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Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Herstellen von Zementleim
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung des im Bauptpatent (Patentanmeldung
K 55 515 VIb/80b, Patent Nr. . . . . . . . .) beschriebenen Verfahrene sum Herstellen
von Zementleim aus Zement und Wasser unter Zufügen von weiteren staubförmigen, feinkörnigen
oder flllssigen Additiven und/oder Zuschlagstoffen in einem Mischgerät, bei dem
rotierende Teile, die mit starren Teilen zusammenarbeiten, nur so schnell angetrieben
werden, daß gerade noch keine durch Kavitation bewirkte Dampfblasenschicht gebildet
wird und wobei unmittelbar an diese Vormischung die Geschwindigkeit der rotierenden
Teile beschleunigt wird.
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Duroh das Verfahren wird erreicht, daß sich In kürzester, auf alle
Fälle unter der Spilseit einer modernen Betonmischmaschine liegenden Zeit eine kolloidale
Mischung ergibt, bei der praktisch Jedes einselne Zement teilchen" mit Wasser intensiv
vermischt wird bzw. Jedes Korn des Zuschlagstoffes von Zementleim umgeben ist.
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Dieser kolloidale Zementleim bzw. Zementmörtel schafft bei der darauffolgenden
Vermengung mit den groben Zuschlagstoffen erst die Voraussetzung dafür, daß ein
praktisch porenfreier Beton ersielt wird bzw. daß die Haufwerkporigkeit des Zuschlagstoffgerüstes
durch diesen Zementleim bzw. Zementmörtel voll ausgefüllt werden kann. Damit ist
aber auch die Grundlage für eine einwandfreie Haftung des Zementleimes bzw. Zementmörtels
an den Zuschlagstoffen gegeben und damit die Möglichkeit zur Herstellung eines wasserdichten,
hoch druckfesten, verhältnismäßig kriech- und schwind armen Betone Dae Verfahren
kann bei sämtlichen bekannten Mischerarten angewendet werden; es sind also sowohl
Trommelmischer als auch Propellermischer oder sonstige Rührwerke einsetzbar0 Um
die Vorteile dieses Verfahrens voll ausnutzen zu können, muß eine als optimal festgelegte
Rezeptur des
Betons während der Betonherstellung obns größere Abweichungen
eingehalten werden können , Dies beding1 daß sämtliche Mischkomponenten ia irgend
einer gleichbleibenden Form abgemessen und mit jeweils gleichem, der Rezeptur entsprechendem
Maß dem Mischbehälter zugegeben werden. Bewährt hat sich hierbei das Wiegen der
festen Mischungsbestandteile, da beim Wiegen die Haufwerksporigkeit,die den Rauminhalt
der schUttfähigen Zuschlagstoffe verändern kann. nicht in Erscheinung tritt. Die
Flüssigkeiten werden in bekannter Weise mittels Flüssigkeitszählern, also nach dem
Flüssigkeits-Raummaß gemessen.
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Bei bekannten Anlagen sind zentral um einen Wiegebehälter der Zement
und die Zuschlagstoffe gelagert. Nacheinander werden die einzelnen Mischungskomponenten
dem Wiegebehälter zugeleitet und dert gewogen. Sind alle Mischungskomponenten im
Wiegebehälter, wird er mittels einer Transporteinrichtung über das Mischgerät geführt
und in diese. entleert Dleeofi bekannte Verfahren ist insbesondere dann mit Vertell
einzusetzen. wenn Wasser, Zement und sämtliche Zuschlagetoffe unmittelbar, also
ohne Zementleim-Vermischung, miteinarder vermischt werden, da hierbei die Anzahl
der Komponenten, bedingt durch die Vielzahl der möglichen Körnungen der Zuschlagstoffe,
schon
verhältnismäßig groß ist. Wird jedoch lediglich Zementleim oder Zementmörtel in
einem Mischgerät hergestellt, so wird außer Wasser nur noch Zement und gegebenenfalls
feinkörniger Zuschlagstoff benötigt.
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Bs iet bereits bekannt, zum Einbringen des Zementen in ein derartiges
Mischgerät einen Wiegebehälter über dem Mischgerät anzuordnen und ihn üblicherweise
über eine Transportschnecke mit einem Zementsilo zu verbinden.
