DE202004001896U1 - Concrete feed pipe consists of pressure-resistant outer casing and wear-resistant inner lining, whereby matrix as wear lining of mineral or metallic material and binder is provided as wear-resistant inner lining - Google Patents

Concrete feed pipe consists of pressure-resistant outer casing and wear-resistant inner lining, whereby matrix as wear lining of mineral or metallic material and binder is provided as wear-resistant inner lining Download PDF

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Abstract

The concrete feed pipe consists of a pressure-resistant outer casing and a wear-resistant inner lining. A matrix as a wear lining of mineral or metallic material and a binder is provided as the wear-resistant inner lining. The mineral material may be silica sand, barite or silicate. The metal material may be steel or gray cast iron in the form of powder or granulate with the same or different grain size. The binder may be cement and/or synthetic resin. A reinforcing of textile and/or carbon fibers and/or metal fibers is provided in the matrix.

Description

Nach dem Stand der Technik sind verschiedene Arten von Betonförderrohren bekannt, die sich im wesentlichen durch das eingesetzte Material unterscheiden. Neben elastischen schlauchartigen Rohren, z.B. aus Gummi ( US 3,918,749 ) sind verschiedene unelastische Betonförderrohre, meist aus Stahl, bekannt. Da die Betonförderrohre beim Durchfluss von fließfähigen Beton einem starken Verschleiß ausgesetzt sind, wird bereits seit langem die innere Oberfläche der Stahlrohre gehärtet. Die Wärme des Härteprozesses erfordert parallel die Anwendung spezifischer Lösungen für die Kupplungen zum Kombinieren mehrerer Betonförderrohre, damit die Gefügestruktur der gehärteten Oberfläche nicht wieder umformiert und damit weich werden.Various types of concrete delivery pipes are known from the prior art, which differ essentially in the material used. In addition to elastic tube-like pipes, e.g. made of rubber ( US 3,918,749 ) various inelastic concrete delivery pipes, mostly made of steel, are known. Since the concrete delivery pipes are exposed to heavy wear when flowing through flowable concrete, the inner surface of the steel pipes has been hardened for a long time. The heat of the hardening process also requires the use of specific solutions for the couplings to combine several concrete delivery pipes, so that the structure of the hardened surface does not reform and thus become soft.

Die DE 195 22 540 C2 gibt eine Rohreinheit in einer Betonförderleitung an. Dabei wird ein Futtereinsatz aus einem gehärteten, hochfesten Material angegeben, der durch Kleben in die besonders beanspruchten Kupplungselemente eingebracht ist. Der Futtereinsatz besteht aus einer Eisenlegierung, die im wesentlichen aus Chrom, einem geringen Anteil Kohlenstoff und aus Spuren von Nickel, Molybdän, Silizium und dem Rest Eisen besteht.The DE 195 22 540 C2 specifies a pipe unit in a concrete delivery line. A feed insert made of a hardened, high-strength material is specified, which is inserted into the particularly stressed coupling elements by gluing. The feed insert consists of an iron alloy, which essentially consists of chromium, a small amount of carbon and traces of nickel, molybdenum, silicon and the rest of iron.

Die JP 2000016586 A gibt ein Betonförderrohr an, bei dem zur Verminderung der Reibung zwischen dem Beton und der Wandung die Innenfläche des Betonförderrohres mit Teflon, Polypropylen o.ä. ausgekleidet ist.The JP 2000016586 A specifies a concrete delivery pipe in which to reduce the friction between the concrete and the wall, the inner surface of the concrete delivery pipe with Teflon, polypropylene or the like. is lined.

Nachteilig an den bekannten Lösungen sind die hohen Kosten und die geringe Lebensdauer der Betonförderrohre. Nach einem maximal vorgebebenen Verschleißgrad sind die Betonförderrohre unbrauchbar und müssen durch neue Betonförderrohre ersetzt werden.The disadvantage of the known solutions are high costs and the short service life of the concrete delivery pipes. The concrete delivery pipes are based on a maximum specified degree of wear unusable and must replaced by new concrete delivery pipes become.

