DE2321811A1 - Spritzmaschine fuer beton, moertel oder aehnliches gut - Google Patents

Description

jiad-Gebrauchsmusterhilfsanraeldung

Anmelder: BSM-Rohrfordersystem GmbH, Frankfurt (MaIn)-Ginnheim

Spritzmaschine für Beton, Mörtel oder ähnliches Gut

Die Erfindung betrifft eine Spritzmaschine für Beton. Mörtel oder ähnliches Gut. das durch eine alt Ventilen verschließbare Schleusenkammer in einzelnen Chargen in einen darunter liegenden Druckbehälter gelangt, in den ein mit vertikaler Welle umlaufendes Zellenrad angeordnet ist, aus dessen Zellen das Gut an einer Umfangsstelle mittels eingeblasener Druckluft In eine Spritzleitung gefördert wird.

Bei einer bekannten Spritzmaschine haben der Druckbehälter und die zylindrische Schleusenkammer senkrechte Wände, und in der Schleusenkammer sind als Schleusenventile zwei Dehnschlauchventile koaxial übereinander unter Ausbildung eines ringförmigen Durchlasses angeordnet, denen Über Innenkörper ein Arbeitsmedium in Abhängigkeit von der Zellenraddrehung abwechselnd alt zeitlicher Überschneidung ihrer Schließphasen zugeführt wird. (FR-PS 1.428.993.)

Mit der bekannten Maschine kann nur rieselfähiges Gut in die Spritzleitung gefördert werden. Erst an deren Aus tritt sdiise kann der iJeton- oder Mörtelraisohung o. dgl. Wasser zugegeben

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werden. Nasses Gut würde sich in der Schleusenkammer an der Wandung ansetzen, und die» würde zur Brückenbildung führen und die Kammer nach kurzer Zeit verstopfen. Außerdem kann die Schleusenkammer nur ein kleines Volumen haben, da sich die Dehnschläuche nicht beliebig stark aufblasen lassen. Deswegen müssen die. Dehnschlauehventile in einer sehr kurzen Taktfolge arbeiten; um z, B. 3 - k m'/h Material durchzuschleu sen, wird die Taktfolge bei einem Volumen von etwa 0,Oi ra^ mit 5 — 6 see so kurz, daß Naßbeton überhaupt keine Zeit hat, in den Schleusenraum zu fallen. Außerdem werden die Dehn— schläuche sehr schnell verschlissen.

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Eine Wasserzugabe an der Spritzdüse ist aber beispielsweise bei der Verarbeitung von Spritzbeton mit Nachteilen verbunden. Die Zeit für das sog. Aufschließen des Zements, d, h. für die Wassereinwirkung auf das Gemisch ist bei diesen Trockenverfahren sehr kurz, da es unmittelbar nach der tfasserzugabe an der Auftreffstelle schon stark verdichtet wird. Die Folge ist eine geringere Festigkeit des Betons. Außerdem iHßt sich bei diesen Verfahren der vorgeschriebene und für die Betonqualität wichtige Viasser/Zeraent-Faktor nicht immer mit genügender Genauigkeit einhalten, da die Tätigkeit des Bedienungsmannes an der Spritzdüse und. eine ungleichmäßige Förderung in der Spritzleitung von Einfluß auf dieses Mengenverhältnis sind. Darüber hinaus ist die Staubentwicklung an der Maschine erheblich und sehr lästig, . ·

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Spritzmaschine der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit ihr das Gut in nassem Zustand auch in langsamer Taktfolge verarbeitet werden kann, ohne daß die Gefahr von Verstopfungen und BrUokenb11dungen gegeben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäO dadurch gelöst, daß die Schleusenkammer mit ringförmigen Stirnscheiben versehen 1st,

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deren Innenkanten in den Ebenen größter radialer Dehnung der Dehnschläuche der beiden Dehnschlauchventile angeordnet sind und Dichtkanten für die aufgeblasenen Dehnschläuche bilden, während sie mit den entlasteten Dehnschäuchen ringförmige Durchlass-Spalte für das Gut bilden, und daß über der den Boden der Schleusenkammer bildenden unteren Stirnscheibe ein Rührwerk angeordnet ist, welches das Gut von der Kamnierwandung zu deren Durchlaßspalt zum Druckbehälter fördert. ^x

