DE29510361U1

DE29510361U1 - Betonspritzgerät

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Publication number: DE29510361U1
Application number: DE29510361U
Authority: DE
Original assignee: PRO AQUA GERAETE GmbH
Current assignee: Abrex Oberflaechentechnik De GmbH
Priority date: 1995-06-27
Filing date: 1995-06-27
Publication date: 1995-09-21
Anticipated expiration: 2005-06-28

Description

BOEHMERT & BOEHMERT, NORDEMANN und PARTNER

ANWALTSSOZIETÄT

B & B, N u. P, Niemannsweg 133, D-24105 Kiel

Deutsches Patentamt Zweibrückenstr. 12

80297 München

Ihr Zeichen
Your ref.

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Neuanmeldung

DR.-1NG. KARL BOEHMEKT, PAimj-iroi
DIPL.-ING. ALBERT BOEHMERT, PA 11954.19931
WILHELM J. H. STAHLBERG. RA, Bremen
DR.-ING. WALTER HOORMANN. PA·, Bremen
DIPL.-PHYS. DR. HEINZ GODDAR. PA·, München
DR.-ING. ROLAND LIESEGANG. PA*, München
WOLF-DfETER KUNTZE, RA, Bremen
DIPL.-PHYS. ROBERT MÜNZHUBER, PA iiisiraa
DR. JUR. LUDWIG KOUKER, RA. Bremen
DR. (CHEM.) ANDREAS WINKLER. PA", Bremen
MICHAELA HUTH. RA, Bremen
DIPL-PHYS. DR. MARION TÖNHARDT. PA«, Düsseldorf
DR. JUR. ANDREAS EBERT-WEIDENFELLER, RA, Bremen
DR. JUR. AXEL NORDEMANN. RA, Bremen
DIPL.-ING. DR. JUR. JAN TÖNNIES, PA, RA, kiel
DIPL.-PHYS. CHRISTIAN BIEHL*, PA₁KlEL
DIPL.-ING. EVA LIESEGANG, PA, München

PROF. DR. JUR. WILHELM NORDEMANN. RA**.

DR. JUR. ICAI VINCK, RA", berlin

PROF. DR. JUR. PAUL W. HEKTIN. RA". berlin

KLAUS VOM BROCICE, RA. berlin

HERMANN-JOSEF OMSELS. RA. berlin

HORST HUMMEL, RA, berlin

DR. JUR. MONIKA PASETTl. LL.M., RA*", beb

GABRIELE TITZ, RA, leipzic

PA - Patentanwalt/Patent Attorney RA- Rechtsanwalt/Attorney at Law * - European Patent Attorney ** - Notar/Notary public *··- Attorney at Law (N.Y.)

Unser Zeichen
Our ref.

P 5128

Kiel

26. 6. 1995

Pro Aqua Geräte GmbH, Dorfstr. 37, 24340 Kochendorf

Betonspritzgerät

Die Erfindung betrifft ein Betonspritzgerät zur Ausbringung einer Mischung aus Sand, Zement und Wasser auf eine Oberfläche. Betonspritzgeräte werden unter anderem zur Renovierung und Sanierung insbesondere von Stahlbetonbauwerken eingesetzt. Neben einem Abtrag der Oberfläche durch Druckstrahlen mit Strahlmittel soll unmittelbar im Anschluß insbesondere auf schadhcifte Stellen eine neue Betonschicht aufgetragen werden.

1940

Bremen:

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Posti. 10 71 27. D-28071 Bremen

Telephon (04 21) 3 40 90
Telefax (0421)3491768
Telex 244 958booatd

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UhlandslralJe 173/174 D-10719 Berlin

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Neßlerstraße 5 D-40593 Düsseldorf

TSephjn^OSSli 3**7&dgr;5&thgr; ,', ir*l?BhoV(8j4n 9 §0»» 77 'TeIePhOn(OJIl)-ISgSS Telefjx lg,S$3Vr8jO J JtIoSx («3 41) 31·&Ogr;6·25 *&iacgr; Telefax (02 11)7 18 27 30 ¹S¹SV.²⁴ 282«jrbod· ·*&iacgr;.&Zgr; &iacgr;* J

Kiel:

Niemannsweg 133 D-24105 Kiel

Telephon (04 3D S 40 Telefax (04 31)8 40

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Bisher werden dazu unter anderem Betonspritzgeräte verwandt, bei denen durch eine besondere Düse ein äußerer Wasserstrahl" mit der in einem inneren Strahl geblasenen trockenen Sand/Zement-Mischung durchwirbelt wird.

