SE509095C2 - Sätt och anordning för beredning av asfalt - Google Patents

Description

509 095 10 15 20 25 30 35 som utgörs av krossad sten med en viss medelgrovlek, finns även fina fraktioner, såsom stenmjöl och grus. På grund av gasernas höga hastighet blåses de fina fraktio- nerna genom trumman och ut genom utloppet. Där måste de tas omhand genom filtrering, vilket leder till extra kostnader, extra hantering och försämrad gasgenomström- ning genom trumman. Vidare är anordningen inte användbar för asfaltåtervinning, ty tillförsel av material som in- nehåller bindemedel leder till oönskade utsläpp av gif- tiga gaser. De giftiga gaserna skapas vid bindmedlets kontakt med de heta förbränningsgaserna när materialet faller ner genom trumman, framför allt i den andra sek- tionen men även i den tredje sektionen. Gaserna har di- rekt efter lågan en för hög temperatur. I den tredje sek- tionen, framför allt i början av den, finns det också en risk för att giftiga gaser bildas vid nyproduktion av as- falt, för de heta förbränningsgaserna när materialet faller ned eftersom bindemedel tillsätts och sedan exponeras genom dem.

I US-4 738 539 visas en annan känd anordning som är uppbyggd på principiellt samma sätt som anordningen i CH- 628 381. med strålen av heta förbränningsgaser efter det att bin- demedlet är tillsatt, De båda kända anordningarna har en ineffektiv upp- Här kommer materialet dock inte i direktkontakt vilket sker mot slutet av trumman. byggnad som gör dem onödigt långa.

Sammanfattning av uppfinningen Ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett sätt och en anordning för beredning av asfalt, vilka är lika tillämpbara på asfaltàtervinning som på nyproduk- tion.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett sätt och en anordning för beredning av asfalt, vid vilka materialet uppvärms snabbare och effektivare än vad som är fallet vid känd teknik utan risk för utsläpp av farliga gaser som orsakas av för hög temperatur hos bin- 10 15 20 25 30 35 509 095 demedlet och utan problem med att behöva ta hand om fina partiklar som annars förorenar omgivningen. Ändamålen uppnås med en anordning och ett sätt en- ligt uppfinningen såsom de definieras i patentkrav 1 re- spektive 8. Ingresserna till patentkraven 1 och 8 är ba- serade på CH-628 381.

Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen och ytterligare fördelar med den kommer att beskrivas närmare nedan genom utföringsexempel under hänvisning till de åtföljande ritningarna, där: fig 1 är en schematisk sidovy av en anordning för beredning av asfalt, enligt en utföringsform av uppfin- ningen; fig 2 är en schematisk genomskärningsvy av en i an- ordningen i fig 1 ingående trumma; och fig 3 är en schematisk förstoring av en detalj i fig 2 och visar en alternativ utföringsform.

Beskrivning av utföringsformer Såsom visas i fig 1 innefattar anordningen 1, enligt en utföringsform av uppfinningen, en cylinderformig trumma 3, som har en inmatningsände 5 och en utmatning- sände 7; ett första inmatningsorgan 9; en brännare 11; ett utmatningsorgan 13; ett andra inmatningsorgan 15; ett tredje inmatningsorgan 17, ett drivorgan 19 och en ram 21.

Trumman 3 har en framgavel 29 och en bakgavel 30.

Gavlarna 29, 30 är fästa i ramen 21.

Stödet 63 är inställt så att trumman 3 lutar i förhållande till Ramen 21 innefattar ett justerbart stöd 63. horisontalplanet.

Det första inmatningsorganet 9, som nedan benämnes mätare 9, innefattar en materialbehàllare 23 och en transportör 25, som företrädesvis är en bandtransportör.

Mataren 9 tillför material, som antingen utgör en eller flera fraktioner av krossad sten såsom makadam och/eller stenmjöl eller helt eller delvis utgör gammal asfalt som 509 Û95 10 15 20 25 30 35 skall återanvändas, till trumman 3 i dess inmatningsände 5 genom ett hål i trummans 3 framgavel 29.

I trumman värms materialet. Denna process kommer att beskrivas närmare nedan.

