DE2321811C3 - Spritzmaschine für Beton oder Mörtel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzmaschine für Beton oder Mörtel, der durch eine mit Ventilen verschließbare Schleusenkammer i.i 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 Zellenraddrehung abwechselnd mit zeitlicher Oberschneidung 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

!o 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 Dehnschlauchventile in einer sehr kurzen Taktfolge arbeiten; um z. B. 3 bis 4 m³/h 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 Betonqualität wichtige Wasser/Zement- 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 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 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 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

wichtig, ais 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.

Da sich die Dehnschläuche bei der erfindumgsgemä-Ben Ausbildung der Schleir-iiP.ventile r.ur an den schmalen Dichtkanten abstützen, sind längsarmierte Dehnschläuche vorteilhaft, deren Armierung die fehlende Abstützung übernimmt (DT-OS 21 Ξδ 793). Die beiden Enden eines dichtend auf einem Innenkörper befestigten Dehnschlauchs sind erfindungsgemäß in Längsrichtung vorgestaucht Durch diese Stauchung ist den Dehnschläuchen in Längsrichtung gewissermaßen eine Dehniröglichkeit vorgegeben, so daß sie an beiden Enden fest eingespannt und zentriert gehalten werden können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann auf der Schleusenkammer ein Fülltrichter vom Durchmesser der Schleusenkammer mit einem Rührwerk angeordnet sein. Durch das Rührwerk wird das dem FülJ-trichter zugeführte Gut in Bewegung gehalten und an einem Anbacken am Trichterboden gehindert. Der von dem obersten Dehnschlauchventil während des Schließens in Richtung zum Trichter gedrückte Teil des Gutes wird aufgelockert, so daß eine Brückenbildung auch hier verhindert wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Ausbildung gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g 1 die erfindungsgemäße Betonspritzmaschine im Längsschnitt,

F i g. 2 einen Schnitt durch die Schleusenkammer der Betonspritzmaschine längs der Linie 1I-I1 in F i g. 1,

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

Ein (von einem nicht dargestellten Motor) angetriebenes Zellenrad I mit senkrechter Welle 2 hat an seinem Umfang mehrere an ihrer Oberseite und Unterseite offene Zellen 3. Über dem Zellenrad 1 ist ein Druck- behälter 5 mit senkrechten Wänden angeordnet. In ein flach übet dem Zellenrad liegendes Haubensegment 7 mündet eine nicht dargestellte Druckluftleitung in einen Einblasstutzen 8; unterhalb dieses Haubensegments ist an eine öffnung 9 im Boden 10 des Zellenradgehäuses ein Krümmer 11 für eine Spritzleitung 12 an geschlossen, die in einem Mundstück 13 endet. Diese Ausführung ist bekannt.

Oberhalb des Druckbehälters 5 befindet :ich eine zy lindrische Schleusenkammer 6 mit zwei ringförmigen Stirnscheiben 14 und 15. Die Wände der Schleusenkammer 6 verlaufen senkrecht wie diejenigen des Druckbe hälters 5. In der Schleusenkammer 6 sind konzentrisch zwei Dehnschlauchventile 17 und 18 koaxial übereinander unter Ausbildung ringförmiger Durchlässe zwisehen den Ventilen und den Stinischeiben 14, 15 der Schleusenkammer angeordnet. Ihre Dehnschläuche 19 sind auf Innenkörper 17.1 und 18.1 aufgezogen und auf diesen an den Enden mittels Kappen 17.2 und 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 17 und 18 sind an ihren unteren Kappen über Speichen 20 mit der Wandung ⁶S des Druckbehälters 5 bzw. der Schleusenkammer 6 verbunden. Längs einer Speiche verläuft jeweils eine Druckluftleitung 21 bzw. 24, 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 Traverse 27 gehallten wird, die sich auf dem Rand eines auf der Schleusenkammer 6 sitzenden Fülltrichters 29 abslüut

Das Rührwerk wird von einem Motor 35 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 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 (Fig. 2).

Über dem Boden des Druckbehälters 5 kreist der Flügel 36 eines dritten Rührwerks, der über einen Arm mit der Haube \2 des Zellenrades 1 in Verbindung steht. Die Rührwerkflügel lockern den in den verschiedenen 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 Druckluftleitungen 21 und 24 in der Maschine sind übet' 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.

Die Schleusenkammer wird über einen Stutzen 16 und eine weitere, ebenfalls nicht dargestellte und an die Steuereinrichtung angeschlossene Leitung im Takt 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 Seite 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 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 Dehnschilauchventil 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 vor 6 mVh erreichen.

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

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

Die im Ausführungsbeispiel dargestellten Dehn Schlauchventile 17 und 18 haben massive Innenkörpei 17.1 und 18.1. An Stelle dieser massiven Innenkörper durch die das bewegte Luftvolumen innerhalb dei Dehnschläuche klein gehalten wird, können auch hohl« Innenkörper verwendet werden. Die Druckluft kam statt radial auch axial durch die hohlen Zellenrad- un< Rührwerkswellen zugeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. 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 Umfangssielle 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 Zellenraddrchung 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 Kammerwandung zu deren Durchlaßspalt zum Druckbehälter (5) fördert.
2. 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. 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. 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.