DE1523344B2 - Einrichtung zur foerderung eines sich mit seiner temperatur aendernden bindemittels - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Förde- Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, eine

rung eines sich in seiner Temperatur ändernden, konstruktiv einfache Fördereinrichtung zu schaffen,

einem schüttfähigen Gut zuzuführenden Bindemittels, mit deren Hilfe sich beliebige Bindemittel insbeson-

vvie beispielsweise eines erwärmten Bitumens oder dere aber hochviskose Bindemittel, wie z. B. Bitumen

Teer, mit einem von einem Dichtmeßgerät beein- 5 oder Teer, unabhängig von der jeweiligen Binde-

flußten Steuergerät für eine Fördervorrichtung mit mitteltemperatur so fördern lassen, daß bei chargen-

Antrieb. weisem Arbeiten stets insgesamt gleich große Binde-

Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit der mittelmassen gefördert werden oder kontinuierlich Förderung einer konstanten Bindemittelmenge pro pro Zeiteinheit eine stets gleichbleibende Bindemittel-Charge bzw. pro Zeiteinheit bei temperaturabhängig ίο masse gefördert wird,
schwankender Dichte des Bindemittels. Dieses Ziel wird mit einer Einrichtung der ein-

Im Straßenbau ist es z. B. üblich, das erhitzte und gangs beschriebenen Art dadurch erreicht, daß gemäß damit flüssige Bitumen bei der Herstellung von der Erfindung ein über das Dichtmeßgerät verstellbituminösen Straßenbelägen volumetrisch, d. h. zum bares Getriebe vorgesehen ist, das entweder zwischen Beispiel nach Litern zu dosieren. Da sich aber das 15 einem an sich bekannten volumetrischen Mengen-Bitumen bei Erwärmung stark ausdehnt, ändert sich zähler und dem Steuergerät für die Fördereinrichtung auch das Gewicht eines Liters Bitumen bei Tempe- oder zwischen einem Antrieb konstanter Drehzahl raturänderungen sehr stark. Um in der Praxis beim für die Fördervorrichtung und dieser selbst ange-Dosieren von bituminösen Bindemitteln nach Litern ordnet ist.

immer die gewünschte und gleichbleibende Bitumen- 20 Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird somit masse (Gewichtsmenge an Bitumen) dem Mischgerät gemäß einer ersten Alternative die Volumenmessung zuführen zu können, muß die an einer Abmeßvor- mit einem volumetrischen Mengenzähler durchgerichtung eingestellte Literzahl dauernd geändert führt, während gemäß einer zweiten Alternative ein werden, weil die Temperatur des Bindemittels nicht Ausgangswert .für das pro Zeiteinheit geförderte oder nur schlecht konstant gehalten werden kann. 25 Volumen dadurch gewonnen wird, daß die Förder-Temperaturänderungen bedingen aber Änderungen einrichtung für das Bindemittel mit einem Antrieb des Litergewichts und damit eine Änderung^er ausgestattet ist, welcher mit konstanter Drehzahl Litereinstellung am Abmeßgerät, wenn irtfmer die- arbeitet. Um gemäß der ersten Alternaljve^ine vorselbe Bitumenmasse (Bitumenmenge in Kilogramm) gegebene Masse des Bindemittels innerhalb beliebiger volumetrisch abgemessen werden soll. 30 Zeit zu fördern, ist zwischen denfMengenzähler und

Auch bei der Herstellung von Straßenbelägen unter dem Steuergerät, welches den Beginn und das Ende

Verwendung eines sogenannten Impactors ist es des .Fördervorganges festlegt, .ein Getriebe vorge-

unbefriedigend, daß die mit einer üblichen Förder- sehen, welches ein Maß für die Dichte des Bindevorrichtung aus einem Impactor geförderte Bitumen- mittels liefert. Um gemäß der zweiten Alternative masse Änderungen infolge Schwankungen der 35 innerhalb einer vorgegebenen Zeit jeweils eine kon-Bitumentemperatur und des damit zusammen- stante Masse des Bindemittels zu fördern, ist das hängenden Litergewichts unterworfen ist; es ist er- Getriebe, dessen jeweilige Übersetzung durch die strebenswert, daß beispielsweise pro Charge stets Dichte des Bindemittels bestimmt wird, zwischen den gewichtsmäßig gleiche Bitumenmassen einer Misch- Antrieb und die Fördervorrichtung eingefügt,
anlage zugeführt werden, so daß ein stets gleich- 40 Bei beiden Ausführungsformen hat es sieh als bleibendes Mischungsverhältnis von Füllstoffen zu günstig erwiesen, wenn das Dichtemeßgerät als Bindemitteln gewährleistet werden kann. Schwimmer ausgebildet ist, mit dem eine Kraftquelle,

