Claims (1)
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Beton für den Unterbau von Bauten, insbesondere Strassendecken und Flugpisten, durch Mischen von Gestein, Bindemittel und Wasser mittels eines Wälzmischers.
The invention relates to a method and a device for producing concrete for the substructure of buildings, in particular road surfaces and runways, by mixing rock, binding agent and water by means of a roller mixer.
Durch das Schweizer-Patent Nr. 376 044 ist beispielsweise ein für die Herstellung von Beton geeigneter Wälzmischer bekannt geworden, der jedoch den Nachteil hat, dass mit seiner Hilfe nur dann ein 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 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, auch der erwähnte Wälzmischer, bei dieser Aufgabe versagen.
For example, a roller mixer suitable for the production of concrete has become known through Swiss Patent No. 376 044, which however has the disadvantage that it can only be used to produce concrete if hard, uniform rock material is available which contains all the necessary different aggregate classes. In many parts of the world, however, good gravel as a rock material for concrete is not available or has to be transported with great expense and effort. In many cases, for example, when laying out remote airstrips, nothing but inferior soil is available, so that the known concrete manufacturing processes, including the roller mixer mentioned, fail in this task.
Der Erfindung liegt 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.
The invention is based on the object of improving the concrete production process to be carried out with a roller mixer, including the required device, in such a way that it is not limited to high-quality, uniformly good rock material and its range of application is significantly expanded.
Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung durch Verwendung ortsanstehenden Gesteinsmaterials hohen Plastizitätsgrades bzw. hohen Ton-, Lehm- oder Schluffgehalts mit Zugabe der fehlenden Gesteinskornklassen und durch Verwendung einer aus der waagrechten Lage stufenlos herauskippbaren Wälzmischertrommel mit einem auf das Gesteinsgrösstkorn abgestimmt dimensionierten Mischraum, der wegen seines grossen Durchmessers Freifall-Mischprozesse ausschliesst, und durch Einbringen von festen Zusatzstoffen mittels eines in Richtung der Wälunischerachse verstellbaren, mit mehreren Austrittsöffnungen versehenen Schneckenförderers, sowie von flüssigen Komponenten mittels Rohrleitungen, die ebenfalls mehrere, über die Wälzmischlänge verteilt angeordnete Austrittsöffnungen besitzen.
This object is achieved according to the invention by using local rock material with a high degree of plasticity or high clay, loam or silt content with the addition of the missing rock grain classes and by using a roller mixer drum that can be steplessly tilted out of the horizontal position with a mixing chamber that is dimensioned to match the rock size grain Its large diameter excludes free-fall mixing processes, and by introducing solid additives by means of a screw conveyor adjustable in the direction of the roller mixer axis and provided with several outlet openings, as well as liquid components by means of pipelines which also have several outlet openings distributed over the roller mixing length.
Es kann eine elektromechanische Verriegelung der Zufuhrströme Gesteinsmaterial, fehlende Gesteinskornklassen, Bindemittel, Haftmittelzusätze und Wasser vorgesehen sein, die die Stillsetzung aller Zufuhrströme bei Ausfall einer Komponentenzufuhr bewirkt.
An electromechanical locking of the feed streams of rock material, missing aggregate classes, binding agents, adhesive additives and water can be provided, which causes the shutdown of all feed streams in the event of failure of a component feed.
Es kann aber darüberhinaus eine elektronische Rücksteuerung der Komponenten-Zufuhrströme eingebaut sein, die in Aufrechterhalzung eines gegebenen Proportionalitätsverhältnisses alle Zufuhrströme in Abhängigkeit von Schwankungen einer Komponentenzufuhr laufend vermindert oder verstärkt.
In addition, an electronic return control of the component feed flows can be built in, which continuously reduces or increases all feed flows depending on fluctuations in a component feed while maintaining a given proportionality ratio.
Im Zugabestrang des flüssigen Haftmittels bzw. des Bindemittels kann auch eine Heizvorrichtung eingebaut sein.
A heating device can also be built into the addition line for the liquid adhesive or the binding agent.
