DE2228407C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Belagmasse für den bituminösen Straßenbau - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren 2ur Herstellung von Belagsmasse für den bituminösen Straßenbau, bei dem Steinmineralien verschiedener Korngrößenbereiche getrennt voneinander vordisiert, getrocknet sowie erwärmt werden und dabei Feingut nämlich Eigenfüller und Sand, abgesaugt wird, worauf das Abwiegen der Gesteinsfraktion der einzelnen Korngrößenbereiche, das Zufügen von bituminösem Bindemittel und das Mischen erfolgt Die Erfindung zeigt gleichzeitig eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit jeweils einer Einrichtung zum Vordosieren jedes Korngrößenbereichs, einer Behandlungseinrichtung zum Trocknen und Erwärmen der Gesteinsfraktion und zum Absaugen des Feinguts sowie einem Mischer.

Ein Verfahren der angegebenen Art und eine entsprechende Vorrichtung sind aus der US-PS 35 77 648 bekannt Dort werden die Steinmineralien verschiedener Komgrößenbereiche getrennt voneinander gelagert und getrennt voneinander vordosiert Auf verschiedenen Förderbändern getrennt werden dann die Steinmineralien verschiedener KorngröBenbereiche durch eine gemeinsame Trocknungs- und Erwärmungsanlage hindurchgeführt wobei die zum Erwärmen in Umlauf gebrachte Luft gemeinsam die Steinmineralien der verschiedenen KorngröBenbereiche überstreicht Dabei wird weitgehend unkontrolliert Eigenfüller entnommen und auch in den einzelnen Steinmineralien unkontrolliert wieder abgelagert so daß am Ende der Anlage die Steinmineralien verschiedener Korngrößenbereiche zwar noch getrennt voneinander vorliegen, jedoch mit u. U. abweichendem Eigenfüllergehalt bezüglich ihres Anfangsstadiums. Bis zu gewissem Grade wird in der gemeinsamen Anlage auch Sand abgesaugt Dies hängt von den besonderen Betriebsbedingungen der Anlage ab.

Bei den bisher allgemein bekannten Verfahren werden mit Dosiereinrichtungen die zur Herstellung einer Gesteinsfraktion benötigten Steinmineralien verschiedener Komgrößenbereiche vordosiert und gemeinsam einem Trocknungsvorgang zugeführt Die Trocknung geschieht in einer bekannten Trockentrommel, die im Gleich- oder Gegenstromverfahren betrieben wird und eine Energiequelle in Form eines öl- oder Gasbrenners aufweist. Während dieses Trocknungsvorganges wird mit den Heizgasen, die als Wärmeträger dem zu trocknenden Material zugeleitet werden, der Feingutanteil, nämlich der Eigenfüller und der Sand, aus den Steinmineralien abgeführt und in einer ein- cder mehrstufigen Filteranlage wieder zurückgewonnen.

Das mit den Heizgasen abgeführte Feingut ist in seiner Kornzusammensetzung verhältnismäßig heterogen; die Kornabstufung hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z. B. Anfangsfeuchtigkeitsgehalt Luftgeschwindigkeit in der Trockentrommel, spezifisches Gewicht Gestaltung der Einbauvorrichtungen, verwendetes Heizmedium. Auch während des Betriebes ändert sich die Kornzusammensetzung des von den Heizgasen mitgenommenen Feingutes, insbesondere durch Leistungsschwankungen und durch unterschiedliche Kornzusammensetzung bei verschiedenen Rezeptu-

Bei den bekannten Verfahren wird die aus den verschiedenen Korngrößenbereichen zusammengemischte Gesteinsfraktion nach dem Trocknungsvorgang im heißen Zustand vor dem Mischprozeß mit dem Bitumen noch einmal abgesiebt Dies ist er Orderlich, um eine möglichst homogene Mischung der Gesteinsfraktion zu gewährleisten. Die für den Siebvorgang erforderlichen Siebflächen sind, in erster Linie bezogen auf den Korngrößenbereich 0 — 2 mm, sehr erheblich, Es werden daher in den meisten Falten größere Maschenw^iten aufgelegt, um die Siebflächen zu verkleinern und ein größeres Volumen pro Siebflächeneinheit absieben zu können. Hiermit ist jedoch der Nachteil verbunden, daß die Gesteinsfraktionen in den unteren Korngrößenbereichen sehr ungenau sind. Gerade aber diese Gesteinsfraktionen bestimmen im wesentlichen den Hohlraumanteil des fertigen Belages. Der Hohlraumanteil eines Belages ist wiederum bestimmend für eine ganze Reihe wesentlicher Eigenschäften, beispielsweise für die Festigkeit Jer Bitumenbindung, für den Bitumenanteil und auch für die Druckfestigkeit des Belages.

