WO1997026121A1 - Verfahren zur herstellung von fliess- und/oder pumpfähigen baustoffen, insbesondere fliessestrichen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von fliess- und/oder pumpfähigen baustoffen, insbesondere fliessestrichen Download PDF

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WO1997026121A1
WO1997026121A1 PCT/EP1997/000254 EP9700254W WO9726121A1 WO 1997026121 A1 WO1997026121 A1 WO 1997026121A1 EP 9700254 W EP9700254 W EP 9700254W WO 9726121 A1 WO9726121 A1 WO 9726121A1
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WO
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building material
components
water
mixing
devices
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PCT/EP1997/000254
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Inventor
Anton Wachter
Nikolaus Graff
Original Assignee
Bayosan Wachter Gmbh & Co. Kg
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    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C9/00—General arrangement or layout of plant
    • B28C9/006—General arrangement or layout of plant comprising a multicompartment silo with the mixing device, e.g. a mixing screw, fitted directly at the underside of the silo, e.g. with proportioning means at the exit of the silo
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00—Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/02—Controlling the operation of the mixing
    • B28C7/022—Controlling the operation of the mixing by measuring the consistency or composition of the mixture, e.g. with supply of a missing component
    • B28C7/024—Controlling the operation of the mixing by measuring the consistency or composition of the mixture, e.g. with supply of a missing component by measuring properties of the mixture, e.g. moisture, electrical resistivity, density
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C9/00—General arrangement or layout of plant
    • B28C9/04—General arrangement or layout of plant the plant being mobile, e.g. mounted on a carriage or a set of carriages
    • B28C9/0454—Self-contained units, i.e. mobile plants having storage containers for the ingredients

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of flowable and / or pumpable building materials, in particular flow screeds, consisting predominantly of the main components water, binders and additives, in particular sand and possibly other additives.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a process for the production of flowable and / or pumpable building materials, in particular flow screeds, in which the Building material quality is generally improved and is also variable in a wide range, with the overall manufacturing costs being reduced.
  • the last sub-step of building material production from several components in connection with transportable mixing devices is precisely controlled. This means that the manufacturing steps up to the laying of the building material can be documented with sufficient accuracy in accordance with the product liability requirements.
  • the logistical effort when installing different screed qualities e.g. B. in bathrooms, living rooms or garages, minimized, because with the same storage containers and without major conversion of the mixing system, but at the push of a button, different building material qualities, in particular different strength qualities, can be easily produced by varying one or more components.
  • some standard building material qualities can be programmed into the electronic control system, which the plant operator can select, with the appropriate mixing ratio being precisely controlled and monitored.
  • the idle times that would otherwise be caused by assembly, dismantling and the required cleaning of the mixing and conveying system are considerably reduced. Due to the predominantly continuous mode of operation of the conveying and / or dosing devices, the quantity of ready-made building material can also be minimized, so that with longer dwell times and / or necessary breaks in work, the risk of building material solidification in the conveying devices is low, so that only slight material losses occur. This is also in the In terms of avoiding residues on the construction site, this is a particular advantage.
  • the components are mixed in two stages, namely that the desired amounts of water and binder are first mixed in a computer-controlled manner in a first step.
  • This combination of water and binder, in particular as a suspension results in a particularly intensive mixing and homogeneity of the water-binder mixture, to which the additive is then added in a second step.
  • the addition as a suspension results in optimal wetting of the additive, so that it can be assumed that the sand or the additive is completely wetted by the water-binder mixture.
  • the electronic control and / or regulation of the desired building material quality is carried out by appropriate control / regulation interventions in continuous or discontinuous transport and / or conveying devices, such as cellular wheel sluice, conveyor belt, dosing belt scale, vibratory conveyor, proportional or throttle valve or screw conveyor.
  • the control compares the measured actual values of the material-specific quantities and calculates the corresponding setpoints, such as speed, flow cross-section, delivery frequency and other manipulated variables of the aforementioned delivery and dosing devices for dosing the individual building material components, in accordance with the respective programming of the electronic control, in particular a programmable logic controller .
  • Such targeted quality specifications can thus be achieved by simply entering an appropriate z. B. in the laboratory tested mixture can be set automatically on the control panel on the construction site.
  • the comparison of conductance differences of the building material can be carried out by measuring on electrodes that are spaced apart.
  • These material-specific measured variables can thus be included in the calculation of new manipulated variables in the electronic control or can also be used to monitor the entire system or its individual units.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an overall system
  • Fig. 2 summarized in a multi-chamber silo
  • FIG. 3 shows an expanded embodiment according to FIG. 1, with the basic control scheme.
  • Fig. 1 the overall system used to carry out the method is shown schematically in the basic structure.
