DE4200760C2 - Maschine zur Herstellung und Aufbereitung von Asphaltaggregaten für Straßendecken - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zur Herstellung und Aufbereitung von Asphaltaggregaten für Straßendecken gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Straßenasphaltiermaschinen zur Herstellung von Asphalt­ gemischen für Straßendecken sind allgemein bekannt. Asphaltstraßendecken, gewöhnlich als Schwarzdecken be­ kannt, werden hergestellt, indem Asphalt mit Sand und Kies gemischt und das Gemisch auf eine Temperatur von etwa 300°F erhitzt wird. Asphalt ist das schwarze Mate­ rial, welches das Aggregat zusammenbindet. Asphalt ist ein Derivat aus Rohöl zusammen mit den bekannteren Kohlenwasserstoffen von Benzin, Petroleum und Heizöl. Bei der für die Herstellung von Asphaltstraßendecken erforderlichen Temperatur von 250°F bis 350°F ist der Asphalt eine zähflüssige Flüssigkeit, welche das Aggre­ gat und den Sand ummantelt und nach der Abkühlung das Aggregat und den Sand zusammenbindet, um eine zähe, verschleißfeste Straßendecke, die als Schwarzdecke bekannt ist, zu bilden.

Asphaltisches Straßendeckenmaterial kann auch ganz oder teilweise aus recycelten Materialien gefertigt werden. Die recycelte Schwarzdecke, die auch als Recycled Asphalt Pavement oder "RAP" bekannt ist, wird in kleine, kurze, dicke Stücke zerbrochen und erhitzt. Wenn infolge von Alterung der recycelten Asphaltstraßendecke wichtige Bestandteile, die sogenannten flüchtigen Stoffe, aus dem Asphalt entfernt worden sind, so können diese durch Leichtasphaltstoffe oder durch regenerierende Fluidsub­ stanzen, welche ein Gemisch aus leichteren Kohlenwasser­ stoffen enthalten, ersetzt werden, um den zulässigen Pro­ zentsatz von Asphalt im Gemisch zu erhalten.

Das Erhitzen von recyceltem Asphalt stellt ein Problem dar, wenn es sich um die Konstruktion einer Anlage zur Herstellung von asphaltischen Straßendecken handelt. Das wiedergebrauchte Asphaltstraßendeckenmaterial muß erhitzt werden, um die Schwarzdecke aufzuweichen und zu schmelzen, so daß sie bearbeitbar wird, um zu ermöglichen, daß sie zur Erzielung der gewünschten Norm, abgeändert werden kann. Wird jedoch der Asphalt während des Erhitzungsvorgangs hohen Temperaturen ausgesetzt, wie z. B. einer direkten Flamme, dann verkohlt der Asphalt. Die Verkohlung des Asphalts ist unerwünscht, da dadurch Rauch und verun­ reinigte Abgase erzeugt werden und das Vermögen des Asphalts, das Aggregat zusammenzukleben, herabgesetzt wird.

Zum Zwecke einer raschen Erhitzung von großen Mengen der Straßendeckenasphaltzusammensetzungen werden bei den heutigen Maschinen hohe Temperaturen angewendet, um eine rasche Erhitzung des Asphaltsge­ misches für die Straßendecken zu bewirken. Die Anwendung hoher Temperaturen führt jedoch zu den unerwünschten Ergebnissen: Asphaltverkohlung bzw. Rauchentwicklung. Die heutigen Trommelheizer können aber ohne Verwendung hoher Temperaturen - wobei die dabei entstehenden Pro­ bleme in Kauf genommen werden müssen - nicht die er­ forderlichen großen Mengen von Asphaltgemischen für die Herstellung von Straßendecken liefern.

Ein weiteres Problem, das bei Verwendung der Trommel­ mischer nach dem Stand der Technik entsteht, besteht da­ rin, daß es kein richtiges thermisches Wirkungsgradver­ hältnis gibt. Bei manchen herkömmlichen Konstruktionen der asphaltischen Trommelmischer ist nämlich die die Anlage verlassende Luft heißer als das Fertigasphalt­ straßendeckenmaterial, woraus eine beträchtliche Wärme­ menge zusammen mit den Auspuffgasen entweicht.

Die Konstruktion der herkömmlichen Trommelmischer ge­ stattet es nicht, daß sie ohne weiteres isoliert werden, um den Verlust von Wärme aus der asphaltverarbeitenden Anlage zu verhindern.

In der US-PS 2 703 704 wird eine Straßenasphaltiermaschine zur Her­ stellung von "Asphaltaggregaten" für Straßendecken beschrieben, die eine zylindrische Trommel, die einen Materialeinlaß an einem Ende der Trommel und einen Materialauslaß an dem entgegengesetzten Ende der Trommel aufweist, eine Heizkammer und eine Wärmequelle auf­ weist, die innerhalb der Heizkammer angeordnet ist, und die ge­ eignet ist, die Trommel zu erhitzen und die erhitzte Abgase er­ zeugt, wobei die erhitzten Abgase und das Material die Trommel im Gegenstromverfahren durchlaufen. Nachteilig bei dieser Anordnung ist, daß das Material durch eine Art Schnecke durch die Trommel getrieben wird, so daß sich das Material im wesentlichen am Boden der Trommel befindet und die Abgase der Wärmequelle, bedingt durch ihre Temperatur, die Trommel im oberen Bereich durchlaufen, so daß der Wärmeaustausch zwischen dem Material und den heißen Abgasen trotz des Gegenstromverfahren schlecht ist. Weiterhin ist nachteilig, daß die Straßenasphaltiermaschine nicht zur Verwendung von recycelten Asphalt ausgelegt ist, sondern nur zum Einsatz von sogenanntem Rohaggregat bestimmt ist. Weiterhin würde eine Ver­ wendung von der recycelten Schwarzdecke, die aufgrund ihrer Herkunft mit einem entsechenden Wassergehalt versehen ist, dazu führen, daß ein Großteil der aufgewendeten Energie in die Verdampfungswärme des Wassers flöße, so daß von einer positiven, im Sinne einer günstigen Energiebilanz bei der bekannten Straßenasphaltierma­ schine nicht geredet werden kann. Weiterhin ist bei der bekannten Straßenasphaltiermaschine nachteilig, daß die Abgase der Wärmequelle quasi ungereinigt in die Umgebung entweichen, was weder im Sinne einer Energiebilanz noch einer Verminderung der Umweltbelastung günstig ist. Der Einsatz von recycelte Schwarzdecke bei dieser Maschine würde daher weiter auch wegen der ungünstigen Wärmeüber­ tragung bei dem Gegenstromverfahren und dem erhöhten Energiebedarf aufgrund der Wasserverdampfung zu einer benötigten erhöhten Heiz­ leistung führen, welches wiederum dazu führt, daß das sich über­ wiegend am Boden der Trommel befindliche Material aufgrund der einfachen Anordnung des Heizelements dort stark erhitzt würde, was wiederum zu einer Verkokung führen würde und wiederum die Energiebilanz verschlechtert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ausgehend vom Stand der Technik einer Straßenasphaltiermaschine zu schaffen, die eine verbesserte Energiebilanz und eine geringe Umweltbelastung aufweist.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des neuen Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Straßenschwarzdeckenhersteller wird eine drehbare zylindrische Mischtrommel verwendet. Diese Trommel ist innerhalb einer Kammer angeordnet. Die Kammer ist durch eine Wand bzw. Trennplatte, durch welche die Trommel durchdringt, in zwei Abschnitte ge­ teilt. Der Vorder- oder Vorwärmabschnitt der Heiz­ kammer dient zur Vorwärmung des Materials, das in die Trommel zur Erhitzung eingeführt wird, und zur Rückge­ winnung der latenten Wärme aus dem Wasserdampf im Heiz­ kammerauspuff. Die zweite oder Heizkammer hat eine Vielzahl von Brennern, die unterhalb der Trommel und entlang der Trommelachse angeordnet sind. Diese Brenner sind durch Zonentrennflächen gegenüber angrenzenden Brenner teilweise getrennt. Die Zonentrennflächen erstrecken sich nicht vollständig um die sich drehende Trommel herum, sondern dienen eher zur Bildung von unter­ schiedlichen Heizzonen, die entlang des Bodens der Heizkammer in Abstand voneinander angeordnet sind. Die Brenner sind an einem Rahmen drehbar angeordnet, auf welchem die Heizkammer und die Trommel angeordnet sind. Die Brenner können drehbar sein, um den Winkel, unter welchem die Brennerflamme auf die Trommel einwirkt, zu ändern.

Die Trommel ist durch angeflanschte Rollen gestützt, welche auf dem Tragrahmen angeordnet sind. Der Trag­ rahmen kann Räder haben, so daß die Maschine gegebenenfalls bewegt werden kann.

Die Trommel wird durch eine Kreisumfangsantriebszahn­ trommel in Drehung versetzt, welche durch ein Getriebe- oder Transmissionszahntrommel angetrieben wird, die wiederum mit einem Regelgetriebe verbunden ist, welche durch einen Elektromotor angetrieben wird, der außerhalb der Heizkammer vorgesehen und von der Heizkammer thermisch isoliert ist.

Die Kammer hat ein Materialeinlaßende, das innerhalb des Vorder- oder Vorwärmabschnitts angeordnet ist. Das Aggregat oder die recycelte Asphaltstraßendecke wird durch ein Rohr zugeführt, das die Materialeinlaßend­ wand der Kammer durchdringt und in das Einlaßende der Trommel mündet. Das Zufuhr- oder Speiserohr steht mit einem Aufgabetrichter in Verbindung, wobei innerhalb des Aufgabetrichters ein drehbares Flügelverschlußele­ ment vorgesehen ist, das gestattet, daß Material in die Heizkammer in der Trommel eintritt, das jedoch das Entweichen von Gasen nicht gestattet. Ein innerhalb des Einlaßendes der sich drehenden Trommel angeordneter Sprühstab wird mit Asphalt aus einem Behälter beliefert, welcher mit Heißgasen innerhalb der Heizkammer erhitzt wird.

Die Trommel wird durch den Aufgabetrichter, das Flügel­ verschlußelement und das Speiserohr mit Rohaggregat und/oder recycelter Schwarzdecke beschickt. Je nach Zufuhr­ materialbedarf wird Asphalt von dem Sprühstab hinzuge­ fügt und das Aggregat befeuchtet. Hubelemente innerhalb der Drehtrommel heben und mischen den Asphalt und das Aggregat, während weitere Hubelemente das Aggregat in Abteilungen bringen, die entlang der Achse der Trommel vorgesehen sind. Diese Abteilungen sind durch Quadrant­ platten gebildet, welche den Zentralbereich der Trommel in vier gleiche Quadranten unterteilen. Die Quadrant­ platten haben Schüttschlitze, welche es dem Material er­ möglichen, von einem Quadrant in einen anderen zu kommen. Die Hubelemente erstrecken sich entlang der Trommel und heben und senken das Material innerhalb der Quadranten. Das asphaltische Material verläßt die Quadranten vor dem Ende der Trommel. Das asphaltische Material tritt in einen Endmischabschnitt der Trommel ein, wo ein regene­ rierender Sprühstab zusätzlichen Bitumen und/oder zu­ sätzliche Regenerationsmittel dem Gemisch zuführen kann. Feststehende Entladeelemente, die innerhalb des Ausgangs der Trommel angeordnet sind, entladen das asphaltische Material und lassen es in eine Rinne fallen, die von der Atmosphäre durch eine Türe mit federbelastetem Schnapp­ riegel abgeschlossen ist. Die Entladeelemente sind an einem Tragring angeordnet und erstrecken sich um eine kreisförmige Öffnung herum im Hinterteil der Trommel. Zwischen den Entladeelementen erstreckt sich ein offener Bereich, worin Mikrowellen oder Schallstrahlen hoher Stärke zum Innenraum der Trommel gesendet werden können.

