SE461324B

SE461324B - Process and device for cooling and heating concrete

Info

Publication number: SE461324B
Application number: SE8802329A
Authority: SE
Inventors: O Sabel
Original assignee: Betongindustri Ab
Priority date: 1988-06-21
Filing date: 1988-06-21
Publication date: 1990-02-05
Also published as: DK305189D0; NO892539D0; SE8802329D0; DK305189A; FI893016A0; FI893016A; SE8802329L; NO892539L

Abstract

Process for cooling or heating concrete in a so-called gravity mixer provided with a large number of internal blades, in which a gas is introduced into the mixer, which gas is used as a cooling or heating medium. The invention is distinguished by the fact that the gas is introduced in a lance running through the feed opening of the mixer, so that the lance forms an angle to the horizontal plane and so that the mouth of the lance is brought firstly to lie close to the surface of the concrete present in the mixer and secondly into a position by the blades lying closest to the feed opening. The invention also comprises a device for realizing the process. <IMAGE>

Description

461 324 2 Nedan beskrives uppfinningen närmare i anslutning till ett på bifogade ritningar visat utföringsexempel, där - - fig. 1 visar ett axiellt snitt av en känd frifallsblandare. - fig. 2 visar föreliggande uppfinning tillämpad vid en frifallsblandare. - fig. 3 visar ett snitt efter linjen A - A i fíg. 2. 461 324 2 The invention is described in more detail below in connection with an exemplary embodiment shown in the accompanying drawings, in which - - Fig. 1 shows an axial section of a known free-fall mixer. Fig. 2 shows the present invention applied to a free-fall mixer. Fig. 3 shows a section along the line A - A in fig. 2.

I fig. 1 och 2 visas en frifallsblandare 1 av det slag, som beskrives i det svenska patentet 7714394-9.Figures 1 and 2 show a free-fall mixer 1 of the type described in Swedish patent 7714394-9.

Frifallsblandaren 1 innefattar en trumma 10 och tvä konade ändar 11,12, i vilka en inmatningsöppning 13 resp. en utmatningsöppning 14 förefinns. I blandarens inre vägg finns ett antal skovlar 22,23,33 fâstade för att åstadkomma blandning av betongens beståndsdelar. Vid tömningsänden finns tömningsskovlar 24.The free-fall mixer 1 comprises a drum 10 and two tapered ends 11,12, in which an inlet opening 13 resp. a discharge opening 14 is provided. In the inner wall of the mixer a number of vanes 22,23,33 are attached to effect mixing of the components of the concrete. At the emptying end there are emptying vanes 24.

Frifallsblandaren 1 vilar på rullar 3, vilka uppbäres av en axel 4, som är lagrad i lager 6. Axeln 4 är driven av en elmotor 7 via en växel 8.The free-fall mixer 1 rests on rollers 3, which are supported by a shaft 4, which is mounted in bearing 6. The shaft 4 is driven by an electric motor 7 via a gear 8.

Enl- den kända tekniken har gas införts i blandaren genom ett rör, som är placerat utefter trummans longitudinella axel.According to the prior art, gas has been introduced into the mixer through a tube, which is placed along the longitudinal axis of the drum.

Detta leder som nämnts till en bög gasförbrukning och att blandarens inre vägg kyls kraftigt.As mentioned, this leads to a gay gas consumption and that the inner wall of the mixer is heavily cooled.

Pa grund av skoviarna 22,23,33,24 är det inte möjligt att leda gasen in i betongen, vars nivå markeras med linjen 15 i fig. 1 och 2.Due to the vanes 22,23,33,24 it is not possible to lead the gas into the concrete, the level of which is marked with the line 15 in Figs. 1 and 2.

Föreliggande uppfinning bygger pà den överraskande effekten att det visat sig att när gasen införes i en lans 40, som är riktad mot betongytan, men som inte nedsticker i betongen, minskas gasförbrukningen till ungefär hälften samtidigt som blandarens väggar kyls väsentligt mindre.The present invention is based on the surprising effect that it has been found that when the gas is introduced into a lance 40, which is directed towards the concrete surface, but which does not sink into the concrete, the gas consumption is reduced by about half while the mixer walls are cooled considerably less.

Denna effekt beror pà att den därvid momentant snabbt nedkylda betongvoly- men direkt efter nedkylning medelst skovlarna inblandas i resterande del av betongvolymen.This effect is due to the fact that the instantaneously rapidly cooled concrete volume is mixed into the remaining part of the concrete volume immediately after cooling by means of the vanes.

Enl. uppfinningen införes gasen i en lans löpande genom blandarens s 461 324 inmatningsöppning, så att lansens bildar en vinkel mot norísontalplanet och sà att lansens munstyckes mynning bringas att befinna sig nära ytan av den betong, som finns i blandaren och i en position vid de närmast inmatnings- öppningen förefintliga skovlarna.According to. According to the invention, the gas is introduced into a lance continuously through the feed opening of the mixer s 461 324, so that the lance forms an angle with the norisontal plane and so that the mouth of the lance nozzle is brought close to the surface of the concrete in the mixer and in a position at the nearest feed - the opening existing vanes.

