DE2446579A1 - Verfahren und vorrichtung zur wiederverwendung bituminoeser massen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur wiederverwendung bituminoeser massen

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Description

PATENTANWALT
PAUL M UN D ERICH
ROTHENBERGEiM
FRANKFURTER STRASSC 84 TELEFON 0 6061/3703
KREISSPARKASSE QELNHAUSEN KTO. 2β6Β
DEN 20.9.74
Mu/l
6/1/74
Patentanmeldung
Walter Schölkopf
S traßenbauunt ernehmer
7021 Sielmingen
"Verfahren und Vorrichtung zur Wiederverwendung bituminöser Massen"
6098U/0268
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor- · richtung zur Wiederverwendung bituminöser Massen, die bei partiellen Reparaturen von schadhaften bituminösen Straßenbelägen als Abfallprodukt anfallen.
Die Wiederverarbeitung von Gußasphaltaufbruch ist bekannt. In diesem Fall wird das meist durch eine abschälende Einwirkung entfernte, stückig anfallende Asphaltgemisch in einem Anteil bis zu 20 % - in der Regel etwa nach Ablauf von einem Drittel oder der Hälfte der Kochzeit - stückig zugegeben.
Dieses Verfahren zur Wiederverwendung beschränkt sich jedoch im allgemeinen auf Estrichaufbruch, d.h. auf den Aufbruch von Innenbelägen, wobei Ausnahmen von dieser allgemeinen Regel - insbesondere bei der Reparatur von Stadtstraßen, wie Parkplätze, Standspuren usw., d.h. bei Gußasphalt mit einem relativ niedrigen Splittanteil möglich sind.
Eine Wiederverarbeitung schadhaften Straßenbelages, insbesondere auf Basis von Walzasphalt oder ähnl., der bei dem ausgleichenden Fräsvorgang als Abfall in einem Anteil von ca. 60 bis 70 % der ursprünglichen Deckschichtmenge anfällt, wurde seither nicht praktiziert und ist auch aus Versuchen nicht bekannt. Dieser, beim Fräsvorgang im wesentlichen grobkrümelig anfallende Abfall besteht erfahrungsgemäß aus den hochwertigsten, bituminösen Mischgutsorten und ist volkswirtschaftlich betrachtet als ein nicht zu vertretender zusätzlicher Verlust zu betrachten.
Diese Tatsache wiegt umso schwerer, als das zu entfernende Mischgut durch die vor dem Abfräsen notwendige Plastifizierung zunächst noch Speicher der ihm zugeführten 60981 4/0268
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Wärme ist und diese langsam als vollständiger Verlust wieder abgebaut wird.
Da der Anteil der partiellen Reparatur von bituminösen Straßendecken, verglichen mit dem der Totalerneuerung, aus wirtschaftlichen, aber auch aus technischen Gründen - das Gesamtplanum läßt sich nicht alle zwei bis drei Jahre um mindestens einen Zentimeter erhöhen - ist dem Gedanken einer Wiederverwendung des abgefrästen bituminösen Gemenges große Aufmerksamkeit zu widmen.
Selbstverständlich muß dabei der Tatsache Rechnung getragen werden, daß es aufwendig wäre, den Versuch zu unternehmen, alle Mineraloberflächen des Abfalles entsprechend ihrer ursprünglichen Granulometrie wieder aufzuschließen, um sie erneut zu aktivieren.
Es ist deshalb Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren zu nennen, das die Wiederverwendung von aufgebrochenen, insbesondere abgefrästen, ursprünglich verdichteten bituminösen Belägen, die durch die Ausnehmung in krümeliger, körniger oder in größerer Agglomoratform vorliegen, bei Nutzung der noch gegebenen Wärme zu aktivieren und in ein erneut einbaufähiges Mischgut überzuführen.
Hierbei wird im Interesse eines in vernünftigen Grenzen zu haltenden Wärmebedarfes an die Qualität dieses regenerierten Mischgutes nicht unbedingt die an das ursprüngliche Ausgangsprodukt gerichteten Anforderung gestellt; · das regenerierte Mischgut soll lediglich für Unterbauzwecke und zur Gehwegbefestigung geeignet sein.
Darüberhinaus soll die Erfindung eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung ausweisen.