Durch die deutsche Auslegeschrift 1 067 228 ist insbesondere eine Speicherkraft gekoppelt ist und nun bereits eine Vorrichtung zur gravimetrischen wenn mit Hilfe eines zwischen Schwimmer und Durchflußmessung mit einer volumetrisch messenden 45 Speicherkraft angeordneten Übertragungsglied eine Einrichtung bekanntgeworden, bei der das Strömungs- Verstellvorrichtung zur Verstellung der Kraftquelle mittel durch eine eingeschnürte Öffnung einer Leitung bis zum Verschwinden der am Übertragungsglied aufhindurchgeleitet wird und mit einer Einrichtung, die tretenden Differenzkraft steuerbar ist und wenn ferner auf die Druckabfallschwankungen an der Öffnung bei die Verstellvorrichtung mit dem Getriebe zu dessen Durchflußschwankungen anspricht und den wirk- 50 Verstellung gekoppelt ist. Auf Grund der Tatsache, samen Querschnitt der Öffnung so verändert, daß daß zwischen dem Schwimmer, der ein einfaches und der Druckabfall für eine vorgegebene Dichte im robustes Dichtmeßgerät bildet und dem Getriebe eine wesentlichen konstant gehalten wird, wobei mit einer besondere Verstellvorrichtung vorgesehen ist, läßt die Dichte des Strömungsmittels erfassenden Ein- sich nämlich eine wesentlich feinfühligere Verstellung richtung eine solche Änderung des wirksamen Quer- 55 des Getriebes erreichen als wenn der Schwimmer schnittes der Öffnung und des sich ergebenden Druck- unmittelbar auf das Getriebe einwirken würde. Dies abfalles bewirkt wird, daß der wirksame öffnungs- ist insbesondere dann der Fall, wenn die Verstellquerschnitt dem gravimetrischen Durchfluß des vorrichtung in Weiterbildung der Erfindung eine Strömungsmittels entspricht. Diese bekannte Vor- Servovorrichtung zur Verstellung der Kraftquelle entrichtung, die für die Durchflußmessung bei Benzin 60 hält, in der aus dem Steuersignal des Schwimmers entwickelt wurde, ist einerseits in ihrem Aufbau und einer Bezugsgröße ein Differenzsignal gebildet kompliziert und andererseits nur für dünnflüssige, wird und wenn die Bezugsgröße zusammen mit der laminar strömende Flüssigkeiten geeignet, nicht Förderung solange verändert wird, bis das Differenzjedoch für hochviskose Bindemittel, wie z. B. Teer, signal verschwindet, so daß also eine Nullmethode bei denen sich die bei der vorbekannten Einrichtung 65 zum Konstanthalten der Förderleistung herangezogen für den Meßvorgang erforderlichen Strömungsverhält- wird,
nisse praktisch nicht erreichen lassen. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung

Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der werden nachstehend an Hand von in der Zeichnung

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dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. 34 ist. Im Ölsteuerkolben 30 sind zwei V-förmig an-Es zeigt geordnete Bohrungen 38 und 40 vorgesehen, deren

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer ersten obere Mündungen einen um ungefähr einen Durch-Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrich- messer der Bohrungen 32 und 34 größeren Abstand tung zur Förderung einer vorgegebenen Bindemittel- 5 voneinander aufweisen als die Bohrungen 32 und 34 masse innerhalb beliebiger Zeil, im Führungskörper 28. Eine in die Bohrung 32

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten mündende Steuerölleitung 42 sowie eine in die Boh-Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrich- rung 34 mündende Steuerölleitung 44 führt zu je einer tung zur Förderung einer vorgegebenen Bindemittel- Stirnwand eines Zylinders 46, in dem ein an einer masse pro Zeiteinheit und >o Kolbenstange 48 befestigter Kolben 50 verschiebbar