Der Außenumfang der Trommel ist mit Rippen bedeckt. Die Rippen können eckig und becherförmig sein, um die Gase innerhalb der Heizkammer zu mischen und sie zum Hinter­ bereich der Heizkammer zu treiben sowie um die flüchti­ gen Stoffe vom Oberteil der Heizkammer zu den darunter angeordneten Brennern zu bringen.

Heiße Verbrennungsgase werden aus den Brennern durch die Rippen induziert, um zum Ende der Heizkammer zu strömen, wobei sie durch einen Ablenker von hinten in das Entladeende der Trommel abgelenkt werden. Die Gase strömen in einer zur Richtung des sich durch die Trommel bewegenden Aggregats entgegengesetzten Richtung und tauschen Wärme mit dem asphaltischen Aggregat aus. Die Gase beseitigen die Feuchtigkeit von dem asphalti­ schen Aggregat, wobei das Materialbeschickungsende der Trommel in die Vorwärmungs- oder Kondensationszone der Kammer mündet, worin die feuchtigkeitbeladenen Gase auf der Trommeloberfläche und den Rippen kondensie­ ren und somit die Trommel erhitzen und mitgeführte Teilchen auswaschen. Die Kondensation und die mitge­ führten Teilchen werden von dem Vorwärmabschnitt der Kammer durch eine Schnecke beseitigt, der in einem Trog innerhalb des Bodens der Vorwärmkammer angeordnet ist. Flüchtige Gase, die sich zum Oberteil der Vorwärmkammer erheben können, werden zu dem Brenner, der zur Vorwärm­ kammer am nächsten liegt, abgeleitet, worin sie dann nachverbrannt werden.

Die Abgase verlassen die Vorwärmkammer durch Auspuff­ öffnungen und treten in flache Stapelgaswäschereinheiten ein, die entlang der Seiten der Heizkammer angeordnet sind. Die flachen Stapelgaswäschereinheiten oder Skrubber haben eine Seite neben der Heizkammer und eine zur Heizkammer entgegengesetzt angeordnete Seite. Sie haben eine Oberplatte, die zur Atmosphäre offen ist, eine untere Platte und zwei Stirnplatten. Die Seite neben der Heizkammer hat ein Loch, das mit den Abgasöffnungen im Vorwärmende der Kammer in Verbindung steht. Die flachen Stapelskrubber haben einen Speicherraum, der durch die bodenseitigen und unteren Abschnitte der oben erwähnten Seite neben der Heizkammer, der entgegenge­ setzten Seite und der Stirnseiten des flachen Stapels gebildet ist. Der Speicherraum hat einen Auslaß, der zwischen der erwähnten Seite neben der Heizkammer und der entgegengesetzt angeordneten Seite in Abstand von­ einander vorgesehen ist, wobei der Speicherraumauslaß Löcher für die gleichmäßige Abgasströmung der Heiz­ kammergase in den flachen Stapel aufweist.

Der Oberteil des flachen Stapels ist zur Evakuierung der Heizkammergase zur Atmosphäre offen. Innerhalb der Öffnung am Oberteil des flachen Stapels ist ein Skrubber­ sprühstab vorgesehen, der zwischen den Enden des flachen Stapels aufgehängt ist und Wasser auf die aus dem Speicherraum kommenden und hinaufströmenden Gase sprüht. Wasser aus dem Sprühstab durchdringt den Raum herunter und strömt in den Speicherraum und dann heraus entlang des Bodenteils des flachen Stapels und in einen Wasser­ sumpf hinein, aus welchem es dann in einen Skrubber­ wasserbehälter hineingepumpt wird.

Der Skrubberwasserbehälter hat eine obere, eine untere Wand und eine Seitenwand. Die Seitenwand hat eine Asphaltreinigungsöffnung, die von dem Oberteil des Be­ hälters in Abstand angeordnet ist, sowie eine Teilchen­ reinigungsöffnung, die vom Unterteil des Behälters in Abstand angeordnet ist. Der Behälter hat einen Wasch­ wassereinlaß, der mit einer Pumpe verbunden ist, die mit dem Sumpf in Verbindung steht, wobei der Einlaß von dem Bodenteil und von dem Oberteil in Abstand ange­ ordnet ist.

Der Behälter hat einen Wasserauslaß, der zwischen dem Wassereinlaß und der Teilchenreinigungsöffnung in Abstand angeordnet ist. Der Behälter hat einen Schwimmersensor, der in Abstand von dem Oberteil des Behälters oberhalb der Asphaltreinigungsöffnung zum Meßfühlen des Flüssig­ keitsspiegels innerhalb des Behälters angeordnet ist. Das Wasser strömt aus dem Skrubberwasserbehälter durch den Auslaß zu einer zweiten Pumpe, welche Wasser dem Sprüh­ stab zuführt. Die Auslaßpumpe liefert auch Wasser einem Bewässerungsstab, der entlang des Oberteils der Skrubberstapelseite, die zur Heizkammer entgegengesetzt liegt, vorgesehen ist. Die Strömung des Wassers zum Verdampferbewässerungsstab wird durch ein Solenoid ge­ steuert, das wiederum durch einen Schwimmersensor ge­ steuert wird, der das Öffnen des Solenoidventils zum Bewässerungsstab herbeiführt, wenn der Schwimmersensor einen Wasserüberschuß im Skrubberwasserbehälter fest­ stellt. Wasser strömt von dem Bewässerungsstab herunter entlang der Außenseite des flachen Stapels und wird dann verdampft. Das nicht vedampfte Wasser wird in einem Trog am Boden der entgegengesetzten Seite des flachen Stapels gesammelt, worauf es aus dem Trog in den Sumpf strömt, wo es zum Wiederumlauf gebracht wird.

Die erfindungsgemäße Maschine kann an ihrem Vorderende durch eine Zugvorrichtung an einen Traktor angehängt werden, wobei sie vorne und hinten mit hydraulischen Zylindern versehen ist, welche der Funktion einer Einstellung des Winkels der Heiztrommel während des Schleppens der Maschine auf der Straßendeckenoberfläche dienen. Wenn die Maschine stationär eingesetzt wird, steuert eine vordere Hebevorrichtung, die wiederum durch einen hydraulischen Zylinder gesteuert wird, den Neigungs­ winkel der Maschine und der Trommel.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden eingehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dargestellt; darin zeigt

Fig. 1A eine Seitenaufrißansicht, teilweise im Quer­ schnitt, des Vorderabschnittes der erfindungsge­ mäßen Straßenasphaltiermaschine;

Fig. 1B eine Seitenaufrißansicht, teilweise wegge­ schnitten, des mittleren Abschnittes der er­ findungsgemäßen Straßenasphaltiermaschine;

Fig. 1C eine Seitenaufrißansicht, teilweise wegge­ schnitten, des hinteren Abschnitts der erfin­ dungsgemäßen Straßenasphaltiermaschine;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, teilweise wegge­ schnitten, der zylindrischen Trommel der Maschine nach den Fig. 1B-1C;

Fig. 3 eine perspektivische Querschnittsansicht der Straßenasphaltiermaschine nach der Fig. 1A entlang der Schnittlinie 3-3;

Fig. 4 eine teilweise schematische isometrische An­ sicht, teilweise weggeschnitten, der erfindungs­ gemäßen Einrichtung einer flachen Stapelskrubber­ anordnung;

Fig. 5 eine perspektivische Querschnittsansicht der Straßenasphaltiermaschine nach der Fig. 1A entlang der Schnittlinie 5-5;

Fig. 6 eine vordere perspektivische Ansicht einer Rippe, die auf dem erfindungsgemäßen Trommelmischer vorgesehen werden kann; und

Fig. 7 eine Seitenaufrißansicht, teilweise wegge­ schnitten, der erfindungsgemäßen Straßenasphaltier­ maschine unter Zusammenfassung der Fig. 1A, 1B und 1C.

Nachfolgend wird eine erfindungsgemäße bevorzugte Aus­ führungsform beschrieben. Unter Bezugnahme insbesondere auf die Fig. 1A-7, worin sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente beziehen, zeigen die Fig. 1A, 1B und 1C, welche bei einer Zusammenfassung die Maschine 10, so wie sie in der Fig. 7 dargestellt ist, zeigen können, eine Straßenasphaltiermaschine. Wie am besten aus den Fig. 1A-1C ersichtlich, weist die Straßenasphaltierma­ schine 10 einen Trommelmischer 11 auf, der innerhalb einer Heizkammer 12 angeordnet ist. Die Trommel 11 hat ein Kreisumfangsband 13, wie in der Fig. 1A gezeigt, das auf Flanschrollen 14 läuft, die an einem längeren Rahmen 17 angeordnet sind. Die Trommel 11 wird durch einen Motor 15 in Drehung versetzt, welcher ein Getriebe 16 mit mechanischer Kraft versieht, das wiederum eine Transmissionszahnradkette 18 antreibt, die mit der Antriebszahnradkette 19 in Eingriff steht. Die Antriebs­ zahnradkette 19 ist auf dem Außenbereich 20 der Trommel 11 kreisumfangsmäßig angebracht.

Die Trommel 11 hat ein Materialeinlaßende 21, wie am besten aus den Fig. 1A, 2 und 3 ersichtlich. Das Ein­ laßende 21 hat eine vordere Stirnplatte 23, welche eine kreisförmige Öffnung 24 aufweist, durch welche das Aggregat oder das recycelte Asphaltmaterial (die re­ cycelte Schwarzdecke) 25 in die Trommel 11 eintreten kann. Das Aggregat oder die recycelte Schwarzdecke 25 wird dem Trommeleinlaßende 21 der Trommel 11 durch ein Speiserohr 27 zugeführt, welche mit einem Aufgabetrich­ ter 28 durch eine Öffnung 29 in der Stirnwand 31 der Heizkammer 12 in Verbindung steht.

Ein Flügelverschlußelement 32 ist zwischen dem Aufgabe­ trichter 28 und dem Speiserohr 27 vorgesehen, um ein Entweichen von Gasen aus der Heizkammer 12 durch das Speiserohr 27 zu verhindern.

Rohaggregat oder recycelte Schwarzdecke 25 wird in den Trommelmischer 11 innerhalb der Heizkammer 12 eingeführt, wo das Aggregat und die Schwarzdecke erhitzt und zum Bilden einer Asphaltstraßendecke gemischt werden können.

Das Material wird auf herkömmliche Weise in den Aufgabe­ trichter 28 durch eine Fördereinrichtung, einen Schnecken­ bohrer oder dgl. (die nicht gezeigt sind) eingeführt, wobei ein konstanter Materialstrom 25 zur Verarbeitung durch die Straßenasphaltiermaschine 10 zugeführt wird.

Verbrennungsgase strömen durch die Trommel 11 und ver­ lassen die Trommel 11 durch einen Kreisring 30, der zwischen der Stirnplatte 23 und dem Speiserohr 27 vor­ gesehen ist, wobei der Kreisring 30 für die Abgase der unblockierte Teil der Öffnung 24 ist.

Innerhalb der Trommel 11 sind in Abstand voneinander Hubelemente 33 angeordnet. Die Hubelemente 33, welche einen L-förmigen Querschnitt haben, wie in der Fig. 3 gezeigt, dienen zum Schöpfen von Material 25 aus dem Boden 35 der Trommel 11 und zum Heben des Materials 25 zum Oberteil 36 der Trommel 11, wo es dann kaskadenartig herunterfallen kann und einen Schleier aus luftgetra­ genem Material 37 bildet, wie aus der Fig. 5 ersichtlich. Durch den Vorgang der Bildung eines Schleiers aus asphalitschem Material 37 wird das Material 25 gemischt und den Verbrennungsgasen ausgesetzt (wie durch die Pfeile 38 in der Fig. 1A gezeigt), die durch die Trommel 11 strömen.

