DE801143C

DE801143C - Method and device for the production of bituminous slurries

Info

Publication number: DE801143C
Application number: DEP51215A
Authority: DE
Inventors: Albert Dipl-Ing Loehr; Gerhard Dr-Ing Zichner; Rudolf Dipl-Ing Hamann
Original assignee: STRASSENBAU AKT GES
Current assignee: STRASSENBAU AKT GES
Priority date: 1949-08-06
Filing date: 1949-08-06
Publication date: 1950-12-21

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von bituminösen Schlämmen Es ist ein für den Straßenbau wichtiges Verfahren bekannt, wonach eine Aufschlämmung von feinen Mineralien in Wasser mit einem heißen, bituminösen Bindemittel, vorzugsweise Teer oder Bitumen, vermischt wird. Bisher waren aber alle Faktoren, welche die Erzielung einer einwandfreien Schlämme gewährleisten, nicht genügend bekannt. Ebenso häufig wie brauchbare Schlämmen erzielt wurden, fielen daher auch Gemische an, welche auf dem Weg von der Mischmaschine bis zu der unmittelbar daneben gelegenen Baustelle oder sogar sofort nach dem Herauslassen aus dem Mischer sich entmischten und unbrauchbar waren. Stets war die Beständigkeit der Schlämmen aber so mangelhaft, daß sie nur unmittelbar neben der Baustelle zur sofortigen Verwendung hergestellt werden konnten. Diese Nachteile werden durch die Erfindung überwunden. Das neue Verfahren zur Herstellung von bituminösen Schlämmen besteht im wesentlichen darin, claß ein hocherhitztes bituminöses Bindemittel einer vorzugsweise nicht erwärmten Suspension von möglichst feinem Sand und Kalksteinpulver in einer bestimmten Menge Wasser in einem -Mischtrog über eine möglichst große Fläche, vorzugsweise über die ganze Breite des Mischtroges gleichmäßig verteilt, zugesetzt und dann das Ganze während der kurzen Abschreckzeit des Bindemittels möglichst intensiv gerührt und ge schlagen wird.Method and device for the production of bituminous sludge There is a known process of importance to road construction, according to which a slurry of fine minerals in water with a hot, bituminous binder, preferably Tar or bitumen, is mixed. So far, however, were all the factors that led to the achievement ensure a flawless sludge, not sufficiently known. Just as often how usable sludges were obtained, therefore, there were also mixtures which were noticeable the way from the mixer to the construction site immediately next to it or even separated out and useless immediately after being let out of the mixer was. The persistence of the sludge was always so poor that it only could be produced immediately next to the construction site for immediate use. These disadvantages are overcome by the invention. The new method of manufacture of bituminous sludge consists essentially in the fact that it is highly heated bituminous binder of a preferably unheated suspension of as possible fine sand and limestone powder in a certain amount of water in a mixing trough Over the largest possible area, preferably over the entire width of the mixing trough evenly distributed, added and then the whole thing during the short quenching time the binder is stirred and hit as intensively as possible.

Als bituminöses Bindemittel können die Üblichen Straßenteere, Bitumina, Verschnittbitumen und deren Gemische verwendet werden. Das Bindemittel soll vor "Zugabe zu der Suspension so hoch wie möglich erhitzt sein. Der Bindemittelgehalt beträgt am besten etwa 15 bis 25 Gewichtsprozent der Summe der nichtwäßrigen Bestandteile.The usual road tar, bitumen, Cuttings and their mixtures are used. The binder is said to be in front "Adding to the suspension as high as possible to be heated. Of the The binder content is best about 15 to 25 percent by weight of the sum of the non-aqueous components.

Der Wassergehalt der Suspension vor der Bindemittelzugabe ist von erheblicher Bedeutung für den Erfolg des Verfahrens. Die Praxis hat erwiesen, daß der Grad der Feinverteilung des Bindemittels einen optimalen Wert bei einem bestimmten Grad der Konsistenz der Suspension vor der Bindemittelzugabe erreicht. Der Wassergehalt der Suspension ist abhängig von der Zusammensetzung und der Kornabstufung der Mineralmasse. Am besten enthält die Suspension etwa 20 bis 35 Gewichtsprozent Wasser, berechnet auf die Menge der übrigen Bestandteile.The water content of the suspension before the addition of the binder is from of considerable importance for the success of the procedure. Practice has shown that the degree of fine distribution of the binder has an optimal value at a given Degree of consistency of the suspension reached before the addition of the binder. The water content the suspension depends on the composition and the grading of the mineral mass. Best of all, the suspension contains about 20 to 35 percent by weight of water, calculated on the amount of the remaining ingredients.