609814/0268
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, daß das abgetragene, ursprünglich verdichtete bituminöse Belagsmaterial in seiner anfallenden krümeligen, körnigen und agglomerierten Form von einer Fördereinheit aufgenommen, kontinuierlich verwogen und einem Trommeltrockner zugeführt, in diesem mit 0,5 bis 5 % kalt- oder heißflüssigem bituminösem Bindemittel, bezogen auf das Gewicht des Aufgabegutes, versetzt und im weiteren Durchgang mit diesem vermengt wird, wobei eine Zufuhr von Wärme nur in einem solchen Maß erfolgt, daß sich - in Anpassung an die Eigenschaften des Bindemittels - eine Umhüllung des Aufgabegutes ohne vollständige Auflösung des Agglomoratanteils vollzieht.
Im Hinblick auf die erforderliche Wärmezuführung ist es bei Durchführung des Verfahrens am vorteilhaftesten, daß die Aufnahme des bituminösen Materials unmittelbar nach dessen Abtrag - fortschreitend mit dem Vorschub der Abtragvorrxchtung - erfolgt.
Durch dieses Verfahren wird bei Erhaltung der noch in ihrem Verbund ungestörten Agglomorate erreicht, daß die Bemessung der Bindemittelzugabe praktisch nur durch die spezifische Oberfläche des Gutes, die trotz der teilweisen Kornzertrümmerung durch den Abfräsvorgang wesentlich geringer, wie bei einem von Grund auf aufbereiteten Mischgut ist, bestimmt wird.
Da die Agglomarate für das Eingehen neuer Bindungen lediglich so weit erhitzt sein müssen, daß eine Verteilung des Bindemittels auf der Oberfläche im Rahmen des fortschreitenden Durchgangs durch den Trommeltrockner ermöglicht wird, sind darüber hinaus auch wesentliche Brennstoffkosten-Einsparungen zu verzeichnen.
6098U/0268 /5
Um Verbrennungen bzw. Vercrackungen des Bindemittels zu vermeiden, empfiehlt es sich, das Gut im Gleichstrom mit den Heizgasen durch den Trommeltrockner zu führen.
Die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung sieht vor, daß diese eine aus dem Trommeltrockner·, der kontinuierlichen Waage, einem beheizbaren Bindemittelvorratsbehälter, einer Bindemitteldosierung mit EindüsVorrichtung in die Trommel und Antriebsaggregate gebildete Fahreinheit ist-,· die entweder zieh- bzw. schiebbar oder selbstfahrbar ausgebildet ist, wobei der Aufgabe- und der Austragseite je eine höhen- und seitenverstellbare Fördervorrichtung lösbar anschließbar ist und daß die Aggregate für die Zugabe und Dosierung des Bindemittels mechanisch und/oder hydraulisch und/oder pneumatisch oder kombiniert antreibbar sind und die Leistung der Bindemitteldosierung abhängig von einer vorwählbaren Grundeinstellung und dem Weg des Aufschlages der kontinuierlichen Waage ist.
Durch die Zuordnung von Fräsmaschine und Trommeltrockner wird einmal erreicht, daß das abgebaute Gut ohne wesentliche Wärmeverluste in angewärmtem Zustand in die Trommel geführt, dort mit einem voreingestellten Bindemittelanteil in einer von dem Ergebnis der kontinuierlichen Wiegung abhängigen Menge vermengt und im weiteren Durchgang vermischt wird.
Die höhen- und seitenverstellbare bzw. verschwenkbare Vorrichtung für die Aufnahme des Rohgutes und die verschwenkbare Austragsvorrichtung lassen sowohl eine Variation des Aufnahmebereiches als auch die direkte Förderung des regenerierten Mischgutes in Einbaustellen und die Beschickung von Fahrzeugen zu.
609814/0268
Um eine überhitzung des Trommelrohres bei ungenügender Aufgabe zu vermeiden, ist es zweckmäßig, durch ein weiteres, den Ausschlagweg der Bandwaage übertragendes Mittel, die Leistung des Öl- oder Gasbrenners entsprechend diesem Ausschlag zu regulieren. Hierbei ist es selbstverständlich, daß die vollkommene Abschaltung des Brenners erst nach einer gewissen Verzögerung stattfinden darf. Da - wie erwähnt - verfahrenstechnische Vorteile gegeben sind, wenn das Gut im Gleichstrom mit den Heizgasen durch den Trommeltrockner geführt wird, ist vorgesehen, daß die kontinuierliche Waage an der Brennerwand - und zwar unterhalb des Brenners - angelenkt ist.
