AT500279B1 - Verfahren zum abpacken von bitumen - Google Patents

Description

2 AT 500 279 B1

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abpacken von Bitumen, insbesondere Straßenbaubitumen, in großvolumige Einwegtransporteinheiten für den Kalttransport des Bitumens.

Um Bitumen für weitere Strecken transportieren zu können, ist es unwirtschaftlich, dies in be-5 heizten Transporttankwägen vorzunehmen, da das Bitumen ständig auf einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes zu halten ist. Außerdem bedarf es bei diesen Transportfahrzeugen umfangreicher Sicherheitsvorkehrungen aus Umweltschutzgründen, da, z.B. im Falle eines Unfalls, durch das ausfließende Bitumen erhöhte Gefahr für Umweltschädigungen gegeben ist. io Wenn nun Bitumen über weitere Entfernungen zu transportieren ist, dann wird bis jetzt das Bitumen in heißer Form in Metallfässer eingefüllt und auskühlen gelassen, die dann vor Ort entweder zerschnitten werden, um das Bitumen in kalter Form herauszubekommen oder aber erhitzt werden, um das Bitumen in flüssiger Form herausgießen zu können. Beide Wege sind unbefriedigend, da in jedem Fall die Einwegbehälter als Abfalle Zurückbleiben, die aufgrund der 15 Bitumenverschmutzung nur sehr schwierig zu entsorgen sind.

In der US 5,452,800 A ist bereits erwähnt, Straßenbaubitumen in mehrlagigen Kunststoffbeutel zu verpacken, die mit dem Bitumen eingeschmolzen werden. Dazu wird Bitumen in eine mit der Kunststofffolie ausgelegte Form gegossen, wonach dann die Folie über dem Bitumenformling 20 zusammengefaltet und abkühlen gelassen wird. Die bekannten, gemäß der US 5452,800 für Dachbitumen mit gegenüber Straßenbitumen höherem Erweichungspunkt eigesetzten Verpackungen sind Kleinverpackungen mit etwa 50 Pfund (22,5 kg), wobei über die Art der Befüllung bzw. die speziellen Befüllungsparameter in dieser Druckschrift nichts ausgesagt ist. Derartige Kleinverpackungen sind nur für die Verpackungen geringerer Mengen wirtschaftlich, da relativ 25 große Mengen an Verpackungsmaterial erforderlich sind, um größere Mengen an Bitumen zu Verpacken und zu transportieren. Auch ist der Anteil vom Verpackungsmaterial im Bitumen nach dem Schmelzen beachtlich. Diese Verfahrensweise ist daher für große Mengen von Bitumen, wie es im Falle des Straßenbaubitumens anfallt, schwer anzuwenden, da sehr viele derartige Behälter vorzusehen sind, in welchen das Bitumen dann auskühlen gelassen werden kann. 30

Grundsätzlich ist bei der Verarbeitung von Bitumen zu beachten, daß dieses keinen definierten Schmelzpunkt aufweist, sondern vielmehr einen breiten thermischen Übergangsbereich von festem über pastösem zu zähflüssigem und schließlich flüssigem Aggregatzustand besitzt, was die viscoelastischen Eigenschaften des Bitumens stark temperaturabhängig macht. 35

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem auch für große Bitumenmengen eine Verpackung gewählt werden kann, die mit dem Bitumen eingeschmolzen werden kann, ohne daß dies die Qualität des Bitumens beeinflußt. 40

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Einwegpackeinheiten aus flexiblem Kunststoff mit einem Schmelzpunkt, der zwischen 10° und 50° über dem Erweichungspunkt des Bitumens liegt, gefertigt werden, wobei das Bitumen vor dem Abfüllen bis nahe an den Erweichungspunkt des jeweils verarbeiteten Bitumens abgekühlt wird. Damit wird erreicht, daß 45 das Bitumen einerseits die Einwegpackeinheit nicht beschädigt und anderseits nach dem Einbringen in das kalte Verpackungsmaterial rasch an der Wandung erstarrt und damit einen stabilen Körper ergibt. Im Inneren hat das Bitumen dann Zeit, langsam abzukühlen.

