DE4232112A1

DE4232112A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Zugeben von Füll- und Verstärkungsstoffen zu hochviskosem Material

Info

Publication number: DE4232112A1
Application number: DE19924232112
Authority: DE
Inventors: Felix Rettenmaier
Original assignee: CELCOMMERZ HIGH CHEM PRODUKTE
Current assignee: CELCOMMERZ HIGH CHEM PRODUKTE
Priority date: 1992-09-25
Filing date: 1992-09-25
Publication date: 1994-03-31

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zugeben von pulvrigen und/oder faserförmigen Füll- und Ver stärkungsstoffen zu hochviskosem Material wie Bitumen massen, Asphalt und Zement.

Hochviskose Materialien wie Bitumenmassen, Asphalt und Zement sind seit Jahrzehnten in großtechnischem Ausmaß als Bau- und Belagmaterial für Straßen und Plätze im Einsatz. Da sie insbesondere gegenüber Temperatur schwankungen wenig formstabil sind, ist es seit langem üblich, dieses hochviskose Material mit Zuschlagstoffen wie Splitt zu verstärken und ihm so mehr Stabilität und Abriebfestigkeit zu geben. In letzter Zeit haben sich Zelluloseprodukte wie Zellulose selbst oder in Form von zerkleinertem Papier als solche Füll- und Verstärkungs stoffe bewährt. Sie stehen in nahezu unbegrenztem Ausmaß zur Verfügung, sei es in Form der ständig nachwachsenden Pflanzen auf Cellulosebasis oder in Form des in großen Mengen anfallenden Recycling-Papiers.

Nachteilig an diesen vorbekannten Füll- und Verstärkungsstoffen ist, daß sie sehr leicht und voluminös sind und damit in den bisher üblichen Verpackungseinheiten wie Ventilsäcken, wie sie beispielsweise in der Zementindustrie üblich sind, nur wenig untergebracht werden kann. Ein weiterer Nachteil ist, daß deren Anwendung sehr zeit- und personalauf wendig ist. So ist mindestens eine Person jeweils erforderlich, um diesen Sack am Einsatzort zu öffnen und dem hochviskosen Material zuzugeben und dabei möglichst auch noch eine einigermaßen gleichmäßige Verteilung zu erreichen.

Diesem Nachteil hat man dadurch zu begegnen versucht, daß man aus Bitumen und Cellulose ein Granulat herstellt und in dieser verdichteten Form dem Bitumen zumischt. Auch dieser Weg bringt keine befriedigende Lösung des anstehenden Problems, da nach wie vor der Aufwand der Handhabung der Säcke und des Zugebens dieses Granulats zu dem zu füllenden und zu verstärkenden Material bleibt. Außerdem muß vorher der Aufwand der Herstellung des Granulates getrieben werden.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch die der hohe arbeitsmäßige Aufwand deutlich verringert und Personal eingespart werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Zugeben von pulvrigen und/oder faserförmigen Füll- und Verstärkungsstoffen zu hochviskosem Material wie Bitumenmassen, Asphalt und Zement gelöst, das darin besteht, daß die Füll- und Verstärkungsstoffe in verdichtetem Zustand in Großbehältersäcken aufbewahrt, unter Auflockerung dem Großbehältersack entnommen und unmittelbar dem hochviskosen Material zugeführt werden. Die Vorteile des Verfahrens nach der Erfindung sind offensichtlich und liegen darin, daß durch die Verwendung verdichteten Materials ein Vielfaches an Füll- und Verstärkungsstoffen pro Volumeneinheit untergebracht werden kann.

Da durch die erfindungsgemäße Verwendung von Großbehältersäcken außerdem nochmals ein Mehrfaches im Vergleich zu den bisher üblichen Ventilsäcken in einer Verpackungseinheit untergebracht werden kann, ergibt sich eine große Einsparung an Personal und Arbeits aufwand. Die Dimensionierung des Großbehältersackes ist von einer Reihe von Faktoren abhängig, wie den Eigenschaften der Füll- und Verstärkungsstoffen, dem Bedarf für den betreffenden Einsatzzweck u.ä. Zweckmäßig ist es, den Großbehältersack so groß zu machen, daß er in seiner Grundfläche die Abmessung einer Europalette hat. In einem Großbehältersack mit dieser Grundfläche von 80 × 120 cm und einer Höhe von 200 cm lassen sich bei Cellulosefasern ca. 500 kg verdichtete Cellulosefasern unterbringen. Ein Zementsack der Abmessung 40 × 40 × 10 cm könnte unverdichtet lediglich 300 g aufnehmen, so daß für die Menge von 500 kg allein 1666 Säcke, wie sie z. B. für Zement üblich sind, erforderlich wären. Diese große Anzahl wäre von einer einzigen Arbeitskraft überhaupt nicht zu bewältigen und würde eine große und schwierige Lagerhaltung erfordern.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Zufuhr der Füll- und Verstärkungsstoffe zu dem hochviskosen Material unmittelbar in den Auftragsaggregaten des hochviskosen Materials, bei einer Asphaltmischgutanlage für den Straßenbau.

