DE2938004C2 - Durchflußmeß- und Dosiergerät für Bitumen oder andere im kalten Zustand hochviskose Massen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Durchflußmeß- und Dosiergerät, welches mit einer von einer Thermoflüssigkeit durchströmten Heizeinrichtung versehen ist. für Bitumen oder andere im kalten Zustand hochviskose Massen mit einem Filter, an das ein Zulaufstutzen für das zu dosierende Gut angeschlossen ist und das austrittsseitig mit einem Zweiwege-Schaltventi! verbunden ist, dessen eine Abströmseite zu einem Rücklaufstutzen und dessen andere Abströmseite zu einem Flüssigkeitsmeßzähler führt, an welchen sich ein Austriusstutzen für das dosierte Gut anschließt.

Es sind Durchfluß- und Dosiergeräte vorgenannter Art, jedoch ohne eine von einer Thermoflüssigkeii durchströmten Heizeinrichtung bekannt, welche bei der Herstellung bituminösen Mischgutes oder anderer im kalten Zustand hochviskoser Massen verwendet werden. Derartige Durchflußmeß- und Dosiergeräte sind im allgemeinen Mischanlagen oder Mischgeräten vorgeordnet, in denen ein körniger Trägerstoff, wie beispielsweise Splitt, zerkleinerte Hochofenschlacke oder dgl..

unter Einhaltung eines vorbestimmten Mischungsverhältnisses vermengt werden, sei es lediglich, um das körnige Gut mit dem Bitumen zu umhüllen, oder aber um eine aus mehreren Komponenten zusammengesetzte Mischung, z. B. für die Herstellung von Schwarzdecken im Straßenbau, herzustellen.

Um eine genaue» im allgemeinen durch Programmsteuerung vorgenommene Dosierung des Bitumens oder anderen im kalten Zustand hochviskosen Gutes vornehmen zu können, ist es erforderlich, die zu dosierende Masse auf eine bestimmte Temperatur zu bringen, bei welcher eine hinreichend geringe Viskosität vorhanden ist, so daß die Dosierung mittels des bekannten Gerätes ermöglicht wird. Im allgemeinen wird den bekannten Durchflußmeß- und Dosiergeräten das zu dosierende Gut aus einem beheizten Kessel über eine ebenfalls beheizte Zuleitung zugeführt. Die dem Gut innewohnende Wärme reicht dabei aus. um währpnd des Durchflußmeß- und Dosiervorganges das Gerät auf einer entsprechend hohen Temperatur zu halten. In den Zeiträumen zwischen den einzelnen Dosiervorgängen wird mittels vor- oder nachgeschalteter Pumpen eine Umlaufströmung durch das Filter und das Schaltventil aufrechterhalten, so daß eine Abkühlung des Durchflußmeß- und Dosiergerätes auch in den Pausen zwischen den Dosiervorgängen weitgehend vermieden wird.

Schwierigkeiten ergaben sich allerdings, wenn das bekannte Durchflußmeß- und Dosiergerät über längere Zeitspannen, beispielsweise über Nacht oder an Wochenenden, nicht zur Dosierung zum Einsatz kommt, da in diesen Zeitspannen selbst bei Aufrechterhaltung der beschriebenen Umlaufströmung diese nur durch das Filter und das Schaltventil geführt werden kann, während der Flüssigkeitsmeßzähler und der diesem nachgeordnete Austrittsstutzen so weit abkühlen, daß bei erneuter Inbetriebnahme des Gerätes eine Aufheizung von außen mittels Brenner oder dgl. erfolgen muß.

Da aus Gründen der Energieersparnis während längerer Betriebspausen eine Abschaltiy-jr der genannten Umwälzpumpen erwünscht ist und eine durch die Umlaufströmung bewirkte zusätzliche Abkühlung des Gutes nur ungern in Kauf genommen wird, ist man dazu übergegangen, derartige Durchflußmeß- und Dosiergeräte zu Beginn größerer Pausen zu entleeren, um sie zu Beginn des erneuten Betriebes auf vorbestimmte Temperaturen etwa in der Größenordnung der Temperatur des zu dosierenden Gutes aufzuheizen, ehe der erste Dosiervorgang eingeleitet wird. Da hierzu ein sehr erheblicher Zeitaufwand erforderlich ist, ergeben sich zujätzliche Lohn- und Betriebskosten, die in der gleichen Größenordnung liegen wie die Kosten für die in Kauf zu nehmenden Energieverluste bei aufrechterhaltener Umlaufströmung.

