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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, eine Anordnung und ein Verfahren zum Kühlen von Frischbeton, insbesondere mittels flüssigen Stickstoffs oder flüssigen Kohlendioxids.
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Das Aushärten von Frischbeton ist ein exothermer Prozess. Die dadurch entstehende Wärme kann dazu führen, dass Wasser im Frischbeton lokal unterschiedlich schnell verdampft. Dadurch wiederum können Spannungen im ausgehärteten Beton entstehen, die zu Rissen führen können. Je größer ein Bauwerk und je höher die Außentemperatur, umso eher kann es so zu Rissbildung im ausgehärteten Beton kommen. Daher wird der Frischbeton regelmäßig gekühlt. So ist es beispielsweise bekannt, die Bestandteile des Frischbetons vor dem Mischen zu kühlen. Die bekannten Verfahren zum Kühlen von Frischbeton sind allerdings energetisch ineffizient. Zudem sind die bekannten Verfahren im Wesentlichen manuell und entsprechend aufwendig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend vom beschriebenen Stand der Technik ein effizienteres und automatisiertes Verfahren zum Kühlen von Frischbeton vorzustellen. Zudem sollen eine entsprechende Vorrichtung und Anordnung vorgestellt werden.
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Diese Aufgaben werden gelöst mit der Vorrichtung, der Anordnung und dem Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Die in den Ansprüchen und in der Beschreibung dargestellten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar.
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Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Kühlen von Frischbeton vorgestellt. Die Vorrichtung umfasst einen von dem Frischbeton durchströmbaren Rahmen und mindestens eine in dem Rahmen angeordnete Speiche, wobei die mindestens eine Speiche mindestens eine Düse zum Austragen eines Kühlmittels in den Frischbeton aufweist.
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Unter Frischbeton ist Beton vor dem Aushärten zu verstehen. Durch Aushärten, auch als „Abbinden“ bezeichnet, wird Frischbeton zu ausgehärtetem Beton. Frischbeton kann auch als frischer Beton oder nasser Beton bezeichnet werden. Frischbeton kann durch Mischen der Bestandteile von Beton, insbesondere Zement, Sand und Wasser, erhalten werden. Solange die so erhaltene Mischung geformt und/oder verdichtet werden kann, wird diese als Frischbeton bezeichnet.
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Um Rissbildung im ausgehärteten Beton zu vermeiden, kann der Frischbeton mit der beschriebenen Vorrichtung gekühlt werden. Dies kann an verschiedenen Stellen des Prozesses der Verarbeitung des Frischbetons erfolgen. So ist es bevorzugt, dass der Frischbeton
- ■ unmittelbar nach dem Mischen seiner Bestandteile,
- ■ zwischen einer Mischeinrichtung und einer Stelle, an der ein Fertigbetonteil aus dem Frischbeton gefertigt werden soll, ohne dass dazwischen ein Transportfahrzeug für den Transport des Frischbetons eingesetzt wird,
- ■ beim Einfüllen des Frischbetons in ein Transportfahrzeug,
- ■ beim Entnehmen des Frischbetons aus einem Transportfahrzeug oder aus einem Zwischenspeicher, und/oder
- ■ unmittelbar vor dem Austragen des Frischbetons an einer Stelle, an der der Frischbeton zu Beton aushärten soll
gekühlt wird. Der Frischbeton kann an einer oder mehrerer dieser oder anderer Stellen gekühlt werden. Wird der Frischbeton an mehreren Stellen gekühlt, können mehrere der beschriebenen Vorrichtungen eingesetzt werden. Bei dem Transportfahrzeug handelt es sich vorzugsweise um einen Fahrmischer.
