DE2217704A1

DE2217704A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Straßenbelägen aus beschichtetem Splittmaterial

Info

Publication number: DE2217704A1
Application number: DE19722217704
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Whashton Yorkshire Laycock (Großbritannien)
Original assignee: Underground Mining Machinery Ltd
Current assignee: Underground Mining Machinery Ltd
Priority date: 1971-04-15
Filing date: 1972-04-13
Publication date: 1972-10-19
Also published as: AR201545A1; SE404818B; BR7202224D0; US3812821A; FR2133740A6; AT321974B; CH562370A5; NO134957C; AU470059B2; CA963460A; ES401755A1; FR2133740B1; ZA722394B; GB1400721A; AU4120372A; NO134957B; IT1012021B; NL7205153A

Description

G 48 431

Firma UNDERGROUND MINING MACHINERY LIMITED, Aycliffe Industrial Estate, DARLINGTON. Country Durham (England)

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Straßenbelägen aus beschichtetem Splittmaterial

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Straßenbelägen und insbesondere von aus beschichteten Steinen oder beschichtetem Splitt bestehenden Straßenbelägen und eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.

Bei dem üblichen Verfahren zum Herstellen derartiger Straßenbeläge bzw. Straßenbelagmaterialien wird das als Augangsprodukt verwendete Splittmaterial, das im allgemeinen einen natürlichen Wassergehalt von etwa 3 bis 5 Gew.% besitzt, zunächst durch Erhitzen in einem Trockner getrocknet, woraufhin man das getrocknete Splittmaterial klassiert, proportioniert und in einem Mischer zusammen mit einer geeigneten

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Menge von flüssigem bituminösem Bindemittel wie beispielsweise Bitumenemulsion oder flüssigem Bitumen heißvermischt, um ein heißbeschichtete Steine enthaltendes Straßenbelagmaterial zu erzeugen, das fertig für die Verarbeitung ist. Durch das Vortrocknen des Splittmaterials wird jedoch Staub und Feinsplitt freigesetzt, die vorher vom feuchten Material gehalten worden waren, was dazu führt, daß diese freigesetzten Materialien mit dem Heißluftstrom und dem Wasserdampf aus dem Trockner abgeführt werden. Kostspielige Staubsammeleinrichtungen wie Zyklonabsch.-eider müssen nicht nur zum Rückgewinnen dieser Bestandteile und zum Rückführen derselben in das Splittmaterial, wo sie zum Ausfüllen von Hohlräumen zwischen gröberen Bestandteilen benötigt werden, vorgesehen sein, sondern werden auch zum Absenken der Staubemission auf einen Wert, der den öffentlichen Vorschriften bezüglich industrieller Abgase und Abscheidungen entspricht, benötigt.

Es wurden bereits Verfahren vorgeschlagen, bei denen feuchtes Splittmaterial in einen Mixer eingegeben wird, in welchen man ein Bindemittel zugibt. Bei einigen dieser Verfahren wird das Splittmaterial zum Entfernen der Feuchtigkeit erhitzt, wobei die Hitze im allgemeinen dem Splittmaterial zugeführt wird, entweder sobald dasselbe mit dem Bindemittel in Kontakt kommt oder sogar bevor ein Kontakt zwischen Splittmaterial und Bindemittel zustandekommt. Bei anderen bekannten Vafahren wird ein Zuschlagmittel wie beispielsweise ein Chrom- oder Bariumsalz verwendet, um

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die Feuchtigkeit zu entfernen und um es dem Bindemittel zu ermöglichen, an dem Splittmaterial zu haften. Bei Verwendung eines derartigen Zuschlagmittels kann die Temperatur, bei der das Beschichtungsverfahren durchgeführt wird, verhältnismäßig niedrig gehalten werden.

In der älteren Patentanmeldung P 20 62 358.9 ist ein Verfahren zum Herstellen von Straßenbelagmaterialien mit beschichteten Steinen - oder Kiespartikeln beschrieben, bei dem Bindemittel und feuchter Splitt im kalten Zustand innig miteinander vermischt werden, bevor das Gemisch erhitzt wird. Dieses Verfahren hat sich als vorteilhaft erwiesen, da es praktisch staublos arbeitet verglichen mit den verhältnismäßig große Staubmengen entwickelnden und abgebenden Verfahren, bei denen der Splitt vor oder zum Zeitpunkt des ersten Kontaktes mit dem Bindemittel erhitzt wird. Da bei diesem in der älteren Anmeldung beschriebenen Verfahren das Splittmaterial und das Bindemittel im Zeitpunkt der Erhitzung bereits ein inniges Gemisch bilden,wird der Staubanteil des Splittmaterials fast vollständig im Gemisch gehalten und kann von der erhitzten Luft und dem Wasserdampf nicht weggetragen werden. Außerdem wurde in Verbindung mit diesem Verfahren gefunden, daß es vorteilhaft ist, wenn sichergestellt wird, daß das Splittmaterial einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 0,5 und 15 Gew.j6 aufweist, da auf diese Weise die Beschichtung des Splitts mit Bindemitteln gefördert wird.