Abschließend ist zu empfehlen, daß als Antriebsmotore für den Antrieb der Trommel, den Antrieb der kontinuierlichen Waage und den Antrieb der Bindemitteldosierpumpe Hydraulikmotoren vorgesehen sind, denen durch eine zentrale Hydraulikpumpe über Verteiler und Regel-ventile die für den augenblickliche^Betriebszustand erforderliche Ölmenge zugeführt wird.
Zusammenfassend ist festzuhalten, daß die erfindungsgemäße Lösung der Problemstellung den gestellten Aufgaben in vollem Umfang gerecht wird. Das erfindungsgemäße Verfahren und die zu seiner Durchführung erforderliche Vorrichtung liefern einen wertvollen Beitrag für die wirtschaftliche Unterhaltung des bituminösen Straßennetzes.
609814/0268 /7
Das Verfahren und die Vorrichtung wird durch die beigefügte Beschreibung und Zeichnung beispielhaft erläutert.
Die Zeichnung zeigt in vereinfachter Darstellung die Seitenansicht eines fahrbaren Aufbereitungsgerätes, dessen Vorschub in Richtung des Pfeiles V stattfindet und dem das abgefräste oder anders abgetragene bituminöse Deckschichtgut in Richtung des Pfeiles A zugeführt wird, um in einem Trommeltrockner mit einem bituminösen Bindemittel erneut vermischt zu werden, um dann als regeneriertes Mischgut die Vorrichtung in Richtung des Pfeiles B zu verlassen.
Der Trommeltrockner ist hierbei mit einer Ölfeuerung ausgerüstet, um dem Gut - abhängig von der verwendeten Bindemittelqualität bzw. der Bindemittelart Wärme zuführen zu können.
So viel zu einem allgemeinen Überblick.
Der im Gleichstrom befeuerbare Trommeltrockner liegt mit seinem Rohr 1 über die Laufringe 2/3, den Druckrollenpaaren 4/5, über die Lagerunterbauten 6/7 dem Rahmen 8 auf und mündet mit seinen Enden in die Stirnwandkammer 9 und die Auslaufkammer 10 ein, wobei diese beiden Kammern ebenfalls mit dem Rahmen 8 fest verbunden sind, wobei die Trommel durch Motor 21 angetrieben
wird. Die Stirnwandkammer 9 ist Träger des Brenners 11 und ist mit einer Öffnung versehen, durch die das Ende der Bandwaage 12 einmündet. Die Bandwaage 12 ist an dem Lagerbock 13 angelenkt, der Ausschlag der Bandwaage wird an Punkt 14 abgegriffen und auf einen Meßwertgeber 15 übertragen, wobei dieser Meßwertgeber 15,bei Berücksichtigung des Einstellwertes eines nicht eingezeichneten Stellgliedes, die Drehzahl des Antriebs
für die Dosierpumpe 17 bestimmt. 609814/0268
Wie erwähnt, kann der durch Pos.15 festgestellte Meßwert gleichzeitig Steuergröße für die Einstellung des Brenners H sein.
Das Bindemittel wird aus dem gut isolierten Behälter 13 durch die in den Behälter eingebaute Pumpe 17 abgesaugt und über die Leitung 19 durch die Auslaufkammer 10 über die Düse 20 in den Trommeltrockner geführt, wobei die geförderte Menge abhängig von dem Ausschlag der Bandwaage 12, d.h. von der Menge des fließenden Gutes,und der Voreinstellung des Bindemittelanteils ist.
Das Rohgut wird über das Förderband 22, das verschwenkbar an dem an dem Tragrahmen des Behälters 18 befestigten Lagerbock 23 anglenkt ist, auf die Bandwaage 12 gefördert .
Um die Bandwaage 12 vor Temperatureinflüssen zu schützen, empfiehlt es sich, den in die Trommel ragenden Teil durch ein ihr zugeordnetes Wärmeschutzblech 24 zu sichern.
Das aufbereitete Gut verläßt den Trommeltrockner über den Auslauf 25, der in ein drehbar verschwenkbares Förderband 26, das der Rückwandkammer 10 über den drehbaren Lagerbock 27 angeschlossen ist, überführt.
Zum Ausgleich der Temperaturverluste des Bitumenbehälters' ist ein Wärmetauschersystem 28 in üblicher Bauart vorgesehen, wobei die Wärmeträgerflüssiglceit durch die Abgase aufgeheizt wird.
