DE3132667A1

DE3132667A1 - Verfahren und einrichtung zum erzeugen von poren- oder schaumbeton oder dergleichen

Info

Publication number: DE3132667A1
Application number: DE19813132667
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Lehmann & Co GmbH
Current assignee: Lehmann & Co GmbH
Priority date: 1981-08-14
Filing date: 1981-08-14
Publication date: 1983-02-24

Description

Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen von Poren- oder
Schaumbeton oder dergleichen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen eines mit fein verteiltem Schaum versetzten Baustoffs, wie Poren- oder Schaumbeton oder -Mörtel oder dergleichen gemäß Oberbegriff des Anspruches 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum Erzeugen eines solchen Baustoffs gemäß Oberbegriff des Anspruches 2.
Aus statischen Gründen und zur Verbesserung von Wärme-und Geräuschdämmung sind Baustoffe entwickelt worden, die in fein verteilter Form Gas- oder Luftblasen enthalten. Zur Herstellung von Schaumbeton, Schaummörtel oder dergleichen wird ein Schaummittel unter Zusatz von Flüssigkeit und einem Gas aufgeschäumt und der damit erzeugte Schaum dem in üblicherweise angemachten Baustoff, z. B. Beton oder Mörtel, zugesetzt, z. B.
durch Einspeisung des Schaums in einen Zwangsmischer, oder indem der Schaum und der in üblicherweise angemachte Baustoff zusammen durch eine Leitung gefördert werden, die innen mit spiralig verlaufenden Wülsten versehen ist, siehe DE-OS 2 348 9150 In Werken, die vorgefertigte Beton-Bauelemente herstellen, werden z. Z. Schaumerzeugeranlagen benutzt, die meistens zwei durch Elektromotoren angetriebene Pumpen aufweisen.
Auch Anlagen mit mehr als zwei Pumpen, siehe die DE-OS 2 348 915, sind bekannt. Derartige Einrichtungen sind nicht nur teuer in der Herstellung, sondern erfordern auch komplizierte Steuerungen und Schaltungen, so daß sie nur durch besonders qualifizierte Arbeitskräfte bedient werden können. Vor allem sind solche komplizierten und aufwendigen Anlagen nicht geeignet für den Einsatz unmittelbar an Baustellen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, bei denen trotz geringem apparativem Aufwand Dosierung und Steuerung der Schaumerzeugung und -Zuführung für die Herstellung von Porenbeton, mit Schaum versetztem Zement-, Ealkzement-und Kalkmörtel oder dergleichen technisch wesentlich vereinfach sind.
Zur Lösung dieser Aufgab-e wird ein Verfahren gemäß Anspruch 1 geschaffen. Eine Einrichtung, die eine Lösung der Erfindungsaufgabe bildet, weist die Merkmale des Anspruches 2 auf.
Ausgestaltungen der Einrichtung sind in den weiteren Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung sieht demnach vor, die Schaumerzeugung und damit die Herstellung des Baustoff es im wesentlichen in der Weise zu steuern, daß mit einer fest eingestellten Düse und konstanter Zuführung eines unter konstantem Druck stehenden Strömungsmittels das Schaummittel gefördert wird, vorzugsweise durch eine Wasserstrahlpumpe. Die Wasserstrahlpumpe kann mit Leitungsdruck betrieben werden, der gewöhnlich 6 - 7 Bar beträgt und der für die Zwecke der Erfindung auf 5 Bar herabgesetzt wird. Der mit 5 Bar die Düse der Wasser strahlpumpe anströmende Wasserdruck fördert eine entsprechende Menge des Schaummittels und vermischt sich mit diesem. In einem weiteren Abschnitt wird z. B. mit einem Druck von 1,4 Bar dem aus der Wasserstrahlpumpe kommenden Flüssigkeitsgemisch Luft zugesetzt, und in einem nachfolgenden erweiterten Raum, der in der Schaumlanze untergebracht ist, bildet sich aus diesem Flüssigkeits-Gas-Gemisch der Schaum, der dann in eine Vorrichtung eingespeist wird, in der der Schaum mit dem Baustoff gründlich und gleichmäßig vermischt wird.