Den bisher bekannten Herstellungsverfahren haftet der weitere Nachteil an, daß die Verweildauer der Gesteinsfraktionen in der Trockentrommel sehr unterschiedlich ist Beim Gegenstromvtrfahren verweilt der Feingutanteil relati- lange in der Trockentrommel, da er in gewissen Korngrößenbereichen von dem ' leizgasstrom zurückgehalten wird. Beim Gleichstromverfahren dagegen werden insbesondere die feinen Anteile des Feingutes durch die Heizgase beschleunigt

Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Verfahren besteht ferner darin, daß die mit den Heizgasen abgezogenen Feingutanteile in ihrer Fraktion zu einem Großteil noch dem Sand mit einem Korngrößenbereich von 0,09... 0,8 mm und nur zu einem geringeren Teil dem Eigenfüller im Bereich von 0... 0,09 mm zugeordnet werden können. Hieraus ist ersichtlich, daß bei einer Rezeptur insbesondere die Fraktionen kleiner Korngrößenbereiche schlecht beherrschbar sind. Gerade aber diese Fraktionen sind bestimmend für die wesentlichen Eigenschaften des Straßenbaubelages.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der durch die US-PS 35 77 648 bekanntgewordenen Art aufzuzeigen, bei denen die Rezeptur der Belagsmasse hinsichtlich der Steinmineralien genauer eingehalten werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Feingut durch Filterung in den Sand und den Eigenfüller aufgeteilt wird, worauf der Sand der Gesteinsfraktion des jeweiligen Korngrößenbereichs oder einem der anderen Korngrößenbereiche zugeschlagen und der Eigenfüller sämtlicher Korngrößenbereiche zusammengefaßt wird, und daß bei der Mischung der Gesteinsfraktionen der abgewogene Eigenfüller wieder hinzugefügt wird. Damit wird ein genauerer Überblick über den Fülleranteil erzielt und der angefallene Sand kann dem Korngrößenbereich zugeschlagen werden, für den dies sinnvoll erscheint Es liegt im Sinne der Erfindung, jeden Korngrößenbereich möglichst lange einzeln zu behandeln und den Sand, der bei höheren Umwälzgeschwindigkeiten in der Trocknungsanlage der Gesteinsfraktion entzogen wird, wieder hinzuzufügen. Der Eigenfüller kann ganz gezielt den einzelnen Gesteinsfraktionen fts hinzugefügt werden. Es besteht auch die Möglichkeit, dem Eigenfüller Fremdfüller hinzuzufügen.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß für jede Gesteinsfraktion der einzelnen Korngrößenbereiche eine getrennte Behandlungseinrichtung zum Trocknen, Erwärmen und Aufteilen des abgesaugten Feingutes in den Sand und den Eigenfüller und Fördereinrichtungen für das Zusammenfassen des gesamten Eigenfüllers und den Transport des Sandes vorgesehen sind. Sand und Gesteinsfraktion werden also wieder vereinigt während der Eigenfüller getrennt abgezogen und mit dem Eigenfüller der übrigen Korngrößenbsreiche zusammengefügt wird. Durch diese weitgehende Einzelbehandlung entstehen getrocknete und erhitzte Gesteinsfraktionen der einzelnen Korngrößenbereiche getrennt voneinander und frei von Eigenfüller. Mit diesen Gesteinsfraktionen lassen sich die Rezepturen wesentlich genauer einhalten als bisher. Der Sand kann dem Steinmineral des betreffenden Korngrößenbereichs hinzugefügt werden, aus dem er stammt Es ist auch möglich, den Sand einer anderen geeigneten Korngröße hinzuzufügen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 4 bis 9.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Fließschema nach dem Verfahren,

F i g. 2 eine schematisierte Längsansicht einer einzelnen Behandlungseinrichtung der Vorrichtung und

F i g. 3 eine schematisierte Queransicht der Behandlungseinrichtung gemäß F i g. 2.

