LU82500A1 - Zur herstellung kolloidaler gemische geeignete einrichtung - Google Patents

Description

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- t/ qjht Procès-Verbal de transfert .. de la demande de brevet d'invention GRAND-DUCHÉ .......".........

de 82.500 LUXEMBOURG N .........................................

Ministère de l’Economie Nationale L’an mil neuf cent.Quatre-vingt-un |e 12 MA11981 le sieur............... .........................................................................

ingénieur s’est présenté au Ministère de l'Economie Nationale, Service de la Propriété Industrielle et y a déposé: 1) un acte daté de. LuxembourS................. le 0LmaiJ981........................................

constatant que.la demande.de...bre.vet d'inventiondont le dépôt a été effectué le---------04.06.1980..................................et enregistré sous le N*.........82.500.............

par la société ARBED S.A. avenue de la Liberté, LUXEMBOURG

a été transféré(e) en toute propriété,........a. ,.^a. soc^^.......

MecanARBED s. à r.l., avenue de la Liberté, LUXEMBOURG

2) une déclaration du dit cessionnaire de désigner comme son représentant le sieur ...René ..Neyen....................................................................................................................déjà nommé.

Ce dernier fait élection de domicile pour lui et pour son nouveau mandant à

Administration Centrale de 1'ARBED, C.P. 1802, LUXEMBOURG^ gg demeure 3) La quittance constatant le payement des taxes prévues au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg.

De tout quoi il a été dressé le présent procès-verbal, fait et signé en double à Luxembourg, date qu’en tête.

Le UéRKSïtx mandataire Pr. Le Ministre de l’Economie Nationale ^ ^ *"β ^onse'^er Gouvernement A 613 Ί v

Patentanmeldung

Anmelder : ARBED S.A.

Avenue de la Liberté Luxembourg

Zur Herstellung kolloidaler Gemische geeignete Einrichtung

Zur Herstellung kolloidaler Gemische geeignete Einrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine zur Herstellung kolloidaler Gemische, insbesondere Wasser-Zement-Gemische mit und 5 ohne Zuschläge geeignete Einrichtung.

Kolloidale Wasser-Zement-Gemische, mit oder ohne Zuschläge, dienen insbesondere zum Beschichten von Formteilen aus Stahl, wie Leitungsrohren, Kesseln, Behältern u.dgl. Sie können auch v 10 dazu herangezogen werden, die teuren zum Schutz gegen Korrosion verwendeten Anstriche, Farben, Lacke oder KunststoffÜberzüge bspw. auf der Basis organischer Polymerer, preisgünstig zu ersetzen. Hierbei besteht einer der Hauptvorteile dieser Gemische darin, dass die zu beschichteten Formteile aus Stahl keiner 15 Oberflächenbehandlung, z.B. durch Sandstrahlen, bedürfen, die einen hohen Faktor bei der Berechnung der Gestehungskosten für den konventionellen Korrosionsschutz darstellt.

Ein hochkolloidales Zement-Wasser-Gemisch kann bspw. nach dem 20 in der deutschen Patentanmeldung P 27 18 236.1 beschriebenen Verfahren hergestellt werden, das vorsieht in einem Mischer Zement und Wasser in einem Verhältnis von 0,25-0,6 während eines Zeitraumes von etwa 2 Minuten mit einer Rührer-Umfangsgeschwindigkeit von etwa 300 m/Minute vorzumischen und dann min-. 25 destens 8 Minuten lang einer Massenbeschleunigung von minde stens 2g (g = 9,81 m/sec2) auszusetzen.

Auf diese Weise kann man Beschichtungsgemische herstellen die unter anderen Eigenschaften eine hohe Adhäsionsfähigkeit an 30 nicht vorbehandelten Stahloberflächen aufweisen. Beim Beschichten können dem Gemisch zur Erhöhung der Schichtkohäsion feinge-häckselte anorganische oder organische Fasern zugesetzt werden. Die auf solcherArt behandelten Produkten gemessenen mittleren Druck- und Biegezugfestigkeiten betragen 850 bzw. 250 kp/cm^ 35 (Schichtdicke 6 mm, Aushärtungszeit 28 Tage).

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Es ist auch bekannt, herkömmliche Zement-Sand-Wasser-Gemische mit Glasfaserzusätzen für die Aussenbeschichtung von Rohren zu verwenden.