Der Erfindung liegt damit als Aufgabe zugrunde, ein Betonförderrohr anzugeben, welches mit relativ geringem technischen und wirtschaftlichen Aufwand herstellbar ist.The invention is therefore an object based on a concrete delivery pipe specify which with relatively little technical and economic effort can be produced.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung, einschließlich der Zeichnung, näher dargestellt.The invention solves the problem by the claim 1 specified characteristics. Advantageous developments of the invention are in the subclaims and are given below along with the description of the preferred execution of the invention, including the drawing, closer shown.

Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die bekannten verschleißhemmenden Beschichtungen der Innenflächen der Betonförderrohre durch eine Verschleißschicht ersetzt oder ergänzt wird. Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass die lösungsgemäße Verschleißschicht beliebig oft erneuert oder aufgearbeitet werden kann.The essence of the invention is that the well-known wear-resistant Coatings on the inner surfaces of the concrete delivery pipes through a wear layer replaced or supplemented becomes. It is particularly important that the wear layer according to the solution can be renewed or refurbished as often as required.

Das lösungsgemäße Betonförderrohr besteht aus einem als solches bekanntes druckfestes Mantelrohr, welches als verschleißhemmende Innenbeschichtung eine verschleißfeste Matrix aus einem mineralischen oder metallischen Material und einem Binder aufweist.The concrete delivery pipe according to the solution consists of a known as such pressure-resistant jacket tube, which as a wear-resistant Internal coating a wear-resistant matrix made of a mineral or metallic material and a binder.

Als mineralisches Material können im wesentlichen Quarzsand, Baryt oder Silicat eingesetzt werden und als metallisches Material kann in vorteilhafter Weise Stahl oder Grauguss in der Form von Pulver oder Granulat mit gleicher oder unterschiedlicher Korngröße eingesetzt werden.As a mineral material in essential quartz sand, barite or silicate are used and Steel or. can advantageously be used as the metallic material Gray cast iron in the form of powder or granulate with the same or different grain size used become.

Als Binder können Zement und/oder ein Kunstharz eingesetzt werden, wobei der Kunstharz-Binder ein Ein- und/oder Zweikomponenten-Binder sein kann.Cement and / or a synthetic resin can be used as a binder are used, the synthetic resin binder being an input and / or Can be a two-component binder.

Derartige lösungsgemäße Innenbeschichtungen von Betonförderrohren sind technisch einfach sowie kostengünstig herstellbar und weisen eine überraschend hohe Standfestigkeit auf.Such interior coatings according to the solution of Concrete delivery pipes are technically simple and inexpensive to manufacture and display a surprising high stability.

Die Matrix wird in der Praxis in fließfähiger Form in das Mantelrohr eingebracht, wobei das Mantelrohr vor und/oder während des Einbringens der Matrix um seine Längsachse gedreht wird. In der Folge wird die Matrix durch Zentrifugalkraft an die innere Wandung des Mantelrohres geschleudert. Dieser Verfahrensabschnitt wird dann so lange aufrechterhalten, bis die Matrix mindestens teilweise ausgehärtet ist, d.h. bis sie auch im Ruhezustand stabil an der Innenwandung haften bleibt.The matrix is used in practice flowable form introduced into the jacket tube, the jacket tube before and / or while the introduction of the matrix is rotated about its longitudinal axis. In the The matrix is applied to the inner wall by centrifugal force flung the jacket tube. This stage of the process will then maintained until the matrix is at least partially cured, i.e. until they adhere stably to the inner wall even in the idle state remains.

Das endgültige Aushärten erfolgt entsprechend der Eigenschaften der konkret eingesetzten Matrix. Oft kann die Zeit zum Aushärten mittels Wärmezufuhr stark verkürzt werden. Die Wärmezufuhr kann beispielsweise durch Vorerwärmung und/oder Aufheizung des Mantelrohres und/oder Hindurchleitung von Warmluft oder Heißdampf durch den Innenraum des Mantelrohres während und/oder nach der Ausbildung der Matrixschicht erfolgen.The final curing takes place according to the Properties of the concrete matrix used. Often time can for curing by means of heat supply greatly shortened become. The heat supply can for example by preheating and / or heating the jacket tube and / or passing through Warm air or hot steam through the interior of the casing tube during and / or after training the matrix layer.