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Die ältere Anmeldung befaßt sich hauptsächlich mit einem Verfahren, das kontinuierlich durchgeführt werden kann. Es wurde nun gefunden, daß die Eigenschaften des Endproduktes bedeutend verbessert und konstant gehalten werden können, wenn das Splittmaterial und das Bindemittel chargenweise miteinander vermischt werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, das Verfahren aus der älteren Anmeldung derart zu verbessern, daß Splittmaterial und Bindemittel ehargenweise miteinander vermischt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird deshalb erfindungsgemäß ein Verfahren zum Herstellen von Straßenbelagmaterialien aus beschichteten Splitt- oder Kiespartikeln vorgeschlagen, bei dem zunächst in einen Mischer kaltes Splittmaterial mit einem vorbestimmten Feuchtigkeitsgehalt und ein bitmuminöses Bindemittel eingegeben werden, worauf-hin man diese Bestandteile zunächst ohne Erwärmung zu einem kalten Gemisch miteinander vermischt, in welchem das feuchte Splittmaterial von festen Partikeln des Bindemittels durchsetzt ist, woraufhin man dieses Gemisch unter Wärmeanwendung weiter mischt, so daß die Flüssigkeit aus dem Splittmaterial verdampft und sich das Bindemittel verflüssigt und die Partikel des Splittmaterials beschichtet, woran anschließend das beschichtete Produkt aus dem Mischer entfernt und der Mischer gekühlt wird. Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren wird es überflüssig, irgendwelche Zuschlagstoffe zu verwenden,

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welche die am Kiesmaterial haftende Feuchtigkeit entfernen sollen, weil diese Feuchtigkeit durch Verdampfung bzw. Verdunstung entfernt wird.

Das Bindemittel kann dem Splittmaterial zugegeben werden, während sich dasselbe in einem hohen Schütttrichter befindet, aus dem es in den Mischer oder auf ein Förderband, das zu einem Trichter einer Waage führt, gelangt-, jedoch wird das Bindemittel vorzugsweise direkt in den Mischer etwa gleichzeitig mit dem Splittmaterial eingegeben. Das Bindemittel kann granulatförmig zugegeben werden, wird jedoch vorzugsweise im geschmolzenen Zustand eingespritzt und verfestigt sich, wenn es mit der Feuchtigkeit und dem kalten Splittmaterial in Kontakt kommt.

Obwohl auch andere Heizr und Kühlsysteme verwendet werden können, wird die Wärme während des zweiten Mischvorganges vorzugsweise dadurch zugeführt, daß man einen Strom heißer Luft durch den Mischer leitet, während am Ende des Verfahrens der Mischer mit Hilfe eines durch ihn hindurchströmenden kühlen Luftstnmes gekühlt wird.

Das gesamte Verfahren wird vorzugsweise in ein und demselben Mi-.scher durchgeführt, jedoch kann gemäß einer Abwandlung der Erfindung das Gemisch auch vor dem Erhitzen aus dem Mischer entfernt und chargenweise in einen Lagerbereich überführt werden. Wenn das Gemisch zur Verarbeitung benötigt wird, wird es dann in denselben Mischer oder auch in einen anderen Mischer,

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möglicherweise an einem entfernten Ort, eingegeben und in diesen Mischer dann unter Wärmeanwendung vermischt.

Weiterhin wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum Durchführen des vorstehend beschriebenen Verfahrens vorgeschlagen, die einen trichterförmigen Vorratsbehälter für feuchtes Splittmaterial, einen Auslaß für bituminöses Bindemittel, einen Mischer, einen Lufterhitzer, eine erste Luftzufuhrleitung, die mit dem Mischer in einer Mischstellung desselben in Verbindung treten kann, eine erste Ventileinrichtung zum Zuführen oder Ableiten eines aus dem Lufterhitzer kommenden Luftstromes aus der Leitung, eine Luftbewegungseinrichtung, eine zweite Luftzufuhrleitung, die so angeordnet ist, daß sie mit dem Mischer in einer Entleerungslage desselben in Verbindung treten kann, und Steuereinrichtungen zum Einleiten einer ersten Arbeitsphase, in welcher sich der Mischer in einer Beladeposition befindet, um Splittmaterial und Bindemittel , die aus dem Vorratsbehälter und der BindemittelauslaSöffnimg zugeführt werden, aufweist, woraufhin der Mischer in eine Mischposition gebracht und eine zweite Arbeitsphase ausgelöst wird, in welcher der Mischer arbeitet, um seinen I_nhalt zu vermischen. Hierbei ist die erste Ventileinrichtung zuerst so angeordnet, daß sie Heißluft aus der ersten Leitung abzieht, woraufhin die erste Ventileinrichtung so eingestellt wird, daß sie HeiBluft in die erste Leitung leitet. Dann wird eine dritte Arbeitsphase ausgelöst, in welcher der Mischer in eine Entladeposition bewegt wird, woraufhin, nachdem der Inhalt des Mischer wenig-

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stens teilweise aus demselben entladen worden ist, die zweite Ventileinrichtung so eingestellt wird, daß sie Luft aus der Luftbewegungseinrichtung in die zweite Luftzufuhrleitung einleitet.

