CH649225A5 - Verfahren und vorrichtung zum einstellen einer auf teilchen abgeschiedenen fluessigkeitsmenge, sowie anwendung des verfahrens. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen der Menge der Flüssigkeit, welche auf den Oberflächen von Teilchen abgeschieden ist. Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung von Mörtel oder 5 Beton unter Verwendung der behandelten Teilchen, die in diesem Falle Sandkörnchen sind.

Zur Herstellung von Zementmörtel oder hydraulischem Kalksteinmörtel, der beim Bau von Gebäuden oder Bauwerken verwendet wird, werden in weitem Rahmen feine Zu-10 schlagstoffe verwendet, zu denen Flusssand oder Bergsand oder künstliche feine Teilchen gehören. Beim Gewinnen oder Zerkleinern verschiedener Erze, wie sie in der Metallurgie oder keramischen Industrie verwendet werden, oder von Kohle werden feine Teilchen oder Staub gebildet. Ab-15 hängig vom Einsatzbereich ist es weiterhin erforderlich, die Erze oder die Kohle zu Körnern mit einer vorher festgelegten Grösse zu zermahlen. Wenn diese Substanzen pulverisiert oder verfeinert werden, oder wenn sie für chemische Reaktionen eingesetzt werden, werden oft Körner in Form 20 einer Aufschlämmung oder dergleichen gebildet. Bekanntlich enthalten diese feinen Körner eine wesentliche Wassermenge, die an ihrer Oberfläche haftet. Dies gilt nicht nur für Flusssand oder Bergsand, sondern auch für Kohle. Neuerdings werden diese Substanzen, insbesondere unter 2S Verwendung von Wasserstrahlen, ergraben, so dass die Menge an abgeschiedenem Wasser sehr gross ist. Sogar für das Sammeln von Konverterschlacke, die bei ihrer Herstellung an sich wasserfrei ist, wird Wasser verwendet. Wenn diese Materialien im Freien gespeichert werden, werden sie 30 ausserdem durch Regen oder Schnee nass. Solche nassen Teilchen können nicht direkt verwendet werden. Wenn beispielsweise diese Materialien verkokt, gesintert oder einem Konverterprozess unterworfen werden, ist es auch dann erforderlich, wenn sie direkt in einen Ofen eingebracht wer-35 den, sie vor dem eigentlichen Einsatz zu trocknen. Dies erfordert gesonderte Wärmeenergie, also Brennstoff.

Wenn ein feiner Zuschlagstoff aus Fluss- oder Bergsand für die Herstellung von Mörtel oder Zement verwen-40 det wird, ist die Menge des abgeschiedenen Wassers bzw. Oberflächenwassers ein wesentlicher Faktor, der die Qualität des Produktes beeinflusst. Die Zusammensetzung und Teilchengrösse des Sandes beeinflusst die Qualität des Produktes ebenfalls. Solange jedoch Sand von der gleichen 45 Gewinnungsstelle verwendet wird, hat er gewöhnlich auch eine gleiche Zusammensetzung und Teilchengrösse. Es ist nicht üblich, Sand anderer Herkunftsstellen zuzumischen. Wenn der Sand Teilchen unterschiedlicher Grösse enthält, ist es einfach, sie nach feinen, mittleren und groben Teil-50 chen mit einem Sieb zu klassieren. Ein geringer Unterschied in der Teilchengrösse ergibt keinen grossen Unterschied in der Qualität des Produktes. Die Menge des Oberflächenwassers ändert sich jedoch stark abhängig von der Herkunft, der Art der Gewinnung, der Förderung und der La-55 grung des Sandes. Darüber hinaus ist die spezifische Oberfläche der feinen Sandteilchen gross, so dass die relative Menge des abgeschiedenen Wassers gross ist. Ausserdem enthält Sand Wasser in den Zwischenräumen der Sandteilchen, die sich mit der Zeit abhängig vom Wetter ändern. 60 Wenn Sand von der gleichen Herkunfstelle auf dem Boden gelagert wird, ändert sich der Wassergehalt von oben nach unten sowie morgens und mittags.

Wenn Zementmörtel oder Beton unter Verwendung eines feinen Zuschlagstoffes hergestellt wird, haben das Ver-65 hältnis von Wasser zu Zement, W/C, das Verhältnis von Zement zu Sand, C/S, und das Verhältnis von Zement und/ oder Sand zu einem groben Zuschlagstoff, S/G oder C/G, einen grossen Einfluss auf die Festigkeit des sich ergeben

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den Produktes, seine Fluidität, seine Formbarkeit und seine V erarbeitbarkeit.

Wenn somit eine überschüssige Wassermenge eingeschlossen ist, sind eine Entmischung und Grusbildung unvermeidbar, wodurch die mechanische Festigkeit des Produktes verringert wird. Andererseits beeinflusst fehlendes Wasser die Formbarkeit und die Giesseigenschaft, so dass auch beim Aufbringen von Vibration oder Druck zum Zeitpunkt des Formens oder des Giessens es schwierig ist, einen dichten Aufbau zu erhalten, wodurch die mechanische Fähigkeit ebenfalls reduziert wird. Unabhängig davon, dass die Wahl eines geeigneten Verhältnisses W/C usw. wesentlich ist, da sich die Menge des abgeschiedenen Wassers stark ändert und da es schwierig ist, die Menge des Oberflächenwassers in einfacher Weise und genau zu messen, ist es problematisch, ideale Verhältnisse von W/C und S/C usw. zu verwirklichen. Obwohl bereits vorgeschlagen wurden, den feinen Zuschlagstoff vollständig zu trockenen oder sein Gewicht in Wasser zu messen, eignen sich diese Methoden nicht für Bestimmungen an Ort und Stelle, wenn grosse Sandmengen verwendet werden. Vor allem erfordert das erste Verfahren eine grosse Wärmemenge sowie Zeit, während das zweite Verfahren ein vollständiges Eindringen des Wassers in den Sand erforderlich macht, um Luft auszutreiben — nach dem japanischen Industriestandard wird vorgeschrieben, den Sand 24 h lang in Wasser einzutauchen — sowie ein Verfahren zum Abziehen des im Sand enthaltenen Wassers bedingt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum schnellen und genauen Einstellen der Wassermenge, die auf einem feinen körnigen Zuschlagstoff abgeschieden ist, zu schaffen. Durch Verwendung eines feinen Zuschlagstoffes, dessen Menge an Oberflächenwasser auf einen gewünschten Wert eingestellt ist, kann z.B. ein Zementmörtel oder Beton mit verbesserter Qualität hergestellt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren gemäss Anspruch 1 gelöst.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird erfindungsgemäss mit einer Vorrichtung gemäss Anspruch 13 ausgeführt.

Die Stosskraft kann durch eine Zentrifugalkraft, welche durch eine rotierende Scheibe erzeugt wird, durch einen mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden Förderer oder durch Druckgas bewirkt werden.

Die Erfindung eignet sich insbesondere zum Einstellen der Wassermenge an Sandteilchen, die zur Herstellung von Zementmörtel oder einer Frischbetonmasse verwendet werden. Die Menge des Wassers, die auf der Oberfläche der Sandteilchen verbleibt, wird dazu benutzt, die Wassermenge zu bestimmten, die darauffolgend der Mischung aus Sand, Kies und Zement zuzusetzen ist.

Die Menge des Wassers auf der Oberfläche von Sandteilchen kann somit dadurch reduziert werden, dass eine Stosskraft, beispielsweise eine durch eine rotierende Scheibe erzeugte, Zentrifugalkraft, zur Einwirkung gebracht wird. Die Sandteilchen, deren Wassermenge auf diese Weise eingestellt ist, sind besonders zur Herstellung einer grünen bzw. frischen Betonmasse oder von Zementmörtel geeignet, wobei sie mit Wasser, Kies und Zement vermischt werden. Dieser Zementmörtel oder diese Zementmasse hat eine geringe Entmischung und Grus- bzw. Abriebsbildung. Die daraus hergestellten Produkte haben eine hervorragende mechanische Festigkeit.

Wenn überschüssiges Oberflächenwasser durch Wärme oder Windenergie entfernt wird, ist es nicht nur schwierig, die auf dem feinen Zuschlagstoff abgeschiedene Wassermenge genau einzustellen, sondern es sind auch eine grosse Wärmemenge und viel Zeit erforderlich. Die Wassermenge kann nun dadurch eingestellt werden, dass eine Stosskraft auf den feinen Zuschlagstoff zur Einwirkung gebracht wird. Bei dieser Massnahme ändert sich die Wassermenge, die wirksam entfernt werden kann, abhängig von der ursprünglich vorhandenen Wassermenge. Aus diesem Grund muss die Stosskraft, die auf den Zuschlagstoff einwirkt, abhängig von der ursprünglich vorhandenen Wassermenge bestimmt werden. Die Stosskraft kann durch Schlag erreicht werden. Es ist auch möglich, die Teilchen eines groben Zuschlagstoffes zu versprühen, indem Geschwindigkeitsenergie aus einer Drehkraft oder Zentrifugalkraft zur Einwirkung gebracht wird. Die so versprühten Teilchen werden mit einer Fläche zusammenstossen gelassen, wodurch das Oberflächenwasser entfernt wird. In diesem Fall wird das Oberflächenwasser auf die Oberfläche oder den Körper übertragen, mit dem die Teilchen zusammenstossen, wodurch die Wassermenge einstellbar ist, die auf der Teilchenoberfläche verbleibt Die Menge der verbleibenden Flüssigkeit ist somit umgekehrt proportional zur Grösse der Stosskraft, wodurch die Menge des Restwassers auf einen gewünschten Wert dadurch eingestellt werden kann, dass die Grösse der Stosskraft richtig gewählt wird. Unabhängig von der Teilchengrösse, also unabhängig davon, ob die Teilchen eines Zuschlagstoffes fein, mittelgross oder grob sind, wobei die Teilchen gewöhnlich eine relativ kleine Flüssigkeitsmenge, beispielsweise 2 bis 4% enthalten, kann somit die Flüssigkeit in geeigneter Weise durch Verwendung einer geeigneten Stosskraft entfernt werden. Ein feiner Zuschlagstoff, dessen Menge an abgeschiedenem Wasser sich in einem relativ kleinen Bereich von beispielsweise 2,5 bis 6% ändert, ist besonders vorteilhaft für die Bestimmung der Menge an Wasser und Zement, die später zuzugeben sind. Wenn die Menge des auf den Teilchen des feinen Zuschlagstoffes abgeschiedenen Wassers auf einen vorher festgelegten Wert reduziert oder eingestellt ist, ist es möglich, auf einfache Weise gewünschte Verhältnisse von W/C, C/S und G/S zu erhalten, wodurch eine gleichförmige Qualität des sich ergebenden Produktes gewährleistet ist.

Vom Standpunkt der Installierungskosten und der Betriebsenergie ist es vorteilhaft, die Teilchen von feinem Zuschlagstoff gegen eine ortsfeste Fläche stossen zu lassen, wofür eine rotierende Scheibe verwendet wird. In diesem Fall werden die Teilchen dem Mittelabschnitt der Scheibe zugeführt, so dass sie durch die Zentrifugalkraft zum Wegfliegen gebracht werden. Wenn Sand verwendet wird, enthält dieser oft Schlamm oder Ton als Abscheidung auf der Oberfläche der Sandteilchen. Im Extremfall bindet die abgeschiedene Schlamm- oder Tonschicht die Teilchen des feinen Zuschlagstoffes, wenn sie aufeinandertreffen, aneinander, wodurch die Stärke der Schicht vergrössert wird. Weiterhin wirkt die abgeschiedene Schicht als Dämpfung, wodurch die Stosskraft, die auf die Teilchen einwirkt, verringert wird. Dadurch ändert sich die Menge des abgeschiedenen Wassers auch bei der gleichen Stosskraft. In diesem Fall ist es erforderlich, die stationäre Oberfläche mit Wasser oder einem rotierenden Wischer durch Drehen der Oberfläche zu reinigen.

In der kalten Jahreszeit friert feuchter Sand. In diesem Fall muss der Sand mit Dampf aufgetaut werden, um die Teilchen zu trennen. Bei Verwendung von Meeressand kann das darin enthaltene Salz entfernt werden, wenn das Verfahren gemäss Anspruch 6 angewandt wird.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens,

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Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Ausführungsform eines .Wasserseparators A von Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen modifizierten Wasserseparator,

Fig. 4 einen Teillängsschnitt durch den modifizierten Wasserseparator von Fig. 3,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Wasserseparators mit Zubehör,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch den oberen Abschnitt eines modifizierten. Wasserseparators,

Fig. 7 perspektivisch den Stossrahmen von Fig. 6, Fig. 8 eine Draufsicht auf die rotierende Scheibe von Fig. 6,

Fig. 9 einen Querschnitt durch den oberen Teil des Wasserseparators,

Fig. 10 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht eine weitere Ausführungsform eines Wasserseparators,

Fig. 11 perspektivisch die Befestigung eines Abschnittes einer Stossfläche,

Fig. 12 in einer Schnittansicht die gegenseitige Zuordnung der Stossfläche, eines Reinigungswassertanks, eines Wasser aufnehmenden Tanks und eines Behälters,

Fig. 13 teilweise im Schnitt Einrichtungen zum Entfernen von abgesetzten Sandteilchen,

Fig. 14 und 15 modifizierte Einrichtungen zum Entfernen von abgesetzten Sandteilchen, die einfacher als die Aus-führungsform von Fig. 13 sind,

Fig. 16 im Schnitt eine weitere Ausführung eines Wasserseparators ohne Verwendung einer rotierenden Scheibe, Fig. 17, 18A, 18B, 19 und 20 weitere Modifizierungen von Wasserseparatoren,

Fig. 21 in einem Diagramm das Ergebnis der Wasserentfernung,

Fig. 22 im Längsschnitt eine Ausführungsform eines Mischers,

Fig. 23 einen Querschnitt durch die Mischkammer des Mischers von Fig. 22,

Fig. 24 einen Querschnitt durch eine modifizierte Druckkammer,

Fig. 25 und 26 im Längsschnitt die modifizierten Ausführungen von Mischern,

Fig. 27 im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform eines Mischers,

Fig. 28 einen Querschnitt durch den Mischer von Fig. 27, Fig. 29 und 30 die relative Anordnung der Haupt- und Hilfsmischelemente,

Fig. 31 einen Längsschnitt durch eine modifizierte Mischkammer,

Fig. 32 perspektivisch die modifizierte Mischkammer von Fig. 31 und

Fig. 33 und 34 in Schnittansichten modifizierte Mischelemente.

Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens hat einen Stoss-Wasser-Separator A, in den ein feiner Zuschlagstoff kontinuierlich durch einen Förderer oder dergleichen zugeführt wird, und einen Mischer B. Der Mischer B arbeitet kontinuierlich und ist mit Mechanismen C, D bzw. E zum Einbringen einer pulverförmigen hydraulischen Substanz, von Wasser und von Zusatzstoffen, wie einem Dispergiermittel, versehen.

Obwohl auch andere Stoss- bzw. Schlag-Wassersepara-toren A erfindungsgemäss verwendet werden können, hat der in Fig. 2 gezeigte bevorzugte Separator einen Fülltrichter 1 und eine unter dem Fülltrichter 1 angeordnete rotierende Scheibe 2. Diese Rotationsscheibe 2 ist mit einer Mittelöffnung 12 für die Aufnahme des feinen Zuschlagstoffes aus dem Fülltrichter 1 und mit einer Vielzahl von radialen Leitflächen 7 versehen. Die Rotationsscheibe 2 wird von einer drehbaren Büchse 13 getragen, die von einer ortsfesten Büchse 14 über Lager 3 gehalten ist. Die Büchse 13 wird durch einen Elektromotor 4 über Scheiben 5 und 15 und über einen Riemen in Drehung versetzt, der um diese 5 Scheiben läuft. Die Rotationsscheibe 2 wird von einem Ring 6 umschlossen, wobei ein geeigneter Abstand dazwischen verbleibt. Der Ring 16 sitzt abnehmbar auf der Innenseite eines unteren kegelstumpfförmigen hohlen Gehäuses 10. Im unteren Abschnitt des unteren Gehäuses 10 sitzt unter io Bildung eines geeigneten Spaltes dazwischen eine trichterförmige Aufnahme 8. Angrenzend an die Abgabeöffnung 18 am unteren Ende der Aufnahme 8 ist ein Förderer 11 für die Aufnahme des feinen Zuschlagstoffes angeordnet, der nach dem Aufprallen auf den Ring 6 nach unten fällt. Der Ring 15 6 ist etwas geneigt. Gewünschtenfalls kann sein oberer Rand nach innen gebogen sein, um ein nach oben Sprühen der Sandteilchen zu verhindern. Bei dieser Konstruktion können Leitflächen 7 weggelassen werden. Durch Steigerung des Neigungswinkels des Rings kann die Sammelwirkung 20 der Sandteilchen durch die Aufnahme 8 verbessert werden. Am unteren Ende des Fülltrichters 1 ist ein Wassersprührohr 16 vorgesehen. Gewünschtenfalls kann ein Schnecken- oder Bandrührer am unteren Ende des Fülltrichters vorgesehen werden, um eine geeignete Wassermenge gleichförmig auf 25 die Sandteilchen aufzubringen. Das durch Kollision an dem Ring separierte Wasser fällt, wie durch die gestrichelten Pfeile gezeigt ist, nach unten auf den Boden des unteren Gehäuses 10.

Der in Fig. 3 gezeigte modifizierte Wassersepararator A 30 hat die gleiche Anordnung des Fülltrichters 1, der rotierenden Scheibe 2, des Motors 4 und der Büchse 13. Der Ring oder die Stossplatte 6, gegen die die Sandteilchen durch die Zentrifugalkraft, wie sie durch die rotierende Scheibe 2 erzeugt wird, geworfen werden, ist zwischen getrennten obe-35 ren Abschnitten eines glockenförmigen Gehäuses 10' angeordnet und durch einen äusseren Ring 18a verstärkt, der an dem Ring durch Schrauben 19 befestigt ist. Dieser Aufbau ermöglicht einen leichten Austausch des Ringes 6. Das untere Ende 20 ist nach aussen ausgebaucht, um das obere 40 Ende eines Behälters 9 aufnehmen zu können, der von einem Rahmen 22 getragen wird. Zwischen dem oberen Ende des Behälters 9 und dem ausgebauchten Ende 20 ist ein schmaler Spalt für den Durchgang des separierten Wassers ausgebildet, während die entwässerten Sandteilchen nach un-45 ten in den Behälter fallen.

Wie in Fig. 2 wird auch bei der Ausführungsform von Fig. 3, obwohl nicht gezeigt, ein Förderer unter dem Behälter angeordnet, um die Sandteilchen zum Mischer B von Fig. 1 zu transportieren.

so Das Gehäuse 10' des in Fig. 3 gezeigten Wasserseparators kann, wie in Fig. 4 gezeigt ist, variiert werden und mit verschiedenen zusätzlichen Gerätschaften versehen werden, was in Fig. 5 dargestellt ist. In Fig. 4 ist eine Vielzahl von Teleskopringteilen 9a und 9b, die durch Verbindungsteile 55 31 mit dem oberen Rand 9c des Behälters 9 verbunden sind, in dem Ring 6 angeordnet. Die oberen Enden der jeweiligen Ringelemente 9a, 9b und 9c sind zugespitzt, so dass sie einen Durchlass für die Luft und das Wasser zusammen mit der Innenfläche des Gehäuses 10' bilden. Diese als 60 Messerrand ausgebildeten oberen Enden wirken weiterhin so, dass sie die Sandteilchen, die sich längs der Innenfläche des Gehäuses 10' bewegen, davon zur Innenseite des Behälters 9 ablenken.

An der rotierenden Scheibe 2 kann eine ringförmige 65 rotierende Scheibe 2a befestigt werden, die etwa nach unten geneigt ist, was strichpunktiert eingezeichnet ist, um die Sandteilchen zur Unterseite zu lenken. Bei dieser Konstruktion werden die Sandteilchen gegen den unteren Abschnitt

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des Rings 6 geschleudert, wobei jedoch eine Zentrifugalkraft durch die geneigte zusätzliche Ringscheibe 2a aufge-brachtt wird, die ausreicht, um die Sandteilchen zu trennen, so dass die Leitflächen 7 weggelassen werden können. In diesem Fall können die Abstände zwischen den Ringelementen 9a, 9b und 9c und dem Gehäuse 10' kleiner als die von Fig. 4 gemacht werden.

Wenn der Wasserseparator von Fig. 4 mit optimalen Betriebsbedingungen arbeitet, besteht der Stoff, der längs der Innenfläche des Gehäuses nach unten strömt, im wesentlichen aus Wasser und Schlamm, was abgeführt wird.

Optimale Betriebsbedingungen lassen sich jedoch nicht immer einstellen, was von den Eigenschaften der Sandteilchen abhängt. In diesem Fall wird die Substanz, die zur Aussenseite des Behälters 9 über einen Spalt zwischen der unteren Innenfläche des Gehäuses 10' und den messerrand-förmigen Abschnitten 9c fällt, in Wasser, Schlamm und Sandteilchen getrennt, die wieder in den Fülltrichter 1 durch einen Fördrer oder dergleichen zurückgeführt werden können. Die durch den Wasserseparator abgetrennte Wasserkomponente kann dazu verwendet werden, Betonmörtel in einem darauffolgenden Schritt herzustellen.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer praktischen Anordnung unter Berücksichtigung der obigen Faktoren. Unter dem unteren Ende des Gehäuses 10' ist ein langgestreckter geneigter Ablauf 34 angeordnet. Der Behälter 9 ist wie ein Trichter geformt, dessen unteres Ende 19b einem Förderer 11 so gegenüberliegt, dass eine bestimmte Menge von Sandteilchen, deren Wassermenge eingestellt ist, sich im unteren Teil des Behälters 9 ansammelt und ihn im wesentlichen abdichtet. Das untere Ende des Ablaufs 34 mündet in einen trichterförmigen Wasseraufnehmer 36,

der in einem Dränwassertank 35 zum Sammeln des abgetrennten Wassers im Wasseraufnehmer 36 angeordnet ist. Für die Abgabe von Feststoffkomponenten, die sich im untren Abschnitt des Aufnehmers 36 angesammelt haben, ist ein geneigter Endlosförderer 33 mit Aufnahmestücken 33a vorgesehen. Für die Abgabe des Wassers in den Wassertank 35 durch eine nicht gezeigte Pumpe ist ein Abfürrohr 32 mit einer Saugöffnung 23 angeordnet, damit das Wasser zur Herstellung von Zementmörtel oder Beton verwendet werden kann. Dem Wassertank 35 ist ein Wasserzuführungsrohr 25 mit einem Wasserspiegeldetektor 24 zugeordnet, so dass der Wasserspiegel in dem Tank 35 immer auf einer konstanten Höhe gehalten werden kann. Gewünschtenfalls kann die Wasserzuführungsleitung 25 in den Ablauf 34 münden, um diesen zu reinigen, oder in der Nähe des Auslassendes eines Förderers 30, der zum Einbringen von Sandteilchen in den Fülltrichter 1 dient, um den Sandteilchen Wasser zuzusetzen.

Obwohl der Zweck des erfindungsgemässen Wasserseparators darin besteht, die Menge des auf den Sandteilchen abgeschiedenen Wassers, also das Oberflächenwasser, ein-zustllen, wenn der Sand im wesentlichen trocken ist, d.h. nur eine geringe Wassermenge enthält, ist es erforderlich, dem Sand, der in dem Fülltrichter 1 enthalten ist, Wasser zuzusetzen. In manchen Fällen enthält der Sand Schlamm oder Ton, der zu einem Haften an der Oberfläche des Rings 6 führt, insbesondere wenn der Wassergehalt des Sandes niedrig ist, so dass sich die Zugabe von Wasser empfiehlt. Das zugesetzte Wasser entfernt den Schlamm oder Ton, der sich auf dem Ring abgesetzt hat.

Wenn die Neigung zum Abscheiden von Schlamm oder Ton an der Innenfläche des Rings 6 gross ist, wird am unteren Ende eines Schaftes 27 ein Kratzes 28 angebracht, der von einem Motor 4a mit relativ niedriger Drehzahl gedreht wird, beispielsweise mit weniger als 10 min-1. Die Schicht aus Schlamm an dem Ring 6 wirkt als Dämpfer, so dass die Einstellung der Wassermenge durch Ausnutzung einer Stosskraft beeinträchtigt wird. Darüber hinaus hält die Haftschicht des abgeschiedenen Schlamms Sandteilchen fest. Wenn die haftend wirkende Schlammschicht durch den Kratzer 28 entfernt wird, kann der Wirkungsgrad hinsichtlich der Einstellung der Wassermenge verbessert werden.

An dem vertikalen Schaft 27 ist eine Schnecke 29 angebracht, um den Sand der rotierenden Scheibe 2 vom Fülltrichter 1 konstant zuzuführen. Änderungen der Menge des der rotierenden Scheibe 2 zugeführten Sandes verhindert eine gleichförmige Einstellung des Wassergehaltes.

Einzelheiten des modifizierten Wasserseparators sind in den Fig. 6 bis 9 gzeigt. Ein vertikales Zuführungsrohr 51a, das mit der Unterseite eines Fülltrichters 51 verbunden ist, ist zum Mittelabschnitt einer rotierenden Scheibe 52 gerichtet. Am unteren Ende des Zuführungsrohrs 51a sind Abgabeöffnungen 51b auf gegenüberliegenden Seiten ausgebildet. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, ist die rotierende Scheibe 52 mit einer Vielzahl von radialen Leitflächen 57 versehen, um die Sandteilchen zu verteilen und wegzuschleudern, die durch die Abgabeöffnungen 51b zugeführt werden. Wie in den Fig. 7 und 9 gezeigt ist, sitzt die rotierende Scheibe 52 in einem rechteckigen Stossrahmen 60 in Form eines umgekehrten Tellers derart, dass die weggeschleuderten Sandteilchen gegen die Innenfläche 60a des Stossrahmens 60 schlagen. Das untere Ende dieses Rahmens umschliesst das obere Ende eines Behälters 59 mit Spalten 59a dazwischen. In der Nähe der unteren Enden der kürzeren Seiten des Behälters sind Wasser aufnehmende Rinnen 58 angebracht, um das über die Spalte 59a separierte Wasser aufzunehmen. Von einem Haltezylinder 56 an der oberen Mitte des Stossrahmens 60 wird eine Büchse 54 zum Halten der rotierenden Scheibe 52 über Lager 53 drehbar gehalten. Am oberen Ende der Büchse 54 sitzt eine Scheibe 55 zum Drehen der ro-tirenden Scheibe mit einer vorher festgelegten Drehzahl mittels eines nicht gezeigten Elektromotors.

Die in den Fig. 6 bis 9 gezeigte modifizierte Ausführungsform arbeitet folgendermassen:

Die von dem Fülltrichter 51 zugeführten Sandteilchen werden auf die rotierende Scheibe 52 in der angegebenen Richtung abgegeben, d.h. um die Mitte der längeren Seiten des Stossrahmens 60 herum beim Ausführungsbespiel von Fig. 9. Die von der rotierenden Scheibe 52 weggeschleuderten Sandteilchen werden hauptsächlich zu den kürzeren Seiten des Stossrahmens 60 gerichtet. Die auf die längeren Seiten geschleuderten Sandteilchen werden zu den kürzeren Seiten durch einen Winkel zwischen der Projektion bzw. der Schleuderrichtung und den längeren Seiten geführt. Das heisst mit anderen Worten, dass im wesentlichen alle Anteile der geschleuderten Sandteilchen mit den kürzeren Seiten kollidieren, wobei Überschusswasser infolge der Stosskraft entfernt wird. Im Behälter werden dann die Sandteilchen mit eingestellter Wassermenge gesammelt. Das separierte Wasser strömt längs der Innenfläche 60a des Stossrahmens 60 nach unten und wird in den Rinnen 58 aufgenommen. Im ursprünglichen Sand vorhandener Schlamm oder Ton wird ebenfalls in den Rinnen 58 gesammelt. Bei dieser Modifizierung kollidieren im wesentlichen alle geschleuderten Sandteilchen mit den kürzeren Seiten, wodurch der Wirkungsgrad der Wassermengeneinstellung verbessert werden kann.

In den Fig. 10 bis 15 sind eine weitere Modifizierung des Wasserseparators und verschiedene abgeänderte Teile gezeigt. Der Stossrahmen 60b der Fig. 10 bis 12 hat die Form eines Kegelstumpfes und ist so gebaut, dass seine Stossflächen ausgetauscht werden können. Die Sandteilchen aus einem Fülltrichter 51 werden zum Kollidieren mit der Innenfläche des Stossrahmens gebracht, wodurch Über5

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schusswasser entfernt wird. Da die Sandteilchen abreibend wirken, verschleisst die Innenfläche des Stossrahmens 60b schnell. Deshalb wird eine Stossplatte 68 in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilt. Jeder Abschnitt ist an dem Stossrahmen mittels einer Dichtung 68b durch ein Befestigungsmittel gehalten, wie dies in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist. Zum Austausch eines Abschnittes wird dieser mittels eines Handgriffs 68a geneigt und dann aus dem Stossrahmen 60b durch eine Öffnung 60c herausgezogen. Um den unteren Mantel 60d ist ein Abschnitt des Stossrahmens 60b mit einem ringförmigen Wassertank 62 vorgesehen. In den Wassertank 62 wird über eine Einlassöffnung 62a bis zu einem Spiegel Reinigungswasser eingelassen, der höher ist als der obere Rand des Mantels 60d, und zwar um die Höhe h. Der Zweck des Reinigungswasser besteht darin, eine Stagnierung von im Wasser enthaltenem Schlamm zu verhindern. Das Wasser strömt durch eine Auslassöffnung 62b in eine Wasseraufnahmerinne 58 über. Weiterhin strömt das Wasser längs der Innenfläche des Mantels 60d zu der Wasser aufnehmenden Rinne 58.

