AT332444B

AT332444B - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von beton fur den unterbau von strassendecken, flugpisten, deckenbauten od.dgl.

Info

Publication number: AT332444B
Application number: AT1074772A
Authority: AT
Original assignee: Huther & Co Maschinenfabrik
Priority date: 1972-12-15
Filing date: 1972-12-15
Publication date: 1976-09-27
Also published as: ATA1074772A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Beton für den Unterbau von Strassendecken,
Flugpisten, Deckenbauten od. dgl., durch Mischen von Gestein, Bindemittel und Wasser mittels eines
Wälzmischers, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Durch die Schweizer Patentschrift Nr. 376044 ist beispielsweise ein für die Herstellung von Beton geeigneter
Wälzmischer bekanntgeworden, der jedoch den Nachteil hat, dass mit seiner Hilfe nur dann Beton hergestellt werden kann, wenn hartes, gleichmässiges Gesteinsmaterial zur Verfügung steht, welches alle nötigen unterschiedlichen Gesteinskornklassen enthält. An vielen Stellen der Welt steht jedoch ein guter Kies als
Gesteinsmaterial für Beton nicht zur Verfügung oder er muss unter grossem Kosten- und Arbeitsaufwand herantransportiert werden. Vielfach stehen beispielsweise bei der Anlage von entlegenen Flugpisten nichts als minderwertige Böden zur Verfügung, so dass die bekannten Betonherstellverfahren, für die der erwähnte
Wälzmischer geeignet ist, bei dieser Aufgabe versagen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das mit einem Wälzmischer durchzuführende
Betonherstellverfahren einschliesslich der benötigten Vorrichtung derart zu verbessern, dass es nicht auf hochwertiges, gleichmässig gutes Gesteinsmaterial beschränkt bleibt und sein Anwendungsbereich entscheidend erweitert wird. Wesentlich ist dabei, dass Freifall-Mischprozesse vermieden werden. Das Material kann nämlich andernfalls in der Mischtrommel sogar bis zum Scheitelpunkt hochgenommen werden und von dort frei herabfallen. Dieses herabfallende Material bleibt dann an der Oberfläche des sich am Boden der Trommel befindlichen Mischgutes und wird so vom Mischprozess nicht bzw. fast nicht erfasst. Ausserdem soll erreicht werden, dass möglichst alles Material am Boden der Trommel verbleibt und dort in entsprechend dicker Schicht von den Schaufeln durchpflügt wird.

Erfindungsgemäss wird zur Verwendung ortsanstehenden Gesteinsmaterials hohen Plastizitätsgrades bzw. hohen Ton-, Lehm- oder Schluffgehaltes mit Zugabe der fehlenden Gesteinskornklassen eine aus der waagrechten
Lage stufenlos herauskippbare, Freifall-Mischprozesse vermeidende Wälzmischertrommel herangezogen und feste
Zuschlagstoffe (Füller, Zement, Kalk usw. ) werden mittels eines Schneckenförderers, flüssige Komponenten wie
Bindemittel, Wasser und gegebenenfalls Haftmittelzusätze hingegen mittels Rohrleitungen in die Wälzmischertrommel eingebracht, wobei der Schneckenförderer und die Rohrleitungen in Richtung der Wälzmischerlängsachse verschiebbar und mit mehreren Austrittsöffnungen versehen sind.

Es kann weiterhin eine elektromechanische Verriegelung der Zufuhrströme für das Gesteinsmaterial, fehlende Gesteinskornklassen (Füller), Bindemittel, Haftmittelzusätze und Wasser, mit Stillsetzung aller
Zufuhrströme bei Ausfall des Zufuhrstromes einer der Komponenten, wobei als Zufuhrstrom die Menge einer
Komponente des Mischgutes verstanden wird, die von an sich bekannten Dosiergeräten nach Volumen, Gewicht oder Zeit gemessen, über geeignete an sich bekannte Fördergeräte z. B. Förderbänder, Schnecken, Pumpen mit Rohrleitungen und Düsen od. dgl. der Mischtrommel zuführt wird, vorgesehen sein.

Es kann aber darüber hinaus eine in den Dosiergeräten wirkende elektronische Rücksteuerung der Komponentenzufuhrströme, durch die bei Aufrechterhaltung eines gegebenen Proportionalitätsverhältnisses aller Zufuhrströme die Zufuhr in Abhängigkeit von Schwankungen einer Komponentenzufuhr laufend vermindert oder verstärkt wird, vorhanden sein.

Im Zufuhrstrom des flüssigen Haftmittels bzw. des Bindemittels kann auch eine Heizvorrichtung eingebaut sein.

Es empfiehlt sich ferner die Verwendung pflugscharähnlicher Mischschaufeln mit gekrümmten Aussenflächen an der Innenseite der Wälzmischertrommel, wobei die Aussenflächen der Mischschaufeln mit einer Schnittebene senkrecht zur Trommellängsachse immer einen Winkel zwischen 0 bis 50 bilden, wodurch erreicht wird, dass kein toter Winkel für Anbackungen des Mischgutes entsteht.

