DE2314751A1

DE2314751A1 - Vorrichtung an asphaltwerken zur herstellung von asphaltbetonmasse

Info

Publication number: DE2314751A1
Application number: DE19732314751
Authority: DE
Inventors: Karl Gunnar Ohlson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-03-28
Filing date: 1973-03-24
Publication date: 1973-10-11
Also published as: DK139562B; GB1391039A; US3857552A; FR2178145A1; CH555733A; FR2178145B3; JPS498516A; SE362382B; DK139562C

Description

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Frar. _tJ;t ein Main 70 S Anecfconhofsir 27 - Tel. £ I 7D 79

Karl Gunnar Ohlson, 280 15 FINJA KYRKBY, Schweden

Vorrichtung an Asphaltverken zur Herstellung von Asphaltbetonmasse

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einem zur Herstellung von Asphaltbetonmasse dienenden Asphaltwerk mit Zugabe- und Heizmitteln für Zuschlagstoff, einem Mischer, in welchen der erhitzte Zuschlagstoff einbringbar ist, und einer mit Reizmitteln versehenen Bindemittel-Zugabevorrichtung, mittels welcher erhitztes Bitumen in den Mischer einbringbar ist.

Bei Asphaltwerken dieser Art hat man die Temperatur des Zuschlagstoffes während des Einmischens durch Thermostatregelung der Heizmittel für den Zuschlagstoff konstant gehalten. Auch hat man das Bindemittel zu einer konstanten Temperatur - verschieden für verschiedene Asphaltqualitäten - erhitzt gehalten, oder das Bedienungspersonal hat die Bindemitteltemperatur in der ihm als zweckdienlich erscheinenden Weise eingeregelt.

Eine eingehende Untersuchung der ZubereitungsverhMltnisse für die Asphaltbetonmasse und die Einwirkung dieser Verhältnisse auf die Qualität und insbesondere die Festigkeit und Haltbarkeit einer von der Masse ausgelegten Strassendecke hat gezeigt, dass die Viskosität des Bindemittels während des Vermischens mit dem Zuschlagstoff im Mischer für die Qualität der Strassendecke von überraschend grosser Bedeutung ist, und dass die bisher bekannten Asphaltwerke und die Verfahren zu deren Verwendung nicht den für höchste Qualität der Strassendecke erforderlichen Anforderungen an Viskosität des Bindemittels während des Mischens genügen, zumindest nicht automatisch unter Ausschaltung des vom Gutdünken des Bedienungspersonals dargestellten menschlichen Faktors. Die vorliegende Erfindung bezweckt, diesen Kachteil zu beseitigen. Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung an Asphaltwerken von der eingangs geschilderten Art und zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, dass die Bindemittel-Zugabevorrichtung mit Viskositätsfühlern versehen ist, wel-