Bei den bekannten Durchflußmeß- und Dosiergeräten tritt ein weiterer Nachteil auf, welcher darin besteht, daß in Abhängigkeit von der Viskosität des zu dosierenden Gutes nach der Stillsetzung des Flüssigkeitsmeßzählers ein gewisser Nachlauf des Gutes durch den Austrittsstutzen nicht vermieden werden kann. Ursache für

ho diesen Nachlauf ist der sich im Auslaufstutzen bzw. in der Verbindüngslcitung zwischen dem Meüzählcr und dem Stutzen ändernde Druck des Gutes, welcher bei geöffnetem Schaltventil, d. h. während der Dosierung, relativ hoch ist und beim Schließen des Schaltventiles auf Atmosphärendruck zurückgeht. Dabei richtet sich die Menge des Nachlaufes auch nach der Viskosität und demgemäß auch nach der jeweiligen Temperatur der zu dosierenden Masse.

Es sind weiterhin Flüssigkeitszähler, insbesondere Ringkolbenzähler, für im kalten Zustand hochviskose Massen bekannt (DE-GM 19 17 571), bei denen das Zählergehäuse einen unterhalb der Meßkammer befindlichen und nach obenhin durch den Gehäuseboden der Meßkammer abgeschlossenen Raum umschließt, der mit einer Vor- und Rücklaufleitung für eine Thermoflüssigkeit ausgerüstet ist

Bei diesen bekannten Flüssigkeitszählern erfolgt eine Wärmeübertragung aus dem von der Thermofiüssigkeit durchströmten Raum zu der Meßkammer ausschließlich über den Meßkammerboden. Erfahrungen haben gezeigt, daß bei der Verwendung dieser Zähler für Bitumen keine hinreichende Erwärmung des Bitumens bis zu den Anschlußflanschen des Zählers erfolgt, so daß häufig Störungen durch Zerbrechen der Ringekolbenmeßkammern auftreten, weil diese bei der Füllung mit Bitumen eicht voll erwärmt werden und die Medienpumpen aufgrund ihres hohen Betriebsdruckes die Zählereinbauten sprengen.

Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Durchflußmeß- und Dosiergerät der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß die Viskosität des zu dosierenden Gutes innerhalb des Gerätes auch bei größeren Pausen zwischen aufeinanderfolgenden Dosiervorgängen ohne einen großen Energieaufwand unverändert bleibt bei gleichzeitiger Verminderung und Vergleichmäßigung des eventuellen Gutnachlaufes nach dem Dosiervorgang.

Die Lösung vorstehender Aüfgsbe besteht darin, daß bei dem eingangs genannten Durchflußmeß- und Dosiergerät zwischen dem Meßzähler und dem Austrittsstutzen ein Rückschiagventil angeordnet ist, und daß das Gerät einschließlich des Filters, des Schaltventiles, des Meßzählers sowie des Rückschlagventil in einem flüssigkeitsdichten Gehäuse mit einer wärmeisolierenden Ummantelung zur Umströmung durch die durch eine Zu- und Ablaufrohrleitung zu- bzw. abgeführte Thermoflüssigkeit angeordnet sind.

Es sind zv ar Beheizungsvorrichtungen für Strömungsmesser bekannt (DE-GM 19 50 390), bei denen ein die Meßstelle aufweisendes durchströmtes Rohr von einem Mantelrohr umschlossen ist und durch den Mantclraum eine Thermoflüssigkeit hindurchgeleitet wird, die gleichzeitig auch über Ringnuten die Anschlußflansche des durchströmten Rohres erwä/mt, jedoch handelt es sich hier um Vorrichtungen, welche in ihrem gesamten Aufbau und auch bezüglich der wärmeisolierenden Ummantelung nicht mit dem Anmeldungsgegenstand vergleichbar sind.

