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Apparat zur Herstellung von umhüllten Materialien, insbesondere von
bituminösen Straßenbaustoffen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eitlen
Apparat zur Herstellung umhüllter Materialien.
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Bekanntlich benutzt man als Straßenbelag umhüllte Materialien, wie
z. B. Teermakadam und Asphaltbeton, welche geeignet dosierte Gemische von Stein
und Teer oder Asphalt sind.
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Es ist ferner bekannt, daß derartigeGemischeentweder in warmem Zustand
hergestellt werdenkönnen, indem man durch eine vorherige Erwärmung die (lern Stein
eim-erleibten Bindemittel verflüssigt, wobei der Stein ebenfalls auf eine geeignete
Temperatur gebracht wurde, oder in kaltem Zustand, wobei man dann besondere emulsionsartigeBindemittel
benutzt, welche bei der Umgebungstemperatur flüssig sind und dem ebenfalls auf der
Umgebungstemperatur befindlichen Stein einverleibt werden.
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Das Verfahren zur Umhüllung, in kaltem' Zustand umfaßt zwei nacheinander
erfolgende Vorgänge, nämlich eine Vorumhüllung, welche eine Art Vorbereitung des
Steins mit einem besonderen Bindemittel ist, und die eigentliche Utphütlung, welche
zur Fertigstellung des umhüllten Materials bestimmt ist und ebenfalls mit Hilfe
eines anderen geeigneten Bindemittels erfolgt.
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Für die Kaltumhüflung benutzt man bis jetzt einen Apparat der Betonmischmaschinenbauart,
welcher in dem Fall von großen Erzeugungsmengen eitle beträchtliche Antriebskraft
und erhebliche Arbeitskräfte erfordert.
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Gegenstand vorliegender Erfindung ist die Herstellung eines Apparates
zur Vornahme einer selbsttätigen fortlaufenden Kaltumhüllung, wodurch einerseits
die erforderliche Antriebskraft und anderseits die Handarbeit verringert wird.
Der
erfindungsgemäße Apparat ist dadurch gekennzeichnet, daß er einen drehbaren Mischerkörper
mit zwei miteinander in Verbindung stehenden Kammern aufweist, welche mit Mitteln
versehen sind, um das zu umhüllende Material durch sie hindurchzubefördern, wobei
die eine dieser Kammern zur Vorumh#üllung mit einem geeigneten Bindemittel und die
andere zur Umhüllung mit einem anderen geeigneten Bindemittel dient.
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Die Zeichnungen zeigen lediglich beispielshalber eine Ausführungsform
der Erfindung.
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Abb. i ist eine schematische Seitenansicht des Apparates; Abb. 2 ist
ein Längsschnitt des Mischerkörpers; Abb. 3 bis 5 sind der Ansicht der Abb. 2 ähnliche
Ansichten, welche Ausführungsabwandlungen des Niischerkörpers darstellen.
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Bei dem auf Abb. i und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der
Hauptteil des Apparates durch einen drehbaren Mischerkörper mit zwei gleichachsigen,
merklich kegelstumpfförmigen Mänteln i und 2 gebildet, von denen der erste zur Abgrenzung
einer sogenannten Vorumhüllu ngskammer 3 und der zweite zur Abgrenzung einer sogenannten
Umhüllungskammer 4 bestimmt ist.
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Die beiden Mäntel i und 2 stoßen mit ihren Enden aneinander und sind
z. B. mit Hilfe von Bolzen 5 aneinander befestigt, daß das Ende mit kleinerem Durchmesser
des Mantels i in den Mante12 auf der Seite des Endes mit dem größeren Durchmesser
desselben mündet.
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Auf der Innenwand des Mantels i ist eine fortlaufende schraubenförmige
Rippe 6 angeordnet, welche gewissermaßen eine archimedische Schraube bildet. Ferner
ist eine ebenfalls eine archimedische Schraube bildende schraubenförmige Rippe 7
auf der Innenwand des Mantels 2 vorgesehen. Die Ganghöhen dieser Rippen sind so
gewählt, daß die Rippe 7 sozusagen die Fortsetzung der schraubenförmigen Rippe 6
des Mantels i bildet.
