DE2321811B2 - Spritzmaschine für Beton oder Mörtel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzmaschine für Beton ©der Mörtel, der durch eine mit Ventilen verschließbare Schleusenkammer in einzelnen Chargen in einen darunterliegenden Druckbehälter gelangt, in dem 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 Zellenraddrehune abwechselnd mit zeitlicher Überschneidung ihrer Schließphasen zugeführt wird (FR-PS 14 28 993).

Mit der bekannten Maschine kann nur rieselfähiges Gut in die Spritzleitung gefördert werden. Erst an deren Austrittsdüse kann der Beton- oder der Mörtelmischung Wasser zugegeben werden. Nasses Gut würde sich in der Schleusenkammer an der Wandung ansetzen und dies 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 Dehnschlauchveniile in einer sehr kurzen Taktfolge arbeiten; um z. B. 3 bis 4 mVh Material durchzuschleusen, wird die Taktfolge bei einem Volumen von etwa 0,01 m³ mit 5 bis 6 see so kurz, daß Naßbeton überhaupt keine Zeit hat, in den Schleusenraum zu fallen. Außerdem werden die Dehnschläuche sehr schnell verschlissen.

Eine Wasserzugabe an der Spritzdüse ist bei der Verarbeitung von Spritzbeton mit Nachteilen verbunden. Die Zeit für das sogenannte Aufschließen des Zements, d.h. für die Wassereinwirkung auf das Gemisch, ist bei diesem Trockenverfahren sehr kurz, da es unmittelbar nach der Wasserzugabe an der Auftreffstelle schon stark verdichtet wird. Die Folge ist eine geringere Festigkeit des Betons. Außerdem läßt sich bei diesen Verfahren der vorgeschriebene und für die Betonqualitäi wichtige Wasser/Zement Faktor nichi immer mit genügender Genauigkeit einhalten, da die Tätigkeit des Bedienungsmannes an der Spritzdüse und eine ungleich mäßige 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 Brückenbildungen gegeben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schleusenkammer mit ringförmigen Stirnscheiben versehen ist, deren Innenkanten in den Ebenen der größten radialen Dehnung der Dehnschläuche der beiden Dehnschlauchventile angeordnet sind und Dichtkanten für die aufgeblasenen Dehnsehläuche bilden, während sie mit den entlasteten Dehnschläuchen ringförmige Durchlaßspalte für das Gut bilden, und daß über der den Boden der Schleusenkammer bildenden unteren Sti-nscheibe ein Rührwerk angeordnet ist, welches das Gut von der Kammerwandung zu deren Durchlaßspalt zum Druckbehälter fördert.

An den senkrechten Wänden der erweiteren Schleusenkammer und des dieser in seinem Durchmesser zweckmäßig angepaßten Druckbehälters kann sich nasser Beton nicht festsetzen, und das über dem Kammerboden kreisende Rührwerk verhindert dort ein Absetzen des Betons, so daß im Gegensatz zu der bekannten Spritzmaschine im Ventilbereich Brückenbildungen und Verstopfungen vermieden werden. Die Dehnschlauchventile stellen mit den Innenkanten der ringförmigen Stirnscheiben der Schleusenkammer auch bei hohen Förderdrücken und auch dann eine sichere Abdichtung her, wenn während der Schließphase grobkörnige Zuschläge im Schließbereich vor dem Dehnschlauch liegen, da dieser den Zuschlag an der Innenkante seitlich wegschiebt. Dies ist insofern besonders

• uta als auch bei nur kurzzeitig undichtem Schlie-Hr Ventile dies an dem Mundstück der Spritzlei- ^" zu Druckstößen führt, die für das Bedienungsper- *ⁿ i mit erheblichen Gefahren verbunden sind.

η sich die Dehnschläuche bei der erfindungsgemä- « η Ausbildung der Schleusenventile nur an den ^u_m»1en Dichtkanten abstützen, sind längsarmierte Ϊ?^schläuche vorteilhaft, deren Armierung die feh-P^e5" Abstützung übernimmt (DT-OS 21 36 793). Die u-Zn Enden eines dichtend auf einem Innenkörper reizten Dehnschlauchs sind erfindungsgemäß in f änesrichtung vorgestaucht. Durch diese Stau, hung ist α Dehnschiäj-'chen in Längsrichtung gewissermaßen Ke Dehnmöglichkeit vorgegeben, so daß sie an beiden Enden fest eingespannt und zentriert gehalten werden

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann auf Jr Schleusenkammer ein Fülltrichter vom Durchmes-' der Schleusenkammer mit einem Rührwerk an-

rd-et sein Durch das Rührwerk wird das dem Füll- * ■ 'lter zugeführte Gut in Bewegung gehalten und an m Anbacken am Trichterboden gehindert. Der von obersten Dehnschlauchventil während des Schließen* in Richtung zum Trichter gedruckte Teil des Gu- |_es wird aufgelockert, so daß eine Brückenbildung auch : hier verhindert wird. .