Die hochviskosen Materialien wie Bitumenmassen werden üblicherweise noch mit Zuschlagstoffen wie Splitt u. a. verstärkt und abriebfester gemacht. In diesem Fall erfolgt die Zufuhr der Füll- und Verstärkungsstoffe bevorzugt etwa im letzten Drittel des Mischvorganges von hochviskosem Material und Zuschlagstoffen. Damit ist der Vorteil verbunden, daß an dieser Stelle bereits eine sehr gute Durchmischung von Füll- und Verstärkungsstoffen und dem hochviskosen Material erfolgt ist, d. h. die Füll- und Verstärkungsstoffe sozusagen durch das hochviskose Material gecoatet sind und so besonders gleichmäßig und in gutem Verbund an den Zuschlagstoffen haften, was sich positiv auf die Gleichmäßigkeit und Festigkeit eines damit hergestellten Straßen- oder Platzbelages auswirkt.

Die Zufuhr an dieser Stelle ist auch deshalb bevorzugt,weil die Temperatur der Bitumenmassen bei ca. 160 bis 200°C liegt und die Zuschlagstoffe, die üblicherweise vorher in beheizten Trommeln bei 160 bis 180°C getrocknet werden, dadurch bei ungefähr gleichen Temperaturen mit den Bitumenmassen zusammen treffen. Es ist damit kein zusätzlicher Energieaufwand erforderlich. Bei diesen Temperaturen ist außerdem die Viskosität aller beteiligten Stoffe so erniedrigt, daß eine gute Durchmischung gewährleistet ist. Bei Trommelmischern erfolgt die Zugabe der Bitumenmassen und der Füll- und Verstärkungsstoffe zweckmäßig im letzten Drittel der Mischtrommel.

Um die im Großbehältersack verdichteten Füll- und Verstärkungsstoffe optimal zur Wirkung zu bringen, d. h. möglichst gleichmäßig und als Einzelteilchen vorliegen zu haben, werden zweckmäßig mehrere Auflockerungs schritte hintereinandergeschaltet. Nach dem Auflockern erfolgt die Zufuhr der aufgelockerten Füll- und Verstärkungsstoffe zum hochviskosen Material vorzugs weise mit Blasluft, kann aber auch mit Transportbändern oder ähnlichen Einrichtungen erfolgen.

Ganz wesentlicher Bestandteil der Erfindung ist die zur Durchführung des Verfahrens verwendete Vorrichtung, die vorteilhaft aus einer Tragvorrichtung für den Großbe hältersack und mindestens einem, zweckmäßig jedoch aus mehreren Auflockerungsaggregaten besteht. Bevorzugt sind mindesten zwei Auflockerungsaggregate hinterein andergeschaltet, wobei die Auflockerungsaggregate vorzugsweise funktionell unterschiedlich sind.

So hat sich eine Vorrichtung besonders bewährt, bei der sich das erste Auflockerungsaggregat am Boden des Behälters befindet, in den die Füll- und Verstärkungs stoffe aus dem Großbehältersack zugegeben werden. Zweckmäßig ist der Großbehältersack über diesem Behälter, vorteilhaft an einem Galgen oder einem Kettenzug aufgehängt, so daß die Füll- und Verstär kungsstoffe auf Grund der Schwerkraft in den darunter befindlichen Behälter einfließen und so eine erste Auflockerung erfolgt.

