DE3222033A1

DE3222033A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von porenmoertel

Info

Publication number: DE3222033A1
Application number: DE19823222033
Authority: DE
Inventors: Hans-Josef Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. 4358 Haltern Cürten
Original assignee: KLOECKNER BECORIT IND
Current assignee: KLOECKNER BECORIT IND
Priority date: 1982-06-11
Filing date: 1982-06-11
Publication date: 1983-12-15

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines einen großen Anteil Luft oder Gas enthaltenen Mörtels mit geringem spezifischen Gewicht, bei dem zunächst Mörtel mit Wasser gemischt und dann Luft untergemengt wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Herstellung von Gas oder Luft enthaltender Baustoffgemische, insbesondere Mörtel und damit zur Durchführung des Verfahrens.

Porenmörtel oder ähnliche Luft oder Gas enthaltende Baustoffgemische werden in der Bauwirtschaft als Verfüllmaterial oder aber auch im Zusammenhang mit Baustoffgewebe als tragende Elemente eingesetzt. Abgesehen von gewichtsmäßigen Vorteilen bietet ein derartiger Baustoff den Vorteil eines relativ geringen spezifischen Gewichtes bzw. eines entsprechend größeren Volumens als nicht mit Luft oder Gasen vermischte Baustoffe.

Derartige Baustoffgemische wie insbesondere Mörtel werden dadurch hergestellt, daß nach der Vermischung von Mörtelfeststoff und Wasser Luft in langen, beispielsweise mit einer Förderschnecke ausgerüsteten Gehäusen zugemengt bzw. untergemischt wird. Nachteilig dabei ist, daß es sehr schwierig und aufwendig ist, die Luft unter die bereits plastische Masse zu mengen. Die Vermengzone muß dementsprechend lang ausgebildet werden, was unter Umständen erhebliche Raum und Platzprobleme mit sich bringt. Außerdem ist es schwierig diese plastischen und durch die_ eingeschlossene Luft kompressiblen Geraische mit üblichen Pumpen zu fördern. Es sind besondere Maßnahmen notwendig, um ein derartiges Gemenge überhaupt mit Pumpen zu fördern.

Bekannt ist es außerdem, dem aus Mörtel und Wasser bestehenden Gemisch einen unter Reaktion mit dem Gemisch schäumenden Stoff zuzugeben und beide dann intensiv miteinander erneut zu mischen. Nachteilig dabei ist der zu-

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sätzliche Kostenaufwand für den chemischen Zusatzstoff, der daruberhinaus schwierig in der jeweils richtigen Menge unterzumischen ist. Ein gleichmäßiger Mörtel ist daher in der Regel nur mit großem meß- und regeltechnische-i Aufwand zu erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein den Fördervorgang begünstigendes, den Gegebenheiten gut anpaßbares und wenig Regel- und Meßaufwand erforderndes Verfahren zur Herstellung von Porenmörtel und eine dazu geeignete Vorrichtung zu schaffen.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Luft in Form von Druckluft bei gleichzeitiger Vergrößerung der möglichen Einwirkfläche der Mörtelmasse zugeführt und durch Vermengen eingebunden wird.

Mit Hilfe eines derartigen Verfahrens ist ein gleichmäßig mit Luft durchsetzter Porenmörtel zu erhalten, .wobei durch Regelung der Druckluftmenge bzw. der Druckhöhe das Volumen bzw. das spezifische Gewicht des Porenmörtels genau vorgegeben werden kann. Aufgrund der Möglichkeit, die Luft ohne zusätzliche maschinellen Aggregate, d.h. einfach in Form von Druckluft unterzumischen, ist eine örtliche Trennung der Mörtelmischstation und der Vermengzone mit Luft ohne weiteres möglich. Damit kann der Mörtel nach dem Zumischen von Wasser zunächst zum Einsatzort gepumpt und erst dort kurz vor dem Einsatz mit der notwendigen Luft vermengt werden. Ein derartiges Verfahren bringt somit erhebliche fördertechnische Vorteile mit sich. Da lediglich eine Vergrößerung der möglichen Einwirkfläche, d.h. somit eine Aufteilung der Mörtelmasse in Teilströme oder ähnliches notwendig ist, kann auf eineii maschinellen Mischer verzichtet und eine Art statischer Mischer verwendet werden.

