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Dokumentenidentifikation DE60000529T2 18.06.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 1072370
Titel Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Materialien hauptsächlich bestehend aus feuchtem Ton, insbesondere Bodenaushub
Anmelder Entreprise Vitse, Noordpeene, FR
Erfinder Vitse, Christian, 59285 Rubrouck, FR;
Vitse, Jean, 59285 Rubrouck, FR;
Vitse, Francois, 59670 Noordpeene, FR;
Vitse, Michel, 59223 Roncq, FR
Vertreter Hartmann, G., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 81679 München
DE-Aktenzeichen 60000529
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument FR
EP-Anmeldetag 21.07.2000
EP-Aktenzeichen 004900312
EP-Offenlegungsdatum 31.01.2001
EP date of grant 02.10.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.06.2003
IPC-Hauptklasse B28C 5/36
IPC-Nebenklasse B01F 13/00   B01F 7/04   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Tonmaterialien in Gegenwart von Schotter bzw. Kieselsteinen, insbesondere Erdaushub-Materialien. Sie betrifft insbesondere ein Behandlungsverfahren, bei dem ein Material dieses Typs mit einem oder mehreren Adjuvantien gemischt wird, sowie eine Vorrichtung, die speziell für die Durchführung dieses Verfahrens konzipiert ist, wie aus dem Dokument EP-A-0 560 222 bekannt.

Bei allen Erdarbeiten entstehen Aushubmaterialien, die entweder wiederverwendet oder auf der Baustelle gelagert oder abtransportiert werden müssen, um an einer anderen Stelle gelagert oder wiederverwendet zu werden. Diese Aushubmaterialien haben eine unterschiedliche Zusammensetzung je nach Standort, an dem die Erdarbeiten durchgeführt wurden. Je nach Ort und Tiefe der Erdarbeiten können die Aushubmaterialien einen sehr hohen Prozentsatz an feuchtem Ton, ja sogar an sehr feuchtem Ton, enthalten, je nach Nähe zu dem Grundwasserspiegel. Es ist bekannt, dass es vorteilhaft sein kann, bei der Wiederverwendung derartiger Erdaushübe ihnen ein Adjuvans vom pulverförmigen oder Bindemittel-Typ zuzusetzen, insbesondere um die darin enthaltene Feuchtigkeit zu vermindern. Diese Zugabe eines Adjuvans und das Vermischen desselben mit den Aushubmaterialien an Ort und Stelle erfolgt zweckmäßig unter Verwendung einer Vorrichtung, beispielsweise eines Mischers mit horizontaler Welle, der das Tonmaterial und die Adjuvantien, die vorher auf dem Erdboden in Form von Streifen (Bändern) einer vorgegebenen Breite verteilt worden sind, miteinander mischt.

Es ist klar, dass es unter diesen Bedingungen sehr schwierig ist, eine vollständig homogene und kontrollierte Mischung zu erhalten, insbesondere unter Berücksichtigung der Ungenauigkeit bei der Herstellung von Streifen einer Adjuvans-Ablagerung, die entweder zu einer Überlagerung der Streifen und damit zu einem Adjuvans-Überschuss oder zu einer Lücke zwischen den Streifen und damit zu einem Mangel an Adjuvans führt.

Außerdem müssen an der Baustelle eine geeignete Mischvorrichtung und ein Terrain zur Verfügung stehen, das für deren Funktionieren unter guten Bedingungen günstig ist.

Darüber hinaus erfordert die Behandlung an Ort und Stelle klimatisch akzeptable Bedingungen. Regnerisches Wetter ist inakzeptabel und führt zu einer Einstellung der Bauarbeiten mit ihren, negativen Auswirkungen in bezug auf Kosten und Zeitverzug.

Das Ziel, das sich die Anmelderin gesetzt hat, besteht darin, ein Verfahren vorzuschlagen, das die Nachteile der derzeitigen Verfahren beseitigt, was die Wiederverwendung von Erdaushubmaterial angeht. Dieses Verfahren ist jedoch nicht auf die Behandlung von Erdaushubmaterialien beschränkt, sondern kann auf jedes beliebige Material angewendet werden, das überwiegend feuchten Ton enthält, der mit mindestens einem Adjuvans gemischt werden soll.

Dieses Ziel wird durch das erfindungsgemäße Verfahren vollständig erreicht, das die Behandlung eines Materials, das überwiegend feuchten Ton enthält, insbesondere die Behandlung von Erdaushubmaterialien betrifft.