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Die Vorrichtung ist dazu geeignet, Frischbeton zu kühlen. Die Vorrichtung wird vorzugsweise an einer solchen Stelle des Verarbeitungsprozesses eingesetzt, an der der Frischbeton ohnehin als ein Strom in Bewegung ist. In dem Fall kann die Verwendung der beschriebenen Vorrichtung ohne weitere Veränderung des Verarbeitungsprozesses in diesen integriert werden. Mit der beschriebenen Vorrichtung kann die Kühlung des Frischbetons daher auch automatisiert ablaufen. Sobald die beschriebene Vorrichtung an der gewünschten Stelle installiert ist, genügt es zum Kühlen des Frischbetons, eine Kühlmittelversorgung einzuschalten. Dies kann computergesteuert und/oder ferngesteuert erfolgen. Auch kann die Kühlmittelversorgung automatisch eingeschaltet werden, beispielsweise wenn mit einem Sensor erfasst wird, dass die Vorrichtung von Frischbeton durchströmt wird. Wenn kein Frischbeton mehr detektiert wird, kann die Kühlmittelversorgung automatisiert abgeschaltet werden. Von Wartungsarbeiten abgesehen ist in dem Fall keine Handlung eines Bedieners zum Kühlen des Frischbetons erforderlich.
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Der Frischbeton kann über ein Kühlmittel gekühlt werden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kühlmittel um ein Flüssiggas. Als Flüssiggas wird eine verflüssigte Substanz bezeichnet, die bei Normalbedingungen gasförmig ist. Vorzugsweise ist das Kühlmittel ein kryogener Stoff. Insbesondere können Stickstoff, Helium, Neon, Argon, Luft, Sauerstoff oder Kohlendioxid als Kühlmittel verwendet werden, insbesondere in verflüssigter Form. Auch eine Kombination dieser Stoffe ist möglich. Vorzugsweise ist das Kühlmittel ein Inertgas, insbesondere Stickstoff. Auch bevorzugt ist Kohlendioxid als das Kühlmittel.
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Die Vorrichtung weist einen Rahmen und mindestens eine Speiche auf, die in dem Rahmen angeordnet ist. Vorzugsweise ist die mindestens eine Speiche an dem Rahmen gehalten. Der Rahmen und/oder die Speiche(n) sind vorzugsweise aus gehärtetem, insbesondere rostfreiem, Stahl gebildet. Bestimmungsgemäß wird der Rahmen von dem Frischbeton entlang seiner Achse durchströmt. Vorzugsweise strömt der Frischbeton nur innerhalb des Rahmens. Es ist aber auch möglich, dass der Rahmen vollständig in einen Strom aus Frischbeton eingeschlossen wird, dass also Teile des Frischbetons außen am Rahmen vorbeiströmen. Dass der Rahmen von Frischbeton durchströmbar ist, drückt sich auch in der Größe des Rahmens aus. Vorzugsweise hat der Rahmen in allen Richtungen quer zu seiner Achse jeweils eine Ausdehnung im Bereich von 20 bis 100 cm, insbesondere im Bereich von 40 bis 70 cm. Der Rahmen ist vorzugsweise als Ring ausgebildet. In dem Fall hat der Rahmen einen kreisförmigen Querschnitt. Der Durchmesser des Rings liegt vorzugsweise im Bereich von 20 bis 100 cm, insbesondere im Bereich von 40 bis 70 cm. Insbesondere im Falle eines Rings ist es bevorzugt, dass die Speichen radial in dem Rahmen angeordnet sind.
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Der Rahmen dient insbesondere dazu, die mindestens eine Speiche zu halten. Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von Speichen vorgesehen. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf diesen Fall, gilt aber soweit möglich auch entsprechend für den Fall einer einzigen Speiche.
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Über die Speichen wird das Kühlmittel in den Frischbeton eingeleitet, wenn der Frischbeton durch den Rahmen und insoweit an den Speichen vorbeiströmt. Dazu weisen die Speichen mindestens eine Düse auf. Es ist bevorzugt, dass die Speichen eine Mehrzahl von Düsen aufweisen. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf diesen Fall, gilt aber soweit möglich auch entsprechend für den Fall einer einzigen Düse.
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An jeder der Speichen können jeweils eine oder mehrere Düsen angeordnet sein. Es muss allerdings nicht an jeder der Speichen eine Düse angeordnet sein. Denkbar ist sogar, dass alle Düsen an der gleichen Speiche angeordnet sind.