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Der beschriebene Mischerkörper wird' durch zwei Rollkränze 8 und 9
vervollständigt, welche an der Außenwand des Mantels i bzw. an der Außenwand des
Mantels 2 befestigt sind.
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Der Mischerkörper ruht mittels seiner beiden Rollkränze 8 und 9 auf
Nutenrollen io und i i, welche auf zwei parallelen Längswellen 12 befestigt sind,
welche in mit dem Unterbau 14 des Apparates s,tar-r verbundenen Lagern 13 gelagert
sind. Dieser Unterbau besteht aus zwei Längsträgern aus geeignet verstrebten Profileisen,
zwischen welchen zwei Behälter 15 und 16 angeordnet sind, von denen der erste zur
Aufnahme des zur Vornahme der Vorumhüllung erforderlichen - Bindemittels und der
zweite zur Aufnahme des Fertigstellungsbindemittels für die eigentliche Umhüllung
bestimmt ist.
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Vor jedem Behälter 15, 16 ist der Unterbau 14 mit einer Pumpe 17,
18 versehen, welche das Bindemittel in dem zugeordneten Behälter 15, 16 ansaugt,
wobei die erste Pumpe in die Vorumhüllungskammer 3 und die zweite in die Umhüllungskammer
4 fördert.
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Der Drehantrieb der Längswellen 12 erfolgt mittels eures Motors i9,
der 'auf einer durch die Verlängerung der Längsträger des Unterbaus 14 nach vorn
gebildeten Plattform angebracht ist, sowie über eine hintere Querwelle 2o, die an
jedem ihrer Enden mit einer Schnecke 21 versehen ist, die mit einem auf dem hinteren
Ende einer jeden Welle 12 befestigten entsprechenden Schnockenrad 22 im Eingriff
steht. Die Welle 20 ist auf zwei Haltern angeordnet, die durch die Verlängerung
der beiden Seitenwände des Behälters 16 gebildet werden, wobei diese Welle von dem
-Motor i9 durch einen nicht dargestellten Treibriemen angetrieben wird.
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Für die Einbringung des zu urrihül'lenden Materials, z. B. Stein,
in dien Niischerkörper bringt man an dem Unterbau 14 ein Becherwerk 23 beliebiger
bekannter Bauart an, welches die Steine einem Haufen entnehmen und über eine Rutsche
24 ins Innere des Mantels i auf der Seite des Endes mit dem größeren Durchmesser
einschütten kann. Das Becherwerk wird vorzugsweise über eine Kette 25 angetrieben,
welche sein Antriebsrad 26 mit einem auf dem Endre einer der Wellen 12 befestigten
Kettenrad 27 verbindet. Man erhält so einen Synchronismus zwischen den Bewegungen
des Mischerkörpers und des Becherwerks, was gestattet, die durch dieses Becherwerk
in die Kammer 3 eingeführte Steinmenge zu dosieren.
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Die Pumpen 17 und 18 werden durch Nocken 28 und 29 betätigt, welche
an der Außenwand des Mantels i bzw. 2 befestigt sind, um eine der zu behandelnden
Steinmenge angepaßte Dosierung der Bindemittel zu gestatten.
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Die Gesamtheit des Apparates ist so eingestellt, daß jeder Umdrehung
des drehbaren Mischerkörpers die Ausschüttung einer bestimmten Zahl von Bechern
des Becherwerks 23 in die Kammer 3 und eine bestimmte Zahl von Pumpenhüben entspricht.
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Zur Abfuhr des umhüllten Materials mündet das Austrittsende des Mantels
2 über einer herunterklappbaren Rutsche 30.
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Wie dargestellt, ist der drehbare Mischerkörper zum größten Teil in
einem Außenmantel 31 enthalten, der auch zum Schutz der Bindemittelbehäl.ter 1;
und 16 dient.
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Um die Fortbewegung des beschriebenen Apparates auf der Straße zu
gestatten, ist der Unterrau 14 mit Rädern 32 und 33 versehen.