Am Boden dieses Behälters ist vorzugsweise ein Rührwerk als Auflockerungsaggregat angeordnet. Unterhalb des Bodens befindet sich eine Entnahmevorrichtung, die vorteilhaft eine Doppelfunktion erfüllt, indem sie zum einen die Füll- und Verstärkungsstoffe aus dem Behälter austrägt und zum anderen dabei zweckmäßig weiter auflockert. Besonders wirksam wird das mit einer Entnahmevorrichtung erreicht, die aus einer Haspel mit darauffolgender Austragsschnecke besteht. Dabei übernimmt die Austragsschnecke zweckmäßig die Funktion der Dosierung, so daß mit Hilfe von deren Geschwindigkeit sehr exakt die Menge an Füll- und Verstärkungsstoffen bestimmt werden kann, die dem hochviskosen Material zugeführt wird und sich so vorteilhaft eine kontinuierliche Arbeitsweise ergibt, die der bisherigen sackweisen Zugabe weit überlegen ist. Bei chargenweiser Dosierung wird zweckmäßig die gesamte Vorrichtung über Meßdosen gewogen und so das Gewicht an zu entnehmenden Füll- und Verstärkungs stoffen pro Charge bestimmt.

Die Entnahmevorrichtung steht zweckmäßig mit einer Durchblasschleuse in Verbindung, aus der mit Hilfe von Blasluft die aufgelockerten Füll- und Verstärkungs stoffe dem hochviskosen Material zugeführt werden. Diese Zufuhr ist jedoch auch auf andere Art und Weise möglich, beispielsweise über ein Transportband. Die zweckmäßigste Form des Weitertransportes der aufgelockerten Füll- und Verstärkungsstoffe richtet sich stark nach dem Einsatzort der Füll- und Verstär kungsstoffe und den dort gegebenen Voraussetzungen. Sehr vorteilhaft ist auch die Kombination der Durch blasschleuse mit einer Transportvorrichtung zum Weitertransport der aufgelockerten Füll- und Verstär kungsstoffe. So wird beispielsweise bei einer Asphaltmischgutanlage für den Straßenbau das Auflockerungsaggregat in die Asphaltmischgutanlage integriert. Der Großbehältersack ist bei diesem Anwendungsbeispiel zweckmäßig an einem an der Asphalt mischgutanlage befindlichen Galgen so aufgehängt, daß sein Inhalt in einen in die Asphaltmischgutanlage integrierten Behälter ausfließt, an dessen Boden aufge lockert, dosiert entnommen, und mittels Blasluft in eine Mischtrommel der Asphaltmischgutanlage einge blasen wird.

Voraussetzung und ganz wesentlicher Bestandteil der Erfindung ist der Großbehältersack und seine Eigen schaften. Er ist erforderlich, weil nur damit gegenüber dem Kleingebindesack eine genügend große Menge an Füll- und Verstärkungsstoffen zur Verfügung gestellt und die personelle Einsparung erzielt werden kann.

Er sollte bestimmte Eigenschaften haben, damit er innerhalb kurzer Zeit und vor allem mit genügender Verdichtung mit den eingangs erwähnten voluminösen und leichten Füll- und Verstärkungsstoffen wie Cellulose fasern gefüllt werden kann.

Der Großbehältersack besteht deshalb bevorzugt aus einem Material mit einem Luftdurchsatz von 300 l/min bis 1100 l/min bei einer Wassersäule von 5 mm. Diese Eigenschaften erfüllt sehr gut ein Jutesack. Besonders bewährt hat sich als Sackmaterial jedoch ein Bändchengewebesack, insbesondere aus Kunststoffmaterial wie Polyethylen, Polypropylen oder Polystyrol , weil gegenüber Jute diese Materialien feuchtigkeitsunem pfindlich und verrottungsfest sind. Ein ganz bevor zugtes Material für den Großbehältersack ist luftdurchlässiger Vliesstoff, d. h. ein sogenanntes non woven, dessen Fasermaterialien ganz oder teilweise aus synthetischen Kunstfasern bestehen, oft im Gemisch mit Fasern auf Basis von Cellulosematerialien.

Der Vorteil dieser Sackmaterialien liegt in ihrer Festigkeit und Beständigkeit, die die Möglichkeit der wiederholten Verwendung geben.

Vorteilhaft weist der Großbehältersack eine boden seitige Entnahmeöffnung auf, die insbesondere für die Anwendung zweckmäßig ist, bei der der Großbehältersack an einem Galgen oder ähnlichem aufgehängt und nach unten entleert wird. In dieser Ausführungsform ist die Entnahmeöffnung bevorzugt wiederverschließbar.

Nachfolgend wird die Erfindung in einer schematischen Zeichenskizze an einem Beispiel näher erläutert.

