DE2353509A1

DE2353509A1 - Verfahren und einrichtung zum genauen und gleichmaessigen zufuehren eines zu staeben verdichteten materials

Info

Publication number: DE2353509A1
Application number: DE19732353509
Authority: DE
Inventors: John Thomas Broadfoot
Original assignee: Challenge Cook Bros Inc
Current assignee: Challenge Cook Bros Inc
Priority date: 1972-10-24
Filing date: 1973-10-23
Publication date: 1974-05-02
Also published as: GB1415556A; DE2353509C2; CA1003003A; SE393557B; US3840186A; JPS5243314B2; AU470688B2; AU6157473A; FR2213216B1; JPS4994080A; IT994793B; CH576055A5; FR2213216A1

Description

- O 1062

Or. '·>;■ ■■■■*■·■■·- '^Ki DM--ir.".'..'-'L-.:--Rf ■·--'-;

Dip! -!!-ib.;·/·.?*'-' t.- VJSV=Kc

1 B... ^rc^;-i:~ 3."

Augusts vacf-fe-^-^ fif

Ohallenge-Üook Bros. Incorporated, Industry / California (USJt)

Verfahren und Einrichtung zum genauen und gleichmäßigen Zuführen eines zu Stäben verdichteten Materials

Die Erfindung betrifft-ein Verfahren und eine Einrichtung zum genauen und gleichmäßigen Zuführen,eines zu-Stäben verdichteten pulverförmigen Materials.

Bekanntlich ,werden nassem oder trockenem Beton Substanzen zum raschen Abbinden zugesetzt, so dass der Beton bei dem Auftragen auf eine Arbeitsfläche innerhalb von Sekunden abbindet. Die das rasche Abbinden bewirkenden Pulver zusätze sind teuer, und deren genaues Zusetzen ist schwierig durchzuführen wegen deren Tendenz, zusammenzubacken, sich an G-leitflachen anzusammeln, und an den Flächen der Vorratsbehälter anzuhaften» Diese Zusätze sind ferner staubig, außerordentlich gesundheitsschädlich und ätzend, so dass die Verwendung solcher Zusätze aufgrund von Arbeitsvorschriften in einigen Staaten verboten wordsn ist. Derartige Zusätze in.Eorm von Pulvern werden unter der Handelsbezeichnung "Tricosol" vertrieben von der Chemischen fabrik

409S18/0955

Grünau, GmbH, "Accelleset" von Protex Industries, Inc., "Unicrete X" von Sayder Manufacturing Company und "Quiekset" von der Firma Master Builders. "Tricosol" beispielsweise ist ein Gemisch -■ aus Natriumkarbonat und Katriumaluminat in einem Gewichts verhältnis von 2:1. JL's sind Mittel bekannt, mit denen ein ein rasches Abbinden bewirkender Zusatz dosiert mit nassem oder trockenem Beton in Berührung gebracht werden kann; jedoch schwankt bei einer solchen Dosierungsvorriclitung die Zuführung um — 10% und mehr_e Dies führt zu einer unwirksamen oder verschwenderischen Verwendung des Zusatzmaterials. Wird zugelassen, dass das Zusatzmaterial eine zeitlang im Vorratsbehälter bekannter Dosierungsvorrichtungen verbleibt oder mit einer feuchten Atmosphäre in Berührung gelangt, so bildet es eine harte, gesteinsartige Masse, die nicht gehandhabt werden kann. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine iäinrichtung zu schaffen, mit der nassem oder trockenem Beton genau und gleichmäßig ein rasches Abbinden bewirkende Zusätze zμgeführt werden können.

Die Erfindung sieht ein Verfahren und eine iiinrichtung vor zum genauen und gleichmäßigen Zuführen eines Materials, dessen Handhabung, mit Schwierigkeiten verbunden ist, beispielsweise von ein rasches Abbinden bewirkenden Zusätzen zu Beton, wobei das Material zuerst zu einer Masse verdichtet wird, die mit einer Schleifeinrichtung in B_erührung gebracht wird, die einen Teil der Masse zu einem Pulver abschleift, das in Form einer Suspension in einer Strömung eines Mediums zu einer Gebrauchsstelle befördert wird.