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Durch den Rahmen mit den Speichen können die Düsen im Inneren eines Stroms von Frischbeton gehalten werden. Das aus den Düsen ausströmende Kühlmittel wird dadurch von dem Frischbeton umschlossen. So kann der Frischbeton besonders effizient gekühlt werden, weil das Kühlmittel über den Frischbeton verteilt und darin eingeschlossen wird. Der Frischbeton wird daher nicht nur durch Verdampfungsenthalpie gekühlt, sondern auch durch das beim Verdampfen entstehende Gas. Letzteres würde ungenutzt in die Umgebung abgegeben, wenn das Kühlmittel nicht von dem Frischbeton eingeschlossen werden würde. Insbesondere gegenüber einer Kühlung des Frischbetonstroms von außen ergibt dies eine effizientere Kühlung. Entsprechend kommt die Vorrichtung mit einem besonders gering Kühlmittelverbrauch aus.
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Zudem ermöglicht die Vorrichtung eine besonders gleichmäßige Kühlung des Frischbetons. Das hat den Vorteil, dass Frischbeton mit hoher Reproduzierbarkeit gekühlt werden kann. Darüber hinaus kann durch die gleichmäßige Kühlung verhindert werden, dass es zu besonders kalten Stellen des Frischbetons, sogenannten „cold spots“, kommt. Solche cold spots könnten beispielsweise ein Transportfahrzeug beschädigen. So hat beispielsweise Stickstoff einen Siedepunkt von -196 °C. Für derart tiefe Temperaturen sind Transportfahrzeuge für Frischbeton üblicherweise nicht geeignet. Dies hat bisher den Einsatz von kryogenen Stoffen für die Kühlung von Frischbeton erschwert.
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Weiterhin besteht beim Kühlen von Frischbeton mit kryogenen Stoffen grundsätzlich das Problem, dass meist große Mengen dieser Stoffe an die Umgebung abgegeben werden. So kann bei der Kühlung von Frischbeton mit flüssigem Stickstoff eine Stickstoffwolke freigesetzt werden. Stickstoff ist zwar als solcher nicht gesundheitsschädlich. Dennoch können Menschen durch die tiefen Temperaturen von freigesetztem Stickstoff verletzt werden. Auch kann eine Stickstoffwolke die Umgebungsluft soweit verdrängen, dass nicht mehr ausreichend Sauerstoff zum Atmen zur Verfügung steht. Mit der beschriebenen Vorrichtung kann die Freisetzung von verdampftem Kühlmittel verhindert oder jedenfalls soweit reduziert oder zeitlich verteilt werden, dass die beschriebenen Probleme nicht mehr oder nur noch in akzeptablem Ausmaße auftreten. Mit der beschriebenen Vorrichtung ist also eine besonders sichere Kühlung von Frischbeton möglich. Darüber hinaus ist die Kühlung Frischbeton mit der beschriebenen Vorrichtung im Vergleich zu bekannten Verfahren günstig. So ist die beschriebene Vorrichtung in der Anschaffung besonders günstig, insbesondere im Vergleich zu einer Fahrmischerkühlung.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die mindestens eine Speiche zumindest teilweise hohl ausgebildet, so dass das Kühlmittel von einem Kühlmitteleinlass der Vorrichtung durch eine oder mehrere der Speichen zu der Düse strömen kann.
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Die Speichen dienen in dieser Ausführungsform als Leitung(en) für das Kühlmittel. Das erleichtert die Konstruktion, weil neben den Speichen keine gesonderten Leitungen innerhalb des Rahmens benötigt werden. Zudem werden die Speichen durch das Kühlmittel gekühlt, wenn das Kühlmittel die Speichen durchströmt. Der Frischbeton kann dadurch zusätzlich durch Kontakt mit den Oberflächen der Speichen gekühlt werden.