Die Steuereinrichtungen können von Hand oder automatisch betätigt werden und sind so angeordnet, daß sie die zahlreichen Verfahrensschritte zu vorbestimmten Zeitpunkten in Abhängigkeit von der Einstellung der Steuereinrichtung auslösen. Auch kann ein auf die Temperatur oder andere Bedingungen des Gemisches ansprechender Fühler verwendet werden, um die Beendigung der zweiten Arbeitsphase auszulösen. Der Mischer kann eine drehbare Mischtrommel oder ein anderer drehbarer Mischbehälter sein, welcher um eine horizontale Achse zwischen den zahlreichen Positionen desselben verschwenkt werden kann. Obwohl die Trommel in der Praxis im allgemeinen in drei verschiedene Positionen bewegbar sein muß, wobei das Gemisch beispielsweise durch eine gemeinsame Belade-und Entladeöffnung entladen wird, ist es vorzuziehen, daß die Ladeposition des Mischer dieselbe wie seine Entladeposition ist. Hierbei hat die Trommel vorzugsweise getrennte Belade- und Entlade.öffnungen, wobei sich die Beladeöffnung am höchsten Punkt und die Entladeöffnung am tiefsten Punkt befindet, wenn die Trommel in der BeMe-und Entladeposition liegt. Dementsprechend kann die Drehachse der Trommel geneigt verlaufen, wenn die Trommel beladen oder entladen werden soll, während die Drehachse praktisch horizontal liegt, wenn sich die Trommel für den Mischvorgang dreht.

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Eine zweckmäßige Anordnung des Rohrleitungssystems ist, wenn die erste Luftzufuhrleitung, d.h. die leitung, mit welcher Heißluft vom Lufterhitzer herangeführt wird, während der Mischphase mit der Entladeöffnung fluchtet. Vom Lufterhitzer in die Mischtrommel zugeführte Luft kann dann durch die Beladeöffnung in eine dritte Luftleitung strömen, welche die Zufuhr der Einrichtung zum Bewegen von Luft bildet, die vorzugsweise ein Radialgebläse ist. Die zweite Luftzufuhrleitung fluchtet vorzugsweise während des Lade- und Entladevorganges mit der Beladeöffnung des Mischers, wobei sich in diese Luftzufuhrleitung der Auslaß des trichterförmigen Vorratsbehälters für das feuchte Splittmaterial öffnet.

Der Lufterhitzer und die Vorrichtung zum Bewegen von Luft arbeiten während des Betriebes der gesamten Vorrichtung vorzugsweise kontinuierlich. Um Brennstoff zu sparen kann der Erhitzer auf kleine Flamme oder nur Zündflamme gestellt werden, während die vom Erhitzer ausgehende Luft aus der ersten Luftleitung abgeblasen und somit nicht gebraucht wird. Die Vorrichtung zum Bewegen von Luft dient, wie einzusehen ist, nicht nur dazu, kühle Luft zuzuführen, sondern wirkt auch als Absauggebläse, um das Durchsaugen oder Hindurchströmen von Luft aus dem Erhitzer durch die Mischtrommel zu unterstützen. Außer wenn die Mischtrommel gekühlt werden soll, bläst die die Luft bewegende Vorrichtung in die Atmosphäre durch eine Leitung oder einen Kamin ab, welcher ein Ventil enthält, das geschlossen werden kann, wenn das zweite Ventil geöffnet ist. Die dritte

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Leitung, welche den Einlaß oder die Saugleitung der die Luft bewegenden Vorrichtung bildet, enthält vorzugsweise ein Ventil, das zwischen einer Position, in welcher die die Luft bewegende oder umwälzende Vorrichtung Luft aus der Mischtrommel absaugt, und eier Position, in welcher diese Vorrichtung Luft durch eine sich in die Atmosphäre öffnende Leitung ansaugt, verstellt werden kann.

Obwohl es offensichtlich vorzuziehen ist, Luft als Heiz- und Kühlmedium zu verwenden, kann man auch andere Gase für diesen Zweck im Rahmen der vorliegenden Erfindung benutzen, die gemäß der hier erläuterten Erfindung unter dem allgemeinen Begriff "Luft" ebenfalls zu verstehen sind.

Die zahlreichen Ventile können Drosseln oder Drosselklappen sein, die über pneumatische oder hydraulische Zylinder von Steuereinrichtungen betätigt werden. Auch der trichterartige Vorratsbehälter für das feuchte Splittmaterial kann eine Auslaßklappe besitzen, die ähnlich zu betätigen ist.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung ist vorzugsweise in einem gemeinsamen Rahmen untergebracht, wobei das Splittmaterial auf einem Förderband oder mit Hilfe einer ähnlich wirkenden Fördereinrichtung dem trichterartigen Vorratsbehälter zugeführt wird, von wo es in die Mischtrommel eingegeben werden kann. Der Feuchtigkeitsgehalt des Splittmaterials kann einmal oder mehrere Male vor dem Eingeben in die Mischtrommel überprüft werden, wobei durch Alisprühen von Wasser auf das Splittmaterial jede notwendige Ein-

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stellung des Feuchtigkeitsgehaltes bewirkt werden kann, wobei sich das Material schon im trichterförmigen Behälter befinden kann oder demselben während der Einstellung der Feuchtigkeit erst zugeführt wird.