Das Verfahren besteht darin, dass man

a) eine Schicht (10) mit einer im wesentlichen gleichmäßigen Höhe (Dicke) des genannten Materials auf einem Transportelement ablagert, indem man es in einer vorgegebenen longitudinalen Richtung verschiebt (weiterbewegt), wodurch mindestens auf einem gegebenen Abschnitt eine ebene und feste Oberfläche gebildet wird;

b) die auf diese Weise gebildete Schicht in einen Behandlungs-Raum bzw. -Behälter einführt, der oberhalb des Transportelements angeordnet ist,

c) dem Material mindestens ein Adjuvans in einer festgelegten Menge zugibt und dieses in transversaler Richtung entweder auf der Schicht vor der Einführung in den Behälter oder in dem Behälter selbst im wesentlichen gleichmäßig verteilt,

d) das Material und das Adjuvans in dem Raum (Behälter) einer Misch- und Zerkleinerungs-Behandlung unterwirft mittels eines Schaufelrotors mit einer transversalen Achse, dessen Schaufeln, die sich entgegengesetzt zur vorgegebenen Richtung drehen, die Oberfläche des Transportelements im Bereich des Abschnitts, der eine ebene und feste Oberfläche bildet, im wesentlichen berühren, und

e) die Mischung aus dem Material und dem Adjuvans am Ausgang des Behälters gewinnt.

Es ist das Verdienst der Anmelderin, nachgewiesen zu haben, dass die Verwendung eines ebenen und starren Transportelements im Bereich der Arbeitszone eines Rotors, der in einem Behälter (Raum) angeordnet ist, nicht nur ein homogenes Mischen eines Materials, das überwiegend Ton enthält, mit einem oder mehreren Adjuvantien erlaubt, sondern auch eine für die Endverwendung geeignete Korngröße ergibt. Die Behandlung und insbesondere das Vermi schen eines Materials, das überwiegend feuchten Ton enthält, bringt nämlich technische Probleme mit sich, die für die Struktur des Materials spezifisch sind.

Im Falle des Dokuments US-A-4 125 332, das ein Verfahren zum Mischen von Sand mit Bentonit beschreibt, wobei der Sand in einem überwiegenden Mengenanteil vorliegt, treten die spezifischen Mischungsprobleme, die erfindungsgemäß gelöst werden sollen, nicht auf. Die Materialien, die überwiegend feuchten Ton enthalten, weisen nämlich insbesondere wegen ihres Wassergehaltes eine hohe Dichte auf und sie haben daher die Neigung, sich zu agglomerieren und unter dem Einfluss des Verknetens in klassischen Misch- Vorrichtungen, wie z. B. Rotoren, hart zu werden, wodurch ihr Vermischen mit einem Adjuvans und ihr Zerkleinern erschwert werden.

Insbesondere im Falle der in dem genannten Dokument beschriebenen Vorrichtung wäre es nämlich, wegen der Verwendung eines Förderbandes als Transportelement nicht möglich, ein Material, das überwiegend feuchten Ton enthält, zu mischen und zu zerkleinern. Ein solches Material verdichtet sich nämlich in der Mulde, die von dem Förderband gebildet wird, und es wäre dann nicht mehr möglich, es mit einem Adjuvans zu vermischen oder es zu zerkleinern, insbesondere durch Verwendung eines Rotors, der oberhalb des Förderbandes angeordnet ist.

Vorzugsweise erfolgt die Zugabe des Adjuvans mittels einer Dosier-Einrichtung in einer Menge, die von der Höhe (Dicke) der Materialschicht und von der Laufgeschwindigkeit des Transportelements abhängt.

Die Auswahl und der Prozentsatz des Adjuvans hängen ab von der Endverwendung, die für das erhaltene Produkt vorgesehen ist. Dies gilt auch für die Einsatzbedingungen der Schaufeln des Rotors, mit deren Hilfe nicht nur eine homogene Mischung aus dem Material und dem Adjuvans hergestellt werden soll, sondern auch die Korngröße des Materials verfeinert werden soll.

Wenn es sich um Erdaushubmaterialien handelt, die für die Erdaufschüttung bzw. -auffüllung bestimmt sind, wird als Adjuvans insbesondere Kalk verwendet und die Einsatzbedingungen des Rotors sind so, dass sie die Erzielung eines behandelten Materials ermöglichen, das eine maximale Korngröße von 50 mm aufweist.