Die für die Durchführung des Verfahrens empfohlene Vorrichtung kennzeichnet sich erfindungsgemäss durch einen aus der waagrechten Lage stufenlos herauskippbaren Wälzmischer mit etwa über die Gesamtlänge der Wäizmischerachse reichenden, mit verteilt angeordneten Austrittsöffnungen versehenen Zufuhrvorrichtungen in Form eines in Richtung der Wälzmischerachse verstellbaren Schneckenförderers für feste Zuschlagstoffe und von Rohrleitungen für flüssige Komponenten.
The device recommended for carrying out the method is characterized according to the invention by a roller mixer, which can be steplessly tilted out of the horizontal position, with feed devices in the form of a screw conveyor for solid aggregates and pipelines that can be adjusted in the direction of the roller mixer axis and extends approximately over the entire length of the mixer axis for liquid components.
Vorteilhaft sind die Zufuhrvorrichtungen im Gegensatz zu der kippbar beweglichen Wälzmischertrommel feststehend angeordnet.
In contrast to the tiltably movable roller mixer drum, the feed devices are advantageously arranged in a stationary manner.
Nachfolgend wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt einer waagrecht liegenden Wälzmischertrommel und
Figur 2 einen Längsschnitt einer aus ihrer waagrechten Lage herausgekippten Wälzmischertrommel.
An exemplary embodiment of a device for carrying out the method is explained below with reference to the drawing. Show it:
Figure 1 shows a longitudinal section of a horizontally lying roller mixer drum and
FIG. 2 shows a longitudinal section of a roller mixer drum tilted out of its horizontal position.
Die in der Figur 1 dargestellte in der Waagrechten 21 liegende Wälzmischertrommel 1 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 Schluffgehalts gefüllt.
The roller mixer drum 1 shown in FIG. 1, lying horizontally 21, is filled from one end face via an arbitrarily designed supply element 2 with the available, local rock material 3 of high degree of plasticity or high clay, loam or silt content.
Die pflugscharähnlich geformten, an der Innenwandung der Wälzmischertrommel 1 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 die in Figur 2 dargestellte Änderung des Neigungswinkels a in der gewünschten Weise einstellen. In der gleichen Richtung wirken Änderungen des Anstellwinkels der austauschbaren Mischschaufeln 4.
The ploughshare-shaped mixing blades 4 distributed on the inner wall of the roller mixer drum 1 ensure intensive mixing and further movement of the material to be mixed in the interior of the roller mixer drum. The throughput speed can be set in the desired manner by continuously changing the speed of the roller mixer drum and by changing the angle of inclination a shown in FIG. Changes in the angle of attack of the exchangeable mixing blades 4 act in the same direction.
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.
It is also essential that further possibilities of influencing the mixing process result from the fact that the mixing components introduced into the mixing process by the feed devices 5, 10 and 15 can exit at different, optionally determinable outlet openings 6 to 9, 11 to 14 and 16 to 19.
Die für die festen Zusatzstoffe (Füller, Zement, Kalk usw.) bestimmte Zufuhrvorrichtung 5 kann beispielsweise an der Eingangsöffnung 20 gefüllt werden, während die Füllstellen der rohrleitungsförmigen Zufuhrvorrichtungen 10 und 15 für die flüssigen Komponenten in der Zeichnung nicht dargestellt sind.
The feed device 5 intended for the solid additives (filler, cement, lime, etc.) can be filled, for example, at the inlet opening 20, while the filling points of the tubular feed devices 10 and 15 for the liquid components are not shown in the drawing.
Mit dem oben beschriebenen Verfahren unter Verwendung der 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.
With the above-described method using the device, it is possible to subject difficult, stationary material with up to 50% clay content (degree of plasticity up to 15) to a mixing process, so that a transportable and insertable product results with properties that make it a substructure appear suitable for medium and heavy-duty concrete ceilings.
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 Wälzmischerraum einzubringen, da hierfür auf der Wälzmischerachse verteilte Austrittsöffnungen zur Verfügung stehen, die variabel geschlossen und geöffnet 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.