An den senkrechten Wänden der erweiterten Schleusenkammer und des dieser in seineis Durchmesser zweckmäßig angepaßten Druckbehältern kann sich nasser Beton oder ähnliches Gut nicht festsetzen, und das Über dem Kamaerbοden kreisende Rührwerk verhindert dort ein Absetzen des Gutes, so daß im Gegensatz zu der bekannten Spritzmaschine im Ventilberoich BrUckenbildungen und Verstopfungen vermieden werden. Die Dehnschlauchventile stellen mit den Innenkanten der ringförmigen Stirnscheiben der Schleusenkammer auch bei hohen Förderdrucken und auch dann eine sichere Abdichtung her, wenn wUhrend der Schließphase grobkörnige Zuschläge la SohlicDbereich vor dem Dehnschlauch liegen, da dieser den Zuschlag an der Innenkante seitlich wegschiebt. Dies ist insofern besonders wichtig, als auch bei nur kurzzeitig undichtem Schließen der Ventile dies an dem Mundstück der Spritzleitung zu Druckstößen führt, die für das Bedienungspersonal mit erheblichen Gefahren verbunden sind»

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Da sich die Dehnschläuche bei der erfin'dungegemäßen Ausbildung der Schleusenventile nur an den schmalen Dichtkanten abstützen, sind lUngsarmierte Dehnschläuche vorteilhaft — wie sie in der DT-OS 2136 793 besjchrieben sind - , deren Armierung die fehlende Abstützung übernimmt. Die beiden Enden eines dichtend auf einen Innenkörper befestigten

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Dehnschlauchs sind erfindungsgemäß in Längsrichtung vorgestaucht. Durch diese Stauchung ist den DehnschlUuchen in Längsrichtung gewissermaßen eine Dehnnöglichkeit vorgegeben, so daß sie an beiden Enden fest eingespannt und zentriert gehalten werden können.

Xa weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann auf der Schleusenkammer ein Fülltrichter vo« Durchmesser der Schleusenkammer ait einem Rührwerk angeordnet sein. Durch das Rührwerk wird das den Fülltrichter zügeführte Gut in Bewegung gehalten und an einem Anhacken am Trichterboden gehindert. Der von dem obersten Dehnschlauchventil während des SehlleQens in Richtung zum Triohter gedrückte Teil des Gutes wird aufgelockert» so daß eine Brückenbildung auch hier verhindert wird.

Un eine Klumpenbildung bzw. ein Anbacken des zu fördernden Gutes an den Zellenradstegen zu unterbinden, was ebenfalls zu einer ungleichmäßigen Abgabe an der Düse der Spritzleitung bzw. zu einen Verstopfen führen würde, ist der Querschnitt der öffnung im Boden des Zellenradgehäuses flächenaäßig gloioh dem Querschnitt des Einblasstutzens für die Förderluft am Zellenradgehäuse und von rechteckförmiger Gestalt, wobei die längere Seite gleich der radialen Erstreckung der Zellenradstege ist. Aufgrund der sich dadurch ergebenden starken Strömung der Druckluft wird von den Zellenradstegen das an ihnen etwa anhaftende Gut abgeblasen, während sie die öffnung überstreichen und- auch ein Ansetzen am Krümmer der Spritzleitung verhindert.

Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand eines Ausfuhrungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Flg. 1 eine Betonspritzmaschine Im Längsschnitt;

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Flg. 2 einen Schnitt durch.die Schleusenkammer der Betonspritzmaschine längs der Linie IZ - II in Fig. ij

Fig. 3 einen Schnitt durch den Druckbehälter gemäß

der Linie III - III in Fig. 1 alt einer Teildarstellung seiner AuslaBSffnung In vergrößertem Maßstab.

