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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von
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Fließestrichen
Beschreibung Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung von Fließestrich gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1 sowie eine Vorrichtung zum Herstellen von Zementleim zur Verwendung bei einem
solchen Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 5.
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Es ist bekannt, Estriche dadurch herzustellen, daß man fließfähiges
Estrichmaterial auf eine Gebäudedecke aufbringt, welches sich unter geringer mechanischer
Unterstützung aufgrund seiner Fließfähigkeit selbst auf die Horizontale einnivelliert.
Entsprechendes fließfähiges Estrichmaterial wird auf der Basis von Anhydrit(in der
Natur vorkommender wasserfreier Gips) hergestellt, wobei zusätzlich ein Verflüssiger
auf Kunstharzbasis zugegeben wird, welcher die Fließfähigkeit der zu verarbeitenden
Estrichmasse erhöht. Anhydritestriche lassen sich jedoch nicht überall verwenden,
z.B. nicht in feuchten Räumen.
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Es wird daher nach wie vor ein großer Prozentsatz von Estrichen als
Zementestrich hergestellt, obwohl der Anhydritfließestrich sehr viel einfacher herzustellen
ist.
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Bei der Herstellung von Zementestrichen werden die verschiedenen Ausgangsmaterialien
zu einer erdfeuchten Mischung zusammengegeben, welche dann von Hand mit einem Reibebrett
sorgfältig verteilt werden muß. Diese Arbeit ist zeitraubend und erfordert ein hohes
Maß an Sorgfalt, kann von ungelernten Personen nicht zufriedenstellend erim ledigt
werden. Erhöht man tementestrichmaterial die Menge des zugegebenen Wassers, um die
Fließfähigkeit des vstrichmateriales zu verbessern, so ist der fertige Estrich zu
weich und für die Praxis nicht brauchbar.
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Durch die vorliegende Erfindung soll daher-ein Verfahren gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß belastungsfähige Zementestriche
unter Selbstnivellierung des Estrichmateriales hergestellt werden können.
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Diese Aufgabe ist'erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß
Anspruch 1.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt zunächst die Herstellung
der Estrichmasse zweistufig: es wird zuerst ein Zementleim hergestellt, dann wird
der Zementleim mit dem Sand vermischt. Für die Herstellung des Zementleimes wird
dem Zement noch im trockenen, pulverförmigen Zustand ein ebenfalls pulverförmiger
Verflüssiger und ein gleichermaßen pulverförmiger Stabilisator zugesetzt und in
einem kleinen Teilvolumen des Zementes untergezogen. Der Zement und diese Additive
werden dann rasch unter Verwendung eines schnell laufenden Turbinenrührers zu einem
homogenen Zementleim gerührt. Durch das rasche Rühren mit Hilfe eines Turbinenrührers
wird zum einen erreicht, daß sich die nur in einem kleinen Teilvolumen der Zementcharge
verteilten hygroskopischen Additive rasch in der gesamten Mischung verteilen und
nicht zusammenklumpen können. Zum anderen wird ein sehr feiner und gleichmäßiger
Aufschluß des Zementes erhalten. Man kann also auf einfache, rasche und zuverlässige
Weise die Mischung auf der Baustelle selbst vornehmen, was im Hinblick auf die besonderen
Lagerbedingungen für die Additive von Bedeutung ist. Die nach dem Mischen des Zementleimes
mit dem Sand erhaltene Estrichmasse ist einerseits gut fließfähig, läßt sich somit
gut an den Verwendungsort pumpen und nivelliert sich dort durch Zerfließen bei geringer
niederfrequenter mechanischer Unterstützung durch von Hand bewegte Leisten von selbst
ein, wie ein Anhydritestrichmaterial, das
Material bindet ferner
gut ab und ergibt einen harten und belastungsfähigen Estrich.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen
angegeben.
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Bei der Ausbildung der Vorrichtung zum Herstellen des Zementleimes
gemäß Anspruch 5 ist dadurch ein sehr intensives, gründliches und gleichmäßiges
Durchmischen des Zementleimes sichergestellt, daß der Turbinenrührer die zu mischende
Masse dynamisch fest gegen den Boden des Mischtroges drückt, wobei zugleich durch
die erfindungsgemäß vorgesehenen Leitapparate gewährleistet ist, daß die rasche
Drehung des Turbinenrührers nicht zu einer Mitnahme der zu mischenden Masse führt.