Die günstigste Kornzusammensetzung der Mineralmasse liegt etwa in den Grenzen o bis 0,o9 mm 1o bis 200/0, o,o9 - o,6 - 35 - 50%, o,6 - 2,o - 30 - 400/0.The most favorable grain composition of the mineral mass is approximately in the limits o to 0, o9 mm 1o to 200/0, o, o9 - o, 6 - 35 - 50%, o, 6 - 2, o - 30 - 400/0.

Wichtig ist, daß der Zusatz des Bindemittels auf möglich großer Fläche erfolgt, um die sofortige Feinverteilung in der Schlämme zu ermöglichen. Am wichtigsten erscheint die intensive Schlagwirkung bei der Feinverteilung von Bindemitteln mit wäßriger Suspension, um das stärkste Zerreißen der Bitumentröpfchen in der sehr kurzen Abkühlungszeit unter inniger mechanischer Mitwirkung mit der Mineralmasse zu bewirken.It is important that the addition of the binder over the largest possible area takes place in order to enable the immediate fine distribution in the sludge. Most importantly the intense impact effect appears with the fine distribution of binders aqueous suspension to the strongest tearing of the bitumen droplets in the very short cooling time with close mechanical cooperation with the mineral mass to effect.

Infolge dieser Feinstverteilung des Bindemittels unter Abkühlung wird eine Schlämme erhalten, welche lange Zeit beständig bleibt, ohne sich zu entmischen. Sie kann in einer wasserarmen und in einer wasserreichen, unmittelbar verwendungsfähigen Form hergestellt werden. Die wasserreiche Form wird erhalten, wenn nach dem ersten Vermischen die für den Verwendungszweck erforderliche fehlende Wassermenge unmittelbar im Mischgerät unter weiterem Rühren zugesetzt wird. Auch in dieser Form ist die Schlämme außerordentlich beständig.As a result of this very fine distribution of the binder with cooling obtain a sludge which remains stable for a long time without segregating. It can be used immediately in a water-poor and in a water-rich one Shape to be made. The water-rich form is obtained when after the first Mix the missing amount of water required for the intended use immediately is added in the mixer with continued stirring. The is also in this form Exceptionally resistant sludge.

Die Schlämme kann aber auch in der wasserarmen Form, in der sie ursprünglich anfällt, ohne Bedenken aufbewahrt werden. Sie besitzt dann Brei- bzw. Pastenform und ist insbesondere unter Luftabschluß, wodurch das Verdunsten des Wassers verhindert wird, nach längerer Zeit noch verarbeitbar. Sie kann in dieser Form gelagert und verschickt werden und braucht bei ihrer Verwendung nur mit der fehlenden Wassermenge in einem beliebigen Mischgerät verrührt zu werden. Die Erfindung ermöglicht also die Herstellung der Schlämme an einer einzigen Fabrikationsstätte, von welcher aus auch noch so entlegene und kleine Baustellen mit der pastenartigen Schlämme versorgt werden können.However, the sludge can also be in the water-poor form in which it was originally can be stored without hesitation. It then has a pulp or paste form and is in particular under the exclusion of air, which prevents the water from evaporating becomes processable after a long time. It can be stored in this form and and only needs the missing amount of water when used to be stirred in any mixer. The invention thus enables the production of the sludge at a single factory from which Even the most remote and small construction sites are supplied with the paste-like sludge can be.

Die Herstellung der Schlämme ist an keine bestimmte Vorrichtung gebunden. Alle Maschinen, mit welchen die Bedingungen des Verfahrens erfüllt werden können, lassen sich dazu benutzen. Die wesentlichen zu erfüllenden Bedingungen bestehen in dem Zusatz des Bindemittels auf einer großen Fläche und in einer möglichst intensiven Schlag-Bearbeitung während der Abkühlungszeit. Die ztt verwendende Mischvorrichtung muß also mit Einlaßmitteln versehen sein, die die Aufgabe des Bindemittels auf einer großen Fläche ermöglichen, und mit Rührmitteln, die eine intensive Schlagwirkung ausüben.The production of the sludge is not tied to any particular device. All machines with which the conditions of the procedure can be met, can be used for this. The essential conditions to be fulfilled exist in the addition of the binder over a large area and in as intense a manner as possible Impact machining during the cooling time. The ztt using mixing device must therefore be provided with inlet means that the task of the binder on a allow large area, and with stirring means that an intense impact exercise.