Wenn es sich bei dem Erdaushub um ein Material zur Herstellung einer Planierungsschicht (Planum) für die Bildung von Verkehrswegen handelt, sind die Einsatzbedingungen des Rotors so, dass sie die Gewinnung eines behandelten Materials erlauben, das eine maximale Korngröße von 30 mm hat.

Bei einem präzisen Ausführungsbeispiel lag die Höhe (Dicke) der auf dem Transportelement gebildeten Schicht in der Größenordnung von 10 bis 50 cm, die auf die Schicht vor dem Eintritt in den Behälter aufgebrachte Adjuvans- Menge lag in der Größenordnung von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Material, die Drehgeschwindigkeit des Rotors lag zwischen 160 und 200 Umdrehungen pro min bei einer Laufgeschwindigkeit des Transportelements zwischen 200 und 1000 m/h.

Bei einer speziellen Variante der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gibt man Wasser, vorzugsweise durch Zerstäuben (Aufsprühen) vor und/oder nach und/oder im Augenblick der Durchführung einer Misch- und Zerkleinerungsbehandlung des Materials und des Adjuvans in dem Behälter mittels eines Rotors zu.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht darin, eine Behandlungsvorrichtung vorzuschlagen, die insbesondere konzipiert ist zur Durchführung des oben genannten Verfahrens.

Diese Vorrichtung zum Behandeln eines Materials umfasst:

a) ein Transportelement, das mit Einrichtungen für die Verschiebung (Weiterbewegung) in einer Längsrichtung ausgestattet ist, wobei mindestens ein gegebener Abschnitt dieses Elements eine ebene und feste Oberfläche bildet,

b) einen Trichter (Schacht), der geeignet ist für die Lagerung des Materials und seine Ablagerung auf dem Transportelement in Form einer Schicht mit einer im wesentlichen gleichförmigen Höhe (Dicke),

c) einen Behälter, der oberhalb des Transportelements angeordnet ist, mit einer Eintrittsöffnung und einer Austrittsöffnung für den sorgfältig geregelten Durchsatz der Schicht des Materials,

d) Einrichtungen zur gleichförmigen Zuführung mindestens eines Adjuvans,

e) einen Schaufelrotor mit einer transversalen Achse, der im Innern des Behälters angeordnet ist, der mit Mitnehmer-Einrichtungen ausgestattet ist, die sich entgegengesetzt zur Verschiebungsbewegung des ebenen Elements drehen und dessen Schaufeln die Ebene des Transportelements bei ihrer Rotation im Bereich des gegebenen Abschnitts, der eine ebene und feste Oberfläche bildet, im wesentlichen berühren, und

f) Gewinnungseinrichtungen, die im Bereich des ebenen Elements oder unterhalb desselben stromabwärts von (hinter) dem Behälter angeordnet sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht das ebene Transportelement aus einer Stegplatten-Kette, die besonders wirksam ist für den Fall, dass das zu behandelnde Material ein Erdaushub ist, der einen hohen Anteil an feuchtem Ton enthält, der die Neigung hat, kompakte und zusammenklebende Blöcke zu bilden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf die Verwendung einer solchen Stegplattenkette; es ist nämlich im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch möglich, jedes andere Transportelement zu verwenden, das eben und starr ist oder eine ebne und starre (feste) Zone umfasst, wie z. B. eine vibrierende Platte oder eine Platte, die einen Abstreifer aufweist, der für die Vorwärtsbewegung der Beschickung sorgt, wobei in diesem letztgenannten Fall das erfindungsgemäße Verfahren auf diskontinuierliche Weise durchgeführt wird.

Die Einrichtungen zur Zuführung des Adjuvans bestehen bei einer Ausführungsvariante aus einer Dosiereinrichtung, die transversal oberhalb des ebenen Transportelements vor der Eintrittsöffnung in den Behälter angeordnet und in der Lage ist, das Adjuvans in Form einer im wesentlichen gleichmäßigen Schicht einer vorgegebenen Höhe (Dicke) zu verteilen.

Bei einer zweiten Ausführungsvariante bestehen die Einrichtungen zur Zugabe des Adjuvans aus einer Dosiereinrichtung, mit der das Adjuvans durch eine Öffnung, die in der Nähe der Eintrittsöffnung des Behälters vorgesehen ist, im Innern des Behälters verteilt werden kann.