In der Zeichnung ist ein spezielles Ausführungsbeispiel einer erftdungsgemäß ausgebildeten und arbeitenden Vorrichtung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der gesamten Vorrichtung zum Herstellen von Straßenbelagmaterialien mit beschichteten Partikeln,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil der Vorrichtung aus Fig. 1 nach Linie III-III gesehen,

Fig. 3 eine Stirnansicht der Vorrichtung aus Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II gesehen und

Fig, 4 bis 9 schematische Darstellungen der einzelnen Bfctriebsphasen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Ln Fig. 1 bis 3 ist eine Vorrichtung zum Herstellen von auf Splittmaterialbasis aufgebauten Straßenbelägen, bei denen die einzelnen Partikel beschichtet bzw. mit einem Bindemittel überzogen sind, dargestellt. Diese Vorrichtung besitzt einen Tragrahmen 1, der die Vorrichtung so hoch über dem Boden hält, daß ein Lastkraftwagen T in eine Lage gefahren werden kann, in welcher in denselben aus einem Chargenmischer 2 gut

durchmischtes homogenes heißes Straßenbelagmaterial ein- -11-

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gefüllt werden

kann. Dieser Chargenmischer 2 ist auf einer unteren Plattform 30 angebracht, die auf dem Tragrahmen 1 ruht.

Der Chargenmischer 2 besitzt eine an ihren beiden Enden kegelstumpfförmig zulaufende Trommel 3» die an einem Ende eine Einfülijffnung 4 aufweist. Innerhalb der Trommel 3 ist in dem einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 6 derselben eine Mischspirale angeordnet, während sich in dem anderen kegelstumpfförmigen Abschnitt 7 Zurückhaltespiralen oder Zurückhalteringe befinden, die verhindern sollen, daß Gemisch aus der Entleerungsöffnung 5 der Trommel 3 herausfällt, wenn sich dieselbe in einer geneigten Position befindet, außer wenn die Trommel in dieser geneigten Position entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gedreht wird.

Die Trommel 3 ist um ihre Längsachse drehbar in Lagern innerhalb eines Rahmens 8 gelagert und wird über ein Getriebe von einem hydraulischen Motor 9 angetrieben. Der die Trommel 3 tragende Rahmen 8 ist zwischen Stehlagern 10 verschwenkbar gelagert und an jeder Seite mit einem hydraulischen Zylinder 11 verbunden, mit deren Hilfe die Trommel 3 aus der in Fig. 1 dargestellten horizontalen Lage in eine geneigte Lage verschwenkt werden kann, in welcher die Drehachse der Trommel um 45° zur Horizontalen geneigt verläuft.

Die Trommel 3 hat somit zwei Positionen, nämlich die Position, in welcher die Drehachse der Trommel horizontal verläuft, wie durch das Positionszeichen R angedeutet ist, und eine Lage, in welcher diese Drehachse geneigt verläuft, wie durch die mit dem Positionszeichen R^ bezeichnete Achse andeutet. Die horizontale -12-

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Position ist die Mischposition, während die geneigte Position zum Beladen, Entladen und Kühlen der Trommel dient. In jeder dieser Positionen fluchtet wenigstens eine der beiden Öffnungen 4 und 5 mit Öffnungen von Leitungen eines Leitungssystems, das weiter unten im einzelnen beschrieben wird.

Auf einer am Ende des Tragrahmens 1 angebrachten weiteren Plattform 31 ist ein Lufterhitzer 12 angebracht. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besitzt der Lufterhitzer 12 einen Öl- oder Gasbrenner, der so eingestellt werden kann, daß er entweder eine große Flamme oder eine kurze bzw. kleine ilamme in eine Brennkammer bläst, durch welche Luft mit Hilfe eines Gebläses hindurchströmt, so daß erhitzte Luft in eine Leitung 13 gelangt. Die Auslaßöffnung der Leitung 13 ist so angeordnet, daß sie mit der Entleerungsöffnung 5 der Trommel 3 fluchtet, wenn sich die Drehachse dieser Trommel 3 in der horizontalen Position befindet.

In die Leitung 13 münden eine Auslaßleitung 14 und eine Zufuhrleitung 15. Die Längsachsen der Leitungen 14 und 15 sind gegeneinander versetzt, so daß, wenn eine Drosselklappe 113 in der Leitung 13 geschlossen wird, die Leitungen 14 und 15 untereinander nicht in Verbindung stehen, sondern die Leitung 14 mit dem Lufterhitzer 12 und die Leitung 15 mit der Trommel 3 verbunden ist. In der Leitung 14 ist eine Drosselklappe 114 und in der Leitung 15 eine Drosselklappe 115 angeordnet.