Bei der Herstellung von Belagsmasse für den Straßenbau werden Steinmineralien verschiedener Korngrößenbereiche getrennt voneinander an der Baustelle angeliefert. In F i g. 1 ist dies schematisch durch die Steinmineralien I angedeutet, die die entsprechenden Korngrößenbereiche tragen. Jedes Steinmineral 1 eines bestimmten Korngrößenbereiches wird durch eine einzelne Behandlungseinrichtung 2 aufbereitet. Die Einrichtungen 2 sind grundsätzlich gleich oder ähnlich ausgebildet. Sie dienen zum Vordosieren, Trocknen, Erwärmen und zum Absaugen und Aufteilen des Feingutes. Das Feingut besteht aus Eigenfüller (0,... 0,09 mm) und Sand (0,09 ... 0,8 mm). Am Ende jeder Behandlungseinrichtung 2 befindet sich ein Heißsilo 3 mit Waage 4. Aus dem Heißsilo 3 wird über die Waage 4 die Gesteinsfraktion des betreffenden Korngrößenbereiches abgezogen, der der Sand, wie später noch erläutert wird, hinzugefügt ist. Über eine Fördereinrichtung 5 werden die Steinmineralien der verschiedenen Korngrößenbereiche, jedoch nicht die Eigenfüllerfraktionen, zusammengeführt und chargenweise in einem Behälter 6 zwischengelagert.

Jede Behandlungseinrichtung 2 weist eine Filteranlage 7 auf, die u. a. dazu dient, den Eigenfüller von der Gesteinsfraktion und dem Sand zu trennen, so daß der Eigenfüller über die Fördereinrichtung 8 getrennt von der Gesteinsfraktion abgezogen werden kann. Der Eigenfüller gelangt in den Silo 9. Es ist ein Silo 10 für Fremdfüller vorgesehen. Über die Füllerwaage 11 wird Eigenfüller aus dem Silo 9 und Fremdfüller aus dem Silo 10 abgezogen. Dieser Füller gelangt in den Füllerbehälter 12.

Aus dem Behälter 6 der Mischung der Gesteinsfraktionen und aus dem Füllerbehälter 12 sowie aus dem Bitumenbehälter 13 gelangen die Gesteinsfraktionen, der Füller und das Bitumen sowie ggf. noch weitere Zuschlagsstoffe in den Mischer 14 und von dori als Belagsmasse in den Speicher 15 bzw. zu einer Verladeeinrichtung.

Wesentlich ist, daß jedes Steinmineral 1 des betreffenden Korngrößenbereiches getrennt von den übrigen Steinmineralien 1 aufbereitet wird. Während dieser Aufbereitung wird das Steinmineral 1 in der Behandlungseinrichtung 2 vordosiert, getrocknet und erwärmt und dabei in eine Gesteinsfraktion und in das Feingut aufgeteilt Das Feingut wird mit Hilfe der Filteranlage 7 in den Sand und den Eigenfüller aufgespalten. Der Sand wird einer Gesteinsfraktion wieder hinzugefügt und gelangt in den Heißsilo 3. Der Eigenfüller wird aus jeder Filteranlage 7 getrennt abgezogen und zusammengeführt