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Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 wird einerseits
erreicht, daß auch kleine Chargen einwandfrei gemischt werden und nach dem Abziehen
von Teilmengen des Zementleimes auch der verbleibende Rest noch einwandfrei weiter
durchgerührt wird. Zum anderen erhält man mit der hier angegebenen Weiterbildung
eine besonders ausgeprägte Stauwirkung des vom Turbinenrührer erzeugten axialen
Materialstromes.
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Bei einer Vorrichtung gemäß Anspruch 7 dient eine Antriebswelle für
die Schnecke der Förderpumpe zugleich als Leitapparat, welcher das Mitdrehen der
zu mischenden Masse mit dem Turbinenrührer verhindert. Dadurch, daß die Antriebswelle
für die Schnecke der Förderpumpe unrund ausgebildet ist, kann man bei laufender
Antriebswelle noch eine zusätzliche Mischwirkung im unteren Teil des Mischtroges
erzielen. Insbesondere kann man bei gleichzeitiger Bewegung von Turbinenrührer und
Antriebswelle eine sehr starke Wirbelbildung bzw. Kavitation gewährleisten, was
das
Aufbrechen von Partikelagglomeraten begünstigt. Bei einer Vorrichtung gemäß Anspruch
9 ist es möglich, zunächst nur den Turbinenrührer anzutreiben und die Förderpumpe
und die zusätzliche Mischwirkung, welche die Antriebswelle der Schnecke besorgt,
erst später zuzuschalten.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 10 ist im Hinblick
auf eine einfache Wartung und Reinigung der Vorrichtung von Vorteil.
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Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 11 wird auf einfache
Weise ein Spannen des Antriebsriemens für den Turbinenrührer möglich, ohne daß hierzu
eine gesonderte Spannrolle vorgesehen zu werden bräuchte.
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Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 12 wird ein rasches
und gleichmäßiges Zuführen der in einem Zementsack enthaltenen Zementmenge zum Inneren
des Mischtroges gewährleistet.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 14 ist im Hinblick
auf eine einfache Bedienung der Mischvorrichtung und auf ein einfaches Entleeren
eines Zementsackes von Vorteil.
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Eine Vorrichtung, wie sie im Anspruch 15 angegeben ist, baut besonders
kompakt, da das Umlenkgetriebe innerhalb des lichten Profiles des Mischtroges angeordnet
ist.
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Bei einer Vorrichtung gemäß Anspruch 16 kann man die Antriebswelle
der Schneckenpumpe ständig laufenlassen; die Pumpe wird dadurch auf Fördern geschaltet,
daß man die Bypassleitung schließt. Diese Weiterbildung hat zugleich den Vorteil,
daß eine Schaltkupplung eingespart wird.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen: Figur
1: einen vertikalen Längsschnitt durch eine Mischvorrichtung zum Herstellen von
Zementleim, geschnitten längs der Linie I-I von Figur 2; Figur 2: einen transversalen
vertikalen Schnitt durch die Mischvorrichtung nach Figur 1 längs der dortigen Schnittlinie
II-II; Figur 3: einen abgewandelten Turbinenrührer zur Verwendung in einer Mischvorrichtung
zum Herstellen von Zementleim; Figur 4: einen horizontalen Schnitt durch eine abgewandelte
Mischvorrichtung zum Herstellen von Zementleim; Figur 5: einen horizontalen Schnitt
durch eine weitere abgewandelte Mischvorrichtung zum Herstellen von Zementleim;
und Figur 6: einen vertikalen transversalen Schnitt durch eine weitere abgewandelte
Mischvorrichtung zum Herstellen von Zementleim.
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Figur 1 zeigt eine fahrbare Mischmaschine zum Herstellen von Zementleim.
Sie hat einen Leiterrahmen mit Längsholmen 10, welche durch Querholme 12, 14, 16
verbunden sind.
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über vertikale Träger 18 ist eine Achse 20 an den Längsholmen 10 befestigt,
und auf dieser sind zwei Räder 22 gelagert. Bei den Enden eines der Längsholme 10
sind höhenverstellbare Stützen 24 vorgesehen, um die Maschine
im
Betrieb auf dem Boden verkippungsfrei abzustützen.
