DE3100443A1

DE3100443A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung und gegebenenfalls foerderung von aufgeschaeumten gemischen aus bindemitteln oder bindemitteln mit zuschlagstoffen

Info

Publication number: DE3100443A1
Application number: DE19813100443
Authority: DE
Inventors: Dietrich Dipl.-Ing. 6240 Königstein Maurer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-01-09
Filing date: 1981-01-09
Publication date: 1982-08-12
Also published as: SE8204993L; WO1982002358A1; CH657844A5; SE8204993D0; EP0069140A1; JPS57502254A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung und gegebenenfalls
Förderung von aufgeschäumten Gemischen aus Bindemitteln oder Bindemitteln mit Zuschlagstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum insbesondere kontinuierlichen Herstellen von aufgeschäumten Gemischen aus Bindemitteln oder Bindemitteln mit Zuschlagstoffen sowie gegebenenfalls die Förderung derartiger aufgeschäumter Gemische zum Verbrauchsort sowie eine Einrichtung zum Fördern derselben.
Aus Bindemitteln und Schaumlösungen hergestellte Gemische werden beispielsweise als sogenannter Schaumbeton unterschiedlichen Anwendungszwecken zugeführt. Aufgrund der relativ sicheren Handhabung des Baustoffes Schaumbeton findet derselbe umfangreiche Anwendung und es sind daher auch bereits eine Reihe von Misch- und Pumpeinrichtungen auf dem Markt, mit denen derartige aufgeschäumte Gemische hergestellt und an den Verwendungsort transportiert werden können.
Diese auf dem Markt befindlichen Geräte erweisen sich indessen noch in vielerlei Hinsicht als verbesserungsbedürftig.
Wegen ihres relativ umständlichen Aufbaues lassen sich die bekanten Einzelaggregate für das Mischen, das Schaumerzeugen, und das Pumpen fertiger Schaummischungen,wenn überhaupt,rur sehr schlecht kombinieren und zu einer Anlage vereinigen, welche die Herstellung solcher aufgeschäumter Gemische aus Bindemitteln und gegebenenfalls Zuschlagstoffen ermöglicht und diese Gemische an den Verwendungsort transportiert.
Der Hauptnachteil besteht bei den bisher auf dem Markt befindlichen Geräten insbesondere darin, daß die Einzelaggregate in ihren Leistungen wenig aufeinander abgestimmt sind, sodaß der Fachmann außerordentliche Schwierigkeiten hat, eine Anlage zusammenzustellen, die eine kontinuierliche Herstellung solcher aufgeschäumter Gemische ermöglicht.
Darüber hinaus sind auch die Einzelaggregate einer solchen Anlaye so vulominös, daß der Einsatz auf kleineren, schnell wechselnden Baustellen überhaupt nicht möglich ist.
Der Einsatz des an sich außerordentlich vorteilhaften Schaumbetons ist daher leider nach wie vor noch sehr beschränkt, weil keine kleinen und handlichen Anlagen vorhanden sind, die leicht transportabel und schnell einsatzfähig auch bei kleineren, wechselnden Baustellen die Herstellung und die Verwendung des vorteilhaften Schaumbetons ermöglichen.
Hier Abhilfe zu schaffen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Dieselbe besteht daher in erster Linie darin, ein einfaches Verfahren für die Herstellung und gegebenenfalls Förderung von aufgeschäumten Gemischen aus Bindemitteln oder Bindemitteln mit Zuschlagstoffen zu schaffen, welches leicht durchführbar ist, einen geringen maschinellen Aufwand erfordert und somit auch auf kleinen Baustellen Anwendung finden kann, um so den Einsatz des allgemein als vorteilhaft erkannten Schaumbetons auch bei kleineren Bauobjekten zu ermöglichen.
Aufgabe der Erfindung ist weiterhin, eine einfache Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die alle für das Verfahren erforderlichen Aggregate in kompakter Weise vereinigt, leicht transportabel ist und somit ohne großen Aufwand auch auf kleineren Baustellen innerhalb kürzester Zeit installiert werden kann.
Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe mit einem Verfahren der eingangs definierten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß aus Bindemittel/Zuschlagstoff und Anmachflüssigkeit in einem Durchlaufmischer kontinuierlich eine Bindemittel/Zuschlagstoff-Suspension erzeugt wird, in die ein in einem Schaumerzeuger gebilderter Schaum unmittelbar im Durchlaufmischer zugesetzt und eingemischt wird und das gebildete Schaumgemisch gegebenenfalls mit einer sich anschließenden Förderpumpe zum Verbrauchsort gefördert wird.
Während bei den bisher aus Einzelaggregaten zusammengestellten Anlagen zunächst in einem Mischer die Bindemittelschlämme hergestellt wurde, die dann mittels einer kleinen Pumpe in einen weiteren Mischer gegeben wurde, um hier zusammen mit dem in einem Schaumerzeuger erzeugten Schaum gemischt und dann mittels einer weiteren Pumpe zum Gebrauchsort transportiert zu werden, vermeidet das erfindungsgemäße Verfahren einen solchen zeitaufwendigen Verfahrensschritt dadurch, daß der gebildete Schaum unmittelbardem Durchlaufrnischer zugesetzt und eingemischt wird.
Ls liaL sScls dabei als besonders vorLeilhaft erwiesen, wenn die im Schaumerzeuger gebildete Schaummenge in Abhängigkeit von der Menge der im Durchlaufmischer gebildeten Suspension steuerbar ist.
Auf diese Weise wird eine gleichbleibende Qualität des aufgeschäumten Gemisches aus Bindemitteln und gegebenenfalls Zuschlagstoffen gewährleistet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht bekannterweise aus einer Dosier- und Miscnvorrichtung für Bindemittel/Zuschlagstoff und Anmachwasse, einem Schaumerzeuger, einer Mischvorrichtung für Schaum und Bindemittelsuspension und gegebenenfalls einer Fördervorrichtung für das gebildete Gemisch. Gekennzeichnet ist diese Vorrichtung indessen dadurch, daß die Dosier- und Mischvorrichtung aus einem Durchlaufmischer mit in einem Gehäuse umlaufenden Mischerflügeln besteht, der Schaumerzeuger unmittelbar in dem Gehäuse mündet und der gebildete Schaum von den Mischerflügeln in die Suspension eingemischt wird, bevor eine sich anschließende Fördervorrichtung das Gemisch zum Verbrauchsort transportiert oder das Gemisch aus dem Durchlaufmischer austritt, um beispielsweise von Hand, mittels Kübeln und dergleichen zum Verbrauchsort transportiert zu werden.
Es hat sich dabei insbesondere als vorteilhaft erwiesen, wenn die Dosier- und Mischvorrichtung aus einem im wesentlichen horizontal angeordneten Durchlaufmischer besteht.
Um die Mischwirkung zwischen Bindemittelsuspension und eingeführtem Schaum zu verbessern, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, auf der Mischerwelle des Durchlaufmischers im wesentlichen radial angeordnete zusätzliche Mischflügel vorzusehen.
Andererseits können auch die vorhandenen Mischflügel und/oder die zusätzlichen Mischflügel zur intensiveren Durchmischung von Bindemittelsuspension und Schaum mit zusätzlichen Mischbohrungsöffnungen ausgerüstet sein.
Der Durchlaufmischer zur Erzeugung der Bindemittelsuspension ist selbstverständlich mit den üblichen Dosiervorrichtungen versehen, mit denen einerseits das üblicherweise im trockenen Zustand zugeführte Bindemittel mit der erforderlichen Menge Anmachwasser gemischt und dann mit dem zugesetzten Schaum vermischt wird.