F i g. 3 eine Detaildarstellung einer erfindungs- ist. Von dem Zylinder 46 führen ferner Ölrücklaufgemäßen Einrichtung gemäß F i g. 1. leitungen 52 und 54 zu einer Pumpe, die in die

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbei- Bohrung 36 des Führungskörpers 28 fördert,
spiel enthält ein Bitumentank 100 einen Vorrat er- An der Kolbenstange 48 ist für eine Schrauben-

hitzten, flüssigen Bitumens 102, in das ein Signal- 15 feder 58 ein Widerlager 60 befestigt, an dem ein geber 104 zur Erzeugung eines dichteabhängigen Zeiger 61 angeordnet ist, dem eine mit Dichtewerten Signals eintaucht. Durch eine Leitung 106 und über beschriftete Skala 62 zugeordnet ist. Die Schraubeneinen üblichen Volumen-Durchflußzähler, wie bei- feder 58 greift am einen und die Kette 24 am anderen spielsweise einen Ovalradzähler 108, ist eine Pumpe Ende des Ölsteuerkolbens 30 an, der bei einer dem 110 an den Bitumentank 100 angeschlossen, die über 20 momentanen Wert der Dichte des Bitumens enteinen Schalter 112 in Gang gesetzt werden kann und sprechenden Stellung des Kolbens 50 sowie der das Bitumen in einen Impaktor 114 fördert. Der Kolbenstange 48 die in der Zeichnung dargestellte Signalgeber 104 kann je nach Art der Steuerung Lage einnimmt, in der der ölsteuerkolben 30 gleiche direkt oder über einen Wandler 116 und ein Diffe- Bruchteile der Bohrung 32 und 34 des Führungsrentialglied 118 zur Erzeugung eines Differenzsignals 25 körpers freigibt.

bei Verwendung einer sogenannten Nullmethode mit Von einer Fördervorrichtung ist lediglich ein mit

einem Stellglied 120 gekoppelt sein. Der Ovalrad- - einer Welle 64 drehfest verbundenes Getrieberad 66_~ zähler 108 ist beispielsweise über eine biegsame"*"" sowie ein mit einer Welle 68 umlaufender und mit Welle und über ein vom Stellglied 120 in seiner Über- dem Getrieberad 66 zusammenwirkender<0etrTebesetzung steuerbares Getriebe 122 mit einem Massen- 30 konus 70 gezeigt. Das Getrieberad 66 isf'längs seiner anzeigegerät 124 gekoppelt, das mit einstellbaren Welle 64 mittels der Kolbenstange 48 in beiden Rich-Endschaltern 126 versehen ist, um bei Anzeige der tungen verschiebbar, so daß die Übersetzung zwigewünschten geförderten Bitumenmasse beispiels- sehen Getrieberad 66 und Getriebekonus 70 vom weise einen Stromkreis für die Betätigung des Schal- Kolben 50 gesteuert werden kann. Anstatt der eben ters II2 zu schließen. 35 beschriebenen Konstruktion können auch andere

Wird nun bei steigender (fallender) Temperatur Getriebekonstruktionen, wie beispielsweise ein P.I.V.-des Bitumens 102 das Getriebe 122 durch das Stell- Getriebe oder elektrische Steuermittel verwendet glied 120 derart in seiner Übersetzung geändert, daß werden, mit deren Hilfe die Bindemittelförderung pro Meßeinheit des Massenanzeigegeräts 124 mehr entsprechend der Lage des Stellgliedes für die (weniger) Umdrehungen des Ovalradzählers 108 er- 40 Bezugsgröße, beispielsweise des Widerlagers 60, verforderlich werden, so kann dadurch die Dichteände- stellbar ist.

rung des Bitumens selbsttätig berücksichtigt werden, Im folgenden wird die Wirkungsweise der erfin-

■d. h. die Pumpe 110 wird jeweils nach Förderung der dungsgemäßen Einrichtung gemäß F i g. 3 erläutert: gewünschten Bitumenmasse stillgelegt. In der dargestellten Gleichgewichtslage des öl-