Die Sandteilchen haben die Tendenz an der Innenfläche des Behälters 59 zu haften. Um diese Neigung zu verhindern, wird ein Vibrator 61 in dem Behälter 59 installiert. Die Sandteilchen haften insbesondere an dem oberen Abschnitt des Behälters, so dass Einrichtungen zum Entfernen der abgeschiedenen Sandteilchen für den oberen Abschnitt vorgesehen werden, wie dies in den Fig. 13, 14 und 15 gezeigt ist.

Bei einem in Fig. 13 gezeigten Beispiel ist ein Luftsack 67 zwischen der Seitenwand 59a des Behälters 59 und einem Hartkautschukring 66 angeordnet. Durch periodisches Verändern des Luftdrucks in dem Luftsack 67 können die Sandteilchen, die sich auf der Innenfläche des Hartkautschukring 66 absetzen, leicht entfernt werden. Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 14 ist nur der Hartkautschukring 66 am oberen Rand des Behälters 59 befestigt. Auch bei dieser einfachen Konstruktion kann der Hartkautschukring 66 durch die daraufgeschleuderten Sandteilchen ins Schwingen gebracht werden, wodurch sich die abgesetzten Sandteilchen abschälen. Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 15 ist ein Hartkautschukring 66a an der Seitenwand 59a des Behälters 59 mit einem geeigneten Luftspalt 65 dazwischen befestigt. Bei dieser in Fig. 15 gezeigten Konstruktion kann der Hartkautschukring 66a freier vibrieren und dadurch die abgeschiedenen Sandteilchen wirksamer entfernen.

Da bei dem vorstehend beschriebenen Wasserseparator der auf dem Mantel 60 abgeschiedene Schlamm und die auf dem oberen Abschnitt des Behälters abgesetzten Sandteilchen ihr Volumen mit der Zeit vergrössern, verhindern diese abgeschiedenen Stoffe einen glatten Strom des Wassers oder der Sandteilchen. Die Verwendung von Einrichtungen zum Entfernen der abgesetzten Substanzen ist daher vorteilhaft. Wenn eine rotierende Scheibe mit Leitflächen verwendet wird, wird ein Luftstrom längs der Wandflächen erzeugt, der mehr oder weniger dahingehend wirkt, dass ein Absetzen verhindert wird. Wenn sich jedoch Sandteilchen absetzen, verhindern sie einen glatten Luftstrom, so dass die Abschei-dungen schnell wachsen.

Fig. 16 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wasserseparators, der Überschusswasser durch eine Stosskraft entfernt, ohne dass die Zentrifugalkraft ausgenutzt wird, wie sie durch die rotierende Scheibe erzeugt wird. Bei dieser Modifizierung wird ein feiner Zuschlagstoff, beispielsweise Sand, in einen Fülltrichter 1 mittels eines Förderers 71 eingebracht und dann zu einem horizontalen Rotor 77 mit einer Vielzahl von radialen Leitflächen 79 mittels einer Dosiereinrichtung 76 geführt, die nacheinander Sand mit einer festgelegten Menge zuführt. Der Rotor 77 wird durch einen Elektromotor 4 angetrieben, so dass eine bestimmte Stosskraft auf die von dem Rotor aufgenommenen Sandteilchen ausgeübt wird. An der Vorderseite des Rotors 77 ist ein erster bis dritter Trichter 84, 85 und 86 angeord-5 net, um die Sandteilchen aufzunehmen, die nach vorn von dem Rotor 77 weggeschleudert werden. Jeder Trichter ist mit einer Abgabeklappe 83 zum Aggeben der in ihm gesammelten Sandteilchen versehen.

Der erste Trichter 84 wird dazu verwendet, Wasser und io Schlamm aufzunehmen, die auf den Sandteilchen abgeschieden sind, während der zweite und der dritte Trichter 85 bzw. 86 Sandteilchen aufnehmen, deren Oberflächenwasser eingestellt ist. Der Trichter 86 sammelt grobe Sandteilchen. Insgesamt werden die von dem Rotor angestossenen Sand-15 teilchen über unterschiedliche Entfernungen geschleudert, was von der Masse der Sandteilchen abhängt. Der Wassergehalt bleibt an den Leitflächen hängen und wird an der Oberseite der Flächen 79 durch die Zentrifugalkraft gesammelt und dann in den Trichter 84 in Form von Tropfen ab-20 gegeben. Eine Abdeckung 200 überdeckt die Trichter 84,

85 und 86, die durch einstellbare Trennplatten 81 unterteilt sind.

Bei dem Wasserseparator nach Fig. 16 wird Überschusswasser durch eine Stosskraft entfernt, während die Sandteil-25 chen nach ihrer Teilchengrösse klassiert werden. Da die an den behandelten Sandteilchen verbleibende Wassermenge abhängig von der Teilchengrösse differeriert, eignet sich dieser modifizierte Wasserseparator besonders für einen feinen Zuschlagstoff mit Teilchen unterschiedlicher Grösse, 30 da die Sandteilchen nach ihrer Grösse klassiert werden. Dementsprechend haben die in jedem der Trichter 85 und

86 gesammelten Sandteilchen im wesentlichen die gleiche Teilchengrösse. Die Wassermenge, die auf den Sandteilchen verbleibt, ist ebenfalls im wesentlichen konstant.

35 Weitere Ausführungsformen von Wasserseparatoren sind in den Fig. 17 und 18 gezeigt. In Fig. 17 wird der feine Zuschlagstoff, d.h. der Sand, zwischen einem Paar von parallel im Abstand angeordneten Hartkautschukrotoren 75 fallen gelassen, die mit einer Drehzahl drehen, die höher 40 ist als die Fallgeschwindigkeit des Sandes. Der Sand wird dann nach unten abggeben und fällt auf eine geneigte Stossplatte 18, die durch einen Halter 78e festgelegt ist.

Das auf der Oberfläche der Sandteilchen abgeschiedene Wasser wird dann abgetrennt. Die Sandteilchen werden, wie 45 durch die ausgezogenen Pfeile dargestellt ist, nach links abgelenkt und durch eine Abgabeöffnung 73 abgeführt. Das separierte Wasser und der Schlamm werden in einer Rinne 74 gesammelt Von einem Speichertank 62 wird Reinigungswasser über eine Einlassöffnung 62a zugeführt und eine Aus-50 lassöffnung 62b genauso wie bei der Ausführungsform von Fig. 12 abgeführt, um Schmutz bzw. Schlamm weg-zuwaschen, der sich auf der Rückseite des Mantels 62d angesammelt hat. Die Sandteilchen können in horizontaler Richtung oder etwas nach unten wie bei den Fig. 6 bis 15 55 und 17 geschleudert werden. Es können zwei oder mehr Paare von Rotoren 75 nebeneinander angeordnet werden, um die zu behandelnde Sandmenge zu erhöhen.

Bei einer weiteren, in Fig. 18A gezeigten Modifikation werden die vom Trichter herabfallenden Sandteilchen mit 60 hoher Geschwindigkeit gegen eine geneigte Stossplatte 78, die durch einen Halter 18e befestigt ist, mittels eines Paares von Förderern 72 geschleudert, die mit hoher Geschwindigkeit laufen. Einem Mantel 62d wird an einer Stelle Reinigungswasser zugeführt, die niedriger liegt als die Stoss-65 platte 78, um zu verhindern, dass Schlamm an der Innenfläche des Mantels anhaftet. Durch Hochgeschwindigkeitsbandförderer 72 wird eine hohe Geschwindigkeitsenergie auf die geschleuderten Sandteilchen unabhängig von ihrer Men

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ge zur Einwirkung gebracht. Wo die Bandförderer 72 nicht mit hoher Geschwindigkeit laufen sollen, wird der obere Bandförderer 72 durch ein rotierendes Element 80 ersetzt, das am Abgabeende des unteren Bandförderers sitz, so dass eine erforderliche Geschwindigkeitsenergie aufgeprägt wird. Wenn die Bandförderer mit hoher Geschwindigkeit laufen, neigen die Sandteilchen zum Springen oder Spritzen, wodurch der Wirkungsgrad des Aufprägens der Geschwindigkeitsenergie bzw. des Impulses verringert wird.

Bei der in Fig. 18B gezeigten Bauweise ist es möglich, Wasser wirksam zu entfernen, ohne dass Sandteilchen vom Förderer wegfallen. Wenn die Sandteilchen nicht in der horizontalen Richtung geschleudert werden sollen, können die Sandteilchen nach unten wie in Fig. 17 geschleudert werden.

Bei der in Fig. 19 gezeigten Modifizierung werden die Sandteilchen von dem Trichter 1 einer Hochdruckluftdüse 98 über eine Dosiereinrichtung 97 zugeführt, wodurch die Teilchen gegen eine Stossplatte 78 durch die Geschwindigkeitsenergie der Hochdruckluft ausgeworfen werden. Dadurch wird überschüssiges Oberflächenwasser entfernt. Wie bei den vorherigen Ausführungsformen wird die Innenfläche des Mantels durch Reinigungswasser gesäubert.

Da bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen im wesentlichen alle Sandteilchen, auf die die Hochgeschwindigkeitsenergie zur Einwirkung gelangt, zum Kollidieren mit einer Stossplatte gebracht werden, verschleisst die Stossplatte schnell, so dass es erforderlich ist, diese häufig auszuwechseln. Die Modifizierung von Fig. 20 ist so gebaut, dass dieses Problem vermieden wird. Dafür wird ein Paar von im Abstand angeordneten Bandförderern 235 benutzt, um den Sandteilchen Hochgeschwindigkeitsenergie aufzuprägen, so dass sie durch die Bandförderer weggeschleudert werden und miteinander in dem Raum zwischen den Förderern kollidieren, so dass das aus den Sandteilchen in diesem Raum entfernte Wasser versprüht wird. Ein motorgetriebenes Gebläse 241 dient dazu, die Luft abzusaugen, die das versprühte Wasser zur Aussenseite über eine Leitung 242 mit sich führt, die einen nicht gezeigten Nebelseparator aufweisen kann. Obwohl bei dieser Bauweise nicht alle weggeschleuderten Sandteilchen miteinander kollidieren, trifft nur ein geringer Anteil der geschleuderten Sandteilchen auf eine Stossplatte 212 in Form eines umge-gekehrten Trichters, so dass dessen Verschleiss klein bleibt.

Bei der in Fig. 20 gezeigten Ausführungsform ist die Stosskraft für die jeweiligen Sandteilchen unterschiedlich, so dass die an den Sandteilchen verbleibende Wassermenge nicht immer konstant ist. Um dies auszuschliessen, kann eine strichpunktiert gezeichnete Stossplatte 234 zwischen den Bandförderern 235 angeordnet werden. Wenn Schlamm enthaltende Sandteilchen weggeschleudert werden, wird die Stossplatte 234 durch ein nicht gezeigtes Fenster herausgenommen und gereinigt. Die Stossplatte 234 kann ein dickes Gussstück sein.

Bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird eine im wesentlichen gleichförmige Stosskraft auf den feinen Zuschlagstoff ausgeübt, um das überschüssige Wasser zu entfernen. Solande die Stosskraft grösser als die Haftkraft des Wassers an den Teilchen des feinen Zuschlagstoffes ist, ist es möglich, Überschusswasser zu entfernen. Das entfernte Wasser fliesst längs der Stossplatte nach unten, während die Teilchen des feinen Zuschlagstoffes nach unten fallen oder sich nach aussen bewegen können.

Das Ergebnis der durch den erfindungsgemässen Wasserseparator bewirkten Wasserseparierung ist in Fig. 21 dargestellt. Unabhängig von dem Unterschied in der Menge des Oberflächenwassers, das sich abhängig von der Teilchengrösse ändert, solange die Menge des Oberflächenwassers eine vorher festgelegte Grenze vor der Behandlung

überschreitet, kann aus den Kurven von Fig. 21 ersehen werden, dass eine im wesentlichen konstante Wassermenge an den Sandteilchen nach der Behandlung verbleibt. Auch wenn die Menge der ursprünglichen Wassers geringer ist als die vorher festgelegte Grenze, kann eine Wassermenge entfernt werden, die proportional zur Anfangswassermenge ist. Wenn die Impulskraft erhöht wird, indem die Drehzahl der rotierenden Scheibe gesteigert wird, nimmt die Menge des nach der Behandlung verbleibenden Wassers ab und umgekehrt, jedoch der Verlauf der sich ergebenden Kurven ähnelt der in Fig. 21 gezeigten. Um die nach der Behandlung verbleibende Wassermenge gleichförmig zu machen, wird aus diesem Grund eine Wassermenge zu dem feinen Zuschlagstoff zugesetzt, um die Anfangswassermenge so einzustellen, dass sie höher als beispielsweise 15% ist. «FM» in Fig. 21 ist ein Mass für die Korngrösse.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird dem Mischer B Wasser in zwei Stufen zugesetzt, das mit den feinen Zuschlagstoffen vermischt wird, die durch die Wasserentfernungseinrichtung A behandelt wurden.

In der ersten Stufe wird dem behandelten feinen Zuschlagstoff mit einem Wassersprüher Di Wasser zugesetzt. Der Zuschlagstoff wird innig vermischt, um eine gleichförmige Wassermenge auf die jeweiligen Teilchen aufzubringen. Dann wird ein Pulver einer hydraulischen Substanz, beispielsweise Zement, durch eine Zugabeeinrichtung C zugesetzt und mit dem feinen Zuschlagstoff vermischt, wodurch um die Teilchen des feinen Zuschlagstoffs Zementschalen gebildet werden. Mittels einer Wasserzusatzeinrichtung D2 wird eine zusätzliche Wassermenge zugegeben. Die Mischung wird dann geknetet. Die so gebildeten Schalen sind stabil genug, um der darauffolgenden Zugabe von Wasser und dem Kneten zu widerstehen. Ein mit diesem Gemisch geformtes Bauteil hat eine grosse mechanische Festigkeit. Nach dem Einschluss der hydraulischen Substanz kann die Mischimg zu einer entfernt gelegenen Station transportiert werden.