Die beim Anmeldungsgegenstand vorgesehene wärmcisolierend"; Ummantelung des Gehäuses ist in Verbindung mit Armaturen, wie Wasserzähler, bekannt (DE-GM 19 73 739). jedoch kommt es bei der Erfindung nicht nur darauf an, einen durch die Ummantelung bewirkten Wärmeschutz zu schaffen, sondern wesentlich ist. daß sämtliche in dem Gehäuse untergebrachten Geräteteile bei vorliegender Erfindung mit Hilfe der Thermoflüssigkeit auf die jeweils erforderliche Betriebstemperatur gebracht und mit Hilfe der wärmeisolierenden Ummantelung gehalten werden. Dabei erfolgt eine weitgehend gleichmäßige Erwärmung aller Geräteteile.

Da ohnehin bei den bekannten Misch- und Dosieranlagen die Vorratsbehälter und die Zuleitung zu dem Durchflußmeß- und Dosiergerät mit Hilfe von Thermoflüssigkeit auf ihrer Betriebstemperatur gehalten werden, bereitet es keine Sch vierigkeiten, die Thermoflüssigkeit auch durch das Gehäuscinnere des Durchflußmeß- und Dosiergerätes strömen zu lassen, um dort für die Aufrechterhaltung der notwendigen Betriebstemperatur zu sorgen. Demgemäß kann bei längeren Betriebspausen die Umlaufströmung der zu dosierenden Masse durch das Dosiergerät entfallen und hierdurch eine erhebliche Energieeinsparung erzielt werden, welche noch dadurch erhöht wird, daß durch die Anordnung der Geräteteile in dem isolierten Gehäuse die Wärmeverluste außerordentlich gering gehalten werden können. Auch- bei längeren Betriebsunterbrechungen, beispielsweise während der Nachtstunden und an Wochenenden, kühlt das Durchflußmeß- und Dosiergerät, nicht voll aus, sondern bleibt durch die durch das Gehäuseinnere hindurchgeführte Thermoflüssigkeit auf einer er-

höhten Temperatur. Üblicherweise wird während größerer Betriebsunterbrechungen die Beheizung der Anlage abgestellt Durch die Speicherwärme des im Vorratsbehälter befindlichen Gutes erfolgt jedoch keine Abkühlung des Gutes und der Thermoflüssigkeit auf die Umgebungstemperatur, sondern bei hinreichender Isolation erfolgt allenfalls eine Temperatu.-'absenkung von einigen Grad Celsius. Diese Temperatur bieibt auch im Inneren des Gehäuses des Durchflußmeß- und Dosiergerätes erhalten, wenn für eine Durchströmung dieses Gehäuses mittels der Thermoflüssigkeit auch während der längeren Betriebspausen gesorgt wird. Zum Anfahren der Anlage ist es dann lediglich notwendig, durch eine Erhöhung der durch das Gehäuse hindurchgeführten Thermoflüssigkeit die Anlagenteile um den Grad der erfolgten Temperaturabsenkung wieder aufzuwärmen. Dies kann in relativ kurzer Zeitspanne geschehen, so daß das bisher zeitraubende und aufwendige Entleeren des Gerätes und das zeitraubende Aufwärmen der Geräteteile vor Beginn der erneuten Inbetriebnahme mittels Brenner oder dgl. entfailen kann.

Durch die Anordnung des Rückschlagventils zwischen dem Meßzähler und dem Austrittsstutzen wird weiterhin dafür gesorgt, daß das auch in der sich an den Meßzähler anschließenden Austrittsleitung befindliche Gut erwärmt bleibt und bei jedem Dosiervorgang die gleich? Viskosität zeigt. Hierdurch sowie durch entsprechende Betätigung des Rückschlagventils nach jedem Dosiervorgang wird sichergestellt, daß die aus dem Gerät nachfließende Menge im Anschluß an den Dosier-Vorgang stets gleich bleibt und somit eine wesentlich bessere Vergleichmäßigung der Dosierung erreicht wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Zulaufstutzen für das Gut im Kopfraum des Gehäuses des Gerätes einmündet und doppelwandig ausgebildet ist und der Mantelraum mit dem Gehäuseinneren in offener Verbindung steht, und wenn der Meßzähler sowie der Auslaufstutzen für die Masse im unteren Bereich des Gehäuses angeordnet sind sowie das Zulaufrohr für die Thermoflüssigkeit im Bereich des Austrittsstu'.zens bz'w. des Rückschlagventils und das Ablaufrohr in dem Mantelraum des Zulaufstutzens ausmünden.