Det andra inmatningsorganet 15, som nedan benämnes och det tredje inmatningsorganet 17, tillför bindemedel delinsprutare 15, som nedan benämnes slutinsprutare 17, till materialet i inmatningsänden 5 respektive i utmat- ningsänden 7. Delinsprutaren 15 används för att vid behov tillföra en liten mängd bindemedel så att damm i materia- let binds. Slutinsprutaren 17 fyller på lämplig mängd bindemedel i utmatningsorganet 13 så att en asfalt med önskade egenskaper åstadkommes.

Vid återvinning av begagnad asfalt beror eventuell tillförsel av stenmaterial respektive bindemedel på as- altens ålder med flera egenskaper samt pà vilka egenska- per man vill att den färdiga asfalten skall ha.

Brännaren 11, som är en för ändamålet konventionell brännare, är anordnad i trummans 3 inmatningsände 5 så att brännarens 11 mynning är på konventionellt sätt pla- cerad innanför trummans 3 gavel 29 eller ungefär i ga- velns 29 plan, såsom exempelvis visas i de ovan nämnda skrifterna. Brännaren 11 innefattar en fläkt som driver ett reglerbart flöde av förbränningsgaser genom trumman 3.

Trumman 3 uppbärs av fyra i drivorganet 19 ingående stödhjul 19, två på vardera sidan av trumman 3. Drivor- ganet driver två av stödhjulen för rotation av trumman 3 kring dess längdaxel. Trummans 3 ändar 5, 7 är roterbart inpassade i gavlarna 29, 30, som därigenom hjälper till att hålla trumman 3 på plats. Varje stödhjul 19 har ett friktionsbelag som ligger an mot trummans utsida.

I trummans 3 utmatningsände 7 är utmatningsorganet 13, som i denna utföringsform utgörs av en i stort sett konventionell blandarmatare, anordnat för utmatning av materialet med det tillsatta bindemedlet under ombland- ning. Blandarmataren 13 skjuter in ett stycke i trumman 3 10 15 20 25 30 35 509 095 genom bakgaveln 30 och fångar upp materialet. Blandarma- taren 13 har en halvcylinderformig underdel och ett ut- matningsorgan i form av en längsgående axel med därpå fästa, snedställda skovlar som när axeln roterar skjuter ut och samtidigt blandar om materialet. Den färdiga as- falten utmatas av blandarmataren 13 till en väntande be- sàsom ett lastbilsflak 31. fördelaktig i detta sammanhang eftersom dess öppna kon- hållare, Blandarmataren 13 är struktion medför att den även fungerar som utlopp för de gaser, huvudsakligen vattenånga och het luft, som drivs genom trumman 3. Det har fördelen att blandarmataren 13 och materialet i den varmhålls med hjälp av energin i gaserna. Därigenom undviks onödig avkylning av materialet och man kan till och med uppnå en ytterligare uppvärm- ning. Det kan dock erfordras en extra skorstensöppning i gaveln 30 för att uppnå tillräckligt flöde genom trumman 3.

De ovan beskrivna delarna av anordningen är anord- nade på en med lastbil transportabel ram, såsom ramen 21 vilken är en lastväxlarram. Därigenom blir anordningen l mobil och enkelt transporterbar med hjälp av lastbil till valfri tillverkningsplats. En väsentlig faktor för möj- liggörandet av en så kompakt anordning att den ryms på exempelvis en sådan lastväxlarram 21 är trummans 3 invän- diga konstruktion som nu kommer att beskrivas närmare.