Im Straßenbau werden üblicherweise Bitumen mit unterschiedlichen Erweichungspunkten so Ring/Kugel bis maximal 60°C angewandt, welche üblicherweise bei ca. 140 - 160°C gelagert werden. Das jeweilige vorliegende Bitumen wird auf eine für den tatsächlichen Erweichungspunkt genau definierte Abfülltemperatur heruntergekühlt, bei welcher das Bitumen zwar bereits zähflüssig, jedoch noch pumpfähig ist. 55 Das Verpackungsmaterial wird herkömmlicherweise aus einem Kunststoff ausgewählt, der bei 3 AT 500 279 B1 ca. 130°C schmilzt und bei Abfülltemperatur noch genügend formstabil ist, um das Bitumen aufnehmen zu können, ohne beschädigt zu werden. Bei der Wahl des Kunststoffes muß auch bedacht werden, daß dieser bei der herkömmlichen Verarbeitungstemperatur von Bitumen, also etwa 140 - 160°C, vollständig schmilzt, u.zw. ohne daß irgendwelche faserartige Rückstände 5 verbleiben. Dies würde nämlich das Weiterverarbeiten des Bitumens sehr erschweren.

Das Abkühlen des Bitumens kann dabei gegen Thermoöl erfolgen, was den Vorteil hat, daß die Temperatur des Öls gezielt auf die Endtemperatur des Bitumens abgestimmt gewählt und auf dieser Temperatur während des Verarbeitens auch gehalten werden kann. 10

Bei einer bevorzugten Anlage zur Durchführung des Verfahrens ist zum Kühlen des Bitumens ein Plattenwärmetauscher vorgesehen, in dem die Temperaturdifferenz zwischen Kühlmedium und Bitumen zwischen 10 und 25°C, vorzugsweise 15 - 20°C, beträgt. Über einen solchen Plattenwärmetauscher kann die Temperatur sehr gezielt gehalten werden, wobei aufgrund der 15 großen Wärmeübergangsfläche ein guter und rascher Temperaturaustausch ermöglicht ist. Dabei kann der Plattenwärmetauscher zur Temperaturkonstanthaltung mit einer Heizung, z.B. mit elektrischen Heizelementen, versehen sein. Dadurch kann vorgebeugt werden, daß im Falle eines kurzfristigen Stillstehens der Anlage das Bitumen innerhalb des Plattenwärmetauschers erstarrt und der Plattenwärmetauscher vor dem Weiterverarbeiten zerlegt werden muß. Weiters 20 kann am Abfüllkopf eine Rückstromleitung vorgesehen sein, die vor dem Füllventil abzweigt und zum Lagerbehälter zurückführt. Dies ermöglicht es, daß das Bitumen innerhalb des Kreislaufes permanent bewegt wird, ohne daß es erstarren kann. Der Abfüllkopf kann über Heizelemente, insbesondere elektrische Heizelemente, auf Abfülltemperatur gehalten sein, so dass das innerhalb des Abfüllkopfes befindliche Bitumen immer flüssig bleibt und auch nach Stillstand des 25 Abfüllvorganges nicht erstarrt.

In der Zeichnung ist schematisch der Aufbau einer Abfüllanlage wiedergegeben.

Mit 1 ist ein Vorratsbehälter bezeichnet, in welchem das Bitumen über eine Heizeinrichtung 2 30 auf der Lagertemperatur von ca. 140 - 160°C gehalten ist. Aus diesem Lagerbehälter 1 wird durch die Förderpumpe 3 Bitumen in die Bitumenleitung 5 gepumpt oder, falls kein Bitumen entnommen werden kann, über die Rückstromleitung 4 in den Behälter rückgeführt. Die Leitung 5 mündet in einen Wärmetauscher, vorliegend ein Plattenwärmetauscher, 6, von welchem das gekühlte Bitumen über die Fülleitung 7 zum Abfüllkopf 8 gelangt. Durch diesen Abfüllkopf 8 wird 35 das Bitumen in die Transportbehälter 9 eingefüllt. Die Rückstromleitung kann in nicht dargestellter Weise auch vom Abfüllkopf 8 ausgehen und in den Lagerbehälter 1 führen.