In den F i g. 2 und 3 ist eine einzelne Behandlungseinrichtung 2 dargestellt Diese besteht im wesentlichen aus einer Dosiereinrichtung 16 mit Dosierschnecke 17. einer Trockentrommel 18 mit hohler Zufuhrschnecke 19, einem Heißbecherwerk 20, dem Heißsilo 3 und der Waage 4. Darüber hinaus hat jede Behandlungseinrichtung 2 eine Filteranlage 7, die ein Gebläse 21, einen Vorabscheider 22 und einen Hauptabscheider 23 aufweist. Die Trockentrommel 18 hat einen Brenner 24. Sie ist darüber hinaus auf ihrer Außenseite als Fördereinrichtung ausgebildet Hierzu trägt sie eine Schneckenwendel 25. Es ist ein mit der Schneckenwendel 25 zusammenarbeitendes entsprechendes Gehäuse 26 vorgesehen. Zu jeder Behandlungseinrichtung 2 gehört ferner eine Fördereinrichtung 27 für den abgeschiedenen Eigenfüller, die Teil der Fördereinrichtung 8 bildet Die hohle Zufuhrschnecke 19 und die Trockentrommel 18 sowie vorzugsweise das Heißbecherwerk 20 werden über einen einzigen Antrieb 28 mit Antriebsleistung versorgt Die Filteranlage 7 weist einen Absaugkanal 29 auf, der an die hohle Zufuhrschnecke 19 angeschlossen ist. Im Bereich des Heißsilos 3 ist ein Probeentnahmestutzen 30 angeordnet

Das betreffende Steinmineral I₁ beispielsweise im Korngrößenbereich 0 — 2 mm, gemäß dem Pfeil 31 in die Dosiereinrichtung 16 eingebracht Von dieser gelangt das Steinmineral 1 über die Dosierschnecke 17 auf die hohle Zufuhrschnecke 19, die das Material luftdicht in die Trockentrommel 18 hineinführt Damit wird das Steinmineral 1 der betreffenden Korngröße dosiert in die Trockentrommel 18 eingebracht Der Brenner 24 sorgt für eine Trocknung und Erhitzung des Steinminerals 1. Die Trockentrommel 18 wird im gezeigten Beispiel im Gegenstromverfahren betrieben. Das Steinmineral 1 teilt sich im Bereich der Trockentrommel in eine Gesteinsfraktion, die durch den Pfeil 32 repräsentiert wird, und in das mit den Heizgasen abgesaugte Feingut, welches den Weg des Pfeiles 33 einschlägt, auf. Die Gesteinsfraktion wandert entgegen der Richtung der Heizgase durch die TrockentrommeL Am Ende derselben gelangt es in Richtung des Pfeiles 34 auf das Heißbecherwerk 20. Der Feingutanteil entsprechend dem Pfeil 33 wird dagegen mit den Heizgasen durch die hohle Zufuhrschnecke 19 und den Kanal 29 der Filteranlage 7 abgesaugt Heizgase und Feingut gelangen in den Vorabscheider 22, der gegenüber dem Kanal 29 einen erweiterten Querschnitt aufweist so daß s sich die Strömung hier stark verlangsamt Hierdurch erfolgt eine Aufteilung des Feingutes in den Sand gemäß dem Pfeil 35 und den Eigenfüller gemäß dem Pfeil 36. Der Sand gemäß Pfeil 35 fällt aus dem Vorabscheider 22 auf eine Fördereinrichtung oder direkt auf den

,ο Außenumfang der Trockentrommel 18, der mit der Schneckenwendel 25 besetzt ist Der Sand wird damit auf dem Außenumfang der Trommel 18 in Richtung auf das Heißbecherwerk 20 befördert und gelangt entsprechend dem Pfeil 37 ebenso in das Heißbecherwerk 20 wie auch die Gesteinsfraktion, die die Trockentrommel 18 durchwandert hat Obwohl das Feingut bereits in der Trockentrommel entsprechend erwärmt wurde, findet eine weitere Erwärmung des Sandes am Außenumfang der Trockentrommel statt Der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung verbessert sich hiermit Gesteinsfraktion und Sand werden über das Heißbecherwerk 20 in den Heißsilo 3 gegeben. Von dort erfolgt ein chargenweiser Abzug über die Waage 4. Anhand des Probeentnahmestutzens 30 kann der Korngrößenbe reich der Fraktion jederzeit überprüft werden. Bei dem angenommenen Beispiel des Korngrößenbereiches 0 — 2 mm weist die Gesteinsfraktion etwa einen Bereich von 0,8 — 2 mm auf, während der Sand den Bereich von etwa 0,09 — 0,8 mm umgreift Der Eigenfüller weist einen Bereich von kleiner als 0,09 mm auf. Der Eigenfüller wird gemäß dem Pfeil 36 über den Vorabscheider 22 in den Hauptabscheider 23 geführt und dort abgeschieden. Er gelangt gemäß dem Pfeil 38 in die als Füllerrückführschnecke ausgebildete Förder einrichtung 27, die zu der Fördereinrichtung 8 gehört, mit der sämtlicher Eigenfüller aus den Behandlungseinrichtungen 2 zusammengeführt und in den Silo 9 gefördert wird. Auf die beschriebene Weise werden sämtliche Korngrößenfraktionen der Steinmineralien einzeln behandelt Hierdurch entsteht in jedem Heißsilo 3 eine genau beherrschbare Gesteinsfraktion, die von Eigenfüller frei ist Es ist selbstverständlich auch möglich, eine Behandlungseinrichtung 2 innerhalb der Gesamtvor richtung zur Aufbereitung des Eigenfüllers heranzuzie hen.