Såsom visas i fig 2 är bärarorgan, eller rännor, 33 anordnade inuti trumman 3. Rännorna 33 är långsträckta och löper likt invändiga flänsar längs trummans 3 insida, väsentligen hela vägen från trummans 3 inmatningsände 5 till dess utmatningsände 7. Varje ränna 33 innefattar ett radiellt väggparti 35 och ett med Väggpartiet 35 förbun- det, är huvudsakligen plant och är i ett längsgående fästparti Fästpartiet 39 långsträckta stöd- 45 har ett V-formigt tvärsnitt och övergår i V-formens spets i resten av vägg- rännformigt, eller krökt, parti 37. Väggpartiet 35 39 därav förbundet med trummans vägg 41. innefattar två med varandra förbundna, partier 43, 45. Stödpartierna 43, 509 095 10 15 20 25 30 35 partiet 35, medan V-formens skänkeländar, dvs stödparti- ernas 43, 45 långsidokanter 47, 49 anligger mot trumväg- gens 41 insida. Fästpartiet 39 innefattar också fästorgan 51, såsom gängförsedda pinnar, som är fixerade i botten av den ränna som stöddelarna 43, 45 kan sägas bilda och som är anordnade på lämpliga avstånd från varandra längs stödpartierna 43, 45. Fästorganen 51 sträcker sig genom hål i trummans 3 vägg 41 och är lösgörbart förankrade, såsom med muttrar 53, på trummans 3 utsida. Därigenom är rännorna 33 löstagbart förbundna med trumman 3. Fästorga- nets V-ställda stödpartier 43, 45 fördelar de krafter som fästpartiet utsätts för av i rännorna 33 befintligt mate- rial. Denna uppbyggnad skiljer sig från uppbyggnaden i de kända anordningarna.

Det rännformiga partiet 37 bildar en krökt fortsätt- ning på väggpartiet 35 och avslutas med en fri làngsido- kant 55 på avstånd från väggen 41. Genomskärningsvyn i fig 2 visar trummans 3 inre sett från dess inmatningsände 5. Rännornas 33 tvärsnitt är krokformigt. Trumman 3 rote- rar medurs i fig 2, dvs rännornas 33 fria kanter ligger framför väggpartierna 35 sett i rotationsriktningen.

Bandtransportören 25 är anordnad nära trummans 3 pe- riferi och kastar in materialet i rännorna 33 genom hålet i framgaveln 29. Rännorna 33 är så utformade och place- rade i förhållande till varandra att materialet, som vi- sas som skuggade områden i rännorna 33, under rotationen vandrar runt i ett utrymme som avgränsas av två bredvid varandra belägna rännor, exempelvis rännorna 57 och 59, det parti 61 av trummans 3 vägg som är beläget mellan de två rännorna 57, 59 och en öppning 60 som är bildad mel- lan rännorna 57, 59 genom att de är anordnade på ett av- stånd fràn varandra, räknat i trummans 3 omkretsled.

Under ett rotationsvarv, med början när rännan 57 är högst upp, faller materialet i rännan 57 först ur denna, förbi öppningen mellan rännorna 57 och 59 och ner på den, sett i rotationsriktningen, framförvarande rännan 59, eller närmare bestämt på baksidan av rännans 59 väggparti 10 15 20 25 30 35 509 095 35. Därefter kasar/rullar materialet ner på trummans väggparti 61 och sprids över detta. Rännan 57 har nu nått sitt nedersta läge. På uppvägen kasar/rullar materialet åter ner i rännan 57. Under detta förlopp rör sig materi- tack vare att trum- ett alet samtidigt mot utmatningsänden 7, man 3 lutar i förhållande till horisontalplanet. I ändparti vid utmatningsänden 7 är rännorna 33 är slitsade i det rännformiga partiet 37. Därigenom ramlar materialet ur rännorna 33 och ned i blandarmataren 13.

Det finns flera variabler som påverkar möjligheten att åstadkomma en anordning som i enlighet med uppfin- ningen håller kvar materialet i utrymmet så att det inte faller ut genom öppningen 60. Variablerna är: trummans 3 rotationshastighet; rännornas 33 utformning och placering i förhållande till varandra och mängden material i rän- norna 33.

Det är önskvärt med en tämligen låg rotationshastig- het så den huvudsakliga kraftpåverkan på materialet är tyngdkraften. Detta i avsikt att få en god omblandning av materialet. En alltför hög rotationshastighet leder till att materialet trycks mot väggen 41 och hålls kvar i un- gefär samma läge under ett rotationsvarv. Därigenom hind- ras även materialtransporten genom trumman 3.