Die vorliegende Erfindung ist besser verständlich anhand der nachfolgenden Beschreibung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zur Behandlung von Erdaushub beschrieben wird, wie sie in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist, wobei zeigen:

Fig. 1 eine sehr schematische Darstellung der genannten Vorrichtung in Form eines Längsschnittes;

Fig. 2 insbesondere und in schematischer Form den Rotor, der bei dieser bevorzugten Ausführungsform verwendet wird; und

Fig. 3 eine Stegplatten-Kette im Detail, die bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird.

Der Erdaushub kann bis zu 80% feuchten, sogar sehr feuchten, Ton enthalten für den Fall, dass der Grundwasserspiegel sehr nahe ist in dem Bereich, in dem die Erdarbeiten durchgeführt werden. Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Behandlungsplatz zu schaffen, zu dem die bei den Erdarbeiten anfallenden Materialien transportiert werden, um dort in einem Gebäude gelagert zu werden für eine natürliche Trocknung, wonach sie behandelt werden. Das so behandelte Material wird anschließend zum Verkauf zwischengelagert oder direkt per Schiff oder Lastkraftwagen zu einem Lagerplatz transportiert. Die Behandlung muss gewährleisten, dass das bei den Erdarbeiten erhaltene Material mit mit einem oder mehreren Adjuvantien homogen gemischt wird und eine vorgegebene maximale Korngröße (Teilchengröße) aufweist. Die Auswahl und der Mengenanteil des Adjuvans sowie seine maximale Korngröße werden bestimmt durch die Behandlungs-Bedingungen in Abhängigkeit von der vorgesehenen Verwendung, beispielsweise unter Berücksichtigung der Parameter, wie sie in der technischen Anleitung mit dem Titel "Realisation des remblais et des couches de forme", Referenz D 9233-1, in den Publikationen von Laboratoire Central des Ponts et Chaussees (LCPC) angegeben sind.

Ein erster Absatzweg für die behandelten Materialien kann bestehen in ihrer Verwendung für Erdaufschüttungen oder für Planierungsschichten (Planum) für Verkehrswege. In diesem Fall kann es sich handeln um Lehm (Schlick) oder Ton, der mit Kalk und/oder hydraulischen Bindemitteln als Adjuvans behandelt worden ist.

Ein anderer Absatzweg kann bestehen in der Verwendung der behandelten Materialien in Form einer im wesentlichen undurchlässigen Schicht für technische Vergrabungs- bzw. Einlagerungszentren. In diesem Fall kann man als Adjuvans Bentonit verwenden.

Die beiliegende Fig. 1 umfasst als Transportelement mindestens einen gegebenen Abschnitt, der eine ebene und feste Oberfläche bildet, eine Stegplatten- Kette 2, die zwischen zwei Rädern, 3 und 3', einem stromaufwärts angeordneten glatten Rad 3' und einem stromabwärts angeordneten Zahnrad 3, gespannt ist, die angetrieben ist, sodass eine Verschiebung in Richtung des Pfeils F mittels der nicht dargestellten Mitnehmereinrichtungen folgt.

In dem stromaufwärts gelegenen Teil des oberen Kettentrums 4 der Kette 2 ist ein Trichter 5 zur Lagerung und Zuführung eines Materials 6 angeordnet. Die seitlichen Pfosten (Stützen) 7 des Trichters 5 stehen praktisch im Kontakt mit dem oberen Kettentrum 4 der Kette 2 mit Ausnahme des Pfostens (Stütze) 7a, der am weitesten stromabwärts, bezogen auf die Richtung F der Verschiebung der Kette 2 angeordnet ist, dessen, unterer Rand 8 einen Abstand h von dem oberen Kettentrum 4 der Kette hat, wobei dieser Abstand h manuell oder automatisch einstellbar ist. Der freie Räum zwischen dem unteren Rand 8 des seitlichen Pfostens 7a und dem Kettentrum 4 stellt die Beschickungsöffnung 9 des Trichters 5 dar, welche die Herstellung einer im wesentlichen gleichförmigen Schicht 10 aus dem Material 6 bei der Verschiebung der Kette 2 ermöglicht.