Die' Erfindung sieht ferner vor:

(1) ein Verfahren und eine Einrichtung zum genauen und gleichmäßigen Zuführen eines schwer zu handhabenden Materials in Pulverform,

(2) eine Verfahren und eine jiinrichtung, mit der ein schwer zu handhabendes Material zuerst zu einer kasse verdichtet wird, die .hiernach zu einer Schleifeinrichtung geleitet wird, die einen Teil des Materials in vorherbestimmten kengen abschleift, das als Suspension in einem fließfähigen Medium weiterbefördert wird, und - . _

409818/0.966

(3) ein Verfahren und eine Einrichtung zum genauen und gleichmäßigen und dosierten Zuführen ein rasches Abbinden bewirkender Zusatzstoffe für nassem oder trockenem Beton in einfacher und unkomplizierter Weise«

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich besehrieben. In den beiliegenden Zeichnungen ist die

Fig.1 ' eine schaubildliche Übersicht über- die gesamte Einrichtung zum dosierten Zuführen von Zusätzen für Beton mit einer Betonpumpe,

Figc2 eine Draufsicht auf die Zuführungseinheit nach der üirfindung, ■ , " ■ V

Pig·3 ein Querschnitt durch die Zuführungseinheit, wobei die Anordnung der Schleifscheibe und der Material Zuführungsvorrichtung gezeigt wirds

Fig.4 ein senkrechter Schnitt durch das Solileif scheibeBgehau.se und die Schleifscheibe nach der Linie 4-4 in der Fig.3j und

Fig.5 eine Übersicht über die Steueranlag«, die eine Umschaltung von der einen Zuführungseinheit zu einer anderen Einheit bewirkt.

Die zu beschreibende Zuführungseinheit ist von Mutzen bei der Zuführung von schwer zu handhabenden Materialien in Form

on verdichteten Blöcken oder Stäben. Die Fig. 1 zeigt die Verwendung der Zuführungseinheit 1 zusammen mit einer Betonpumpe 2, welche Einheit ein ein rasches Abbinden bewirkendes Zusatzmaterial in Form eines in einem fließfähigen Medium suspendierten Pulvers durch eine Rohrleitung 3 befördert, die eine Rohrleitung · 4 anschneidet, durch die nasser Beton geleitet wird. Die Zuführungseinheit kann auch zum Zuführen von anderen schwer zu handhabenden Materialien benutzt werden, die aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften nur mit Schwierigkeiten genau und/ooder gleichmäßig zuzuführen sind. Die in der Fig.1 mit unterbrochenen Linien dargestellte Betonpumpe bildet keinen Teil der Erfindung. Die noch zu beschreibende Zuführungseinheit kann auch zusammen mit einer herkömmlichen Trockensprüheinrichtung, wie Gunite, verwendet werden, wobei das Zusatzmaterial in die Luftströmung

409018/0955

des ,trockenen Betons vor der Sprühdüse eingeführt wird, aus der dem Gemisch Wasser zugesetzt wird.

Die Zuführungs- und Dosierungseinheit weist einen Rahmen 10 auf, an dem waagerechte Materialführungszylinder 11 und 12 ange-. bracht sind, zwischen denen Abstandsglieder 13 angeordnet sind. Die an den Jänden offenen Zylinder 11 und 12 stehen an dem einen Ende mit zylindrischen Ansätzen 14 in Verbindung, die um Öffnungen herum an den zylindrischen Wandungen 15 des Schleifscheibengehäuses 18 befestigt sind, das eine Deckwandung 16 und eine Bodenwandung 17 aufweist. In Jedem Gehäuse 15 ist an einer drehbar gelagerten Welle 19 eine Schleifscheibe 27 befestigt, welche Welle 19 in bezug auf die senkrechte Achse des Gehäuses 15 versetzt angeordnet ist· Die Welle 19 erstreckt sich nach oben durch die Deckplatte 16 eines jeden Gehäuses und durch Lager 20 und