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Zwischen den Längsholmen 10 und den Querholmen 14 und 16 liegend ist
am Rahmen ein Mischtrog 26 mit vertikalen Seitenwänden 28 - 34 befestigt. Ein Boden
36 des Mischtroges 26 hat im wesentlichen V-förmige Querschnittsgestalt.
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In dem in Figur 2 rechts der Längsmittelebene des Mischtroges 26 liegenden
oberen Teil ist der Mischtrog 26 durch schräg geneigte obere Wandabschnitte 38 -
42 der Seitenwände 28 - 32 pyramidenstumpfförmig zu einem Trichter aufgeweitet.
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In die Oberseite dieses trichterförmigen Trogabschnittes ist eine
Siebplatte 44 und darüber liegend ein Tragrahmen 46 eingesetzt, welcher in Aufsicht
gesehen die Form eines Rechteckes mit den Maßen der Auflagefläche eines Zementsackes
hat. Der Tragrahmen 46 hat Längsträger 48 und mehrere Querträger 50. In seiner Mitte
ist er mit einem Zackenmesser 52 versehen.
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Beim oberen Trogende ist ferner ein Kastenprofil-Lagerholm 54 lösbar
und über nicht gezeigte Langlöcher senkrecht zur Zeichenebene von Figur 1 verschiebbar
befestigt. Der Lagerholm 54 trägt auf seiner Oberseite und Unterseite Lager 56,
58, in welchen eine Rührerwelle 60 vertikal ausgerichtet läuft. Das untere Ende
der Rührerwelle 60 trägt freitragend einen. Turbinenrührer 62, welcher zwölf zur
Rührerebene unter etwa 10° geschränkte Rührschaufeln 64 aufweist. Auf das obere
Ende der Rührerwelle 60 ist eine Riemenscheibe 66 aufgesetzt.
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Die Riemenscheibe 66 wird über einen Keilriemen 68 von einer weiteren
Riemenscheibe 70 her angetrieben, welche
auf der Ausgangswelle
eines 90°-Kegelgetriebes 72 sitzt.
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Letzteres ist an der Seitenwand 28 oben und außen in dem dem geneigten
Wandabschnitt 38 benachbarten Rücksprung angeordnet. In letzterem findet auch ein
weiterer Keilriemen 74 Platz, der eine mit der Eingangswelle des Kegelgetriebes
72 verbundene Riemenscheibe 76 antreibt und über eine treibende Riemenscheibe 78
läuft, welche über eine Schaltkupplung 80 von der Motorwelle einer Brennkraftmaschine
82 her angetrieben ist. Letztere ist über weitere Querholme 84, 86. von den Längsholmen
10 des Leiterrahmens getragen.
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An die Welle der Brennkraftmaschine 82 ist über eine weitere Schaltkupplung
90 ein Kettenrad 92 angeschlossen, welches über eine Kette 94 auf ein Kettenrad
95 arbeitet, das drehfest mit einer Antriebswelle 96 verbunden ist.
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Letztere ist in einem von dem Querholm 12 herabhängenden Träger 98
über ein Lager 100 gelagert und läuft ferner in einer Dicht- und Lagerpackung 102,
welche beim unteren Ende der Seitenwand 28 vorgesehen ist.
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Koaxial zur Antriebswelle 96 ist von der Seitenwand 32 des Mischtroges
26 eine Schneckenpumpe 104 getragen, welche einen Mantel 106 und eine Schnecke 108
aufweist. Die Antriebsverbindung zwischen der Schnecke 108 und der Antriebswelle
96 besorgt ein Zwischenstück 110, welches zugleich als um eine horizontale Achse
umlaufender Mischer dient.
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Das Zwischenstück 110 weist zwei Kupplungsstücke 112, 114 auf, welche
über steckbare Formschlußverbindungen mit dem Ende der Antriebswelle 96 und dem
Ende der Schnecke 108 verbunden sind. In den Kupplungsstücken 112 und 114 ist ein
streifenförmiges Antriebsteil 116 befestigt, welches in vertikaler Richtung gesehen
zwischen der Unterseite des Turbinenrührers 62 und der tiefsten Stelle des Bodens
36
liegt. Dabei ist der Abstand zwischen Boden 36 und Antriebsteil 116 sowie zwischen
Antriebsteil 116 und Turbinenrührer 62 möglichst klein gewählt, wobei aber noch
ein freier Zwischenraum verbleibt.