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Am anderen Ende des Tragrahmens 1 ist eine Vorrichtung zum Bewegen bzw. Umwälzen von Luft in Form eines Sauggebläses 16 auf einer auskragenden Plattform angeordnet. Die Saugleitung 17 des Sauggebläses 16 besitzt eine Einlaßöffnung, die mit der Einfüllöffnung 4 der Trommel 3 fluchtet, wenn sich die Drehachse dieser Trommel in der horizontalen Lage befindet. Eine Zufuhrleitung 18 öffnet sich in die Saugleitung 17 und kann mit Hilfe einer Drosselklappe 118 verschlossen werden. Innerhalb der Saugleitung 17 ist eine Drosselklappe 117 vorgesehen, die zwischen der Einlaßöffnung dieser Saugleitung 17 und der Mündung der Zufuhrleitung 18 liegt, wie Fig. 2 zeigt. Die Druckleitung 19 des Sauggebläses 16 verläuft nach oben und biücfet einen Kamin oder Fuchs. Von hier zweigt eine Leitung 20 ab, deren Auslaßöffnung so angeordnet ist, daß dieselbe mit der Einfüllöffnung der Trommel 3 fluchtet, wenn sich diese Trommel in der geneigten Position mit zur Horizontalen geneigt verlaufenden Drehachse befindet. In der Druckleitung ist nahe deren Ausläßöffnung und hinter dem Abzweig der Leitung 20 eine Drosselklappe 119 angeordnet, während sich in der abzweigenden Leitung 20 eine weitere Drosselklappe 120 befindet.

Ein nur schematisch angedeuteter Förderer 21 dient dazu, nicht getrocknetes Splittmaterial chargenweise in eine Schütte 26 einzugeben, die in einen trichterförmigen Behälter 22 führt, der auf einerjoberen Plattform 33 angebracht ist, die sich ebenfalls auf dem Tragrahmen 1 abstützt. Dieser Behälter 22 dient zum Abmessen und Abwiegen einzelner Chargen des Splitt-

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materials. Er besitzt ein Ausschüttrohr 23, das sich in die Leitung 20 öffnet und einen Schieberverschluß 122 enthält.

Der Schieberverschluß 122 und die zahlreichen Drosselklappen werden mit Hilfe pneumatischer oder hydraulischer Zylinder betätigt, die in zeitlich abgestimmter Folge bei automatischer oder manueller Steuerung arbeiten, die von Fühlern betätigt werden, die auf die Temperatur oder andere Bedingungen der zu mischenden Charge ansprechen.

Eine innerhalb der Leitung 20 befindliche Einspritzdüse 123 ist auf die Auslaßöffnung der Leitung 20 gerichtet, während sich innerhalb der Leitung 13 eine Einspritzdüse 24 befindet, die in Richtung zur Auslaßöffnimg dieser Leitung 13 weist. Die Einspritzdüsen 123 und 24 sind über Meß- und Pumpeinrichtungen an Quellen für bituminöses Bindemittel bzw. Durchlauföl angeschlossen.

Eine v/eitere Düse 25 sum Verspritzen von Wasser ist so angeordnet, daß mit Hilfe derselben Wasser in die Schütte 26 eingespritzt werden kann.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung wird nachstehend anhand der Figuren 4 bis 9 erläutert, in denen der SchieberverSchluß 122 , die zahlreichen Drosselklappen, der Lufterhitzer 12, die Mischtrommel 3 und das Rohrleitungssystem nur schematisch angedeutet sind. Vom unter voller Flamme arbeitenden Brenner ausgehende Heißluftströme sind in gestrichelten Linien angedeutet, während vom unter kleiner Flamme arbeitenden -1*5-

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Brenner ausgehende Warmluftströme und auch Außenluftströme durch voHe Linien angedeutet werden· Der Betriebszustand des Brenners ist durch eine einzige Flamme angedeutet. In Fig. 4 bis 9 sind die Leitungen 13 und 17 zur besseren Übersichtlichkeit um 90° um ihre Achsen gegenüber der Mischtrommel und den übrigen Leitungen versetzt dargestellt.

Zu Betriebsbeginn werden die Motore für den Kompressor, die Erzeugung hydraulischer Energie, mit welcher der SchieberverSchluß und die Drosselklappen betätigt werden, das Sauggebläse, das Brennergebläse, die Ölpumpe, die Wasserpumpe, die Pumpe für das Durchflußöl, die das Bindemittel aus einem Tank fördernde Pumpe und den Förderer für das Spalittmaterial eingeschaltet.

Die gewünschten Sorten von ni'cht getrocknetem Splittmaterial werden von einem Vorrat entnommen, der in Form von der Witterung ausgesetzten Haufen vorhanden sein kann, und in Aufgabeschütt4richter eingegeben, welche das Splittmaterial über eine Wiegeeinrichtung wie eine Bandwaage oder über volumetrisch arbeitende Beschicker auf ein Förderband aufgegeben, wodurch die Anteile der verschiedenen Splittqualitäten bzw. Splittkörnungen, welche eine Charge bilden, dem Förderband in genau überwachbarer Weise zugegeben werden können. Der Wassergehalt der einzelnen Splittqualitäten wird durch Feuchtigkeitsgehaltanzeige gemessen, die beispielsweise an den Aufgabeschütt-Trichtern vorgesehen sand, um den Wassergehalt beim Auswiegen der richtigen Mengen der verschiedenen Splittqualitäten zu berücksichtigen, damit deren Trockenge-

