CH317805A - Einrichtung zur Herstellung von Mischungen aus festen, körnigen bis staubförmigen losen Materialien mit flüssigen, plastischen Bindemitteln - Google Patents

Description

  



  Einrichtung zur Herstellung von Mischungen aus festen, körnigen bis   staubformigen    losen Materialien mit flüssigen, plastischen Bindemitteln
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Einrichtung zur   Herstellang    von   Mi-    schungen aus festen, körnigen bis   staubför-    riiigen losen Materialien mit flüssigen oder verflüssigten plastischen Bindemitteln, insbesondere   zur Herstellung bituminöser Mischun-    gen für   Bauzwecke, durch. Aufwirbeln    der festen und Druckzerstäubung der plastischen Stoffe.



   Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, bei welchen die Feststoffe in   einem Misch-    gefä mit Hilfe von am Boden des Gefässes angeordneten, rotierenden Flilgeln in eine oberhalb der Flügel sich   bildende Wirbelzonen-    schicht aufgewirbelt werden, und während sie sich in dieser Wirbelschicht in Suspension befinden, wirddureh Druekzerstäubung der plastischen Stoffe mittels einer im obern Teil des   Gefä#es angeordneten Anzahl Düsen,    die von einem mit   Heizorganen    versehenen Bindemitteltank gespeist werden, der verflüssigte, plastische Stoff von oben auf die   im. Schwebe-    zustand befindliehen Feststoffteilchen auf. gesprüht.



   Bei einem derartigen Mischverfahren wird d zum   Untersehied    gegenüber den früher verwendeten Enetverfahren zur Vermischung von Feststoffen und Bindemittel mit dem Flüssigkeitsgrad, das heisst der Viskosität des Bindemittels, gearbeitet. Damit durch das Aufsprühen des Bindemittels von oben auf die schwebenden Festoffteilchen eine einwandfreie Mischung und korrekte Dosierung des Bindemittels erzielt wird, ist es erforder  lich,    dass das zur Versprühu gelangende Bindemittel die   vorbestimmte optimale Tem-    peratur besitzt.



   Durch die zwischen dem Bindemitteltank und den Zerstäuberdüsen in die Bindemittelleitung eingeschalteten Apparaturen, wie Filter, Flüssigkeitsmesser und Druckpumpe, erfolgte bei den bisherigen Anordnungen ein unkontrollierbarer Temperaturabfall, so   da#    die erforderliehe   Zerstäubungstemperatur    nicht genau eingehalten werden konnte, und auch der   Flüssigkeitsmesser    keine korrekte Dosierung der den Düsen zugeführten Binde  mittelmenge ergab.   



   Diese Nachteile werden mit dem Gegenstand der   Erfindung dadurch umgangen, dass    zwischen einem Vorratsbehälter für das plastische Bindemittel und dem im genannten   Mischgefä#    vorgesehenen Düsensystem ein Apparatebehälter angeordnet ist, der ein Filter, einen diesem   nachgesehalteten volume-      trischen Flüssigkeitsmengenmesser und    eine letzterem   naehgesehaltete      Druekpumpe    mit Ventilen enthält, die in die   Bindemittellei-    tung zwischen   Vorratsbehälter und Düsen-    system eingeschaltet sind, und dass dieser Behälter mit einer diese   Vorriehtungen    umspülenden Heizflüssigkeit gefüllt ist,

   um Tempe ratur und Viskosität des Bindemittels während seines   Durchganges durch diese Vorrich-      tlmgen    konstant   wu    halten.



     In den beiliegenden Zeiehnungen    ist eine beispielsweise Ausführungsform der   erfin-      dungsgemä#en Einrichtung dargestellt.   



   Fig.   1    zeigt sehematisch eine   Einrichtung    zur Herstellung bituminöser Mischungen.



   Fig. 2 ist ein   Vertikalsehnitt    durch die Mischvorrichtung der Einrichtung nach Fig.   I.   



   Fig. 3 ist ein Horizontalschnitt durch die Mischvorriehtung, nach der Linie III-III in Fig. 2.



   Zwecks besserer Klarheit ist die Einrichtung in den Figuren   ziemlich schema. tiseh      dargestellt,undverschiedene    Einzelheiten, Steuerungen und andere zum Verständnis nicht unbedingt notwendige Elemente sind weggelassen.



   Die mit 1 bezeichnete   eigentliche Miseh-    vorrichtung ist in Fig. 2 und 3 im Sehnitt dargestellt und erscheint auch schematisch ganz links in der Fig. 1. Sie wird durch ein geschlossenes   Mischggefä#    gebildet, das aus   einem Mischtrog    3, Seitenwänden 2 und einem Deckel 4 besteht.