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ehe die Viskosität des erhitzten Bindemittels abfühlen und anhand des abgefühlten Wertes für die Heizmittel der Bindemittel-Zugabevorrichtung vorgesehene Regelglieder steuern, und dass Temperaturfühler vorgesehen sind, welche die Temperatur des Bindemittels in der Bindemittel-Zugabevorrichtung abfühlen und anhand des abgefühlten Wertes Regelglieder steuern, die für die Zugabe- und Heizmittel für den Zuschlagstoff vorgesehen sind. Das Bindemittel wird in verschiedenen Qualitäten an das Asphaltwerk geliefert. Auch innerhalb einer und derselben Qualität von einem und demselben Lieferanten kann die Viskosität des Bindemittels bei einer gewissen Temperatur von einer Lieferung zur anderen beträchtlich schwanken. Da das in den Mischer eingegebene Bindemittel bei einem Asphaltwerk der eingangs beschriebenen Art von einem erhitzten Vorrat kommt,, wird die im · Vorrat vorhandene Bindemittelmenge ausserdem ihre für eine gewisse Erhitzungstemperatur geltende Viskosität infolge des Abdunstens von bei der Erhitzungstemperatur leichtflüchtigen Bestandteilen mit der Zeit ändern, um der Strassendecke od.dgl., welche aus der im Asphaltwerk zubereiteten Asphaltbetonmasse gebildet werden soll _t eine möglichst hohe Qualität zu verleihen, hat es sich als äusserst wichtig erwiesen ,■ dass das Bindemittel während des Vermischens mit dem Zuschlagstoff im Mischer eine gewisse Viskosität aufweist«» Diese Viskosität muss derart sein, dass sie beim Mischen die grösseren Körner des Zuschlagstoffes möglichst vollständig mit einem dünnen Bindemittelfilm deckt und die kleineren Körner des Zuschlagstoffes an diesem Bindemittelfilm der grösseren Körner anhaften, lässt und in den Bindemittelfilm einbackt, ohne dass Agglomerate oder Klumpen von kleinen Zuschlagkörnern gebildet werden. Die Erfindung ermöglicht es, die Viskosität des Bindemittels in der Bindemittel-Zugabevorrichtung auf den hierfür erwünschten Wert einzuregeln und durch Einregelung der Temperatur des Zuschlagstoffes in Abhängigkeit von der Temperatur des Bindemittels in der Bindemittel-Zugabevorrichtung dem Bindemittel eine für das Mischen zweckdienliche Viskosität im Fischer zu verleihen, unabhängig von etwaigen Schwankungen der Viskositätseigenschaften der an das Asphaltwerk gelieferten Bindemittelsätze und unabhängig von infolge des Abdunstens von leichtflüchtigen Bestandteilen des Bin-

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demittels entstandenen Änderungen in der Zusammensetzung des Bindemittels in der Bindemittel-Zugabevorrichtung.

Mit dem früher üblichen Mischverfahren, bei dem sämtlicher Zuschlagstoff auf einmal in den Mischer zum Vermischen mit dem Bindemittel gegeben wurde, lässt sich der genannte Idealzustand einer vollständigen Abdeckung sämtlicher Flächen der grösseren Zuschlagkörner mit einem dünnen Bindemittelfilm und eines Einbackens der kleinen Zuschlagkörner in diesen sich auf den grösseren Körnern befindenden Film ohne Agglomeration nicht völlig erzielen. Neuerdings ist jedoch ein Verfahren vorgeschlagen worden, welches im Patent (Patentanmeldung P 39 639.4) beschrieben ist und das Erreichen dieses Idealzustandes zulässt. Bei diesem Verfahren wird eine grobkörnige Fraktion des Zuschlagstoffes zuerst mit dem Bindemittel im Mischer vermischt, bevor dem Mischer bei fortgesetztem Vermischen eine feinkörnigere und Restfraktion des Zuschlagstoffes zugeführt wird. Für dieses letztgenannte Verfahren ist die vorliegende Erfindung von besonderer Bedeutung.

Die Erfindung ist nun anhand der ein mit der erfindungsgemässen Vorrichtung ausgestattetes Asphaltwerk schematisch veranschaulichenden Zeichnung im folgenden näher beschrieben.

Die Zeichnung zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, angewandt an einem üblichen Typ von Asphaltwerk, dessen bekannte Teile und Arbeitsweise dem Fachmann also nicht im einzelnen erläutert werden brauchen.

Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel wird der Zuschlagstoff für die Herstellung der Asphaltbetonmasse in drei Vorratsbehältern 1-3 aufbewahrt. Diese Behälter enthalten je eine von drei Korngrössenfraktionen des für die Asphaltbetonmasse erforderlichen Zuschlagstoffes. Mittels geeigneter Zugabevorrichtungen 4 bekannter Art, beispielsweise Schieber und elektromechanischer Rüttler , wird der Zuschlagstoff von den drei Behältern 1-3 in bestimmten gegenseitigen Mengenverhältnissen auf einen Förderer hinuntergeführt, der den von den Behältern erhaltenen Zuschlagstoff durch einen Trichter 6 oder eine Zugabevorrichtung an das eine Ende einer umlaufenden Trocken- und Eeiztrommel 7 abgibt. Die Zugabevorrichtungen 4 sind an eine Steuervorrichtung 8 angeschlossen, die in bekannter Weise die Zugabevorrichtungen derart

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regelt, dass die Zuschlagfraktionen von den drei Behältern 1-3 teils in den erwünschten, gegenseitigen Mengenverhältnissen und teils in der erforderlichen Menge pro Zeiteinheit an den Förderer 5 abgegeben werden.

Der am einen Ende der Trommel 7 eingegebene Zuschlagstoff wandert unter Umwälzung zum "anderen Ende der Trommel, während er den heissen Gasen von einem am letztgenannten Trommelende vorgesehenen ölbrenner 9 ausgesetzt ist, der mittels einer Pumpe 10 mit öl von einem Vorratsbehälter 11 versorgt wird. Damit der Zuschlagstoff auf eine bestimmte, erwünschte Temperatur in der Trommel 7 erhitzt wird, ist ein auf die erwünschte Temperatur einstellbarer Thermostat 12 vorgesehen, dessen Fühler 13 die Temperatur des in der Trommel 7 erhitzten Zuschlagstoffes an irgendeinem geeigneten Punkt abfühlt. Im vorliegenden Falle ist der Fühler 13 in einem Rohr 14 vorgesehen, durch welches der Zuschlagstoff die Trommel 7 verlässt, um zum unteren Ende eines Vertikalförderers 15 zu wandern. Der Thermostat 12 regelt die Temperatur " des Zuschlagstoffes, indem er die ölpumpe steuert (zur Anpassung der vom Brenner 9 pro Zeiteinheit erzeugten Wärmeenergie) und/ oder die verstellbare Steuervorrichtung 8 umstellt (zur Anpassung der pro Zelteinheit an die Trommel 7 abgegebenen Menge Zuschlagstoff) . Wie auf der Zeichnung angedeutet, ist der Thermostat 12 in dem gewählten Ausführungsbeispiel sowohl an die Pumpe 10 als auch an die Steuervorrichtung 8 angeschlossen.

Der dem unteren Ende des Vertikalförderers 15 durch das Rohr 14 zugeführte, getrocknete und erhitzte Zuschlagstoff wird vom Förderer zu einem Austrittsrohr 16 hochbefördert, durch welches der Zuschlagstoff in eine Sortierkammer 17 gelangt» In dieser Kammer wird der eintretende Zuschlagstoff von einem Siebsatz 18 wieder in drei Fraktionen aufgeteilt, und zwar eine Fraktion, die aus den grössten Körnern besteht und in einer Vorratstasche 19 aufgesammelt wird, eine Fraktion, die aus mittelgrossen Körnern besteht und in einer Vorratstasche 20 aufgesammelt wird, und eine feinkörnige Fraktion„ die in einer Vorratstasche 21 aufgesammelt wird. An ihren unteren Enden besitzen die Taschen 19-21 schiebergeregelte Austrittsöffnungen zur Abgabe von Zuschlagstoff von den Taschen an einen mit einer Waage ausgerüsteten Trichter 22, der zweckdienliche Mengen der drei Zuschlagfraktionen

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von den Vorratstaschen 19-21 zur Bildung eines Zuschlagsatzes abwiegt, der dann durch eine schiebergeregelte Austrittsöffnung am Trichterboden an einen Mischer 23 abgegeben wird. Falls die Asphaltbetonmasse einen Füllstoff enthalten soll, insbesondere feinkörnigen Zuschlagstoff, so wird dieser dem Mischer 23 durch einen besonderen Trichter 24 zugeführt, der gesondert, d.*h. nicht vom Förderer 15 und der Kammer 17, mit Füllstoff versorgt wird.