Durch die vorgenannte Anordnung erreicht man, daß eine Durchströmung des Gehäuseinneren etwa im Gegenstrom zu der zu dosierenden Masse erfolgt und die Strömung der Thermoflüssigkeit im wesentlichen zunächst durch den Bodenbereich und von den nach oben in Richtung zum Kopfraum des Gehäuses erfolgt. Hierdurch wird verhindert, daß ein bleibendes Wärmegefälle im Gehäuseinneren auftritt und gleichzeitig dafür gesorgt, daß das austretende Gut auch nach längeren Pausen zwischen zwei Dosiervorgängen mit stets gleichbleibender Temperatur austritt.

Die Zeichnung gibt ein Ausführiingsbeispiel der Erfindung wieder. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäß ausgebildete Durchflußmeß- und Dosiergerät entlang der Schnittlinie !-!der Fig. 2,

F i g. 2 einen teilweisen Horizontalschnitt entlang der Schnittlinie H-Il sowie im oberen Teil dieser Figur einen versetzten Teilschnitt durch die Zu- und Rücklaufstutzen und

Fig.3 eine entlang der Mittellängslinie versetzte Schnittdarstellung, wobei der linke Teil der Figur einen Schnitt durch die Längsachse des Schaltventils und im rechten Teil der Figur einen Schnitt durch die Längsachse des Filters wiedergibt.

Das in den Figuren wiedergegebene Gerät weist im unteren Teil ein etwa im Querschnitt zylindrisch ausgebildetes Gehäuse I auf, an welches sich einseitig nach oben hin eindoinariigerTeil 1.7anschließt.

Das Gehäuse 1 einschl. des domartigen Teils la hosteht aus einer inneren Gehäusewandung 2, welche aus mehreren flüssigkeitsdicht miteinander verbundenen Teilen besteht, sowie aus einer im Abstand hiervon gehaltenen äußeren Wandung 3, die als nichttragende Wand ausgebildet ist. Der Zwischenraum zwischen den Gehäusewandungen 2 und 3 ist durch eine wärmeisolierende Schicht 4, beispielsweise durch einen wärmeisolierenden Schaumstoff, ausgefülit.

In dem von der inneren Gehäusewandung 2 umschlossenen Raum sind ein Filter 5 sowie ein Zweiwege-Ventil 6, ein Meßzahler 7 und ein Rückschlagventil 8 erkennbar.

Die vorgenannten Teile sind durch Verbindungsleitungen 9 bzw. 10 und 11 miteinander verbunden. Eintrittsseitig ist an dem Filter 5 ein Zulaufstutzen 12 vorgesehen, an dessen Ende eine Zulaufleitung für das zu dosierende Gut angeflanscht werden kann. Das Zweiwege-Ventil 6 ist mit seiner einen Kammer 6.7 über eine Verbindungsleitung 13 (siehe F i g. 3) mit einem Rücklaufstutzen 14 verbunden, an den eine Rücklaufleitung anflanschbar ist. An die andere Kammer 66des Zweiwe- -to ge-Ventilcs 6 ist die Verbindungsleitung 10 angeschlossen, welche zu dem rotierend antreibbaren Meßzähler führt. Dieser wird über eine aus der Fig. 3 ersichtliche Kupplungseinheit 15 von einem in den Figuren nicht wiedergegebenen steuerbaren Antriebsmotor betätigt.

Das Zweiwege-Ventil 6 ist mit einer insgesamt mit 16 bezeichneten Steuerungseinrichtung verbunden.

Das Rückschlagventil 8 ist zwischen dem Meßzähler 7 und dem Austrittsstutzen 16 für das abzugebende Dosiergut angeordnet und in einem seitlich vorspringenden Gehäuseteil 16 untergebracht.

Das Filter 5, das Zweiwege-Ventil 6, der Flüssigkeitsmeßzähler 7 und auch das Rückschlagventil 8 sind jeweils über Flansche 17,18,19 und 20 an dem Gehäuse so befestigt daß sie nach Lösen der Flansche entweder frei zugänglich bzw. aus dem Gehäuse herausnehmbar gehalten sind.