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Dass die Speichen zumindest teilweise hohl ausgebildet sind, bedeutet, dass jedenfalls ein Abschnitt einer der Speichen hohl ausgebildet ist. Es genügt, dass die Speichen nur in den Abschnitten hohl ausgebildet sind, über die das Kühlmittel die Düsen erreichen kann. Es können aber auch eine, mehrere oder alle der Speichen vollständig hohl ausgebildet sein. Insbesondere ist es bevorzugt, dass alle Speichen vollständig hohl ausgebildet sind. Dabei ist bevorzugt, dass die Speichen miteinander verbunden sind. So kann sich das Kühlmittel von dem einen Kühlmitteleinlass durch alle Speichen ausbreiten. Die Düsen sind vorzugsweise als Öffnungen in den Speichen ausgebildet.
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Sofern mehr als eine Düse vorgesehen ist, ist es bevorzugt, dass es für jede der Düsen mindestens einen Strömungspfad gibt, der von dem Kühlmitteleinlass über eine oder mehrere der Speichen zu der jeweiligen Düse führt. Die Strömungspfade können teilweise gemeinsam verlaufen. Zu einer Düse können mehrere Strömungspfade führen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung laufen mehrere der Speichen radial im Zentrum des Rahmens zusammen, wobei mindestens eine der Düsen im Zentrum des Rahmens angeordnet ist.
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In dieser Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Mehrzahl von in dem Rahmen angeordneten Speichen auf. Die Speichen sind vorzugsweise im Zentrum des Rahmens miteinander verbunden. Im Falle von hohl ausgebildeten Speichen ist dies vorzugsweise derart der Fall, dass das Kühlmittel im Zentrum des Rahmens von einer der Speichen in eine oder mehrere der anderen Speichen strömen kann. Über die Verbindung der Speichen im Zentrum des Rahmens kann sich das Kühlmittel daher über die Speichen ausbreiten.
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Vorzugsweise ist genau eine Düse im Zentrum des Rahmens angeordnet. Es ist nicht erforderlich, dass diese Düse einer der Speichen zugeordnet werden kann. Es ist ausreichend, dass die Düsen den Speichen insgesamt zugeordnet werden können. Eine oder mehrere der Düsen können also genau dort angeordnet sein, wo die Speichen zusammentreffen.
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Durch eine im Zentrum des Rahmens angeordnete Düse kann das Kühlmittel mittig in einen Strom des Frischbetons eingeleitet werden. Damit können die beschriebenen Vorteile der Vorrichtung mit dieser Düse in besonderer Weise erzielt werden. Die im Zentrum des Rahmens angeordnete Düse kann als eine zentrale Düse bezeichnet werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung laufen mehrere der Speichen radial im Zentrum des Rahmens zusammen, wobei mindestens eine der Düsen außerhalb des Zentrums des Rahmens angeordnet ist.
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In dieser Ausführungsform ist mindestens eine Düse vorgesehen, die in Abgrenzung von der zuvor beschriebenen zentralen Düse als dezentrale Düse bezeichnet werden kann. Vorzugsweise weist die Vorrichtung mehrere außerhalb des Zentrums des Rahmens angeordnete Düsen zum Austragen eines Kühlmittels in den Frischbeton auf.
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Es ist jede Kombination von einer oder mehreren zentralen Düsen und einer oder mehreren dezentralen Düsen möglich. Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine zentrale Düse und mehrere dezentrale Düsen auf.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung hat die mindestens eine Speiche einen tropfenförmigen Querschnitt.
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Hat die Vorrichtung mehr als eine Speiche, haben die Speichen vorzugsweise jeweils einen tropfenförmigen Querschnitt. Es ist bevorzugt, dass alle Speichen jeweils über ihre gesamte Länge einen tropfenförmigen Querschnitt aufweisen.