Der Mischer 23 besteht aus einer Wanne, in der zwei Wellen 25 mit Schaufeln 26 umlaufen und den von den Trichtern und 24 herbeigeführten Zuschlagstoff mit dem Mischer durch Düsen 27 zugeführtem, erhitztem Bindemittel vermischen. Sobald ein Satz Asphaltbetonmasse fertiggemischt ist, wird er vom Mischer 23 durch eine im Boden angebrachte Austragvorrichtung 28 ausgegeben. Die Düsen 27 werden folgendermassen mit erhitztem Bindemittel versorgt. In einem grossen Behälter 29 wird ein Vorrat an Bindemittel für das Werk mittels einer an eine Energiequelle 31 angeschlossenen Heizvorrichtung 30 erhitzt gehalten. Ein kleiner Zugabebehälter 32 ist mit dem Vorratsbehälter 29 über eine Zugabeleitung und eine Rücklaufleitung verbunden, und mittels einer in die Zugabeleitung eingeschalteten Pumpe 33 wird das erhitzte Bindemittel ständig vom Vorratsbehälter zum Zugabebehälter und zurück zum Vorratsbehälter in Umlauf gehalten. Der Zugabebehälter umfasst zweckdienlicherweise auch eine Heizvor^ richtung 34, die an die Energiequelle 31 angeschlossen ist, um das Bindemittel im Zugabebehälter 32 erhitzt zu halten. Die Heizleistung jeder Heizvorrichtung 30, 34 lässt sich mittels eines Reglers 35 bzw. 36 einregeln. Die Energiequelle 31 kann beispielsweise eine Elektrizitätsquelle sein, wobei die Heizvorrichtungen 30, 34 elektrische Widerstandsheizelemente und die Regler 35, 36 Schaltvorrichtungen zum Einschalten von grösseren oder kleineren Teilen der Widerstandsheizelemente sein können. Eine andere Möglichkeit ist, dass die Energiequelle 31 eine Quelle heissen Öles ist, wobei die Heizvorrichtungen 30, 34 Heizrohrschlangen und die Regler 35, 36 Ventile sind. Vom Zugabebehälter 31 wird bei Bedarf erhitztes Bindemittel mittels einer Pumpe 37 den Düsen 27 zugeführt.

Die bis jetzt beschriebenen Teile des Asphaltwerkes

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sind bekannt. Die erfindungsgemässe Vorrichtung umfasst einen Viskositätsfühler 38, welcher die Viskosität des erhitzten, in den Behältern 29, 32 kreisenden Bindemittels abfühlt. Dieser Fühler kann in den Behälter 29 oder 32 oder auch in die Verbindungsleitungen zwischen diesen Behältern eingeschaltet sein. Am besten wird der Viskositätsfühler 38 wie in der Zeichnung veranschaulicht zwischen der Pumpe 33 und dem Zugabebehälter 32 in die Zufuhrleitung eingeschaltet. Der Viskositätsfühler 38 kann jeder geeigneten, bekannten Art sein, welche imstande ist, die Viskosität des erhitzten Bindemittels zu messen und z.B. ein elektrisches Signal abzugeben, welches anzeigt, ob die gemessene Viskosität einen am Fühler eingestellten Wert über- oder unterschreitet. Der Viskositätsfühler kann beispielsweise des bekannten Rotationsviskosimeter-Typs sein. Das signalgebende Glied des Viskositätsfühlers 38 ist an Regler 35, 36 angeschlossen, die mittels des Signals gesteuert werden, um bei zu hoher Viskosität des Bindemittels die Heizleistung der Heizvorrichtungen 30, 34 zu steigern und bei zu niedriger Viskosität die Heizleistung zu reduzieren. Durch diese Vorrichtung kann also die Viskosität des in den Behältern 29, 32 kreisenden Bindemittels durch Änderung von dessen Temperatur auf dem am Viskositätsfühler eingestellten Wert gehalten werden.