  • This essentially consists of three (or more) storage containers 1, 2 and 3 for the respective components A, B and C, namely here water, binders and additives.
  • this building material component can also be removed from supply lines.
  • the advantage of a storage container l for the mixing water of the liquid screed is that various additives or additives can be added, which can be decisive for the quality of the building material produced.
  • the container 1 serves as a buffer store for peak loads during water withdrawal, especially in the case of low-flow water networks.
  • other additives can also be mixed with the binder B in the storage container 2, the term binder B generally being used here to mean binders for creating strength and possibly increasing the strength of the finished building material.
  • a dispensing device 4, 7 and 8 is preferably assigned directly below the storage containers 1, 2 and 3 for conveyance in free fall or according to the principle of gravity, the metering devices 7 and 8 being preceded by a slide valve or butterfly valve 5 and 6.
  • This function can also be integrated by appropriate design of the metering device 7 or 8, as is indicated for the metering device 4 in the form of a regulated throttle valve.
  • this regulated throttle valve 4 can not only take on and off these components, here water, but also metering.
  • the metering devices 4, 7 and 8 are provided with a flow meter, which is not shown separately here, but is designed for the respective component and is connected to the electronic control 20 shown in FIG. 3 via data lines.
  • the metering device 7 is shown here by way of example as a cellular wheel sluice with which the metered quantity or delivery rate of the binder B can be adjusted.
  • This metering device 7 can be controlled on a volumetric or gravimetric basis, as is known in the field of conveyor technology or weighing technology.
  • the delivery rate of the metering device 7 can be changed by changing the speed via an adjusting motor shown only schematically, e.g. B. a frequency controlled electric motor.
  • an encapsulated metering belt scale is preferred as the metering device 8 instead of a cellular wheel sluice.
  • Their delivery rate is also regulated by means of an adjusting motor, shown only schematically, which is connected to the electronic control 20 for inputting the actual values for control purposes with a speed pulse generator or a tachometer generator.
  • the output of the metering devices 4, 7 and 8 is connected to two mixing devices 9 and 10 via feed lines 13. It is important here that the mixing device 9 is connected to components A and B, namely water (possibly with additives) and binders. A suspension A + B is thus prepared in this premixer before admixture of the additive C. If the binder B is predominantly liquid, essentially a dispersion is formed. It is important here that the admixture of binder B to water A first produces a homogeneous, colloidally digested suspension (or dispersion) which then, together with the additive C in the mixing device 10, provides excellent wetting of the additive C and thus intensive Mixing of the building material results.
  • the completely mixed building material from the components A + B + C enters a conveying pump 11, preferably a peristaltic pump.
  • the Feed pump 11 conveys the finished mixed building material via a hose delivery line 14 to a discharge nozzle 12 with which the building material is applied on site.
  • the delivery line 14 is designed as a flexible hose line, while the feed lines 13 are preferably pipelines.
  • the feed pump 11 also has a drain opening 15, from which the building material can be removed when the system is idle for a long time.
  • the downtime is preferably also recorded via the electronic control 20 and, if necessary, control commands are issued, so that the removal of the building material is program-controlled and then at least one wetting or rinsing process is carried out to prevent residual build-up of building material.
  • a similar drain opening 15 can also be provided on the mixers 9 and 10, so that the accumulation of coraponent mixtures is also prevented there.
  • a remote control 16 can also be provided on the discharge nozzle 12, i.e. directly at the installation site of the screed or the like and in the grip area of the operator, with which control commands can be sent to the electronic control 20 (see FIG. 3) by cable or wirelessly, such as e.g. B. "increase throughput” or "open drain opening 15".
  • FIG. 2 shows a summarized device in the form of a multi-chamber system 30.
  • components A and B that is to say in the order of water and binder, are first mixed and then the additive C is added to this premixed suspension and mixed in the mixer 10.
  • an outlet 31 of the multi-chamber silo system 30 is designed in the form of a slide, so that there is essentially no need for intermediate conveying elements.
  • the ratio of the components is different.
  • the throughput rates of the mixers 9 and 10 are of course adapted to this recipe adopted by way of example, that is to say the mixer to the suspension (slurry of water and binder) produced from components A and B, with the total output of the entire system being generally several thousand liters per hour for high screed or mortar discharge rates are possible.
  • FIG. 3 shows an expanded embodiment according to FIG. 1 with the basic control scheme.
  • the same reference numerals are used for the same components as in FIG. 1.
  • the control-related linkage of the individual conveying and / or metering devices 4 to 12 to the electronic control 20 is shown, which is connected to the respective devices via control lines 21.