am

Abdichtungen 21 hindurch, die Gehäuse von Sprengringen 22a festgehalten werden. Der obere Teil 24 jeder Welle 19 weist eine Keilnutenverbindung mit einem hydraulischen Motor 25 auf, der in einem Gehäuse 26 angeordnet ist. Das Schleifglied 27 der Schleifscheiben kann aus jedem Material bestehen, mit dem ein verdichtetes Material abgeschliffen werden kann, zu welchem Zweck beispielsweise eine Reihe auf Abstand stehender Drahtbürsten vorgesehen werden kann, die an der Welle 19 befestigt sind. Der Durchmesser der Abschleifglieder ist kleiner bemessen als der Innendurchmesser des Gehäuses 15. An den Deck- und Bodenplatten 16, 17 der Schleifscheibengehäuse sind Einlass- und Auslassöffnungen 28, 29 vorgesehen, wie in der Fig·3 dargestellt. Diese Öffnungen können einander direkt gegenüberstellend oder seitlich versetzt angeordnet werden. Die Schleifscheibe wird vorzugsweise im Uhrzeigersinne angetrieben, wie in der Fig.3 dargestellt. Die Einlassöffnungen 28 stehen über Rohrleitungen 30 mit einer Quelle eines komprimierten Gases (Luft) in Verbindung. Weitere Rohrleitungen 31 verbinden die Auslassöffnungen 29 mit einer Rohrleitung 3, die die Rohrleitung 4 anschneidet, durch die Beton strömt. Unter einem Druck von 0,7 bis 14 kg/cm wird der Einlassöffnung Luft oder ein anderes Medium zugeführt. In der Nähe der Habe der Schleifscheibe wird am Gehäuse vorzugsweise eine Lufteinlassöffnung 61 vorgesehen, die mit der Luftzuführungsleitung 30 in Verbindung steht, um

409818/0955

"■"·■" _ 5 —

' eine Ansammlung des Zusatzpulvers in diesem Bezirk-zu verhindern.

In einen der Führungs'zylinder 11 wird eine verdientete Materialmasse 60 eingetragen, deren Außendurchmesser etwaskleiner bemessen ist als die lichte Weite der Führungszylinder, "um das .Einführen des Materials zu erleichtern. Das Material wird mit der .Schleifscheibe in Berührung gebracht mittels eines lose sitzenden Kolbens 32, cLer mit einer hohlen Kolbenstange 33 verbunden ist, die sich im Führungszylinder und durch eine Kappe 34 nach außen erstreckt, die an dem zur Schleifscheibe entgegengesetzten Ende des Gehäuses mit Hilfe von Befestigungsmitteln 34a befestigt ist, die sich durch die Flansche 35 und 36 hindurcherstrekken. Eine an der Kappe vorgesehene vorstehendeSchulter 37> deren Außendurchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser des Führungszylinders entspricht, ist mit einem Dichtungsring 38 zum Abdichten des Führungs zylinders gegen ein Absinken des Luftdruckes versehen· Für die Kolbenstangen 33 sind Lager 39 vorgesehen, die in einer Ausnehmung an der Kappe 34- von einem King 40 und einem Sprengring 41 festgehalten werden. Um die Kolbenstange herum angeordnete Abdichtungen verhindern ein Absinken des Gasdruckes im Führungszylinder. Das sich über die Kappe 34 hinaus erstreckende Ende der Kolbenstange ist mit Hilfe der Glieder am Kolben 43 eines hydraulischen Zylinders 44 befestigt. Wird der Kolben 43 zurückgezogen, so wird das verdichtete Material im Führungszylinder vom Kolben 32 und der Kolbenstange 33 J&it einer vorherbestimmten Geschwindigkeit gegen die Schleifscheibe vorgeschoben« Das, Ausmaß des Vorschubes kann verändert werden durch Verbinden der hydraulischen Zylinder mit einer regelbaren hydraulischen Pumpe (Fig»5)· Wenn der Kolben 43 im Zylinder 44 das Ende seines Hubes erreicht, so betätigen Steuermittel (Fig»5) die benachbarte Einheit, so dass das Material ohne Unterbrechungen zur Verwendungsstelle befördert wird. Während die angrenzende Zuführungseinheit in Betrieb ist, wird die Kappe 34 des leeren Führungszylinders von den Gliedern 45 getrennt, und die Kappe 34 wird entfernt sowie der Kolben 32 und die Kolbenstange 33» so dass in den leeren Führungszylinder eine neue verdichtete Jtasse eingetragen werden kann« Die an den Führungszylindern 11 und 12 vorgesehen Lufteinlasse 62 stehen mit der Luftzuführungs-

4098 18/09SS

leitung 30 in Verbindung und verhindern eine Ansammlung des Zusatzaiaterialpulvers in den. Führungszylindern hinter den Kolben