Zweckmässigerweise sollten in ihrem Anstellwinkel zwischen 0 und 90 verstellbare Mischschaufel verwendet werden.

Vorteilhafterweise wird zur Herbeiführung des Mischvorganges die Schichtdicke des den aus der waagrechten Lage herausgekippten Wälzmischer durchlaufenden Mischgutes gleich oder kleiner als die Höhe der Mischschaufel gehalten, die das Mischgut durchschneiden, es je nach Anstellwinkel, bezogen auf die Längsachse der Mischtrommel, vor-bzw. zurückwerfen und dabei umwenden.

Die für die Durchführung des Verfahrens empfohlene Vorrichtung kennzeichnet sich durch eine aus der waagrechten Lage stufenlos herauskippbare Wälzmischertrommel, in die zumindest angenähert über die Gesamtlänge der Wälzmischertrommel reichende, mit verteilt angeordneten Austrittsöffnungen versehene Zufuhrvorrichtungen für Zuschlagstoffe frei hineinragen, wobei für feste Zuschlagstoffe (Füller, Zement, Kalk od. dgl.) ein in Richtung der Wälzmischerachse verschiebbarer Schneckenförderer und für flüssige Zuschlagstoffe (Bindemittel, Wasser, Haftmittelzusätze) Rohrleitungen vorgesehen sind.

Vorzugsweise sind die Zufuhrvorrichtungen im Gegensatz zu der kippbar beweglichen Wälzmischertrommel feststehend angeordnet.

Nachfolgend wird an Hand der Zeichnungen das Verfahrensprinzip und eine dazugehörige Vorrichtung verdeutlicht.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt einer waagrecht liegenden Wälzmischertrommel und Fig. 2 einen Längsschnitt einer aus ihrer waagrechten Lage herausgekippten Wälzmischertrommel.

Die in Fig. 1 dargestellte, in der Waagrechten--21--liegende, an sich bekannte Wälzmischertrommel --l-- wird von der einen Stirnseite her über ein beliebig gestaltetes Zufuhrorgan--2--mit dem jeweils zur
Verfügung stehenden ortsanstehenden Gesteinsmaterial --3-- hohen Plastizitätsgrades bzw. hohen Ton-, Lehm- oder Schluffgehaltes befüllt.

Die pflugscharähnlich geformten an der Innenwandung der Wälzmischertrommel--l--verteilt angeordneten Mischschaufeln--4--sorgen für eine intensive Durchmischung und für eine Weiterbewegung des
Mischgutes im Innenraum der Wälzmischertrommel. Die Durchlaufgeschwindigkeit lässt sich durch stufenlose
Drehzahländerung der Wälzmischertrommel sowie durch in in Fig. 2 dargestellte Änderung des Neigungswinkels a in der gewünschten Weise einstellen. In der gleichen Richtung wirken Änderungen des Anstellwinkels der austauschbaren Mischschaufeln-4--.

Wesentlich ist ferner, dass sich weitere Einflussmöglichkeiten auf den Mischprozess dadurch ergeben, dass die in den Mischprozess durch die Zufuhrvorrichtungen-5, 10 und 15-- eingeführten Mischkomponenten an unterschiedlichen, wahlweise bestimmbaren Austrittsöffnungen --6 bis 9,11 bis 14 und 16 bis 19-austreten können.

Die für die festen Zusatzstoffe (Füller, Zement, Kalk usw. ) bestimmte Zufuhrvorrichtung --5-- kann beispielsweise an der Eingangsöffnung--20--befüllt werden, während die Füllstellen der als Rohrleitungen ausgebildeten Zufuhrvorrichtungen--10 und 15--für die flüssigen Komponenten in den Zeichnungen nicht dargestellt sind.

Mit dem oben beschriebenen Verfahren und der dazugehörigen Vorrichtung wird es ermöglicht, schwieriges ortsanstehendes Material mit bis zu 50% Lehmgehalt (Plastizitätsgrad bis 15) einem Mischverfahren zu unterwerfen, so dass sich ein transport- und einlegefähiges Produkt mit Eigenschaften ergibt, die es als Unterbau für mittel- und hochbeanspruchte Betondecken geeignet erscheinen lassen. Das geschilderte Verfahren gestattet eine gute Anpassung an die unterschiedlichsten Eigenschaften sehr verschiedener Mineralgemische, da es beispielsweise möglich ist, Bindemittel, Wasser und Haftmittelzusätze in unterschiedlichen Reihenfolgen in den
Wälzmischer einzubringen, da hiefür auf der Wälzmischerachse verteilte Austrittsöffnungen zur Verfügung stehen, die variabel geöffnet und geschlossen werden können.