In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel der Ausbildung gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt PiB 1 die erfindungsgemäße Betonspritzmaschine

"ΐ?gTeinen'schnitl durch die Schleusenkammer der Betonspritzmaschine längs der Linie U-Il in F ι g. 1.

F i e 3 einen Schnitt durch den Druckbehälter gemäß der Linie 111-111 in F i g. 1 mit einer Teildarstellung "iner Auslaßöffnung in einem vergrößerten Maßstab und nach der anderen Seite der Maschine weisend.

E* (von einem nicht dargestellten Motor) angetriebenes Zellenrad 1 mit senkrechter Welle 2 hat an seinem Umfang mehrere an ihrer Oberseite und Unterseite offene Zellen 3. Über dem Zellenrad 1 ist ein Druckbehälter 5 mit senkrechten Wänden angeordnet. In ein nach über dem Zellenrad liegendes Haubensegment mündet eine nicht dargestellte Druckleitung in Snen Einblasstutzen 8; unterhalb dieses Haubensegmems ist an eine öffnung 9 im Boden 10 des Zellenradgehäuses ein Krümmer 11 für eine Spritzleitung 12 angeschlossen, die in einem Mundstück 13 -ndet. Diese Ausführung ist bekannt. .

Oberhalb des Druckbehälters 5 befindet sich eine zy-Hndrische Schleusenkammer 6 mit zwei ringförmigen sürnscheiben 14 und 15. Die Wände der Schleusenkammer6 verlaufen senkrecht wie diejenigen des Druckbe^ hälters 5 In der Schleusenkammer 6 sind konzentrisch _Zwet Dehnschlauchventile 17 und 18 koaxial übe,einander unter Ausbildung ringförmiger Durchlasse zwischen den Ventilen und den Stirnsche.ben 14 15 der Schleusenkammer angeordnet. Ihre Dehnschlauche rind auf Innenkörper 17.1 und 18.1 aufgezogen und auf diesen an den Enden mittels Kappen 17.2 und 182 bete - ι die eingespannten Enden der Dehnschlauche r,f_u.T.„„ ..„^rrnrWhar festeelegt sind.

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Ssöä-⁸««?= 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 Traverse 27 gehalten wird, die sich auf dem Rand eines auf der Schleusenkammer 6 sitzenden Fülltrichters 29 abstützt.

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 14 kreisen.

Von demselben Motor 31 wird über einen weiteren Trieb 33 die in den Kappen des oberen Dehnschlauchventiis 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 (F i g. 2).

Über dem Boden des Druckhehalters 5 kreist der > Flügel 36 eines dritten Rührwerks, der über einen Arm mit der Haube 1.2 des Zellenrades 1 in Verbindung steht. Die Rührwerkflügel lockern den in den verschiedenen Räumen befindlichen NaMbcton auf, versetzen ihn in eine verzögerte Rotation, verhindern ein Anset-5 zen an den Wänden und befördern ihn zu den ringförmigen Durchlässen der Ventile bzw. zu den Zellen des

Zellenrades.

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

Die Schleusenkammer wird über einen Stutzen 16 und eine weitere, ebenfalls nicht dargestellte und an c'ie Steuereinrichtung angeschlossene Leitung im Taki mit den Ventilen be- und entlüftet, und zwar wird sie kurz vor dem Öffnen des unteren Ventils 17 unter Druck gesetzt und kurz vor dem öffnen des oberen Ventils 18 entlüftet.

F i g. 3 zeigt die Form der Öffnung 9 im Boden 10 des Zellenradgehäuses. Ihr Querschnitt ist flächenmäßig gleich dem Querschnitt des Einblasstutzens 8 (F i g. 1) und von rechteckförmiger Gestalt, wobei die längere 45 Seile gleich der radialen Erstreckung der Zellenradstege 1.1 ist.

Die Dehnschlauchventile sind in- und außerhalb der Schleusenkammer derart angeordnet, daß deren Stirnscheiben mit ihren Innenkanten in den Ebenen größter 50 radialer Dehnung der beiden Dehnschläuche liegen und Dichtkanten für diese bilden. Die aufgedehnten Schläuche liegen mit ihren Bäuchen nur an den Dichtkanten an; der Kammerdurchmesser ist 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 als bei bekannten Ausführungen, bei denen sich die Dehnschläuche an die Kammerwände anlegen müssen.