Die Mischung kann jedoch auch bereits in der Strahldüse oder in einem vorangehenden Endbereich zur Durchmischung der Komponenten vorgenommen werden. Allerdings ist die auf diese Weise erzielte Durchmischun.g genauso unzureichend wie die erstgenannte, bei der unkontrolliert Zement ungenutzt bleiben muß, was sich beeinträchtigend auf die Oberflächengüte auswirkt, und zudem gesundheitsbeeinträchtigenden Zementstaub produziert.

Bei geschlossenen Mischstrecken werden Zement- bzw. Sand-Wassergemische in eine Luftstrecke eingebracht, wobei darauf zu achten ist, daß es bei der Injektion nicht zu Verklumpungen kommt, die das weitere Fördern in der Mischstrecke und das nachfolgende gleichmäßige Auftragen auf die Oberflächen stark beeinträchtigen würde. Bei Klumpenbildung muß zudem mit starken Rückprallverlusten (bis zu 2 0%) gerechnet werden.

Hierzu hat der Erfinder bereits früher vorgeschlagen, Fluid (Luft oder insbesondere Wasser) direkt am Entnahmeort des Sand/Zement-Gemisches aus (Druck-)Behältern, vorzugsweise in Entnahmerichtung zuzuführen, um so die Gemische für die Transportbewegung viskoser zu machen.

Für Großbaustellen werden vornehmlich Fertigbetonspritzgeräte eingesetzt. Das Fertigbetongemische aus Zement, Wasser und Sand wird über eine Druckschnecke oder druckluftbeaufschlagte Behälter in einen Druckluftstrom injiziert. Auch dabei treten die erwähnten Probleme auf.

BOEHMERT & BOEHMERT^ftQRDE&l^iltf »und

Weiterer Nachteil bei den vorbekannten Druckbehältern ist jedoch, daß diese in ihrer Gänze geleert werden müssen, um ein Aushärten des Betons im Behälter zu vermeiden. Daher ist das Ausbringen von Fertigbetonmischungen oder Sand/Zement-Mischungen mit Wasseir injektion problematisch. Entsprechend der benötigten Menge zum Auftrag ist eine Vorrichtung nur zur Hälfte zu füllen, oder ggf. der überschüssige Rest, der sich in einer Vorrichtung befindet, nachdem der gewünschte Arbeitsschritt beendet ist, anderweitig zu verwenden. Dies ist unvorteilhaft.

Weiterhin hat sich herausgestellt, daß selbst bei späterer Zumischung von Wasser ( - die an sich nicht vorteilhaft ist, da dann das Strahlmittel, insbesondere Sand, nur schwer zu fördern ist - ) auch die trockenen Behälter für Zement durch in den Rohrleitungen befindliches Wasser benetzt werden und Klumpen aushärten.

Das Wasser kann aufgrund von Gegenströmungseffekten und Schallwelleneffekten auch vom Ort der eigentlichen Einbringung in den Strahlmittelstrom gegen die Luft/Sand oder Zement-Strömungen "stromauf" wandern, so daß auch die an sich trocken zu haltenden Zementbehälter feucht werden.

Weiter wird sich insbesondere bei der Verwendung von Druckbehältern für den Zement die Umgebungs- bzw. Luftfeuchte, die sich insbesondere bei Druckschwankungen (schnellem Entlüften), die Temperaturänderungen induzieren, absetzen und eine Befeuchtung des Zementes ergeben, die insbesondere, wenn sie durch mehrmaliges Nachfüllen kleiner Zementbehälter bzw. durch die mehrmalige Nachfüllung von Sand/Zement-Mischbehältern wiederholt wird, sich akkumulieren wird. Dies macht große Serviceöffnungen in

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den Behältern notwendig, die aufwendig herzustellen und zu verschließen sind. Weiter wird selbst bei Vorhandensein solcher Öffnungen auch mit großem Personalaufwand nicht jeder Winkel des Behälters bei einer Reinigung erreichbar sein.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der bei Reparatur ar be it en sowohl Strahlmittelstrahlen wie Betonspritzen mit einem kleinen mobilen Gerät ohne Rührwerk vorgenommen werden können.