Utformningen av rännorna 57, 59 och placeringen av dem i förhållande till varandra är så gjorda att rännorna kan uppbära en ansenlig mängd material utan att materia- let faller ut genom öppningen 60. Rännorna bör därför vara tätare anordnade än i de ovan beskrivna kända anord- ningarna och den fria kanten 55 bör vara uppdragen så långt att det rännformiga partiet 37 kan ta emot en lämp- ligt stor mängd material. I den visade utföringsformen har det rännformiga partiet 37 en krökningsradie som är O,l5m; är 2,2m och antalet rännor 33 är 12. väggpartiets 35 höjd är O,3m; trummans 3 diameter Det rännformiga par- Det kan i sammanhanget noteras att trummans längd i denna fö- tiet 37 utgör i denna utföringsform en halv cylinder. redragna utföringsform är 4m. Dessa mått skall endast be- 509 095 10 15 20 25 30 35 traktas som ett exempel som uppfyller villkoret att mate- rialet inte faller genom trummans 3 inre utan i allt vä- sentligt roterar i utrymmet mellan två intill varandra belägna rännor 33 på det sätt som har beskrivits ovan.

Det skall noteras att materialmängden givetvis har en in- verkan. Om man matar in extremt mycket material i rän- norna 33 kommer det att falla över kanten 55 även om mel- lanrummet mellan kanten 55 och väggen 41 är litet. Dock gäller omvänt i de kända anordningarna att materialet kommer att falla ut mellan rännorna oavsett hur lite ma- terial som inmatas. Rännornas 33 utformning och inbördes placering är således avgörande för uppnående av uppfin- ningens ändamål. Om rännorna således är lämpligt utfor- made och anordnade i förhållande till varandra samt ma- terialmängden är lämpligt avpassad därtill har rotations- hastigheten ingen inverkan på kvarhàllningen av materia- let i utrymmet. Även vid lägsta tänkbara rotationshastig- het kvarhålls materialet i nämnda utrymme. Samtidigt är det ändå möjligt att hålla avståndet mellan två intill varandra belägna rännor 33 tillräckligt stort för att varma gaser skall komma in i utrymmet och värma materia- let.

Om man vill kunna tillföra mer material utan att det faller ut genom öppningen 60 kan man åstadkomma detta genom att öka rotationshastigheten. En övre gräns för kompensation av större materialmängd med hjälp av rota- tionshstigheten nås när rotationshastigheten inverkar menligt på materialets rundvandring i utrymmet.

Det finns givetvis ett många kombinationer av ovan- nämnda variabler som ger en uppfinningsenlig anordning.

Det ligger dock inom ramen för en fackmans förmåga att med ledning av ovanstående beskrivning pröva ut en lämp- lig kombination i en viss situation.

En fördel med materialets rundvandring i ett avgrän- sat utrymme är att de ovan beskrivna problemen med den kända tekniken undviks. Det innebär att materialet aldrig faller ner genom trumman och kommer i direkt kontakt med 10 15 20 25 30 35 509 095 de allra hetaste förbränningsgaserna. Samtidigt är inte det avgränsade utrymmet slutet, såsom i fallet med slutna kanaler, utan heta gaser har tillträde till utrymmet via öppningarna mellan rännorna 33. Därigenom elimineras pro- blemet med giftiga gaser från återvunnen asfalt eller från den mindre mängd bindemedel som tillsätts med hjälp av delinsprutaren 15, samtidigt som en effektiv uppvärm- ning ändå åstadkommes. Vidare blåses inte de fina frak- tionerna ut genom utmatningsänden 7. Genom materialets ständiga rörelse åstadkommes en effektiv inblandning av het luft i utrymmet för effektiv uppvärmning av materia- let. ett tunt lager över en stor yta, vilket ger en god expo- I den undre halvan av trumman 3 sprids materialet i nering för de heta gaserna. Eftersom strålen av heta ga- ser inte bromsas av material som faller genom den uppnås dessutom en betydligt jämnare temperatur i hela trumman 3 än i de känd anordningarna vilket ytterligare effektivi- serar processen.

Anordningen enligt uppfinningen har tack vare de ovan redovisade förbättringarna i förhållande till de kända anordningarna en betydligt högre verkningsgrad. Det innebär bland annat att den kan göras betydligt kortare än de kända anordningarna vid samma produktionskapacitet.