Die Funktion der in ihrem Aufbau schematisch dargestellten Spritzmaschine läßt sich wie folgt beschreiben. In den Fülltrichter 29 wird bei zunächst geschlossenem oberem Dehnschlauchvenlil 18 nasser Beton gegeben. Sobald das obere Dehnschlauchventil geöffnet wird und das untere Dehnschlauchventil 17 geschlossen ist, rutscht nasser Beton aus dem Fülltrichter, unterstützt durch das obere Rührwerk 23, in die Schleusenkammer 6. Anschließend wird das obere Dehnschlauch-

ventil geschlossen, die Schleusenkammer unter Druck gesetzt und das untere Dehnschlauchventil geöffnet. Geschähe dies nicht, so würde beim öffnen des unteren Dehnschlauchventils der in dem Druckbehälter 5 anstehende Staudruck durch Entweichen in die Schleusenkammer plötzlich stark abfallen, und dieser Abfall könnte zu Verstopfungen in der Spritzleitung 12 führen. — Der Beton rutscht, von dem mittleren Rührwerk 35 unterstützt, aus der Schleusenkammer 6 in den Druckbehälter 5 und aus diesem, von dem unteren Rührwerk 36 unterstützt, auf das Zellenrad 1, wird in dessen Taschen partieweise über die öffnung 9 geschoben und durch diese in den Krümmer 11 geblasen.

Währenddessen wird das untere Dehnschlauchventil wieder geschlossen, so daß der Druckbehälter zur Schleusenkammer hin abgedichtet ist. Die Schleusenkammer wird über den Stutzen 16 entlüftet, da sonst der in ihr anstehende Druck in den Fülltrichter entweichen würde, und dann wird das obere Dehnschlauchventil wieder geöffnet. Die Steuerung der Leitungen zu den Anschlüssen 21, 16 und 24 erfolgt durch eine Nokkensteuerung in Abhängigkeit von der Drehzahl der Zellenradwelle 2.

Bei einem Schleusenkammervolumen von 0,1 m³ läßt sich bei einem Taktzyklus von 1 min ein Durchsatz von 6 m³/h erreichen.

Da die Schleusenkammer 5 gegenüber bekannten, auf die Trockenförderung beschränkten Maschinen einen verhältnismäßig großen lichten Durchmesser hat und da die Dehnschlauchventile 17, 18 verhältnismäßig große ringförmige Durchlässe mit den Stirnscheiben

ίο 14, 15 der Schleusenkammer bilden, erhält man im geöffneten Zustand der Dehnschlauchventile eine Ringspalte, die auch bei nassem Beton oder Mörtel keine Möglichkeit zur Brückenbildung oder Verstopfung geben.

Die im Ausführungsbeispiel dargestellten Dehnschlauchventile 17 und 18 haben massive Innenkörper 17.1 und 18.1. An Stelle dieser massiven Innenkörper, durch die das bewegte Luftvolumen innerhalb der Dehnschläuche klein gehalten wird, können auch hohle

ίο Innenkörper verwendet werden. Die Druckluft kann statt radial auch axial durch die hohlen Zellenrad- und Rührwerkswellen zugeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Spritzmaschine für Beton oder Mörtel der durch eine mit Ventilen verschließbare Schleusenkammer in einzelnen Chargen in einen darunterliegenden Druckbehälter gelangt, in dem ein mit vertikaler Welle umlaufendes Zellenrad angeordnet ist, aus dessen Zellen das Gut an einer Umfangsstelle 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 d<*r Zellenraddrehung abwechselnd mit zeitlicher Überschneidung ihrer Schließphasen zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusenkammer (6) mit ringförmigen Stirnscheiben (14, 15) versehen ist. deren Innenkanten in den Ebenen der größten radialen Dehnung der Dehnschläuche (19) der beiden Dehnschlauchventile (17,18) angeordnet sind und Dichtkanten für die aufgeblasenen Dehnschläuche bilden, während sie mit den entlasteten Dehnschläuchen ringförmige Durchlaßspalte 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 Kammer*andung zu deren Durchlaßspalt zum Druckbehälter (5) fördert.

2. Spritzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnschläuche (19) der Dehnschlauchventile (17, 18) in Längsrichtung vorgestaucht mit ihren beiden Enden dichtend auf Innenkörpern (17.1,18.1) befestigt sind, die über Speichen (20) starr mit der umgebenden Behälterwandung verbunden sind.

3. Spritzmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichen (20) die Zuleitungen für das Arbeitsmedium zu den Innenkörpern der Dehnschlauchventile (17,18) aufnehmen.

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 (23.1) als Abstreifer ausgebildet sind, die über die ringförmige Öffnung zur Schleusenkammer (6) ragen.