32o ■ ' - ■

Wie aus der Fig»5 zu ersehen ist, bewirken nockenbetätigte Ventile eine Betätigung der nebeneinander angeordneten Zufübrungs einheit en. In der Figo 5 ist auf der rechten Seite die Steuereinrichtung in aktiviertem Zustand dargestellt, während die linke Seite die steuereinrichtung in unbetätigtem Zustand zeigt, toird das nockenbetätigte Ventil 50 in die dargestellte Einstellung versetzt, so wird das luftbetätigte Ventil 51 entsprechend eingestellt mit der Folge, dass ein luftbetätigtes Vierwegeventil 52, das Relaisventil 53 und das luftbetätigte und von Federn eingemittet gehaltene Vierwegeventil ^A- entsprechend eingestellt wird, wobei (1) das Zurückziehen des Kolbens 43 im hydraulischen Zylinder 44· eingeleitet und (2) über die Leitung ^ und das Ventil 53 dem zylindrischen Gehäuse komprimiertes Gas zugeführt wird, und wobei (3) der. die Schleifscheibe 18 antreibende hydraulische Motor 25 in Betrieb gesetzt wird_e Die Zurück ζ iehge schwin— digkeit des Kolbens 43 wird von der regelbaren Pumpe 50 bestimmt und damit die Vorschubgeschwindigkeit des Materialpulvers. Wenn der Kolben das Ende seines Hubes erreicht hat und die verdichtete Materialmalls nahezu verbraucht ist, so wird das Ventil 50 in die Entleerungseinstellung versetzt, Während das die Betätigung der zweiten Einheit bewirkende Ventil 56 in die Betätigungseinstellung versetzt wird. Die Betätigung des Ventils 56 bewirkt eine entsprechende Betätigung des luftbetätigten Vierwegeventils 52, des Relaisventils 57 und des von Federn ein^emitteten und luftbetätigten Ventils 58, wobei die entsprechende Einheit in der beschriebenen V/eise in Betrieb gesetzt wird.

Ein rasches Abbinden bewirkende Zusätze für nassen oder trockenen Beton bestehen im allgemeinen aus flockigen und hygroskopischen Materialien, die bei einer Verdichtung unter geeigne- · ten Drücken eine selbstbin&ende kompakte Materialmasse bilden. Dieses katerial wird zu Stäben mit ungefähr der Länge und dem Durchmesser der Führungszylinder der Zuführungseinheit zusammengepresst (Durchmesser ungefähr 10 cm und Länge ca. 180 cm)

409818/0956

jis wurde festgestellt,. dass mit zwei 180 cm langen Stäben des genannten Materials eine Betonpumpe von der in der Fig.1 dargestellten Ausführung ungefähr 1 Stunde lang ausreichend mit dem Zusatzmaterial versorgt werden kann. Der zum Verdichten des materials zu Stäben erforderliche Druck hängt natürlich von der Art des Materials ab₅ und wenn nötig, kann auch ein Bindemittel verwendet werden, das den Gebrauch des Eroauktes nicht beeinträchtigt. .■"■-■-".

Patentansprüche

409 8 18/09 55

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Umwandeln einer verdichteten Materialmasse in ein Pulver, das als Suspension in einer Strömung eines unter Druck gesetzten fließfähigen Mediums weiterbefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass, eine Abschleif zone mit einem Abschleif mittel vorgesehen wird, dass die verdichtete Materialmasse in die Abschleifzone und gegen das Abschleifmittel bewegt wird, das in einem vorherbestimmten Ausmaß einen Teil der verdichteten Masse zu einem Pulver abschleift, und dass das Pulver als Suspension in einer Strömung eines unter Druck gesetzten fließfähigen Mediums zu einer Gebrauchsstelle befördert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Material aus einem ein rasches Abbinden bewirkenden Zuschlagmaterial für nassen oder trockenen Beton besteht.
3β Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein ein rasches Abbinden bewirkendes Zuschlagmaterial für . Beton zur genannten verdichteten Masse zusammengepresst wird, und dass die verdichtete Masse zu einer einen Teil der Abschleifzone bildenden Kammer befördert wird, die die Masse vollständig umschließt.
4· Einheit zum Umwandeln einer Masse eines verdichteten Materials in ein Pulver, das als Suspension in einer Strömung eines fließfähigen Mediums weiterbefördert wird, gekennzeichnet durch ein in einem Gehäuse wirkendos Abschleifmittel, durch Mittel zum Befördern des verdichteten Materials in das Gehäuse und gegen das Abschleifmittel, durch Mittel, die eine unter Druck stehende Strömung des fließfähigen Mediums erzeugen, und durch Eohrleitungsmittel, die mit dem Gehäuse und mit den letztgenannten Mitteln in Verbindung stehen und · das Materialpulver in Form einer Suspension in der Strömung

4Q9 8 187 09 55

des fließfähigen Mediums zu einer Gebrauchesteile befördern.
5. Einheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die· die Masse des verdichteten Materials mit gleichmäßiger und kontrollierter Geschwindigkeit vorwärtsbewegen, dass Mittel vorgesehen sind, die eine konstante Strömung des fließfähigen Mediums ..erzeugen, und dass Kraftmittel zum Betreiben der Abschleifmittel vorgesehen sind,-wobei das Materialpulver mit einem gleichbleibenden Volumen zu einer Gebrauchsstelle befördert wird.