Das Betonförderrohr kann in vorteilhafter Weise variiert werden. So kann in die Matrix durch Einmischen von Textil- und/oder metallischen und/oder Kohlenstoff-Fasern armiert sein. Damit kann einerseits ein Platzen oder Reißen der gesamten Innenbeschichtung bei der Nutzung der Betonförderrohre verhindert werden und andererseits kann die Standzeit verlängert werden.The concrete delivery pipe can advantageously can be varied. So can in the matrix by mixing textile and / or metallic and / or Carbon fibers are reinforced. On the one hand, this can cause a burst or tearing of the entire inner coating when using the concrete delivery pipes can be prevented and on the other hand the service life can be extended.

Die verschleißhemmende Innenbeschichtung kann auch mehrlagig mit gleicher oder unterschiedlicher Matrix ausgebildet sein. Insbesondere mit einer mehrlagigen Schichtstruktur und unterschiedlicher Matrix, z.B. indem die erste Schicht elastischer und die letzte Schicht spezifisch hart und glatt aufgebaut wird, kann die Standzeit wesentlich verlängert werden.The wear-resistant inner coating can also be multi-layered with the same or different matrix his. In particular with a multi-layer structure and different Matrix, e.g. by making the first layer more elastic and the last Layer is built up hard and smooth, the service life significantly extended become.

Üblicherweise wird als Mantelrohr ein Stahlrohr verwendet, wobei dieses Stahlrohr auch ein gebrauchtes oder verschlissenes Betonförderrohr nach dem Stand der Technik sein kann. Das Mantelrohr kann auch aus einem Kunststoff oder einem Kohlenstofffaser-Verbundmaterial bestehen.Usually a steel tube is used as the casing tube, this steel tube also a used or worn concrete conveyor pipe according to the state of the Technology can be. The jacket tube can also be made of a plastic or a carbon fiber composite material.

Die Erfindung wird nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is set out below two embodiments explained in more detail.

Ausführungsbeispiel Iembodiment I

Gebrauchte und verschlissene Betonförderrohre, die in der Praxis in großer Zahl vorhanden sind, sollen durch eine erfindungsgemäße Versehleißsehicht der Wiederverwendung zugeführt werden. Als wesentliche Voraussetzung werden nur solche Betonförderrohre ausgewählt, die trotz Verschleiß noch eine ausreichende Druckfestigkeit aufweisen.Used and worn concrete delivery pipes, which in practice in large Number are available, should be missed by an inventive mistake recycled become. Only such concrete delivery pipes are an essential requirement selected, despite wear and tear have sufficient compressive strength.

Das lösungsgemäße Betonförderrohr kann wie folgt hergestellt werden. Als Mantelrohr wird ein gebrauchtes Betonförderrohr nach dem Stand der Technik in eine Dreheinrichtung eingespannt, so dass die Längsachse des Mantelrohres horizontal ausgerichtet ist. Das Mantelrohr wird beidseitig mindestens im Randbereich mit Platten verschlossen, derart dass die eingebrachte Matrix nicht aus dem Mantelrohr austreten kann. Mindestens eine der Verschlussplatten weist eine Öffnung zum Einbringen der Matrix auf.The concrete delivery pipe according to the solution can be produced as follows become. A used concrete delivery pipe is used as the casing pipe clamped in a rotating device according to the prior art, so the longitudinal axis the jacket tube is aligned horizontally. The casing tube is closed on both sides at least in the edge area with plates, such that the introduced matrix does not emerge from the casing tube can. At least one of the closure plates has an opening for Introduce the matrix on.

Im Ausführungsbeispiel wird eine Matrix aus Zement, Quarzsand mit einer Körnung von 1 mm und Wasser eingesetzt, dem als Armierung Stahlfasern mit einer Länge von 10 mm sowie ein chemischer Schnellhärter zugesetzt sind. Die Abbindezeit bis die Beschichtung selbsttragend ist, d.h. dass sie stabil im Mantelrohr abgelagert ist, wird so eingestellt, dass die eingebrachte Matrix nur 2 Minuten rotiert werden muss.In the exemplary embodiment, a matrix made of cement, quartz sand with a grain size of 1 mm and water, steel fibers with a length of 10 mm as well as a chemical quick hardener were added as reinforcement are. The setting time until the coating is self-supporting, i.e. that it is stably deposited in the casing tube is set so that the inserted matrix only has to be rotated for 2 minutes.