   Das Innere des Mischtroges   3    weist in seinem untern Teil eine mit   11 bezeichnete Verscbleisspanzerung auf.    Die   Entleerung    der   Vorrichtwng    effolgt über einen Rundschieber 12, der sieh in Längsriehtung über die Mitte des Trogbodens erstreckt und in der in Fig. 2 dargestellten Stellung den Boden des   Mischtroges    3 abschliesst, aber nach einer axialen Drehung um 180  das Ab  flie#en    des im   Mischtrog    enthaltenen Materials gestattet.



   Zwei Wellen 5 und 6 sind drehbar in Wälzlagern 13   gela-gert und in    entgegengesetzter Richtung durch einen nicht dargestell  ten Motor,    der auf eines der Zahnräder 9 und 10 wirkt, mit einer mittleren   Umfangsge-    schwindigkeit von 3   mlsee a. ngetrieben. Leieht    auswechselbare   Wellenabdichtungen7und    8 sind bei den der   Wellen durch die Seiten-    wände 2   des Mischtroges    vorgesehen. Im Innern des   Mischtroges siind    die Wellen 5   mid,    d 6 mit Armen 14 bzw. 15 versehen, wel che Arme sternförmig von der Welle aus    gehen und a. n ihren Enden Wurfsehaufeln    16 bzw. 17   tragen.

   Diese Wurfsehaufeln    sind derart angeordnet,   da#    eine Schaufel auf einer Welle mit einer solchen auf der andern Welle alterniert. Die Form der Schaufeln ist   derart, dass die Drehung    der Wellen nicht nur eine   Wirbelzone    oberhalb der Schaufeln erzeugt, sondern gleichzeitig auch einen Quertransport der aufgewirbelten Feststoffe bewirkt, das heisst, dass durch die besondere An  ordmmg der    Schaufeln eine   horizontal zirku-    lierende Bewegung des Mischgutes in der Wirbelzone herbeigeführt wird,

   die im   Zy-      klus    dieses   Mischeffektes    immer neue   Ober-    flächen der Feststoffe den einschliessenden   Bindemittelteilchen darbietet und    damit den Mischvorgang intensiviert und gleichzeitig be  schleunigt.    Dies wird erreicht, indem der Winkel der Schaufeln bzw. der Achse zwi  schen 30 und 600 variiert.    Die Zahl der   Wurf-    schaufeln variiert je nach Inhalt des   Misch-    troges zwischen 8 bis 30 pro Welle und ihre   Umfangsgesehwindigkeit beim    Betrieb beträgt mindestens 2, 5   mlsec.   



   Das   Misehgefäss l    besitzt ein solches Volu  men, da# die Glö#e    des dem   hochgesehleuder-    ten Mischgut dargebotenen Sehweberaumes wenigstens annähernd das dreifache Volumen des vom ruhenden Gut benötigten Raumes beträgt.



   Oberhalb der   Mischblätter    sind im Raume, welcher durch den Deckel 4 des   Mischtroges    gebildet wird, zwei Reihen Zerstäuberdüsen   18    8 angeordnet, die dazu bestimmt sind, das plastische Bindemittel unter   Flüssigkeits-      druckzuzerstäubenundinForm    eines Nebels gegen die die   E'eststoffteilchen    in Suspension enthaltenden Wirbelzone zu richten. Die Zer  stäuberdüsen erhalten    das flüssige   plastisehe    Bindemittel durch eine Rohrleitung 19, welehe an ein in sich geschlossenes System angeschlossen ist, das unter anderem einen Filter, einen Flüssigkeitsmesser und eine Druckpumpe aufweist.

   Diese eine Einheit bildenden Ellemente sind derart zusammengeschaltet, dass sie die Zufuhr des flüssigen Bindemittels    automatisch volumetrisch dosieren und eben-    falls automatisch die Zufuhr zu den Zer  stäuberdüsen    abstellt. Dieses System ist sche  matiseh    in Fig.   1    dargestellt. Es weist in einem   Appa. ratebehälter    28 untergebracht einen Filter 21, einen   Flüssigkeitsmesser    22, eine durch einen Elektromotor 24   angetrie-    bene   Hoehdruekpumpe 23 mit    Regulierventil 25 auf. Der Behälter 28 ist mit einer Heizflüssigkeit gefüllt, zu deren Aufheizung ein aus   Heizleitungen    27 bestehender Heizkörper vorgesehen ist.



