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11Anlage zur Herstellung und Verarbeitung von Naßbeton durch eine
Betonspritzmaschinen Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung und Verarbeitung
von Naßbeton durch eine Betonspritzmaschine, welche in einem Gehäuse ein Rührwerk
aufweist, dem der in einem Mischer hergestellte Naßbeton aufgegeben wird und aus
dem der in eine ebenfalls in die Betonspritzmaschine eingebaute Zuteilschnecke und
in eine dieser nachgeschaltete Mischdüse zur Einführung von Druckluft in einen mit
dem Beton beschickten Pörderschlauch gelangt.
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Derartige Anlagen werden im Untertagebergbau in der Regel zur Herstellung
eines neuartigen Streckenausbaus benutzt, der aus armiertem Beton bestehen kann.
Der Beton wird bei diesem Streckenausbau zumeist ohne Schalung eingebracht. Daher
muß der Beton bestimmte Eigenschaften besitzen, welche unter anderem in einer bestimmten
Klebe- bzw. Haftfähigkeit bestehen. Das erfordert zunächst einen Beton mit einem
kleinen Wasser/Zement-Faktor, der in der RegeL auch durch das Ausbreitmaß des Betons
gekennzeichnet
ist. Hierdurch wird u.a. das Bestreben des Betons von den Streckenstößen bzw. der
Armierung abzulaufen bzw. zurückzuprallen, auf ein Mindestmaß heruntergesetzt. Zudem
bringt ein wasserreiches Betongemisch mindere Qualitäten. Zur Erreichung der gewünschten
Betoneigenschaften werden im Bedarfsfall dem Mischer entsprechende Zusätze zugegeben.
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Bisher kann der Beton mit vergleichbaren Maschinen trocken gefördert
werden. Erst am Austritt aus einer Leitung vor Ort wird er mit Wasser befeuchtet.
Daraus ergeben sich zwar weniger Probleme bei der Betonförderung, aber die Erzielung
und Einhaltung der geforderten Betoneigenschaften ist Jedoch praktisch nicht möglich.
Das beruht zu einem wesentlichen Teil darauf, daß der Zusatz des Wassers von einer
Arbeitskraft nach Augenschein geregelt und dadurch zwangsläufig unvollkommen wird.
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Wesentlich zweckmäßiger ist daher die Förderung von Naßbeton, weil
in diesem Balle nur fertiger Beton verarbeitet wird und die Bedienungsmannschaft
keine Möglichkeit hat, die Betoneigenschaften zu manipulieren. Der Beton wird nämlich
dann in einem Mischer hergestellt, bei dem -eine genaue dosierte Aufgabe der Zuschläge,
des Wassers, des Bindemittels und etwaiger Zusatzmittel- und -stoffe zur Beeinflussung
der Haftfähigkeit,der Elastizitrat, der Plastizität sowie anderer Betoneigenschaften
leicht zu bewerkstelligen und durchzuhalten sind.
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Die Verarbeitung des Naßbetons erfolgt mit einer bekannten Betonspritzmaschine
nach dem unter dem Namen König-Compernass bekannten System. Bei diesem wird dem
eingebauten Misch- und RUhrwik eine bestimmte Betonmenge aufgegeben und mit Hilfe
dieser Vorrichtung im betriebsbereiten Zustand erhalten, bis sie vollständig verbraucht
ist. Die Zuteilschnecke und die ihr nachgeschaltete Mischdüse dienen zur kontinuierlichen
Beschikkung eines Blasschiauches, in dem der Beton mit Hilfe von Druckluft gefördert
und mit dem er vor Ort verteilt und verarbeitet
wird. Die Maschine
muß während ihres Betriebes geschlossen bleiben, um ein ungewolltes Austreten der
Blasluft durch das Rührwerk zu verhindern. Deshalb ist das Einbringen von Naß- oder
Trockenbeton in das Misch- oder Rührwerk der Maschine während des Spritzbetriebes
unmöglich. Dadurch wird ein diskontinuierlicher Betrieb erzwungen, der ersichtlich
nachteilig ist.
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Es sind allerdings Anlagen zur Verarbeitung von Naßbeton nach dem
System König-Oompernass bekannt, die mit zwei verschließbaren,senkrecht stehenden
Kesseln arbeiten, welche über eine Blasweiche an eine Betonförderleitung angeschlossen
sind.