Der Zentralbereich der Trommel 11 ist durch Quadrant­ platten 39 halbiert, welche die Achse 40 der Trommel 11 überschneiden und die Trommel 11 in vier Abteilungen 42 unterteilen, wie aus den Fig. 2 und 5 ersichtlich. Am Vorderende 43 der Quadrantplatte 39 gem. der Fig. 2 sind Quadrantfüllelemente 45 angebracht. Die Quadrantfüllele­ mente 45 füllen die Quadranten 42 mit asphaltischem Aggregat 25. Die Füllelemente 45 füllen die Quadrantab­ teilungen 42, indem sie Material 25 aus dem Boden 35 der Trommel schürfen und es auf die Quadrantplatten 39 richten. Die Vorderenden 43 der Quadranten 42 haben teil­ weise Verschlüsse oder Deckplatten 44, mit deren Hilfe das Material daran gehindert wird, aus den Quadranten 42 herauszufallen, nachdem das Material 25 durch die Füll­ elemente 45 in die Quadranten 42 gebracht worden ist.

Die Quadrantplatten 39 haben Schüttschlitze 46 und 47, welche die Quadrantplatten 39 durchdringen und die Be­ wegung des asphaltischen Materials 25 von einem Quadrant 42 in einen anderen ermöglichen. Diese Schüttschlitze sind vorzugsweise versetzt angeordnet, um das Mischen und Erhitzen des Materials 25 zu verbessern. Am Hinter­ ende 48 der Quadrantplatten 39 strömt das asphaltische Material 25 in ein Endmischsegment 49 der Trommel 11, wie am besten aus der Fig. 1C ersichtlich. Das asphaltische Material 25 wird aus dem Endmischsegment 49 durch eine Reihe von Entladeelementen 51 entladen. Die Entlade­ elemente 51 sind an einem Tragring 52 angebracht, der die Entladeelemente 51 in einer Öffnung 53 in der Stirn­ platte 55 hält, die das Hinterende 56 der Trommel be­ deckt.

Die Entladeelemente 51 laden das asphaltische Material 25 in eine Ausladeschüttrinne 57 aus, die durch eine Türe 59 mit federbelastetem Schnappriegel abgeschlossen ist.

Die Heizkammer 12, welche die Trommel 11 umgibt, ent­ hält eine thermische Isolierung 60, um die Wärme inner­ halb der Kammer 12 aufzuspeichern. Die Isolierung 60 ist im Innenraum 61 der oberen Enden 63 und der vorderen Enden 64 sowie der hinteren Enden 65 der Heizkammer an­ geordnet, wie in den Fig. 1A, 1B und 1C gezeigt. Obwohl in den Fig. 1A bis 1C nicht gezeigt, sind alle Seiten der Heizkammer 12 isoliert, wie in den Fig. 3 und 5 dargestellt.

Der Außenumfang 20 der Trommel 11 hat eine Vielzahl von Rippen 68, die vorzugsweise napfförmig sind, wie in der Fig. 6 gezeigt, obwohl sie hier klarheitshalber als einfache Rechtecke in den Fig. 1A, 1B, 1C und 7 dar­ gestellt sind, und die zum Bewegen der Gase innerhalb der Kammer 12 dienen. Die Rippen 68 sind vorzugsweise winke­ lig, wie in der Fig. 6 gezeigt, um somit die Gase durch­ zuwirbeln und sie in Richtung auf den Hinterbereich 65 der Heizkammer 12 zu treiben. Wenn die Rippen winke­ lig sind, dann wirken sie als Turbinenschaufelräder und treiben die Verbrennungsgase in Richtung auf den Hinter­ bereich 65 der Heizkammer 12.

Die Heizkammer 12 ist durch eine Trennplatte 72 geteilt, wie in der Fig. 1A gezeigt. Die Trennplatte 72 trennt annähernd das vordere Eindrittel 73 der Heizkammer 12 von den restlichen Zweidritteln 74 der Heizkammer 12. Innerhalb der hinteren Zweidrittel 74 der Kammer 12 ist eine Vielzahl von Brennern 75 vorgesehen, die entlang der Achse der Trommel 40 in Abstand voneinander angeord­ net sind, wie aus den Fig. 1B und 1C ersichtlich. Die Brenner 75 sind an Befestigungsteilen 77 drehbar gela­ gert, wobei die Achse der Drehung der Brenner parallel zur Achse der Trommel 40 verläuft. Die Brenner 75 können durch einen Adreßsteuermechanismus 78 gedreht werden, der in der Fig. 1B gezeigt ist, und zwar mittels eines (nicht gezeigten) mechanischen Hebelwerkes, das die Brenner 75 in Drehung versetzt. Durch die Drehung der Brenner 75 wird die Brennerflamme aus der Stellung, in welcher sie senkrecht auf die Trommeloberfläche 20 einwirkt, in eine Stellung bewegt, die in einem Winkel liegt, der fast tangential zur Oberfläche der Trommel 20 verläuft.

Die Brenner 75 werden mit Brennstoff durch die Brennstoff­ zuleitungen 76 versorgt. Die Brenner 15 können durch ein (nicht gezeigtes) Ventil impulsmäßig ein- und aus­ geschaltet werden, das die Brennstoffzufuhr 76 für jeden Brenner 15 steuert. Ein Sensor 79 ist in der Nähe jedes Brenners 75 vorgesehen, um als Meßfühler festzu­ stellen, wann sich der Brenner 75 in dem eingeschalteten Zustand befindet. Die Brenner 75 sind durch Trennele­ mente 60 getrennt, welche zum Führen der Wärme aus einem einzelnen Brenner 75 zu einer einzelnen Heizzone 124 dienen. Der Boden 81 in der Nähe der Brenner 75 ist vorzugsweise reflektierend, um die Wärmeableitung zur Trommel 11 zu verbessern. Durch (nicht gezeigte) Kraft­ stromleitungen wird das (nicht gezeigte) Brennergebläse angetrieben, um Luft zur Verbrennung mit dem Brenner­ brennstoff zuzuführen.

An den Seitenflächen der Heizkammer 82 gem. der Fig. 3 sind flache Stapelskrubbereinheiten 84 vorgesehen, die hier weiter unten eingehend beschrieben werden.

Die Heizkammer 12 mit dem darin angeordneten Trommel­ mischer 11 ist auf einem transportierbaren Rahmen 17 angeordnet, welcher mit Rädern 86 versehen ist, so daß er hinter einem (nicht gezeigten) Traktor geschleppt werden kann.

Wenn die Straßenasphaltiermaschine 10 durch eine Zug­ maschine gezogen wird, so ist sie durch eine Zugvorrich­ tung an der Zugmaschine angehängt, wobei eine Hubein­ richtung 87 gem. der Fig. 1A zusammen mit einer Hubein­ richtung auf der Hinterseite der Straßenasphaltierma­ schine, wie mit 85 in der Fig. 1C gezeigt, zur Steuerung des Neigungswinkels des transportierbaren Rahmens 17 unter Berücksichtigung der Neigung der Achse 40 der Trommel 11 dient. Die Trommel 11 ist normalerweise von dem Materialeinlaßende 21 zum Materialauslaßende 56 zur Erleichterung der Materialbewegung durch die Trommel geneigt. Die Neigung für eine 50 Fuß-Trommel wird an­ nähernd 6 Zoll von der Horizontalen vom Einlaßende 21 bis zum Auslaßende 56 betragen. Die Trommel wird auch zum Kompensieren der Schrägen der Straßendeckenoberflä­ che geneigt, über welcher die Straßenasphaltiermaschine 10 bewegt wird.

Die Straßenasphaltiermaschine 10 kann auch stationär eingesetzt werden, wobei dann die Hubeinrichtungen 88 gem. den Fig. 1A und 1C im Zusammenhang mit einem hydraulischen Zylinder 89 an der Trommelmischervordersei­ te das Heben der Straßenasphaltiermaschine 10 steuern.

Am Rahmen 17 in dem vorderen Eindrittel 73 der Kammer 12 ist in einer Vertiefung 90 ein Schneckenbohrer 92 zum Entfernen von Wasser und Kleinteilchen aus dem Vorderab­ schnitt 31 der Heizkammer 12 angeordnet.

Am transportierbaren Rahmen 17 ist auch ein Skrubber­ wassertank 93 gem. der Fig. 3 vorgesehen, der einen Teil der Abgasskrubbereinrichtung 84 bildet, die weiter unten zu beschreiben sein wird.

Am Hinterende 65 der Heizkammer 12 ist ein Mikrowellen­ leiter 172 zur Bestrahlung des asphaltischen Aggregats durch den Hinterbereich der Trommel 53 angeordnet. Am Hinterbereich 65 der Heizkammer ist auch eine Schall­ quelle 96 zur Bestrahlung des Hinterabschnitts der Trommel 53 mit Schallenergie zur Herbeiführung einer Reinigung der Trommel und zur Verbesserung der Wärme­ ableitung innerhalb der Trommel 11 vorgesehen. Am Hin­ terende ist auch eine Ultraschallbestrahlungsantenne 94 zur Bestrahlung des Trommelinnenraumes zur Verbesserung der Wärmeableitung innerhalb der Trommel 11 vorgesehen.

Am Oberteil 63 der Kammer 12 über dem Hinterteil 65 ist ein Asphalttank 97 gem. der Fig. 1C vorgesehen, der den Oberteil 63 der Heizkammer 12 durchdringt und von dem Innenraum der Heizkammer 12 durch ein Trennelement 98 zur Steuerung der Menge der Wärme aus der Kammer 12 für den Asphalttank 97 getrennt ist. Der Asphalttank 97 hat einen (nicht gezeigten) zusätzlichen Heizer zur Erhitzung des Asphalts beim Anlauf der Straßenasphaltier­ maschine 10. Der Asphalttank 97 steht mit einem Asphalt­ sprühstab 100 in Verbindung, der im Einlaßende der Trommel 11 angeordnet ist. Der Asphalttank 97 kann als Tank zum Versprühen von regenerierenden Flüssigkeiten verwendet werden, wobei er dann zur Zufuhr von Material durch den Regenerationssprühstab 108 dient, der im Trommelende 56 angeordnet ist.

Am Oberabschnitt der Heizkammer 63 ist auch ein Halon­ gasbehälter 102 gem. der Fig. 1A angeordnet, der mit dem Innenraumvorderabschnitt 73 der Heizkammer in Verbindung steht. Das Halongas 101 kann zum Innenraum der Kammer 73 mit Hilfe eines selbsttätigen oder von Hand betätigten (nicht gezeigten) Ventils zum Löschen von Feuer inner­ halb der Straßenasphaltiermaschine 10 gerichtet werden. Innerhalb des Vorderabschnitts 73 der Heizkammer ge­ fangene flüchtige Stoffe sind höchstwahrscheinlich die Feuerquelle, so daß der Halongasbehälter 102 deshalb über diesem Abschnitt 73 der Kammer 12 angeordnet ist.

Im Abstand voneinander angeordnet sind entlang des Ober­ bereichs 63 der Heizkammer 12 mehrere Strahlungswärme­ detektoren 101 und ebenso die Heizkammer 12 durchdrin­ gende Thermoelemente 104, die entlang der Trommelachse gem. der Fig. 1B im Abstand voneinander angeordnet sind, vorgesehen. Die Strahlungswärmesensoren 103 dienen zum Meßfühlen der Temperatur des Trommelaußenumfangs 20 unterhalb des Sensors 103. Die Thermoelemente 104 dienen zum Meßfühlen der Temperatur der Verbrennungsgase inner­ halb der Heizkammer 12.

Zum Zwecke der besseren Veranschaulichung der Art und Weise der Funktionierung der Straßenasphaltiermaschine 10 zur Erzielung der erfindungsgemäßen Vorteile werden nun der Wärmeaustauschvorgang und das Strömen von Material und Gasen durch die Asphaltiermaschine 10 nachfolgend erläutert.

Mit der Asphaltanlage 10 gem. der Fig. 7 wird eine ra­ sche Erhitzung einer großen Menge von Rohaggregat und/oder von recycelter Schwarzdecke ohne sie hohen Temperaturen auszusetzen erzielt und zwar durch die neuheitliche Verwendung eines Konduktiv-, Strahlungs- und Gegenströmungswärmeaustausches zur Wärmeableitung von den Brennern 75 zum asphaltischen Material 25.