  • These control lines 21 can also transmit measurement data for actual value acquisition, for example, in the case of the regulated throttle valve 4 for the water, at the same time register the water flow and, after evaluation, preferably in a PID controller in the electronic control 20, then transmit the corresponding control command to the throttle valve.
  • these bidirectional control lines 21 are multi-core. However, a multiplex operation can also be provided or the data transmission can take place wirelessly.
  • a second throttle valve 4 ' is also provided, with which a constant delivery rate of the slurry or suspension produced from components A and B is detected and adjusted.
  • the respective filling level can also be detected on the two mixing devices 9 and 10.
  • Material-specific variables such as viscosities, mixing temperatures and the like can also be recorded. For example, by measuring points on the feed pump 11, for. B. by Drehraomenter bedroom, the viscosity behavior of Building material to be assessed.
  • Corresponding measuring points on the conveying line 14 and the discharge nozzle 12 arranged at the end of the line can also be used to detect a conductivity difference and thus the quality of the building material produced. All these measurement, control or regulation data are recorded, processed and evaluated in the electronic control 20.
  • the control data for standard building material qualities are preferably stored in the form of an EPROM memory, so that several building material qualities and compositions can be called up. These programmed building material compositions have been checked in the laboratory by the building material or component supplier, so that additional safety with regard to the building material quality is guaranteed.
  • the users can vary these building material compositions to a certain extent, but only within the limits as they are stored in the program in the electronic control 20. This prevents inadmissible changes in quality.
  • the detection of the air temperature, air humidity and the like can also be carried out automatically by sensors.
  • the control and thus the recorded data are returned to the manufacturing plant.
  • the data can be taken over and additional quality monitoring can be carried out.
  • Such data exchange can, however, also be carried out by authorized personnel when filling (blowing in) the storage containers 2 or 3, as well as via remote data transmission with a corresponding access authorization stored in the electronic control 20.
  • the multi-chamber silo system 30 or individual storage containers 1, 2 and 3 with the conveying and / or dosing devices connected to them are retrieved, they can also be checked, maintained and calibrated. As a result, a particularly high level of quality assurance is achieved.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von fließ- und/oder pumpfähigen Baustoffen, insbesondere Fließestrichen, vorwiegend bestehend aus den Hauptkomponenten Wasser (A), Bindemittel (B) und Zuschlagstoffen (C), insbesondere Sand und ggfs. weiteren Zusätzen, wobei zur Steigerung der Baustoffqualität und Steuerung der Baustoffzusammensetzung in einem weiten Bereich mit geringen Herstellungskosten vorgeschlagen wird, daß die Dosierung, Zusammenführung und Vermengung aller drei oder mehr Komponenten (A, B, C, usw.) unmittelbar vor Ausbringung auf der Baustelle erfolgt und durch Vorwahl der gewünschten Baustoffqualität durch elektronisch gesteuerte Förder- und/oder Dosiergeräte (4, 7, 8) verschiedene Baustoffzusammensetzungen erzeugbar sind.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung von fließ- und/oder pumpfähigen
Baustoffen, insbesondere Fließestrichen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von fließ- und/oder pumpfähigen Baustoffen, insbesondere Fließestrichen, vorwiegend bestehend aus den Hauptkomponenten Wasser, Bindemittel und Zuschlagstoffen, insbesondere Sand und ggfs. weiteren Zusätzen.
Bei der Herstellung von Fließestrichen und artverwandten Baustoffen, wie Putze oder Mörtel, wird im allgemeinen eine pulverförmige Fertigmischung aus Bindemittel und Zuschlagstoffen in Transportbehältern (Silo) an die Baustelle gebracht und dort mit Wasser zu Baustoff aufbereitet. Diese Verfahrensweise ist beispielsweise in der DE-OS 38 06 854 beschrieben. In diesem Verfahren zur Herstellung eines belegereifen Estrichs, in dem eine Fließestrichmasse aus Calciumsulfathalbhydrat als einzigem Bindemittel, inertem Zuschlagstoff, Wasser sowie ggfs. als Zusatz noch Verflüssiger/Verzögerer angemacht, vergossen und nach dem Abbinden bis zur Belegereife trocknen gelassen wird, wird vor dem Anmachen mit Wasser aus dem dort verwendeten Zuschlagstoff, insbesondere Kalksteinsand und dem Anhydrid- Bindemittel ein Trockenmörtel gemischt. Die Vermengung dieser beiden pulverförmigen Komponenten ist jedoch sehr aufwendig und verschleißbehaftet. Zudem erfordert die angestrebte innige Mischung dieses Trockenmörtels mit Wasser einen beträchtlichen Aufwand, wobei eine intensive Durchmischung aufgrund der Gefahr von Klumpenbildung nicht vollständig möglich ist. Zudem tritt bei den dafür häufig verwendeten Rohrmischern durch die Zentrifugalkraft sogar ein Entmischungseffekt auf, sowie aufgrund mangelnder Scherkräfte eine zu geringe Aufbereitung. Hierdurch ergibt sich eine Verringerung der erreichbaren Festigkeit der Fließestrichmasse, insbesondere deren Druckfestigkeit.