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Diese Maschinen kennen nur bereits fertigen Naßbeton verarbeiten,
nicht aber selbst herstellen, weil sie nicht als Mischer gebaut sind. Diese diskontinuierlich
mit fertigem Naßbeton beaufschlagten Kessel werden über Ventile wechselseitig zu-
und abgeschaltet. Bei hinreichender Größe der Kessel ist dann ein kontinuierlicher
Blasbetrieb möglich. Allerdings sind Ventile und Weichen häufig die Ursache schwerer
Betriebsstörungen, die aber wegen der besonderen Verhältnisse im Übertagebetrieb
beim Einbringen von Streckenausbau nicht zugelassen werden können.
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Außerdem erfordern senkrecht stehende Kessel hinreichender Grösse
eine große Bauhöhe, die wegen der beengten Untertageverhältnisse nicht zur Verfügung
steht. Für die notwendige Kombination von Mischer und Spritzmaschine eignen sich
unter Tage oder in niedrigen Räumen nur Maschinen gestreckter Bauweise.
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Daher bezweckt die Erfindung, die bekannte Anlage zur Herstellung
und Verarbeitung von Naßbeton durch die für den Untertagebetrieb notwendige Betonspritzmaschine
mit den oben gekennzeichneten Hauptmerkmalen so auszubilden, daß sie kontinuierlich
arbeiten kann und löst dabei die Aufgabe, die zur Förderung des Naßbetons durch
d&iSchlauch benutzte Druckluft daran zu hindern, sich bei der fortlaufenden
Aufgabe des Naßbetons in das Rührwerk der Spritzmasclline einen anderen Weg nach
außen zu suchen.
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Erfindungsgemäß wird dazu vorgeschlagen, daß zur Zuftihrung des Naßbetons
und zu dessen Einbringung in das Rührwerk eine Förderschnecke vorgesehen und mit
ihrem Gehäuse dioht mit dem im Kbrigen während des Betriebes der Betonspritzmaschine
nach außen abgeschlossen gehaltenen Rührwerksgehäuse verbunden ist und daß der von
der Pörderschneoke und deren Gehäuse gebildete Zwiechenförderer unter Abdichtung
nach außen an den Mischer angeschlossen ist.
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Es hat sich herausgestellt, daß die Zuteilung der bisherigen chargenweisen
Betonaufgabe in die Spritzmasohine zu Gunsten einer kontinuierlichen Aufgabe des
vom Mischer herzustellenden Naßbetons mit dem als Förderschnecke ausgebildeten Fördermittel
die Förderprobleme des Betons und das Problem der Abdichtung des Spritzmaschinengehäuses
nach außen während des Blasbetriebes gleichzeitig zu lösen sind.
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Während nUmlich bei einer diskontinuierlichen Förderung des Naßbetons
dieser aufgrund seiner besonderen Qualitätseigenschaften zum Kleben und vorzeitigem
Absetzen in irgend einem Fördermittel neigt, findet eine solche Beeinflussung der
Mischungsverhältnisse im Beton in einem Schneckenförderer nicht statt. Außerdem
hat ein solcher Förderer den Vorteil des Idealquerschnittes für alle aus Gründen
der Druckfestigkeit tunlichst mit runden Querschnitten zu versehenden Gehäuseteile.
Die Förderung des Betons mit einer Schnecke fUhrt ferner zur ausreichenden Abdichtung
selbst bei den relativ hohen, in den Spritzmaschinen angewendeten Blasluftdrücken.
Sie hat zudem den Vorteil, daß die Pörderung ohne die bei offenen Fördermitteln
unvermeidliche starke Staubbelastung und ohne Verlust von Peinstoffen erfolgt.
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Es ist allerdings zweckmäßig, die Förderleistung des Zwischenförderers
mit einer gegenüber der Zuteilungsschnecke der Betonspritzmaschine vergrößerten
Drehzahl und/oder einem vergrößerten
Durchmesser festzulegen. Dadurch
wird der Betonspritzmaschine ständig Naßbeton in der erforderlichen Menge zugeführt.
in diesem Zusammenhang hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Förderleistung des
Zwischenförderers etwa doppelt so groß wie die der Zuteilschnecke zu wählen.
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Der Mischer kann gemäß der Erfindung seinerseits mit einem Schneckenförderer
beschickt werden, dessen Gehäuse endseitig abdichtend mit dem Mischergehäuse verbunden
und anfgabeseitig an ein Schiebergehäuse angeschlossen ist, welches den Anachluß
an einen Trockenbeton aufnehmenden Behälter darstellt. Dabei hat der Schneckenförderer
Vorzüge, weil er in sich geschlossen iet.
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Die Beschickung mit der Trockenmasse erfolgt ohne die bei offenen
Bördermitteln anzutreffende starke Staubbelästigung und ohne Verluste der Feinstoffe,
weil der trockene Staub durch die häufig unter Tage vorkommenden hohen Windgeschwindigkeiten
nicht weggeblasen werden kann.