Genauso wichtig wie der Vorgang der Wärmeableitung ist auch die Steuerbarkeit zur Verhinderung einer Über­ hitzung irgendeines Teils der Trommel 11. Die Wärme wird in Zonenbrennern 75 erzeugt, die durch Trennelemente 80 getrennt sind, welche einzelne Heizzonen 124 bilden. Die Brenner oder Wärmequellen 75 können in Abhängigkeit von der durch den Strahlungswärmesensor 103, der zum Messen der Temperatur des Trommelaußenumfanges 67 dient, ge­ messenen Temperatur impulsmäßig ein- und ausgeschaltet werden. Die Brenner 75 werden durch (nicht gezeigte) Gebläsevorrichtungen, die auf der Unterseite des Trag­ rahmens 17 vorgesehen sein können, mit Verbrennungsluft versorgt. Die Flamme aus den Brennern 75 beaufschlagt und erhitzt die Trommeloberfläche 20 und die Rippen 68 durch Strahlungs- und Konvektionswärmeableitung. Die heißen Verbrennungsgase sind gewissermaßen durch die Trenn- oder Prallelemente 80 in einer einzelnen Zone gebunden.

Die heißen Gase steigen zum Oberteil der Heizkammer 12 und erhitzen die Trommel 11 entlang ihres ganzen Kreis­ umfanges. Die am Außenumfang der Trommel 20 angeordneten Rippen 68 dienen einer Anzahl von Zwecken bei dem Wärme­ ableitungsvorgang. Sie absorbieren die Wärme indirekt von den Verbrennungsgasen und direkt von der Flamme des Brenners 75 während der Drehung der Rippen durch die Flamme des Brenners 75 hindurch. Die Rippen führen Wärme zur Trommeloberfläche ab, woraus die Wärme zum Innenraum der Trommel und in die Hubelemente 33 sowie zu den Quadrantplatten 39, welche dann Wärme durch Konduktion und Strahlung zu den asphaltischen Aggregatmaterialien 25 leiten, die sich durch die Trommel 11 bewegen, weiter geleitet wird.

Durch die Verwendung der Rückleitung aus dem Trommel­ temperatursensor 103 und dem Heizkammerzonensensor 104 können die Brenner 75 impulsmäßig ein- und ausgeschaltet und kann deren Gesichtswinkel zur Erzielung einer gleich­ mäßigen Temperatur um den Kreisumfang der Trommel 11 herum und innerhalb jeder Heizzone 74 eingestellt werden. Diese Steuerung jeder Zone bedeutet, daß die Wärmeab­ leitung für jede Art von durch die Trommel 11 verarbeite­ tem Asphaltmaterial ohne jegliche Gefahr einer Überhitzung des Materials 25 optimal gestaltet werden kann.

Die in den Fig. 1A-1C und 7 gezeigten Rippen dienen nicht nur zur Zufuhr von Wärme in die Trommel 11 und zum Durch­ wirbeln der Gase innerhalb einer Heizzone 12, sondern auch - da sie vorzugsweise zur Achse 40 der Trommel 11 geneigt angeordnet sind - zum Treiben der Gase in Rich­ tung auf den Hinterbereich der Heizkammer 65.

Die Rippen haben vorzugsweise Napf- oder Muldenausbildung 71 gem. der Fig. 6 und dienen zum Schöpfen von flüchtigen Stoffen, unverbrannten Kohlenwasserstoffen und erhitzten Gasen aus dem Oberteil der Heizkammer 12, welche dann heruntergeleitet werden, wo sie durch die Brenner 75 vollständig verbrannt werden können. Die Rippen dienen auch zum Ableiten von Wärme aus der erhitzten Luft zur Kühlzone. Die Rippen 68 sind vorzugsweise entlang einer Linie 69, die parallel zur Trommelachse verläuft, ange­ ordnet, wobei sie geneigt gemacht werden, indem sie entlang einer Linie 70 gebogen werden.

Die Heizkammer 12 kann zum Verbrennen eines gewissen Teils von pelletisiertem Abfall Anwendung finden, woraus sich die Vorteile von herabgesetzten Brennstoffkosten und einer wirksamen Abfallbeseitigung ergeben. Im Fall, in welchem der Abfall verbrannt wird, ist die Verwendung von napfförmigen Rippen für die Nachverbrennung der Verbrennungsprodukte des Abfalls besonders wichtig.

Während sich das asphaltische Material 25 durch die Trommel 11 bewegt, steigt seine Temperatur von dem Einlaßende 21 zum Auslaßende 56. Die durch den Brenner 75 erzeugten heißen Verbrennungsgase, welche durch den Luftdruck und die Rippen 68 bewegt werden, bewegen sich zum Hinterabschnitt der Trommel, wo sie durch einen hinteren Ablenker 110 auf der Innenseite der Rückseite der Heizkammer 65 abgelenkt werden und in den hinteren Bereich der Trommel 11 durch eine Öffnung 53 zwischen den in der Fig. 1C gezeigten Entladeelementen eintreten.

Die hintere Heizzone 74 der Heizkammer 12 ist vom vor­ deren Vorwärmabschnitt 73 durch das in der Fig. 1A ge­ zeigte Trennelement 72 getrennt, das die Gasströmung zwischen den Abteilungen der Heizkammer 12 verhindert. Der hintere Heizabschnitt 74 ist von der Atmosphäre am Asphaltaggregataustritt durch die Verschlußtüre 59 mit federbelastetem Schnappriegel gem. der Fig. 1C abge­ dichtet, so daß die durch die Gebläseelemente geliefer­ te Verbrennungsluft und die durch den Heizer 75 er­ zeugten Verbrennungsgase keine andere Möglichkeit haben, aus der Heizkammer 12 zu entweichen, als ausnahmsweise durch das hintere Auslaßende der Trommel 11. Dank dem Konvektionszug und den als Turbinenschaufel wirkenden geneigten Rippen 68 ist der Druck im Heizabschnitt 74 niedriger als im Vorwärmabschnitt 73, so daß die Trenn­ elemente 72 nicht abgedichtet sein müssen. Etwaiges Aus­ lecken wird ohne Wärmeverlust in die Heizzone 74 gerich­ tet sein.

Bei der erfindungsgemäßen Straßenasphaltiermaschine 10 wird die Gegenströmung der erhitzten Verbrennungsgase verwendet, wobei sich das asphaltische Material durch den Trommelmischer 11 bewegt, um eine hochwirksame Er­ hitzung des asphaltischen Materials zu erzielen.

Der oben beschriebene Wärmeableitungsvorgang ist durch die Anwesenheit von Feuchtigkeit oder Wasser im Rohaggre­ gat oder im recycelten Schwarzdeckenmaterial weiter kom­ pliziert. Während sich das Rohaggregat oder die recycel­ te Schwarzdecke 25 durch die Trommel 11 bewegt, wird das darin enthaltene Wasser verdampft und aus der Trommel 11 als Wasserdampf entfernt. Das Verdampfen von einem Pfund Wasser benötigt annähernd so viel Wärme, wie es nötig ist, acht Pfund Asphaltmaterial auf eine Ausgangstempe­ ratur von 300°F zu erhitzen. Da das zugeführte Material 25 gelegentlich eine Wassermenge entsprechend einem Achtel der Materialbeschickung enthalten kann, ist die Bedeutung der Wiedergewinnung eines gewissen Teils der zum Trocknen des Materials verwendeten Wärme offensicht­ lich.

Bei der Straßenasphaltiermaschine 10 wird eine abgeteilte Heizkammer verwendet, die eine in der Fig. 1A gezeigte vordere Vorwärmzone 73 hat, welche durch ein Trennele­ ment 72 von der Heizzone 74 getrennt ist, welche die Brenner 75 enthält. Diese Vorder- oder Vorwärmzone 73 ermöglicht die Kondensation des Wasserdampfes, der in den Abgasen am Vorderabschnitt 112 der Trommel 11 ent­ halten ist. Durch die Kondensation des Wasserdampfes auf der Außenseite der Trommel 11 wird Wärme auf das Aggregat 25 abgeleitet, ohne es zu befeuchten. Die Vor­ wärmzone 73 dient auch zur Beseitigung von kleinen Teil­ chen aus den Abgasen, wobei der Kondensationswasser­ dampf oft Tröpfchen gem. der Fig. 3 um die Staubteilchen bildet, die dann durch die Schwerkraft zum Boden 113 der Vorwärmzone 73 geführt werden, wo ein in einer Vertiefung 90 vorgesehener Schneckenbohrer 92 das Wasser und den Staub oder die Feinteilchen aus der Vor­ wärmzone 73 der Heizkammer 12 beseitigt. Die kühlen Abgase entweichen dann durch die Auspufföffnungen 115, die einen Raum haben, der in etwa dem Raum des Trommel­ abgaskreisrings 30 entspricht. Die Abgase strömen durch Öffnungen 115, die in der Anlage tief vorgesehen sind, damit nur die kühlsten Abgase austreten und in die flachen gestapelten Skrubber 84 eintreten können, welche entlang der Seiten 82 der Heizkammer 12 angeord­ net sind.

Um die Menge der zu den flachen Stapelskrubbern 84 strömenden und in die Atmosphäre entweichenden flüch­ tigen Stoffe zu reduzieren, steht ein in der Fig. 1A gezeigtes und am Oberteil 118 des Vorwärmabschnittes 73 angeordnetes Aufnahmerohr 117 mit einem in den Fig. 1A und 5 gezeigten Gebläse 119 in Verbindung, das die sich am Oberteil 118 der Vorwärmzone 73 gesammelten flüchti­ gen Stoffe beseitigt. Das Gebläse 119, welches, falls es in Verbindung mit Abgasen eingesetzt würde, zur Verwen­ dung in Explosivatmosphären bemessen sein würde, führt die leichten Kohlenwasserstoffdämpfe aus dem Oberteil 118 der Kondensationszone 73 zum ersten Brenner 121 und zwar mittels eines Rohres 120. Die Kohlenwasser­ stoffdämpfe werden in der Heizkammer 12 verbrannt.

Im Betriebszustand der Anlage strömt das Material durch die Straßenasphaltiermaschine 10, wobei das asphalti­ sche Straßendeckenmaterial in einem Vorgang hergestellt wird, der mit dem in der Fig. 1A gezeigten Aufgabe­ trichter 28 beginnt, welcher das Material aus einem (nicht gezeigten) Förderer oder Schnecken empfängt, der einen konstanten Strom von Rohasphalt, recycelter Straßenschwarzdecke oder von einem Gemisch dieser beiden zum Aufgabetrichter 28 fördert. Der Aufgabetrichter 28, der durch ein Stützelement gestützt ist, hat einen Flügelverschluß 32, der als eine Drehtüre fungiert, die es dem Material gestattet, durch das Speiserohr 27 herunterzuströmen, ohne jedoch ein Entweichen der Ver­ brennungsgase zu erlauben. Das am besten in der Fig. 3 gezeigte Speiserohr 27 bringt das Material in das Einlaßende 21 der Trommel 11, wo das Material durch die Hubelemente 33 gemischt und durch die austretenden Verbrennungsgase erhitzt wird. Falls das Material Rohaggregat enthält, so wird Asphalt aus dem in der Fig. 1C gezeigten Asphalttank 97 mittels eines inner­ halb des Trommelendes 21 angeordneten Sprühstabes 100 zugefügt. Bei den Straßenasphaltiermaschinen nach dem Stand der Technik wird Asphalt zugefügt, nachdem das Aggregat erhitzt worden ist, um ein Schmoren zu ver­ hindern, wogegen infolge der gesteuerten Niedertempe­ raturerhitzung bei der erfindungsgemäßen Straßenasphal­ tiermaschine 10 der Asphalt vor der Erhitzung des Aggregats zugefügt werden kann. Dies hat den Vorteil, daß der Asphalt die Rippen beeinflussen kann, die normalerweise mit dem Aggregat 25 in Verbindung stehen, um somit die Menge des Staubs zu reduzieren, der in den entweichenden Verbrennungsgasen luftgetragen wird, wie in der Fig. 1A mit Pfeilen 38 gezeigt.