Um der zubereiteten Asphaltbetonmasse die bestmögliche Qualität zu verleihen, muss der dem Mischer 23 zugeführte Zuschlagstoff dieselbe Temperatur wie das zugeführte Bindemittel oder eine etwas niedrigere Temperatur als dieses aufweisen. Zu diesem Zweck wird die Temperatur des in der Bindemittel-Zufuhrvorrichtung kreisenden, erhitzten Bindemittels mittels eines Temperaturfühlers 39 abgefühlt, dessen Fühlkörper 40 an einem geeigneten Punkt im Kreislauf des Bindemittels angebracht ist, vorzugsweise wie im Zugabebehälter 32 veranschaulicht ist. Der Temperaturfühler 39 ist vom bekannten Typ und gibt z.B. ein elektrisches Signal ab, dessen Grosse von der gefühlten Temperatur des Bindemittels abhängig-ist. Das signalgebende Glied des Temperaturfühlers 39 ist an das Einstellglied des Thermostaten 12 angeschlossen, um den Thermostaten in bekannter Weise auf eine solche Temperatur einzuregeln, dass der Zuschlagstoff beim

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Erreichen des Mischers 23 dieselbe Temperatur wie das dem Mischer zugeführte Bindemittel oder eine etwas niedrigere Temperatur besitzt.

Diese Einregelung der Temperatur des Zuschlagstoffes in Abhängigkeit von der Temperatur des erhitzten Bindemittels durch den verstellbaren Thermostaten 12 ist in gewissen Fällen hinreichend, aber eine weitere Einregelung der Temperatur des Zuschlagstoffes ist möglich, indem man auch das Steinmaterial in den Vorratstaschen 19 und 20 und/oder der Tasche "21 regelbar erhitzt. Eine für diesen Zweck bestimmte Vorrichtung ist auf der Zeichnung veranschaulicht. In den Taschen 19 und 20 sind zwei parallelgeschaltete Heizelement 41 der bereits beschriebenen Art vorgesehen, die an die Energiequelle 31 über einen Regler geschaltet sind, welcher mittels eines verstellbaren Thermostaten 43 steuerbar ist, dessen Fühler 44 die Temperatur des Zuschlagstoffes in den Taschen 19, 20 abfühlt. Das Temperaturstellglied des Thermostaten 43 ist an den Temperaturfühler 39 angeschlossen, um von dessen Signal auf eine im Verhältnis zur Temperatur des erhitzten Bindemittels geeignete Temperatur eingestellt zu werden. Zweckdienlicherweise besitzt die Tasche auch ein Heizelement 45. Obgleich dieses Element mit den Elementen. 41 parallelgeschaltet sein könnte, um vom Thermostaten 43 gesteuert zu werden, so ist es in manchen Fällen zweckdienlich, gemäss der Zeichnung das Element 45 gesondert an die Energiequelle 31 über einen Regler 46 anzuschliessen, der von einem verstellbaren Thermostaten 47 gesteuert wird, dessen Temperaturfühler 48 die Temperatur der feinkörnigen Zuschlagfraktion in der Tasche 21 abfühlt. Das Temperaturstellglied des Thermostaten 47 ist an' den Temperaturfühler 39 angeschlossen, um von dessen Signal auf eine im Verhältnis zur Temperatur des erhitzten Bindemittels geeignete Temperatur eingestellt zu werden.