In der Nähe des stromabwärts gelegenen Abschnitts des oberen Kettentrums 4 der Kette 2 ist ein Behandlungsraum(-behälter) 11 vorgesehen. Dieser Behandlungsbehälter 11 ist oberhalb des oberen Kettentrums 4 angeordnet. Er ist durch eine Verkleidung 12 umschlössen, die eine Eintrittsöffnung 13 und eine Auslassöffnung 14 aufweist. Im Innern des Behandlungsbehälters 11 ist ein Rotor 15 vorgesehen, der sich um eine Rotationsachse 16 dreht, die parallel zu den Stegplatten montiert ist, die den oberen Kettentrum 4 der Kette 2 bilden, und die transversal zur Fortbewegungsrichtung F angeordnet ist. Die Umfangsfläche dieses Rotors 15 ist mit Schaufeln 17 ausgestattet, die radial daran befestigt sind. Die Höhe jeder Schaufel 17 ist so festgelegt, dass der äußere Rand 17a bei seiner Rotation das obere Kettentrum 4 der Kette 2 im wesentlichen gerade berührt. Die Mitnahmerichtung des Rotors 15 erfolgt in Richtung des Pfeils G, d. h. in Gegenrichtung zur longitudinalen Richtung F der Verschiebung (der Weiterbewegung) der Kette 2.

In dem hier dargestellten speziellen Fall bildet das Transportelement 2 eine ebene und feste Oberfläche nicht nur im Bereich der Arbeitszone des Rotors 15, sondern über seine gesamte Länge. Das obere Kettentrum 4 der Stegplattenkette 2 bildet eine ebene und feste (starre) Oberfläche auf seiner gesamten Länge, d. h. ab dem Lager- und Beschickungstrichter 5 bis zur Arbeitszone des Rotors 15.

In der Fig. 1 sind zwei Dosier-Einrichtungen 18, 19 dargestellt. Die erste Dosier-Einrichtung 18 ist zwischen dem Trichter 5 und dem Behandlungsbehälter 11 angeordnet. Sie erlaubt das Aufstreuen einer vorgegebenen Menge Adjuvans auf die Materialschicht 10, die den Trichter 5 durch seine Beschickungsöffnung 9 verlässt.

Die zweite Dosier-Einrichtung 19 erlaubt die direkte Zugabe des Adjuvans in den Raum (Behälter) 11. Der Kopf 20 der zweiten Dosier-Einrichtung 19 mündet in einen Spalt 21, der in der Verkleidung 12 des Raumes bzw. Behälters 11 in der Nähe der Eintrittsöffnung 13 desselben vorgesehen ist.

Bei einer nicht dargestellten Variante umfasst die Vorrichtung Anfeuchtungs- Einrichtungen, insbesondere durch Aufsprühen von Wasser auf das Material und/oder auf das Material und das Adjuvans. Diese Einrichtungen, die aus jeder bekannten Anfeuchtungs-Einrichtung und insbesondere Zerstäubungs- Einrichtung bestehen können, können stromaufwärts von dem Rotor 15 angeordnet sein, wodurch es möglich ist, entweder die Schicht 10 aus dem Material 6 oder die Adjuvans-Schicht stromabwärts von dem Rotor anzufeuchten, wodurch es möglich ist, die Mischung aus dem Material 6 und dem Adjuvans oder auch im Bereich des Rotors 15 selbst anzufeuchten.

Die Funktionsweise der Vorrichtung 1 ist die folgende: die bei Erdarbeiten anfallenden Materialien 6 werden in dem Trichter 5 gelagert. Je nach Herkunft können die Materialien vorher mittels eines Siebes 22 gesiebt werden, das schematisch oberhalb des Trichters 5 dargestellt ist. Aufgrund der kontinuierlichen Fortbewegung der Stegplatten-Kette 2 in Richtung des Pfeils F werden die Materialien, die sich im Kontakt mit den Stegplatten des oberen Kettentrums 4 der Kette 2 befinden, bei dieser Weiterbewegung mitgenommen und sie bilden eine im wesentlichen, einheitliche Schicht 10 nach dem Verlassen des Trichters 5 durch die Beschickungsöffnung 9 mit einer Höhe (Dicke) h, wobei der obere Rand 8 des transversalen Pfostens 7a eine Art Abstreifer bildet. Mit der ersten Dosier-Einrichtung 18 wird mindestens ein Adjuvans 23 in Form einer komplementären Schicht 24 auf die Schicht 10 aufgestreut. Die durch die Schicht 10 und die komplementäre Schicht 24 gebildete Gesamtanordnung 25 gelangt in den Behandlungsraum bzw. -behälter 11 durch die Eintrittsöffnung 13. Im Innern des Behälters 11 werden das Material 6 und das Adjuvans 23 der Einwirkung der Schaufeln 17 des Rotors 15 ausgesetzt, die aufgrund der Rotation des Rotors 15 in Gegenrichtung, bezogen auf die Fortbewegung der Gesamtanordnung 25, eine Durchmischung der beiden Bestandteile bewirkt, wodurch nicht nur eine homogene Vermischung derselben, sondern auch eine mechanische Zerkleinerung erzielt werden. Das Material 6 und das Adjuvans 23 werden durch die Schaufeln 17 des Rotors 15 aufgenommen, dann nacheinander gegen die innere Oberfläche 12a der Verkleidung 12 und gegen die Oberfläche des oberen Kettentrums 4 der Stegplattenkette 2 geschleudert. Durch diesen Aufprall auf die innere Oberfläche 12a der Verkleidung 12 und auf die starre Oberfläche, die das obere Kettentrum 4 der Stegplattenkette 2 bildet, wird die Zerkleinerungs- und Durchmischungswirkung der Schaufeln 17 des Rotors 15 wirksam vervollständigt.