Es ist nicht immer erforderlich, Wasser in zwei Stufen und die hydraulischen Substanzen zwischen der Zugabe des Wassers zuzusetzen. Das Wasser kann auch auf einmal zugegeben werden. Der feine Zuschlagstoff, dessen Menge an Oberflächenwasser auf einen vorher festgelegten Wert durch die Stosskraft eingestellt ist, bestimmt die Wassermenge, die danach zuzusetzen ist, um eine zwangsgemischte bzw. geknetete Masse zu bilden. Dadurch können in vernünftiger Weise das Verhältnis von Wasser zu Zement W/C, das Verhältnis von Sand zu Zement S/C und andere Faktoren der Mischung bestimmt werden, um eine gleichförmige und gesteigerte mechanische Festigkeit der Produkte zu erreichen. Obwohl grober Zuschlagstoff irgendeiner Stufe zugesetzt werden kann, ist es vorteilhaft, ihn unmittelbar vor der Zugabe des Primärwassers zuzusetzen.

Ein bevorzugtes Beispiel für einen Mischer ist in Fig. 22 gezeigt. Dieser Mischer hat eine Mischkammer 110 mit einem Schneckenmechanismus 104. Wie in Fig. 23 gezeigt ist, ist die Mischkammer 110 im Querschnitt U-förmig und mit einem elastischen Überzug 105 ausgekleidet. Auf der Aussenseite des elastischen Überzugs 105 sind Kammern 106 zum Anlegen eines Drucks vorgesehen, wodurch der Überzug 105 nach innen gedrückt wird. Feine Zuschlagstoffe, deren Oberflächenwasser eingestellt ist, und grober Zuschlagstoff werden in die Mischkammer 110 am linken Ende über Fülltrichter 101 bzw. 103 und einen Bandförderer 111 eingebracht. Dann wird eine vorher festgelegte Wassermenge aus einem Wassertank 114 über ein Rohr 115 und ein Ventil 115v zugesetzt. In einem Zwischenabschnitt der Mischkammer 110 wird von dem Wassertank 114 über ein Zweigrohr 116 mit einem Ventil 116v Sekun5

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därwasser zugeführt. Dem Zweigrohr 116 werden aus einem Tank 117 über ein Rohr 118 mit einem Ventil 118v ein oder mehrere Zusatzstoffe, wie Dispergiermittel, Verzögerungsmittel, Schnellhärtungsmittel usw. zugeführt. Wenn die Vielzahl von Zusatzstoffen nicht gleichzeitig eingebracht werden soll, kann eine Vielzahl von unabhängigen Tanks vorgesehen werden, von denen jeder einen Zuschlagstoff enthält. Am rückwärtigen oder rechten Ende befindet sich eine Auslassöffnung 109 für die Abgabe der gekneteten Masse an einen Behälter 120. Die Masse im Behälter wird zu einer Verarbeitungsstation mittels eines Tankwagens,

eines Rohres, eines Förderers oder dergleichen gefördert.

Die den Druck anlegende Kammer 106 ist abgedichtet. Sie wird mit Druckluft oder Wasser versorgt. Wenn ein pulsierendes Druckfluid anliegt, kann die an dem elastischen Film 105 haftende Masse leicht entfernt werden. Die Druck anlegenden Kammern 106 enthalten elastische Rohre 108. Die Rohre 108 können jedoch auch durch Schwammkau-tschuk oder durch eine Haarmasse ersetzt werden, worunter ein Gemisch von menschlichen oder tierischen Haaren zu verstehen ist, die durch Latex oder ein Kunstharzbindemittel verbunden sind und eine wesentliche Elastizität aufweisen. Obwohl die Druck anlegende Kammer 106 längs der gesamten Bodenlänge der Mischkammer 110 vorgesehen werden kann, ist es vorteilhaft, eine Vielzahl von im Abstand angeordneten Druck anlegenden Kammern 106 vorzusehen, wie dies in Fig. 22 gezeigt wird. Dieser Aufbau verhindert, dass sich der elastische Film übermässig in die Mischkammer ausbaucht und die Arbeitsweise des Schnek-kenmechanismus beeinträchtigt.

Wenn der in Fig. 22 gezeigte Mischer zur Herstellung von Massen, wie Mörtel oder Beton, verwendet wird, wird der Mischkammer 110 Zementpulver aus einem Zementtank 102 über eine Dosiereinrichtung 112 zugeführt. Eine erste Stufe I ergibt sich durch die Arbeitsweise zwischen dem Sandtrichter 101 und dem Zementtank 102. Die zweite Stufe II ergibt sich durch die Arbeitsweise zwischen dem Zementtank 102 und dem Sekundärwasserzuführungsrohr 116. Die dritte Stufe III resultiert aus der Arbeitsweise zwischen dem Rohr 116 und der Abgabeöffnung 109. Um Mörtel oder Zement herzustellen, wird in der ersten Stufe I ein Teil des zur Herstellung der Fertigmasse erforderlichen Wassers dem Gemisch aus Sand und Kies über das Rohr 115 zugesetzt. Der Wassergehalt der Mischung wird mittels des Schneckenmechanismus 104 gleichförmig gemacht. Dann wird eine abgemessene Zementmenge der Mischung zugesetzt, um stabile Zementschalen um die jeweiligen Sandteilchen in der zweiten Stufe II zu bilden.

Für die Herstellung von Zementmörtel wird in der dritten Stufe III das Sekundärwasser über das Rohr 116 zusammen mit einem oder mehreren gewünschten Zusatzstoffen zugesetzt. Bei dem in Fig. 22 gezeigten Anschluss wird der Zusatzstoff zuerst mit einer grossen Menge an Sekundärwasser im Rohr 116 zugemischt, so dass auch ein Zusatzstoff mit hoher Viskosität gleichförmig vermischt werden kann.

Anstelle der Verwendung eines einzigen elastischen Rohres 108, wie sie in Fig. 23 gezeigt ist, kann ein Vielzahl von nebeneinanderliegenden Rohren 108 verwendet werden, wie es in Fig. 24 gezeigt ist. Bei dieser Bauweise ist es nicht erforderlich, die Druck erzeugende Kammer 106 so auszubilden, dass sie in ausreichender Weise luftdicht ist. Weiterhin können die Rohre 108, die luftdicht sein müssen,

durch Reibung nicht beschädigt werden, die sich durch den Schneckenmechanismus 104 einstellen kann. Wenn Wasser in die Rohre 108 eingeführt wird, kann ihr Innendruck leicht durch blosses Ändern des Pegels eines Wassertanks eingestellt werden. Beispielsweise kann der Wassertank an einer Stelle angeordnet werden, die um 1,5 bis 2 m höher liegt als die Rohre 108. Es hat sich gezeigt, dass dieser Spiegel im Wassertank ausreicht, um einen zufriedenstellenden Zementmörtel oder Beton herzustellen.

Wie in Fig. 23 gezeigt ist, können zusätzliche Druck anlegende Kammern 126 über dem Schneckenmechanismus 104 vorgesehen werden, welche ein elastisches Rohr enthalten. Die elastischen Rohre 128 tragen nicht nur zur Wirkung des elastischen Rohres 108 am Boden der Mischkammer bei, sondern verstärken auch den U-förmigen elastischen Film 105, insbesondere wenn er mehr oder weniger gealtert oder gedehnt ist, wodurch eine gewünschte Dichtungsbeziehung gegenüber dem Schneckenmechanismus 104 beibehalten wird.

Die Abgabeöffnung 109 kann an einer Seite der Mischkammer 110, wie dies in Fig. 22 gezeigt ist, ausgebildet sein, da diese Konstruktion die Masse auf der gesamten Länge der Mischkammer enthalten kann, so dass auch dann, wenn die Masse eine merklich hohe Fluidität hat, die gesamte Länge der Mischkammer wirksam ausgenutzt werden kann.

Die Fig. 25 und 26 zeigen modifizierte Mischer. Während in Fig. 22 die Mischkammer 110 aus einem einzigen einstückigen Teil besteht, ist die Mischkammer 110 der Figuren 25 und 26 aus einer Vielzahl von Abschnitten hergestellt. Bei der Ausführungsform von Fig. 25 hat die Mischkammer 110 eine Vielzahl von in Kaskaden zusammengeschlossenen Abschnitten 110a, 110b und 110c, die auf verschiedenen Höhen angeordnet sind. Für den ersten Abschnitt 110a sind ein Sandbehälter 101, ein Wasserbehälter 121 und ein von einem Motor M! angetriebener erster Schneckenabschnitt 104a vorgesehen. Der Sandbehälter 101 hat eine Wassergehaltmessvorrichtung 122 zum Messen des Wassergehaltes des Sandes, der von einer Wasserentfernungsvorrichtung A der vorstehend beschriebenen Weise behandelt worden ist, wodurch die dem Wasserbehälter 121 zugeführte Wassermenge gesteuert wird. Der zweite Abschnitt llOd hat einen zweiten Abschnitt 104b des Schnek-kenmechanismus und einen Fülltrichter 110e für die Aufnahme der Mischung aus Sand und Wasser aus dem ersten Abschnitt 110a sowie eine abgemessene Zementmenge aus dem Zementbehälter 102. Der dritte Abschnitt 110c hat einen Fülltrichter 1 lOd für die Aufnahme des gekneteten Gemisches aus dem zweiten Abschnitt 110b sowie für Sekundärwasser aus dem Wasserbehälter 123 und ausserdem eine Abgabeöffnung 109 am Ende des dritten Abschnittes, die mit einem Abgaberohr 124 zum Fördern der erhaltenen Masse zu einer Aufnahmeeinrichtung 120 verbunden ist.

Der Abschnitt 104b des Schneckenmechanismus ist an ein Hohlrohr angeschlossen, das einen zweiten Abschnitt aufweist. Das Hohlrohr wird mittels eines Motors M2 über ein Ritzel und ein Ringzahnrad 134 gedreht, das am Rohr befestigt ist. Durch den dritten Abschnitt 110c erstreckt sich eine horizontale Welle 135, die von einem Motor M3 angetrieben ist. Die horizontale Welle 135 hat eine Vielzahl von Rührschaufeln 136, die in einem vorher festgelegten Winkel eingestellt sind, um ein gleichförmiges Mischen zu gewährleisten.

Bei der Modifizierung in Fig. 26 sind die Abschnitte 110a, 110b und 110c koaxial angeordnet, wodurch eine fortlaufende Mischkammer gebildet wird. Die Abschnitte 104a, 104b und 104c sitzen auf einer gemeinsamen Welle 140, die von einem Motor M4 angetrieben wird, der in der Mischkammer der Fig. 26 auf der linken Seite sitzt. Der zwite Abschnitt 110b und der dritte Abschnitt 110c werden durch Motoren M2 bzw. M3 in entgegengesetzter Richtung zu den Schneckenabschnitten 104b und 104c angetrieben,

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um den Mischwirkungsgrad zu verbessern. Zum Zugeben des Sekundärwassers an der gleichen Stelle, wie dies in Fig. 25 gezeigt ist, ist die Welle 140 wenigstens im dritten Abschnitt hohl ausgebildet, um Wasser aus einem Wasserbehälter 133 über Durchbrechungen 133a an einem Ende des dritten Abschnittes 110c zuzuführen.

Obwohl die Mehrfachabschnittskonstruktion der Mischkammer der Fig. 25 und 26 mehr oder weniger kompliziert ist, da das Volumen der Inhalte der jeweiligen Abschnitte sich durch die jeweiligen Abschnitten zugesetzten Bestandteile ändert, ist es möglich, die jeweiligen Abschnitte so zu bauen, dass sie einen Inhalt mit sich ändernden Volumen aufweisen. Mischungen unterschiedlicher Arten können, wie gezeigt, in den jeweiligen Abschnitten verwendet werden.

Ein weiteres Beispiel für einen Mischer, der verwendet werden kann, ist in den Fig. 27 und 28 gezeigt. Die Mischkammer hat einen U-förmigen Querschnitt und eine Länge, die ausreicht, um das gesamte Mischen und Kneten abzu-schliessen- Durch die Mischkammer 160 erstreckt sich eine horizontale drehbare Welle 159, die mit einer Vielzahl von Mischelementen 158 versehen ist, welche insgesamt längs einer Wendel angeordnet sind. Die Neigungswinkel und die Ganghöhen der jeweiligen Mischelemente ändern sich entsprechend den Mischstufen. Am linken Ende des ersten Abschnittes I wird durch einen Bandförderer 151 Sand zugeführt, dessen Wassergehalt mittels einer Wasserentfernungseinrichtung A der beschriebenen Weise eingestellt ist. Das Primärwasser wird im wesentlichen an der gleichen Stelle über ein Wasserrohr 155 zugeführt. Grober Zuschlagstoff, d.h. Kies, wird aus einem Kiesbehälter 155a an einer Stelle zwischen dem ersten Abschnitt I und dem zweiten Abschnitt II zugeführt, während Zement aus einem Zementbehälter 155c anschliessend an den Kiesbehälter 155a zugesetzt wird. Das Sekundärwasser und die Zusatzstoffe werden an einer Stelle zwischen dem zweiten Abschnitt II und dem dritten Abschnitt III durch Rohre 155b bzw. 155d zugeführt. Zusätzlich zu den Mischelementen 158 sind relativ kleine Hilfsmischelemente 157 auf den Abschnitten der Welle 159 im ersten Abschnitt I und im zweiten Abschnitt II angeordnet. Diese zusätzlichen Mischelemente 157 sind entgegengesetzt zu den Hauptmischelementen 158 geneigt. Wenn die Richtung der zusätzlichen Mischelemente die gleiche wie die der Hauptmischelemente ist, wird der Neigungswinkel der zusätzlichen Mischelemente grösser eingestellt als der der Hauptmischelemente. Die Haupt- und Zusatzmischelemente sind geneigt und längs einer fortlaufenden Wendellinie angeordnet. Wie aus den Fig. 29, 30, 33 und 34 zu ersehen ist, sind die Hauptmischelemente um mehr als 30° um den Umfang der sich drehenden Welle 159 herum getrennt und so gebaut, dass jedes Hauptmischelement sich über einen Winkel von weniger als 360° erstreckt. Wie in den Fig. 29 und 30 gezeigt ist, haben die Zusatzmischelemente 157 eine geringere Höhe als die Hauptmischelemente 158. In Fig. 30 werden Zusatzmischelemente 157 verwendet, um die Hauptmischelemente 158 zu halten.

Wie in den Fig. 33 und 34 gezeigt ist, sind sowohl die Haupt- als auch die Zusatzmischelemente 158 und 157 an der sich drehenden Welle 159 mittels geeigneter Befestigungseinrichtungen 156 festgelegt.