Der Vorderabschnitt 112 der Trommel 11 zwischen der Stirnplatte 23 und dem Vorderende 43 der Quadrantplatten 39 bildet eine Vormischzone, worin Aggregat 25 mit Asphalt aus einem Sprühstab 100 gemischt wird. Der Vorderabschnitt 112 der Trommel 11 hat keine Quadrant­ platten 39, um Spielraum für das Speiserohr 27 und den Sprühstab 100 zu ermöglichen. Die anströmende recycelte Asphaltschwarzdecke oder das Aggregat 25 wird durch ein Speiserohr 27 auf den Boden 35 eines Vorderabschnittes 112 der Trommel 11 gebracht. Von dem Boden der Trommel wird das Material 25 durch die Hubelemente 33 gehoben, welche das Material 25 mischen und das Material in Richtung auf die in den Fig. 1A und 2 gezeigten Quadrantfüllelemente 45 treiben. Während der Drehung der Trommel 11 schöpfen die Quadrantfüllelemente 45 Material 25 aus dem Boden 35 der Trommel 11 und bringen es in die Quadrantabteilungen 42. Durch die Quadrant­ plattenabdeckelemente 44 wird das Material daran gehin­ dert, daß es, nachdem es auf die Quadrantplatten 39 abgeladen wurde, in den Vorderabschnitt 112 der Trommel 11 zurückfällt.

Die Zugabe von Asphalt zum Aggregat dient auch zum Schmieren des Aggregats, wodurch der Trommelverschleiß herabgesetzt wird, wobei auch weniger Feinteilchen in der Trommel beim Misch- und Erhitzungsvorgang erzeugt werden. Falls das Material, das verarbeitet wird, eine hundertprozentig recycelte Schwarzdecke darstellt, so kann die recycelte Asphaltstraßendecke mit einem rege­ nerierenden Mittel behandelt werden, das mit der recycelten Schwarzdecke am besten im Heißzustand ge­ mischt wird. Daher wird im Fall einer hundertprozentig recycelten Schwarzdecke der Asphalt in solchen Mengen am Einlaßende 21 zugefügt, welche dem Mischprogramm entsprechen.

Während das Aggregat 25 im Trommeleinlaßende 21 gemischt und durch die Füllelemente 45 in die Trommelquadranten 39 abgeladen wird, wird das Material mit Heißluft und mit Wärme aus dem Kondensationswasser auf der Außenseite des Vorderabschnittes der Trommel 112 in der Kondensa­ tionszone 73 vorgewärmt, die den Vorderabschnitt 112 der Trommel 11 erhitzt, wie am besten aus der Fig. 1A er­ sichtlich. Die Wärme wird dann durch die Innenober­ fläche der Trommel 11 abgeleitet, welche zusammen mit den Hubelementen 33 und den Quadrantplatten 39 Wärme zum Aggregat 25 ableitet.

Die am besten in den Fig. 3 und 5 gezeigten Hubelemente 33 transportieren das Asphaltaggregatmaterial 25 zum Oberbereich der Trommel, von wo es unter der Schwer­ kraft kaskadenartig herunterfällt und einen Schleier aus luftgetragenem Material 37 bildet. Auf diese Art und Weise legt das asphaltische Aggregat einen großen Oberflächenbereich dar, auf welchem die gegenströmenden Verbrennungsgase mit dem Aggregat Wärme austauschen wer­ den, während sich die Verbrennungsgase durch die Trommel 11 bewegen.

Die am besten in der Fig. 2 gezeigten erfindungsgemäßen Quadrantplatten beinhalten den Vorteil, daß es möglich ist, mehr Material durch den Kontakt mit den Verbrennungs­ gasen während des Strömens durch die Trommel zu erhitzen. Die Quadrantabteilungen 42 fungieren als vier Trommel in einem und hindern überschüssiges Material daran, sich im Bodenbereich 35 der Trommel 11 zu sammeln. Die Quadrantplatten 39 versteifen die Trommel 11. Sie stützen Material aus dem Boden der Trommel ab, wie in der Fig. 3 gezeigt, und balancieren die Trommellast. Die Quadrantplatten 39 reduzieren die Energie, die zum Drehen der Trommel erforderlich ist, da der Schwerpunkt der beladenen Trommel näher zur Drehachse bewegt wird; daher ist weniger Energie zum Drehen der Trommel erfor­ derlich. Die Quadrantplatten 39 haben versetzte winke­ lige Tropfschlitze 47 und axiale Tropfschlitze 46, wie in der Fig. 2 gezeigt, welche es dem asphaltischen Ma­ terial ermöglichen, von einem Quadrant in einen anderen zu strömen, wobei ein gleichmäßiges Mischen und ein Gleichgewicht des Materials zwischen den Quadranten gewährleistet ist. Das Versetzen der Tropfschlitze hindert das Material daran, sich zu schnell von einem Quadrant zu einem anderen zu bewegen.

Am Ende der Quadrantplatten 48 bewegt sich das Material in den Endmischabschnitt 49 der Trommel 11, wie am besten aus der Fig. 1C ersichtlich. Innerhalb des End­ mischabschnitts 49 ist ein Sprühstab 108 für Regenerie­ rungsflüssigkeit vorgesehen. Der Sprühstab 108 steht mit dem Tank 97 in Verbindung. Regenerierungsflüssigkeit oder Asphalt wird der erhitzten recycelten Schwarzdecke zugefügt, um die flüchtigen Stoffe zu ersetzen, welche durch die Alterung der recycelten Straßenschwarzdecke verlorengegangen sein könnten.

Das Material im Endmischabschnitt 49 der Trommel 11 kann mit Mikrowellenenergie aus den Mikrowellenleitern 172 gem. der Fig. 1C bestrahlt werden. Der Asphalt ist für Mikrowellen weitgehend durchlässig, wobei der größte Teil der Mikrowellenenergie im Aggregat absor­ biert wird, wo die restlichen flüchtigen Stoffe ver­ dampft und aus den Poren des Aggregats ausgetrieben werden können. Dadurch kann der Asphalt in das Aggregat zurückgesiebt werden, wodurch eine stärkere Bindung zwischen dem Aggregat und dem Asphalt gebildet wird. Falls Mikrowellenenergie verwendet wird, muß sie aus einer Quelle 171 geliefert werden, welche ein separates Fahrzeug erfordert und zum Trommelinnenraum durch einen Wellenleiter 172 oder durch mehrere Wellenleiter ge­ leitet werden kann, die am Hinterende der Heizkammer 12 angeordnet sind.

Hochenergieschall, der von einer Schallquelle 96 und einer Ultraschallerzeugungsantenne 94 geliefert wird, unterwirft das asphaltische Aggregat den Schallwellen, die variable Druckwellen in den Verbrennungsgasen sind. Diese Druckwellen können die Wärmeableitung aus den Verbrennungsgasen zum Aggregat verbessern. Die Schall­ energie kann auch Teile der Trommel zum Vibrieren oder Oszillieren stimulieren, so daß jegliche Ansammlung von Asphalt und Feinteilchen verhindert wird, die an der Trommel kleben, und so daß die Trommel gereinigt wird.

Das asphaltische Material, das verbessert, gemischt, erhitzt, regeneriert und womöglich auch mit Mikrowellen bestrahlt worden ist, wird von der Rückseite der Trommel 56 durch mehrere Entladeelemente 51 abgeladen, die an einem Stützring 52 befestigt und innerhalb des Endes 56 der Trommel gem. der Fig. 1C angeordnet sind. Die Entladeelemente sind fest an der Trommel angebracht und drehen sich zusammen mit der Trommel, wodurch Asphaltaggregat durch die Entladeelemente 51 trans­ portiert wird. Die Hubelemente 33 heben auch das As­ phaltmaterial und lassen es auf die Entladeelemente fallen. Das Material auf den Entladeelementen 51 gleitet aus der Trommel 11 und fällt in die Fallrinne 57 und an der federbelasteten Verschlußtüre 59 vorbei. Die Verschlußtüre 59 verhindert ein Entweichen von Gasen, gestattet aber, daß das asphaltische Aggregatmaterial 25 auf das Straßenbett fällt, wo es abgenommen und von einem Asphaltpflasterer verwendet werden kann. Das Ma­ terial kann alternativ auf einen (nicht gezeigten) Förderer gebracht und durch den Förderer zu einer Straßenasphaltiermaschine transportiert werden. Wird nun die Straßenasphaltiermaschine 10 stationär eingesetzt, so wird dann das Material 25 durch einen Förderer oder Schneckenbohrer zu einem Aufgabetrichter transportiert, in welchem das Material aufgelagert wird, bis es zur Straßenbaustelle für Asphaltierarbeiten transportiert werden kann.

Bei der Straßenasphaltiermaschine 10 wird eine gesteuerte Luftströmung und gesteuerte Strömung von Verbrennungsgasen durch die Anlage verwendet, um die Doppelvorteile einer hohen thermischen Wirksamkeit und niedriger Emissionen von Atmosphärenverunreinigungen zu erzielen.

Die Luftströmung, wie oben beschrieben, wird durch Verschlußelemente 32, 59 gesteuert oder begrenzt, um die Verbrennungsgase daran zu hindern, anders als durch das Strömen durch die Trommel 11 hindurch aus der Straßenasphaltiermaschine 10 auszutreten. Die Ver­ brennungs- oder Auspuffgase können nur durch die Trommel hindurch strömen, wobei die Trommel einen Auspuffdurch­ laß für die Gase bildet. Dieser Durchlaß zwingt die Gase, von dem Materialauslaßende 56 zum Materialeinlaßende 21 zu strömen, wodurch sich ergibt, daß die Verbrennungs­ gase gegen die Strömung des asphaltischen Aggregats 25 strömen.

Die Luft tritt in die Heizkammern 12 durch (nicht ge­ zeigte) Lufteinlaßöffnungen ein, die am Boden des Fahr­ zeugrahmens 17 vorgesehen sind. Die Luft wird durch einen Regler über den (nicht gezeigten) Lufteinlaß­ öffnungen in ihrer Strömung geregelt, so daß die Luft nur in einer Richtung in die Heizkammer 12 strömen kann. Die Luft strömt dann zu einem Gebläse, welches die Luft den Verbrennern oder Heizern 75 zuführt, wo die Luft mit dem Brennstoff gemischt und verbrannt wird. Jeder beliebige, leicht verbrennbare Brennstoff kann verwen­ det werden, wie z. B. Heizöl Nr. 2, Propan, Kohlenstaub oder Naturgas. Die Auswahl der Brennstoffe hängt von den Brennstoffkosten und davon ab, ob die Straßenas­ phaltiermaschine 10 als fahrbar oder stationär einge­ setzt wird, wobei Heizöl der bevorzugte Brennstoff für fahrbare Anlagen und Erdgas bei vielen Stationärein­ sätzen kostengünstig ist.