Hur mycket material som tillförs, dvs hur mycket ma- terial per längdenhet som varje ränna 33 bär styrs inte bara av lämplig fyllnadsgrad i rännorna 33 för att mate- rialet inte skall falla ut genom öppningen 60 utan även av bland annat materialtypen.

Såväl matningshastigheten som rotationshastigheten är i den visade utföringsformen inställbara för att bästa resultat skall kunna uppnås i varje fall.

Den ovan beskrivna utföringsformen är endast ett icke begränsat exempel på hur anordningen enligt uppfin- ningen kan utföras. Såsom en fackman inom området inser är åtskilliga modifieringar möjliga inom uppfinningens ram, som definieras i de åtföljande patentkraven. Nedan följer några exempel på modifieringar. 10 509 D95 10 15 20 25 30 35 Rännornas 33 form är varierbar. Ett exempel på en variant visas i fig 3 med streck-punkt-punkt-linjer som utgår från fästpartiet 39 och löper samman med de ränn- formiga partierna 37. Väggpartiet 35 utgör i denna vari- ant inte någon fortsättning av det rännformiga partiet 37 i dess tangentriktning, såsom i den ovan beskrivna utfö- ringsformen, utan bildar en vinkel mot denna tangentrikt- ning. Det innebär att det närmast väggpartiet 35 belägna partiet av det rännformiga partiet 37 bildar en valk som effektivt hindrar materialet från att falla av en rännas 33 väggparti när det faller ner från den närmast ovanför belägna rännan. En liten risk för detta föreligger hos den ovan beskrivna utföringsformen, som dock är kostnads- effektivare att tillverka.

Det rännformiga partiet kan exempelvis utföras med en annan tvärsnittsform än halvcylinderform, såsom mång- kantigt eller någon asymmetrisk form.

Fästpartiet kan utföras på valfritt sätt, även om i den visade utföringsformen fästpartiets 39 vinklade stöd- partier 43, 45 underlättar materialets vandring förbi övergången mellan trummans 3 vägg 41 och bärorganen 33 och fästpartiets uppbyggnad ger enkelt löstagbara bäror- gan.

Anordningens storlek är betingad av vilken kapacitet som önskas. Såsom har beskrivits ovan är anordningen ge- nom sin unika uppbyggnad möjligt att utföra som en mobil vilket är en fördel som de inledningsvis beskrivna Det går dock bra att enhet, kända anordningarna inte besitter. även utföra anordningen som en stationär enhet, varvid den kan göras betydligt större än de mobila varianterna.

För mobila utföranden är den ovan nämnda lastväxlar- ramen endast en av många användbara ramar. En variant är så- ocksà att bygga upp anordningen som en på ett fordon, som ett dragfordon eller ett släpfordon, fast förankrad enhet.

Claims (10)

1. 0 15 20 25 30 35 ll 509 095 PATENTKRAV l. Anordning för beredning av asfalt innefattande en (3), varvid längdaxeln lutar mot horison- cylinderformig trumma som är anordnad för rotation kring sin längdaxel, och en ut- talplanet, och som har en inmatningsände (5) matningsände (7): ett vid trummans inmatningsände anord- nat inmatningsorgan (9) för inmatning av material, i form av lämpliga fraktioner av stenmaterial och/eller begagnad (15, ett vid (13) utmatning av färdig asfaltmassa från trumman; ett drivor- (19) anordnad brännare asfalt, i trumman; ett ytterligare inmatningsorgan 17) för tillförsel av bindemedel till materialet; trummans utmatningsände anordnat utmatningsorgan för gan för rotation av trumman; en vid inmatningsänden (ll) vars förbränningsgaser tillförs trummans inre; och ett flertal invändigt trumman anord- (33), sig längs trumman, nade bärarorgan som är förbundna med och sträcker för mottagning av materialet från in- matningsorganet och transport av materialet genom trum- man, varvid varje bärarorgan innefattar ett med trummans Vägg (41) (35), från trummans vägg, och ett med väggpartiet förbundet, (37), (55), vilken kant ligger på avstånd från väggen förbundet väggparti som sträcker sig inåt rännformigt parti som avslutas med en fri, längsgå- ende kant och framför väggpartiet sett i trummans rotationsrikt- ning, k ä n n e t e c k n a d av att bärarorganen sträcker sig från trummans inmatningsände till dess ut- matningsände och att bärarorganen är så utformade och in- bördes anordnade att materialet i ett bärarorgan (57) un- der ett rotationsvarv faller över nämnda fria kant, fångas upp av närmast framför, sett i rotationsrikt- och via det mellan de två (61) mans vägg återförs till bärarorganet som materialet ini- ningen, belägna bärarorgan (59) näraliggande bärarorganen belägna partiet av trum- tialt lämnade. 12 509 095 10 15 20 25 30 35