Vor dem Einbringen der Matrix wird das Mantelrohr mittels einer linearen Gasbrenner-Einrichtung auf ca. 70° Celsius aufgeheizt, wobei diese Aufheizung innerhalb oder außerhalb der Dreheinrichtung erfolgen kann.Before inserting the matrix the jacket pipe by means of a linear gas burner device approx. 70 ° Celsius heated, this heating inside or outside the rotating device can take place.

Zum Einbringen der Matrix wird das Mantelrohr in der Dreheinrichtung in Rotation versetzt und ein abgemessenes Volumen der Matrix wird durch die Öffnung in einer Verschlussplatte in das Innere des Mantelrohres eingebracht. Durch die Zentrifugalkraft wird die Matrix sofort gleichmäßig an die Innenfläche des Mantelrohres gesehleudert. Das Volumen der Matrix ist so abgestimmt, dass die Innenbeschichtung mit einer Schichtdicke von ca. 10 mm aufgebaut wird.For the introduction of the matrix that is The casing tube is rotated in the rotating device and a measured one Volume of the matrix is through the opening in a closure plate introduced into the inside of the casing tube. By centrifugal force the matrix is immediately evenly attached to the Inner surface of the cladding tube. The volume of the matrix is matched that the inner coating with a layer thickness of about 10 mm is built up.

Parallel und/oder nach dem Einbringen der Matrix und bis zum Ende der ersten Phase der Aushärtung von ca. 2 Minuten wird durch den Innenraum zusätzlich ein Heißdampf geleitet.In parallel and / or after insertion the matrix and by the end of the first phase of curing About 2 minutes, an additional superheated steam is passed through the interior.

Nach dem Entfernen des Betonförderrohres aus der Dreheinrichtung folgt eine Phase der endgültigen Aushärtung der Matrixschicht. Dazu werden die Betonförderrohre in einer Kammer gelagert, in der eine Temperatur von ca. 30° Celsius aufrecht erhalten wird.After removing the concrete delivery pipe the rotating device is followed by a phase of final curing of the matrix layer. To become the concrete delivery pipes stored in a chamber in which a temperature of approx. 30 ° Celsius is maintained.

Ausführungsbeispiel IIembodiment II

Ein Betonförderrohr soll ein neues Mantelrohr aus einem Kohlenstofffaser-Verbundmaterial aufweisen, in dem eine lösungsgemäße Verschleißschicht vorhanden ist. Die Verschleißschicht soll dabei aus zwei Einzelschichten bestehen.A concrete delivery pipe is said to be a new casing pipe made of a carbon fiber composite material in which a wear layer according to the solution is available. The wear layer should consist of two individual layers.

Die erste Schicht wird in einer Dicke von ca. 4 mm aus einer Matrix aufgebaut, die aus je 1/3 Zement, Stahlpulver mit einer Körnung von 0,5 mm und einem Zweikomponenten-Kunstharzbinder besteht, der Kohlenstofffasern als Armierung zugesetzt sind.The first layer is in a thickness of approx. 4 mm made up of a matrix consisting of 1/3 cement, Steel powder with a grain of 0.5 mm and a two-component synthetic resin binder, the carbon fibers are added as reinforcement.

Die zweite Schicht soll ca. 6 mm dick sein und besteht aus ca. 1/5 Zement, 2/5 Baryt-Granulat mit einer Körnung von 1 mm und 2/5 Grauguss-Granulat mit einer Körnung von 2 mm und Wasser.The second layer should be about 6 mm be thick and consists of approx. 1/5 cement, 2/5 barite granules with a grit of 1 mm and 2/5 cast iron granules with a grain size of 2 mm and water.