Der Wärmetauscher ist über eine Kühlmittelkreislaufleitung 10 durch eine Pumpe 11 mit Kühlmittel, im vorliegenden Fall Thermoöl, beaufschlagt, dessen Temperatur über den Kühler 12 auf 40 dem gewünschten Wert gehalten wird, wobei die Temperaturdifferenz zwischen Kühlmedium und Bitumen zwischen 10 und 25°C, bevorzugt zwischen 15 und 20°C beträgt.

In nicht dargestellter Weise sind im Wärmetauscher Heizelemente vorgesehen, um das Bitumen fließfähig zu erhalten. Auch der Abfüllkopf 8 ist mit (nicht dargestellten) Heizelementen ausges-45 tattet.

Mit 13 ist ein Transportbehälter im leeren Zustand vor dem Füllen und mit 14 ein bereits befüll-ter Behälter nach dem Füllen gezeigt. Die gesamte Anlage wird hinsichtlich der Temperatur mittels herkömmlicher Thermoelemente überwacht und über einen zentralen Rechner gesteu-50 ert. Die Thermoelemente und der Steuerungsrechner sind im vorliegenden Fall nicht dargestellt.

Die Abfüllung erfolgt elektronisch gesteuert über Füllventile auf einer Füllwaage. Eine spezielle Aufhängevorrichtung für die Aufnahme der Henkel der Einwegtransporteinheiten ist an Palletten, insbesondere Stahlpalletten, vorgesehen. Die Einwegtransporteinheiten werden solange 55 mittels der Stützeinrichtung gehalten, bis das Bitumen soweit stabil ist, daß es keine weitere

Claims (6)

1. 4 AT 500 279 B1 Stütze benötigt. Die gefüllten Behälter 14 werden dann zwar unter Dach, aber gut belüftet, abgestellt, um auch im Inneren bis auf Umgebungstemperatur abzukühlen. Da Bitumen eine starke Isolationswirkung besitzt, beträgt die Auskühlzeit je nach Umgebungstemperatur zwischen 4-7 Tage, u.zw. bei Behältern von etwa einem Kubikmeter Inhalt. Die so gefüllten Behälter können dann normal mittels Bahn, Schiff oder LKW ohne irgend welcher Temperaturhaiteeinrichtung, transportiert werden, um dann an Ort und Stelle mitsamt der Einwegverpackung eingeschmolzen und weiterverarbeitet zu werden. 10 Patentansprüche: 1. Verfahren zum Abpacken von Bitumen, insbesondere Straßenbaubitumen, in großvolumige Einwegtransporteinheiten für den Kalttransport des Bitumens, dadurch gekennzeichnet, 15 daß die Einwegpackeinheiten aus flexiblem Kunststoff mit einem Schmelzpunkt, der zwischen 10° und 50°C über dem Erweichungspunkt des Bitumens liegt, gefertigt werden, wobei das Bitumen vor dem Abfüllen bis nahe an den Erweichungspunkt des jeweils verarbeiteten Bitumens abgekühlt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bitumen im Wärmeaus tausch gegen Thermoöl gekühlt wird.
3. 3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Abfüllkopf, dadurch gekennzeichnet, daß zum Kühlen des Bitumens ein Plattenwärmetauscher <6) 25 vorgesehen ist, in dem die Temperaturdifferenz zwischen Kühlmedium und Bitumen zwi schen 10° und 25°C, vorzugsweise 15° bis 20°C, beträgt.
4. 4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß der Plattenwärmetauscher (6) zur Temperaturkonstanthaltung mit einer Heizung, z.B. elektrischen Heizelementen, versehen 30 ist.
5. 5. Anlage nach.Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Abfüllkopf (8) eine Rückstromleitung vorgesehen ist, die vor dem Füllventil abzweigt und zum Lagerbehälter (1) zurückführt. 35
6. 6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfüllkopf <8) über Heizelemente, insbesondere elektrische Heizelemente, auf Abfülltemperatur gehalten ist. 40 Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 45 50 55