Enl. en föredragen utföríngsform bildar lansens munstycke en vinkel mot betongytan av omkring 90' så att det utströmmande kyl- eller vârmemediet träffar betongytan under ihuvudsak rät vinkel.According to. In a preferred embodiment, the nozzle of the lance forms an angle with the concrete surface of about 90 'so that the outflowing cooling or heating medium strikes the concrete surface at a substantially right angle.

Enl. en föredragen utföringsform bildar lansen en vinkel mot horiaontal- planet av omkring 30' - 60', företrädesvis omkring 45'.According to. in a preferred embodiment, the lance forms an angle with the horizontal plane of about 30 '- 60', preferably about 45 '.

Anordningen för utförande av förfarandet innefattar enl. uppfinningen således en lans 40 uppburen av en drivanordning 41, vilken är anordnad att införa lansen genom inmatningsöppningen 13 fran ett yttre ändläge, där lansens mynning 42 befinner sig utanför inmatningsöppningen 13 till ett inre ändläge, där lansens 40 mynning 41 befinner sig nära ytan 15 av betongen och i en position vid de närmast inmatnignsöppningen 13 förefint- liga skovlarna 33.The device for carrying out the method comprises according to the invention thus a lance 40 supported by a drive device 41, which is arranged to insert the lance through the feed opening 13 from an outer end position, where the mouth 42 of the lance is outside the feed opening 13 to an inner end position, where the mouth 41 of the lance 40 is close to the surface 15 of the concrete and in a position at the nearest inlet opening 13 the vanes 33.

Vidare bildar lansen, som nämnts, en vinkel mot horisontalplanet.Furthermore, as mentioned, the lance forms an angle with the horizontal plane.

I fig. 1 och 2 visas lansen i sitt inre ändläge.In Figs. 1 and 2 the lance is shown in its inner end position.

Drivanordningen 41 innefattar en pneumatisk eller hydraulisk cylinder 45 monterad i ett stativ 43 eller motsvarande, utanför ett inmatningsstup 44 anslutet till inmatningsöppningen. Cylínderns slaglängd motsvarar sträckan mellan lansens tvà ändlägen.The drive device 41 comprises a pneumatic or hydraulic cylinder 45 mounted in a frame 43 or equivalent, outside a feed chute 44 connected to the feed opening. The stroke of the cylinder corresponds to the distance between the two end positions of the lance.

Lämpligen används en pneumatisk cylinder 45 av den typ, där en medbringare 46 är förbunden med kolvstángen, vilken medbringare löper i en axíell slits i cylinderns hölie. Lansen 40 är härvid förbunden med medbringaren 46.Suitably, a pneumatic cylinder 45 of the type in which a carrier 46 is connected to the piston rod is used, which carrier runs in an axial slot in the housing of the cylinder. The lance 40 is then connected to the carrier 46.

Lansen 40 är vidare uppburen av ett mekaniskt styrorgan 50 beläget i och fästat i inmatningsstupet 44.The lance 40 is further supported by a mechanical guide member 50 located in and attached to the feed chute 44.

Styrorganet 50 innefattar tre styrrullar 47,48,49, vilka sitter placerade 461 324 4 jämnt fördelade runt lansens períferi, se fig. 3. e När lansen 40 är förskåuten till sitt yttre ändläge, befinner sig lansens 5,4 mynning 42 nära och nedanför styrorganet 50.The guide member 50 comprises three guide rollers 47,48,49, which are placed 461 324 4 evenly distributed around the periphery of the lance, see Fig. 3. e When the lance 40 is offset to its outer end position, the mouth of the lance 5,4 is 42 near and below the control means 50.

Att utnyttja styrrullar i stället för exempelvis en styrhylsa är väsent- ligt, därför att när mycket kall kvävgas strömmar genom lansen sker pàfrysning av fukt pa lansens utsida. Den sàlunda bildade isen eller frosten bryts sönder av styrrullarna när lansen förskjutes mellan dess ändlägen.Utilizing guide rollers instead of, for example, a guide sleeve is essential, because when very cold nitrogen gas flows through the lance, moisture is frozen on the outside of the lance. The ice or frost thus formed is broken by the guide rollers when the lance is displaced between its end positions.

Till lansens 40 yttre ände är en slang 51 ansluten för tillförsel av kyl- eller värmemedium.To the outer end of the lance 40 a hose 51 is connected for supplying cooling or heating medium.