In Analogie zum Ausführungsbeispiel I wird das Mantelrohr in eine Dreheinrichtung eingebracht und beidseitig in beschriebener Weise verschlossen. Während der Drehung des Mantelrohres wird die erste Matrix eingebracht, wobei die zweite Komponente des Zweikomponenten-Kunstharzbinders erst unmittelbar vor dem Einbringen der Matrix zugemischt wird. Die Phase der ersten erforderlichen Aushärtung der ersten Matrixschicht dauert ca. 2 Minuten.In analogy to the embodiment I the jacket tube is inserted into a rotating device and on both sides closed in the manner described. During the rotation of the casing tube the first matrix is introduced, the second component of the Two-component synthetic resin binder only immediately before insertion is added to the matrix. The phase of the first required Curing the first matrix layer takes about 2 minutes.

Danach wird unter Beibehaltung der Rotation des Mantelrohres die zweite Matrix eingebracht und parallel Warmluft mit einer Eingangstemperatur von ca. 80° Celsius durch den Innenraum des Betonförderrohres geleitet.After that, keeping the Rotation of the casing tube introduced the second matrix and parallel Warm air with an inlet temperature of approx. 80 ° Celsius through the interior of the concrete delivery pipe directed.

Nach einer weiteren Phase zur erforderlichen ersten Aushärtung der zweiten Matrixschicht wird das Betonförderrohr zur endgültigen Aushärtung in eine Wärmekammer gebracht.After another phase to the required first curing In the second matrix layer, the concrete delivery pipe is finally hardened in a heat chamber brought.

Das beschriebene Betonförderrohr ist für besonders hohe Beanspruchungen auch unter der Wirkung von Vibration geeignet.The concrete delivery pipe described is for particularly high loads even under the effect of vibration suitable.

Nach einem bestimmten Grad des Verschleißes der zweiten Matrixschicht und bei im wesentlichen voll wirksamer ersten Matrixschicht kann das Betonförderrohr durch Einbringen einer neuen zweiten Matrixschicht wieder aufbereitet werden.After a certain degree of wear and tear second matrix layer and at essentially fully effective first The concrete delivery pipe can have a matrix layer reprocessed by introducing a new second matrix layer become.

Wenn es erforderlich ist, die gesamte Verschleißschicht zu erneuern, wird das Betonförderrohr in eine Vibrationseinrichtung eingespannt und die restliche Verschleißschutzschicht wird als Ganzes zerstört und entfernt.If necessary, the whole wearing course to renew, the concrete delivery pipe is in a vibration device clamped and the remaining wear protection layer is destroyed as a whole and removed.

Claims (7)

Betonförderrohr aus einem druckfesten Mantelrohr und einer verschleißhemmenden Innenbeschichtung, dadurch gekennzeichnet, dass als verschleißhemmende Innenbeschichtung eine Matrix als Verschleißschicht aus einem mineralischen oder metallischen Material und einem Binder vorhanden ist.Concrete delivery pipe made of a pressure-resistant casing pipe and a wear-resistant inner coating, characterized in that a matrix as a wear layer made of a mineral or metallic material and a binder is present as the wear-resistant inner coating. Betonförderrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix als mineralisches Material Quarzsand, Baryt oder Silicat aufweist.Concrete conveyor pipe according to claim 1, characterized in that the matrix as a mineral Material includes quartz sand, barite or silicate. Betonförderrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix als metallisches Material Stahl oder Grauguss in der Form von Pulver oder Granulat mit gleicher oder unterschiedlicher Korngröße aufweist.Concrete delivery pipe according to claim 1, characterized in that the matrix as a metallic mate rial steel or cast iron in the form of powder or granules with the same or different grain size. Betonförderrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix als Binder Zement und/oder ein Kunstharz aufweist.Concrete conveyor pipe according to claim 1, characterized in that the matrix as a binder Has cement and / or a synthetic resin. Betonförderrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Matrix eine Armierung aus Textil- und/oder Kohlenstofffasern und/oder metallischen Fasern vorhanden ist.Concrete conveyor pipe according to one of the claims 1 to 4, characterized in that a reinforcement in the matrix from textile and / or carbon fibers and / or metallic fibers is available. Betonförderrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißschicht mehrlagig mit gleicher oder unterschiedlicher Matrix aufgebaut ist.Concrete conveyor pipe according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the wear layer is constructed in multiple layers with the same or different matrix. Betonförderrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr aus einem Kunststoff oder Kohlenstofffaser-Verbundmaterial besteht.Concrete conveyor pipe according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the jacket tube made of a plastic or carbon fiber composite material.
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