In F i g. 2 enthält ein Bitumentank 10 ebenfalls 45 Steuerkolbens 30 fördert die Pumpe 56 gleiche Öleinen Vorrat erhitzten, flüssigen Bitumens 12, in den mengen in die Steuerölleitungen 42 und 44, so daß ein Schwimmkörper 14 völlig eingetaucht ist. Am der Kolben 50 seine Lage beibehält. Erhöht sich nun Schwimmerkörper ist ein Winkelgestänge 15 befestigt, die Temperatur des flüssigen Bitumens, so sinkt seine das in einem an einer Wand 16 des Tanks 10 be- Dichte, so daß die Differenz- zwischen Gewicht und festigten Gelenk 18 um eine horizontale Achse 50 Auftrieb des Schwimmerkörpers größer wird, und schwenkbar gelagert ist. Um den Einfluß von Strö- der Schwimmer versucht, entgegen der Wirkung der mungen im flüssigen Bitumen auf den Schwimmer- Schraubenfeder 58 abzusinken. Der Ölsteuerkolben körper auszuschalten, ist dieser von einem Korb- 30 wird dadurch nach links gezogen, so daß die gehäuse 20 umgeben, welches ebenfalls an der Wand Pumpe 56 über die Bohrung 36 des Führungskörpers 16 befestigt ist. Das Winkelgestänge 15 ragt aus dem 55 28, die Bohrung 40 des ölsteuerkolbens und die flüssigen Bitumen mit einem ungefähr senkrechten Bohrung 34 des Führungskörpers mehr öl in die Arm 22 heraus, an dessen oberem Ende ein durch die Steuerölleitung 44 als über die Bohrungen 38 und 32 Wand 16 hindurchgeführtes Gestänge, ein Zugseil in die Steuerölleitung 42 fördert. Auf diese Weise oder eine Kette 24 befestigt ist. entsteht links des Kolbens 50 im Zylinder 46 ein

In einem an der Wand 16 vorgesehenen Rohran- 60 höherer Druck als rechts des Kolbens, da die Pumpe satzstück 26 ist ein Führungskörper 28 für einen in über die ölrücklaufleitungen 52 und 54 allein in diesem horizontal verschiebbaren ölsteuerkolben 30 beiden Zylinderräumen jeweils eine gleich große angeordnet; der Führungskörper 28 weist über dem Druckerniedrigung herbeiführen würde. Der Kolben Ölsteuerkolben zwei das Rohransalzstück durch- wird also so lange nach rechts verschoben, bis die setzende Bohrungen 32 und 34 sowie unter dem 65 Kraft der mittels der Kolbenstange 48 ausgezogenen Ölsteuerkolben eine das Rohransatzstück ebenfalls Schraubenfeder 58 gleich der vom Schwimmerkörper durchsetzende Bohrung 36 auf, deren Durchmesser 14 auf den ölsteuerkolben 30 ausgeübten Kraft ist, größer als derjenigen der beiden Bohrungen 32 und so daß der ölsteuerkolben 30 und der Schwimmer-

körper 14 wieder die dargestellte Mittellage einnehmen. Gleichzeitig wird das Getrieberad 66 auf seiner mit konstanter Drehzahl angetriebenen Welle 64 nach rechts verschoben, so daß die Übersetzung Getrieberad-Getriebekonus entsprechend der Dichteänderung des Bitumens und damit die Bitumenförderung geändert wird, d, h. die pro Zeiteinheit geförderte Bitumen-Litermenge wird vergrößert. Genau der umgekehrte Vorgang läuft bei einer Temperaturerniedrigung und somit bei einer Dichteerhöhung ab. Bei einer Zunahme der Dichte durch Temperaturabnahme wird also die pro Zeiteinheit geförderte Litermenge des Bindemittels verkleinert. Der ölsteuerkolben und der ihn umgebende Führungskörper kann aber auch so ausgebildet sein, daß entsprechend der Öffnung der Steuerölleitungen 42 und 44 auch die öffnung der ölrücklaufleitungen gesteuert wird, wodurch die auf den Kolben 50 wirkenden Drücke erhöht werden können.