Kylning av betong maste tillgripas under den varma delen av året och särskilt när tjocka konstruktioner skall giutas. Härvid kyls betongen exempelvis till en temperatur av B'.Cooling of concrete must be resorted to during the hot part of the year and especially when thick structures are to be cast. In this case, the concrete is cooled, for example, to a temperature of B '.

För att sänka temperaturen fràn exempelvis lS'C till 8'C förbrukas med känd teknik omkring 100 kg gas per kubikmeter betong. Genom föreliggande uppfinning reduceras förbrukningen med åtminstone omkring 40% och till och med med ungefär hälften. Detta innebär en kostnadsbesparing av i storleks- ordningen 100 kr per kubikmeter betong.In order to lower the temperature from, for example, 1 ° C to 8 ° C, about 100 kg of gas per cubic meter of concrete is consumed with known technology. By the present invention, consumption is reduced by at least about 40% and even by about half. This means a cost saving of around SEK 100 per cubic meter of concrete.

Under den kalla delen av âret behöver betongen värmas till en temperatur över 40'C, eftersom giuttemperaturen kan vara upp till 40°C.During the cold part of the year, the concrete needs to be heated to a temperature above 40 ° C, as the pouring temperature can be up to 40 ° C.

Härvid utnyttias det ovan beskrivna förfarandet och den ovan beskrivna anordningen med den skillanden att i stället för kall kvävgas insprutas vattenånga genom lansen. även vid värmníng har det konstaterats att värmeöverföringen till betongen är väsentligt större när föreliggande uppfinning tillämpas iämfört med när ånga införes i frifallsblandarens centrum. även vid värmning erhålles således en kostnadsbesparing, genom att en mindre mängd ånga behöver genereras.In this case, the method described above and the device described above are used, with the difference that instead of cold nitrogen gas, water vapor is injected through the lance. even during heating, it has been found that the heat transfer to the concrete is significantly greater when the present invention is applied compared to when steam is introduced into the center of the free-fall mixer. even with heating, a cost saving is thus obtained, in that a smaller amount of steam needs to be generated.

Vid uppvärmning med ånga mäts den därigenom tillförda vattenmångden till betongen för att kontrollera betongens vatten/cement-tal (vct). * 461 324 Det är tydligt att föreliggande uppfinning löser de inledningsvis nämnda problemen.When heating with steam, the amount of water added to the concrete is measured in order to control the concrete's water / cement ratio (vct). * 461 324 It is clear that the present invention solves the problems mentioned in the introduction.

Det är uppenbart att föreliggande uppfinning kan modifieras vad gäller exempelvis drivanordningens utförande.It is obvious that the present invention can be modified with regard to, for example, the design of the drive device.

Föreliggande uppfinning skall således inte anses begränsad till de ovan angivna utföringsformerna, utan kan varieras inom dess av bifogade patentkrav angivna ram.Thus, the present invention is not to be construed as limited to the above embodiments, but may be varied within the scope of the appended claims.

Claims

461,524 Claims

Method for cooling or heating concrete in a so-called free-fall mixer with a substantially horizontal longitudinal axis provided with a large number of internal vanes, where a gas is introduced into the mixer, which gas is used as cooling or heating medium, where the gas is introduced into a lance running through the mixer's inlet opening, characterized in that the lance is brought form an angle towards the horizontal plane and thus towards the longitudinal axis of the free-fall mixer and from the mouth of the lance being caused to be close to the surface of the concrete present in the mixer and partly in a position at the nearest feed opening.

2. Procedure acc. claim 1, characterized in that the nozzle of the lance is caused to form an angle to the concrete surface of about 90 '.

Device for cooling or heating concrete in a so-called free-mixer having a substantially horizontal longitudinal axis provided with a large number of internal vanes and comprising an inlet opening and an outlet opening, the device comprising a lance (40) supported by a drive device (41) arranged to insert the lance (40) through the inlet opening ( 13) from a position where the mouth (41) of the lance (40) is located outside the feed opening (13) to a position where the mouth of the lance is in the volume of the free-fall mixer, characterized in that the mouth (41) of the lance in the latter position is partly near the surface (15) of the concrete which is intended to be present in the mixer, partly in a position at the vanes (33) closest to the feed opening (13) and in that the lance (40) forms an angle with the horizontal plane and thus with the longitudinal axis of the release mixer.

4. Device according to claim 3, characterized in that the lance (40) forms an angle with the horizontal plane of about 30 '- 60', preferably about 4S '. UI

5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that a mechanical guide means (50) is present along the displacement distance of the lance (40), which guide means (S0) comprises three guide rollers (47-49), which are 461 324 placed evenly distributed around the periphery of the lance.

6. Device according to claim 3, 4 or 5, characterized in that the drive device (41) comprises a pneumatic or hydraulic cylinder (45) mounted in a frame (43) or equivalent, outside a feed chute (44) connected to the feed opening (13), which cylinder (45) stroke corresponds to the distance between the two end positions of the lance (40).