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Der Wiegebehälter ist hierbei ausgangsseitig flexibel und staubdicht
an die Einfüllöffnung des Mischbehälters angeflanscht. Mittels der Transportschnecke
wird der Wiegebehälter gefüllt. wobei im allgeeinen die Wiegevorrichtung den Antrieb
der Transport schnecke bei Er reichen des vorgegebenen Gewichtes ausschaltet. hierauf
wird der Wiegebehälter durch Öffnen einer Verschlußklappe in das Mischgerät entleert.
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In Weiterbildung dieses Gedankens wird nach der Erfindung vorgeschlagen,
daß Bit der Einfüflöffnung des Mischgerätes Wiegebehälter sowohl für Zement als
auch für feinkörnige Zuschlagstoffe flexibel und staubdicht verbunden sind, Durch
eine derartige Anordnung wird die großräumige Zusammenstellung der bekannten Wiegeeinrichtungen
vermieden und eine Möglichkeit aufgezeigt. wie mittels eines Mischgerätes auf einfachste
Weise in
kompakter bauform wahlweise Zementleim oder Ze@entmörtel
nach dem Vormisch-Verfahren hergestellt werden kann.
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Die Wiegebehälter können hierbei über ein Hosenrohr mit der Einfüllöffnung
des Mischgerätes verbunden sein oder auch, nach einem weiteren llerkmal der Erfindung,
über eine, die Wiegebehälter verbindende Traneportschnecke. Hierbei können die Wiegebeiiäfler
nacheinander auf der Transportschnecke angeordnet sein, die in einer Richtung auf
die Einfüllöffnung des Mischgerätes zu fördert, oder beidseitig der Einfüllöffnung
auf der Transp ort schnecke sitzen, wobei zweckmäßigerweise dis Schneckenwindungen
gegenläufig ausgebildet werden, damit nur ein Antrieb benötigt wird. Werden die
Wiege behälter über eine Transportschnecke in den Misohbehälter entleert, so ist
es auch möglich, auf die Verschlußklappen zu verzichten, da die Transportschnecke
im Stillstand den Abfluß des Materials verhindert. Hierbei kann entweder das gleichbleibends
Volumen der Schnecke und damit das in ihr gespeicherte Material bei der Bestimmung
des Gewichtes vorgegeben werden, oder es wird die gesamte Einrichtung, also Mischbehälter
einschließlich Transportschnecke, an die Wiegeeinrichtung angehängt. Werden keine
Verschlußklappen an den Wiegebehäl tern vorgesehen, so empfiehlt es sich, sie beidseitig
der Einfüllöffnung des Mischgerätes anzuordnen, um eine
Verbindung
der üblicherweise feuchten Zuschlagstoffe mit dem Zement zu vermeiden. Da sich Jedoch
immer in einem derartigen Fall eine feuchte Atmosphäre einstellen wird, zonen an
den Wiegebehältern und/oder den Verbindungen zur Einfüllöffnung an sich bekannte
elektrische Vibratoren angebracht werden, die aventuelle Zementbrücken bereits bei
ihrer Bildung zerschlagen und die Funktion der transporteinrichtung damit aicherstellen.
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Es wurde bereits erwähnt, daß es wichtig ist, um die Vorteile des
Verfahren. Toll ausnutzen zu können, daß die einselnen Mischungskomponenten, insbesondere
das Wasser,eindeutig bestimmt werden . Bei der Wasserzugabe ist aber zu beachten,
daß die Zuschlagstoffe in alige meinen feucht sind . Um exakt dosieren zu können,
wurde daher bereits vorgeschlagen, die Zuschlagstoffe zu trocknen, damit das im
allgemeinen darin enthaltene Wasser nicht zu Verfälschungen der Rezeptur des Zement
leimes/Zementmörtels bzw. Betons führen kann. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung
ist selbstverstandlich ein Trocknen der Zuschlagstoffe auch möglich und äusserst
vorteilhft ; es kann Jedoch auch in erfindungsgemäßer Weise eo vorgegangen werden,
daß im Zuschlagstoff-Wiegebehälter eine, vorzugsweise elektronisch
arbeitende,
Feuchte-Meßvorrichtung angeordnet ist und daß die Feuchte-Meßvorrichtung über an
sich bekannte Regelglieder die Wasserzufuhr zum Mischbehälter regelt. Dadurch wird
automatisch und exakt, abhängig von der Feuchtigkeit der Zuschlagstoffe, die Wasserzugabe
dosiert.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt.