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e - t e c k n a d av att varje bärarorgan har ett krokformigt tvärsnitt, varvid väggpartiet är väsentligen plant.

3. Anordning enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n - n e t e c k n a d av att nämnda ytterligare inmatningsor- (15) anordnat vid trummans inmatningsände. gan för tillförsel av bindemedel till materialet är k ä n n e - (17) tillförsel av bindemedel till materialet är anordnat vid

4. Anordning enligt patentkrav 3, t e c k n a d av att ett tredje inmatningsorgan för trummans utmatningsände och att utmatningsorganet är an- ordnat för utmatning under omblandning.

5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att väggpartiet innefattar ett (39) med två inbördes förbundna, (43, 45), och i V-formens spets övergår i resten av väggpartiet (35), (47, 49) mot trumväggens fästparti långsträckta stödpartier vilka har ett V-formigt tvärsnitt medan de i V-formens skänkeländar (41)

6. Anordning enligt patentkrav 5, (39) som sträcker sig genom trummans vägg till dess ut- anligger insida. k ä n n e - t e c k n a d av att fästpartiet innefattar fästor- gênf sida och är löstagbart fästa på utsidan.

7. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar en last- växlarram (21), vilken utgör en ram på vilken övriga in- gående delar är anordnade, för åstadkommande av mobilitet hos anordningen.

8. Sätt att bereda asfalt med hjälp av en anordning som innefattar en cylinderformig trumma (3), som är an- ordnad för rotation kring sin längdaxel och som har en inmatningsände (5) och en utmatningsände (7), varvid längdaxeln lutar i förhållande till horisontalplanet; varvid sättet innefattar stegen att driva trumman att ro- att inmata material, tera; i form av lämpliga fraktioner av stenmaterial och/eller begagnad asfalt, i trumman vid dess inmatningsände till ett flertal invändigt trumman l0 15 20 25 30 13 509 095 anordnade bärarorgan (33), som är förbundna med och sträcker sig längs trumman och som bidrar till att blanda om materialet och transportera det genom trumman; att tillföra heta förbränningsgaser till trummans inre för att tillsätta bindemedel till materialet; att vid trummans utmatningsände utmata färdig att värma upp materialet; asfaltmassa från trumman; och att utforma varje bäraror- gan så att det innefattar ett med trummans vägg (41) för- (35), och ett med väggpartiet förbundet, bundet väggparti som sträcker sig inåt från trum- mans vägg, (37), (55), vilken kant ligger på avstånd från väggen och fram- rännformigt parti som avslutas med en fri, längsgående kant för väggpartiet sett i trummans rotationsriktning, k ä n n e t e c k n a t av stegen att utforma bäraror- ganen så att de sträcker sig från trummans inmatningsände till dess utmatningsände; att utforma bärarorganen och anordna dem inbördes så att materialet i ett bärarorgan (57) på förhand bestämd slinga, varvid materialet faller över under ett rotationsvarv bringas att vandra runt i en nämnda fria kant, fångas upp av närmast framför, sett i rotationsriktningen, belägna bärarorgan (59) och via det mellan de två näraliggande bärarorganen belägna partiet (61) terialet initialt lämnade. av trummans vägg återförs till bärarorganet som ma-

9. Sätt enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k n a t av steget att anpassa inmatningen av material i trumman så att mängden material i bärorganen maximeras under villkoret att det skall kvarhållas i nämnda slinga.

10. Sätt enligt patentkrav 8 eller 9, k ä n n e - t e c k n a t av steget att ställa in rotationshastighe- ten så att trummans rotation bidrar till att kvarhålla materialet i slingan.