Diese gesonderte Einregelung der Temperatur der feinkörnigen Zuschlagfraktion in der Tasche 21 ist deswegen vorteilhaft, weil hierdurch diese feinkörnige Fraktion bei einer anderen, üblicherweise niedrigeren Temperatur als die sich in den Taschen 19, 20 befindenden, grobkörnigeren Zuschlagfraktionen gehalten werden kann. Um in der Tasche 21 eine andere Temperatur als in den Taschen 19 und 20 aufrechterhalten zu können, kann

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die Tasche 21 den anderen Taschen gegenüber wärmeisoliert sein, wie dies durch die Wärmeisolierung 4? zwischen der Tasche 21 und der Tasche 20 auf der Zeichnung angedeutet ist. Diese separate Temperaturregelung der feinkörnigen Zuschlagfraktion in der Tasche 21 hat sich für die Verwendung des Verfahrens gemäss dem Patent (Patentanmeldung P 21 39 639.4) als besonders vorteilhaft erwiesen, bei welchem Verfahren zunächst die grobkörnigen Zuschlagfraktionen aus den Taschen 19" und 20 im Mischer 23 mit allem.für den Mischsatz erforderlichen Bindemittel vermischt werden, bevor die zu diesem Satz gehörende, feinkörnige Zuschlagfraktion aus der Tasche 21 unter fortgesetztem Mischen dem Mischer zugeführt wird. Bei diesem Verfahren muss die feinkörnige Zuschlagfraktion der Tasche 21 bei einer etwas niedrigeren Temperatur als die Zuschlagfraktionen in den Taschen 19 und 20 gehalten werden, damit das bestmögliche Ergebnis erzielt wird.

Falls dem Mischer 23 vom Trichter 24 ein Füllstoff zugesetzt werden soll, so braucht die Temperatur dieses Füllstoffs nicht eingeregelt zu werden; der Füllstoff wird üblicherweise in kaltem oder verhältnismässig kaltem Zustand zugesetzt.

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Claims

Patentansprüche

flJ Vorrichtung an einem zur Herstellung von Asphaltbetonmasse dienenden Asphaltwerk mit Zugabe- und Heizmitteln für Zuschlagstoff, einem Mischer, in welchen der erhitzte Zuschlagstoff einbringbar ist, und einer mit Heizmitteln versehenen Bindemittel-Zugabevorrichtung, mittels welcher erhitztes Bitumen in den Mischer einbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittel-Zugabevorrichtung (29, 32) mit Viskositätsfühlern (38) versehen ist, welche die Viskosität des erhitzten Bindemittels abftihlen und anhand des abgefühlten Wertes für die Heizmittel (30, 34) der Bindemittel-Zugabevorrichtung vorgesehene Regelglieder (35, 36) steuern, und dass Temperaturfühler (39) vorgesehen sind, welche die Temperatur des Bindemittels in der Bindemittel-Zugabevorrichtung abfühlen und anhand des abgefühlten Wertes Regelglieder (12, 43, 47) steuern, die für die Zugabe- und Heizmittel (4, 8, 9, 41, 45) für den Zuschlagstoff vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Asphaltwerk dem Mischer zuerst eine grobkörnige Fraktion des Zuschlagstoffes und das Bindemittel zuführt und diese vermischt, bevor dem Mischer unter fortgesetztem Vermischen eine feinkörnigere Restfraktion des Zuschlagstoffes zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass von den Zugabe- und Heizmitteln (4, 8, 9, 41, 45) für den Zuschlagstoff einige (41, 45), welche die Temperatur bestimmen, bei welcher die grobkörnige bzw. die feinkörnigere Fraktion des Zuschlagstoffes dem Mischer (23) zugeführt wird, je mit durch Temperaturfühler (39) einzeln steuerbaren Regelgliedern (43, 47) versehen sind, um die Zufuhr der grobkörnigen Zuschlagfraktion zum Mischer bei einer anderen Temperatur als die der feinkörnigeren Fraktion zu ermöglichen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Zugabe- und Heizglieder für den Zuschlagstoff mittels eines oder ' mehrerer Thermostaten gesteuert sind, welche im Werk eine oder mehrere, die Temperatur des Zuschlagstoffes beim Einbringen in den Mischer bestimmende Temperaturen abfühlen, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturfühler (39) den Thermostaten oder die Thermostaten (12, 43, 47) umstellen.

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