Der vorgeschlagene Einbau des Wärmeträgerflüssigkeitsbehälters 29 in die Abgasabführung 30 kann selbstverständlich durch jede andere zweckentsprechende Anordnung oder Maßnahme ersetzt werden. So ist, um ein Beispiel zu nennen, der Einsatz eines separat befeuerten Wärmeaustauschers ebenfalls jederzeit möglich. Die heute zur Verfügung stehenden handelsüblichen Geräte weisen eine
6098U/0268
so geringe Baugröße auf, daß diese ohne weiteres mit auf dem Fahrrahmen angeordnet werden könnten.
Ob ein Exhaustor 31 vorzusehen ist, muß fallweise entschieden werden. Bei Verwendung kleiner Brenner, wie sie z.B. in der Heizungstechnik üblich sind, kann auf die zusätzliche Anordnung eines solchen Gerätes verzichtet werden.
Um eine möglichst große Unabhängigkeit für die Vorrichtung zu erhalten, empfiehlt es sich, diese mit einer zentralen Kraftstation, d.h. einem Verbrennungsmotor auszurüsten, der seinerseits wiederum eine Hydraulikpumpe 33 antreibt. Diese Hydraulikpumpe 33 fördert in einen Verteiler 34, dem - unter Berüclcsichitung der üblichen Maßnahmen,· insbesondere unter Zwischenschaltung von Regelorganen - die einzelnen Antriebsmotoren angeschlossen sind.
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Claims (3)

  1. Patentansprüche
    l.; Verfahren zur Wiederverwendung bituminöser Massen, die bei partiellen Reparaturen von schadhaften bituminösen Straßenbelägen als Abfallprodukt anfallen, dadurch gekennzeichnet,
    daß das abgetragene, ursprünglich verdichtete bituminöse Belagsmaterial in seiner anfallenden krümeligen, körnigen und agglomerierten Form von einer Fördereinheit (22) aufgenommen, kontinuierlich verwogen und einem Trommeltrockner (l)' zuge-'--,-führt, in diesem mit 0,5 bis 5 % kalt- oder heißflüssigem bituminösem Bindemittel, bezogen auf das Gewicht des Aufgabegutes, versetzt und im weiteren Durchgang mit diesem vermengt wird, wobei eine Zufuhr von Wärme nur in einem solchen Maß erfolgt, daß sich - in Anpassung an die Eigenschaften des Bindemittels - eine Umhüllung des Aufgabegutes ohne vollständige Auflösung des Agglomoratanteils vollzieht.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Aufnahme des bituminösen Materials unmittelbar nach dessen Abtrag - fortschreitend mit dem Vorschub der Abtragvorrichtung - erfolgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
    daß das Gut im Gleichstrom mit den Heizgasen durch den Trommeltrockner geführt wird.
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    Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
    daß diese eine aus dem Trommeltrockner (l) , der kontinuierlichen Waage (12), einem beheizbaren Bindemittel vorratsbehälter (18), einer Bindemitteldosierung (ΐβ/ΐ7) mit Eindüsvorrichtung (19/20) in die Trommel (l) und Antriebsaggregaten (32 bis 34) gebildete Fahreinheit ist, die entweder zieh- bzw. schiebbar oder selbstfahrbar ausgebildet ist, wobei der Aufgabe- (A) und der Austragseite (B) je eine höhen- und seitenverstellbare Fördervorrichtung (22 und 26) lösbar anschließbar ist und
    daß die Aggregate (l6 bis 20) für die Zugabe und Dosierung des Bindemittels mechanisch und/oder hydraulisch und/oder pneumatisch oder kombiniert antreibbar sind und die Leistung der Bindemitteldosierung (16/17) abhängig von einer vorwählbaren Grundeinstellung und dem Weg des Aufschlages der kontinuierlichen Waage (l2) ist.
    Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Leistung des Öl- oder Gasbrenners durch ein weiteres, den Ausschlagweg der Bandwaage (l2) übertragendes Mittel (15) regulierbar ist.
    Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet,
    daß die kontinuierliche Waage (12) an der Brennerwand (9) - und zwar unterhalb des Brenners (ll) angelenkt ist.
    6098U/0268 /l2
    Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet ,
    daß als Antriebsmotore für den Antrieb (21) der Trommel (l), den Antrieb der kontinuierlichen Waage (12) und den Antrieb (16) der Bindemitteldosierpumpe (17) Hydraulikmotoren vorgesehen sind, denen durch eine zentrale Hydraulikpumpe (33) über Verteiler (34) und Regelventile die für den augenblicklichen Betriebszustand erforderliche Ölmenge zugeführt wird.
    6098U/0268
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