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Die oben beschriebene Mischmaschine arbeitet folgendermaßen: Unter
Verwendung eines Schlauches wird die für eine Charge benötigte Wassermenge in den
Mischtrog gegeben. Zur Mengenmessung dient eine eingeprägte Skala 118 des Mischtroges
oder eine in -die Wasserzuführleitung geschaltete Meßuhr.
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Nun wird bei laufender Brennkraftmaschine 82 die Schaltkupplung 80
eingerückt, und die otorrehzahl wird so hoch gefahren, daß sich die Rührerwelle
mit etwa 1500 U/min dreht. Nun wird ein Zementsack auf den Tragrahmen 46 geworfen,
wobei seine Unterseite durch das Zackenmesser 52 aufgeschnitten wird. Die Sackoberseite
wird nun mit einem Messer durchgetrennt, und die beiden Sackhälften werden am noch
geschlossenen Ende hochgehoben, so daß der in ihnen enthaltene Zement auf die Siebplatte
44 gelangt und von dort in den Mischtrog 26 fällt. Dort wird der Zement rasch mit
dem Wasser zu einem homogenen Zementleim vermischt.
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Bei diesem Mischen bewegt der Turbinenrührer 62 die zu mischende Masse
nach unten gegen den Boden 36. Das streifenförmige Antriebsteil 116 verhindert,
daß sich die zu mischende Masse insgesamt in Drehung versetzt, wodurch der Mischeffekt
erheblich vermindert würde.
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Zum Ausbringen des fertigen Zementleimes aus dem Mischtrog 26 wird
zusätzlich die Schaltkupplung 90 eingerückt, so daß nun die Schneckenpumpe 104 angetrieben
wird. Das unrunde, streifenförmige Antriebsteil 116 sorgt nun für
eine
zusätzliche Durchmischung des Zementleimes.
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Diese sehr effektive zusätzliche Durchmischung in einer Richtung,
welche zur Rührrichtung des Turbinenrührers 62 senkrecht steht, kann man auch ständig
unterhalten, wenn man zusätzlich eine von der Förderseite zur Ansaugseite der Schneckenpumpe
104 führende Bypassleitung 120 vorsieht, in welche ein Absperrventil 122 geschaltet
ist, wie in Figur 1 gestrichelt angedeutet. In diesem Fall kann dann die Schaltkupplung
90 entfallen, der auf die Antriebswelle 96 arbeitende Kettentrieb wird dann ebenfalls
über die Schaltkupplung 90 geschaltet, und das Abziehen von Zementleim aus dem Mischtrog
26 erfolgt dann durch Schließen des Absperrventiles 122.
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Figur 3 zeigt einen abgewandelten Rührer, bei welchem zwei Turbinenrührer
123 und 124 übereinander auf einer Rührerwelle 126 sitzen.
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Bei der abgewandelten Mischmaschine nach Figur 4 ist der von der Rührwelle
60 getragene Turbinenrührer 62 in einem zylindrischen Mischtrog 128 angeordnet,
welcher an seinen Wänden mit Leitblechen 130 versehen ist, die ein sich Mitdrehen
des Troginhaltes mit dem Turbinenrührer 62 verhindern.
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Bei der Mischmaschine nach Figur 5 ist der Turbinenrührer 62 in einem
quadratischen Querschnitt aufweisenden Mischtrog 132 angeordnet. Durch diese Querschnittsform
wird einem Mitnehmen der zu mischenden Masse durch den Turbinenrührer ebenfalls
entgegengewirkt.
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Bei der Mischmaschine nach Figur 6 ist der Turbinenrührer 62 in einem
Mischtrog 134 angeordnet, welcher in Aufsicht gesehen im wesentlichen reckteckig,
in transversaler
Schnittansicht im wesentlichen trapezförmig ist.
Der Turbinenrührer 62 ist über der schräg nach unten abfallenden Bodenwand 136 des
Mischtroges 134 angeordnet und erzeugt so einen gemäß Pfeil 138 umlaufenden Strom.