Nach der auf diese Weise im Innen des Behälters 11 durchgeführten Behandlung verlässt eine gleichförmige Schicht aus dem behandelten Material 26, die aus einer homogenen Mischung aus dem Material 6 und dem Adjuvans 23 sowohl im Hinblick auf ihre Zusammensetzung als auch im Hinblick auf ihre Korngrößenverteilung besteht, den Behälter 11 durch die Auslassöffnung 14. Dieses behandelte Material 26 fällt in natürlicher Weise von dem oberen Kettentrum 4 der Kette 2 jenseits des Zahnrades 3 herunter und wird durch eine geeignete Einrichtung, ein Förderband, einen Vorratsbehälter und dgl. gewonnen.

Am Ort und anstelle der ersten Dosier-Einrichtung 18 oder gegebenenfalls ergänzend dazu kann die zweite Dosier-Einrichtung 19 verwendet werden, um das Adjuvans 23 zuzugeben oder um ein zweites Adjuvans 27 direkt dem Innern des Behälters 11 zuzugeben.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Dimensionen der Eintrittsöffnung 13 und der Auslassöffnung 14 des Behälters 11 vorzugsweise so proportioniert sind, dass die eintretende Schicht 25 und die austretende Schicht 26 als Abdichtungs-Einrichtungen dienen, um den Auswurf von Material und Staub aus dem Behälter 11 durch die Öffnungen 13, 14 zu begrenzen. Die Dosier-Einrichtung(en) 18, 19 sind mit an sich bekannten Regeleinrichtungen ausgestattet, welche die Einstellung der auf die Schicht 10 aufzustreuenden Adjuvansmenge oder in den Behälter 1 einzuführenden Adjuvansmenge erlauben, um den gewünschten Mengenanteil zu erhalten, der in Abhängigkeit von dem vorgesehenen Verwendungszweck erwünscht ist. Diese Regulierungs-Einrichtungen können manuell oder automatisch betätigt werden, wobei insbesondere der Fortbewegungsgeschwindigkeit der Kette 2 und der Höhe (Dicke) h der Schicht 10 des aus dem Trichter 5 stammenden Materials 6 Rechnung getragen werden. Diese Höhe (Dicke) h kann ebenfalls mit manuellen oder automatischen Einrichtungen (nicht dargestellt) eingestellt werden, beispielsweise mittels eines Schließ-Schiebers, der entlang des transversalen Pfostens 7a gleitet.

Bei den Behandlungsbedingungen werden die Parameter berücksichtigt, die für die vorgesehene Verwendung vorgesehen sind, wie sie beispielsweise aus der technischen Anleitung mit dem Titel "Realisation des remblais et des couches de forme", Referenz D 9233-1, in den Publikationen von Laboratoire Central des Ponts et Chaussees (LCPC) hervorgehen.

Um jede Gefahr einer Beeinträchtigung des oberen Kettentrums 4 der Stegplattenkette 2 zu vermeiden, wird die Höhe der Schaufeln 17 so festgelegt, dass das freie Ende 17a jeder Schaufel 17 in einem Abstand von einigen mm von dem oberen Kettentrum 4 entlanggeführt wird. Die Rotation der Schaufeln erlaubt die Durchführung des Vermischens und Zerkleinerns der Gesamtheit des Materials 6 einschließlich der Zone, die sich in direktem Kontakt mit dem oberen Kettentrum 4 befindet. Der Umstand, dass das Transportelement eine ebene und starre Oberfläche im Bereich der Arbeitszone des Rotors 10 aufweist, erlaubt die Aufrechterhaltung des Abstandes zwischen dem freien Ende 17a jeder Schaufel 17 und dem oberen Kettentrum 4.