Bei den in den Fig. 27 bis 37 gezeigten Konstruktionen ändert sich die Bewegungsgeschwindigkeit des Gemisches zur Auslassöffnung 166 hin abhängig vom Neigungswinkel der Mischelemente 157 und 158 zur sich drehenden Welle 159 entsprechend der Änderung der Masse der gemischten zugesetzten Zusammensetzung. Betrachtet man nur das Gewicht, so ist die Bewegungsgeschwindigkeit am Zuführungsende minimal, während sie maximal am Abgabeende ist. Bei dem Verfahren, bei welchem sich der Wassergehalt der Mischung ändert, ist dieses Problem jedoch nicht so einfach. Das Volumen ändert sich zwischen einem Fall, in welchem Sand eine relativ geringe Wassermenge von beispielsweise 2 bis 3 % hat, und einem Fall, bei welchem der Sand viel mehr Wasser enthält. Wenn in ein relativ trockenes Gemisch Zement eingeschlossen wird, der Schalen bildet, so wird sein Volumen ein Maximum, während, wenn Wasser zugesetzt wird, um die Fluidität bzw. Fliessfähigkeit des Gemisches zu erhöhen, sein Gewicht zunimmt, jedoch sein Volumen deutlich abnimmt. Bei der in Fig. 27 gezeigten Massnahme, bei welcher das Primärwasser zugesetzt wird, um das Oberflächenwasser gleichförmig zu machen, wird der Neigungswinkel der Hauptmischelemente 158 auf einen Normwert eingestellt, während die Zusatzmischelemente 157 in entgegengesetzter Richtung geneigt sind, um eine relativ langsame Vorschubgeschwindigkeit zu verwirklichen. In der zweiten Stufe II wird der Neigungswinkel der Hauptmischelemente 158 relativ gross gemacht, wie dies in Fig. 29 gezeigt ist, während der Neigungswinkel der Zusatzmischelemente 157 grösser gemacht wird, um so eine höhere Vorschubgeschwindigkeit zu erreichen, so dass eine Steigerung der Masse in der Stufe II möglich ist. In der Stufe III nimmt die Fliessfähigkeit nach dem Einschluss des Sekundärwassers zu, wodurch das Volumen weiter verringert wird. Aus diesem Grund wird der Neigungswinkel der Hauptmischelemente 158 in der Stufe III auf Norm eingestellt, um die Vorschubgeschwindigkeit gegenüber dem Abschnitt II zu verringern. Aus dem vorstehend beschriebenen Grund kann die Mischung in einer Mischkammer 160 mit einem gleichförmigen Querschnitt ohne einen konstanten Oberflächenpegel gemischt werden, unabhängig von der Änderung der Schüttmasse. An der Abgabeöffnung 166 nimmt der Oberflächenspiegel des Gemisches schnell ab, da das Gemisch abgegeben wird, so dass es vorteilhaft ist, ein Zusatzmischelement 157c an diesem Abschnitt vorzusehen, um die Verweilzeit der Mischung an diesem Abschnitt so lang wie möglich zu machen. Die aus der Öffnung 166 abgegebene Masse wird in einer Aufnahmeeinrichtung 170 aufgenommen, das abgegebene Gemisch kann jedoch auch durch eine Leitung oder eine Pumpe gefördert werden.

Während bei der Ausführungsform der Fig. 27 bis 30 die Änderung der Schüttmasse dadurch berücksichtigt wird, dass der Neigungswinkel der Mischelemente 158 geändert wird, wird bei der Ausführungsform der Fig. 31 und 32 die Änderung der Schüttmasse dadurch berücksichtigt, dass das Volumen der Mischkammer 160 geändert wird. Insbesondere wird die Höhe der Seitenwände 160d der Mischkammer 160 im Abschnitt II erhöht, um das Volumen zu vergrössern. In dieser Stufe, in welcher die Zementschalen um die Sandteilchen gebildet werden und die Wassermenge zwischen den Sandteilchen sehr klein ist, auch wenn das Volumen der Mischung zunimmt, ist die Fliessfähigkeit gering, so dass die Änderung der Schüttmasse nur durch Steigerung der Höhe der Seitenwände 160d bewältigt werden kann. Auch wenn hohe Seitenwände 160d vorgesehen sind, ist die Querschnittsgehalt der Mischkammer 160 insgesamt U-förmig, so dass der Übergang der Mischung wirksam durch die geneigten Mischelemente 158 ausgeführt werden kann und der Abschnitt der Mischung, der im Abschnitt II nach oben gewölbt wird, einem wirksamen Mischvorgang unterworfen wird. Wenn die Steigung des Mischelementes im Abschnitt II in geeigneter Weise gewählt wird, ist ein wirksames Mischen und Kneten der Mischung auf einer relativ kurzen Länge des Abschnittes II gewährleistet.

Die Ausführungsformen der Fig. 27 bis 30 eignen sich zur Herstellung einer grossen Menge von Zementmörtel oder Zementmasse mit hervorragenden Eigenschaften.

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Anhand der nachstehenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert.

Beispiel 1

In diesem Beispiel wird die Vorrichtung von Fig. 2 verwendet, die eine rotierende Scheibe 2 mit einem Durchmesser von 400 mm aufweist und von einem Motor 4 mit einer Drezahl von 100 Upm angetrieben wird. Der rotierenden Scheibe 2 wird, um die Kollision der Sandteilchen mit der Stossplatte 6 herbeizuführen, feiner Flussand zugeführt, der 3,98% Wasser enthält und einen Feinheitsmodul FM von 1,28% hat. Der Feinheitsmodul FM wird nach folgender Gleichung bestimmt:

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FM = S Pn/100 n=l wobei Pn Gewichtsprozent des Zuschlagstoffes sind, der in einem Netz von 0,15, 0,3, 0,6, 1,2, 2,5 oder 5 mm nach dem Sieben verbleibt. Der zugeführte Mengenstrom des Wasser enthaltenden Sandes zum Fülltrichter 1 wird in einem Bereich von 50 bis 160 kg/min variiert. Der Wassergehalt des durch den Förderer 11 geförderten Sandes wird 9,4 bis 10,1% gemessen, was zeigt, dass die Menge des Oberflächenwassers im wesentlichen konstant ist.

Wenn die Drehzahl der rotierenden Scheibe 2 auf 5000 Upm erhöht wird, ergibt die Messung eine Oberflächen-wassermenge von 0,06 bis 6,38%, was zeigt, dass die Menge des Oberflächenwassers wesentlich reduziert ist, gegenüber dem Fall, in welchem die rotierende Scheibe mit einer niedrigeren Drehzahl rotiert, wobei die Änderung der Menge des Oberflächenwassers viel kleiner ist.

Beispiel 2

Mit der gleichen Vorrichtung von Fig. 1 werden Sandteilchen mit einer mittleren Grösse und einem Wassergehalt von 2,25% sowie einem Einheitsmodul FM von 2,28% in der gleichen Weise behandelt. Bei diesem Beispiel wird jedoch Wasser dem Sand am Austritt vom Fülltrichter 1 mit einer Menge von 4 1/min zugesetzt. Wenn die rotierende Scheibe 2 mit einer Drehzahl'von 1100 Upm gedreht wird, beträgt der Wassergehalt des behandelten Sandes 4,7 bis 5,3 %, was zeigt, dass die Menge des Oberflächenwassers reduziert ist, da der behandelte Sand eine grössere Teilchengrösse hat. Es hat sich jedoch gezeigt, dass der Bereich, in welchem die Menge des Oberflächenwassers sich ändert, enger geworden ist. Wenn die Drehzahl der rotierenden Scheibe 2 auf 5000 Upm erhöht wird, ändert sich im Gegensatz dazu die Menge des Oberflächenwassers in einem schmaleren Bereich von 4,33 bis 4,85%.

Beispiel 3

Grober Sand aus einer anderen Herkunft als der in Beispiel 1 verwendete mit einem Wassergehalt von 3,31% und einem Feinheitsmodul FM von 2,96% wird wie in Beispiel 2 behandelt. Wenn die rotierende Scheibe 2 mit einer relativ niedrigen Drehzahl von 1100 Upm gedreht wird, beträgt die Menge des Oberflächenwassers 3,3 bis 4,2%, während bei einer Drehung mit höherer Drehzahl von 5000 Upm die Menge des Oberflächenwassers 3,2 bis 3,52% beträgt, was einen schmaleren Bereich ergibt.

Beispiel 4

Bei diesem Beispiel wird die Vorrichtung von Fig. 4 und 5 verwendet, wobei die rotierende Scheibe 2 einen Durchmesser von 450 mm hat und von einem Motor 4 mit einer Drehzahl von 1250 Upm gedreht wird. Man lässt Flusssand mittlerer Grösse mit einem Wassergehalt von 2,25% und einem Feinheitsmodul FM von 3,27 % mit der Stossplatte 6 kollidieren. Der Wasser enthaltende Sand wird in den Trichter 1 mit einem Mengenstrom von 25 m3/h geführt. Auf den Sand wird Wasser mit 5 bis 401/min aufgeprüht, während der Sand vom Förderer 30 gefördert wird. Der behandelte Sand, der im unteren Abschnitt des Behälters gesammelt wird, wird durch den Förderer 11 transportiert. Der geförderte Sand wird durch Probenahme jede Minute geprüft und der Wassergehalt des behandelten Sandes gemessen. Der gemessene Wassergehalt liegt in einem Bereich von 8,79 bis 8,93 %. Es zeigt sich, dass die Menge des Oberflächenwassers im wesentlichen konstant ist, d.h. zwischen 6,54 und 6,58% liegt. Die Menge des gewonnenen Sandes nach der Behandlung ist 24,1 m3/h, was eine hohe Ausbeute von 96,2% ist. Die nicht wiedergewonnene Menge besteht im wesentlichen aus Schlamm.

Wenn die Drehzahl der rotierenden Scheibe 2 auf 1500 Upm gesteigert wird, beträgt der Wassergehalt des behandelten Sandes 6,92 bis 7,04%, wobei die Menge an Ober-flächenwasser 4,66 bis 4,77 % ist. Bei einer höheren Drehzahl von 1750 Upm beträgt der Wassergehalt des behandelten Sandes 5,79 bis 5,88%, die Menge des Oberflächenwassers 3,53 bis 3,62%. In jedem Fall ist somit die Menge des Oberflächenwassers reduziert und im wesentlichen konstant. Die Menge des behandelten und wiedergewonnenen Sandes ist 24,28 m3/h bei 1500 Upm und 24,52 m3/h bei 1750 Upm.

Beispiel 5

Es wird die in Beispiel 4 verwendete Vorrichtung zur Behandlung von Meeressand mittlerer Grösse mit einem Wassergehalt von 2,46%, einem Salzgehalt von 0,33% und einem Feinheitsmodul FM von 2,62% eingesetzt. Bei diesem Beispiel werden 30 1/min Wasser dem Sand zugesetzt, während er von dem Förderer transportiert wird.

Wenn die rotierende Scheibe mit einer niedrigen Drehzahl gedreht wird, liegt der Wassergehalt des behandelten Sandes bei 8,56 bis 8,71%, die Menge des Oberflächenwassers bei 6,40 bis 6,55%. Da der Sand grob ist, wird seine Oberflächenwassermenge auch bei der gleichen Drehzahl der Scheibe verringert. Obwohl der behandelte Sand noch 0,03 % Salz enthält, kann er zur Herstellung von frischem bzw. grünem Mörtel oder Beton verwendet werden, da Zementschalen bzw. Hüllen gebildet werden. Die Menge des gewonnenen Sandes beträgt 23,8 m3/h.

Wenn die sich drehende Scheibe 2 mit einer Drehzahl von 1500 Upm rotiert, beträgt der Wassergehalt des behandelten Sandes 6,76 bis 6,83%, die Menge des Oberflächenwassers 4,30 bis 4,37%, während bei einer Erhöhung der Drehzahl der rotierenden Scheibe auf 1750 Upm der Wassergehalt des behandelten Sandes 5,51 bis 5,58% und die Menge des Oberflächenwassers 3,05 bis 3,12% betragen, was zeigt, dass die Änderung der Wassermenge ebenfalls gering ist. Der Salzgehalt beträgt bei 1500 Upm 0,028% und bei 1750 Upm 0,027%. Somit kann der Salz enthaltende Sand zur Herstellung einer Betonmasse verwendet werden.

Zum Entfernen des Salzes ist es erforderlich, Reinigungswasser mit einer Menge zu verwenden, die wenigstens gleich der des Meeressandes ist, so dass zum Entfernen von Salz aus 25 m3 Meerssand der Einsatz von 25 bis 80 m3 reines Wasser erforderlich ist. Im Gegensatz dazu ist bei diesem Beispiel die dem Meeressand zugesetzte Wassermenge 30 1/min oder 1,8 m3/h.

Wenn Salz durch Aufsprühen von Wasser auf den Meeressand entfernt wird, wird das Salz nicht gleichförmig entfernt. Auch wenn die mittlere Menge des bleibenden

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Wassers 0,03 % ist, ändert sie sich zwischen 0,002 und 0,150%, was bedeutet, dass eine beträchtliche Menge des Waschwassers mehr als 0,04% des Restsalzes enthält, was eine zulässige obere Grenze ist. Wenn bei diesem Beispiel Wasser dem Meeressand beim Transportieren durch einen Fördrer in einer Menge von nur 30 1/min zugesetzt wird, während die Wassertrennung wirksam durch die Stosskraft ausgeführt wird, beträgt die Menge des verbleibenden Salzes nur 0,007 bis 0,038%.

Beispiel 6

Feine Teilchen einer durch Wasser pulverisierten Schlak-ke mit einem Feinheitsmodul FM von 2,53% und einem Wassergehalt von 2,90% werden wie in Beispiel 4 behandelt. Wenn das Wasser bei einer Drehzahl von 1250 Upm der Scheibe 2 entfernt wird, beträgt der Wassergehalt der Schlackenteilchen 8,99 bis 9,27% und die Oberflächenwas-sermenge 6,09 bis 6,37%, während bei einer Drehzahl von 1750 Upm der Wassergehalt auf 6,19 bis 6,28% und die Obeiflächenwassermenge auf 4,29 bis 4,38% abnehmen. Die Menge des gewonnenen Sandes beträgt 20,0 m3, 24,3 m3 und 24,51 m3 bei Drehzahlen von 1250, 1500 bzw. 1750 Upm.

Beispiel 7

Es wird die Vorrichtung der Fig. 6 bis 9 verwendet. Mit der Vorrichtung wird Kohlenstaub mit einer Teilchengrösse von 0,15 bis 5 mm behandelt, der 3 bis 15% Oberflächenwasser enthält. Die Zuführgeschwindigkeit wird in einem Bereich von 80 bis 200 kg/min gewählt.