   Die Zufuhr zu den Zerstäuberdüsen 18 geschieht in vordosierten   Chargen,deren    Volumen vom Volumen der Feststoffe, die mit den Bindemitteln vermischt werden müssen, abhängt.



   Die Arbeitsweise der Zufuhr der plasti  schen    Bindemittel zu den Zerstäuberdüsen ist folgende :
Das plastische Bindemittel wird vorerst in einem Ofen 31 aufgeheizt. Eine Pumpe 32 fördert über isolierte Leitungen 33 und 34 das flüssige Bindemittel in einen isolierten Behälter 35. Ein Überlaufrohr 36 fiihrt gegebenenfalls überflüssiges Bindemittel wieder in den Ofen zurück.



   Vom Behälter 35   flirt    die Flüssigkeit über eine isolierte oder mit einem Mantel für Heizflüssigkeit versehene Leitung 37 in den    ex    Filter 21 im Innern des Behälters 28. Um sämtlich im   Behälter 28 enthaltenen Instru-      mente und Apparate auf gleichmässiger    Tem  peratur    zu halten, ist dieser Behälter mit einem   wärmeleitenden Spezialöl gefüllt,    welehes durch die Heizschlangen 27 beheizt wird.



  Infolgedessen behält das Bindemittel bei seinem Durchgang durch die versehiedenen   Apparate eine gleichmä#ige    Temperatur bei, wodurch auch seine Viskosität konstant bleibt und später eine   gleiehmässige und optimale      Zerstä. ubung    des Bindemittels gestattet.



   Vom Filter 21 fliesst das Bindemittel über ein Rohr 29 durch den Flüssigkeitsmesser 22 und gelangt zur Pumpe 23, welche das Bindemittel unter hohem Druck von beispielsweise   20    atm zu den Düsen 18 fordert. Die Forerleitung zu den Düsen ist ebenfalls mit einer Isolation oder einem Flüssigkeitsmantel zur Zirkulation von Heizflüssigkeit versehen, damit das   Bindemittel unter gleiehbleibender    Temperatur   zudenDüsengelangt.    Der Flüs sigkeitsmesser 22 ist über eine Übertragung 38 mit einem optischen Indikator   39    ver  bunden,    der eine Skala 40, einen   Messzeiger      41 und    einen   Einstellzeiger    42 aufweist.



  Letzterer dien zum Voreinstellen des spater in der   Mischvorrichtung benotigten Binde-    mittelvolumens Die elektrische Kontaktschal  tungdesE.instellzeigers    42 ist derart,   da#    letzterer über eine magnetische Kupplung 44 die Zufuhr von   Bindemittel zu den Zerstäu-      berdüsen    18 abstellt, sobald die beiden Zeiger 41   und 42 naeh Durehgang der dosierten    Bindemittelmenge sich decken. Hierauf kehrt der Messzeiger sofort in seine in Fig. 1 dargestel. lte Nullstellung   zuriiek.   



   Zusammenfassend ist festzustellen, dass die beschriebene Einrichtung das Vermischen von festen,   kornigen    bis staubförmigen, losen Materialien mit einer vorbestimmten Menge flüssigen oder verflüssigten, elastischen oder klebenden Bindemitteln gestattet, wobei drei Arbeitsgänge, nämlich die Abmessung des Bindemittels" die Zufuhr desselben unter Druck in die Zerstäuberdüsen und die Vermischung dieser Komponenten durch Versprühen des   Bindemittels auf das aufgewir-    belte   Festmaterial    in einem Arbeitsgang koordiniert durchgeführt werden können.

   Die Zu  fuhr    von Bindemittel zu den Zerstäuberdüsen wird   automatisich,      unterbro : ehen,    sobald die vorbestimmte Bindemittelmenge zerstäubt worden und damit die Vermischung beendet ist. Die erhaltene Mischung darf nicht, wie dies bei den bisher bekannten Verfahren und Einrichtungen notwendig war, nach Zufuhr des Bindemittels noch geknetet werden.



     Es ist natürlich moglieh,    im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch noch andere   a. Is    die beschriebenen und dargestellten Mittel zur Steuerung der Bindemittelzufuhr zu den Zerstäuberdüsen zu benützen. Beispielsweise   könate    der Pumpenmotor über eine e schaltbare, elektromagnetische Kupplung mit der   Bindemittelpumpe gekuppelt werden,    so dass der Motor r während des Betriebes der Anlage ständig läuft und nur die Pumpe   an-uns    abgestellt wird.