Der Zulaufstutzen 12 ist gemäß Fig.3 als doppelwandiges Mantelrohr ausgebildet, dessen Mantelraum 22 in offener Verbindung mit dem Inneren des Gehäuses 1 in Verbindung steht An dem Zulaufstutzen 12 ist ein mit einem Flansch versehener weiterer Stutzen 23 angeordnet, der in den Mantelraum 22 einmündet. Im Bereich des Auslaufsiutzcns 16 für das abzugebende dosierte Gtii isi gemäß Fig. 2 durch clic War-dung des t^ Gehäuseteil 16 ein weiterer Stutzen 24 vorgesehen, der im Inneren des Gehäuses I, und zwar in Nähe des Bodens Ic ausmündet und an seinem freien äußeren Ende einen Anschlußflansch aufweist.

Der Stutzen 24 dient zur Zuführung von Thcrmoflüssigkeit, insbesondere Thcrmoöl. welches zunächst in Richtung des Bodens Ic strömt und von dort aus durch das Innere des Gehäuses I nach oben in Richtung /um Mantelraum 22 des Eintrittsstutzens 12 für die zu dosierende Masse. Von dort aus gelangt die Thcrmoflüssigkeit durch den Austrittsstutzen 23 in eine Rücklauflcitung.

Durch die in Umlaufströmung gehaltene Thcrmoflüssigkeit werden sämtliche im Gehäuseinneren des Dosier- und Meßgerätes angeordneten Elemente auf einer entsprechend hohen Temperatur gehalten, oder nach Zwischenabkühlungen auf eine entsprechend hohe Temperatur gebracht, so daß auch nach vorübergehenden Betriebspausen oder längeren Betriebsunterbrechungen während der Nachtstunden oder über die Wochenenden eine Entleerung des Gerätes von der /u do-Masse nicht cfordcrl'ch "·'. Außerdem wird

die zu dosierende Masse stets auf der gleichen Temperatur gehalten, so daß eine exakte Dosierung ohne einen nennenswerten Nachlauf der Masse nach Beendigung des Dosiervorganges erzielt wird.

Für die Befüllung und Entleerung des Gehäuses mit Thermoflüssigkeit ist im Boden Ic des Gehäuses ein nach außen führendes, endseitig verschließbares Ablaßrohr 25 und in dem Gehäuseteil la ein verschließbares Entlüftur Jsrohr 26 vorgesehen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Durchflußmeß- und Dosiergerät, welches mit einer von einer Thermoflüssigkeii durchströmten Heizeinrichtung versehen ist. für Bitumen oder andere im kalten Zustand hochviskose Massen mit einem Filter, an das ein Zulaufstutzen für das zu dosierende Gut angeschlossen ist und das austrittsseitig mit einem Zweiwege-Schaltventil verbunden ist. dessen eine Abströmseite zu einem Rücklaufstutzen und dessen andere Abströmseite zu einem Flüssigkeitsmeßzähler führt, an weichen sich ein Austrittsstutzen für das dosierte Gut anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Meßzäh-Ifcr und dem Austrittsstutzen (16) ein Rückschlagventil (8) angeordnet ist, und daß das Gerät einschließlich des Filters (5), des Schaltventiles (6), des Meßzählers (7) sowie des Rückschlagventiles (8) in einem flüssisjkeitsdichten Gehäuse (1) mit einer wärmeisolieremk:n Ummantelung (4) zur Umströmung durch die durch eine Zu- und Ablaufrohrleitung (24, 23) zu- bzw. abgeführte Thermoflüssigkeit angeordnet sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulaufstutzen (12) für das zu dosierende Gut im Kopfraum des Gehäuses (1) einmündet und doppelwandig ausgebildet ist und der Mantelraum (22) mit dem Gehäuseinneren in offener Verbindung steht, daß der Meßzähler (7) und Auslaufstutzen (16) für das Gut im unteren Bereich des Gehäuses angeordnet sind, und daß das Zulaufrohr (24) für die Thermoflüssigkeit im Ecreich -^es Auslaufstutzens (16) für das zu dosierende Gut ode! im Bereich des Rückschlagventiles (8) und das . .blaufrohr (23) in dem Mantelraum (22) des Zulaufstutzens ausmündet.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (5), das Schaltventil (6), der Meßzähler (7) sowie das dem Austrittsstutzen (16) des Gutes vorgeordnetc Rückschlagventil (8) über Flansche (17 bis 20) an dem Gehäuse gehalten und aus dem Gehäuse entnehmbar bzw. nach Lösen der Flansche von außen frei zugänglich sind.