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Ferner ist ,dieser Unterbau mit allen für ein richtiges Arbeiiten
des Apparates notwendigen Zubehörteilen versehen, z. B. mit einem Handrad 34 für
die Betätigung der Bremsen, mit Ablaßhähnen 35 und 36 für die Pumpen 17 und 18 und
mit einem Betätigungshandrad 37 eines der Pumpe 18 zugeordneten Dreiwegehahris 38.
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Der beschriebene Apparat arbeitet folgendermaßen: Wenn der Motor i9
läuft, treibt er die hintere Welle 2o an, welche die mit den Rollen iound' i i versehenen
beiden Längswellen 12 in Umdrehung versetzt, welche einerseits die Drehung des Misc'herkörper.s
und anderseits den Antrieb des Becherwerks 23 bewirken.
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Die von diesem Becherwerk erfaßten Steine werdeAber die Rutsche 24
in die Kammer 3 eingeführt,
wo sie einer ersten Berieselung mit
dem in dem Behälter 15 durch die Pumpe 17 entnommenen Bindemittel unterworfen werden,
welches von dieser Pumpe an eine beliebige geeignete Stelle dieser Kammer gefördert
wird. Da sich der Mischerkörper dreht, wandern die in die Kammer 3- eingeführten
Steine dank der Wirkung der schraubenförmigen Rippe 6 über die ganze Länge dieser
Kammer. In dieser Kammer 3 sind somit die eingeführten Steine einer Vorumhüllung
und Mischung unterworfen, bis sie in die Kammer 4 ausgeschüttet werden, in welche
das durch die Pumpe 18 dem Behälter 16 entnommene Fertigstellungsbindemittel an
einer beliebigen geeigneten Stelle gefördert wird. Die in der Kammer 4 ankommenden
vorumhüllten Steine werden dann mit dem Fertigstellungsbindemittel umhüllt, während
sie unter der Einwirkung der schraubenförmigen Rippe 7 gezwungen werden, über die
ganze Länge dieser Kammer 4 zu wandern.
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In der Kammer ,4 sind die Steine einer zweiten Durchmischung ausgesetzt,
bis sie ans Ende dieser Kammer 4 gelangen, wo sie über die Abfuhrrutsche 3o aus
dem Apparat ausgeschüttet werden.
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Mit Hilfe des beschriebenen Apparates erfolgt somit die Kaltumhüllung
der Materialien zur Herstellung von Straßenbelägen selbsttätig und fortlaufend mit
einem geringsten Kraftbedarf und mit einer äußerst geringen Arbeit für den Betrieb
und die Überwachung des Apparates. Wie dies für die Herstellung eines Qualitätserzeugnisses
notwendig ist, erfolgen die beiden Vorgänge der Vorumhüllun.g und der eigentlichen
Umhüllung nacheinander ohne Unterbrechung. Es ist ferner zu bemerken, daß der Apparat
sehr leicht auf der Straße geschleppt werden kann, was seine Beförderung von einer
Baustelle zur anderen erleichtert.
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Mit dem beschriebenen Apparat unter Benutzung von Bindemitteln verschiedener
Oualität sowohl für die Vorumhüllungsphase als auch für die Fertigstellungsphase
vorgenommene Versuche haben zu der Feststellung geführt, daß die Erzielung eines
tadellosen Ergebnisses in den beiden Behandlungsphasen je nach den benutzten Bindemitteln
nicht nur von der Durchmischungszeit abhängt, sondern auch von der Schnelligkeit,
mit welcher die Materialien während der Durchmischung gezwungen werden, auf sich
selbst zu rollen, was bei einer bestimmten Drehgeschwindigkeit des Mischerkörpers
von dem von diesen Materialien in den beiden Kammern des Körpers durchlaufenen Weg
abhängt.
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So ist es z. B. bei gewissen Bindemitteln erforderlich, daß die X'orumliiillungspbase
finit großer Geschwindigkeit und die Fertigstellungsumhüllungsphase mit kleiner
Geschwindigkeit erfolgt, während es bei anderen Bindemitteln erforderlich ist, daß
die Fertigstellungsumhüllungsphase mit einer sehr viel größeren Geschwindigkeit
vorgenommen wird als die Vorumhiillungsphase.