6ο Einheit nach Anspruch 4 oder £>,* dadurch gekennzeichnet, dass das Abschleifmittel aus einer Schleifscheibe besteht, deren Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Gehäuses, und dass die Achse der Schleifscheibe in bezug auf die Achse des Gehäuses seitlich ,versetzt angeordnet ist.

Einheit nach Anspruch 4·, 5. oder 6", dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung Einlass- und Auslassöffnungen in der ITähe des Kontaktbezirkes des verdichteten Materials mit der Schleifscheibe aufweist, dass durch die Einlassöffnung das unter Druck gesetzte fließfähige Medium in das Gehäuse befördert wird, und dass durch die Auslassöffnung ein Gemisch aus einem unter Druck gesetzten Gas und dem Materialpulver zur Gebrauchsstelle befördert wird. -"·'■-'.*

"8,- Einheit nach einem der Ansprüche 4 bis 7* dadurch gekennzeichnet, dass das vorwärtsbewegende Mittel aus einem Kraftmittel besteht, das mit dem verdichteten Material in Berührung steht und-das verdichtete'Material beständig gegen das Abschleifmittel drückt ο ..

9β Einheit zum Umwandeln einer Masse eines ein rasches Abbinden bewirkenden Zuschlagmaterials für nassen oder trockenen Beton in ein Pulver, das als Suspension in einem unter Druck gesetzten gasförmigen Medium-mit dem Beton in Berührung gebracht wird, gekennzeichnet durch eine das verdichtete - Λ0-9818/095$

Zuschlagmaterial enthaltende Materialführungskammer, durch ■ ein in der lähe der Kammer angeordnetes Gehäuse mit einer Öffnung, die mit dem Innenraum der Kammer in Verbindung steht, durch die das verdichtete Zuschlagmaterial befördert wird, durch eine im Gehäuse gelagerte Schleifscheibe zum Abschleifen desjenigen Teiles des verdichteten. Zuschlagmaterials, der mit dem Umfang der Schleifscheibe in Berührung steht, wobei ein feines Pulver erzeugt wird, durch Kraftmittel zum Antreiben der Schleifscheibe, durch Einlass- und Auslassöffnungen, die durch das Gehäuse nahe an Kontaktbezirk des verdichteten Zuschlagmaterials und der Schleifscheibe führen, durch Mittel zum Zuführen eines unter Druck gesetzten Gases zur Einlassöffnung zum Befördern des von der verdichteten Masse abgeschliffenen Katerialpulvers durch die Auslassöffnung und zum Vermischen mit dem unter Druck gesetzten Gas, und durch Mittel, die das verdichtete Zuschlagmaterial in veränderbaren Ausmaß gegen die Schleifscheibe befördern.

ΊΟ» Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 4-9» dadurch gekennzeichnet, dass mehreren der genannten Einheiten neben einander angeordnet vorgesehen sind, und dass Steuermittel vorgesehen sind, die eine Einheit außer Betrieb und die benachbarte üJinheit in Betrieb setzen, so dass das Zuschlagmaterial kontinuierlich zugeführt wird.

ο Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 4-10, die zusammen mit einer Vorrichtung zum Versprühen einer kontinuierlichen Strömung eines nassen, halbflüssigen Materials» das nach dem Austritt aus der Sprühdüse in Sekunden zu einem harten Endprodukt abbindet, gekennzeichnet durch eine Pumpe, die vorherbestimmte Mengen des halbflüssigen Materials zu einem Ausbragbezirk pumpt, und durch eine Dosierungsvorrichtung zum Dosieren und Befördern des ein rasches Abbinden bewirkenden pulverförmigen Zuschlagmaterials zur Strömung des halbflüssigen Materials in einem vorherbestimmten Gewichtsverhältnis des Zuschlagmaterials zum halbflüssigen Material.

k Q 9 8 1 a-/D-§-5 5