Bei ersten Versuchen hat sich herausgestellt, daß die gewünschte Volumenzunähme bzw. Verringerung des spezifischen Gewichtes in den vorgesehenen Grenzen variiert werden kann, wenn gemäß der Erfindung die Luft mit 5 bis 4o bar, vorzugsweise mit 8 bis 15 bar zugeführt wird. Wichtig dabei ist lediglich, daß Luft, d.h. Druckluft, und Mörtelmasse gleichzeitig in den Bereich des statischen Mischers, d.h. in den Bereich der mit entsprechenden Einrichtungen versehenen Rohrleitung gelangt. Daher wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Druckluft unmittelbar vor dem Vermengweg druckdosiert aufzugeben. Durch die Druckdosierung kann einmal die Luftzugabemenge bzw. die Voiumenzunahme gesteuert und andererseits ein Ausgleich des in der Zone mit den Einrichtungen zur Aufteilung der Mörtelmasse zu erwartenden Druckverlustes vorgenommen werden. Unter Umständen ist es sogar möglich, durch die gezielte Druckluftzugabe den Förderweg insgesamt zu verlängern.

Zur Vergleichmäßigung der Druckluftzugabe ist es von Vorteil, die Druckluft der Mörtelmasse verteilt über den Vermengweg an mehreren Stellen zuzuführen. Um dabei eine ausreichende Vermengung sicherzustellen, ist erfindungsgernäß vorgesehen, daß die Druckluftzugabe im vorderen Viertel des Vermengweges erfolgt.

Die Vorrichtung zur Herstellung von Gas oder Luft enthaltender Baustoffgemische, insbesondere Porenmörtel setzt einen Mörtelmischer, d.h. eine Station zur Vermischung des Mörtels mit Wasser voraus. Die Vorrichtung selbst ist erfir.dungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in der Rohrleitung in Förderrichtung hintereinander mehrere die Mörtelmasse in Teilströme aufteilende und wiedervereiniger.co Einrichtungen mit zugeordnetem Druckluftanschluß angeordnet sind.

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Mit einer entsprechend ausgebildeten Vorrichtung sind mehrere derartige Einrichtungen fest mit der Rohrleitung verbunden bzw. sind Teil der Rohrleitung. Diese zwingen die Mörtelmasse auseinander, teilen sie auf und ermöglichen somit eine entsprechende Einbindung und Vermengung· der unter hohem Druck zu Verfügung stehenden Luft. Da die Luft unter Druck vorgehalten wird, dringt sie in die Mörtelirasse ein und wird zwangsweise mit ihr vermischt, wobei durch die mehrfache Aufteilung und Wiedervereinigung eine entsprechende Einbindung abgesichert wird, d.h. eine Aufteilung der Luftblasen in möglichst viele kleine Luftbläschen.

In der Regel reicht es aus, wenn unmittelbar vor der ersten Einrichtung ein Druckluftanschluß

vorgesehen ist. Über das Reduzierventil wird die Luftinenge bzw. auch der Druck bestimmt, mit dem die Luft in die Mörtelmasse eingeleitet bzw. eingedrückt wird.

Zur Vergleichmäßigung der Luftzuführung kann es zweckmäßig sein, über die Länge der Vermengzone mehrere Druckluftanschlüsse vorzusehen.

Ebenfalls zur Vergleichmäßigung der Drucklufteinleitung über den Rohrleitungsquerschnitt gesehen ist es zweckmäßig, in der Rohrleitung eine Ringbohrung mit- mehreren in der Innenwand ausgebildeten Austrittsbohrungen und dem Druckluftstutzen auszubilden. Da die Druckluft mit entsprechend hohem Druck vorgehalten wird, ist eine Verstopfung der Austrittsbohrungen sicher vermieden. Bei Abschluß des Vermeng- und Fördervorganges sollte zweckmäßig die Druckluft erst abgestellt werden, nachdem die eigentliche Förderpumpe ihre Arbeit beendet hat. über Druckwasser

erfolgt dann nämlich eine Reinigung dieses Bereiches, wobei vorteilhaft auch gleich die in der Rohrleitung an-

geordneten Einrichtungen mit gesäubert werden.

Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Einrichtungen von miteinander verbundenen, mehrfach wellenförmig gebogenen Lochblechen gebildet sind, die innerhalb der Rohrleitung arretiert angeordnet sind. Derartige Lochbleche können einfach hergestellt und montiert werden, indem sie beispielsweise durch einen oder mehrere Sprengringe oder ähnliche Haltevorrichtungen innerhalb der Rohrleitung an der vorgegebenen Stelle und im vorgegebenen Abstand gehalten sind. Die ausreichend stabilen Lochbleche sind aufgrund ihrer gebogenen Ausführung jeweils dem Mörtelstrom schräg zugeneigt und erzwingen eine mehrfache Aufteilung und Wiedervereinigung des Mörtelstromes.