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Wenn es nötig ist, daß die Vorumhüllungsphase mit großer Geschwindigkeit
und die Fertigstellungsumhüllungsphase mit kleiner. Geschwindigkeit erfolgt, ist
es vorteilhaft, den auf Abb. 2 dargestelltem Mischerkörper durch den auf Abb. 3
dargestel-lten. Mischerkörper zu ersetzen, bei welchem die beiden miteinander verbundenen
Mäntel i und 2 zylin,d,risch und gleichachsig sind. Wie dargestefft, ist der Durchmesser
des die Vorurnhüllungskammer begrenzenden Mantels i größer als der Durchmesser des
die Fertigstellungsumhüllurngskammer begrenzenden Mantels 2.
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Da die zu umhüllenden Materialien sich in dem llischerkörper in der
Richtung der Pfeile fortbewegen sollen, ist die letzte Windung der schraubenförmigen
Rippe 6, d. h. die dem Eintrittsende des Mantels 2 benachbarte Windung dieser
Rippe so ausgebildet, daß sie die an dem Austrittsende des Mantels i ankommenden
Materialien anhebt, um sie während der Drehung des Mischerkörpers in den Mantel
2 zu befördern.
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Da die beiden Mäntel entsprechend der Qualität des' benutzten Bindemittels
bestimmte Längen aufweisen und beide mit derselben Geschwindigkeit im Umdrehung
versetzt werden, so sieht man, daß infolge des Unterschieds der Durchmesser der
Mäntel i und 2 die Materialien in dem Mantel i mit einer größeren Geschwindigkeit
wandern als die, welche sie in dem Mantel 2 annehmen können. Mit dem Mischerkörper
der Abb. 3 ist es somit möglich, umhüllte Materialien mit Bindemitteln herzustellen,
welche eine große Geschwindigkeit für die Vorumhüllungsphase und eine kleine Geschwindigkeit
für die Fertigstellun.gsumhüllungsphase erfordern.
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Der Mischerkörper der Abb. 4 ist dem der Abb. 3 ähnlich, jedoch hat
hier der Mantel 2 einen größeren Durchmesser als der Mantel i. Mit diesem zweiten
Apparat ist es somit möglich, Materialien mit Bindemitteln zu umhüllen, welche eine
kleine Geschwindigkeit für die Vorumhüllungsphase und eine große Geschwindigkeit
für die Fertigstellungsumhüllungsphase erfordern.
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Der Mischerkörper der Abb. 5, mit welchem man in derselben Weise wie
mit dem Apparat der Abb. 4 umhüllte Materialien herstellen kann, unterscheidet sich
von diesem letzteren Apparat dadurch, daß der Mantel 2, anstatt in der Verlängerung
des Mantels i zu liegen, wenigstens teilweise um den Mantel i herum angeordnet ist,
um dem gerade umhüllten Material zu gestatten, den durch die Pfeile angegebenen
Weg zu nehmen. Damit das Arbeiten möglich wird, ist es nur erforderlich, daß der
Gang der im Innern des Mantels 2 vorgesehenen schraubenförmigen Rippe 7 dem Gang
der im Innern der Hülle i vorgesehenen schraubenförmigen Rippe 6 entgegengesetzt
ist.
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Bei jedem der beschriebenen Mischerkörper erfolgt die Vorumhüllungsphase
stets in dem ersten :Mantel des Mischerkörpers, während die Fertigstelilungsum@hül,lungsp'hase
stets in dem zweiten Mantel erfolgt.
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In allen obigen Ausführungsbeispielen sind die beiden Mäntel des Mischerkörpers
gleichachsig, wie dies vorzuziehen ist. Es ist jedoch selbstverständlich, daß man
den Rahmen der Erfindung nicht verläßt, wenn man den Mischerkörper im der Form von
zwei parallelen Rohren herstellt, die in einer lotrechten Ebene verschoben und miteinander
durch
eine Rutsche verbunden sind, wobei die Vorumhüllung in dein
oberen Rohr und die Fertigstellungsumhüllung in dem unteren Rohr erfolgt.