Für das Mischen von bindefähigem, staubförmigem oder körnigem Mischgut, insbesondere Gips und Kalk, mit Wasser ist esaus der DE-OS 2 132 975 bereits bekannt, in der Wasserzuführung einen Druckmesser anzuordnen, der als Durchflußmengenmesser benutzt wird, wobei die Durchflußmenge entsprechefnd dem in den Mischer eipgefüllten Trockenmaterial gewählt wird oder umgekehrt, und wobei ferner wegen des vorzugsweisen Betriebs mit Beitungswasser zusätzlich zu dem Druckmesser noch eine Drossel vorgesehen ist, die den Leitungsdruck begrenzt.
Im Gegensatz zu dieser bekannten Einrichtung dient hier der ZufIuß eines Strömungsmittels, vorzugsweise Wasser, zur unmittelbaren Förderung und Steuerung des Zuflusses einer zweiten Komponente, so daß bei von vorn herein genormten Düsen- und Durchfluß querschnitten lediglich eine Uberwachung der Betriebszeit erforderlich ist, die bei weiterer Automatisierung auch durch eine Uhr vorgewählt werden kann.
Für die meisten Einsatzzwecke dürfte der Anschluß an ein Wasserversorgungsnetz möglich sein, so daß der Leitungsdruck benutst werden kann. Anderenfalls muß die Wasserquelle mit einem Druckerzeuger versehen sein, der den erforderlichen Druck für die Strahlpumpe liefert. Entsprechendes gilt, falls für die Lösung des Schaummittels ein Lösemittel benutzt werden muß, das nicht etwa im Durchflußverfahren zubereitet werden kann, so daß bei derartigen Lösungsmitteln der Leitungsdruck nicht zur Verfügung steht.
Insgesamt bleibt aber auch bei derartigen Betriebsweisen der Vorteil erhalten, daß der Zufluß des Lösemittels unmittelbar den Zufluß des Schaummittels steuert.
Als ein für das Verfahren und die Einrichtung geeignetes Schaummittel kann ein Schaumbildner verwendet werden, der nach Zusatz von Lösemittel und a;uft einen entsprechend stabilen Schaum liefert, d. h. einen Schaum, der beim Vermischen mit Beton oder Mörtel oder dergleichen weitestgehend erhalten bleibt. Derartige Schaumbildner auf der Basis von Tensiden und Saponinen sind bekannt. Vorzugsweise werden Schaumbildner auf der Basis von tierischen Eiweißstoffen verwendet. Derartigen Schaumbildnern werden von etwa 0 -Schaumstabilisatoren zugesetzt, z. B. Kondensationsprodukte von Fettsäuren mit Alkylolaminen oder ähnlich hergestellte und wirkende Produkte. Ein derartig zusammengesetztes Schaummittel wird in der Größenordnung von 1 Teil Schaummittel auf 49 Teile Wasser gefördert. Da die Vermischung mit dem Baustoff vorzugsweise so erfolgt, daß kontinuierlich über einen bestimmten Zeitraum eine pro Zeiteinheit gleichbleibende Schaummenge zugeführt wird, ist bei Schauzzusätzen von etwa 150 -600 dm3/m3 ein besonderer Vorzug der Erfindung dadurch gegeben, daß bei einer Flüssigkeitsförderung von etwa 1/3 dm3/sec. etwa 4 dm3/sec. Schaum von der Einrichtung abgegeben wird, also pro Minute etwa 240 dm3. . Durch entsprechende Wahl der Schaummittel, aber besonders der Düsen und/oder Drücke sind Anderungen möglich, so daß ein Schaumausstoß von 10 dm3/sec und mehr erreicht werden kann. Durch Zusammenschaltung mehrerer Strahlpumpen zu einer Batterie kann diese Leistung noch wesentlich erhöht werden. Hierfür werden die Zufuhrleitungen von Wasser und Druckluft und die Schaumlanze im Querschnitt entsprechend vergrößert.
Bei der Herstellung von z. B. Mörtelmassen ist jedoch die hier mögliche Dosierung auch von kleineren Schaumzusatzmengen ein wesentlicher Vorteil, der mit den bisher üblichen Einrichtungen nicht zu verwirklichen war.