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Unter einem tropfenförmigen Querschnitt ist zu verstehen, dass sich der Querschnitt von einer Spitze an der Oberseite ausgehend nach unten verbreitert und schließlich in einen runden Abschnitt übergeht. Die Bezeichnungen „oben“ und „unten“ sind dabei darauf bezogen, dass die beschriebene Vorrichtung von oben nach unten von dem Frischbeton durchströmt wird. Dies ist bevorzugt, weil der Frischbeton dabei durch die Erdanziehung bewegt werden kann. Die Vorrichtung kann aber auch in beliebiger Orientierung verwendet werden, indem der Frischbeton beispielsweise durch eine Pumpe angetrieben wird. Anstelle der Bezeichnung des Querschnitts als „tropfenförmig“ kann der Querschnitt auch dadurch beschrieben werden, dass dieser einen Abschnitt aufweist, der entgegen einer Strömungsrichtung für den Frischbeton spitz zuläuft. Die Ausgestaltung der Speichen in dieser Ausführungsform kann Auflagerungen des Frischbetons auf den Speichen verhindern.
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Als ein weiterer Aspekt der Erfindung wird eine Verwendung der beschriebenen Vorrichtung zum Kühlen von Frischbeton vorgestellt.
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Die beschriebenen Vorteile und Merkmale der Vorrichtung sind auf die Verwendung anwendbar und übertragbar.
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Als ein weiterer Aspekt der Erfindung wird eine Anordnung zum Befüllen eines Transportfahrzeugs mit gekühltem Frischbeton vorgestellt. Die Anordnung weist ein Auslasselement auf, über das der Frischbeton in das Transportfahrzeug gefüllt werden kann. An dem Auslasselement weist die Anordnung eine wie beschrieben ausgebildete Vorrichtung auf.
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Die beschriebenen Vorteile und Merkmale der Vorrichtung sind auf die Anordnung anwendbar und übertragbar, und umgekehrt. Die Vorrichtung ist vorzugsweise für die Anordnung geeignet.
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Die Anordnung weist vorzugsweise eine jeweilige Quelle für alle Bestandteile des Frischbetons auf, beispielsweise ein Silo für Zement, ein Sandlager und einen Wasseranschluss. Weiterhin weist die Anordnung vorzugsweise eine Mischeinrichtung auf, mit der die Bestandteile gemischt werden können, um den Frischbeton zu erhalten. Unmittelbar an die Mischeinrichtung anschließend weist die Anordnung vorzugsweise das Auslasselement auf. Das Auslasselement ist vorzugsweise als ein Auslasstrichter ausgebildet. Alternativ kann es sich bei dem Auslasselement um ein Rohrstück handeln. Das Transportfahrzeug, das nicht Teil der Anordnung ist, kann so unter das Auslasselement gefahren werden, dass der Frischbeton unmittelbar nach dem Mischen der Bestandteile, also unmittelbar nach dem Entstehen des Frischbetons, von dem Auslasselement der Anordnung in einen Einlasstrichter des Transportfahrzeugs geleitet werden kann.
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Die beschriebene Vorrichtung ist an dem Auslasselement vorgesehen. Das bedeutet, dass die Vorrichtung stromauf des Auslasselements an diesem anliegt, stromab des Auslasselements an diesem anliegt oder in das Auslasselement integriert ist. Durch diese Platzierung der Vorrichtung wird der Frischbeton unmittelbar beim Einfüllen in das Transportfahrzeug gekühlt. Die Kühlung kann also im Betonwerk erfolgen. Eine Kühlmittelversorgung auf einer Baustelle ist nicht erforderlich.
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Als ein weiterer Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Kühlen von Frischbeton vorgestellt. Der Frischbeton wird durch eine Vorrichtung geleitet, die einen von dem Frischbeton durchströmbaren Rahmen und mindestens eine in dem Rahmen angeordnete Speiche umfasst. Über die mindestens eine Speiche wird ein Kühlmittel in den Frischbeton eingetragen.
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Die beschriebenen Vorteile und Merkmale der Vorrichtung und der Anordnung sind auf das Verfahren anwendbar und übertragbar, und umgekehrt. Die Vorrichtung und die Anordnung sind vorzugsweise jeweils zum Betrieb gemäß dem Verfahren geeignet. Das Verfahren wird vorzugsweise mit der Anordnung durchgeführt. Das Kühlmittel kann über die Speichen in den Frischbeton eingetragen werden, insbesondere indem das Kühlmittel aus einer oder mehreren Düsen an den Speichen ausgetragen wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist das Kühlmittel Stickstoff, Kohlendioxid oder eine Mischung aus Stickstoff und Kohlendioxid.