5 So hat die Anmelderin in ihrer LU 81.524 ein Verfahren beschrieben, dessen Merkmale darin bestehen, dass man in einem Mischer einen auf die Zementmenge bezogenen Anteil von 25-60% 4 Wasser mittels eines Rührers in eine Drehbewegung solcher Art versetzt, dass die Umfangsgeschwindigkeit am Aussendurchmesser 10 des Rührers min. 1500 m/Minute beträgt, dass man den Mischer mit Zement beschickt, dass man die Drehbewegung des Rührers beibehält oder auf höchstens die Hälfte der Umfangsgeschwindigkeit drosselt und dem Gemisch einen Anteil von 1-2 Teilen Sand pro Zementmenge mit einem Feuchtigkeitsgrad von 5-15% so 15 zuführt, dass der feuchte Sand in das Zentrum des durch das Rühren gebildeten trichterförmigen Profils des Mischgutes gelangt.

Es wurde festgestellt, dass die Zugabe von Sand überraschender-20 weise bewirkt, dass weniger hochwertige Zemente, diö sich wohl gut kolloidieren lassen aber des Öfteren Gemische ohne ausreichendes Haftvermögen ergeben, unter den erfindungsgemässen . Bedingungen verwendet werden können, was unbestreitbare Vor teile sowohl in Punkto Gestehungskosten als auch hinsichtlich 25 der Versorgung an Rohstoffen mit sich bringt.

Allerdings zeigte es sich, dass bereits geringfügige Abweichungen von den einzelnen Verfahrensbedingungen, wie z.B. eine zu hohe oder zu niedrige Sandfeuchtigkeit, oder eine nicht 30 verfahrensgerechte Zuführung des Sandes zum Scheitern des Herstellungsprozesses führen.

So kann im Fall einer nicht verfahrensgerechten Zugabe des Sandanteils das Mischgut an der Wandung des Mischers hochstei-35 gen und abbinden, während sich um die Rührerflügel ein Hohlraum bildet in welchem diese wirkungslos rotieren.

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Weiter darf man, um ein frühzeitiges Abbinden des Mischgutes zu vermeiden, die Mischzeit nicht überschreiten; gleichzeitig ist es notwendig, das Mischen und Rühren möglichst lange und intensiv zu betreiben, da dies die unabdingbare Voraussetzung 5 zur Kolloidierung selbst darstellt.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung vorzuschlagen, die die Herstellung kolloidaler Gemische gemäss den gewonnenen Erkenntnissen in der Verfahrensweise erlaubt und die , 10 zum Teil widersprüchlichen Bedingungen zu erfüllen gestattet.

Dieses Ziel wird voll erreicht durch die erfindungsgemässe Einrichtung, die in der Hauptsache einen Mischbehälter, eine Materialzufuhr-Vorrichtung und einen Rührer begreift und die dadurch 15 gekennzeichnet ist, dass der Rührer zumindest zwei in zur Rührachse senkrechten Ebenen und mit einem Abstand zueinander angeordnete Serien von Flügeln gleicher Abmessungen aufweist, wobei die zu einer Serie gehörenden Flügel gegenüber den Flügeln der benachbarten Serie um ein Winkelmass von annähernd 60° versetzt 20 sind, jeder Flügel zur besagten Ebene und entgegen der Rührer-Drehrichtung eine Neigung von annähernd 12° aufweist und der Höhenabstand zwischen zu benachbarten Serien gehörenden Flügeln zumindest dem Dickenmass eines Flügels entspricht.

, 25 Die der Erfindung zugrundeliegende Idee stützt sich auf die

Beobachtung, dass die besten Resultate hinsichtlich der Qualität des hergestellten Kolloidgemisches dann zu erzielen sind, wenn das Mischgut im Verlauf des Misch- und Rührvorganges im Behälter die Form einer stehenden Welle annimmt, deren Profil an eine 30 Lemniskate erinnert. Innerhalb dieser Form erfahren die Materialteilchen eine Beschleunigung, die zu einer weitgehenden Desintegration führt; letztere ist dafür verantwortlich, dass es überhaupt zu einer Kolloidierung kommt.