   Die beschriebene Einrichtung gestattet die Herstellung von Mischungen, in denen die Feststoffteilchen die Teilchen des zerstäwbten Bindemittels umhüllen. Diese Mischung, bei der die Klebrigkeit nicht in Erscheinung g tritt, wird dann erhalten, wenn die Anlage bei Temperaturen unter dem   Verflüssigungsb    pmkt des Bindemittels (Asphalt) arbeitet und die   Tröpfehenform      deszerstäubtenpla-    stisehen Bestandteils erhalten bleibt ; dieser Zustand wird die inaktive Phase genannt.



   Wenn die Mischvorrichtung warm, das heisst oberhalb der Schmelztemperatur des Bindemittels arbeitet, so verflüssigen sich die zerstäubten Partikel ; es tritt die aktive Phase des Bindemittels ein, in welcher die   Feststoff-       teilchen von Bindemittelteilchen umhüllt wer-    den.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zur IIerstellung von Mischungen ans festen, körnigen bis staubförmigen, losen Rlaterialien mit flüssigen oder verfl. üs sigten, plastischen Bindemitteln, mit einem absatzweise mit den Feststoffen beschickten Mischgefäss, in welchem das durch ein Düsensystem zerstäubte Bindemittel unter Druck auf die aufgewirbelten, in Suspension gehaltenen Feststoffe aufgesprüht wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Vorratsbehälter für das plastische Bindemittel und dem im genannten Mischgefäss vorgesehenen Düsensystem ein Apparatebehälter angeordnet ist, der ein Filter, einen diesem naehge schalteten volumetrischen Flüssigkeitsmengenmesser und eine letzterem naehgeschaltete Druckpumpe mit Ventilen enthält,

   die in die Bindemittelleitung zwischen Vorratsbehälter und Düsensystem eingeschaltet sind, und dass dieser Behälter mit einer diese Vorrichtungen umspülenden Heizflüssigkeit gefüllt ist, um Temperatur und Viskosität des Bindemittels während seines Durchganges durch diese Vorrichtungen konstant zu halten.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizflüssigkeit selbst durch einen im Apparatebehälter vorgesehenen Heizkörper geheizt wird.

   2. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das plastische Bindemittel automatisch volumetrisch dosiert wird und dass die Zufuhr zum Düsensystem nach Durchgang der vorbestimmten Bindemittelmenge durch den Flüssigkeitsmesser automatisch abgestellt wird.

   3. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine elektrisch betriebene e Anzeige- und Abstellvorrich- tung im Flüssigkeitsmesser sowohl die durch flie#ende Bindemittelmenge sichtbar gemessen als auch nach h Zulauf der voraus be stimmten und eingestellten Bindemittelmenge die weitere Zufuhr nach dem Düsensystem abgestellt wird.

   4. Einrichtung naeh Unteranspruch 3, gekennzeichnet durch ein elektrisch betriebenes Ventilsystem, durch welches nach Zulauf der erforderliehen Bindemittelmenge eine Um laufleitung von der Druck-zur Saugseite der Pumpe freigegeben wird, so dass die weitere Zufuhr von Bindemittel zum Düsensystem ohne Abschaltung der Druckpumpe unterbro- chen wird.

   5. Einrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessung des Bindemittels, die Zufuhr desselben unter Druck zum Düsensystem und das Mischen durch Versprühen des Bindemittels auf das aufgewirbelte feste Material in einem Arbeitsgang koordiniert durchgeführt werden.

   6. Einrichtung nach Patentansprueh, dadurch gekennzeichnet, dass im Mischgefäss auf zwei gegenläufig rotierenden Wellen Wurfschaufeln angeordnet sind, durch welche die Feststoffe emporgeschleudert und oberhalb der Wurfschaufeln vorübergehend in den Schwebezustand versetzt werden, wobei die Umfangsgeschwindigkeit der Wurf seha. ufeln mindestens 2, 5 m/sec beträgt und die Grosse des den hochgeschleuderten Fest- stoffen dargebotenen Schweberaumes im Mischgefäss mindestens das Dreifache des Volumens des vom ruhenden Gut benotigten Raumes beträgt.

   7. Einrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wurfschaufeln derart in einem.'Wimkelznden'W'ellenachsen angeordnet sind ; dass m der Schwebezone der hochgeschleuderten Feststoffe oberhalb der Schaufeln eine annähernd horizontal zirku lierende Querbewegung der Feststoffe statt findet.

   8. Einrichtung nach Unteranspruch 6, da durch. gekennzeichnet, dass das Mischgefä# für den Ablass des besprühten Gutes einen sich in Längsrichtung über die Mitte des Gefässbodens ersteckenden Rundschieber aufweist.