Die Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert wird. Die Zeichnung zeigt schematisch eine Einrichtung zur Herstellung von Schaumbeton oder dergleichen.
Eine Einrichtung zum Erzeugen eines mit fein verteilten Schaum versetzten Baustoffs, wie Porenbeton oder Schaummörtel oder dergl., weist eine übliche Strahlpumpe 10 auf, in der eine Düse 12 in einem die Düse mit ringförmiger Öffnung umgebenden Ansaugstutzen 14 mündet, dessen Öffnung über eine Zuleitung 22 aus einen Schaummittelvorrat 20 angeschlossen ist. Die Düse 12 ist durch eine Zuleitung 16 mit einer Quelle 18 für unter Druck stehendes Wasser verbunden, vorzugsweise dem Leitungsnetz. Die Zuleitung 16 enthält eine Drossel 43, die den Leitungsdruck auf einen geringeren konstanten Druck begrenzt, und ein Ventil 42, das mit 14 einer Steuerung verbunden ist. Der Ansaugstutzen/tat einen kleineren Querschnitt als die Zuleitung 16 und mündet durch eine Erweiterung 24. in ein mit einer Kammer 30 verbindendes Anschlußstück 26. Auf dem Weg 14-24-26 wird das Wasser und Schaummittel vermischt. In die Kammer 30 mündet auch über einen Anschluß 29 eine Druckluftquelle 28.
Die Achse des Anschlusses 29 und der Kammer 30 liegen im wesentlichen rechtwinklig zur Achse des Stückes 26. Das in der Kammer sidbildende Gemisch von Druckluft und aus Schaummittel und Wasser bestehender Flüssigkeit fließt über einen Anschluß 32 in eine Schaumlanze 34, die einen im Durchmesser vergrößerten und über einen erheblichen Teil ihrer Länge reichenden Schaumentwicklungsraum enthält. Aus dem Austrittsende 38 der Schaumlanze 34 wird der fertige Schaum in ein Mischgefäß 40 abgegeben. Das Mischgefäß 40 kann ein Beton-oder Mörtelmischer sein, aber auch eine Förderleitung, die aufgrund ihrer Gestaltung, z. B. durch innen angebrachte, spiralförmige Züge, eine innige Vermischung von Schaum und gleichzeitig durch die Leitung gefördertem Baustoff ermöglicht.
Der hier benutzte Ausdruck "Schaumlanze" soll in einer besonderen Verwendungsform eine Vorrichtung bezeichnen, die eine zusätzliche Verteilungswirkung des Schaumes im Mischer dadurch ermöglicht, daß die Vorrichtung 34 von Hand in der Öffnung des Mischgefäßes-hin- und herbewegt wird. Stattdessen kann die Vorrichtung 34 auch fest angeordnet sein, insbesondere dann, wenn die gesamte Einrichtung ortsfest angeordnet ist und nicht etwa als Zusatz zu üblichen Mischern benutzt wird.
Aufgrund des konstanten Druckes des die Düse 12 anströmenden Wassers und der bekannten Förderleistung der Strahlpumpe ist eine einfache Zeitsteuerung möglich, wenn auch die Druckluftquelle 28 eine entsprechend konstante und auf die Förderleistung der Pumpe abgestimmte Druckluftmenge abgibt. Die hier angedeutete Steuerungseinrichtung 44 ist mit einer Schaltuhr und entsprechenden weiteren Schaltmitteln versehen und steuert ein Ventil 42 in der Leitung 16 und ein nicht dargestelltes Ventilder Druckluftquelle 28. Durch Einschalten der Zeituhr in der Steuerung 44 wird das Ventil 42 geöffnet, ferner nach einer kurzen, auf die Zuflußdauer abgestimmten Verzögerung auch das Sperrventil der Druckluftquelle 28. Die Zeituhr bestimmt dann die insgesamt zuzusetzende Sehaummenge wobei zwecks Herfahren der Einrichtung zunächst das Sperrventil in der Quelle 28 geschlossen wird und danach erst das Ventil 42. Das Dosierungsverhältnis von Schaummittel zum Wasser wird dabei im wesentlichen allein von dem Wasserstrahl bestimmt.
Zusätzlich und sicherheitshalber ist der Schaummittelvorrat 20 mit einem nicht dargestellten Rückschlagventil versehen.
- Patentansprüche -