Ein (von eines nicht dargestellten Motor) angetriebenes Zellenrad 1 mit senkrechter Welle 2 hat an seine» Umfang mehrere an ihrer Oberseite und Unterseite offene Zellen 3. Über dem Zellenrad 1st ein Druckbehälter 5 »1* senkrechten Yfönden angeordnet· In ein flaoh Über dea Zellenrad liegendes Haubensegment 7 mündet eine nicht dargestellte Druckluftleitung in einen Einblasstutzen 8; unterhalb dieses Haubensegments 1st an eine Öffnung 9 in Boden des Zellenradgehäuses 10 ein Krümmer 11 für eine Spritzleitung 12 angeschlossen, die in einen Mundstück 13 endet. Diese Ausführung ist bekannt.

Oberhalb des Druckbehälter 5 befindet sich eine zylindrische Schleusenkammer 6 alt zwei Stirnscheiben 14 und 15· Die Wände der Schleusenkammer verlaufen senkrecht wie diejenigen des Druckbehälters. In der Schleusenkammer sind konzentrisch zwei Dehnschlauchventile 17 und 18 koaxial übereinander unter Ausbildung ringförmiger Durchlässe zwischen ihnen und den Stirnsoheiben lh, 15 der Schleusenkammer angeordnet» Ihre Dehnschläuche 19 sind auf Innenkörper 17*1 bzw. 18.1 aufgezogen und auf diesen an den Enden "mittels Kappen 17·2 bzw. 18.2 befestigt. Da die eingespannten Enden der Dehnschläuche 19 in axialer Richtung unverrückbar festgelegt sind, werden sie beim Einbau vorgestaucht, damit ihre Armierung beim Aufblähen nicht überdehnt wird·

Beide Dehnschlauchventile sind an ihren unteren Kappen über Speichen 20 mit der Wandung des Druckbehälter 5 bzw. der

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der Schleusenkammer 6 verbunden. Längs einer Speiche verläuft jeweils eine Druckluftleitung 21 bzw. 24t, die in den Innenkörpern 17.1 bzw. 18.1 münden.

Die obere Kappe des oberen Dehnschlauchventils 18 setzt sich in der Lagerbüchse 22 eines Gleitlagers für ein Rührwerk 23 fort, die" von einer Brücke 27 gehalten wird, die sich auf dem Rand eines auf der Schleusenkammer 6 sitzenden Fülltrichters 29 abstutzt.

Das Rührwerk wird von einem Motor 31 über eine Kette bzw. einen Zahnriemen 32 angetrieben und weist als Abstreifer ausgebildete Flügel 23.1 auf, die über der den Boden des Fülltrichters bildenden oberen Stirnscheibe lh kreisen.

Von demselben Motor 31 wird über einen weiteren Trieb 33 die in den Kappen des oberen Dehnschlauchventils 18 gelagerte, dessen Innenkörper 18.1 durchsetzende Welle 35.1 eines weiteren Rührwerks 35 angetrieben, dessen als Abstreifer ausgebildete Flügel 35.2 über der den Boden der Schleusenkammer 6 bildenden unteren Stirnscheibe 15 kreisen (Flg. 2).

über dem Boden des Druckbehälters 5 kreist der auf der Haube 1.2 des -Zellenrades sitzende Flügel 16 eines dritten Rührwerks. Die RUhrwerkflUgel lookern den In den verschie-. denen Räumen befindlichen Naßbeton auf, versetzen ihn in eine verzögerte Rotation, verhindern ein 'Ansetzen an den Wänden und befördern ihn zu den ringförmigen Durchlässen der Ventile bzw. zu den Zellen des Zellenrades.

Die Druokluftleitungen 21 und 24 in der Maschine sind über nicht dargestellte Zuleitungen mit einem Kompressor oder Windkessel verbunden und werden über eine nicht dargestellte Steuereinrichtung und ebenfalls nicht dargestellte Ventile abwechselnd mit Druckluft als Arbeitsmedium gespeist.

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Die Schleusenkammer wird über einen Stutzen 16 und eine weitere, ebenfalls nicht dargestellte und an die Steuereinrichtung angeschlossene Leitung In Takt alt den Ventilen be- und entlüftet, und zwar wird sie kurz vor dea öffnen des unteren Ventile 17 unter Druck gesetzt und kurz vor den Öffnen de» oberen Ventils 18 entlüftet.