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Vorzugsweise ist das Kühlmittel flüssiger Stickstoff, flüssiger Kohlendioxid oder eine Mischung aus flüssigem Stickstoff und flüssigem Kohlendioxid.
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Stickstoff ist leicht erhältlich und vergleichsweise günstig. Zudem ist Stickstoff inert. Stickstoff reagiert daher nicht mit dem Frischbeton. Der Frischbeton wird durch Stickstoff als Kühlmittel also nur gekühlt und darüber hinaus nicht verändert.
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Durch das Kohlendioxid kann der Frischbeton karbonisiert werden. Dadurch kann Kohlendioxid, welches beispielsweise bei einem industriellen Produktionsprozess als Abgas entstanden ist, in dem Frischbeton gebunden werden. Dadurch kann zum Schutz der Umwelt verhindert werden, dass dieses Kohlendioxid in die Atmosphäre gelangt. Das beschriebene Verfahren dient also neben dem Kühlen des Frischbetons auch dem Schutz der Umwelt.
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Zwischen dem Kohlendioxid und dem Frischbeton kann es zu einer chemischen Reaktion kommen. Das Kohlendioxid kann also chemisch in dem Frischbeton gebunden werden. Dabei ist es von Vorteil, dass das Kohlendioxid mit dem beschriebenen Verfahren besonders gleichmäßig in dem Frischbeton verteilt werden kann. So kann die chemische Reaktion zwischen dem Kohlendioxid und dem Frischbeton besonders effizient ablaufen.
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Mit einer Mischung von Stickstoff und Kohlendioxid können die zuvor beschriebenen Vorteile miteinander kombiniert werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kühlmittel Stickstoff, Helium, Neon, Argon, Luft, Sauerstoff und/oder Kohlendioxid.
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Das Kühlmittel kann eine beliebige Mischung eines oder mehrerer der genannten Stoffe, optional auch mit weiteren Stoffen, sein. Je nach Wahl des Kühlmittels können die Vorteile der verschiedenen Stoffe einzeln oder gemeinsam genutzt werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Frischbeton beim Befüllen eines Transportfahrzeugs gekühlt. Vorzugsweise umfasst das Kühlmittel flüssigen Stickstoff, flüssiges Helium, flüssiges Neon, flüssiges Argon, flüssige Luft, flüssigen Sauerstoff und/oder flüssigen Kohlendioxid.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel, auf das die Erfindung jedoch nicht begrenzt ist. Die Figuren und die darin dargestellten Größenverhältnisse sind nur schematisch. Es zeigen:
- 1: eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kühlen von Frischbeton,
- 2: eine Querschnittsansicht eines Teils der Vorrichtung aus 1,
- 3: eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Befüllen eines Transportfahrzeugs mit gekühltem Frischbeton,
- 4: eine Vergrößerung eines Teils von 3.
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1 zeigt Draufsicht auf eine Vorrichtung 1 zum Kühlen von Frischbeton. Die Vorrichtung 1 umfasst einen als Ring ausgebildeten Rahmen 2, der von dem zu kühlenden Frischbeton durchströmbar ist. In der gezeigten Darstellung kann der Frischbeton den Rahmen 2 senkrecht zur Zeichnungsebene durchströmen. Die Vorrichtung 1 weist weiterhin eine Mehrzahl von radial in dem Rahmen 2 angeordneten Speichen 3 auf. In der gezeigten Ausführungsform sind drei Speichen 3 gezeigt. Die Speichen 3 weisen Düsen 4,5 zum Austragen eines Kühlmittels in den Frischbeton auf. Als Kühlmittel kommen insbesondere flüssiger Stickstoff und flüssiger Kohlendioxid in Betracht. Durchströmt der Frischbeton den Rahmen 2, kann das Kühlmittel über die Düsen 4,5 in den Frischbeton ausgetragen werden, so dass der Frischbeton durch das Kühlmittel gekühlt wird.