35 Diese Beschleunigung der Teilchen kann man durch eine entsprechen hohe Rührgeschwindigkeit herbeiführen, wobei jedoch zu beachten ist, dass das Überschreiten einer gewissen Geschwindigkeitsgrenze die vom jeweiligen Zustand des Materials, von der Konfiguration - 4 - des Mischbehälters und von der Ausbildung des Rührers abhängt, dazu führt, dass das Mischgut an der Behälterwand hochsteigt und abbindet, während sich um die Rührerflügel ein Hohlraum

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bildet, in welchem diese wirkungslos rotieren.

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Geht man davon aus, dass konventionelle Rührer mit geneigten Flügeln eine bestimmte Beschleunigung der Teilchen bewirken, so ist es erfindungsgemäss sinnvoll, sich nicht durch das oben erwähnte Geschwindigkeitsmaximum eingrenzen zu lassen, sondern , 10 ein Mehr an Beschleunigung dadurch herbeizuführen, dass man mehrere Beschleuniger vorsieht, deren Einzelwirkungen kumulativ sind.

Während bei Verwendung eines einstöckigen Rührers, also eines 15 Rührers, der eine gewisse Anzahl Flügel aufweist die alle in einer Ebene liegen, der Beschleunigungseffekt lediglich Funktion der Drehzahl und des Flügel-Neigungswinkels ist, bietet ein mehrstöckiger Rührer den Vorteil, dass der Beschleunigung von Null auf einen ersten Wert eine weitere Beschleunigung nachgeschaltet 20 ist, die von einem bereits relativ hohen Wert ausgeht.

Zur Veranschaulichung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der die Fig. 1 in nicht einschränkender Weise eine v bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Rührwerkes . 25 zeigt.

Hier handelts es sich um ein zweistöckiges Rührwerk, das je 3 Flügel pro Ebene aufweist. In jeder Ebene sind die Flügel um 120° gegeneinander versetzt; die beiden Flügelserien sind wie-30 derum um 60° gegeneinander versetzt.

Die erfindungsgemässe Einrichtung bietet gegenüber bekannten Einrichtungen Vorteile, die sich in 2 Weisen äussern können: Erstens ist es möglich kolloidale Gemische herzustellen indem 35 man die für konventionelle Vorrichtungen notwendigen und oft kritischen Rührgeschwindigkeiten bequem und risikolos herabsetze: kann. Dies ergibt auch Ersparnisse, was die apparative Ausrüstun* - 5 - insbesondere die Nennleistung des Motors anbelangt, der das Rührwerk antreibt. Zweitens ist es möglich, die üblichen Rührgeschwindigkeiten um einen sicheren Betrag ( r* 10%) unter die kritische Geschwindigkeit zu senken und gleichzeitig die Dauer 5 des Kolloidierprozesses drastisch herabzusetzen. Dies bewirkt, dass bei optimaler Qualität des Endproduktes jedes Risiko eines vorzeitigen Abbindens des Materials ausgeschaltet wird.

Was die Masse des Rührers anbelangt, so hat es sich heraus-* 10 gestellt, dass optimale Resultate zu erzielen sind, wenn das

Verhältnis zwischen dem Gesamtdurchmesser des Rührers in Arbeitsstellung und dem des Mischbehälters 1/1.3 - 1/1.4 beträgt.

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Claims (2)

1. Zur Herstellung kolloidaler Gemische, insbesondere Wasser-Zement-Gemische mit und ohne Zuschläge geeignete Einrichtung, 5 die in der Hauptsache einen Mischbehälter, eine Materialzufuhr-Vorrichtung und einen Rührer begreift, dadurch gekennzeichnet, dass der Rührer zumindest zwei in zur Rührerachse > senkrechten Ebenen und mit einem Abstand zueinander angeordne te Serien von Flügeln gleicher Abmessungen aufweist, wobei 10 die zu einer Serie gehörenden Flügel gegenüber den Flügeln der benachbarten Serie tun ein Winkelmass von annähernd 60° versetzt sind, jeder Flügel zur besagten Ebene und entgegen der Rührer-Drehrichtung eine Neigung von annähernd 12° aufweist und der Höhenabstand zwischen zu benachbarten Serien 15 gehörenden Flügeln zumindest dem Dickenmass eines Flügels entspricht.

2. Einrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen dem Gesamtdurchmesser des Rührers 20 in Arbeitsstellung und dem des Mischbehälters 1/1,3-1/1,5 beträgt. » »