Die Vergrößerung der Einwirkfläche und die Zuführung der Druckluft kann kombiniert miteinander erfolgen, wenn die Lochbleche oder einige von ihnen erfindungsgemäß als Hohlkörper ausgebildete Stege und/oder Ränder mit Austrittsbohrungen aufweisen und mit dem Druckluftanschluß und miteinander verbunden sind. Die Druckluft kann somit über die Lochbleche in die Mörtelmasse geführt werden, wobei die Zugabe durch Anordnung der Austrittsbohrungen an den entsprechenden Stellen genau dort erfolgt, wo die Aufteilung der Mörtelmasse eine große Einwirkfläche vor-gibt.

Zur Vereinfachung der Montage und zur Verringerung der Kosten ist es von Vorteil, wenn wie erfindungsgemäß vorgeschlagen die Lochbleche mit ihren rechteckigen Öffnungen gerade verlaufende Ränder bzw. Kanten aufweisen. Damit verbleiben zwar zwischen der Innenwand der Rohrleitung und den Rändern bzw. Kanten der Lochbleche Öffnungen, was aber auf den Vermeng- und Vermischvorgang keine nachteiligen Folgen hat.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen sind, mit deren Hilfe Porenmörtel gezielter Zusammensetzung hergestellt werden kann, ohne daß gesonderte aufwendige und einen großen Platzbedarf aufweisende Mischaggregate notwendig sind. Vielmehr reicht die Anordnung von Lochblechen in der Rohrleitung und die gezielte und geregelte Zuführung von Druckluft, um einen Porenmörtel mit großem Volumen bzw. geringem spezifischen Gewicht herzustellen. Ein

eventueller Druckverlust wird durch die zugeführte Druckluft geglichen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schemaskizze einer Vorrichtung zur Herstellung von Porenmörtel,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vermengzone,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Vermengzone mit Lochblech und

Fig. 4 einen Schnitt durch ein Lochblech.

In der Schemaskizze nach Fig. 1 sind die Misch- und Pumpstation 1 mit der Mörtelzugabe 3 und der Wasserzugabe 4 über eine Rohrleitung 2 mit der Vermengeinrichtung 7 verbunden. In der Vermengeinrichtung 7 wird über den Druckluftanschluß 5 Druckluft in den plastischen Mörtel gegeben und in diesen eingebunden. Die Länge der Rohrleitung 2 ist unbegrenzt bzw. letztlich abhängig von der Leistung der zur Misch- und Pumpstation 1 gehörenden Pumpe. Fig. 2 zeigt eine Vermengeinrichtung im Querschnitt, wobei der Druckluftanschluß 5 mit dem Reduzierventil 6 über einen Druckluftstutzen 11 mit der Rohrleitung 2 verbunden ist. Über den Druckluftanschluß

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und den Druckluftstutzen 11 gelangt die Druckluft in die Ringbohrung 9 mit- verteilt angeordneten Austrittsbohrungen 1o. Durch diese Ringbohrung 9 mit den Austrittsbohrungen 1o wird Druckluft gleichzeitig von mehreren Stellen aus der Mörtelmasse zugeführt, wobei gegebenenfalls durch eine Art Düsenausbildung an den Austrittsbohrungen 1o die Druckluft gewissermaßen in die Mörtelmasse hineingeschossen wird. Wichtig ist auf jeden Fall, daß Mörtelmasse und Druckluft gleichzeitig in den Bereich der Vermengzone 14 gelangen, in der mit der Innenwand 13 verbundene Einrichtungen 15, 16 vorgesehen sind. Diese Einrichtungen 15, 16 bzw. Lochbleche 17 führen zu einer Aufteilung und Wiedervereinigung der Mörtelmasse bzw. zu einer Vermengung der Mörtelmasse mit der Luft, so daß diese in die Mörtelmasse eingebunden wird.

Die Einrichtungen 15, 16 bzw. die Lochbleche 17 sind wellenförmig oder wie dargestellt jeweils an den Berührungsstellen mit der Innenwand 13 abgeknickt ausgebildet, so daß die Mörtelmasse gleichzeitig auch zur mehrfachen Richtungsänderung gezwungen wird. Durch die in den Lochblechen 17 ausgebildeten Öffnungen 2o , 21 wird die Oberfläche bzw. Einwirkungsfläche zusätzlich erhöht, so daß entsprechende Kontaktflächen für die Druckluft vorhanden sind.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Vermengzone, wobei deutlich wird, daß die Lochbleche 17 jeweils nicht den gesamten Querschnitt der Rohrleitung einnehmen, sondern vielmehr nur an den Eckpunkten mit der Innenwand 13 verbunden sind und im übrigen einen Raum zwischen Innenwand 13 und den Rändern 19 der Lochbleche 17 verbleibt, durch den die Mörtelmasse ebenfalls hindurchgedrückt wird. Die Ausbildung der Ränder 19, 19' kann dabei so gewählt und eingestellt werden, daß der zwischen Rand 19, 19' und Innenwand 13 verbleibende Freiraum größer oder kleiner ist, je-

- 11 nachdem wie intensiv die Vermengung sein soll.