Die Tragvorrichtung (2) für den Großbehältersack (1) hat die Form eines Halterahmens, in den der Großbehältersack (1) mittels der Halteschlaufen (20) eingehängt und über eine Aufhängeeinrichtung (21) mit dem Kettenzug (19) verbunden ist. Der Kettenzug (19) ist am Standgerüst (18) beweglich befestigt. Durch die Halteschlaufen (20) ist der Großbehältersack (1) oben an der Tragvorrichtung (2) gehalten. Beim Einfüllen der Füll- und Verstärkungsstoffe (5) dient dieser Bereich des Großbehältersackes (1) als Befüllöffnung (14). Der Großbehältersack (1) weist unten eine Entnahmeöffnung (13) auf, die über einen Klettverschluß (22) wieder verschließbar ausgestaltet ist.

Der Großbehältersack (1) ist über einem Behälter (4) angeordnet, in den die Füll- und Verstärkungsstoffe (5) bei geöffnetem Klettverschluß (22) allein durch ihre Schwerkraft ausfließen können. Am Boden (6) des Behälters (4) befindet sich ein Rührwerk (15), das mittels Streben (16) an der Achse (17) des Auflocker ungsaggregates (3) befestigt ist. Im Boden (6) des Behälters (4) befindet sich eine Entnahme vorrichtung (7) für die aufgelockerten Füll- und Verstärkungsstoffe (5), die aus Haspel (8) und Austragsschnecke (9) besteht. Die Austragsschnecke (9) ist endseitig mit einer Durchblasschleuse (10) verbunden, die mittels Blasluft aus dem Luftverdichter (12) die aufgelockerten Füll- und Ver stärkungsstoffe (5) durch ein Transportrohr (11) zu dem nicht dargestellten hochviskosen Material befördert. Die gesamte Vorrichtung wird unter Zuhilfenahme von Meßdosen (23) gewogen und so jeweils die Menge an aus getragenen Füll- und Verstärkungsstoffen (5) bestimmt. Die Entnahmewerte werden vorzugsweise mittels einer elektronischen Steuerung gesteuert.

Claims

1. Verfahren zum Zugeben von pulvrigen und/oder faser förmigen Füll- und Verstärkungsstoffen zu hochvis kosem Material wie Bitumenmassen, Asphalt und Zement dadurch gekennzeichnet, daß die Füll- und Verstärkungsstoffe in verdichtetem Zustand in Großbehältersäcken aufbewahrt, unter Auflockerung dem Großbehältersack entnommen und unmittelbar dem hochviskosen Material zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr der Füll- und Verstärkungsstoffe zu dem hochviskosen Material unmittelbar in den Auftrags aggregaten des hochviskosen Materials erfolgt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Auflockerungsschritte hintereinander geschaltet sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr der aufgelockerten Füll- und Verstärkungsstoffe zum hochviskosen Material mittels Blasluft erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von hochviskosem Material mit Zuschlagstoffen wie Splitt die Zufuhr der aufgelockerten Füll- und Verstärkungsstoffe etwa im letzten Drittel des Mischvorgangs von hochvis kosem Material mit den Zuschlagstoffen erfolgt.

6. Vorrichtung zur Zufuhr von Füll- und Verstärkungs stoffen zu hochviskosem Material, gekennzeichnet durch eine Tragvorrichtung (2) für den Großbehältersack (1) und mindestens ein Auflockerungsaggregat (3).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Großbehältersack (1) oberhalb eines Behälters (4) zur Aufnahme der Füll- und Verstärkungsstoffe (5) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflockerungsaggregat (3) am Boden (6) des Behälters (4) untergebracht ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Entnahmevorrichtung (7) eine Dosiervorrichtung zugeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosiervorrichtung eine Wiegevorrichtung nach geordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmevorrichtung (7) eine Haspel (8) ist, die so ausgebildet ist, daß durch sie bei der Ent nahme die Füll- und Verstärkungsstoffe (5) weiter aufgelockert werden.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmevorrichtung (7) aus Haspel (8) und Austragsschnecke (9) besteht.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmevorrichtung (7) mit einer Durchblasschleuse (10) in Verbindung steht.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchblasschleuse (10) mit einer Transportvorrichtung (11) zum Weitertransport der aufgelockerten Füll- und Verstärkungsstoffe (5) verbunden ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Großbehältersack (1) aus einem Material mit einem Luftdurchsatz vom 300 l/min bis 1100 l/min bei 5 mm Wassersäule besteht.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Großbehältersack (1) ein Jutesack ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Großbehältersack (1) ein Bändchengewebesack ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Großbehältersack (1) aus luftdurchlässigem Vliesstoff besteht.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Großbehältersack (1) bodenseitig eine Entnahmeöffnung (13) hat.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 19 dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmeöffnung (13) wieder verschließbar ist.