Die Erfindung betrifft in ihrer weiteren Ausbildung auch eine in besonders vollkommener Weise zur Herstellung der Schlämme geeignete Vorrichtung. Sie besteht im wesentlichen aus einem Mischtrog mit einer über seine ganze Länge sich erstreckenden Zulauf rinne für das bituminöse Bindemittel oder aus einer kippbaren Trogmulde mit eichbarem Überlauf oder aus einer geeigneten Vorrichtung, mit der eine abgemessene Bindemittelmenge in den Mischtrog eingespritzt werden kann. Ferner besteht sie aus einem Rotor, der von einer waagerechten Rührwelle mit einer Vielzahl über deren ganzer Länge verteilter mehrarmiger Rührwerke gebildet ist, und einem Stator, der von Reihen von Prallgliedern, insbesondere Prallstäben, gebildet ist, die auf dem inneren Umfang des Trogs in den Zwischenräumen zwischen den Rührwerken angeordnet sind. Sowohl die Rührarme wie Prallglieder sind mit möglichst vielen Querstäben besetzt.In its further development, the invention also relates to one in particular a perfectly suitable device for the preparation of the sludge. she consists essentially from a mixing trough with one extending over its entire length Inlet channel for the bituminous binder or from a tiltable trough trough verifiable overflow or from a suitable device with which a measured Amount of binder can be injected into the mixing trough. It also consists of a rotor driven by a horizontal agitator shaft with a multitude of them entire length of distributed multi-arm agitators is formed, and a stator, the is formed by rows of impact members, in particular impact bars, which on the inner circumference of the trough arranged in the spaces between the agitators are. Both the agitator arms and the baffle elements have as many cross rods as possible occupied.

Die Rührarme sind so lang, daß sie nahezu an die Trogwand reichen. An ihrem Ende sind sie mit verbreiterten, abstreiferartigwirkendenBlechen versehen. Die fest angeordneten Prallglieder erstrecken sich ihrerseits so nahe wie möglich an die Rührwelle. Der Apparat soll nur bis etwa über die Rührwelle gefüllt werden, damit ein intensives Erfassen des zugegebenen Bindemittels erzielt wird.The stirring arms are so long that they almost reach the wall of the trough. At their end they are provided with widened, wiper-like metal sheets. The fixed baffle members in turn extend as close as possible to the agitator shaft. The apparatus should only be filled up to about the stirrer shaft, so that an intensive detection of the added binder is achieved.

An der Zeichnung soll die bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung einer bituminösen Schlämme nach der Erfindung noch kurz erläutert werden.The preferred embodiment of a device should be based on the drawing for the production of a bituminous slurry according to the invention briefly explained will.

Es stellen dar Fig. i einen Querschnitt und Fig.2 einen abgebrochenen Längsschnitt durch eine Vorrichtung nach der Erfindung.FIG. 1 shows a cross section and FIG. 2 shows a broken one Longitudinal section through a device according to the invention.

Gemäß Fig. i ist mitten im Trog i über die ganze Länge eine Welle 2 angeordnet. Diese Welle 2 trägt auf ihrer ganzen Länge eine große Anzahl von einzelnen Rührwerken, von denen jede aus z. B. vier von auf den Umfang eines Kreises um die Welle herum angeordneten Rührarmen 3 besteht. Die einzelnen Rührwerke sind gegeneinander von der Stirnseite ausgehend nach der Mitte des Troges zu schraubenartig um etwa i5° versetzt und die Rührarme so angeordnet, daß ihre Fläche zu einer Ebene senkrecht zur Mischwelle einen Winkel von 5 bis io° bilden. Hierdurch wird ein Quertransport des Mischgutes von den Stirnseiten in Richtung auf die Trogmitte bezweckt. Jeder Arm 3 reicht bis an den Trogrand ünd besitzt ein verbreitertes, abstreiferartiges Ende 4. Jeder der Arme 3 ist mit möglichst vielen Querstäben 5 versehen. An der Innenwand des Troges i sind in den zwischen den Rührwerken verbleibenden Räumen eine große Zahl von vorzugsweise stabartigen Prallgliedern 7 über einen mögliehst großen 'feil de-, l'nifanges des Troges verteilt angeordnet, dereil Ausbildung in bezug auf die (Querstäbe den Rührwerksarmen gleicht.According to FIG. I, a wave is in the middle of the trough i over the entire length 2 arranged. This shaft 2 carries a large number of each over its entire length Agitators, each of which consists of, for. B. four of on the circumference of a circle around the Shaft arranged around agitator arms 3 consists. The individual agitators are against each other starting from the front to the center of the trough to screw-like by about Offset i5 ° and the agitator arms arranged so that their surface is perpendicular to a plane Form an angle of 5 to 10 ° to the mixing shaft. This creates a transverse transport of the mix is intended from the front sides in the direction of the middle of the trough. Everyone Arm 3 extends to the edge of the trough and has a widened, wiper-like one End 4. Each of the arms 3 is provided with as many cross bars 5 as possible. At the Inside wall of trough i are in the spaces remaining between the agitators a large number of preferably rod-like impact members 7 over a possible huge 'feil de-, l'nifanges of the trough arranged distributed, related to the training on the (cross bars resembles the agitator arms.