Auch dies verhindert ein sich Mitdrehen der zu mischenden Masse mit dem Rührer und
gewährleistet ein intensives Durchrühren und eine feine gleichmäßige Verteilung
des Zementes und der Additive im Zementieim. Das Abziehen des fertigen Zementleimes
erfolgt über eine beim unteren Ende der Bodenwand 136 in einer der Trogstirnwände
vorgesehene Abzugsöffnung 140.
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Die oben unter Bezugnahme auf die Figuren 1 - 6 beschriebenen Mischmaschinen
eignen sich besonders zur raschen Herstellung von solchem Zementleim, wie er bei
der Herstellung einer fließfähigen, selbstnivellierenden Zementestrichmasse benötigt
wird.
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Die Herstellung dieses Zementleimes erfolgt z.B. unter Verwendung
der Mischmaschine nach den Figuren 1 und 2 folgendermaßen: Nach dem Auflegen eines
50 kg-Sackes auf den Tragrahmen 46 und dem restlichen Durchtrennen des Sackes wird
dem nun frei zugänglichen Teilvolumen des Zementes bei der Stoßstelle zwischen den
Sackhälften-ein pulverförmiger Verflüssiger und ein pulverförmiger Stabilisator
zugesetzt.
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Als Verflüssiger dient ein anionisches Melamin-Formaldehyd-Kondensationsproduktj
welches durch Einbau hydrophiler Gruppen modifiziert ist. Ein derartiger Verflüssiger
ist im einzelnen in der Zeitschrift Zement - Kalk -Gips, 21 (1968) S. 415 - 419
beschrieben und ist unter der Handelsbezeichnung Melment F 10 (Warenzeichen) von
der
Firma SKW Trostberg AG in D 8223 Trostberg erhältlich.
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Der verwendete Stabilisator ist unter der Bezeichnung SKW-Stabilisator
1 von derselben Firma erhältlich. Es handelt sich dabei um eine zur Herstellung
von Fließbeton entwickelte, die Viskosität von Wasser erhöhende Substanz, welche
zugleich bei Beton zum Verhindern eines Entmischens bei zu geringem Mehlkorngehalt
verwendet wird.
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Bei der chargenweisen Herstellung des Zementleimes, bei welcher die
Chargengröße auf einen 50 kg-Sack Zement abgestimmt ist, werden in den Mischtrog
24 - 28 1 Wasser (je nach Feuchtigkeitsgehalt des später mit dem Zementleim zu vermischenden
Sandes) gegeben, und an der Stoßstelle zwischen den geöffneten Sackhälften werden
noch rund 100 g pulverförmiger Verflüssiger und 20 - 25 g pulverförmiger Stabilisator
von Hand leicht unter den Zement gezogen, bevor die beiden Sackhälften angehoben
werden.
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Beim Anhebende Sackhälften gelangt nun der Zement zusamrrenmit den
Additiven über die Siebplatte 44 in dep Mischtrog 26 und wird vom Turbinenrührer
62 rasch mit dem Wasser zu einem homogenen Zementleim vermischt. Bei der angegebenen
Chargengröße genügen etwa 2 Minuten Mischzeit in der Mischmaschine nach Figur 1.
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Hierauf wird der Zementleim durch die Schnecenpumpe 104 in einen nicht
gezeigten Trommelmischer überführt, in welchem etwa 140 1 0,8-er-Estrichsand eingefüllt
sind.
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Der Zementleim und der Sand werden in dem Tronmelmischer einige Minuten
durchgemischt,und die so erhaltene fließfähige Zementestrichmasse wird dann von
einer weiteren Schneckenpumpe zum Verwendungsort gepumpt.
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Dort zerfließt die Estrichmasse von selbst auf der Gebäudedecke
bzw.
auf dem Boden, so daß man ohne Verstreichen mit Reibebrettern oder dergleichen eine
horizontal ausgefluchtete glatte Oberfläche des Estriches erhält. Zur Unterstützung
der Fliel3bewegung der Estrichmasse braucht nur eine mit Handgriffen versehene horizontale
Leiste langsam in der Estrichmasse auf- und abbewegt bzw. hin-und herbewegt zu werden.
Diese Arbeit kann leicht im Stehen durchgeführt werden