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Es wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung zur Dosierung und
Einbringung von Zusatzmitteln in den Mischer ein Automat vorgesehen, dessen Gehäuse
über einen Schlauch und/oder eine Rohrleitung mit dem Mischer nach außen abdichtend
verbunden ist, so ergibt sich außerdem eine weitgehende selbständige Arbeitsweise
der Anlage, bei der die Bedienungsmannschaft nur noch die verschiedenen Kontrollgeräte
zu beobachten hat, aber keinen schädlichen Einfluß auf die Betonbereitung nehmen
kann. Der Automat benötigt zu diesem Zweck QnBchlUsße für Wasser und Luit und gegebenenfalls
für die Zusatzmittel.
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Eine noch weitgehende Automatisierung der Anlage ist möglich, wenn
das Austrittsende des Förderahlauches mit einer Spritzkanone eines Monitore geführt
wird. Dann ist es lediglich erfor derlich, daß die Bedienungsmannschaft den zur
Bohrung des Spritzschlauches vorgesehenen Monitor bedient und fernsteuert.
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Der Monitor dient dabei zur Vorbereitung der Stöße für das Aufspritzen
des
Betons Äjier ist es sur Abreinigung der Stöße erwünscht, diese vorher mit Wasser
oder mit einer Wasserzementmilch zu bespritzen.
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Weitere Merkmale und die Einzelheite i er Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung einer erfindungsgemäßen Anlage anhand einer Zeichnung.
Diese zeigt schematisch, d.h. unter Fortlassung aller Einzelheiten, die Anlage mit
den verschiedenen hintereinandergeschalteten Einzelteilen.
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Din Transportbehälter 1 läßt sich zweckmäßig mit der üblicherweise
im Untertagebergbau verwerleten Einschienenhängebahn herantransportieren und enthält
das zur Bereitung des Betons erforderliche trockene Gemenge. Ein Fülltrichter 3
bildet das aufgabeseitige Ende eines Schneckenförderers 4, dessen Gehäuse bei 5
und dessen Förderschnecke bei 6 angedeutet sind. Die einzige Öffnung des Fülltrichters
3 ist mit einem Schieber 7 verschließbar. Dieser Schieber wird nur geöffnet, wenn
ein Transportbehältera 1 auf dem Fülltrichter 3 aufgesetzt werden soll.
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Außer dem Herantransport des Trockenbetons mit Hilfe von Behältern
an Einschienenhängebahnen oder auf speziellen flur- oder gleisgebundenen Spezialwagen,
ijt auch eine Lösungsmöglichkeit dadurch gegeben, daß das Betongemenge auch pneumatisch
über Rohrleitungen mit entsprechenden, nach dem Blasmaschinen- oder Fluidförderprinzip
arbeitenden Maschinen ueber größere Längen herantransportiert wird. Die Aufgabe
des Fördergutes kann dann entweder direkt in den Mischerkessel oder auch in den
Aufnahmetrichter des Schneekenförderers erfolgen. Vorzugsweise ist bei dieser Art
der Förderung im Bedarfsfalle eine Entstaubungs-bzw. Luftabscheideanlage an der
Ubergabestelle zu den Brder-bzw. Mischeinrichtungen vorzusehen.
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Der Motor 8 zum Antrieb der Förderschnecke tI 6 sitzt jenseits des
abgabeseitigen Endes des Schneckenförderers 4, an dem durch
eine
luftdicht abzuschließende Leitung 9 das Gemenge einem t4iser 10 aufgegeben wird.
Der Mischer 10 hat eine Rührwerkswelle 11 und im unteren Teil eines Gehäuse 12 einen
Schlitz, durch den der im Gehäuse 12 bereitete Naßbeton einem Swieehenförderer 13
zuläuft. Der Antrieb des Rühwerkes 11 sitzt an der vorderen Stirnseite des Gehäuses
2 bei 14o Über eine gemäß dem dargestellte Ausführungsbeispiel als Schlauch leitung
16 ausgebildete Zuführung gelangt aus einem Automaten 17 das zur Bereitung des Betons
erforderliche Wasser in genau vorgegebener Menge zusammen mit etwaigen Zusatzmitteln,
Zusatzstoffen oder Bindemitteln in entsprechend vorgegebener Menge in den Mischer
10. Zu diesem Zweck hat der Automat 17 verschiedene Anschlüsse für die Zugabe von
s.Bo 18 für Luft und 19 für Wasser; ein Rührwerk 20 stellt ein flüssiges Gemisch
bei 21 dar, das von einem Schwimmer 22 mengenmäßig geregelt wird. Die Zusatzmittel
werden bei 23 bereitgehalten. Di Zuabe von Wasser und Susatsmitteln- und Stoffen
und Bindemitteln erfolt über entspreehende Meßeinrichtungen. Für den ransport der
wässrigen Lösungen vom Automaten in den Miechbehälter werden entweder Druckluft
oder entsprechende Pumpen eingesetzt.
