage austreten kann, die wesentlich über dem Boden des Behälters und unterhalb der Oberkante der Öffnung 18a liegt. Der Schieber 24 ist plattenförmig ausgebildet und so angebracht, daß er in seitlichen senkrechten Führungen 25 gleitet, welche an der Hinterwand 18 des Behälters angebracht sind. Der Schieber 24 ist mit nach oben ragenden Armen 26 versehen, die durch eine Platte 27 miteinander verbunden sind, an der eine Zahnstange 28 sitzt, die mit einem Ritzel 29 kämmt. Das Ritzel ist auf einer Welle 30 angebracht, die mit einem Handrad 31 gedreht werden kann. Durch die Betätigung des Handrades 31 und der zugehörigen Antriebsmittel wird der Schieber 24 nach Wunsch angehoben oder abgesenkt. F i g. 3a zeigt den Schieber in der geschlossenen Stellung, in der er die Öffnung 18a vollständig abdeckt. In den F i g. 1 und 3b ist der Schieber in der normalen Betriebsstellung dargestellt, in der das Material in einer Höhe über die Oberkante des Behälters hinwegtreten kann, die wesentlich höher als der Boden des Behälters liegt. Die Austrittsmenge kann entsprechend den Anforderungen durch Verstellung der Höhenlage des Schiebers geändert werden, womit unterschiedlich wirksame Öffnungen oberhalb des Schiebers 24 einstellbar sind. Außerdem läßt sich der Schieber bis in die in Fig.3c dargestellte Stellung anheben, in der eine Reinigung des Behälters MCmittels Spülwasser vorgenommen werden kann. In diesem Falle ist die öffnung direkt oberhalb des Bodens des Behälters freigelegt.

Typischerweise hat die Mischvorrichtung z. B. eine Länge von etwa 1,2 m, wobei der Schneckendurchmesser 71 cm beträgt und die einzelnen Schaufeln 21 und 22 je unter 60° zueinander auf der Welle angeordnet sind. Die Steigung der Schnecke beträgt 27,2 cm. Als günstigste Drehzahl der Mischeinrichtung MS haben sich 60 bis 80 U/min ergeben. Selbstverständlich können die angegebenen Abmessungen, Verhältnisse und Drehzahlen entsprechend dem benutzten Material, den Wetterbedingungen und der Art der zu behandelnden Oberfläche abgewandelt werden.

Bei jeder dieser abgeänderten Ausführungsformen sollte jedoch Gebrauch von den einander entgegenwirkenden Kräften im Mischbehälter und von der Entnahme von höherer Stelle gemacht werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung einer Kaltasphaltmischung mit kurzer Brechzeit für Straßendecken durch Mischen von gleichmäßig mit Wasser befeuchtetem Zuschlagstoff aus feinteiligem mineralischem Füllstoff und grobteiligen Mineralstoffen mit einer Bitumenemulsion mit einem Mischbehälter, der einen Beschickungsbereich für das Material und einen Austragungsbereich für das Gemisch hat, die beide in horizontaler Richtung im Abstand voneinander liegen, innerhalb des Mischbehälters befindlichen Misch- und Fördergliedern zum Vermischen der Materialien, die das gemischte Material horizontal durch den Behälter zur Entnahmeöffnung hin fördern, eine Vorrichtung zum Zuführen von grobteiligem, stückigem Material und eine getrennte Zuführvorrichtung zum Einbringen von feinteiligem Material sowie eine Einspeisungsvorrichtung für Wasser, g*e-kennzeichnet durch die Anordnung der Einspeisevorrichtung (WI) für Wasser im ersten Drittel und (EI) für die Bitumenemulsion in den letzten zwei Dritteln des Mischbehälters, wobei das Misch- und Förderglied aus einer Schnecke (23) und aus zueinander entgegengesetzt geneigt angeordneten Schaufeln (21 und 22) besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der hinteren Wand (18) des Mischers ein höhenlagenmäßig in verschiedene Stellungen bewegbarer Dosierschieber (24) vorgesehen ist.