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Die Vorrichtung 1 weist einen Kühlmitteleinlass 10 auf. Die Speichen 3 sind zumindest teilweise hohl ausgebildet, so dass das Kühlmittel von dem Kühlmitteleinlass 10 durch die Speichen 3 zu den Düsen 4,5 strömen kann. Die Speichen 3 laufen radial im Zentrum 6 des Rahmens 2 zusammen. Eine der Düsen 4 ist im Zentrum 6 des Rahmens 2 angeordnet. Diese Düse 4 wird als zentrale Düse bezeichnet. Die drei übrigen Düsen 5 sind außerhalb des Zentrums 6 des Rahmens 2 angeordnet. In Abgrenzung von der zentralen Düse 4 werden diese Düsen 5 als dezentrale Düsen bezeichnet.
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2 zeigt einen Querschnitt eines Teils der Vorrichtung 1 entlang der Markierung A-A in 1. Gezeigt ist eine der Speichen 3. Zu erkennen ist, dass die Speiche 3 einen tropfenförmigen Querschnitt hat. Auch außerhalb der Markierung A-A hat diese Speiche 3 diesen Querschnitt. Die übrigen Speichen 3 haben ebenfalls diesen Querschnitt. Bestimmungsgemäß strömt der Frischbeton in der Darstellung von 2 von oben nach unten. Durch den tropfenförmigen Querschnitt der Speichen 3 können dabei Auflagerungen des Frischbetons auf den Speichen 3 verhindert werden.
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3 zeigt eine Anordnung 7 zum Befüllen eines Transportfahrzeugs 8 mit gekühltem Frischbeton. Die Anordnung 7 weist ein Silo 11 auf, in dem Zement gelagert werden kann. Weiterhin weist die Anordnung 7 ein Sandlager 13 auf. In einer Mischeinrichtung 14 können der Zement und der Sand zusammen mit Wasser vermischt werden. Über ein als Auslasstrichter ausgebildetes Auslasselement 9 kann der so gebildete Frischbeton in ein Transportfahrzeug 8 gefüllt werden. Der Prozess kann von einem Kontrollhaus 12 gesteuert werden. An dem Auslasselement 9 weist die Anordnung 7 die Vorrichtung 1 aus 1 auf. Dies ist in 4 gezeigt.
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4 ist eine Vergrößerung des in 3 durch einen gepunkteten Kreis markierten Teils der Anordnung 7. Darin ist das Auslasselement 9 der Anordnung 7 mit der Vorrichtung 1 zu erkennen. Unter dem Auslasselement 9 ist ein Einlasstrichter 15 des Transportfahrzeugs 8 gezeigt. Das Transportfahrzeug 8 mit dem Einlasstrichter 15 ist nicht Teil der Anordnung 7. Frischbeton kann von der Anordnung 7 über das Auslasselement 9 an den Einlasstrichter 15 des Transportfahrzeugs 8 abgegeben werden. Dabei durchströmt der Frischbeton die Vorrichtung 1 und kann dadurch gekühlt werden.
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Mit der Vorrichtung 1 kann ein Kühlmittel wie flüssiger Stickstoff oder flüssiges Kohlendioxid in Frischbeton so eingeleitet werden, dass das Kühlmittel von dem Frischbeton umschlossen wird. Dadurch kann der Frischbeton besonders effizient gekühlt werden, ohne dass große Mengen des Kühlmittels an die Umwelt abgegeben werden und ohne dass der Frischbeton stellenweise so kalt wird, dass es zu Schäden beispielsweise eines Transportfahrzeugs 8 kommen kann. Die Vorrichtung 1 kann insbesondere beim Befüllen des Transportfahrzeugs 8 eingesetzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Rahmen
- 3
- Speiche
- 4
- zentrale Düse
- 5
- dezentrale Düse
- 6
- Zentrum
- 7
- Anordnung
- 8
- Transportfahrzeug
- 9
- Auslasselement
- 10
- Kühlmitteleinlass
- 11
- Silo
- 12
- Kontrollhaus
- 13
- Sandlager
- 14
- Mischeinrichtung
- 15
- Einlasstrichter