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Ein Mischgerät 101 ist auf einem fahrbaren Rahmen 102 mit seiner Steuerung
103 aufgebaut. In den Mischbehäl ter 4 des Mischgerätes 101 mündet eine Wasserzuleitung
83. In die Wasserzuleitung 83 ist eine Wasseruhr 104 eingebaut. Über der Einfüllöffnung
105 des Mischbehälters 4 ist eine horizontal liegende Transportschnecke 106 angebracht
und mit ihr über ein Zwischenstück verbunden. Auf dem Mischbehäl@er 4 iet außerdem
noch eine Schwenkvorrichtung 108 für einen den Mischbehälter abschließenden Deckel
vorgesehen.
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Die Transportschnecke 106 wird angetrieber von einem Elektromotor
109 über ein Vorgelege 110. Über der Transportschnecke 106 sind zwei Wiegebehälter
111 für Zement und 112 für feinkörnigen Zuschlagstoff, beispielsweise
Kiessand
oder feinkörnigen Splitt, vorgesehen und mit einem flexiblen Zwischenstück 113,
t14 mit der Transportschnecke 106 verbunden. Ebenfalls titer flexible Zwischenstücke
115, 116 sind die Wiegebehälter 111 und 112 an, das Material vom Lagerplatz bzw.
vom Silo in die Wiege@ehälter 111, 112 transportierende Schnecken 117, 118 angeflanscht.
Ausgangsseitig sind die Wiegebehälter mit Verschlußklappen 119, 120 versehen. An
den Verschlußklappen sind Handhebel 121, 122 dargestellt; selbstverständlich können
die Verschlußklappen 119, 120 auch mittels Servoantrieb, beispielsweise mittels
Elektromagneten, betätigt werden.
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Die Wiegebehälter 111, 112 sind mit Wiegeeinrichtungen 123 für Zement
und 124 fur Zuschlagstoffe über Gelenke 125, 126 verbunden. Die Wiegeeinrichtungen
123, 124 sind der Deutlichkeit halber an Säulen 127, 128 angebracht, dargestellt.
Selbstverständlich besteht durchaus die Möglichkeit, die Wiegeeinrichtungen auch
auf dem fahrbaren Rahmen 102 abzustützen.
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Zum Herstellen eines Zementleimes bzw. Zementmörtels nach dem Verfahren
des Hauptpatentes werden entweder manuell oder mittels einer Automatik die Transportschnecken
117 und 118 sngetrieben und hierbei die
Wiegebehälter 111 mit Zement
und 112 mit Zuschlagstoff gefüllt. Die Füllung wird zweckmäßigerweise automatisch
durch die Wiegeeinrichtungen 123 bzw. 124 bei Erreichen des vorbestimmten Gewichtes
unterbrochen.
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Gleichzeitig kLs die aber der Einfüllöffnung 105 angebrachte horizontal
liegende Transportschnecke 106 mittels des Elektrometors 109 über das Vorgelege
110 angetrieben und die Verschlußklappen 119 und 120 der Wiegebehälter 111 und 112
geöffnet werden, Selbstverständlich ist es auch möglich, lediglich die Verschlußklappe
119 des Wiegebehälters 111 zu öffnen, so zuerst den Zement in den Mischbehälter
4 einzuleiten und erst nach dessen VsrnsaePng den Zuschlagstoff aus dem Wiegebehälter
112 durch Öffnen der Verschlußklappe 120 zuzugeben. Zuvor wurde über die Wasserleitung
83, dosiert durch die Wasseruhr 104, Wasser in den Mischbehälter 4 eingeleitet und
der Antrieb des Mischgerätes durch die Steuerung 103 oder eine entsprechende Automatik
eingeschaltet. nach einer Vermischung der drei Komponenten, wobei durchaus dem Anmachwasser
noch Chemikalien, also flüssige Additive beigegeben werden können, wird die Mischung
über den Auslaßstutzen 107 entleert@ Während des Mischvorganges im Mischgerät 101
kann ßalbstw verständlich bereits wieder die Füllung der Wiegebshälter 111, 112
mittels der Transportechnecken 117, 118 vorgenommen werden, ao daß ein ununterbrochener
chargenweiser Betrieb möglich ist,