Man kann somit bestimmen, ob das Wasser vor, während oder nach der Bindemittelzugabe zugegeben werden soll. Auch die Haftmittelzusätze, die die Benetzungsfähigkeit des Gesteinskorns beeinflussen, können an der gewünschten Stelle im Wälzmischprozess eingegeben werden.

Durch stufenlose Drehzahl- und Neigungsänderung der Wälzmischertrommel und durch Änderung des
Anstellwinkels der Mischschaufel lassen sich unterschiedliche Durchlaufgeschwindigkeiten und Gesamtfüllungs- grade einstellen.

Diese Fülle der Variationsmöglichkeiten beim Mischprozess ist notwendig, weil die in ihren Eigenschaften sehr verschiedenen Mineralstoffe minderwertiger Böden je nach ihrer Fliesswilligkeit, nach ihrem Klebevermögen, nach ihrer Kornzusammensetzung und Kornform eine individuelle Gestaltung der Mischeinflüsse benötigen. Nur mit dieser hohen Variabilität kann der Mischer ein breites Spektrum von natürlich vorkommenden Böden und Mineralstoffen in den Zustand der Einbaufähigkeit als tragfester Unterbau bei Strassen, Flugpisten u. ähnl. bringen.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Beton für den Unterbau von Strassendecken, Flugpisten, Deckenbauten od. dgl., durch Mischen von Gestein, Bindemittel und Wasser mittels eines Wälzmischers, dadurch ge- kennzeichnet, dass zur Verwendung ortsanstehenden Gesteinsmaterials hohen Plastizitätsgrades bzw. hohen Ton-, Lehm- oder Schluffgehaltes mit Zugabe der fehlenden Gesteinskornklassen eine aus der waagrechten Lage stufenlos herauskippbare, Freifall-Mischprozesse vermeidende Wälzmischertrommel herangezogen wird und feste Zuschlagstoffe (Füller, Zement, Kalk usw.

) mittels eines Schneckenförderers, flüssige Komponenten wie Bindemittel, Wasser und gegebenenfalls Haftmittelzusätze hingegen mittels Rohrleitungen in die Wälzmischertrommel eingebracht werden, wobei der Schneckenförderer und die Rohrleitungen in Richtung der Wälzmischerlängsachse verschiebbar und mit mehreren Austrittsöffnungen versehen sind.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elektromechanische Verriegelung der Zufuhrströme für das Gesteinsmaterial, fehlende Gesteinskornklassen (Füller), Bindemittel, Haftmittelzusätze und Wasser, mit Stillsetzung aller Zufuhrströme bei Ausfall des Zufuhrstromes einer der Komponenten, wobei als Zufuhrstrom die Menge einer Komponente des Mischgutes verstanden wird, die, von an sich bekannten Dosiergeräten nach Volumen, Gewicht oder Zeit gemessen, über geeignete an sich bekannte Fördergeräte, z. B.

Förderbänder, Schnecken, Pumpen mit Rohrleitungen und Düsen od. dgl., der Mischtrommel zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine in den Dosiergeräten wirkende elektronische Rücksteuerung der Komponentenzufuhrströme, durch die bei Aufrechterhaltung eines gegebenen Proportionalitätsverhältnisses aller Zufuhrströme die Zufuhr in Abhängigkeit von Schwankungen einer Komponentenzufuhr laufend vermindert oder verstärkt wird. <Desc/Clms Page number 3>

4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verwendung einer Heizvorrichtung im Zufuhrstrom des flüssigen Haftmittels bzw. des Bindemittels.

5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verwendung pflugscharähnlicher Mischschaufeln mit gekrümmten Aussenflächen an der Innenseite der Wälzmischertrommel, wobei die EMI3.1 bilden.Mischvorganges die Schichtdicke des den aus der waagrechten Lage herausgekippten Wälzmischer durchlaufenden Mischgutes gleich oder kleiner als die Höhe der Mischschaufel gehalten wird, diese das Mischgut durchschneiden, es je nach Anstellwinkel, bezogen auf die Längsachse der Mischtrommel, vor bzw. zurückwerfen und dabei umwenden.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, EMI3.2 Wälzmischertrommel (1) vorgesehen ist, in die zumindest angenähert über die Gesamtlänge der Wälzmischertrommel (1) reichende, mit verteilt angeordneten Austrittsöffnungen (6 bis 9,11 bis 14,16 bis 19) versehene Zufuhrvorrichtungen (5,10, 15) für Zuschlagstoffe frei hineinragen, wobei für feste Zuschlagstoffe (Füller, Zement, Kalk od. dgl.) ein in Richtung der Wälzmischerachse verschiebbarer Schneckenförderer (5) und für flüssige Zuschlagstoffe (Bindemittel, Wasser, Haftmittelzusätze) Rohrleitungen (10,15) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhrvorrichtungen (5,10, 15) im Gegensatz zu der kippbar beweglichen Wälzmischertrommel (1) feststehend angeordnet sind.