Es besteht ferner die Möglichkeit, im Bereich dei Zufuhrschnecke 19 einer Behandlungseinrichtung 2 zwei Dosiereinrichtungen 16 mit Dosierschnecken 17 anzuordnen, um auf diese Weise Steinmineralier gleichen Korngrößenbereiches aber verschieden« Herkunft zusammen aufzubereiten. Dies kann beispielsweise für Wasch- und Grubensand erfolgen, die in einenbestimmten Verhältnis zur Rezeptur gehören.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Belagsmasse für den bituminösen Straßenbau, bei dem Sleinmineralien verschiedener KorngröBenbereiche getrennt voneinander vordosiert, getrocknet sowie erwärmt werden und dabei Feingut, nämlich Eigenfüller und Sand, abgesaugt wird, worauf das Abwiegen der Gesteinsfraktion der einzelnen KorngröBenbereiehe, das Zufügen von bituminösem Bindemittel und das Mischen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Feingut durch Filterung in den Sand und den Eigenfüller aufgeteilt wird, worauf der Sand der Gesteinsfraktion des jeweiligen Korngrößenbe- '5 reichs oder einem der anderen Korngrößenbereiche zugeschlagen und der Eigenfüller sämtlicher Korngrößenbereiche zusammengefaßt wird, und daß bei der Misclning der Gesteinsfraktionen der abgewogene Eigenfüller wieder hinzugefügt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eigenfüller Fremdfüller hinzugefügt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit jeweils einer Einrichtung zum Vordosieren jedes Korngrößenbereichs, einer Behandlungseinrichtung zum Trocknen und Erwärmen der Gesteinsfraktion und zum Absaugen des Feingutes sowie einem Mischer, dadurch gekennzeichnet daß für jede Gesteinsfraktion der einzelnen Komgrößenbereiche eine getrennte Behandlungseinrichtung (2) zum Trocknen, Erwärmen und Aufteilen des abgesaugten Feingutes in den Sand und den Eigenfüller und Fördereinrichtungen für das Zusammenfassen des gesamten Eigenfüllers und den Transport des Sandes vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Behandlungseinrichtung (2) eine Trockentrommel (18), eine Filteranlage (7) und einen Heißsilo (3) mit Waage (4) und Abzugseinrichtung aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Filteranlage (7) mehrstufig ausgebildet ist und einen Vorabscheider (22) aufweist, in dessen Bereich die Fördereinrichtung für den aus dem Feingut abgeschiedenen Sand angeordnet ist

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet daß die Filteranlage (7) einen Hauptabscheider (23) für den Eigenfüller aufweist in dessen Bereich die Fördereinrichtung (27) für den abgeschiedenen Eigenfüller angeordnet ist

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die Trockentrommel 18 an der Seite des Steinmineralieneinlaufs eine SS hohle Zufuhrschnecke (19) aufweist der eine Dosiereinrichtung (16) vorgeschaltet ist wobei die Filteranlage (7) an die hohle Zufuhrschnecke (19) angeschlossen ist

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß die Trockentrommel (18) als Fördereinrichtung für den aus dem Feingut abgeschiedenen Sand ausgebildet ist und auf ihrem Außenumfang eine Schneckenwendel (25) aufweist, wobei ein zugeordnetes Gehäuse (26) vorgesehen ⁶S ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorabscheider (22) gegenüber einem Absaugkanal (29) einen erweiterten Querschnitt aufweist