Erfindungsgemäß wird dies durch ein Betonspritzgerät mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen wieder.

Durch einfaches Aufsetzen einer anderen ausbringenden Düse und Umstellen der Sand-( bzw. Strahlmittel-) Förderung auf Sand/Zement- und Wasser-Förderung kann auf eine strahlmittelgestrahlte Oberfläche sofort anschließend eine Betonschicht aufgebracht werden. Die den Zement vorhaltende Teileinrichtung kann dabei auch lediglich zukoppelbar an den übrigen, zum Strahlmittelstrahlen verwendeten Teil sein, so daß dieser Teil auch separat genutzt werden kann.

Insbesondere bei stark unter Beanspruchung stehenden Oberflächen ist es weiter vorteilhaft, diese Oberflächen mit einer anderen Beton-Zusammensetzung, meist einer mit einem höheren Zementanteil aufzubauen. Tiefere Risse oder dergleichen in Bauwerken sollen jedoch mit einer Zusammensetzung z. B. mit etwas geringerem Zementanteil und höherem Bindemittelanteil bedeckt werden. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung ermöglicht eine solche Veränderung des Mischungsverhältnisses bei sich ändernden Anforderun-

BOEHMERT & BOEHMERIvNCjRDE&fÄNii "und P«£R3iNER

gen, die im Stand der Technik bei den großen fertiggemischten Mengen nicht möglich war.

Vorteilhaft ist weiter, daß bei einer entsprechend vorgenommenen Eingabe von Zement in einen separaten Behälter auch bei Verwendung nassen Zementes kleinere Flächen bestrahlt werden können, ohne daß ungenutzte im Gerät verbleibende Mischung entnommen werden muß und anderweitig Verwendung finden muß.

In der besonders vorteilhaften Ausführungsform, in der trockener Zement dem Luftstrom zugemischt wird, wird sich durch die vorteilhafterweise realisierte Trockenhaltung des Zements die Möglichkeit ergeben, diese auch bei nicht vollständiger Entleerung für eine gewisse Zeit unter Druck ruhen zu lassen. Durch die weiter vorgeschlagenen Maßnahmen zur Trockenhaltung des Zementes ist es möglich, die Standzeiten der Zementbehälter, die mit trockenem Zement befüllt sind, erheblich zu verlängern.

Insbesondere können bei gegenüber dem Stand der Technik ungefähr gleich großen Behältern schon durch die Auftrennung der Behälter in einen separaten Zement/- und einen Sand/Wasser-Behälter erheblich längere Zykluszeiten bis zu einer Wiederbefüllung für den Zementbehälter erreicht werden, da nur ca. 20 % der Mischung, die abgestrahlt wird, aus Zement besteht. Bisher wird ein Behälter, der eine trockene Mischung aus Sand und Zement enthält, entsprechend häufiger erneut befüllt, wobei bei jeder Befüllung wieder erneut Luftfeuchtigkeit in den Behälter eindringt, der insbesondere bei den Druckbehältern durch das Entspannen der Luft und daherrührende Temperaturdifferenzen zu einem Kondensieren von Feuchtigkeit an den Oberflächen

BOEHMERT & BOEHMERT ,·&Ngr;&THgr;&Egr;|}&Egr;&Mgr;&&Ngr;&Mgr;·»&ngr;&ogr; PAiTKMSR

führt. Erfindungsgemäß ist nunmehr möglich, dies zu vermeiden.

Weiter wird durch die Einbringung von Zement in den Hauptluftstrom bevor die weiter einzumischenden Komponenten Sand und Wasser eingeleitet werden, eine besonders feine Verteilung des Zements erreicht, die demgegenüber einer Einbringung von Zement in den Sand oder Zement, in die Sand-Wasser-Mischung denkbaren Einmischungen von Zement vorzuziehen ist. Durch die weiter vorgesehene Möglichkeit, die Luft/-Zement-Strecke mit Wasser zu reinigen, ist es möglich, etwaige sich bildende Verkrustungen, die durch das "Gegen-den-Luftstrom-Wandern" von Wasser in der Hauptluftleitung entstehen, jeweils nach Beendigung des Strahlvorganges auszuspülen.