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wicht mit der gewünschten Zusammensetzung des Straßenbelagmaterials übereinstimmt. Es wurde gefunden, daß beim Heißmischen das Beschichten der Partikel des Splittmaterials mit verflüssigtem Bindemittel unter Anwesenheit von Wasser gefördert, das Fließen und die Geschwindigkeit des verflüssigten Bindemittels verbessert und außerdem die Adhäsion des Bindemittels an Partikeln des Splittmaterials verbessert wird. Dementsprechend kann der Wassergehalt der Charge des Splittmaterials wie notwendig oder wunschgemäß eingestellt werden, um einsn Wassergehalt zwischen 0,5 und 15 % zu erhalten. Vorzugsweise liegt der Wassergehalt zwischen 3 und 5 Gew.% oder höher und kann einfach durch Zugabe von Wasser entsprechend gemessener Werte eingestellt werden.

Der Wassergehalt des Splittmaterials wird nochmals in der als Waage ausgebildeten Schütte 26 kontrolliert, wobei die Spritzdüse 25 dann bei Bedarf Wasser aufspritzen kann, um den erforderlichen Feuchtigkeitsgehalt des Splittmaterials einzustellen. Sobald der Gewichtsanzeiger eine Anzeige aufzuzeichnen beginnt, wird die richtige Wassermenge in das Splittmaterial eingespritzt.

Die Drosselklappen werden in die in Fig.4 dargestellten Positionen gebracht und der Brenner auf kleiner Flamme 27 gesetzt. Die vom Brenner erzeugte , nicht benötigte warme Luft wird durch die Leitung 14 nach außen abgeblasen, während das Sauggebläse 16 durch die Leitung 18 Luft ansaugt und durch die Druckleitung oder Auslaßleitung 19 nach außen abbläst. Die Trommel 3 steht

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fest in ihrer geneigten Lage, so daß, wenn der SchieberverSchluß 122 durch das Steuersystem gesteuert geöffnet wird, ein Strom A aus Splittmaterial in die Trommel 3 gelangt, während gleichzeitig Bindemittel B von der Einspritzdüse 123 eingespritzt wird.

Wenn die mit der Schütte 26 verbundene Waage das Gewicht Null anzeigt, schließt die Steuereinrichtung den Schieberverschluß 122 und gibt ein Signal ab, welches die nächste Charge Splittmaterial abruft. Die Mischtrommel 3 wird mit Hilfe der hydraulischen Zylinder 11 in die horizontale Lage verschwenkt, wie Fig. 5 zeigt, woraufhin der Motor 9 eingeschaltet wird, um die Trommel 3 im Uhrzeigersinn zu drehen. Die Drosselklappen bleiben in den schon in Fig. 4 gezeigten Positionen, so daß ein Vermischen des Splittmaterials und des Bindemittels im kalten Zustand stattfindet. Während dieses in Fig. 5 angedeuteten Mischvorganges verfestigt sich das Bindemittel im Kontakt mit dem kalten Splittmaterial, so daß ein kaltes Gemisch aus Splittmaterial und verfestigten Bindemittelpartikeln entsteht. Damit ist die erste Phase des Verfahrens beendet.

Die Steuereinrichtung setzt nunmehr den Brenner auf große oder volle Flamme 28 und verstellt die Drosselklappen in die in Fig. 6 dargestellten Positionen. Nunmehr strömt heiße Luft vom Lufterhitzer 12 durch die sich drehende Trommel 3 und wird vom Sauggebläse 16 abgesaugt und in die Atmosphäre abgeblasen.

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Während des in Fig. 6 angedeuteten Mischvorganges entfernt der Strom des heJJen Gases bzw. der heißen Luft das Wasser aus dem Splittmaterial ui^d;veijflüssigt das Bindemittel« so daß die Partikel des Splittmaterials unmittelbar mit dem Bindemittel beschichtet werden, welches Feinsplitt und Staub bindet und festhält, so daß dieselben nicht vom heißen Gas oder der heißen Luft mitgerissen werden können.

Wenn eine Verschlackung oder Verfestigung gewünscht wird, stellt man den Brenner auf kleine Flamme und die Steuereinrichtung verstellt die Drosselklappen in die in Fig. 7 dargestellten Lagen, so daß kalte Luft vom Sauggebläse 16 durch die Zufuhrleitung 12 eingesaugt und durch die Trommel 3 hindurchgesaugt wird. Gleichzeitig wird Durchlauföl durch die Einspritzdüse 25 zugegeben.

Wenn der Mischvorgang und , falls zusätzlich erwünscht, das Verfestigen oder Verschlacken beendet worden ist, ist auch die zweite Phase des Verfahrens beendet, so daß die Mischtrommel 3 wieder in die geneigte Lage zurückgeschwenkt wird, wie Fig. 8 zeigt. Gleichzeitig wird der Motor 9 ausgeschaltet und darm in umgekehrter Richtung angetrieben, so daß sich die Drehung der Trommel 3 verlangsamt und schließlich ganz aufhört und dann in entgegengesetzter Richtung, nämlich entgegengesetzt zum Uhrzeigarsinn, erneut beginnt. Dadurch wird das heiße Gemisch durch die Entleerungsöffnung 5 aus der Trommel 3 entleert und fällt beispielsweise in den wartenden Lastkraftwagen T.