Der Schaumerzeuger erzeugt den Schaum aus einem Schäummittel und Wasser unter Zuhilfenahme von Druckluft. Die Zufuhr von Schäummittel und Wasser erfolgt zweckmäßig aus entsprechenden Vorratsbehältern mittels zwei fördermengenabgestimmten Pumpen für Schäummittel einerseits und Wasser andererseits. Es hat sich dabei als zweckmäßig erwiesen, wenn die Fördermengen für Schäummittel, Wasser und Druckluft jeweils anhand von optischen Durchlaufmengen-Messern ablesbar sind und durch jeweils ein entsprechendes Regulierventil einstellbar sind.
Der Schaumerzeuger, der zweckmäßig in der Nähe des Mischers für die Bindemittelsuspension angebracht ist, ist gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung direkt unmittelbar am Mischer- für die Bindemittelsuspension angeordnet. Auf diese Weise wird einmal ein kompakter Aufbau erzielt, zum anderen läßt sich der erzeugte Schaum in optimaler Weise in den Durchlaufmischer einführen und mit der Bindemittelsuspension vermischen. Die zugeführte Schaummenge kann dabei zweckmäßig über ein entsprechendes Ventil ohne Änderung der Mengenverhältnisse von Schaummittel, Wasser und Druckluft gesteuert werden, wobei die dem Durchlaufmischer zugeführte Schaummenge zweckmäßig in Abhängigkeit von der Menge der gebildeten Suspension aus Bindemittel und Anmachwasser steuerbar ist.
Auf diese Weise werden dem Durchlaufmischer Schäume von gleichbleibender Qualität, insbesondere gleichbleibender Porengröße, zugeführt und zusammen mit der Bindemittelsuspension werden so Schaummaterialien von jeder gewünschten Qualität erzielt.
Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn das aus dem Mischer austretende fertige Schaum-Bindemittelgemisch unmittelbar in den Vorratsbehälter einer nachgeschalteten Förderpumpe gelangt, Eine solche Förderpumpe, die zweckmäßigerweise eine mehrstufige Exzenterschneckenpumpe sein kann, fördert das gebildete Schaummaterial auch über weite Strecken an den Verwendungsort.
Es hat sich gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als besonders zweckmäßig erwiesen, die Einzelaggregate, d.h. den Durchlaufmischer für das Bindemittel, den Schaumerzeuger und gegebenenfalls die Fördervorrichtung, auf einem gemeinsamen Transportanhänger kombiniert anzuordnen.
Die Anordnung der Einzelaggregate kann dabei so kompakt erfolgen, daß noch ausreichend Platz für entsprechende Behälter für Schäummittel und Wasser vorhanden ist, sodaß neben-dem üblicherweise in trockener Form zugesetzten Bindemittel alle für die Schaumerzeugung erforderlichen Materialien und auch die notwendigen Vorrichtungen kompakt zusammen angeordnet sind.
Ein solcher Einachsanhänger läßt sich schnell transportieren und kann so auf jeder Baustelle innerhalb kürzester Zeit angeschlossen und die Schaumerzeugung begonnen werden.
Es hat sich dabei als zweckmäßig erwiesen, wenn die Einzelaggregate von einem gemeinsamen Antriebsmotor angetrieben werden. Das gilt einmal für den Durchlaufmischer und zum anderen aber auch für die Förderpumpe und den Kompressor für den Schaumerzeuger.
Die Verwendung eines Verbrennungsmotors als Antriebsquelle macht den erfindungsgemäßen "Schaumgenerator" vom Vorhandensein von Baustromunabhängig, sodaß er praktisch auf jeder Baustelle ohne großen Montageaufwand sofort einsatzfähig ist.
Es hat sich gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als besonders zweckmäßig erwiesen, eine automatische Sperre für die Schaumproduktion vorzusehen, die bei Ausfall der Erzeugung von Bindemittelsuspension und/ oder dem Abtransport des fertigen Schaumes die Schaumerzeugung stoppt. Auf diese Weise werden Produktionsfehler automatisch vermieden.