Bei Verwendung von Bentonit als Adjuvans ist es möglich, ein behandeltes Material zu erhalten, das abdichtend ist und einem Ton mit der Permeabilität 10&supmin;&sup9; entspricht, das als undurchlässige Schicht für technische Vergrabungs- bzw. Einlagerungs-Zentren verwendbar ist.

Bei einer klassischeren Ausführungsform gibt man ein oder mehrere Adjuvantien zu, welche die Verbesserung bestimmter technischer Eigenschaften des Materials erlauben. Es kann sich dabei insbesondere handeln um Kalk, um den Feuchtigkeitsgehalt des Materials zu verringern, oder auch um hydraulische Bindemittel, um die mechanischen Eigenschaften des Materials zu verbessern, was seine Verteilung und Verwendung angeht.

Der genaue Mengenanteil des zuzugebenden Adjuvans wird meistens festgelegt durch Vorversuche, auf die eine Analyse des oder der Parameter folgt, die für die Verwendung wichtig sind, wie z. B. der Feuchtigkeitsgehalt der behandelten Mischung.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 wird nachstehend der Rotor 15 näher beschrieben. Die Schaufeln 17 des Rotors 15 bestehen aus einer Welle (Arm) 17b, an deren Ende eine Zinke 17c befestigt ist, die leicht ausgetauscht werden kann, wenn ihr Ende 17d abgenutzt ist. Das Ende 17d der Zinken 17c entspricht dem Ende der weiter oben beschriebenen Schaufeln 17a. Der Rotor 15 umfasst vier Serien von Wellen 17b, die gleichmäßig über den Querschnitt des Rotors 15 entlang einer Achse senkrecht zu der Rotationsachse 16 verteilt sind. Jede Wellen-Serie 17b bildet ein V, wie in der Fig. 2 dargestellt, wobei die Spitze des V der Mitte der Länge der Rotationsachse 16 des Rotors 15 entspricht.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 werden die Stegplatten der vorstehend beschriebenen Stegplatten-Kette 2 näher beschrieben. Die Stegplatten-Kette 2 umfasst eine Vielzahl von Stegplatten 2a, die gelenkig so miteinander verbunden sind, dass eine Fortbewegung der Stegplatten-Kette 2 mittels einer Zahnstange 2b möglich ist. Jede Stegplatte 2a umfasst ein ebenes Ende 2c und ein gekrümmtes Ende 2d. Das ebene. Ende 2c einer Stegplatten-Kette 2a passt unter das gekrümmte Ende 2d der nachfolgenden Stegplatte 2a, sodass eine Unterlage (Platte) entsteht, die eine durchgehende, ebene und feste Oberfläche bildet, Die Stegplatten 2a sind beispielsweise aus Stahl XC 38 hergestellt und haben eine Dicke von 38 mm. Bei einer nicht dargestellten Variante weisen die beiden Ende 2e, die der Breite der Stegplatte 2a entsprechen, einen vertikalen Rand auf, sodass auch ein fließfähigeres Material behandelt werden kann, das sonst über die durch die Stegplatten 2a gebildete Fläche (Boden) abfließen könnte.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Behandeln eines hauptsächlich feuchten Ton enthaltenden Materials, insbesondere von Erdaushub, das darin besteht, dass man

a) eine Schicht (10) mit einer im wesentlichen gleichmäßigen Höhe (h) des genannten Materials (6) auf einem Transportelement (2) ablagert, indem man, mindestens einen vorgegebenen Abschnitt des genannten Elements in einer vorgegebenen longitudinalen Richtung (F) verschiebt zur Bildung einer ebenen und festen Oberfläche,

b) die auf diese Weise gebildete Schicht (10) in einen Misch- und Zerkleinerungs-Behälter (11) einführt, der oberhalb des Transportelements (12) angeordnet ist,

c) dem Material (6) mindestens ein Adjuvans (23) in einer festgelegten Menge zugibt und dieses in transversaler Richtung auf der Schicht (10) entweder vor der Einführung in den Behälter (11) oder in dem Behälter (12) selbst im wesentlichen gleichmäßig verteilt,

dadurch gekennzeichnet, dass man anschließend

d) das Material (6) und das Adjuvans (23) in dem Behälter (11) einer Misch- und Zerkleinerungs-Behandlung unterwirft mittels eines Rotors (15) mit Schaufeln (17) an einer transversalen Achse (16), dessen Schaufeln (17), die sich entgegengesetzt zur vorgegebenen Richtung (F) drehen, die Oberfläche des genannten Transportelements (2) im Bereich des Abschnitts, der eine ebene und feste Oberfläche bildet, im wesentlichen berühren, und

e) das behandelte Material (26) am Ausgang des Behälters (11) gewinnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (6) in einem Trichter (5), der oberhalb des Transportelements (2) angeordnet ist, gelagert und durch diesen zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe des Adjuvans (23) mit Hilfe einer Dosiereinrichtung (18) in einer Menge erfolgt, die eine Funktion der Höhe (h) der Materialschicht (10) und der Laufgeschwindigkeit des Transportelements (2) ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Material um Erdaushub handelt, der für eine Erdaufschüttung bestimmt ist, dass als Adjuvans Kalk verwendet wird und die Betriebsbedingungen des Rotors so sind, dass sie die Gewinnung eines behandelten Materials (26) mit einer maximalen Korngröße von 50 mm erlauben.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material, bei dem es sich um Erdaushub für die Planierung von Verkehrswegen handelt, und die Betriebsbedingungen des Rotors so sind, dass sie die Gewinnung eines behandelten Materials (26) mit einer maximalen Korngröße von 30 mm erlauben.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (h) der auf dem Transportelement (2) gebildeten Schicht (10) in der Größenordnung von 10 bis 50 cm liegt, dass die auf die Schicht aufgebrachte Adjuvans-Menge vor dem Eintritt in den Behälter in der Größenordnung von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezögen auf das Material, liegt und dass die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors zwischen 160 und 200 Umdrehungen pro min liegt bei einer Laufgeschwindigkeit des Transportelements zwischen 200 und 1000 m/h.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man Wasser, vorzugsweise durch Zerstäuben, zugibt vor und/oder nach und/oder im Augenblick der Durchführung einer Misch- und Zerkleinerungsbehandlung des Materials (6) und des Adjuvans (23) in dem Behälter (1) mittels des Rotors (15).

8. Vorrichtung zum Behandeln eines Materials, das hauptsächlich feuchten Ton enthält, insbesondere von Erdaushub, die umfasst:

a) ein Transportelement (2), das mit Einrichtungen für den Transport in einer Längsrichtung (F) ausgestattet ist;

b) einen Trichter (5), der geeignet ist für die Lagerung des Materials (6) und dessen Ablagerung auf dem ebenen Element (2) in Form einer Schicht (10) mit einer im wesentlichen gleichförmigen Höhe (h),

c) einen Behälter (11), der oberhalb des Transportelements (2) angeordnet ist, mit einer Eintrittsöffnung (13) und einer Austrittsöffnung (14) für den sorgfältig geregelten Durchsatz der Schicht (10) des Materials (6),

d) Einrichtungen zur gleichförmigen Zuführung (18, 19) mindestens eines Adjuvans (23, 27),

e) einen Rotor (15) mit Schaufeln (17) mit einer transversalen Achse (16), der im Innern des Behälters (11) angeordnet ist, der mit Mitnehmer- Einrichtungen ausgestattet ist, die entgegengesetzt zur Transportrichtung (F) des ebenen Elements rotieren und dessen Schaufeln (17) die Ebene des Transportelements (2) bei ihrer Rotation im wesentlichen berühren, und

f) Gewinnungseinrichtungen, die im Bereich des ebenen Elements oder unterhalb desselben hinter dem Behälter angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein gegebener Abschnitt des genannten Transportelements eine ebene und feste Oberfläche bildet und dass die Schaufeln (17) des genannten Rotors (15) die Ebene des Transportelements (2) bei ihrer Rotation im wesentlichen berühren im Bereich des Abschnitts, der eine ebene und feste Oberfläche bildet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportelement aus einer Stegplatten-Kette besteht.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Zuführung des Adjuvans aus einer Dosiereinrichtung (18) bestehen, die transversal oberhalb des ebenen Transportelements (2) vor der Eintrittsöffnung (13) des Behälters (11) angeordnet und geeignet sind, das Adjuvans (23) in Form einer Schicht (24) mit einer im wesentlichen einheitlichen festgelegten Höhe zu verteilen.

11. Vorrichtung nach einem der. Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Zuführung des Adjuvans aus einer Dosiereinrichtung (19) bestehen, die geeignet ist, das Adjuvans (27) im Innern des Behälters (1) durch eine Öffnung (21), die in der Nähe der Eintrittsöffnung (13) desselben angebracht ist, zu verteilen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem Mittel zum Anfeuchten des genannten Materials aufweist, die vor und/oder nach dem Rotor (15) und/oder im Bereich desselben angeordnet sind.







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