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Während dieser Zeit wird der Brenner erneut auf kleine Flamme geschaltet bzw. auf kleiner Flamme gehalten, während die Drosselklappen in die in Fig. 8 dargestellten Positionen gelangen. Wenn die Trommel 3 vollständig vom heißen Gemisch entleert wordenist, wird dieselbe in ihrer geneigten Lage gekühlt, indem man die Drosselklappe 120 öffnet und die Drosselklappe 119 schließt. Wie Fig. 9 zeigt, wird dann kalte Luft durch die Zufuhrleitung 18 angesaugt und in die Trommel 3 geblasen, von wo sie durch die Entifeerungsöffnung 5 ausströmt. Dann ist auch die dritte Arbeisphase des Verfahrens beendet und der Motor 9 wird abgeschaltet, während die Drosselklappen 119 und 120 umgeschaltet werden, so daß sich alle Teile der Vorrichtung in den in Fig. 4 dargestellten Positionen befinden. Nun kann de]¹ nächste Arbeitszyklus der Vorrichtung beginnen.

Wenn man ein Verschlacken bzw. Verfestigen des in der Trommel befMlichen heißen Gemisches wegläßt und annimmt, daß sich in der Trommel eine Menge von 2250 kg Gemisch befindet, können die einzelnen Ärbeitsphäsen des Verfahrens beispielsweise folgendermaßen zeitlich abgestimmt verlaufen:

1. Arbeitsphase ;

Einfüllen von Splittmaterial und Bindemittel in die feststehende Mischtrommel (Fig.4): 0 bis 9 sek.

Verstellung der Mischtrommel in die horizontale Lage: 10 bis 15 sek.

Kaltes Vermischen des nicht getrockneten Splittmaterials und Bindemittels ( Fig.5): 16 bis 26 sek.

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2. Arbeitsphase :

Heißvermischen von Splittmaterial und Bindemittel (Fig.6) : 27 bis 87 sek.

J3. Arbeitsphase :

Verstellen der Mischtrommel in die geneigte Lage: 88 bis 93 sek.

Entleeren des fertigen Produktes in einen Lastkraftwagen (Fig.8) : 94 bis 104 sek.

Kühlen der Mischtrommel : 105 bis 125 sek.

Eine geeignete Temperatur für den Heißluftstrom ist beispielswei-se 60O⁰C.

Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Laborbedingungen hergestellte Produkt hat sich gegenüber dem mit bekannten Verfahren hergestellten Produkten als überlegen erwiesen»'

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Claims

G 48 431 Firma UNDERGROUND MINIG MACHINERY LIMITED, Aycliffe Industrial Estate, DARLINGTON.Country Durham (England) Patentansprüche:

1.) Verfahren zum Herstellen von Straßenbelägen aus beschichtetem Splittmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß man in einen Mischer kaltes Splittmaterial mit vorbestimmtem Feuchtigkeitsgehalt und ein bituminöses Bindemittel eingibt, das Bindemittel und das Splittmaterial dann zunächst ohne Wärmezugabe zu einem kalten Gemisch vermischt, welches gut verteilt im feuchten Splittmaterial feste Bindemi ttel-Partikel enthält,woraufhin man in Anwesenheit von Hitzeden Mischvorgang fortführt, so daß die Feuchtigkeit aus dem Splittmaterial verdampft bzw. verdunstet und das Bindemittel sich verflüssigt un die Partikel des Splittmaterials umhüllt, woraufhin das beschichtete Partikel aufweisende Endprodukt aus dem Mischer entfernt und der Mischer gekühlt wird.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel in geschmolzenem Zustand in die Mischer eingegeben wird und sich durch Kontakt mit dem kalten Splittmaterial verfestigt.

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3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die während der zweiten Mischstufe benötigte Hitze von einem durch den Mischer hindurchgeführten Heißluft- oder Heißgasstrom zugeführt wird.

4.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischer mit Hilfe eines durch ihn hindurchgeführten Kaltluft stromes gekühlt wird.

5.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst den Feuchtigkeitsgehalt des zu verarbeitenden feuchten Splittmaterials bestimmt, dann dem Splittmaterial zum Einstellen seines Feuchtigkeitsgehaltes auf einen vorbestimmten Wert Wasser zugibt, woraufhin man eine vorbestimmte Menge dieses Splittmaterials in eine Mischtrommel durch eine an einem Ende derselben befindliche öffnung eingibt, wobei diese Mischtrommel zur Horizontalen geneigt angeordnet ist, daß man ferner eine vorbestimmte Menge von geschmolzenem Bindemittel durch dieselbe Öffnung in die Mischtrommel eingibt und diese dann so verschwenkt wird, daß ihre Längsachse praktisch horizontal verläuft, woraufhin die Mischtrommel in dieser Lage gedreht wird, so daß das Bindemittel in Kontakt mit dem Splittmaterial abkühlt und sich verfestigt und Partikel bildet, die im Splittmaterial fein verteilt liegen, woran anschließend ein Heißluftstrom' durch die weiterhin sich drehende Trommel geleitet wird, so daß das Splittmaterial trocknet und sich das Bindemittel verflüssigt und -3-

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die Partikel des Splittmaterials überzieht, voran anschließend die Mischtrommel wieder gekippt, damit ihre Drehachse geneigt zur Horizontaler verläuft, und das beschichtete Partikel besitzende Splittmaterial aus dem Mischer entleert wird, woraufhin ein Kühlluftstrom durch die Mischtrommel zum Kühlen derselben hindurchgeführt wird.