Die Einbringeinrichtungen für den Zement in die Lufteinblasleitung, Schnecke, Rüttler oder auch Luftstromeinblasung können, da sie nur zur Einbringung von Zement, nicht jedoch von Sand und Zement dienen, die Zementdosierung mit größerer Präzision durchführen.

Bei Verwendung naß auf geschlämmten Zements, der sich insbesondere bei größeren zu bearbeitenden Flächen ergibt, werden die erfindungsgemäßen Vorteile der freien Dosierbarkeit des Zementes genutzt, ohne Nachteile wie kurze Benutzungsdauer oder aufwendige Reinigungen in Kauf zu nehmen.

Durch eine vorteilhafterweise nur langsam ermöglichte Belüftung des Zementbehälters werden die auftretenden Druckschwankungen und entsprechenden Temperaturänderungen, die ein Niederschlagen der eingebrachten Feuchtigkeit auf den Wänden bewirken, weitestgehend vermiedenj so daß die bei

BOEHMERT & BOEHMERT, NORDEMAiNNj und PARTNER

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einem Nachfüllen von Zement in den Behälter einfließende Luft vergleichsweise wenig Feuchtigkeit abgibt.

Dies ermöglicht, den Zementbehälter nur in entsprechend großen Abständen zu reinigen.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand beigefügter Zeichnung.

Dabei zeigt die einzige Figur ein erfindungsgemäßes Betonspritzgerät mit zwei Behältern 40, 50, wobei ein Behälter 50 ein Sand-Wassergemisch und der andere Behälter 40 den Z ement enthä11.

Die in der Fig. 1 mittig dargestellte Luftleitung 14 wird über Druckminderer 18 und Dreiwegeventile 20 jeweils oben in die Druckbehälter 40, 50 angekoppelt. Die Dreiwegeventile eröffnen eine weitere Rohrleitung 22, 24 in den unteren Bereich des Behälters, wo sie als Luftdusche 2 6 in Förder richtung das Ausfließen von Wasser-Sandgemisch bzw. Zement befördern. Damit ist eine individuelles Mischungsverhältnis jederzeit gewährleistet.

Eine weiter insbesondere am Zementbehälter vorgesehene Rütteleinrichtung 28 kann weiter- das Fließen von Material aus dem Behälter 40 befördern. In den Behältern, insbesondere dem Zementbehälter 40 werden Inspektionsluken 44 und Druckminderventile 4 2 zum langsamen Belüften vorgesehen. Trichter 3 4 ermöglichen das einfache Befüllen. Diese sind verschließbar. Durch Einstellen eines Differenzdruckes kann aus einer Zement/Luft-fördernden Leitung 16 über ein pneumatisches Ventil 38 Zement in die Luftleitung für den Hauptluftstrom eingeblasen werden.

BOEHMERT & BOEHMERT, NORDEMANN :Und*FABTMK

Nach einem Verwirbeln des Zementes in der Blasluft über eine Strecke 12, wird die durch Wasser- oder Luft-Zusatz-Injektion mobilisierte Wasser-Sand-Mischung zusätzlich in die Hauptluftleitung am mit Bezugszeichen 11 gekennzeichneten Ort eingeführt und bis zu der Düse 10 abschließend mit dem fein verteilten Zement vermischt werden.

Weiter sind in der Figur eine Wasserpumpe 3 0 mit einem entsprechenden Waschwasseranschluß 3 2 zu erkennen. Vorteilhaft an der Anordnung des Waschwasseranschlusses 3 2 ist, daß auch das Ventil 3 6 in der Luftförderleitung 14 mit Waschwasser gereinigt werden kann, falls sich Zement hier einsetzen sollte. Gleichfalls wird ein Stück der Förderleitung 16 für trockenen Zement bis zu einem absperrenden Ventil 38 gereinigt werden können.

Ein Nadelventil 46 vor dem Wasseranschluß 34 erlaubt die genau dosierte Zugabe von zusätzlichem Wasser in das auszubringende Gemisch insbesondere für den Fall, daß trockener oder naturfeuchter Sand im Behälter 50 ohne weitere Wasserzugabe verwandt wird. Dies ist gegenüber einer durch erhöhten Wasserdruck durch den Sand zu drückenden Wasserzugabe vorzuziehen, wenn nicht die vorgeschlagenen Wasserduschen 2 6 zur Mobilisierung der Sandes beim Abfließen aus dem Behälter 50 verwandt werden.