Die Luft und die Verbrennungsprodukte treten in die in der Fig. 1B gezeigten Trennzonen 124, welche durch die Trennelemente 80 gebildet sind, welche entlang der Achse 40 der Trommel 11 in der Heizzone 74 der Kammer 12 im Abstand voneinander angeordnet sind. Die am Außenumfang 20 der Trommel 11 angeordneten Rippen 68 oberhalb jeder Heizzone 124 umwälzen die Verbrennungsgase zur Erzielung einer gleichmäßigen Erhitzung um den Kreisumfang der Trommel 11 herum. Da die Brenner impulsmäßig gesteuert werden können, um die Wärme in jeder Zone 124 zu steuern, unterliegen das Volumen und die Temperatur der Ver­ brennungsgase entlang der Achse 40 der Trommel 11 in Richtung auf das Trommelende 56 einer Steuerung. Die Heizzonen 124 und die Zonenheizer 75 gestatten die Steuerung des Temperatur- und Geschwindigkeitsprofils der Verbrennungsgase während deren Bewegung in Richtung auf das Trommelende 56. Die Steuerung des Temperatur- und Geschwindigkeitsprofils der Gase innerhalb der Heiz­ kammer 12 ermöglichen eine optimale Wärmeableitung unter gleichzeitiger Verhinderung einer Überhitzung des as­ phaltischen Materials 25. Die Rippen 68 können z. B. durch eine in der Fig. 6 gezeigte Biegungslinie 70 abgewinkelt sein, um die Gase in Richtung auf die Rückseite der Trommel 56 zu treiben. Sie können auch Schöpflöffel 71 gem. der Fig. 6 bilden, um die Gase vom Oberteil der Kammer 12 zu fangen und sie zu den Brennern 75 zu leiten, wo sie nachverbrannt werden können. Sobald die Verbrennungs­ gase das Ende der Kammer 12 erreichen, wie in der Fig. 1C gezeigt, werden sie durch den Hinterablenker 110 abge­ lenkt und treten in die Öffnung 53 auf der Rückseite der Trommel 56 durch den Stützring 52 zwischen den Entlade­ elementen 51 ein.

Die in einer Richtung, die zur Richtung des asphaltischen Aggregats entgegengesetzt ist, strömenden Verbrennungsgase bringen das asphaltische Aggregat 25 in der Endmischzone 49 auf die Straßendeckenasphaltiertemperatur, annähernd auf 250° bis 350°F. Die Verbrennungsgase treten dann in das Hinterende 48 der Quadrantplatte 39 in Gegenströmung zum asphaltischen Material 25 ein, das von den Hubele­ menten 33 und durch die Durchlaßschlitze 46, 47 hindurch herunterströmt. Nachdem das Aggregat oder die recycelte Schwarzdecke kaskadenartig unter Bildung eines Schleiers durch die Abgase hindurchströmt, wird der große Ober­ flächenbereich des Aggregats den Verbrennungsgasen ausge­ setzt, wodurch eine rasche Wärmeableitung bewirkt wird. Diese Wärmeableitung kann durch die Verwendung von Schall­ wellen aus einer Schallquelle 96 und durch die Erzeugung von Ultraschallwellen, wie am besten aus der Fig. 1C ersichtlich, weiter verbessert werden, welch letzteren Druckwellen durch die Verbrennungsgase hindurch senden, die die Verbrennungsgasmoleküle gegen das Aggregat 25 drücken, worin die kinetische Energie, welche die ther­ mische Energie der Verbrennungsgasmoleküle ist, durch Kollision leichter auf das Aggregat 25 geleitet werden kann.

Nachdem die Verbrennungsgase entlang der Achse 40 der Trommel 11 herunterströmen, werden sie beginnen, in Gegenströmung zum asphaltischen Aggregat 25, zu strö­ men, das eine restliche Feuchtigkeit enthält. Die Ver­ brennungsgase werden im Vorgang der Verdampfung des im Asphaltaggregatzufuhrmaterial 25 enthaltenen Wassers die durch die Temperatur der Verbrennungsgase darge­ stellte Energie herabsetzen und die Energie der Ver­ brennungsgase in Form einer latenten Energie im entlang des Gasstromes strömenden Wasserdampfes erhöhen. Der Verbrennungsgasstrom kann auch unerwünschte Feinteilchen, die aus kleinen Teilchen des Aggregats und des Asphalts bestehen und die luftgetragen werden können, aufnehmen. Die Wasserdampf und unerwünsche Feinteilchen enthaltenden Abgase treten aus dem Trommeleinlaßende 21 durch den Trommelgasauslaß 30, wie durch die Pfeile 38 angedeutet, aus und treten in die in den Fig. 1A und 3 gezeigte Vorwärmzone 73 ein. Die mit Wasserdampf beladenen Ab­ gase bewirken eine rasche und wirkungsvolle Wärmeab­ leitung zu der Außenoberfläche 20 des Vorderabschnitts 112 der Trommel 11 und den entlang der Trommel innerhalb der Vorwärmzone 73 angeordneten Rippen 68.

Der Kondensationswasserdampf innerhalb der Kondensations­ zone 73 ergibt einen Reinigungsregen aus Wassertröpfchen 127, welche die Staubkörner zu einem Kern bilden, deren Oberfläche zum Einleiten der Kondensation dienen. Der Regen 127 bewirkt, daß Wasser und Staub auf den Boden 113 der Kondensationszone fallen, wo ein in einer Ver­ tiefung 90 vorgesehener Schneckenbohrer 92 das Wasser und die sich angesammelten Feinpartikel aus der Kon­ densationskammer 73 beseitigt.

Die Gase treten aus der Kondensationskammer 73 durch Austrittsöffnungen 15 aus, welche die Seiten der Kammer 12 durchdringen und mit den in der Fig. 3 ge­ zeigten flachen Stapelskrubbern in Verbindung stehen.

Aus der Austrittsöffnung 115 strömt das Gas, wie in der Fig. 4 gezeigt, in den Speicherraum 129 hinein, der am Boden des flachen Stapelskrubbers 84 angeordnet ist. Eine Abgasskrubbereinrichtung ist mit 130 in den Fig. 4 und 5 gezeigt. Die Abgase treten in den Speicherraum 129 ein, der die Abgase durch Auspufföffnungen 131 ver­ teilt. Der Speicherraum 129 und die Auspufföffnungen 131 sind so bemessen, daß Abgase in einer gleichmäßigen Verteilung durch den flachen Stapel 84 hindurch und aus dem Skrubberauspuff 163 strömen. Die Abgase werden durch einen Sprühstrom 134 aus Waschwasser 145 aus dem Skrubbersprühstab 135 gereinigt, der entlang des Skrubberauspuffteils 163 am Oberteil des flachen Stapels 84 vorgesehen ist.

Der Waschwassersprühstrom 134 strömt in Gegenströmung zu den Abgasen 133, wie in der Fig. 4 gezeigt, und nimmt Abgasteilchen mit. Das mit Pfeilen gezeigte Waschwasser, 138, strömt entlang des Bodens 137 des Speicherraumes 129 aus. Aus dem Speicherraum strömt das Wasser aus und in einen Sumpf 140 ein und wird durch eine Pumpe 141 ausgepumpt und strömt dann durch ein Absperrventil 139 hindurch und wird dann in den Skrubberwassertank 93 ein­ gespritzt. Die Einspritzdurchlaßöffnung 142 im Skrubber­ wassertank 93 durchdringt die Skrubberwassertankwand 144 annähernd in der Mitte des Tanks 93. Das Skrubberwasser im Tank 145 wird durch Aufschichtung der aus den Abga­ sen ausgewaschenen Verunreinigungen gereinigt. Schwere Mineralfeinteilchen 147 werden auf den Boden des Tanks abgesetzt, von wo sie durch die Feinteilchenreinigungs­ durchlaßöffnung 148 weggereinigt werden können. Die leichteren Asphaltteilchen 149 schwimmen hinauf zur Ober­ fläche des Skrubberwasser 145 im Waschwassertank 93, wo sie an einer Asphaltreinigungsstelle 151 weggereinigt werden können.

Die Waschwasserzufuhr 152 wird aus dem Boden des Tanks 93 zwischen der Waschwassereinspritzöffnung 148 und der Feinteilchenreinigungsdurchlaßöffnung 148 entnommen. Das Waschwasser, das durch das Absetzen im Tank 93 ab­ geklärt worden ist, strömt von der Waschwasserzufuhr­ stelle zur Waschwasserspeisepumpe 153, wie mit den Pfeilen 155 angedeutet. Wasser aus der Waschwasserspeise­ pumpe strömt zu einem Spalter 156 zum linken flachen Stapelskrubber 157 und zum rechten flachen Stapelskrubber 158 gem. den Fig. 3 und 5. Das Waschwasser strömt zum Sprühstab 135 innerhalb des Skrubberauspuffteils 133. Das Wasser strömt auch zu einem Tropfstab 160, der entlang der Außenseite 162 des flachen Stapelskrubbers 84 in der Nähe der Auspuffstelle 163 angeordnet ist. Die Strömung des Wassers in den Tropfstab 160 wird durch ein Solenoid 165 gesteuert, das wiederum durch ein Schwimmerventil 166 gesteuert wird, das innerhalb des Skrubberwassertanks 93 angeordnet ist. Kondensations­ strömungsmittel aus den Abgasen fügen konstant Volumen dem Tankwasser 145 zu. Der Schwimmersensor 166 ermittelt, wann der Skrubberwassertank 93 voll ist und betätigt das Solenoid 165, das es dem Wasser gestattet, aus der Waschwasserspeisepumpe 153 zum Tropfstab 160 zu strömen. Der Tropfstab 160 tropft Wasser entlang der Außenober­ fläche 162 des flachen Stapelskrubbers 84, wo es durch die durch die Außenwand 162 des Skrubbers strömende Wärme verdampft wird. Das nicht verdampfte Wasser wird in einen Trog 167 gesammelt und strömt dann durch eine Auslaß­ leitung 168 zu einem Sumpf 140, wo es zum Waschwasser­ tank 93 zurückgeleitet wird.

Die Flachstapelskrubbereinrichtung 130 der Straßenas­ phaltiermaschine 10 ergibt die Freigabe von Abgasen in die Atmosphäre, die von Asphaltkleinteilchen und Staub­ partikeln bereits gereinigt worden sind, so daß eine Umweltluftverschmutzung durch die Straßenasphaltierma­ schine 10 wesentlich reduziert ist. Darüber hinaus erfordert die erfindungsgemäße Straßenasphaltiermaschine 10 infolge der Form der mit der Heizkammer 12 inte­ grierten flachen Stapeleinrichtung nicht den Einsatz von sekundären Fahrzeugen oder Luftverschmutzungsüber­ wachungseinrichtungen für die Asphaltstraßendeckenar­ beiten. Dies ergibt weniger Kosten und vereinfacht die Verwendung von festen Bauarbeitssitzen der Straßenas­ phaltiermaschine 10. Beim mobilen Einsatz der Straßen­ asphaltiermaschine ist die Verwendung von integrierten flachen Stapeln zur Abgasreinigung insofern vorteilhaft, als eine kostengünstige und wirksame Verunreinigungs­ überwachung erzielbar ist, da dadurch, daß die flachen Stapel mit der Maschine integriert sind, die Notwendig­ keit eines Extrafahrzeuges des Straßenasphaltierzuges für die Kontrolle der Luftverschmutzung entfällt.

Mit der erfindungsgemäßen Straßenasphaltiermaschine 10 wird eine verbesserte thermische Wirksamkeit sowie eine Reduzierung der Abgasemissionen infolge der Einführung einer Kontrolle der vielen Variablen bei der Fertigung von Asphaltstraßendecken mit der Straßenasphaltierma­ schine 10 erzielt. Die einen Integralteil der Straßen­ asphaltiermaschine 10 bildenden Prozeßsteuerungs- und Sensorrückführungsmittel gestatten die Verwendung einer Computersteuereinrichtung, durch welche der Asphalt­ aggregatfertigungsvorgang für ein bestimmtes Speise­ material zur Erzielung des gewünschten Ausgangsprodukts mit verbesserter Gleichförmigkeit gegenüber den her­ kömmlichen Straßenasphaltiermaschinen optimal gestaltet wird. Viele Variablen können zur Erzielung einer besseren Prozeßsteuerung und somit einer verbesserten thermischen Wirksamkeit unter gleichzeitiger Herab­ setzung der Umweltverschmutzung auf ein Minimum ge­ steuert werden. Die Computersteuerung ermöglicht eine automatische Umgestaltung entsprechend den jeweiligen Änderungen der Anforderungen in Bezug auf Material und Materialbeschickung.