6.) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das aus beschichteten Partikeln bestehende Splittmaterial durch eine Öffnung der Mischtrommel entleert wird, die am der Einlaßöffnung der Mischtrommel entgegengesetzten Ende angeordnet ist.

7.) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißluftstrom zwischen den beiden Öffnungen durch die Mischtrommel hindurchgeleitet wird,

8.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7_S dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch zwischen dem Kaltmischen und dem Heißmischen aus dem Mischer entleert und an einer Lagerstelle aufgehoben wird.

9.) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißmischvorgang in einem anderen Mischer wie der Kaltmischvorgang durchgeführt wird.

10.) Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen trichterartigen Aufgabebehälter (22) für feuchtes Splittmaterial, eine _^_

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Zugabeeinrichtung (123) für bituminöses Bindemittel , einen Mischer (2), einen Lufterhitzer (12), eine erste Luftzufuhrleitung (13), die mit dem Mischer in der Mischposition desselben in Verbindung tritt, ein erstes Steuerventil (113)» welches einen vom Lufterhitzer ausgehenden Luftstrom wahlweise durch diese erste Luftzufuhrleitung (13) hindurchleitet oder aus derselben ableitet, eine Einrichtung (16) zum Umwälzen bzw. Bewegen von Luft, eine zweite Luftzufuhrleitung (20), die mit dem Mischer (2) in seiner Entleerungs position in Verbindung steht, ein zweites Steuerventil (12}, welches einen von der Luftumwälzeinrichtung ausgehenden Luftstrom durch die zweite Luftzufuhrleitung (20) hindurchleitet oder aus derselben ableitet, und eine Steuereinrichtung aufweist, welche eine erste Arbeitsphase auslöst, in welcher der Mischer in einer Füllposition steht, damit aus dem Vorratsbehälter und der Bindemittelzugabeeinrichtung Splittmaterial und Bindemittel in ihn eingegeben werden können, woraufhin der Mischer in eine Mischposition verstellt wird, welche weiterhin eine zweite Arbeitsphase auslöst, in welcher der Mischer zum Mischen seines Inhaltes arbeitet, wobei das Steuerventil (113) zunächst so angeordnet ist, daß die erhitzte Luft aus der ersten Luftzufuhrleitung (13) nach außen abgeblasen wird, und dann so angeordnet ist, daß erhitzte Luft durch die erste Luftzufuhrleitung und den Mischer geleitet wird, und welche schließlich eine dritte Arbeitsphase auslöst, in welcher der Mischer in eine Entleerungsposition verschwenkt und sein Inhalt entleert wird, wobei, nachdem der -5-

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Inhalt des Mischers wenigstens teilweise entleert worden ist, das zweite Steuerventil (120) so eingestellt'wird, daß ein von der Luftumwälzeinrichtung (16) ausgehender Luftstrom durch die zweite Luftzufuhrleitung (20) in den Mischer und durch denselben hindurchströmt.

11.) Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Hinrichtung zum Überprüfen des Feuchtigkeitsgehaltes des Splittmaterials, bevor oder nachdem dasselbe in den Zugabebehälter . (22) eingegeben worden.ist, und eine Einrichtung (25) zum Aufsprühen von Wasser auf das Splittmaterial aufweist.

12.) ffooichtuqg nach Anspruch 10 oder 1t, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischer (2) eine drehbar gelagerte Mischtrommel (3) besitzt, die um eine horizontale Achse verschwenkt werden kann, um ' sie in Belade-,Misch und Entleerungspositionen zu bringen.

13.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß &i© Beladeposition dieselbe wie die Entleerungsposition ist.

14.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (3) de· Mischers (2) eine erste oder Einfüllöffnung eine zweite oder Entlaerungsöffnung (5) besitzt.

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15.) Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Luftzufuhrleitung (13) in Flucht mit der zweiten Öffnung (5) der Mischtrommel (3) gebracht werden kann.

16.) Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Luftzufuhrleitung (20) in Flucht mit der ersten Öffnung (4) der Mischtrommel (3) gebracht werden kann.

17.) Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das im Aufgabe- und Vorratsbehälter (22) befindliche Material in die zweite Luftzufuhrleitung (20) entleert wird.

18.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Leitung (17) in Flucht mit der erstenuffnung (4) der Mischtrommel (3) liegt, wenn sich der Mischer in seiner Mischposition befindet, und daß diese dritte Leitung (17) die Saugleitung der Luftumwälzeinrichtung (16) ist.

19») Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung derart arbeitet, daß sie den Wärmeverbrauch des Luftheitsas(12) zu derselben Zeit oder etwa zu derselben Zeit, wie das erste Steuerventil (113) Luft aus der ersten Luftzufuhrleitung (13) nach außen abblasen läßt, verringert.

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