Das rotierende Teil 52 ist mit Leitflächen mit einer Länge von 250 mm zwischen der Achse und dem äusseren Ende versehen. Das rotierende Element dreht sich mit einer Drehzahl von 1500 Upm, wodurch Wasser aus dem Kohlenstaub entfernt wird. Nach der Behandlung hat der Kohlenstaub 4,2 bis 4,3 % Oberflächenwasser, was ein gleichförmiges Entfernen von Wasser zeigt. Schlamm auf den Teilchen des Kohlenstaubs wird ebenfalls wirksam separiert.

Beispiel 8

Bei diesem Beispiel wird die Vorrichtung von Fig. 10, 11 und 12 verwendet, um Wasser aus Hochofenschlacke mit 20,5 bis 57,5 % Oberflächenwasser zu entfernen.

Das rotierende Element 52 hat einen Radius von 300 mm und dreht sich mit einer Drehzahl von 2000 Upm. Die behandelte Schlacke enthält 12 bis 15% Oberflächenwasser. Die Teilchengrösse der Schlacke ist grösser als 0,1 mm, was klassiert werden kann.

Beispiel 9

Es wird die Vorrichtung der Fig. 6 bis 9 verwendet. Bei diesem Beispiel werden Mineralteilchen mit einem Wassergehalt von 28 bis 46% und einer Körngrösse von weniger als 3 mm auf etwa 80°C vorerhitzt und dann in den Trichter 1 gefüllt.

Das rotierende Element 52 ist mit Schaufeln versehen, die eine Länge von 250 mm zwischen der Achse und den Enden der Schaufeln haben. Der rotierende Körper dreht sich mit einer Drehzahl von 1850 Upm. Die Stossplatte 60a wird auf etwa 60°C erhitzt. Nach der Behandlung beträgt die Ölmenge, die in den Mineralteilchen verbleibt, 4,8 bis 5,3%, wobei ein im wesentlichen gleichförmiges Entfernen des Öls verlangsamt wird.

Bei einem bekannten Verfahren zum Entfernen von Öl aus Mineralteilchen wird das Öl durch Verdampfen entfernt. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, die Teilchen auf eine Temperatur von 500°C während eines beträchtlichen Zeitraums unter Rühren zu erhitzen. Ausserdem ist es erforderlich, das verdampfte Öl durch Kondensation zu gewinnen, was eine aufwendige Vorrichtung erfordert. Im Gegensatz dazu ist die erfindungsgemässe Vorrichtung im Aufbau einfach und verbraucht wenig Betriebsenergie.

Die folgenden Beispiele zeigen die Verwendung von feinen Teilchen, aus denen Wasser nach dem erfindungs-gemässen Verfahren mit der erfindungsgemässen Vorrichtung entfernt worden ist.

Beispiel 10

Zum Herstellen von Zementmörtel nach einem herkömmlichen Verfahren werden nahezu vollständig getrockneter Flussand mittlerer Grösse, Wasser und 956 kg Zement bei einëm Verhältnis von C/S von 1:1 und einem Verhältnis von W/C von 35% eingesetzt. Es werden 765 kg Dispergiermittel in Form von Ligninsulphonsäure zugesetzt und die Mischung geknetet. Die erhaltene Mischung hat eine beträchtliche Anzahl von Luftblasen und eine Fliessfähigkeit von 42 s, wenn mit einem J-Trichter gemessen wird, der einen Durchmesser von 6,5 cm auf der Beschickungsseite, eine Höhe von 45 cm und einen Durchmesser auf der Abgabeseite von 1,0 cm hat. Der Prozentsatz der Grusbildung (breezing) nach 3 h beträgt 6%. Das mit diesem Mörtel geformte Produkt hat eine Kompressionsfestigkeit von 37,5, 48,9 bzw. 56,5 N/mm2 nach 3, 7 bzw. 28 Tagen. Der Änderungskoeffizient nach 28 Tagen beträgt 15,3%.

Unter Verwendimg der Vorrichtung von Fig. 4 wird der gleiche Sand nach Beispiel 4 entwässert. Wenn die rotierende Scheibe mit einer Drehzahl von 1750 Upm gedreht wird, beträgt die Menge des Oberflächenwassers nach der Behandlung 3,53 %. Dem behandelten Sand werden Zement und Wasser (Gesamtwasser minus dem Restwasser) und ein Dispersionsmittel in Mengen zugesetzt, um die gleichen Verhältnisse von W/S und W/C wie vorstehend beschrieben zu erhalten. Nach dem Kneten über 2 min lang ergibt sich ein Zementmörtel mit einer Fliessfähigkeit von 13 s, gemessen mit dem J-Trichter, während der Grusbil-dungsprozentzatz 0,5% nach 3 h beträgt. Mit diesem Mörtel hergestellte Produkte haben eine Druckfestigkeit von 53,2, 69,8 und 79,0 N/mm2 nach 3, 7 bzw. 28 Tagen. Der Änderungskoeffizient beträgt 4,8%.

Der Wassergehalt des gleichen Sandes mittlerer Grösse wird bei einer Drehzahl von 1750 Upm der rotierenden Scheibe reduziert, wodurch eine Oberflächenwassermenge von 3,53% eingestellt wird. Nach dem gleichförmigen Ein-schliessen von 16,47% primärem Wasser in dem so behandelten Sand wird eine Menge von Zement, die für die Erzielung eines Verhältnisses von C/S =1:1 ausreicht, zugegeben und die Mischung unter Bildung von Zementschalen bzw. -Umhüllungen gemischt, die ein W/C-Verhältnis von 20% um die Sandteilchen haben. Nach Zugabe von 15% Sekundärwasser und 0,8% Dispergiermittel wird die Mischung geknetet. Man erhält einen Zementmörtel mit einer Fliessfähigkeit von 19 s und einem Grusbildungsprozentsatz von null nach 3 h. Die Druckfestigkeit der mit diesem Mörtel geformten Produkte beträgt 61,9, 73,9 und 85,5 N/mm2 nach 3, 7 bzw. 28 Tagen, der Änderungskoeffizient beträgt 2,2%. Verglichen mit Produkten, hergestellt nach dem bekannten Verfahren, haben die erfindungsgemässen Produkte eine höhere Druckfestigkeit und sind stabiler.

Beispiel 11

Die gleiche Menge des in Beispiel 10 verwendeten Sandes, der jedoch nicht nach dem erfindungsgemässen Verfahren entwässert wird, wird mit 347 kg Zement und 3,5 kg Dispersionsmittel sowie mit Wasser vermischt. Man erhält einen Mörtel mit Verhältnissen von C/S = 1:2, C/G = 1:3,6 und W/C = 42%. Der Mörtel hat einen Setzwert

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von. 2,1 cm, eine merkliche Grusbildung und Luftblasen. Die Druckfestigkeit der mit diesem Mörtel hergestellten Produkte beträgt 20,8, 28,4 und 33,4 N/mm2 nach 3, 7 und 28 Tagen. Der Änderungskoeffizient beträgt 17,4%. Es wird nun der gleiche Mörtel hergestellt, wobei jedoch das Oberflächenwasser auf 3,53% reduziert ist. Der Mörtel hat nach weniger als 2,5 min nach dem Kneten einen Setzwert von 8,2 cm und eine bestimmte Entmischung und Grusbildung. Die Produkte, die mit diesem Mörtel geformt werden, haben eine Druckfestigkeit von 27,4, 34,8 und 48,2 N/mm2 nach 3, 7 bzw. 28 Tagen sowie einen Änderungskoeffizienten von 8,2%, was eine Steigerung der Festigkeit von 50% und eine gleichförmige Qualität ausweist.

Dem gleichen Flusssand, dessen Oberflächenwassermenge auf 3,53 % eingestellt ist, werden 6,47 % primäres Wasser zugesetzt. Es wird die gleiche, vorstehend beschriebene Menge an Sand zur Bildung von Zementschalen zugesetzt, wobei der W/C-Gehalt 20% beträgt. Danach werden Kies, 22% Sekundärwasser und 1% Dispersionsmittel auf der Basis der Zementmenge eingeschlossen und vermischt, wodurch sich eine Betonmasse mit einem Setzwert von 11,6 cm ergibt. Das mit diesem Beton geformte Produkt hat eine Druckfestigkeit von 30,8, 38,2 und 51,3 N/mm2 nach 3, 7 bzw. 28 Tagen und einen Änderungskoeffizienten von 5,1%, was eine Steigerung von 50% der Druckfestigkeit und eine Gleichförmigkeit des Produktes ergibt.

Beispiel 12

Einer Betonmasse mit dem gleichen Ansatz wie in Beispiel 11 werden 1,5 Vol.-% Stahlfasern zugesetzt. Der Sand ist bei diesem Beispiel nicht in der erfindungsgemässen Weise entwässert. Die erhaltene Betonmasse hat einen Setzwert von 1,5 cm und weist eine grosse Entmischung und Grusbildung auf. Die Biegefestigkeit des Betonproduktes, das mit dieser Betonmasse hergestellt ist, beträgt 5,8 N/mm2 nach 28 Tagen.

Im Gegensatz dazu hat die Betonmasse, bei der erfindungsgemäss entwässerter Sand verwendet wird, einen Setzwert von 7,4 cm unmittelbar nach dem Kneten und eine leichte Entmischung und Grusbildung. Ein aus dieser Betonmasse hergestelltes Betonprodukt hat eine Biegefestigkeit von 7,5 N/mm2 nach 28 Tagen.

Eine Betonmasse, bei der entwässerte Sandteilchen verwendet werden, die mit Zementhüllen gebildet werden, die ein Verhältnis von W/C von etwa 20% haben und in die Stahlfasern eingeschlossen sind, hat einen Setzwert von 12,8 cm und weist keine Grusbildung (breezing) auf. Das Betonprodukt, das mit dieser Betonmasse hergestellt wird, hat eine Biegefestigkeit von 9,2 N/mm2 nach 28 Tagen.

Beispiel 13

Es wird der gleiche Flusssand wie bei den Beispielen 10 bis 12 verwendet. Im trockenen Zustand werden 350 kg Zement, 1120 kg Sand, 700 kg grober Zuschlagstoff und 10,5 kg Schnellhärtungsmittel vermischt. Das erhaltene Gemisch wird mittels Druckluft zu einer Arbeitsstation gefördert, wo Wasser in einer Menge zugesetzt wird, dass sich ein Verhältais von W/C von 50% ergibt. Die erhaltene Betonmasse wird gegen eine vertikale Wand durch eine Blasdüse geschleudert. Die Rückprallmenge beträgt etwa 35 %. Beim Schleudern gegen die Wand eines Tunnels beträgt die Menge an erzeugtem Staub etwa 750 CPM. 28 Tage nach dem Aufschleudern hat der Beton eine Druckfestigkeit von 23,2 N/mm2 und einen Änderungskoeffizienten von 14,5%.

Die Betonmasse mit der gleichen Zusammensetzung der Beispiele 10 bis 12, wobei jedoch die Oberflächenwassermenge auf 3,53% eingestellt ist, wird unter den gleichen Bedingungen aufgeschleudert. Es zeigt sich, dass die Rückprallmenge 18% beträgt und die Menge des erzeugten Staubs 340 CPM. Der aufgeschleuderte Beton hat eine Druckfestigkeit von 36,3 N/mm2 nach 28 Tagen und einen Änderungskoeffizienten von 5,3 %.

5 Zur Bildung von Zementschalen mit einem W/C-Ver-hältnis von 20% wird der gleiche Sand, dessen Oberflächenwasser auf 3,53% eingestellt ist und eine Zementmenge vermischt. Dann wird eine Wassermenge zur Gewährleistung eines Verhältnisses W/C von 34,2% und 0,6% io Dispersionsmittel, basierend auf dem Zementgewicht, zugesetzt, wodurch sich ein Mörtel mit hoher Fliessfähigkeit ergibt. Der Mörtel wird unter Druck durch ein Rohr transportiert. Weiterhin wird eine Trockenmischung hergestellt mit Verhältnissen von C/S = 1:3,01 und S/A = 56%, 15 wobei A ein grober Zuschlagstoff ist. Diese Mischung wird unter Druck durch ein weiteres Rohr gefördert. Die beiden Massen werden an der Arbeitsstelle in einem Verhältnis von 1:1,75 Volumenteilen miteinander und mit einer geeigneten Menge eines Schnellhärtungsmittels vermischt. Die für 20 ein Aufschleudern geeignete Betonzusammensetzung hat ein Verhältnis von W/C von 42% und enthält 353 kg Zement. Sie wird gegen eine Wand geschleudert. Die Rückprallmenge zum Zeitpunkt des Aufschleuderns beträgt 8,9%. Die Menge des erzeugten Staubs 72 CPM. Die Druckfestig-25 keit des aufgeschleuderten Betons nach 28 Tagen liegt bei 44,2 N/mm2, der Änderungskoeffizient bei 3,2%. Die Druckfestigkeit ist um 100% erhöht. Der Änderungskoeffizient um V6 verglichen mit der herkömmlichen Betonmasse reduziert.

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Beispiel 14

Bei diesem Beispiel wird die Wasserentfernungseinrichtung A von Fig. 16 mit dem Mischer B von Fig. 27 kombiniert. Mit der Wasserentfernungseinrichtung A wird ein 35 Flusssand mittlerer Grösse behandelt, der 23 % Wasser und eine Oberflächenwassermenge von 3 bis 27 % sowie einen Feinheitsmodul FM von 2,1 aufweist.

Das rotierende Element 77 ist mit Leitflächen 79 mit einer Länge von 225 mm versehen und dreht mit einer Dreh-40 zahl von 1250 Upm. Der Wasser enthaltende Sand wird dem Trichter 1 mit einem Mengenstrom von 50 bis 120 kg/min zugeführt. Der Sand im Trichter 85 enthält 6,7 bis 6,9% Oberflächenwasser, der im Trichter 86 6,4 bis 6,8% Oberflächenwasser. Die Menge des Oberflächenwassers des 45 Sandes im Trichter 86 entspricht der des Sandes mittlerer Grösse.

Wenn die Drehzahl des rotierenden Elementes auf 1500 Upm gesteigert wird, beträgt der Wassergehalt des Sandes im Trichter 85 5,6 bis 5,9%, der des Sandes im Trichter 86 50 5,2 bis 5,4%. Wenn die Drehzahl weiter auf 1750 Upm erhöht wird, beträgt der Wassergehalt im Sand im Trichter 85 3,9 bis 4,2% und der im Trichter 86 4,1 bis 4,3%, was einen im wesentlichen gleichen Wassergehalt ergibt.