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Die Wasserzufuhr aus dem Automaten 17 in denn scher 10 erfolgt nur
dien, wenn die Förderschnecke 13 nicht in die Naßbetonspritzmaschine 30 fördert.
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Der Zwischenförderer 13 dient zur Zuführung des im Mischer 10 bereiteten
Naßbetons und zu dessen Einbringung in eine allgemein mit 30 bezeichnete. Betonspritzmaschine.
Zu diesem Zweck ist das Gehäuse 31 des Zwischenförderers 13 dicht mit dem während
des Betriebes der Betonspritzmaschine außen abgeschlossen geschalteten Gehäuse 32
über eine entsprechende Leitung 33 verbunden.
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Die Leitung 33 hat eine luftdichte Abschieberung, die den Kessel
32
gegen das Gehäuse 31 abschiebern kann.. Das Gehäuse 31 enthält eine Förderschnecke
34, die abgabeseitig das Gehäuse 31 von einem Motor 35 angetrieben wird.
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Der Naß beton wird auf diese Weise von dem von der Förderschnecke
34 und dem Gehäuse 31 gebildeten Zwischenförderer unter Abdichtung nach außen vom
Mischer 10 zur Betonspritzinaschine 30 aufgegeben. Dabei ist es zweckmäßig, mit
einer Steuerung zu arbeiten, die dafür sorgt, daß die Schnecke 6 nur fördert, wenn
die Schnecke e 34 steht.
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Die Betonspritemaschine hat ein Gehäuse 33 für ein Rührwerk 34, dessen
Antrieb bei 35 am Gehäuse sitzt. tber einen nicht dargestellten Schlitz wird einer
Zuteilschnecke 36, die in einem Gehäuse 37 läuft, der Naßbeton fortlaufend aufgegeben.
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Die Zuteilschnecke 36 fördert den Beton einer Mischdüse 38 zu, welcher
einen nicht dargestellten Druckluftanschluß hat.
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Die Zuftihrung von Druckluft zur Mischdüse 38 wird erst geöffnet,
wenn entweder der Schieber in der Leitung 33 oder in der Leitung 9 oder der Schieber
7 geNchloßsen sind, Umgekehrt kann die Zuteilsehnecke 6 mit der.DruckluStSufuhr
so gesteuert sein, daß sie erst dann fördert, wenn die Mischdüse 38 Luft erhält.
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Durch die Druckluft wird der Beton stromvrdünnt und kann dadurch mit
Hilfe der Druckluft durch einen Betonspritzschlauch 59 gefördert werden.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sitzt ein Mundstück 40,
aus dem der Beton austritt, an einem allgemein mit 41 bezeichneten fahrbaren Monitor,
der außerdem durch eine bekannte Einrichtung bei 42 schwenkbar ist. Der Monitor
ist als Wasserspritzkanone 43 ausgebildet und erlaubt daher, daß zur Vorbereitung
der Streckenstöße das Aufspritzen des Naßbetons oftmals
erforderliche
Abspritzen mit Wasser oder Wasserzementmilch.
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Die vorstehend dargestellte und im einzelnen beschriebene Anlage ermöglicht
die kontinuierliche Bereitung, Förderung und Verarbeitung von Naßbeton unter den
unter Tage herrschenden Bedingungen. Das Material ist vollkommen abgeschlossen,
und die Anlage baut niedrig infolge ihrer gestreckten Konstruktion. Die Anlage kann
daher mit den notwendigen Abänderungen auch zur Verarbeitung von anderen Stoffen,
z.B. von Blitzdämmern, Anhydrit oder ähnlichen Stoffen, unter Tage benutzt werden.
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Statt des für die Förderung des trockenen Gemenes vorgesehenen Streckenförderers
4 kann sich bei Uberbrückung größerer Längen an dieser Stelle eine Blasförderung
empfehlen. Diese läßt sich wegen der vollkommen nach außen abgeschlossenen Bauweise
ohne weiteres vorsehen. Die Verwirklichung dieses Gedankens empfiehlt sich mit einer
Trennanlage von Luft und Feststoffen vor der Aufgabe auf die Transportschnecke bzw.
den Mischer zur Staubabscheidung bei pneumabeischer Zuführung des Xrockenbetons.
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Patentansprüche