Fig. 3 zeigt die Form dor öffnung 9 in Boden 10 des Zellenradgehäusee. Ihr Querschnitt 1st flächeroaänig gleich dea Querschnitt des Elnblnsstutzcns 8 (Fig. i) und von rechteckförmiger Gestalt, wobei die längere Seite gleich der radialen Erstreckung der Zellenradstege 1.1 1st.

Die Dehnschlauchventile sind In- und außerhalb der Schleusenkanner derart angeordnet, daß deren Stirnacheiben mit ihren Innenkanten In den Ebenen größter radialer Dehnung der beiden Dehnschläuche liegen und Dichtkanten fUr diese bilden· Die aufgedehnten Schläuche liegen alt ihren Bauchen nur an den Dichtkanten an; der Kamuordurchmesser 1st von der Dehnfähigkeit der Schläuche, d. h. vom lichten Durchmesser der Innenkanten unabhängig. Dadurch können die Volumina von Schleusenkammer und Druckbehälter erheblich größer gehalten werden uls bei bekannten Ausführungen, bei denen eich die Dehnschl&ucho an die Komnerwände anlegen müssen.

Die Punktion der in ihren Aufbau schenatlsch dargestellten Spritzmaschine läßt sich wie folgt beschreiben. In den Fülltrichter 29 wird bei zunächst geschlossenes oberen DeImschlauchvcntil 18 nasser Beton gegeben << Sobald das obere Dchnschlauchvcntil geöffnet (entlüftet) wird und das untere Dchnschlauchventll 17 geschlossen (beaufschlagt) ist, rutscht nasser Beton aus den Fülltrichter unterstutzt durch das obere Rührwerk 23» in die Schlcusenkaneer 6. Anschließend wird das obere Dehnschlauchventil geschlossen, die Schleusenkammer unter Druck gesetzt und das unter·

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Dehnschlauchventil geöffnet. Geschähe dies nicht, so würde beim Öffnen des unteren Delmechlauohventilff dor in dem Druckbehälter 3 anstehende Staudruck durch Entweichen in die Schleusenkammer plötzlich stark abfallen, und dieser Abfall könnte zu Verstopfungen in der Spritzleitung 12 führen. - Der Beton rut3cht_t τοπ dea !alitieren Rührwerk unterstützt, aus der Schleusenkammer 6 la den Druckbehälter 5 und aus diesen, von des unteren Hilhrrrerk 36 unterstützt, auf das Zellenrad i, wird in dessen Taschen partieweise über die Öffnung 9 geschoben und durch diese in den Krümmer ii geblasen.

Währenddessen wird das untere Dehnschlauchventil wieder geschlossen, so daß der Druckbehälter zur Schleusenkammer hin abgedichtet ist. Die Schleusenkanaer wird Über den Stutzen l6 entlüftet, da sonst der in ihr - anstehende Druck in den Fülltrichter entweichen trlfrde, und dann das obere Dohnschlauchventil wieder geöffnet. Die Steuerung der Leitungen zu den Anschlüssen^, 16 und 24 erfolgt durch eine Nockensteuerung in Abhängigkeit von der Drehzahl der Zellen— radvrelle 2.

Bei eine» Schleusenkaaner-Voluaen von O,i ar läßt sich bei eines Taktzyklus von 1 »in ein Durchsatz von 6 nr/h erreichen. " _ . -

Da die Schleusenkammer 5 gegenüber bekannten, auf die Troclccnförderung beschränkten Maschinen einen verh&ltnisßtäBig großen lichten Durchmesser hat'und da die Dehnschlauchventile 17, 18 verhältnismäßig groOe ringfönaige Durchlässe mit den Stirnsoheiben Ih₉ 15 der Schleusenkaramer bilden, erhlilt nan la geöffneten Zustand der Dehnschlauchventile ein· Ringspalte, die auch bei nassem Beton oder Mürtel keine Möglichkeit xur Druckenbildung oder Verstopfung geben. .