Der Winkel der Trommel kann durch den vorderen hydrauli­ schen Zylinder 89 in der Traktorzugvorrichtung 87 und durch die hintere hydraulische Hubvorrichtung 85 für mobilen Einsatz oder durch den vorderen hydraulischen Zylinder 89 und die Hubvorrichtungen 88 für stationären Einsatz gesteuert bzw. eingestellt werden. Die Neigung der Trommel und die Drehgeschwindigkeit der Trommel 11 sind die beiden Faktoren, welche die Geschwindigkeit bzw. das Maß der Bewegung des Materials durch die Trommel 1 hindurch steuern. Die Drehgeschwindigkeit wird durch das Getriebe 16 zwischen dem Antriebsmotor 15 und der Antriebszahnradkette 19 an der Trommel 11 gesteuert. Während der Drehung der Trommel 11 fangen die Hubelemente 33 das asphaltische Aggregat 25 und lassen es fallen, das dann kaskadenartig auf den Boden der Trommel 35 und auf Quadrantplatten 39 herunterfällt und dabei in Richtung auf die Rückseite der Trommel 53 verschoben wird.

Die ganze der Straßenasphaltiermaschine 10 zugeführte Wärme wird durch das impulsmäßige Ein- und Ausschalten der Zonenbrenner 75 gesteuert. Das Verhältnis, in wel­ chem die Wärme durch die Trommel und die Luft innerhalb der Kammer 12 geliefert wird, wird durch den Gesichts­ winkel der Brenner 75 gesteuert, welcher durch das Winkeladreßsteuersystem 78 gesteuert wird. Die Rück­ führung zur Steuerung der Temperatur der Trommel und der Temperatur der Gase innerhalb der Kammer 12 innerhalb einer bestimmten Heizzone wird durch die Trommelwärme­ sensoren 103 und durch den Kammersensor 104 gem. Fig. 1B gewährleistet. Die Sensoren 79 zum Ein- und Aus­ schalten der Flamme besorgen die Rückkopplung, mit welcher die Brenner impulsmäßig an das Steuersystem 106 angeschaltet und davon abgeschaltet werden. Der Asphalt­ austrittstemperatursensor 169 bestimmt die Temperatur des Aggregats, als es die Straßenasphaltiermaschine 10 verläßt. Die Austrittstemperatur des Asphaltaggregats wird zur Einstellung der Wärmezufuhr und/oder des Materialdurchsatzes 25 verwendet, um eine konstante Ausstoßmaterialtemperatur zu erzielen, welche vorzugs­ weise im Bereich von 250° bis 350°F liegt und welche vorzugsweise 375°F niemals übersteigt.

Die bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Straßenasphaltiermaschine 10 weist Thermalsensoren innerhalb des Asphalttanks 97 auf, welche die Trenn­ elemente 98 steuern, um den Asphalt oder die Regenera­ tionsflüssigkeiten bei den erwünschten Sprühtemperaturen zu halten. Die (nicht gezeigten) Regler an den Luft­ einlaßöffnungen der Gebläseelemente steuern den Luft­ druck und die Luftgeschwindigkeit innerhalb der Kammer 12. Da die Lufteinlaßelemente vorzugsweise durch elektri­ sche Betätigungsmittel betätigt werden, können sie auf die Materialzufuhrgeschwindigkeit und auf die der Straßenasphaltiermaschine 10 zugeführte Thermalenergie ansprechbar gemacht werden.

Da die Materialströmung der erfindungsgemäßen Straßen­ asphaltiermaschine einer Computersteuerung unterworfen werden kann, kann die Materialausstoßmenge bzw. -geschwindigkeit in Kurzzeitspannen zur Kompensierung von Unterbrechungen der Materialzufuhr zur Trommel 11 oder der Notwendigkeit der Verwendung einer größeren oder kleineren Menge des Asphaltpflastermaterials zur Fertigung der Straßendecke eingestellt werden.

Es ist wichtig zu bemerken, daß obwohl die Zonenheizer 75 reinen Brennstoff wie z. B. Öl oder Propan ver­ brennen, auch unreiner Brennstoff wie z. B. Abfall­ stückchen oder Kohle auf einem Feuerrost verbrannt wer­ den können, der entlang der Längstausdehnung der Trommel 11 vorgesehen ist. Darüber hinaus könnte unreiner Brenn­ stoff in einem oder mehreren Brennern, wie z. B. im zweiten und dritten Brenner, verbrannt werden, während in den restlichen Brennern reiner Brennstoff verbrannt wird. Wenn Festbrennstoffe, wie z. B. solche, die Reste wie z. B. Schlacke oder Asche hinterlassen, verwendet werden, soll der unreine Brennstoff durch einen Schneckenbohrer oder eine andere Vorrichtung zuge­ führt werden, um ein Entweichen von Heizkammergasen zu verhindern, wobei die Asche oder die Schlacke durch einen ähnlichen Mechanismus zu beseitigen sein werden.

Man kann auch einen einzigen großen Brenner unter Ver­ wendung von durch Regler gesteuerten Röhrenleitungen zur Erhitzung einzelner Zonen zum Einsatz bringen.

Hierbei ist zu bemerken, daß die flachen Stapelskrubber eher in Abhängigkeit von dem zu verarbeitenden Material und dem zu verbrennenden Brennstoff sowie von den Luftverschmutzungsverminderungsanforderungen in einer bestimmten Umgebung unbedingt erforderlich sein dürften. Die Emissionen aus der erfindungsgemäßen Straßenasphal­ tiermaschine sind sogar auch ohne der darin vorzu­ sehenden flachen Stapelskrubber gegenüber den her­ kömmlichen Straßenasphaltiermaschinen sowieso niedrig.

Hierbei ist ferner festzustellen, daß infolge der mit der Heizkammer 12 zusammenhängenden hohen Temperaturen die Elektromotoren, wie z. B. der Trommelmischerantriebsmotor 15, von der Heizkammer 12 thermisch isoliert sein müssen.

Es versteht sich, daß dann, wenn Quadrantplatten darge­ stellt und beschrieben wurden, die Anzahl der Abschnitte, in welche die Trommel geteilt ist, variieren kann, wobei jedoch vorzugsweise eine gerade Zahl zu wählen sein wird. Eine einzelne, die Trommel halbierende Platte würde beispielsweise eine gewisse vorteilhafte Wirkung durch die Steigerung der materiallasttragenden Fähigkeiten der Trommel zeigen, während die Verwendung von drei oder vier die Trommel teilenden Platten die Vorteile eines höheren Durchsatzes und einer geringeren Schwerpunktver­ setzung der erfindungsgemäßen Straßenasphaltiermaschine haben wird.

Obwohl die Brenner als kreisringförmig dargestellt wur­ den, kann jede Brennerbauart Anwendung finden. Die bevorzugten Brenner dürften jene sein, die einen großen Thermalausstoß haben und die verschwenkbar gelagert sein können, so daß der Winkel der Flammeneinwirkung ver­ stellbar ist.

Obwohl hier die Brenner als getrennt dargestellt und beschrieben wurden, könnte auch verständlicherweise ein einzelner Brenner mit einzelnen ein- und ausschalt­ baren Zonen Verwendung finden. Es sei ferner festge­ stellt, daß dann, wenn die Brenner als verschwenkbar gelagert dargestellt sind, sie zur Erzielung einer Straßenasphaltiermaschine mit den erfindungsgemäßen Vorteilen in einem festen Winkel angebracht sein können.

Es sei ferner bemerkt, daß ein einzelner, unterhalb der Trommeln axial gezündeter Brenner mit einer Reihe be­ weglicher Flammenablenker verwendet werden könnte, wodurch die erfindungsgemäßen Heizzonen erzeugt werden könnten.

Obwohl die Heizkammer als eine isolierte, die sich drehende Trommel umgebende Konstruktion beschrieben und dargestellt wurde, könnte sie aus einer Innenwand und einer Außenwand bestehen, welche einen schmalen, winke­ ligen Tank bilden, der die Heizzone umgibt und im Rund­ tank gelagertes Asphaltmaterial vorwärmen würde.

Infolge der Wirksamkeit der Wärmeableitung durch die Oberfläche der Trommel und vermittels der Rippen, würden in einem typischen Anwendungsfall mit einer 50 Fuß langen Trommel nur annähernd 30 Fuß der Trommel für die Wärmeableitung von den Brennern zur Heizzone 74 erforderlich sein, wobei annähernd 20 Fuß der Trommel als eine Vorwärmzone oder Kondensationszone 72 verwen­ det werden könnten, worin latente Wärme aus verdampfter Wasserfeuchtigkeit aus den Abgasen der Trommel wieder­ gewonnen werden kann.

Zum Zwecke der Wärmeableitung soll die Trommel aus wärmeleitendem Werkstoff hergestellt sein. Obwohl Alu­ minium oder Kupfer mit einer Auskleidung aus rostfreiem Stahl für die Konstruktion des Vorwärmtrommelabschnittes bevorzugt werden, werden nichtsdestoweniger diese Me­ talle nicht für die zweite Kammer oder für die Heiz­ kammertrommel bevorzugt, da durch eine zu rasche Wärme­ ableitung durch das Material das asphaltische Material innerhalb der Trommel Temperaturen von über 375° aus­ gesetzt sein würde und daher eine Verkohlung des As­ phalts erfolgen würde. Werkstoffe wie z. B. Stahl, der kostengünstig ist, und rostfreier Stahl, der nicht oxydiert, liegen im richtigen Bereich für thermale Leitfähigkeit, weil nämlich die Wärme infolge der Metall-Leitfähigkeit ohne weiteres aus den Rippen und den Brennern und der Kammerluft in den Innenraum der Trommel geleitet wird, jedoch nicht so rasch, daß der mit dem herzustellenden asphaltischen Aggregat zusammen­ hängende Asphalt überhitzt wird.

Da die Rippen 68 als thermisch leitende Leitungen zur Zuführung von Wärme zu dem Trommelaußenumfang 20 dienen, ist es wichtig, daß sie an die Trommel derart zu befesti­ gen sein werden, daß eine gute Thermalstrecke zwischen der Rippe und der Trommel gebildet wird. Dies kann durch eine feste Verbindung mit der Trommeloberfläche 20, wie z. B. durch die durch Hartlötung bzw. Schweißung erzeugte Verbindung und dgl. bewerkstelligt werden. Falls die Rippen an der Trommel mit Bolzen befestigt oder ver­ schweißt sind, kann eine gute thermische Leitfähigkeit durch die Verwendung von Siliziumschmierfett, das für Hochtemperaturanwendung geeignet ist, gewährleistet wer­ den.

Claims (23)

1. Maschine zur Herstellung und Aufbereitung von Asphaltaggregaten für Straßendecken, mit
einer zylindrischen Trommel (11), die einen Materialeinlaß (24) an einem Ende der Trom­ mel (11) und einen Materialauslaß (51) an dem entgegengesetzten Ende der Trommel (11) aufweist,
einer Heizkammer (12), die die Trommel (11) einschließlich des Materialauslaßendes (21) im wesentlichen umgibt, und
einer Wärmequelle (75), die innerhalb der Heizkammer (12) angeordnet und geeignet ist, erhitzte Gase zu erzeugen und den Trommelinhalt zu erhitzen,
wobei die Heizkammer (12) im wesentlichen abgedichtet ist, um ein Entweichen der erhitzten Gase zu verhindern, so daß im wesentlichen die ganzen erhitzten Gase durch die Trommel (11) strömen und durch den Materialeinlaß (24) der Trommel (11) entweichen, so daß das Durchlaufen von Material und erhitzten Gasen durch die Trommel (11) hindurch in einem Gegenstromver­ hältnis erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (11) um ihre Längsachse drehbar ist, und daß die Heizkammer (12) ein Trennelement (72) aufweist, das die die zylindrische Trommel (11) umgebende Heizkammer (12) in einen ersten (73) und in einen zweiten (74) Abschnitt teilt, wobei der erste Abschnitt (73) in der Nähe des Materialeinlaßendes (21) der zylindrischen Trommel (11) liegt und der zweite Abschnitt (74) min­ destens die Mehrheit der Axiallänge der Trommel (11) einschließlich des Materialauslaßendes (56) umfaßt und die Wärmequelle in Form von Brennern (75) innerhalb des zweiten Abschnitt (74) angeordnet ist, so daß die sich drehende Trommel (11) direkt erhitzt wird und außerdem die erhitzten Gase im Gegenstrom durch das Materialauslaßende und die Trommel (11) geführt werden.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Trommel entlang ihrer Achse durch zwei Platten geteilt ist, die durch die Achse des Zylinders verlaufen und ihn in vier gleiche Abschnitte teilen, wodurch die lasttragende Fähigkeit der Trommel erhöht und der von der Symme­ trieachse versetzte Schwerpunkt reduziert ist, wenn die Trommel mit asphaltischem Aggregat beladen ist.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Zylinderachse ver­ laufenden Platten Bereiche aufweisen, die Durchtritts­ schlitze haben, welche geeignet sind, das Durch­ laufen von Asphaltaggregatzusammensetzungen aus einem Abschnitt in einen anderen zu ermöglichen.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsschlitze in einer Platte von den Durchtrittsschlitzen in einer an­ grenzenden Platte versetzt angeordnet sind, wodurch das Durchlaufen von Material durch die zylindrische Trommel hindurch verlangsamt wird.