Zement, Wasser und 1% Dispersionsmittel, basierend 55 auf dem Zementvolumen, werden dem so behandelten Sand zugesetzt, so dass sich Verhältnisse von C/S von 1:2 und W/C von 43% ergeben. Die zugesetzte Wassermenge entspricht dem Unterschied zwischen dem zugegebenen Wasser und dem Oberflächenwasser. Das geknetete Gemisch 60 hat eine Fliessfähigkeit, die sich durch die drei Parameter nach der DE-OS 27 03 353 darstellen lässt. Der erste Parameter F0 beträgt 1,54 g/cm3 (Anfangsscherfestigkeit), der zweite Parameter X beträgt 0,86 gs/cm4 (relativer Schliess-koeffizient) und der dritte Parameter A F0 beträgt 0,0034 65 g/cm4 (relativer Schliesskoeffizient). Die Entmischung und die Grusbildung bzw. breezing beträgt 0,05 %. Die Druckfestigkeit eines unter Verwendung des so hergestellten Mörtels geformten Produktes liegt bei 43,8 bis 45,2, im Mittel

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bei 44,7 N/mm2 sowie bei 52,1 bis 54,5, im Mittel 53,4 N/mm2, nach 7 bzw. 28 Tagen. Obwohl nur eine geringe Entmischung und Grusbildung vorhanden ist, hat das Produkt eine gleichförmige Festigkeit.

Zusätzlich zu dem Knetvorgang, bei welchem die gesamte Wassermenge zu einer Zeit zugesetzt wird, wird ein anderer Prozess ausgeführt, der die Schalenbildung und die Zugabe des Wassers in zwei Stufen umfasst. Das Sekundärwasser wird durch ein Rohr 155 zugeführt, um ein Oberflächenwasser von 10% zu gewährleisten. Dann wird eine Menge an Portlandzement zugesetzt, um ein Verhältnis von W/C von 20% zu erreichen. Schliesslich werden 153 kg Sekundärwasser und 1 % Dispersionsmittel, basierend auf dem Zementvolumen, zugegeben, um einen Zementmörtel mit Verhältnissen von S/C = 2 und W/C = 43% zu erhalten. Die Fliessfähigkeit des Mörtels lässt sich durch den ersten Parameter F0 = 2,63 g/cm3, den zweiten Parameter X = 1,08 gs/cm4 und den dritten Parameter A F0 = 0,0072 g/cm4 darstellen. Es ergibt sich keine Entmischung und Grussbildung. Das geformte Produkt hat eine Druckfestigkeit von 52,1 bis 54,5, im Mittel 53,5 N/mm2, und 62,8 bis 65,6, im Mittel 64,2 N/mm2 nach 7 bzw. 28 Tagen.

Ein Teil des aufgehäuften Sandes, 285 kg Wasser, 664 kg Zement, werden vermischt und geknetet, um einen Mörtel mit einer Fliessfähigkeit zu erhalten, deren erster Parameter F0 = 0,74 g/cm3, deren zweiter Parameter X = 1,37 gs/cm4 und dessen dritter Parameter A F0 = 0,014 g/cm4 sind. Die Entmischung und die Grusbildung betragen 1,4%. Das aus diesem Mörtel geformte Produkt hat eine Druckfestigkeit von 26,8 bis 36,7, im Mittel 33,2 N/mm2 und 35,3 bis 50rl, im Mittel 39,7 N/mm2 nach 7 bzw. 28 Tagen. Somit ist die mechanische Festigkeit erheblich niedriger und veränderlich.

Beispiel 15

Für die Entwässerung wird der Mischer A der Fig. 6 bis 9 verwendet. Dem oberen Abschnitt des Trichters 51 wird Wasser enthaltender feiner Sand mit einer Oberflächenwassermenge von 3 bis 27%, einer Wasserabsorption von 2,8% und einem Feinheitsmodul FM von 1,93 zugeführt. Auf den Sand wird Wasser mit einer Menge von 30 1/min gesprüht, während der Sand gefördert wird. Das rotierende Element 52 dreht sich mit einer Drehzahl von 1500 Upm und schleudert den Sand mit einer Menge von 360 bis 450 kg/min. Die Menge des an den Sandteilen verbleibenden Wassers nach der Entwässerungsbehandlung beträgt 8,3 bis 8,5 % und zeigt eine geringe Änderung. Das bedeutet, dass auch dann, wenn die Drehzahl mehr oder weniger verändert wird, es möglich ist, die Menge des Oberflächenwassers nach Wunsch einzustellen.

Dem entwässerten Sand werden Zement, Kies und Wasser in solchen Mengen zugesetzt, dass sich Verhältnisse von S/C = 1:2, S/G = 38,5% und W/C = 43% ergeben. Es werden 1,2% Dispersionsmittel, basierend auf dem Zementvolumen, zugesetzt, und anschliessend wird geknetet. Der erhaltene Beton hat eine ausgezeichnete Fliessfähigkeit und einen Setzwert von 15,6, wobei sich nur eine geringe Entmischung und Grusbildung zeigen. Das mit dieser Betonmasse geformte Produkt hat eine mittlere Druckfestigkeit von 28,5 und 41,2 N/mm2 nach 7 bzw. 28 Tagen und einen Änderungskoeffizienten von 8,8%.

Wenn der in Fig. 27 gezeigte Mischer verwendet wird, wird dem behandelten Sand zur Einstellung seines Oberflächenwassergehaltes auf 10% Primärwasser zugesetzt. Dann werden 1150 kg Kies und Portlandzementpulver zugegeben, so dass sich ein Verhältnis von W/C von 20% ergibt. Anschliessend werden 83 kg Sekundärwasser und 1,2% Dispersionsmittel, basierend auf dem Zementvolumen, zugesetzt, so dass sich eine Betonmasse mit Verhältnissen von S/C = 2, S/A = 38,5 und W/C = 43% ergibt, die eine hohe Fliessfähigkeit und einen Setzwert von 17,2 cm hat. Das aus dieser Betonmasse geformte Produkt hat eine mittlere Druckfestigkeit von 35,1 N/mm2 nach 7 Tagen und von 46,8 N/mm2 nach 28 Tagen, wobei der Änderungskoeffizient nur 5% beträgt.

Zur Überprüfung wird der Wassergehalt des gleichen Sandes gemessen und korrigiert. Dann werden 360 kg Zement, 155 kg Wasser, 720 kg Sand und 1150 kg Kies in einem Mischer gemischt. Die erzeugte Betonmasse hat den gleichen vorstehend beschriebenen Ansatz und einen Setzwert von 12 cm. Die mittlere Druckfestigkeit eines daraus geformten Produktes beträgt 19,7 N/mm2 und 34,3 N/mm2 nach 7 bzw. 28 Tagen. Somit beträgt der Änderungskoeffizient 15,6%. Ausserdem ist die Festigkeit niedrig und veränderlich.

Beispiel 16

Zur Behandlung eines groben Flusssandes mit 3,8 bis 26% Wasser, einer Wasserabsorption von 1,7% und einer Grobkörnung von 3,35 wird der in den Fig. 10 bis 12 gezeigte Wasserseparator verwendet.

Das rotierende Element 52 wird mit einer Drehzahl von 1750 Upm gedreht, um das Oberflächenwasser auf 3,2 bis 3,3% des Sandes einzustellen, der vom Trichter 51 mit einer Menge von 360 bis 450 kg/min zugeführt wird. Nach dem Einschliessen des Primärwassers im behandelten Sand zur Einstellung seines Oberflächenwassers auf 14% wird Portlandzementpulver zugesetzt, um ein Verhältnis von W/C von 20% zu erhalten. Danach werden 290 kg Sekundärwasser und 1,2% Dispersionsmittel, basierend auf dem Zementvolumen, zugegeben und geknetet, wodurch man einen Mörtel mit Verhältnissen von S/C = 1,5 und W/C = 38% erhält. Die Fliessfähigkeit weist einen ersten Parameter F0 von 0,69 g/cm3 (Quotient aus dem Druck, bei welchem der Mörtel durch einen Kanal mit der Länge 1 zu strömen beginnt), einen zweiten Parameter X von 0,35 gs/cm4 (Quotient aus einem auf den Mörtel ausgeübten Druck und der sich dabei ergebenden Strömungsgeschwindigkeit) und einen dritten Parameter A F0 von 0,0032 g/cm4 auf (Quotient aus dem Produkt, bestehend aus der Querschnittsfläche des vom Mörtel durchströmten Kanals und aus der Differenz der zwischen zwei Zeitpunkten bestimmten ersten Parameter, geteilt durch die während der beiden Zeitpunkte durch den Kanal geflossenen Mörtelmenge Q). Der Mörtel wird durch eine Pumpe über ein Rohr mit einem Innendurchmesser von 5 cm und mit einer Geschwindigkeit von 67 m/min zu einer 120 m entfernt liegenden Station transportiert. An der Station werden ein Teil Sand, dessen Oberflächenwasser auf 3,2 bis 3,3% eingestellt worden ist, 0,95 Teile Kies mit einer Grösse von 1 bis 15 mm und Zementpulver eingeschlossen, um Zementschalen zu bilden, bei denen W/C etwa 18% beträgt und zwar an einer Stelle 5 m vor einer Aufblasdüse. Die Betonmasse wird dann gegen die Innenwand eines Tunnels geblasen.

Die Menge der aufgespritzten Betonmasse beträgt etwa 8 m3/h, das Verhältnis von W/C 33,4%. Die Zementmenge beträgt 509 kg/m3. Die Rückprallmenge zum Zeitpunkt des Aufspritzens liegt bei 6,5%. Die Menge des erzeugten Stau-bes liegt bei 1,21 mg/m3. Auf die obere Wand des Turmeis wird Beton bis zu einer Stärke von 120 mm in zufrieden-stllender Weise aufgespritzt, ohne dass eine Abschälung eintritt. Die mittlere Druckfestigkeit des aufgeblasenen Betons beträgt 32,9 und 60,3 N/mm2 nach 3 bzw. 8 Tagen. Der Änderungskoeffizient beträgt 3,2%. Die mittlere Festigkeit ist um das l,4fache gegenüber bekannten Beton

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eines gleichen Ansatzes höher, während der Änderungskoeffizient auf V5 reduziert ist.

Wenn die Menge des Oberflächenwassers aller Sandteile nicht eingestellt wird und nur ein Probeteil eingestellt wird, und wenn der Beton dadurch hergestellt wird, dass der Sand zugemischt wird und anschliessend nach einem bekannten Nass- oder Trockenverfahren aufgespritzt wird, beträgt die erzeugte Staubmenge beim Nassaufspritzen 6 bis 10 mg/m3, während die beim Trockenspritzen 6 bis 10 mg/m3 beträgt. Die Staubmenge von 1,21 mg/m3, wie sie unter Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens auftritt, ist erheblich geringer. Bei Verwendung des herkömmlichen Betons beträgt die Rückprallmenge 20 bis 30% sowohl beim nassen als auch beim trockenen Aufblasen. Demgegenüber ist die Rückprallmenge unter Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens auf einen Bruchteil dieser Grössen reduziert. Die Reaktion an der Düse ist erheblich geringer als beim Aufblasen von dem Beton nach dem Stand der Technik. Die geförderte Menge von 3 bis 4 m3/h des Betons nach dem Stand der Technik kann verdoppelt werden, wenn eine Rohrleitung mit einem Innendurchmesser von 5 cm verwendet wird.

Beispiel 17

Bei diesem Beispiel wird der Wasserseparator von Fig. 10 zur Behandlung von Flusssand verwendet, der 3 bis 15% Oberflächenwasser enthält und einen Wasserabsorptionsprozentsatz von 2,3% sowie eine Grobkörnung von 2,1 aufweist. In diesem Beispiel wird dem Sand Wasser mit einer Menge von 32 1/min zugesetzt, während der Sand durch einen Förderer gefördert wird. Das rotierende Element 52 wird mit einer Drehzahl von 1780 Upm gedreht. Der Sand wird mit einer Menge von 360 bis 450 kg/min zugeführt. Die Menge des auf den Sandteilchen verbleibenden Oberflächenwassers beträgt 4,6 bis 4,7%, was ein gleichförmiges Entfernen von Wasser zeigt.

Danach wird dem behandelten Sand Primärwasser zugesetzt, so dass sein Oberflächenwassergehalt 7,6% beträgt. Anschliessend werden 1196 kg Kies und eine solche Portlandzementmenge zugesetzt, dass das Verhältnis von W/C 18% beträgt. Das erhaltene Gemisch wird mit Lastwagen zur zwei Stunden entfernten Arbeitsstelle transportiert. An der Arbeitsstelle werden der Mischung 92,4 kg Sekundärwasser und 1,2% Dispersionsmittel, basierend auf dem Zementvolumen, zugesetzt, wodurch man eine Betonmasse mit Verhältnissen von W/C = 2,34, S/A = 38,5% und W/C = 46,8% erhält.

Der Beton hat eine hohe Fliessfähigkeit, was durch einen Setzwert von 12,5 cm veranschaulicht wird. Es zeigt sich keine Entmischung und Grusbildung. Das mit dieser Betonmasse geformte Produkt hat eine mittlere Druckfestigkeit von 30,3 und 42,0 N/mm2 nach 7 bzw. 28 Tagen sowie einen Änderungskoeffizienten von 4,3 %.

Andererseits ist bei einem Frischbeton des gleichen Ansatzes, jedoch hergestellt nach einem bekannten Verfahren, der Setzwert proportional zu der Zeit reduziert, die für den Transport erforderlich ist, wodurch die Verarbeitbarkeit verschlechtert ist. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, den Frischbeton während des Betons zu rühren. Zusätzlich ist es nach einem Transport über eine grosse Entfernung erforderlich, weiteres Wasser an der Arbeitsstelle zuzusetzen, wodurch die mechanische Festigkiet des Produktes verringert wird. Beispielsweise beträgt die Druckfestigkeit des mit einem solchen Frischbeton hergestellten Produktes nach 28 Tagen nur 30 N/mm2, während der Änderungskoeffizient bei etwa 15% liegt, was mit 4,3% gemäss der Erfindung zu vergleichen ist. Zusätzlich ist es nach der Erfindung nicht erforderlich, die gesamte Wassermenge zu transportieren.

Beispiel 18

In diesem Beispiel wird ein Mischer von Fig. 22 verwendet, der einen Innendurchmesser von 350 mm in der Mischkammer 110 und eine Gesamtlänge von 40 mm hat. Die Welle oder Schnecke 190 dreht sich mit einer Drehzahl von 70 Upm. Flusssand, dessen Oberflächenwasser auf 3,8 bis 4,2% durch die Wasserentfernungseinrichtung von Fig. 4 und 5 eingestellt ist, wird der Mischkammer aus einem Trichter 101 in einer Menge von 232 kg/min zugeführt. Aus dem Trichter 103 wird Kies mit einer Menge von 412 kg/min zugegeben. Anschliessend wird Wasser durch das Rohr 115 in einer Menge von 11,25 1/min zugeführt, um das Oberflächenwasser der Zuschlagstoffe auf 11,6 bis 12,6% einzustellen. Dem Zuschlagstoff wird aus einem Tank 102 Zement mit einer Menge von 115 kg/min zugegeben, um Zementschalen zu bilden, deren Verhältnis von W/C auf etwa 24% eingestellt ist. Der Gemischt wird Sekundärwasser und eine Mischung aus Lignin und Sulphonsäure über ein Rohr 116 in einer Menge von 18,6 1/min bzw. 1,13 1/min zugegeben, woran sich ein fortlaufendes Kneten anschliesst, um einen Frischbeton mit einer Menge von 20 m3/h mit W/C = 42%, C/S =1:2 und S/G = 1:1,78 herzustellen.