Claims

Ansprüche 1. Verfahren zum Erzeugen eines mit fein verteiltem Schaum versetzten Baustoffs, wie Porenbeton oder -Mörtel oder dergleichen, wobei in dosierten Mengen Schaummittel, Wasser und Gas, insbesondere Luft, unter Druck zur Herstellung eines Schaumes zusammengeführt werden, der dann dem Baustoff beigemischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaummittelzuführung allein und unmittelbar durch das zuströmende Wasser gesteuert wird.
2. Einrichtung zum Erzeugen eines mit fein verteiltem Schaum versetzten Baustoffs, wie Schaumbeton oder -Mörtel oder dergleichen, mit einer Pumpvorrichtung, mindestens zwei aneinander anschließenden Kammern, in denen Zuflüsse für ein flüssiges Schaummittel, Wasser und Druckluft münden, und einem Schaumentwicklungsraum, der mit dem stromabwärtigen Ende der zweiten Zuflußkammer verbunden und an dessen Ausgang ein Mischraum zur Mischung des Schaumes mit dem Baustoff angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserzufluß (16, 12) als Strahlpumpe für das flüssige Schaummittel ausgebildet ist, dessen Zufluß (22) unmittelbar an der Düse der Strahlpumpe mündet.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der unmittelbar stromab von der Strahldüse (12) liegende Raum (14, 24) in eine Kammer (30) mündet, an den die Druckluftquelle (28) angeschlossen ist, wobei die Achse des Druckluftzuflusses (29) im wesentlichen quer zur Achse der Offnung (26) liegt, durch den der an die Strahldüse (12) anschließende Raum mit der Druckluftzuflußkammer (30) verbunden ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Druckluftzuflußkammer (30) ein Schaumentwicklungsraum (36) angeschlossen ist, der einen größeren Querschnitt als die Druckluftzuflußkainmer (30) hat.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumentwicklungsraum (36) in einer Schaumlanze (34) ausgebildet ist, deren innerer freier Querschnitt über einen merklichen Teil ihrer Längserstreckung größer als der eines von der Druckluftzuflußkammer (30) kommenden Verbindungsstückes (32) ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumlanze (34) einen Austrittsstutzen (38) mit kleinerem Querschnitt als der des Schaumentwicklungsraumes (36) aufweist.
7. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß stromauf von der Strahlpumpe (10, 12) eine den Wasserdruck begrenzende Drossel (43) und ein Sperrventil (42) liegt.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen mit dem Zuflußventil (42) der Strahlpumpe (10, 12) verbundenen, einstellbaren Zeitschalter (44).
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitschalter (44) in Steuerungsverbindung mit einem Sperrventil für die Druckluft (28) steht.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 9 mit einem Zwangsmischer, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumlanze (34) im Mischraum des Mischers (40) mündet.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 9, mit der Förderpumpe für den Baustoff, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittsende (38) des Schaumentwicklungsraumes (36) in eine Kammer (40) einer Baustoff fördervorrichtung mündet.