5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkammer eine Innenober­ fläche, eine Außenoberfläche und Isoliermaterial hat, das zwischen der Innenoberfläche und der Außen­ oberfläche vorgesehen ist.

6. Maschine nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch einen zur fahrzeugmäßigen Bewegung über einer Erdbodenoberfläche von Rädern getragenen Rahmen, der die Heizkammer und die darin drehbare zylindrische Trommel stützt.

7. Maschine nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch

• a) eine um den Außenkreisumfang der Trommel herum verlaufende Antriebszahnradkette,
• b) eine mit der Antriebszahnradkette in Eingriff stehende Transmissionszahnradkette, und durch
• c) einen Motor zum Antreiben der Antriebszahnradkette zum Drehen der Trommel.

8. Maschine nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch einen Sprühstab, der innerhalb der Trommel in der Nähe des Materialeinlaßendes der Trommel zum Zufügen von Material oder eines rege­ nerierenden Mittels dem Material angeordnet ist.

9. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle eine Vielzahl von Brennern aufweist, die auf der Heizkammer an­ geordnet und entlang der Kammer axial in Abstand voneinander vorgesehen sind, so daß die Brenner gegen die Trommel gerichtet sind, und daß die Brenner zur Steuerung der Menge der der Trommel zugeführten Wärme wahlweise betätigbar sind.

10. Maschine nach Anspruch 9, gekenn­ zeichnet durch eine Vielzahl von Trennplatten, die zwischen den Brennern in Abstand voneinander vorgesehen und axial entlang der Heizkammer in Ab­ stand voneinander an der Heizkammer befestigt sind, wobei sich die Trennplatten quer zur Achse der Trommel erstrecken und von dem Außenumfang der Trommel in Abstand angeordnet sind, so daß sie eine Vielzahl von Heizzonen innerhalb der Kammer zur Steuerung der Erhitzung der Trommel entlang ihrer Achse bilden.

11. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenner eine Flamme erzeugen können und am Rahmen drehbar gelagert sind, wobei die Drehachse parallel zur Achse der Trommel verläuft, und daß die Brenner gesteuert drehbar sind, um somit den Winkel der Einwirkung der Flammen auf die Trommel­ oberfläche zu ändern.

12. Maschine nach Anspruch 11, gekenn­ zeichnet durch

• a) einen Sensor zum Ein- und Ausschalten der Brenner,
• b) eine Vielzahl von indirektthermalmeßfühlenden Vorrichtungen, die in Abstand von der Achse der Heizkammer zur Überwachung der Temperatur der zylindrischen Trommel angeordnet sind,
• c) einen Temperatursensor, der in der Nähe des Ma­ terialauslasses angeordnet und geeignet ist, die Temperatur des die Heizkammer verlassenden asphaltischen Materials zu messen,
• d) einen Brennereinwirkungswinkelsensor zum Ermitteln des Winkels, unter welchem die Brenner an der Trommel gerichtet sind, und durch
• e) einen programmierbaren Regler, welcher Eingangs­ daten von den Indirekttrommelsensoren, dem Mate­ rialauslaßtemperatursensor, dem Sensor zum Ein- und Ausschalten der Brenner und dem Brennerein­ wirkungswinkelsensor empfängt und Ausgangsdaten zur Steuerung der Brenner und deren Einwirkungs­ winkels entsprechend einer programmierten Steuer­ logik zur Herstellung von asphaltischem Material im Bereich von 250° bis 350°F sendet.

13. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Trommel eine Vielzahl von Metallrippen aufweist, die an der Außenoberfläche der Trommel in Abstand voneinander befestigt sind, um Wärme in die Trommel zu leiten und um einen Durchwirbelungszustand innerhalb der Heizkammer aufrechtzuerhalten.

14. Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen in Bezug auf die Zylinderachse in einem spitzen Winkel angeordnet sind, um somit die Gase innerhalb der Heizkammer in Richtung auf den Gaseinlaß der sich drehenden Trommel zu leiten.

15. Maschine nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch

• a) ein Gebläse,
• b) eine Rohrleitung, die sich vom Oberteil des ersten Abschnitts der Heizkammer erstreckt und gegenüber dem Materialeinlaßende der Heizkammer angeordnet ist und sich weiter bis zum Gebläse erstreckt, und durch
• c) ein Rohr, das das Gebläse mit einem Brenner ver­ bindet, wobei das Gebläse Gase aus dem Oberbe­ reich des ersten Abschnittes in der Nähe des Materialeinlaßendes der Heizkammer zu mindestens einem Brenner zum Zwecke der Verbrennung bewegt.

16. Maschine nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch

• a) Teile des Heizkammerbodens innerhalb des ersten Abschnittes in der Nähe des Materialeinlaßendes der Heizkammer, welche eine Vertiefung im Heiz­ kammerboden zum Sammeln von Wasser und Fein­ teilchen bilden, und durch
• b) einen Schneckenförderer, der innerhalb der Ver­ tiefung drehbar angeordnet ist und mit dem Außenumfang der Straßenasphaltiermaschine in Verbindung steht und Feinteilchen und Ablauf­ wasser aus der Heizkammer entfernen kann.

17. Maschine nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch einen Aufgabetrichter, der am Ma­ terialeinlaßende der Heizkammer und der zylindri­ schen Trommel angeordnet ist, wobei der Aufgabe­ trichter einen Flügelverschluß hat, der einen Einweglauf der Materialien in die Heizkammer und in die zylindrische Trommel bildet und ein Entweichen von Gasen durch den Aufgabetrichter verhindert.

18. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkammer aus ausreichen­ dem Metall zusammengesetzt ist und ausreichende Abschirmungen um alle Öffnungen herum hat, um somit einen Mikrowellenschild zu bilden, und daß sie ferner einen Mikrowellenleiter aufweist, der auf der Innenoberfläche des hinteren Austrittsendes der Heizkammer angeordnet ist, wobei der Wellenleiter Mikrowellenenergie in das Austrittsende der zylin­ drischen Trommel leiten kann.

19. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkammerwände aus einem schallundurchlässigen Material hergestellt sind, wobei ein Wandler am Materialaustrittsende der Heiz­ kammer in Abstand von der Austrittsöffnung befestigt ist und Schallwellen erzeugen und sie in die zylin­ drische Trommel zum Zwecke der Reinigung der Trommel und der Verbesserung der Wärmeübertragung zum Material in der Trommel senden kann.

20. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände der Heizkammer Bereiche aufweisen, welche mindestens eine Gasdurch­ laufleitung bilden, die sich von dem ersten Abschnitt erstreckt, der in der Nähe des Materialeinlaßendes der Heizkammer vorgesehen ist, und daß ferner ein flacher Skrubberstapel, eine Berieselungsanlage für das Abgas vorgesehen ist, der einen schmalen trapezförmigen Kasten aufweist, der entlang einer Seite der Heizkammer angeordnet ist.

21. Maschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der flache Stapelskrubber eine Seite neben der Heizkammer und eine zur Heizkammer entgegengesetzte Seite sowie eine Oberplatte, eine Unterplatte, eine erste Stirnplatte und eine zweite Stirnplatte aufweist, wobei die Seite neben der Heizkammer ein Loch hat, das mit dem Loch in der Seite der Heizkammer in Verbindung steht, wobei das Loch in der Nähe des Bodens des flachen Stapels vorgesehen ist, und daß

• a) ein Speicherraum durch den Bodenbereich und durch den Unterbereich der Seite neben der Heizkammer, durch die der Heizkammer engegegesetzten Seite sowie durch die erste und zweite Stirnplatte gebildet und ein Speicherraumauslaß zwischen der Seite neben der Heizkammer und der der Heiz­ kammer entgegengesetzten Seite in Abstand an­ geordnet ist, wobei der Speicherraumauslaß Löcher für einen gleichmäßigen Austritt der Heizkammergase und ihren gleichmäßigen Eintritt in den flachen Stapel aufweist,
• b) der Oberteil des flachen Stapels ferner Öffnungen zum Austreten des Heizkammergases hat,
• c) ein Skrubbersprühstab den flachen Stapel von einem Ende bis zum anderen durchdringt und in der Nähe des Oberbereiches zum Sprühen von Wasser auf die aus dem Speicherraum aufsteigenden Gase angeordnet ist,
• d) sich eine Verdampfertropfleitung entlang der Längsausdehnung des flachen Stapels erstreckt und neben der entgegengesetzten Seite und dem Ober­ teil des flachen Stapels zum Tropfen von Wasser herunter auf die entgegengesetzte Seite angeord­ net ist, wobei durch die daraus erfolgende Ver­ dampfung der flache Stapel gekühlt wird,
• e) eine Pfanne zum Sammeln von herabtröpfelndem Wasser am Boden der entgegengesetzten Seite des flachen Stapelskrubbers zum Sammeln des unver­ dampften Wassers aus dem Tropfstab befestigt ist,
• f) ein Sumpf mit der Pfanne zum Sammeln des herab­ tröpfelnden Wassers und mit dem Boden des fla­ chen Stapels in Verbindung steht,
• g) eine Pumpe mit dem Sumpf zum Beseitigen von Wasser aus dem flachen Stapel verbunden ist,
• h) ein Skrubberwassertank vorgesehen ist, der eine Ober-, eine Unter- und eine Seitenwand aufweist, wobei die Seitenwand eine Asphaltreinigungs­ öffnung, die von dem Oberteil des Tanks in Ab­ stand vorgesehen ist, sowie eine Feinteilchen­ reinigungsöffnung aufweist, die vom Boden des Tanks in Abstand vorgesehen ist, wobei sie einen Einlaß aus der Pumpe in Abstand von dem Bodenteil und von dem Oberteil sowie einen Wasserauslaß zwischen der Bodenreinigungsöffnung und dem Wassereinlaß aufweist,
• i) ein Schwimmersensor vom Oberteil des Tanks zum Meßfühlen des Flüssigkeitsspiegels innerhalb des Tanks im Abstand angeordnet ist, und daß
• j) ein Rohr zwischen dem Wasserauslaß des Tanks und der Sprühstabtropfleitung und oberhalb einer Überlaufleitung vorgesehen ist.

22. Maschine nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch einen Austrittssprühstab, der inner­ halb des Auslaßendes der zylindrischen Trommel zum Zufügen von Bitumen oder einem Regenerationsmittel dem austretenden Material angeordnet ist.

23. Maschine nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch

• a) einen Gaszylinder, und durch
• b) eine Menge Halongas im Gaszylinder, wobei der Gas­ zylinder am Außenumfang der Heizkammer befestigt und mit dem Innenraum der Heizkammer verbunden ist, und wobei das Halongas in den Innenraum der Heizkammer zum Löschen von Feuer innerhalb der Heizkammer wahlweise eingeführt werden kann.