Dieser Frischbeton hat einen Setzwert von 12 cm und weist keine Entmischung und Grusbildung auf. Das mit dem Frischbeton geformte Produkt hat eine Druckfestigkeit von 25,4, 34,5 und 44,2 N/mm2 nach 3, 7 bzw. 28 Tagen.

Beispiel 19

Es wird der Mischer von Fig. 25 verwendet. Es werden ein künstlicher leichter feiner Zuschlagstoff mit einer Dichte von 1,4 und einem Oberflächenwassergehalt von 8% sowie ein weiterer künstlicher leichter grober Zuschlagstoff mit einer Dichte von 1,6, einer Teilchengrösse von etwa 15 mm und einem Oberflächenwassergehalt von etwa 1 % hergestellt. Der feine Zuschlagstoff wird in den Trichter 101 mit einer Menge von 159 kg/min gegeben, während der grobe Zuschlagstoff in den Trichter 101 mit der gleichen Menge gefüllt wird. Auf die Zuschlagstoffe wird aus dem Behälter 121 Wasser mit einer Menge von 11 1/min aufgeprüht, um das Oberflächenwasser der Zuschlagstoffe auf 15% einzustellen.

Der Mischung aus feinen und groben Zuschlagstoffen aus dem Trichter 102 wird Zementpulver in einer Menge von 117 kg/min zugegeben, wodurch um die Zuschlagstoffe herum Zementhüllen gebildet werden. Anschliessend werden Wasser und Naphthalinsulphonat als Wasserdispersionsmittel aus einem Behälter 123 mit Mengen von 31 1/min bzw. 6 1/min zugegeben.

Der erhaltene Beton hat eine ausgezeichnete Fliessfähigkeit, was sich durch einen Setzwert von 15 cm ergibt, eine Entmischung und Grusbildung (breezing) ist nicht feststellbar. Die Zusammensetzung des Frischbetons beträgt 350 kg Zement, 480 kg Sand, 162 1 Wasser und 18 1 Wasser reduzierendes Mittel, jeweils pro m3. Das Verhältnis von W/C beträgt 46%. Der Prozentsatz des groben Zuschlagstoffes 50%. Das mit diesem Frischbeton hergestellte Produkt hat eine Druckfestigkeit von 21,6 und 38,6 N/mm2 nach 7 bzw. 28 Tagen. Das aus dem Beton nach dem bekannten Verfahren hergestellte Produkt hat eine Druckfestigkeit von 17,3 bzw. 33,1 N/mm2 nach 7 bzw. 28 Tagen.

Beispiel 20

In diesem Beispiel wird der Mischer von Fig. 26 verwendet. Es werden Sand mit einer Teilchengrösse von weniger als 5 mm und einem Oberflächenwassergehalt von 6% sowie Kies mit einer Korngrösse von 25 mm und einem Oberflächenwassergehalt von 1 % hergestellt und in einen Trichter 101 mit Mengen von 260 kg/min bzw. 348 kg/min

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gefüllt. Dem Behälter 101 wird aus dem Behälter 121 Wasser mit einer Menge von 8 1/min zugeführt, um das Oberflächenwasser der Zuschlagstoffe einzustellen. Dann wird der Mischung aus Sand und Kies Zement aus dem Trichter 102 mit einer Menge von 117 kg/min zugesetzt, um Zementmäntel um die Zuschlagstoffe herum zu bilden.

Der Mischkammer wird aus dem Trichter 133 ein Gemisch aus Wasser mit einer Menge von 311/min und Li-gninsulphonat als Dispersionsmittel mit einer Menge von 6 1/min zugeführt.

Der Frischbeton wird in einen Behälter 120 abgegeben und hat einen Setzwert von 17 cm, eine Entmischung und

Grusbildung zeigt sich nicht. Der Beton hat eine hohe Fliessfähigkeit. Die Zusammensetzung des Frischbetons ist 350 kg Zement, 780 kg Sand, 1043 kg Kies, 162 1 Wasser, 18 1 Dispersionsmittel, jeweils pro m3. Das Verhältnis von W/C 5 beträgt 46%.

Das mit diesem Frischbeton hergestellte Produkt hat eine Druckfestigkeit von 22,4 und 40,3 N/mm3 nach 7 bzw. 28 Tagen. Produkte, die aus einem nach bekannten Verfahren hergestellten Beton gefertigt werden, haben eine io Druckfestigkeit von 18,3 und 34,8 N/mm2 nach 7 bzw. 28 Tagen. Dies zeigt die hervorragende Eigenschaft des erfindungsgemässen Produktes.

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11 Blätter Zeichnungen

Claims (36)

1. 649225

   2

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Verfahren zum Einstellen einer auf Teilchen abgeschiedenen Flüssigkeitsmenge, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen mit darauf abgeschiedener Flüssigkeit kontinuierlich einer Beschleunigungseinrichtung zugeführt werden, in welcher eine Stosskraft auf die Teilchen ausgeübt wird, die grösser ist als die Haftkraft der Flüssigkeit an den Teilchen, wodurch die abgeschiedene Flüssigkeit entfernt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stosskraft die Form einer Impulsänderung hat.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsänderung durch eine Zentrifugalkraft oder eine Windkraft oder durch beide Kräfte erzielt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stosskraft auf die Teilchen durch ein rotierendes Teil aufgebracht wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stosskraft durch eine Zentrifugalkraft in einer geschlossenen Kammer aufgebracht wird.
6. 6. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 bei Teilchen, die eine Verunreinigung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass den Teilchen vor dem Ausüben der Stosskraft Flüssigkeit zugeführt wird, um durch die Stosskraft zugleich mit dem Abscheiden der Flüssigkeit auch die Verunreinigung abzuscheiden.
7. 7. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Herstellen einer hydraulischen Masse, wobei die Flüssigkeit Wasser ist, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Abscheiden des Wassers mit den Teilchen eine Wassermenge und eine hydraulische Substanz vermischt und die Mischung geknetet wird.
8. 8. Anwendung nach Anspruch 7, wobei die Teilchen Bestandteile eines Zuschlagstoffes sind, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Abscheiden des Wassers von den Teilchen ein Teil des Wassers, das zur Herstellung der hydraulischen Masse erforderlich ist, zugesetzt wird, dass die hydraulische Substanz der sich ergebenden Mischung von Zuschlagstoff und Wasser zugesetzt wird, um Hüllen der hydraulischen Substanz um die Teilchen des Zuschlagstoffes herum zu bilden, dass der restliche Teil des Wassers zugesetzt wird, der erforderlich ist, um die hydraulische Masse herzustellen, und dass die erhaltene Mischung geknetet wird.
9. 9. Anwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zusammen mit dem restlichen Teil des Wassers ein Zusatzstoff eingeschlossen wird.
10. 10. Anwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des zugesetzten Wassers entsprechend der Wassermenge bestimmt wird, die auf den Teilchen nach dem Ausüben der Stosskraft verbleibt.
11. 11. Anwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zuschlagstoff ein gröberer Zuschlagstoff und gegebenenfalls eine Fasersubstanz zugegeben werden.
12. 12. Anwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschlagstoff, aus dem das Überschusswasser entfernt worden ist, und die anderen Zusätze der hydraulischen Masse zu einer Arbeitsstelle durch unabhängige Fördermittel transportiert werden und dass sie dann vermischt und an der Arbeitsstelle verspritzt werden.
13. 13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Flüssigkeitstrenneinrichtung (2, 6, 7; 52, 57, 60; 77, 79; 75, 78; 72, 78; 98, 78; 235, 240, 212) zum Aufbringen der Stosskraft auf die Teilchen, um so Überschussflüssigkeit zu entfernen, die auf den Teilchen abgeschieden ist, und durch Einrichtungen

    (1, 51, 242) zum kontinuierlichen Zuführen der Teilchen zu der Flüssigkeitstrenneinrichtung.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Einrichtungen (16) zum Zuführen der Flüssigkeit zu den Teilchen, ehe diese der Flüssigkeitstrenneinrichtung zugeführt werden.
15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitstrenneinrichtung eine rotieren-

    s de Scheibe (2, 52) und eine Stossplatte (6, 60) aufweist, die der rotierenden Scheibe so gegenüberliegt, dass die Teilchen gegen die Stossplatte durch die Zentrifugalkraft geschleudert werden, die von der rotierenden Scheibe erzeugt wird.

    io 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die rotierende Scheibe (2, 52) mit einer Vielzahl von radialen Leitflächen (7, 57) versehen ist und dass die Teilchen der rotierenden Scheibe in einem Mittelabschnitt (12, 51b) zuführbar sind.

    15 17. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stosskraft durch ein Druckgas aufgebracht wird.
16. 18. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stosskraft durch ein Förderband (72) auf-

    2o gebracht wird.
17. 19. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Einrichtungen (9a, 9b, 9c; 59a) zum Unterteilen der Teilchen, die gegen die Stossplatte (6, 60) geschleudert werden,

    in Teilchen und Wasser, das aus den Teilchen abgetrennt

    2s ist, und zwar als Folge der Kollision an der Stossplatte.
18. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterteilungseinrichtungen an einem oberen Rand eines Behälters (9, 59) der Teilchen vorgesehen sind, aus denen das Überschusswasser entfernt worden ist.

    30 21. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Stossplatte (6) entfernbar an einem Bauteil (10, 60) in Form eines umgekehrten Tellers angebracht ist, wodurch aus den Teilchen infolge der Kollision an der Stossplatte entferntes Überschusswasser längs einer Innen-

    35 fläche des Bauteils in Form eines umgekehrten Tellers nach unten fliesst.
19. 22. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch ein Rohr (13, 51a) für das kontinuierliche Zuführen der Teilchen an einem Mittelabschnitt der rotierenden Schei-

    40 be und durch Einrichtungen zum Zugeben von Flüssigkeit zu den Teilchen am Auslassende (12, 51b) des Rohres.
20. 23. Vorrichtung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch einen Behälter (8, 9, 59) für die behandelten Teilchen, dessen oberer Rand im Abstand vom unteren Rand des Bau-

    45 teils (10, 60) in Form eines umgekehrten Tellers angeordnet ist.
21. 24. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die rotierende Scheibe (52) in einem Gehäuse (60) mit einem rechteckigen Querschnitt enthalten ist und

    50 dass die Innenflächen des Gehäuses nach unten aussen geneigt sind, so dass die Teilchen auf sie treffen, die von der rotierenden Scheibe weggeschleudert werden.
22. 25. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Einrichtungen (62) zum Zuführen von Reinigungs-

    55 flüssigkeit zur Stossplatte (6).
23. 26. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen Behälter (59) für die Aufnahme der auf die Stossplatte geschleuderten Teilchen und durch Einrichtungen (66, 67; 66a) zum Entfernen der am oberen Teil des

    60 Behälters haftenden Teilchen.
24. 27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernungseinrichtungen einen elastischen Schlauch (67) aufweisen.
25. 28. Vorrichtung nach Anspruch 27, gekennzeichnet

    65 durch Einrichtungen zum Aufblasen des elastischen Schlauches.
26. 29. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitstrenneinrichtung ein rotieren-

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    des Rad (77), welches sich um eine horizontale Achse dreht und mit einer Vielzahl radialer Leitflächen (79) versehen ist, umfasst, dass die Einrichtungen (71,1) zum Zuführen der Teilchen diese zu einem Raum zwischen benachbarten Leitflächen zuführen, dass Einrichtungen (4) zum Drehen des Rades mit einer Drehzahl, die ausreicht, um Überschusswasser von den feinen Teilchen zu entfernen, um die Teilchen von dem Rad im wesentlichen in einer horizontalen Richtung wegzuschleudern, und eine Mehrzahl von Aufnahmeeinrichtungen (84, 85, 86) für die Teilchen vorgesehen sind, die in Horizontalrichtung nebeneinander angeordnet sind, um die Teilchen nach ihrer Grösse zu klassieren.
27. 30. Vorrichtung nach Anspruch 13 zur Herstellung von Zementmörtel oder einer Betonmasse, wobei die Flüssigkeitstrenneinrichtung eine Einrichtung (A) zum Entfernen von Überschusswasser aus einem Zuschlagstoff ist, der aus den Teilchen gebildet ist, gekennzeichnet durch einen Knetmechanismus (B) zum kneten des Gemisches aus Wasser, Zement und Zuschlagstoff, aus dem das Überschusswasser entfernt worden ist, wodurch ein Zementmörtel oder eine Betonmasse hergestellt wird.
28. 31. Vorrichtung nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch Einrichtungen (Dls D2) zum Zuführen von Primärwasser und Sekundärwasser sowie durch Einrichtungen (C) zum Zuführen von Zement, die zwischen der Einrichtung zum Zuführen des Primärwassers und des Sekundärwassers angeordnet sind.
29. 32. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Knetmechanismus Einrichtungen (E) für die Zugabe eines oder mehrerer der Stoffe, bestehend aus einem Dispersionsmittel, einem Schnellhärtungsmittel und einem Verzögerungsmittel, aufweist.
30. 33. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Knetmechanismus eine Welle (140, 159) aufweist, die mit einer Mehrzahl von Mischelementen (104, 157, 158) versehen ist, welche längs einer Wendel angeordnet sind.
31. 34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischelemente (157) in eine Mehrzahl von Abschnitten (157a, b, c) längs der Welle unterteilt sind, wobei die Ganghöhen der Mischelemente der verschiedenen Abschnitte variieren.
32. 35. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle in einer Mischkammer (110) sitzt, die in eine Mehrzahl von Abschnitten (110a, b, c) längs der Welle unterteilt ist, wobei die Volumina der Abschnitte entsprechend einer zu knetenden Mischungsmasse unterschiedlich ausgebildet sind.
33. 36. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischelemente (157, 158) unterschiedliche Grösse aufweisen und ineinandergesetzt sind.
34. 37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die grossen und kleinen Mischelemente in entgegengesetzte Richtungen geneigt sind.
35. 38. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle in einer Mischkammer (110) enthalten ist und die Welle und die Mischkammer relativ drehbar sind.
36. 39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (110) die Form eines U-för-migen Teils hat, das mit einem flexiblen Element (105) ausgekleidet ist, wobei ein elastischer Schlauch (108) auf der Aussenseite des unteren Abschnittes (106) des flexiblen Elementes angeordnet ist und durch ein Druckfluid aufgeblasen werden kann.