Die Öffnungen 2o, 21 können rechteckig, rund oder auch jede beliebige andere Form haben, wobei die dargestellte rechteckige Form den Vorteil bietet, daß eine sehr große Oberfläche bzw. Einwirkfläche für die Druckluft geschaffen wird.

Fig. 4 zeigt eine Ausbildung, bei der das Lochblech 17 hohl ausgebildete Stege 18 und Ränder 19 aufweist. In diesen hohl ausgebildeten Stegen 18 und Rändern 19, 19' sind ähnlich wie bei der Ringbohrung 9 Austrittsbohrungen vorgesehen, über die die Druckluft, die über den Druckluftanschluß 5 herangeführt wird, in den Bereich der Vermengzone und damit in die Mörtelmasse eindringen kann. Durch Anordnung mehrerer derartiger Lochbleche 17 mit Hohlräumen hintereinander kann so eine Intensivvermischung und Einmengung der Luft in die Mörtelmasse sichergestellt werden.

Fig. 2 zeigt die Drucklufteinleitung über eine Ringbohrung. Nach einer anderen Ausbildung ist der Druckluftstutzen 11 bis in die Rohrleitung 2 durchgezogen, wobei er in Förderrichtung schräg in das Innere der Rohrleitung 2 zeigt. Das Ende ist in Rohrleitungsachse abgebogen und dann schräg abgeschnitten.

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Dipl. Ing. Jörg Schulte *l 'l' *'"*":*° %'%:" 322203: Patentanwalt Zugelassener Vertreter beim Eo'opaischen Patentamt Paventanv. air Ocpl irg. Schulte "3 - Λ3Ο0 Essei IS 'ββ Dn i_.2w'„'-; ;;=? *. hsjptstraC-e 73 43OC Esse^-Ketr.·. 5 7C2G571 (3LZ SeC £C" C = Postscheck: Esser- Z'Z "*j (B^2 360 IOO 43) e, E 1661 sei- αρ:λ:τ t.rte =-=*- KBI Klöckner-Becorit-Industrietechnik GmbH, In der Beckuhl 12, 4224 Hünxe Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Porenmörtel Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines einen großen Anteil Luft oder Gas enthaltenden Mörtels mit geringem spezifischen Gewicht, bei dem zunächst Mörtel und Wasser gemischt und dann Luft untergemengt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß die Luft in Form von Druckluft bei gleichzeitiger Vergrößerung der möglichen Einwirkfläche der Mörtelnasse zugeführt und durch Vermengen eingebunden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Luft mit 5 bis 4o bar, vorzugsweise mit 8 bis 15 bar zugeführt wird.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 und Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß die Druckluft unmittelbar vor dem Vermengweg druckdosiert aufgegeben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft der Mörtelmasse verteilt über den Vermengweg an mehreren Stellen zugeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftzugabe im vorderen Viertel des Vermengweges erfolgt.

6. Vorrichtung zur Herstellung von Gas oder Luft enthaltender Baustoffgemische, insbesondere Mörtel und damit zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, Anspruch oder einem oder mehreren der nachfolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rohrleitung (2) in Förderrichtung hintereinander mehrere die Mörtelmasse in Teilströme aufteilende und wiedervereinigende Einrichtungen (15, 16, 17) mit zugeordnetem Druckluftanschluß (5) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor der ersten Einrichtung (15) ein Druckluftanschluß (5) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß über die Länge der Vermengzone (14) mehrere Druckluftanschlüsse (5) vorgesehen sind.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rohrleitung (2) eine Ringbohrung (9) nit mehreren in der Innenwand (13) ausgebildeten Austrittsbohrungen (1o) und dem Druckluftstutzen (11) ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (15, 16, 17) von miteinander verbundenen, mehrfach wellenförmig gebogenen Lochblechen (17) gebildet sind, die innerhalb der Rohrleitung (2) arretiert angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochbleche (17) oder einige von ihnen als Hohlkörper ausgebildete Stege (18) und/oder Ränder (19) mit Austrittsbohrungen (1o) aufweisen und mit dem Druckluftanschluß (5) und miteinander verbunden sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1o oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochbleche (17) mit ihren rechteckigen Öffnungen (2o, 21) gerade verlaufende Ränder (19) bzw. Kanten aufweisen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis Anspruch 8, da durch gekennzeichnet, daß das Rohr des Druckluftanschlusses (5) in das Innere der Rohrleitung (2) vorstehend ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Rohrleitung (2) hineinreichende Rohr des Druckluftanschlusses (5) inEörderrichtung schräg eingeführt, endseitig gebogen und parallel zur Rohrleitungsachse^-aguäef-id ausgebildet ist. - ■*