The described method allows a good adaptation to the most diverse properties of very different mineral mixtures, since it is possible, for example, to introduce binding agents, water and adhesive additives in different sequences into the roller mixer, since there are outlet openings available on the roller mixer axis that are variably closed and open You can thus determine whether the water should be added before, during or after the addition of the binder. The adhesive additives that influence the wetting ability of the aggregate can also be entered at the desired point in the roller mixing process.
Durch stufenlose Drehzahl und Neigungsänderung der Wälzmischertrommel und durch Änderung des Anstellwinkels der Mischschaufeln lassen sich unterschiedliche Durchlaufgeschwindigkeiten und Gesamtfüllungsgrade einstellen.
By continuously changing the speed and inclination of the roller mixer drum and by changing the angle of attack of the mixing blades, different throughput speeds and total filling levels can be set.
Diese Fülle der Variationsmöglichkeiten beim Mischprozes 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.
This abundance of possible variations in the mixing process is necessary because the properties of the minerals in inferior soils, which are very different in their properties, require an individual design of the mixing influences depending on their fluidity, their adhesiveness, their grain composition and grain shape. Only with this high degree of variability can the mixer convert a wide range of naturally occurring soils and minerals into the state of installation capability as a stable substructure on roads, airstrips and the like.
ä. bringen.
bring.
PATENTANSPRÜCHE
PATENT CLAIMS
I. Verfahren zum Herstellen von Beton für den Unterbau von Bauten, insbesondere Strassendecken und Flugpisten,
I. Process for the production of concrete for the substructure of buildings, in particular road surfaces and runways,
durch Mischen von Gestein, Bindemittel und Wasser mittels eines Wälzmischers, gekennzeichnet durch Verwendung ortsanstehenden Gesteinmaterials hohen Plastizitätsgrades bzw.
by mixing rock, binder and water using a roller mixer, characterized by the use of local rock material with a high degree of plasticity or
hohen Ton-, Lehm- oder Schluffgehalts, mit Zugabe der fehlenden Gesteinskornklassen und durch Verwendung einer aus der waagrechten Lage stufenlos herauskippbaren Wälzmischertrommel mit einem auf das Gesteinsgrösstkorn abgestimmt dimensionierten Mischraum, der wegen seines grossen Durchmessers Freifall-Mischprozesse ausschliesst, und durch Einbringen von festen Zusatzstoffen mittels eines in Richtung der Wälzmischerachse verstellbaren, mit mehreren Austritts öffnungen versehenen Schneckenförderers, sowie von flüssigen Komponenten mittels Rohrleitungen, die ebenfalls mehrere, über die Wälzmischerlänge verteilt angeordnete Austrittsöffnungen besitzen.
high clay, loam or silt content, with the addition of the missing aggregate grain classes and through the use of a roller mixer drum that can be steplessly tilted out of the horizontal position with a mixing chamber that is dimensioned to suit the largest grain of rock, which excludes free-fall mixing processes due to its large diameter, and through the introduction of solid additives by means of a screw conveyor which is adjustable in the direction of the roller mixer axis and provided with several outlet openings, as well as of liquid components by means of pipelines which also have several outlet openings distributed over the length of the roller mixer.
II. Vortichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch einen aus der waag rechten vage stufenlos herauskippbaren Wälzmischer (1) mit etwa über die Gesamtlänge der Wälzmischerachse reichenden, mit verteilt angeordneten Austrittsöffnungen (6-9, 11-14, 1619) versehenen Zufuhrvorrichtungen (5, 10, 15) in Form eines in Richtung der Wälzmischerachse verstellbaren Schneckenförderers (5) für feste Zuschlagstoffe und von Rohrleitungen (10, 15) für flüssige Komponenten.
II. Pre-sealing for carrying out the method according to claim I, characterized by a roller mixer (1) which can be tilted steplessly out of the horizontal and is provided with outlet openings (6-9, 11-14, 1619) extending approximately over the entire length of the roller mixer axis Feed devices (5, 10, 15) in the form of a screw conveyor (5) adjustable in the direction of the roller mixer axis for solid aggregates and pipelines (10, 15) for liquid components.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nacji Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine elektromechanische Verriegelung der Zufuhrströme von Gesteinsmaterial, fehlenden Gesteinskornklassen, Bindemitteln, Haftmittelzusätzen und Wasser mit Stillsetzung aller Zufuhrströme bei Ausfall einer Komponentenzufuhr.