Oben auf dein Trog i befindet sich eine über die ganze Länge sich erstreckende Zulaufvorrichtung 8 für das heißflüssige Bindemittel. Am Boden des Troges i ist ein uni eine Achse g drehbarer Schieber io als Verschluß vorgesehen.On top of your trough i there is one over the entire length extending feed device 8 for the hot liquid binder. At the bottom of the Trough i is a slide io which can be rotated uni an axis g as a closure.

Auf Fig. 2 sind schematisch noch das Antriebsrad i i, das Lager 12 für die Längswelle 2 und der Abdichtkörper 13 all dem Durchgang der Welle 2 in dem 'trog i angedeutet.The drive wheel i i, the bearing 12 are also shown schematically in FIG. 2 for the propeller shaft 2 and the sealing body 13 all the passage of the shaft 2 in the 'trough i indicated.

Die Arbeitsweise ist folgende: Trog i wird bis etwas über die Welle 2 hinaus mit U asser, Sand und Kalksteinmehl im richtigen \'erliältnis zueinander gefüllt und dann Welle 2 in Drehung versetzt. \Venn nach kurzer Zeit eine gute wäßrige Aufschlämmung erzielt ist, wird das heißflüssige Bindemittel aus Rinne 8 gleichmäßig zugesetzt. Dank der besonderen Ausbildung von Rotor und Stator wird in der Zeit, in welcher das relativ dünnflüssige, heiße Bindemittel sich auf Raumtemperatur abkühlt, eine solch innige und gleichmäßige und feine `-erteiluiig des Bindemittels in der wäßrigen Suspension erzielt, daß eine völlig lioniogerie und beständige Paste erhalten wird. Ausführungsbeispiel 2o Gewichtsteile Kalksteinmehl, 58 Gewichtsteile Feinsand und 30 Gewichtsteile Wasser werden in den Trog gegeben, und das Rührwerk wird angestellt. Die Umfangsgeschwindigkeit der Rührflügeleilden beträgt am besten etwa 1,5 bis 2,o m/Sek. Dann werden 22 Gewichtsteile Teer 40/7o auf etwa 120° erhitzt, über die ganze Trogbreite oder dessen Oberfläche verteilt, gleichmäßig zugesetzt. Nach kurzem Rühren wird eine pastenartige Masse erhalten, welche entweder in dieser Form aufbewahrt wird oder nach weiterer Zugabe von etwa 2o bis 3o Gewichtsteilen Wasser eine auf die Straße auftragbare Schlämme darstellt.The method of operation is as follows: Trough i is filled with water, sand and limestone powder in the correct ratio to a little over shaft 2 and then shaft 2 is set in rotation. When a good aqueous suspension has been achieved after a short time, the hot liquid binder from channel 8 is added evenly. Thanks to the special design of the rotor and stator, in the time in which the relatively thin, hot binding agent cools to room temperature, such an intimate and uniform and fine -partition of the binding agent in the aqueous suspension is achieved that a completely lioniogerie and constant Paste is obtained. Embodiment 20 parts by weight of limestone powder, 58 parts by weight of fine sand and 30 parts by weight of water are added to the trough, and the agitator is turned on. The peripheral speed of the impeller parts is best about 1.5 to 2.0 om / sec. Then 22 parts by weight of tar 40/70 are heated to about 120 °, distributed evenly over the entire width of the trough or its surface. After brief stirring, a paste-like mass is obtained, which is either stored in this form or, after further addition of about 20 to 30 parts by weight of water, represents a slurry that can be applied to the street.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of bituminous sludge, characterized in that a highly heated 1> ituuiiiiöses binder of a preferred, -eise not heated suspension full of feiustein sand and limestone powder in a given Amount of water evenly distributed over as large an area as possible and added the whole thing stirred as intensively as possible during the short quenching time of the binder and is beaten.

2. The method according to claim i, characterized in that the Addition of the binding agent evenly distributed over the entire width of a mixing trough he follows.

3. \ 'experience according to the preceding claims, characterized in that that the bilidant in an amount of about 15 to 25 percent by weight of the Sum of the non-aqueous components is added to the aqueous suspension.

4. A method for producing a paste-like product according to the preceding All claims, characterized in that the water content of the suspension to about 2o to 35 percent by weight, calculated on the total of the remaining components, is held.

5. Apparatus for carrying out the method according to the preceding Claims, characterized by a mixing device with the addition of the binder inlet means allowing a large area and by an intense impact effect exercising agitator.

6. Apparatus according to claim 5, characterized by a trough-like Vessel with an inlet channel for the bituminous that extends over its entire length Binder through a rotor, which consists of a continuous horizontal agitator shaft consists of a large number of multi-arm agitators distributed over their entire length, and by a stator which extends out on the inner circumference of the trough in the interstices Rows of impact members, preferably impact bars, arranged between the agitators, is formed. Device according to claim 5 and 6, characterized in that the Agitators and baffles are provided with appropriately arranged cross bars.