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Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene AusfUhrungsbelspiel beschränkt. Obwohl massive Innenkörper vorteilhafter sind, r/eil das bewegte LuftvoInnen innerhalb der Dehnschläuche klein ist, können auch hohle Innenkörper verwendet werden. Die Druckluft kann statt radial auch axial durch die hohlen Zellenrad- und RUhrwerkswellen zugeführt «erden. " .

Insbesondere müssen die Dichtkanten (als Ventilsitze) für die Dichtschlauchventile nicht von ebenen Flächen gebildet sein, vielmehr können der Fülltrichter und die Sohleueen-r kammer innerhalb eines zylindrischen Außenmantels angeordnet sein und in ihren unteren Teil konisch gegen die ringförmigen Durchlässe zulaufen dergestalt, daß die Ränder der kegelstumpffönaigen Böden die Dichtkanten bilden. Der SchleusenrauEi wird zwar nicht optimal ausgenutzt, es können aber die Rührwerke eingespart werden. ■

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Claims (6)

Brief vom . H $\ät£iy* **lm * J . J Dlpl.-Ing. G. Schllebs an das Deutsche Patentami, Ylünefien * * ** Patentanwalt . Patentansprüche

1. Spritzmaschine für Beton, Mörtel oder ähnliches Gut, das .durch eine mit Ventilen verschließbare Schleusenkammer in einzelnen Chargen in einen darunter liegenden Druckbehälter gelangt, in dem ein mit vertikaler Welle umlaufendes Zellenrad angeordnet ist, aus dessen Zellen das Gut an einer Urafangsstclle mittels eingeblasener Druckluft in eine Spritzleitung gefördert wird, wobei der Druckbehälter und die zylindrische Schleusenkammer senkrechte Wände haben und in der Schleusenkammer als Schleusenventile zwei Dehnschlauchventile koaxial übereinander unter Ausbildung eines ringförmigen Durchlasses angeordnet sind, denen über Innenkörper ein Arbeitsmedium In Abhängigkeit von der Zellenraddrehung abwechselnd mit zeitlicher Überschneidung ihrer Schließphasen zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusenkammer (6) mit ringförmigen Stirnscheiben (lh, 15) versehen ist, deren Innenkanten in den Ebenen größter radialer Dehnung der Dehnschläuche (19) der beiden Dehnsohlauchventile (I7f 18) angeordnet sind und Dichtkanten für die aufgeblasenen Dehnschläuehe bilden, während sie mit den entlasteten Dehnschläuchen ringförmige Durchlass-Spalte für das Gut bilden, und daß über der den Boden der Schleusenkammer bildenden unteren Stirnscheibe (15) ein Rührwerk (35) angeordnet ist, welches das Gut von der Kamnerwendung zu deren Durchlaßspalt zum Druckbehälter (5) fördert.

2. Spritzmaschine nach Anspruch 1, dadurch*gekennzeichnet, daß die Dehnschläuehe (19) der Dehnsohlauchventile (l7_y 18) in Längsrichtung vorgestaucht mit ihren beiden Enden dichtend auf Innenkörpern (i7.i, 18.l) befestigt sind, die über Traversen oder Speichen (20) starr mit der umgebenden Behälterwandung verbunden sind.

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3. Spritzmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Traversen oder Speichen ale Zuleitungen für das Arbeitsmedium zu den Innenkörpern der Dehnschlauchventile (±7, 18) ausgebildet sind. '

4. Spritzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schleusenkammer (6) ein Fülltrichter (29) mit einem Rührwerk (23) angeordnet ist, dessen Flügel als Abstreifer ausgebildet sind, die In die Mündung zur Schleusenkammer (6) ragen.

5. Spritzmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager des HUhrwerks über dem oberen Dehnschlauohventil (l8) angeordnet und seine hohlzyllnderförmige Lagerbüchse (22) oittels einer Traverse (27) an Fülltrichter (29) befestigt ist. -·.

6. Spritzmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Öffnung (9) im Boden des Zellenradgehäuses (lO) flüchenmUßig gleich dem Querschnitt des Einblasstutzens (8) an ZellenradgehUuse und von rechteckfö rasiger Gestalt ist, wobei die lungere Seite gleich der radialen Erstreckung der Zellenradstege (id) 1st.

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