SUBCLAIMS
1. The method according to claim I, characterized by an electromechanical locking of the feed streams of rock material, missing aggregate classes, binders, adhesive additives and water with shutdown of all feed streams in the event of failure of a component feed.
2. Verfahren nach Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch eine elektronische Rücksteuerung der Komponenten-Zufuhrströme, die in Aufrechterhaltung eines gegebenen Proportionalitätsverhältnisses alle Zufuhrströme in Abhängigkeit von Schwankungen einer Komponentenzufuhr laufend vermindert oder verstärkt.
2. The method according to dependent claim 1, characterized by an electronic return control of the component feed streams which, while maintaining a given proportionality ratio, continuously reduces or amplifies all feed streams depending on fluctuations in a component feed.
3. Verfahren nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch Verwendung einer Heizvorrichtung im Zugabestrang des flüssigen Haftmittels bzw. des Bindemittels.
3. The method according to claim I, characterized by the use of a heating device in the addition strand of the liquid adhesive or the binding agent.
4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines in Richtung der Wälzmischer-Längsachse im Innern der Wälzmischertrommel verschiebbaren, mit mehreren Austrittsöffnungen versehenen Schneckenförderers feste Zusatzstoffe und mittels Rohrleitungen, die ebenfalls in Richtung der Wälzmischerachse verschiebbar sind und mehrere nacheinander angeordnete Austrittsöffnungen besitzen, flüssige Komponenten und gegebenenfalls Haftmittelzusätze in die Wälzmischertrommel eingebracht werden.
4. The method according to claim I, characterized in that by means of a screw conveyor displaceable in the direction of the longitudinal axis of the roller mixer inside the roller mixer drum, provided with several outlet openings, solid additives and by means of pipelines that are also displaceable in the direction of the roller mixer axis and have several outlet openings arranged one after the other , liquid components and optionally adhesive additives are introduced into the roller mixer drum.
5. Verfahren nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch 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 90 Grad bilden.
5. The method according to claim I, characterized by the use of ploughshare-like mixing blades with curved outer surfaces on the inside of the roller mixer drum, the outer surfaces of the mixing blades always forming an angle between 0 to 90 degrees with a cutting plane perpendicular to the drum's longitudinal axis.
6. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herbeiführung des Mischvorganges die Schichtdicke des den aus der waagrechten Lage herausgekippten Wälzmischer durchlaufenden Mischgutes gleich oder kleiner als die Höhe der Mischschaufeln gehalten wird.
6. The method according to claim I, characterized in that to bring about the mixing process, the layer thickness of the mix passing through the roller mixer tipped out of the horizontal position is kept equal to or smaller than the height of the mixing blades.
7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch pflugscharähnliche Mischschaufeln (4) an der Innenseite der Wälzmischtrommel (1), die keinen Totwinkel für Anbakkungen des Mischgutes aufweisen.
7. Device according to claim II, characterized by ploughshare-like mixing blades (4) on the inside of the roller mixing drum (1), which have no blind spot for attachments of the mix.
8. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch in ihrem Anstellwinkel verstellbare Mischschaufeln (4).
8. Device according to claim II, characterized by adjustable mixing blades (4) in their angle of attack.
9. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch Mischschaufeln (4)mit einer Höhe, die die mögliche Schichtdicke des den aus der waagrechten Lage herausgekippten Wälzmischer (1) durchlaufenden Mischgutes nicht übersteigt.
9. Device according to claim II, characterized by mixing paddles (4) with a height which does not exceed the possible layer thickness of the mixed material passing through the roller mixer (1) tipped out of the horizontal position.
10. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhrvorrichtungen (2) im Gegensatz zu der kippbar beweglichen Wälzmischertrommel (1) feststehend angeordnet sind.
10. The device according to claim II, characterized in that the feed devices (2), in contrast to the tiltably movable roller mixer drum (1), are arranged in a fixed manner.