Mit der Welle 68 kann nun direkt eine Förderpumpe od. dgl. für das Bitumen gekoppelt sein, so daß mit steigender bzw. fallender Temperatur des Bitumens das pro Zeiteinheit geförderte Volumen an Bitumen derart vergrößert bzw. verkleinert wird, daß die pro Zeiteinheit geförderte Masse stets unabhängig von der Bitumen-Temperatur ist.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, kann der»petriel5ekonus 70 aber auch so angeordnet werden, daß sein sich verjüngendes Ende in Abänderung des in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispieles nach links weist; bei diesem in Verbindung mit der in F i g. 1 dargestellten Einrichtung verwendbaren Ausführungsbeispiel wird dann mit der Welle 64 der Ovalradzähler 108 und mit der Welle 68 das Massenanzeigegerät 124 gekoppelt, so daß bei entsprechend gewählten Abmessungen des Getriebekonus am Massenanzeigegerät direkt die für die einzelnen Mischgutchargen erforderlichen Bindemittelmengen in Kilogramm abgelesen werden können (in F i g. 3 wurden für die gleichen Teile wie in F i g. 2 dieselben Bezugszeichen gewählt).

Zur Justierung der Einrichtung nach den F i g. 2 und 3 empfiehlt es sich schließlich, zwischen der Schraubenfeder 58 und dem Widerlager 60 ein in seiner Länge einstellbares Bauelement anzuordnen.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung kann mit besonderem Vorteil im Zusammenhang mit dem Mischen von Schüttgut und Bindemitteln nach dem deutschen Patent Nr. 933 497, dem sogenannten Impact-Verfahren, verwendet werden. Bei diesem letzteren Verfahren können die zugegebenen prozentualen Bindemittelmengen in viel engeren Grenzen als mit anderen Mischverfahren gehalten werden. Zur Vergrößerung des Vorteils des Impact-Verfahrens ist daher die Anwendung der Erfindung besonders günstig.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Förderung eines sich in einer Temperatur ändernden, einem schüttfähigen Gut zuzuführenden Bindemittels, wie beispielsweise eines erwärmten Bitumens oder Teer, mit einem von einem Dichtemeßgerät beeinflußten Steuergerät für eine Fördervorrichtung mit Antrieb, dadurch gekennzeichnet, daß ein über das Dichtmeßgerät (104,116) verstellbares . Getriebe (122) vorgesehen ist, das entweder zwischen einem an sich bekannten volumetrischen Mengenzähler (108) und dem Steuergerät (124, 126, 112) für die Fördervorrichtung (110) oder zwischen einem Antrieb konstanter Drehzahl für die Fördervorrichtung (110) und dieser selbst angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 mit einem Schwimmer als Dichtemeßgerät, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem als Schwimmer (14) ausgebildeten Dichtemeßgerät eine Kraftquelle, insbesondere eine Speicherkraft (58) gekoppelt ist, und daß mit Hilfe eines zwischen Schwimmer und Speicherkraft angeordneten Übertragungsglieds (30) eine Verstellvorrichtung (46,48, 50) zur Verstellung der Kraftquelle bis zum Verschwinden der am Übertragungsglied auftretenden Differenzkraft steuerbar ist, und daß die Verstellvorrichtung ferner mit dem Getriebe (64, 66, 68, 70) zu dessen Verstellung gekoppelt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, aaß die Verstellvorrichtung eine Servovorrichtung (56) zur Verstellung der Kraftquelle enthält.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsglied ein Steuerschieber (30) einer hydraulischen Servovorrichtung ist, die'eine mit einem Kolben (50) verbundene Kolbenstange (48) zur Verstellung des Getriebes (64, 66, 68, 70) aufweist/ ""

5. Einrichtung nach einem_jder' Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftquelle eine Feder (58) mit verstellbarem Widerlager (60) ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (60) der Feder (58) mit der Kolbenstange (48) verbunden ist.

7. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (122) ein längs seiner Drehachse (64) verschiebbares, mit der Kolbenstange (48) gekoppeltes Getrieberad (66) aufweist, das mit einem Getriebekonus (70) des Getriebes, kämmt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (48) mit einem Zeiger (61) zur Anzeige der Dichte des Bindemittels oder einer davon abhängigen Größe verbunden ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (14) von einem mit Durchbrüchen versehenen Gehäuse (20) umgeben ist.

10. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb konstanter Drehzahl mit dem Getrieberad (66) und die Fördervorrichtung (110) mit dem Getriebekonus (70) gekoppelt ist.

11. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Volumenmeßvorrichtung (108) mit dem Getrieberad (66) und das Massenanzeigegerät (124) mit dem Getriebekonus (70) gekoppelt ist.

12. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung einem Impact-Mischer vorgeschaltet ist, mit dem ein Mischverfahren gemäß dem deutschen Patent 933 497 durchführbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen