<Desc/Clms Page number 1>
Einrichtung zum Aufbereiten und Aufspritzen plastischer
Massen, insbesondere Beton
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Aufbereiten und Aufspritzen plastischer Massen, insbesondere von Beton, bei welcher zwei abwechselnd zur Aufbereitung und Förderung herangezogene Behäl- ter unter dem Einfluss von deckelseitig und austrittsseitig einwirkender Druckluft in einen gemeinsamen
Förderschlauch liefern.
Das zur Herstellung der Mischung erforderliche Wasser wird also dem trockenen Gemisch aus Zement, Sand usw. vor der Abgabe an den Verwendungsort an der Baustelle zugeführt.
Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art wird im allgemeinen das Wasser dem trockenen Gemisch erst an der Spritzdüse zugeführt, wodurch aber eine nur unvollständige Mischung von Wasser und festen Bestandteilen erhalten wird. Zur Bedienung solcher Einrichtungen sind erfahrene Arbeiter erforderlich; der
Wirkungsgrad solcher Einrichtungen ist schlecht, da Wasser und Druckluft in unnötig hohem Ausmasse erforderlich ist. Der Verbrauch an Druckluft ist gross, da zum Hindurchblasen der trockenen Gemischbestandteile durch die Leitungen zur Düse grosse Mengen von Druckluft erforderlich sind.
Wenn das Wasser dem Gemisch schon vor dem Durchgang durch die Leitungen zur Spritzdüse zugeführt wird, ist es schwierig, Mischungen mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt durch die Leitungen hindurchzudrücken. Diese wurden an Biegungen und Knien häufig verstopft, wodurch sich Arbeitsunterbrechungen ergaben.
Hauptzweck der Erfindung ist es, in wirksamer Weise nasse Mischungen niedrigen Feuchtigkeitsgehaltes zu handhaben, nachdem diese sorgfältig durchmischt und mit dem richtigen Wasseranteil versehen sind, und diese in Form eines Strahls der gewünschten Stelle zuzuführen, um sie z. B. zur Herstellung bewehrter Betonkonstruktionen od. dgl. zu verwenden.
Die Erfindung besteht demnach darin, dass bei einer Einrichtung der eingangs angegebenen Art in jedem der zwei als koaxiale, horizontal liegende und im wesentlichen zylindrische Tanks ausgebildeten Behälter eine an sich bekannte Mischeinrichtung vorgesehen ist, welche Schaufeln besitzt, von denen ein Teil über die Anschlussöffnung der Behälter hinweg bewegbar ist.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist jeder Behälter mit einem Rohrsystem versehen, welches an eine gemeinsame Druckluftleitung angeschlossen ist, die über ein Absperrventil mit der Ein- lassöfinung einesDreiweghahnes verbunden ist, welcher die Luft in einstellbaren Mengen in die obereHälfte des jeweiligen Behälters und in dessen austrittsseitigen Teil führt, wobei in den Verbindungsleitungen zwischen dem Dreiweghahn und dem betreffenden Anschluss am Behälter Rückschlagventile vorgesehen sind.
Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert, welche eine Ausführungsform der Erfindung darstellt. Fig. 1 ist eine schaubildliche Ansicht eines fahrbaren Mischers gemäss der vorliegenden Erfindung, Fig. 2 ist ein Schnitt durch den Tank und zeigt die allgemeine Form der Mischschaufel und die Lage der Anschlüsse, Fig. 3 ist eine schaubildliche Ansicht, teilweise im Schnitt und mit weggelassenen Teilen der Rohrleitungsanschlüsse der Tanks, Fig. 4 ist eine schaubildliche Ansicht der vorderen Rohrleitungsanordnung mit Wasser-und Luftzuführungsventil, Fig. 5 ist eine schaubildliche Ansicht der hinteren Rohrleitungsanordnung, Fig. 6 ist eine schaubildliche Ansicht des Druckreglerventils oder Messventils in grösserem Massstab und Fig. 7 ist eine schaubildlicheDarstellung der Düse im Betrieb.
Bei der Verwendung von Spritzvorrichtungen bekannter Art zeigt es sich, dass die Betonkonstruktionen, die damit hergestellt wurden, sogenannte"Sandtaschen"aufvdesen, die sich unterhalb und um dicht
<Desc/Clms Page number 2>
beieinander stehende Bewehrungen bildeten. Das Wasser-Zement-Verhältnis veränderte sich beträchtlich, was eine Änderung in der Farbe, der Struktur und der Festigkeit des Betons ergab.
Das erfindungsgemässe System schaltet diese Fehler nicht nur aus, sondern ist auch frei von Störungen. die durch Verstopfungen der Zuführungsleitungen entstehen und ist viel wirtschaftlicher herzustellen und zu betreiben. Es schafft eine gute Einbettung der Bewehrung sowohl in vertikalen Wänden als auch in hori- zontalliegenden Schichten. Es wurde gefunden, dass die genaue Bestimmung der Wassermenge und ein sorgfältiges Vermischen wichtig ist für die Vermeidung der Sandtaschenbildung.
Zum Zwecke des leichteren Verständnisses ist das erfindungsgemässe System auf einen fahrbaren
Zwillingstankmischer angewendet, wie er in Fig. 1 gezeigt ist. Der Mischer hat drehbare Mischerschau- I feln 10, die auf einer horizontalen Welle 11 befestigt sind, die durch die beiden koaxialen und im we- sentlichen zylindrischen Tanks 12 und 13 hindurchgehen. die sich in Längsrichtung des Fahrgestells 14 er- strecken. An den einander benachbarten Enden der Tanks liegen die Vertiefungen (Sammelgruben) 15 und 16, die mitAnschlussöffnungen 18 und 17 versehen sind, welche in einer gemeinsamen Ventilplatte 19 liegen und durch ein Wechselventil zu einer Leitung oder zu einem Schlauch 20 (Fig. 7) führen, der zur
Spritzdüse 21 geht.
Die Tanks sind mit unabhängigen Mannlochdeckeln 22 oder Türen auf ihrer Oberseite versehen, durch welche die noch trockenen Bestandteile eingebracht werden. Die während des Betriebes unter Druck stehenden Deckel dichten völlig ab, so dass die Düse dauernd in Gebrauch sein kann, indem in dem einen Tank die Masse vorgemischt wird, während der Hebel 23 (Fig. 1) des Wechselventils in eine
Stellung bewegt wird, in der der andere Tank an den Schlauch angeschlossen wird, um der Düse Nach- schub zuzuführen.
Obgleich es bei früheren Düsenkonstruktionen erforderlich war, der Düse Druckluft direkt zuzuführen, um das Material auszuspritzen und zu verteilen, erfordert das erfindungsgemässe System nur eine einfache keilförmige Düse (nicht gezeigt), die von ungeübten Arbeitern gehandhabt werden kann, da die Druckluft sowohl auf die Mischung im Tank wirkt als auch dem entsprechenden Tankanschluss zugeführt wird inAb- hängigkeit von der Zähigkeit des Gemisches. Die Mischerschaufeln, die über die Sammelgruben hinweg- streichen, bewirken eine absatzweise Zuführung des Gemisches und der Oberluft in die Sammelgrube, während Pressluft in ausreichender Menge und unter Druck in die Sammelgrube direkt eingeführt wird, um
EMI2.1
Gemischzulösen.
Um diese Steuerung und Zuführung der genau zugeteilten und gemischten Materialien durch die Düse zu erhalten. wurde je ein Nippel 24 von etwa 2 cm Durchmesser an jede Sammelgrube 15, 16 angeschlossen. Sohin kann ein Luftstrom durch diese Stelle geführt werden, wenn es erforderlich ist. Dies wird durch das Mischventil 25 (Fig. 4) erreicht.
Zweck und Wirkungsweise dieser Verbesserung ist folgende : Während es bei früheren Spritzvorrichtungen nicht möglich war, einen wirklich trockenen Beton oder wirklich grobe Bestandteile zu bewegen, weil sich diese in den Sammelgruben durch die sie nach unten drückende Druckluft festsetzen, gestattet die erfindungsgemässe Spritzeinrichtung durch Zufuhr von Druckluft in die Sammelgruhen selbst ("Unterluft") zusammen mit der"Oberluft"jedes Material vom vollständig trockenen Gemisch bis zu jedem gewünschten Wassergehalt durch die Leitungen zu blasen. Mit ändern Worten, wenn nasses Material durchgeblasen werden soll, wird nur Oberluft verwendet, wenn ein trockenes Material vorliegt, wird Unterluft mit einer geringen Menge Oberluft verwendet, um das Material sicher in die Samme1gruben zu bringen.
Dieses Verfahren arbeitet ausgezeichnet und es entsteht keine Verstopfung in den Sammelgruben.
Auch die Schaufeln wurden verändert, um das Verspritzen trockenen Materials weiter zu verbessern, Die Schaufeln 10 wirken wie ein Verteiler und führen jeweils kleine Mengen des Gemisches in einen sich schnell bewegenden Luftstrom, der durch die Sammelgrube geführt ist. Hiedurch entsteht ein ganz leichtes Pulsieren im Schlauch, was aber sehr wichtig ist, damit das Material sich nicht im Schlauch festsetzt.
Es wurde durch Verwendung anderer Schaufelformen gefunden, dass sich das Material in dem Schlauch festsetzt, wenn nicht die Schaufeln verwendet werden. wie sie in Fig. 2 gezeigt sind.
Die Spritzvorrichtung kann tatsächlich als Betonspritze bezeichnet werden, weil das Wasser indem Tank genau bemessen werden kann und somit ein richtiger Beton hergestellt werden kann. Es ist bekannt, dass die früheren Typen von Spritzen, die sich auf dem Markt befinden, das nicht können, da das erforderliche Wasser erst an der Düse beigemischt wird, was ein ungenaues Einhalten der erforderlichen Wassermenge ergibt. Wie bekannt, ist Beton hauptsächlich eine Mischung aus einer bestimmten Menge Wasser und einer bestimmten Menge Zement. Eine bestimmte Menge Wasser ist erforderlich, um den Zement im Beton zu hydratisieren. Jeder Wasserüberschuss ergibt dann freie Stellen im Beton und schwächt diesen.
Mit der erfindungsgemässen Spritzeinrichtung kann das Wasser-Zementverhältnis genau eingehalten wer-
<Desc/Clms Page number 3>
den, da das Wasser in genau messbarer Menge in die beiden Tanks eingelassen wird. Dadurch wird auch jegliche Bildung von Sandtaschen hinter Bewehrungseisen ausgeschaltet, was bei Trockenmischungsspritzen nicht der Fall ist, weil diese nur eine schlechte Durchmischung erreichen. Bei der Vormischung oder der NaBmischung wird aber jeder Teil des Stahlgerüstes od. dgl. von einer Zementpaste umgeben, wodurch die Möglichkeit zur Sandtaschenbildung ausgeschaltet wird.
Durch die erfindungsgemässe Spritze, die von der Nassmischung Gebrauch macht, wird auch ein "Rückprall" vermieden. Ein "Rückprall" entsteht dadurch, dass Wasser und Sandteile in den Tanks schlecht vermischt werden, was durch die erfindungsgemässe Einrichtung ausgeschaltet wird.
Ein bedeutender Vorteil der erfindungsgemässen Spritze gegenüber den früheren Spritzen ist, dass die- ) se einen trockenen Sand benötigten, damit er durch den Schlauch ging : wenn der Sand zu nass war, verstopfte sich der Schlauch. Die erfindungsgemässe Maschine benötigt keinen trockenen Sand, sondern kann jeden Sand, ob trocken, halb oder ganz nass, fördern und verspritzen.
Die erfindungsgemässe Einrichtung benötigt auch keinen grossen Kompressor wie die früheren Typen.
Ein Kompressor mit einer Leistung von etwa 3400 1/min von dem Gfie-Typ. wie ihn Ingersoll-Rand herstellt, ist für die erfindungsgemässe Spritze gross genug. Die früheren Typen erforderten einen Kompressor mit einer Leistung von etwa 14000 bis 17000 1/min. Demgemäss kann Beton hergestellt und verspritzt werden mit einer Einrichtung, die einschliesslich dem Wagen, dem Kompressor, der Fördervorrichtung und der kompletten Maschine ungefähr 300 000.-Schilling kostet, während die früheren Spritze1nr1chtungen gleicher Leistung mit ihrem grossen Kompressor, der allein etwa 400 000.-Schilling kostete, auch noch einen Zementmischer benötigten, da sie das Material nicht, wie gemäss der erfindungsgemässen Einrichtung, in der Maschine mischen. Ferner benötigen sie einen grossen Lastwagen und eine Spritze, wofür ein Aufwand von ungefähr 750 000.-Schilling erforderlich ist.
Alle früheren Typen benutzten strömende Luft zum Fördern. Die erfindungsgemässe Vorrichtung verwendet eine Kombination von Druckluft und strömender Luft und es ist deshalb weniger Luft erforderlich.
Das einstellbare Mischventil 25 wird nun näher beschrieben. Dieses Ventil gibt entweder die Möglichkeit, Oberluft allein. Unterluft allein oder jede beliebige Kombination zu verwenden. Es ist aus den Zeichnungen zu ersehen, dass zwei Schalttafel 26 und 27 für jeden Tank vorgesehen sind. Das obere Ventil 25 ist das Mischventil oder Wählventil, da es jeweils für die zu verspritzenden Materialien eingestellt wird.
Wenn es sich um nasses Material handelt, wird Oberluft verwendet, ist es trockenes Material, wird ungefähr 75% Unterluft und 25e Oberluft verwendet. Das vereinfacht die Arbeitsweise der Maschine beträchtlich. Das Wasser wird durch einen Wasserschlauch über einen Anschluss 28 durch die in Fig. 4 gezeigte Leitung, das Absperrventil 29, den Strömungsmesser 30, das T-Stück 31, das Rückschlagventil 32, das T-Stück 33 und dann durch das Mischventil 25 zugeführt. Ein Schlauch 34 kann verwendet werden, um die beiden T-Stücke 31 in der vorderen und hinteren Rohrleitungsanordnung zu verbinden. Das Rückschlagventil 32 hindert das Wasser daran, in einen Tank zu fliessen, der unter Druck steht.
Auf die Messventilanordnung in Fig. 6 Bezug nehmend, ist ein Anschluss 35 gezeigt, der zu einem Luftschlauch 55 von etwa 6 mm Durchmesser, in Fig. 7 gezeigt, passt. Dieser Schlauch führt zu der Spritzdüse, von dort aus kann der Druck der Luft in einem der Tanks durch den Arbeiter, der an der Düse steht, erhöht oder gesenkt werden. Wird dieser Schlauch nicht angeordnet, so kann der Förderluftdruck durch ein Entlastungsventil 36 eingestellt werden, das es ermöglicht, Luft unmittelbar am Druckregler abzulassen, der die Druckregelung vornimmt. Ist aber der Schlauch vorhanden, so wird das Ventil 36 ganz geöffnet und das Ablassen der Luft findet am Ende dieses Schlauches statt, u. zw. unter Kontrolle durch den Mann an der Spritze, der dann die Arbeit vollständig überwachen kann.
Wird die Düse von einer völlig ungeübten Person bedient, so ist es besser, wenn das Ventil 36'am Schlauch nicht verwendet wird, sondern das Mengenverhältnis durch Betätigung des Ventils 36 an der Maschine durch einen zweiten Mann mit mehr Erfahrung erfolgt.
Durch eine gute Einstellung des Misch- oder Wählventils 25 kann Ober- und Unterluft verwendet werden, um ein Material mit einem niedrigen Feuchtigkeitsgehalt durchzublasen, wie beispielsweise Zement
EMI3.1
be. Die Oberluft bringt das Material indie Sammelgrube, u. zw. stossweise im Zusammenwirken mit den Schaufeln, so dass immer abwechselnd Material und komprimierte Luft in die Sammelgrube gelangen. Ohne Boden1uft würde sich die Sammelgrube verstopfen, ohneOberluft wl1Ide das Material nicht in die Sammelgrube gelangen können.
Deshalb ist eine Kombination von Ober- und Unterluft erforderlich. Die Schau- feln37, die sich über dieSammelgrube hinwegbewegen, wirken als Verteiler und gestatten eine schubweise Zuführung von Materialmassen und Luft. Dadurch wird der Schlauch nie verstopft. Wenn das Wechselventil am Tank geschlossen wird, so wird der Schlauch durch die nachströmende Druckluft (Unterluft) entleert.
<Desc/Clms Page number 4>
Eine Spritzdüse, an der zusätzliche Luft zugesetzt werden muss, ist nicht erforderlich, da die Luft, die in den Schlauch eingelassen wird, ausreicht, um das Material zu einem homogenen Strahl aufzulockern. Es ist daher nur ein kegelförmiges Rohr erforderlich.
Die Oberluft wird also einerseits dazu verwendet, um das Material, das durch den Schlauch fliesst, weiterzuschieben. Eine Kombination von Ober- und Unterluft bewegt auch sehr schwerfliessendes Material oder Material mit einem geringen Feuchtigkeitsgehalt durch den Schlauch in der Art, dass Materialanteile und Luftblasen aufeinander folgen. Das wird durch das Wähler- oder Mischventil 25 erreicht. Staubbildung und"Rückprall", was bei andern Spritzvorrichtungen üblich ist, wird durch das Vormischen in der erfin- dungsgemässen Maschine ausgeschaltet.
Der Mann an der Spritzdüse braucht sich um die Zusammensetzung des Betons nicht zu kümmern, da diese an der Maschine festgelegt wird. Ein geschulter Mann ist daher nicht nötig. Der Mann an der Spritz- düse bei den bekannten Einrichtungen fügt das Wasser an der Düse zu und kann die Qualität des Betons nur durch Abschätzen einzustellen versuchen. Ein geübter Mann ist daher erforderlich, um die bekannte Ma- schine zu bedienen. Im allgemeinen sind hiezu zwei bis drei Jahre Übung erforderlich.
Auf Grund der einzelnen, bereits sorgfältig vermischten Materialschübe, zwischen denen jeweils ein
Luftvolumen eingeschlossen ist, ist nur ein Luftkompressor mit einer Leistung von etwa 3350 l/min erfor- derlich, um das Material durch einen 38 mm-Schlauch zu blasen, während andere Systeme Kompressoren von 4 bis 5 mal so grosser Kapazität benötigen. Die sogenannten"Trockenmischspritzen"der früheren Ein- richtungen drücken das Material im trockenen Zustand durch die Leitungen und mischen das Wasser erst in der Düse zu. Dadurch wird eine beträchtliche Menge von Luft verschwendet und ein Luftkompressor von rund 14000 l/min ist erforderlich, um dieselbe Arbeit zu bewältigen wie die erfindungsgemässe Enrich- tung. Diese kann feuchten Sand verwenden ; die früheren mussten den Sand vor dem Blasen oder vor der Betonierarbeit erst trocknen.
Beim Umspritzen von Bewehrungen entstanden mit den bekannten Einrich- tungen im Beton Sandtaschen, was auf die schlechte Vermischung zurückzuführen ist. Das Vormischen schaltet Sandtaschen aus.
Jede Rohranordnung vorn und hinten an dem Mischer wird in ähnlicher Weise bedient. Das Wähl-oder
Mischventil25 ist ein Dreiweghahn mit zwei einstellbaren Öffnungen für die Tank- und Sammelgrubenleitungen damit Änderungen des Durchströmquerschnittes vorgenommen werden können oder damit die eine oder die andere der Leitungen vollständig abgeschlossen werden kann, während die Zuführungsöffnung unten am Ventil die ganze Zeit geöffnet bleibt. Das Absperrventil 38 ist als Handradventil ausgebil- det.
Die Druckluft wird vom Kompressor über eine Schlauchleitung, ein Hauptluftventil 39 und einen Druckregler 47, welcher in Fig. 4 und 6 gezeigt ist, dem Absperrventil 38 vermittels eines T-Stückes 40 zugeführt. Über die Schlauchleitung 41, die vom T-Stück 40 ausgeht, wird das andere (hintere) Rohrsy stem (Fig. 5) über sein Absperrventil 38 mit dem vorderen Rohrsystem verbunden. In der Luftzuführungsleitung kann ein Überdruckventil 42 vorgesehen sein, das mit einem von Hand zu bedienenden Hebel 43 versehen ist, an dem eine Zugleine befestigt sein kann, die von einer geeigneten Stelle der vorderen Schalttafel 27 betätigt wird. Das Manometer 44 kann auch auf dieser Schalttafel befestigt sein, um den jeweils eingestellten Luftdruck anzuzeigen, der in der Luftleitung herrscht. Die Druckregulierung wird, wie bereits erwähnt, durch das Entlastungsventil 36 vorgenommen.
Rückschlagventile 45 sind in den Leitungen zwischen den Mischventilen 25 und den Tanks 12, 13 vorgesehen, um ein Überströmen von Luft vom einen Tank durch die Leitungsanordnung zum andern Tank und damit Störungen bei der Wasserzuführung in den letzteren zu vermeiden, wenn die Luftzufuhr zu beiden Tanks abgesperrt ist.
Der Wasser-Mengenmesser 30 hat eine Anzeigeskala 46, mit deren Hilfe der Arbeiter die erforderlichen Wassermengen genau dosiert dem Mischer zuführen kann.
Del Regler 47 besitzt einen Lufteinlass 48 und einen Luftauslass 49 und spricht auf den Druck in seiner (nicht bezeichneten) Druckkammer an, in die die zugeführte Luft über ein Ventil 50 eingeleitet wird und aus der sie durch das Entlastungsventil 36 ausströmen kann.
Eine Schnellschlusskupplung 51 für einen Luftschlauch (nicht gezeigt) für ein anderes Gerät kann an der Hauptluftleitung, wie gezeigt, angeordnet werden.
Fig. 7 zeigt eine einfache Spritzdüse 21 im Gebrauch beim Auftragen eines vorgemischten Materials 53 auf eine mit Bewehrungen 54 versehene Wandkonstruktion. Ein Schlauch 55 kann mit der Kupplung 35 am Entlastungsventil 36 verbunden sein und das Düsenende kann mit einem Entlastungsventil 36' versehen sein, das durch den die Düse handhabenden Arbeiter 56 verstellt werden kann, wenn der Luftdruck geändert werden soll.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung ist, kurz zusammengefasst, folgende :
Die Einrichtung besitzt ein Paar von Mischtanks 12, 13, deren Sammelgruben 15, 16 an eine gemein-
<Desc/Clms Page number 5>
same Förder1eitung mittels eines Wechsel ventils mit Hebel 23 angeschlossen sind, welches Ventil die Lei- tung an jeweils eine der Sammelgruben anschliesst, die andere Sammelgrube jedoch abschliesst.
Jeder Tank 12, 13 ist in gleicher Weise mit Luftzufuhrleitungen mit Rückschlagventilen 45 bzw. über
Leitungen 24 verbunden, welche zum Tankoberteil bzw. zur Sammelgrube führen. In den Leitungen sind absperrventile 38 vorgesehen, um die Luftzufuhr jeweils zu jenem Tank zu sperren, dessen Sammelgrube gegenüber dem Schlauch 20 abgeschlossen ist, jedoch Luft zum Oberteil und zur Sammelgrube des andern, gerade zu entleerenden Tanks zu führen, so dass der von der Luftzufuhr getrennte Tank mit einer entspre- chenden Menge neuen Materials beschickt werden kann und bereit ist, dieses Material zu vermischen, während der Inhalt des andern Tanks aufgebraucht wird.
Eine Luftdruckquelle Ist mit dem Hauptluftventil 39 (Fig. 4) verbunden. Der Druckregler 47 bewirkt die Luftzufuhr zum Absperrventil 38 jedes einzelnen Tanks über das T-Stück 40. Der jeweils andere Tank wird über die Schlauchleitung 41 gespeist, wie dies aus der Fig. 5 zu erkennen ist, u. zw. über das diesem
Tank zugehörige Absperrventil 38. Vom Ventil 38 geht die Luft über das als Dreiweghahn ausgebildete
Mischventil25 zu den beiden Leitungen, die zum Ooerteil bzw. zur Sammelgrube des zugehörigen Tanks führen.
Ein Wasserleitungsnetz oder eine sonstige Wiz rquelle ist über den Anschlussnippel 28 mit dem
Hauptabsperrventil 29 verbunden. Das Wasser flies. ver einen Wassermesser 30 zu den T-Stücken 33 der beiden Tanks. Das aus Fig. 4 ersichtliche T-Stick 31 hat eine Zweigleitung 34, die zum ändern Tank führt. Auf diese Weise kann Wasser in genau abgemessenen Mengen jeweils einem Tank zugeführt wer- den, wobei das Absperrventil 38 und das Mischventil 25 des andern Tanks geschlossen sind und das Misch- ventil 25 des einen Tanks so eingestellt wird, dass die zur Sammelgrube 15 bzw. 16 führende Leitung 24 geschlossen ist, jedoch die zum Oberteil des Tanks führende Leitung ganz offen ist.
Sodann wird die Ska- la 46 des Wassermessers 30 beobachtet, während das Absperrventil 29 geöffnet wird, um die für die schung im Tank genau festgelegte Wassermenge zuzuführen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zumAufbereiten undAufspritzen plastischer Massen, insbesondere von Beton, bei wel- cher zwei abwechselnd zur Aufbereitung und Förderung herangezogen Behälter unter dem Einfluss von deckelseitig und austrittsseitig einwirkender Druckluft in einen gemeinsamen Förderschlauch liefern, da- durch gekennzeichnet, dass in jedem der zwei als koaxiale, horizontal liegende und im wesentlichen zy- lindrische Tanks ausgebildeten Behälter (12, 13) eine an sich bekannte Mischeinrichtung vorgesehen ist, welche Schaufeln (10, 37) besitzt, von denen ein Teil (37) über die Anschlussöffnung (17 bzw. 18) der Be- hälter hinwegbewegbar ist.
<Desc / Clms Page number 1>
Device for preparing and spraying plastic
Masses, especially concrete
The invention relates to a device for preparing and spraying plastic masses, in particular concrete, in which two containers used alternately for preparation and conveying under the influence of compressed air acting on the cover side and the outlet side into a common one
Deliver delivery hose.
The water required to produce the mixture is therefore added to the dry mixture of cement, sand, etc. before it is delivered to the place of use at the construction site.
In the known devices of this type, the water is generally only added to the dry mixture at the spray nozzle, whereby only an incomplete mixture of water and solid components is obtained. Experienced workers are required to operate such facilities; of the
The efficiency of such facilities is poor, as water and compressed air are unnecessarily required. The consumption of compressed air is high because large amounts of compressed air are required to blow the dry mixture components through the lines to the nozzle.
If the water is added to the mixture before it has passed through the lines to the spray nozzle, it is difficult to force mixtures with low moisture content through the lines. These were often clogged in the bends and knees, resulting in work interruptions.
The main purpose of the invention is to effectively handle wet mixtures of low moisture content after they have been thoroughly mixed and provided with the correct amount of water, and to deliver them in the form of a jet to the desired location, e.g. B. od for the production of reinforced concrete structures. Like. To use.
The invention therefore consists in the fact that in a device of the type specified at the outset, a mixing device known per se is provided in each of the two coaxial, horizontally lying and essentially cylindrical tanks, which has blades, some of which are provided via the connection opening of the Container is movable away.
According to a further feature of the invention, each container is provided with a pipe system which is connected to a common compressed air line which is connected via a shut-off valve to the inlet opening of a three-way valve, which the air in adjustable quantities in the upper half of the respective container and in its The outlet-side part leads, with check valves being provided in the connecting lines between the three-way cock and the relevant connection on the container.
Further features of the invention are explained with reference to the drawing, which shows an embodiment of the invention. Fig. 1 is a perspective view of a wheeled mixer according to the present invention, Fig. 2 is a section through the tank showing the general shape of the mixing paddle and the location of the connections, Fig. 3 is a perspective view, partly in section and with omitted parts of the pipe connections of the tanks, FIG. 4 is a perspective view of the front pipe arrangement with water and air supply valve, FIG. 5 is a diagrammatic view of the rear pipe arrangement, FIG Figure 7 is a perspective view of the nozzle in operation.
When spraying devices of the known type are used, it has been found that the concrete structures that have been produced with them have so-called "sand pockets" which are tightly located below and around them
<Desc / Clms Page number 2>
standing reinforcements formed. The water-cement ratio changed considerably, resulting in a change in the color, structure and strength of the concrete.
The system according to the invention not only eliminates these errors, but is also free from disturbances. caused by blockages in the supply lines and is much more economical to manufacture and operate. It creates a good embedding of the reinforcement both in vertical walls and in horizontal layers. It has been found that the precise determination of the amount of water and careful mixing is important in order to avoid sand pocket formation.
For the purpose of easier understanding, the system according to the invention is based on a drivable
Twin tank mixer as shown in Fig. 1 is applied. The mixer has rotatable mixer vanes 10 which are mounted on a horizontal shaft 11 and which pass through the two coaxial and essentially cylindrical tanks 12 and 13. which extend in the longitudinal direction of the chassis 14. At the adjacent ends of the tanks are the depressions (collecting pits) 15 and 16, which are provided with connection openings 18 and 17, which are located in a common valve plate 19 and lead through a shuttle valve to a line or to a hose 20 (Fig. 7) who to
Spray nozzle 21 goes.
The tanks are provided with independent manhole covers 22 or doors on their top through which the still dry components are introduced. The lids, which are under pressure during operation, seal completely, so that the nozzle can be in continuous use by premixing the mass in one tank while the lever 23 (FIG. 1) of the shuttle valve is in one
Is moved to the position in which the other tank is connected to the hose in order to supply the nozzle with replenishment.
Although it was necessary in previous nozzle designs to supply compressed air directly to the nozzle in order to eject and distribute the material, the system according to the invention only requires a simple wedge-shaped nozzle (not shown), which can be handled by inexperienced workers, since the compressed air is applied to both the Mixture in the tank acts as well as is fed to the corresponding tank connection, depending on the viscosity of the mixture. The mixer blades that sweep across the sump cause the mixture and the overhead air to be fed into the sump in batches, while compressed air is fed directly into the sump under pressure in sufficient quantities
EMI2.1
To dissolve the mixture.
To get this control and supply of the precisely allocated and mixed materials through the nozzle. a nipple 24 with a diameter of about 2 cm was connected to each collecting pit 15, 16. In this way an air flow can be directed through this point if necessary. This is achieved by the mixing valve 25 (Fig. 4).
The purpose and mode of action of this improvement is as follows: While it was not possible with earlier spraying devices to move a really dry concrete or really coarse components because they get stuck in the collecting pits through the compressed air pressing them down, the spraying device according to the invention allows by supplying Compressed air in the collecting pits themselves ("lower air") together with the "upper air" blow every material from the completely dry mixture to the desired water content through the lines. In other words, if wet material is to be blown through, only top air is used, if a dry material is present, bottom air is used with a small amount of top air to bring the material safely into the collection pits.
This procedure works excellently and there is no clogging in the septic tanks.
The paddles have also been modified to further improve the spraying of dry material. The paddles 10 act like a distributor and each lead small amounts of the mixture into a fast moving air stream which is guided through the sump. This creates a very slight pulsation in the hose, which is very important so that the material does not get stuck in the hose.
It has been found, by using other shapes of paddles, that the material sticks in the hose when the paddles are not in use. as shown in FIG.
The spraying device can actually be referred to as a concrete sprayer because the water in the tank can be precisely measured and thus a real concrete can be produced. It is known that the earlier types of syringes that are on the market cannot, since the required water is only added at the nozzle, which results in inaccurate compliance with the required amount of water. As is known, concrete is mainly a mixture of a certain amount of water and a certain amount of cement. A certain amount of water is required to hydrate the cement in the concrete. Any excess water then creates vacancies in the concrete and weakens it.
With the spray device according to the invention, the water-cement ratio can be precisely maintained
<Desc / Clms Page number 3>
because the water is let into the two tanks in a precisely measurable amount. This also eliminates any formation of sand pockets behind reinforcing iron, which is not the case with dry mix sprayers because they only achieve poor mixing. In the case of premixing or wet mixing, however, each part of the steel framework or the like is surrounded by a cement paste, which eliminates the possibility of sand pocket formation.
The syringe according to the invention, which makes use of the wet mixture, also avoids a "rebound". A "rebound" arises from the fact that water and sand parts are poorly mixed in the tanks, which is eliminated by the device according to the invention.
A significant advantage of the syringe according to the invention over the previous syringes is that they required dry sand to pass through the hose: if the sand was too wet, the hose would clog. The machine according to the invention does not require dry sand, but can convey and spray any sand, whether dry, half or completely wet.
The device according to the invention also does not require a large compressor like the earlier types.
A Gfie-type compressor with a capacity of about 3400 rpm. as manufactured by Ingersoll-Rand is large enough for the syringe according to the invention. The earlier types required a compressor with an output of around 14,000 to 17,000 rpm. Accordingly, concrete can be produced and sprayed with a device that costs around 300,000 shillings including the car, compressor, conveyor and complete machine, while the earlier sprayers of the same capacity with their large compressor, which alone costs around 400,000. -Schilling cost, also needed a cement mixer, since they do not mix the material in the machine as in the device according to the invention. They also need a large truck and a syringe, which will cost around 750,000 schillings.
All earlier types used flowing air for conveying. The device according to the invention uses a combination of compressed air and flowing air and therefore less air is required.
The adjustable mixing valve 25 will now be described in more detail. This valve gives either the option of upper air alone. Use sub air alone or any combination. It can be seen from the drawings that two control panels 26 and 27 are provided for each tank. The upper valve 25 is the mixing valve or selector valve, since it is set for the materials to be sprayed.
If it is wet material, upper air is used, if it is dry material, approximately 75% lower air and 25e upper air is used. This considerably simplifies the operation of the machine. The water is supplied through a water hose via a connection 28 through the line shown in FIG. 4, the shut-off valve 29, the flow meter 30, the T-piece 31, the check valve 32, the T-piece 33 and then through the mixing valve 25. A hose 34 can be used to connect the two tees 31 in the front and rear piping assemblies. The check valve 32 prevents the water from flowing into a tank that is under pressure.
Referring to the metering valve assembly in FIG. 6, a connector 35 is shown which mates with an air hose 55 of approximately 6 mm in diameter shown in FIG. 7. This hose leads to the spray nozzle, from there the pressure of the air in one of the tanks can be increased or decreased by the worker standing at the nozzle. If this hose is not arranged, the conveying air pressure can be adjusted by a relief valve 36, which makes it possible to release air directly at the pressure regulator, which controls the pressure. But if the hose is present, the valve 36 is fully opened and the air is released at the end of this hose, u. between under control by the man at the syringe, who can then fully monitor the work.
If the nozzle is operated by a completely inexperienced person, it is better if the valve 36 'on the hose is not used, but the quantitative ratio is made by actuating the valve 36 on the machine by a second person with more experience.
With good adjustment of the mixing or selector valve 25, upper and lower air can be used to blow a material with a low moisture content, such as cement
EMI3.1
be. The upper air brings the material into the sump, u. intermittently in cooperation with the shovels, so that material and compressed air always alternate between entering the sump. Without air from the bottom, the sump would become clogged; without top air, the material would not be able to get into the sump.
A combination of upper and lower air is therefore required. The blades 37, which move over the collecting pit, act as distributors and allow a batch feed of material masses and air. This will never clog the hose. When the shuttle valve on the tank is closed, the hose is emptied by the incoming compressed air (lower air).
<Desc / Clms Page number 4>
A spray nozzle, to which additional air has to be added, is not required as the air that is let into the hose is sufficient to loosen the material into a homogeneous jet. Only a conical tube is therefore required.
On the one hand, the upper air is used to push the material flowing through the hose. A combination of upper and lower air also moves very poorly flowing material or material with a low moisture content through the hose in such a way that material components and air bubbles follow one another. This is achieved by the selector or mixing valve 25. Dust formation and "rebound", which is common with other spray devices, is eliminated by the premixing in the machine according to the invention.
The man at the spray nozzle does not have to worry about the composition of the concrete, as this is determined on the machine. A trained man is therefore not necessary. The man at the spray nozzle in the known devices adds the water at the nozzle and can only try to adjust the quality of the concrete by estimating it. A trained man is therefore required to operate the known machine. Generally, this takes two to three years of practice.
Due to the individual, already carefully mixed batches of material, between each one
Air volume is enclosed, only an air compressor with a capacity of about 3350 l / min is required to blow the material through a 38 mm hose, while other systems require compressors with a capacity of 4 to 5 times as large. The so-called "dry mix syringes" of the earlier devices push the material through the pipes when it is dry and only mix the water in the nozzle. As a result, a considerable amount of air is wasted and an air compressor of around 14,000 l / min is required to cope with the same work as the device according to the invention. This can use damp sand; the previous ones had to dry the sand before blowing or concreting.
When overmoulding reinforcement with the known devices, sand pockets were created in the concrete, which is due to the poor mixing. Premixing turns off sand pockets.
Each pipe assembly at the front and rear of the mixer is operated in a similar manner. The dial or
Mixing valve25 is a three-way valve with two adjustable openings for the tank and sump lines so that changes in the flow cross-section can be made or so that one or the other of the lines can be completely closed while the inlet opening at the bottom of the valve remains open all the time. The shut-off valve 38 is designed as a handwheel valve.
The compressed air is supplied from the compressor via a hose line, a main air valve 39 and a pressure regulator 47, which is shown in FIGS. 4 and 6, to the shut-off valve 38 by means of a T-piece 40. The other (rear) Rohrsy system (FIG. 5) is connected via its shut-off valve 38 to the front pipe system via the hose line 41, which extends from the T-piece 40. An overpressure valve 42 can be provided in the air supply line, which is provided with a manually operated lever 43 to which a pull cord can be attached, which is operated from a suitable location on the front control panel 27. The pressure gauge 44 can also be attached to this control panel in order to display the respective set air pressure that prevails in the air line. As already mentioned, the pressure is regulated by means of the relief valve 36.
Check valves 45 are provided in the lines between the mixing valves 25 and the tanks 12, 13 in order to avoid an overflow of air from one tank through the line arrangement to the other tank and thus disturbances in the water supply in the latter when the air supply to both tanks is locked.
The water flow meter 30 has a display scale 46 with the help of which the worker can supply the required amounts of water to the mixer in precisely dosed quantities.
The regulator 47 has an air inlet 48 and an air outlet 49 and responds to the pressure in its (not designated) pressure chamber, into which the supplied air is introduced via a valve 50 and from which it can flow out through the relief valve 36.
A quick release coupling 51 for an air hose (not shown) for another device can be arranged on the main air line as shown.
FIG. 7 shows a simple spray nozzle 21 in use when applying a premixed material 53 to a wall structure provided with reinforcement 54. A hose 55 can be connected to the coupling 35 on the relief valve 36 and the nozzle end can be provided with a relief valve 36 'which can be adjusted by the worker 56 handling the nozzle when the air pressure is to be changed.
Briefly summarized, the mode of operation of the device according to the invention is as follows:
The facility has a pair of mixing tanks 12, 13, the collecting pits 15, 16 of which are connected to a common
<Desc / Clms Page number 5>
The same delivery line are connected by means of a shuttle valve with a lever 23, which valve connects the line to one of the collecting pits, but closes the other collecting pit.
Each tank 12, 13 is similarly provided with air supply lines with check valves 45 and above, respectively
Lines 24 connected, which lead to the tank top or to the sump. Shut-off valves 38 are provided in the lines to block the air supply to the tank whose sump is closed off from the hose 20, but to lead air to the upper part and to the sump of the other tank to be emptied, so that the air supply A separate tank can be loaded with a corresponding amount of new material and is ready to mix this material while the contents of the other tank are used up.
A source of air pressure is connected to the main air valve 39 (Fig. 4). The pressure regulator 47 causes the air supply to the shut-off valve 38 of each individual tank via the T-piece 40. The respective other tank is fed via the hose line 41, as can be seen from FIG. between this
Shut-off valve 38 belonging to the tank. The air goes from the valve 38 via the three-way cock
Mixing valve25 to the two lines that lead to the upper part or to the sump of the associated tank.
A water supply network or other Wiz rquelle is via the connection nipple 28 with the
Main shut-off valve 29 connected. The water flows. ver a water knife 30 to the tees 33 of the two tanks. The T-stick 31 shown in FIG. 4 has a branch line 34 which leads to the other tank. In this way, precisely measured quantities of water can be fed to each tank, the shut-off valve 38 and the mixing valve 25 of the other tank being closed and the mixing valve 25 of one tank being set in such a way that the sump 15 or 16 leading line 24 is closed, but the line leading to the top of the tank is completely open.
The scale 46 of the water meter 30 is then observed while the shut-off valve 29 is opened in order to supply the amount of water precisely defined for the schung in the tank.
PATENT CLAIMS:
1. Device for preparing and spraying plastic masses, in particular concrete, in which two containers used alternately for preparation and conveying deliver under the influence of compressed air acting on the lid and outlet side into a common conveying hose, characterized in that in each of the two as coaxial, horizontally lying and essentially cylindrical tanks (12, 13) a known mixing device is provided which has blades (10, 37), of which a part (37) via the connection opening (17 or 18 ) the container can be moved away.