Da die Drehzahl des Durchlaufmischers die Produktionsmenge weitgehend bestimmt, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, im Vorratsbehälter der Pumpe für den Abtransport des gebildeten Schaumes eine Füllsiandssonde vorzusehen, die in Abhängigkeit von dem vorhandenen Material-Pegel die Drehzahl des Mischers regelt. Auf diese Weise wird eine Überproduktion des Schaumes vermieden, die zu einem Überlaufen des Vorratsbehälters führt.
Im Hinblick auf die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielbaren relativ großen Durchsatzmengen hat es sich gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als sehr zweckmäßig erwiesen, für die Versorgung des Durchlaufmischers mit trockenem Bindemittel Anschlußstutzen vorzusehen, mit dem ein Silobehälter für das trockene Bindemittel direkt oder über entsprechende Förderanlagen anschließbar ist. Selbstverständlich ist bei einer solchen Auslegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch für das Anmachwasser ein spezieller Anschlußstutzen vorgesehen, sodaß das Anmachwasser für die Herstellung der Bindemittelsuspension und gleichzeitig auch das Wasser für die Herstellung des Schaumes direkt dem Leitungsnetz entnommen werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich somit auf einfache Weise und ohne Schwierigkeiten den erforderlichen Dimensionen der jeweiligen Baustelle anpassen.
Anhand der in den anliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele wird nachfolgend die Erfindung im einzelnen näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen: Fiy. 1 einen erfindungsgemäßen Durchlaufmischer zur Erzeugung von Schaumbeton.
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung und zur Förderung von Schaumbeton.
Der in Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Durchlaufmischer zur Erzeugung von Schaumbeton weist einen Antriebsmotor 1 auf, der über ein entsprechendes Getriebe 2 die als Dosierschnecke 3 ausgebildete Antriebswelle antreibt. In den Beschickungsbehälter 4 wird trockenes Bindemittel 5 eingeführt und zur volumetrischenzuteilung ist in der vorzugsweise horizontal angeordneten Mischkammer 6 eine Dosierstrecke 7 mit der als Dosierschnecke 3 ausgebildeten Antriebswelle vorgesehen.
Durch eine Zuführungsöffnung 8 wird der Mischkammer 6 die für den Mischprozeß zur Herstellung der Bindemittelschlämme erforderliche Flüssigkeit 9 volumetrisch zugeteilt in der Weise, daß eine stets gleichbleibende, aber beeinflußbare Zusammensetzung der Bindemittelschlämme ermöglicht wird.
Die Mischkammer 6 ist in Förderrichtung der Mischwelle 10 durch eine Mischkammer 11 erweitert. ueber die Zutrittsöffnung 12 gelangt Schaum 13 vom Schaumgenerator in die Mischkammer 11, wo der Schaum unmittelbar mit der Bindemittelschlämne vermischt wird und am Mischerende 14 als homogenes Gemisch austritt.
Figur 2 zeigt den in Figur 1 beschriebenen Durchlaufmischer in Kombination mit einem an sich bekannten Schaumgenerator 15, den erforderlichen Aggregaten für die Schaumherstellung tLuftkompressor 16, Mengenregelventil für die Luft 17, Pumpe 18 für die im Fass 20 vorgesehene Schaumlösung, Mengenregulierventil 19 für die Schaumlösung).
Weiterhin ist in Figur 2 eine Pumpe 22 mit Zwischenbehälter 21 für das fertige Bindemittel-Schaumgemisch dargestellt. Eine im Zwischenbehälter 21 vorgesehene Niveauregulierung 23 wirkt auf den Antriebsmotor 1 des Durchlaufmischers sowie auf den ufttkompressor 16 16, und die Pumpe 18 des Schaumgenerators sowit uf die Flussigkeitsufuhröffnung 9.
Die in Figur 2 mhr schematisch dargestellten einzelnen Aqgre-(ate können selbstverständlich in ihrer Gesamtheit auf einem Fahrwerk, beispielsweise einem Einachsanhänger, angeordnet werden und stellen so eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.