Es ist auch möglich, den Zement feucht in den Hauptluftstrom einzubringen, ihn - etwa in Form kleiner Wasser/-Zement-Tropfen - einzublasen. In einem Zement-Vorratsbehälter wäre dann Zement so mit Wasser zu übersättigen, aufzuschlämmen, daß er viskos transportiert werden kann. Daß sich hierbei einstellende Problem, zu verhindern, daß

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Entmischung während des Transports stattfindet, kann durch die Verwirbelung mit großen Mengen Luft im Hauptluftstrom der Strecke 12 gelöst werden. Eine Einbringung des feuchten Zements kurz vor der Ausbringdüse 10 erscheint zwar denkbar, aber weniger vorteilhaft.

Die Einrichtung macht es möglich, auch weitgehend unbehandelten Sand als Zuschlagstoff zu verwenden, da durch die geregelte Zugabe von Zement bzw. Wasser je nach den Eigenschaften des Sands (auch dessen Feuchte) immer eine optimale Mischung einstellbar ist. Selbst Steinchen bis zu einer Größe von 8 - 12 mm sind problemlos verarbeitbar. In der gespritzten Betonschicht werden diese größeren Partikel aufgrund ihres Impulses tief in die Betonschicht eintauchen und so vor Ort nochmals zu einer Durchmischung und zur Bildung einer glatter (Zement-) Deckschicht beitragen.

Claims

BOEHMERT & BOEHMERT, NORDEMANN * P 5128 ANSPRÜCHE

1. Betonspritzgerät zur Ausbringung von Sand, Zement und Wasser auf eine Oberfläche, mit einer den Zement, der beim Auftreffen auf die Oberfläche mit Sand und Wasser vermischt ist, durch Einbringen von Druckluft fördenden Förderleitung (12) ,

gekennzeichnet durch

eine Einrichtung (16) zur Einbringung des Zements in die Förderleitung (12), und

- eine Einrichtung zur Einbringung von trockenem Sand oder einem Wasser/Sand-Gemisch in die Förederleitung an einem von dem Austritt (10) der Förderleitung (12) beabstandeten Ort (11).

2. Betonspritzgerat nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine den Zement trocken die Förderleitung einblasende Leitung (16).

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3. Betonspritzgerät, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwirbelungsstrecke des Zements in dem Hauptluftstrom (12) vor dem Einbringort (11) des Wasser/Sand-Gemisches durch wenigstens einen Wasseranschluß (32) ausspülbar ist.

4. Betonspritzgerät nach Anspruch 1 oder 3, gekennzeichnet durch eine Förderschnecke zur Einbringung von trockenem Zement in die Hauptluftstromführung (14).

5. Betonspritzgerät nach Anspruch 1 oder 3, gekennzeichnet durch einen Druckbehälter aus dem trockener Zement in die Förderleitung (12) über eine Druckdifferenz einbringbar ist.

6. Betonspritzgerät nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch Aufschlämmung geförderter Zement mit einer Einrichtung zum Einbringen von nicht abgebundenem Zement/Wasseir-Gemisch in die Förderlietung (12) gefördert ist.

7. Betonspritzgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Vorratsbehälter, aus dem Zement mit Hilfe einer Rütteleinrichtung (28) in die Förderleitung (12) gefördert ist.

8. Betonspritzgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine wasserführende Leitung (32), die vor dem Ort der Einbringung

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des Zements in . die Förderleitung (12) mündet, zur Durchspülung der Hauptluftstromleitung mit Wasser nach einer Benutzung.

9. Betonspritzgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine wasserführende Leitung (34) , die vor dem Ort (11) der Einbringung des Sands in die Förderleitung · (12) in diese Hauptluftstromleitung (12) mündet, zur Zugabe genau dosierter Wassermengen.

10. Betonspritzgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der den Zement aufnehmende Behälter (40) als Druckbehälter ausgebildet ist, der mit einem Ventil (42) zum langsamen, einen plötzlichen Druckabfall verhindernden Belüften versehen ist.