Claims

Patentansprüche 7. Verfahren zur Herstellung und gegebenenfalls Förderung von von aufgeschäumten Gemischen aus Bindemitteln oder Bindemitteln mit Zuschlagstoffen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß aus Bindemittel/ Zuschlagstoff und Anmachflüssigkeit in einem Durchlaufmischer kontinuierlich eine Bindemittel/Zuschlagstoff-Suspension erzeugt wird, in die ein in einem Schaumerzeuger gebildeter Schaum unmittelbar im Durchlaufmischer zugesetzt und eingemischt wird und das gebildete Schaumgemisch gegebenenfalls mittels einer sich anschließenden Förderpumpe zum Verbrauchsort gefördert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die im Schaumerzeuger gebildete Schaummenge in Abhängigkeit von der Menge der im Durchlaufmischer gebildeten Suspension gesteuert wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 aus einer Dosier- und Mischvorrichtung für Bindemittel/Zuschlagstoff und Anmachflüssigkeit, einem Schaumerzeuger, einer Mischvorrichtung für Schaum und Bindemittelsuspension und gegebenenfalls einer Fördervorrichtung für das gebildete Gemisch, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Dosier- und Mischvorrichtung aus einem Durchlaufmischer mit in einem Gehäuse umlaufenden Mischerflügeln besteht, der Schaumerzeuger (15) unmittelbar in dem Gehäuse (11) mündet und der gebildete Schaun- (13) von den Mischerflügeln in die Suspension eingemischt wird, bevor eine sich gegebenenfalls anschließende Fördervorrichtung (21,22) das Gemisch zum Verarbeitungsort transportiert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Dosier- und Mischvorrichtung aus einem im wesentlichen horizontal angeordneten Durchlaufmischer besteht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf der Mischerwelle (10) des Durchlaufmischers im wesentlichen radial angeordnete zusätzliche Mischflügel vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , daß die Mischflügel zur intensiven Durchmischung von Bindemittelsuspension und Schaum mit zusätzlichen Mischbohrungsöffnungen ausgerüstet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schaumerzeuger (15) zwei fördermengenabgestimm.te Pumpen (18) für Schaummittel (20) und Wasser aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Fördermengen für Schaummittel, Wasser und Druckluft optisch ablesbar und durch je ein Ventil (17,19) einstellbar sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schaumerzeuger (15) unmittelbar am Mischer (11) für die Bindemittelsuspension angebracht ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die dem Durchlaufmischer zugeführte Schaummenge (13) über ein Ventil ohne Anderung der Mengenverhältnisse von Schaummittel, Wasser und Druckluft steuerbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die dem Durchlaufmischer zugeführte Schaummenge (13) in Abhängigkeit von der Menge der gebildeten Suspension aus Bindemittel und Anmachflüssigkeit steuerbar ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß das aus dem Mischer (14) austretende fertige Schaum-Bindemittelgemisch unmittelbar in den Vorratstrichter (21) einer nachgeschalteten Förderpumpe (22) gelangt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h ne t , daß die Förderpumpe (22) eine vorzugsweise mehrstufige Exzenterschneckenpumpe ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einzelaggregate auf einem gemeinsamen Transportanhänger kombiniert angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einzelaggregate von einem gemeinsamen Antriebsmotor angetrieben werden.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß eine automatische Sperre für die Schaumproduktion vorgesehen ist, die bei Ausfall der Erzeugung von Bindemittelsuspension und/oder Abtransport des fertigen Schaumes die Schaumerzeugung stoppt.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Vorratsbehälter (21) der Pumpe (22) eine Füllstandsonde (23) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von dem vorhandenen Material-Pegel die Drehzahl des Mischers regelt.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß für die Versorgung des Durchlaufmischers mit trockenem Bindemittel Anschlußstutzen vorgesehen sind, mit denen ein Silobehälter direkt oder über entsprechende Förderanlagen anschließbar ist.