BESTATIGUNGSKOPIE Weiterhin ist bei diesem Verfahren mit vorgemischtem Trockenmörtel aus Zuschlagstoff und Bindemittel nachteilig, daß die Rezeptur kaum verändert werden kann, insbesondere nicht mehr auf der Baustelle, da die übliche Zusammensetzung aus ca. 30 % Anhydrid und 60 % Estrichsand mit entsprechenden Zusatzstoffen eine genau bestimmte Wasserzugabe erfordert. Im Baustellenbereich, sogar innerhalb einer einzigen Wohnung, kann es jedoch erforderlich sein, daß für bestimmte hochbeanspruchte Räume eine höhere Druckfestigkeit des Fließestriches verlangt wird. Auch kann eine Veränderung des Fließ- und/oder Pumpverhaltens der Fließestrichmischung in Anpassung an die jeweiligen Pumphöhen, Außenluft-Temperaturen und dergleichen erforderlich sein. Derartige Anpassungen sind jedoch aufgrund des vorgeschriebenen Wasser/Feststoff-Verhältnisses von ca. 1:4 (Anmachwasser : Trockenmörtelmischung) kaum möglich, außer daß andere Eigenschaften, wie Abtrocknung, negativ beeinflußt würden.
Darüberhinaus kann die Verwendung einer derartigen Trockenmörtelmischung bei der Entnahme aus den transportablen Vorratsbehältern aufgrund der Teilentmischung beim Transport und unterschiedlichem Ablaufverhalten bei der Entnahme einzelner Komponenten und Korngrößen zu wechselnden Qualitäten des Baustoffes führen. Die somit kaum auszuschließenden Qualitätsschwankungen stellen insbesondere unter den verschärften Produkthaftungsanforderungen ein erhebliches Unternehmensrisiko dar. Zusätzlich kann kurzfristigen QualitätsVeränderungswünschen auf der Baustelle nur durch Austauschen des Transportbehälters gegen einen anderen mit entsprechend geänderter Trockenmörtelmischung Rechnung getragen werden. Hiermit sind jedoch ein erheblicher Logistikaufwand, wie Lagerhaltung, Siloaustausch mit häufigen An- bzw. Abfahrten und somit wiederum erhöhte Kosten verbunden.
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von fließ- und/oder pumpfähigen Baustoffen, insbesondere Fließestrichen, anzugeben, bei dem die Baustoffqualität allgemein verbessert und zudem in einem weiten Bereich variabel ist, wobei die Herstellungskosten insgesamt verringert werden sollen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
Durch die Dosierung, Zusammenführung und Vermengung aller drei oder mehr Komponenten des fließ- und/oder pumpfähigen Baustoffes unmittelbar vor Ausbringung auf der Baustelle wird der letzte Teilschritt der Baustoffproduktion aus mehreren Komponenten im Zusammenhang mit transportablen Mischeinrichtungen exakt nachvollziehbar gesteuert. Damit sind entsprechend den Produkthaftungsanforderungen die Herstellschritte bis zur Verlegung des Baustoffes ausreichend genau dokumentierbar. Zudem wird der Logistikaufwand bei der Einbringung unterschiedlicher Estrichqualitäten, z. B. in Bad, Wohnräumen oder Garagen, minimiert, da mit den gleichen Vorratsbehältern und ohne wesentlichen Umbau der Mischanlage, sondern auf Tastendruck, schnell und unkompliziert unterschiedliche Baustoffqualitäten, insbesondere unterschiedliche Festigkeitsqualitäten, durch Variierung einer oder mehr Komponenten einfach produziert werden können. In einfacher Weise können dabei in der elektronischen Steuerung bereits einige Standard-Baustoffqualitäten einprogrammiert sein, die der Anlagenbetreiber auswählen kann, wobei das jeweils passende Mischungsverhältnis genau gesteuert und kontrolliert wird.
Zudem werden hierdurch die Nebenzeiten, die ansonsten durch Montage, Abbau und die jeweils erforderliche Reinigung der Misch- und Förderanlage verursacht würden, erheblich reduziert. Durch die vorwiegend kontinuierliche Arbeitsweise der Förder¬ und/oder Dosiergeräte kann zudem die vorgehaltene Menge fertig angemachten Baustoffes minimiert werden, so daß bei längerer Verweildauer und/oder erforderlichen Arbeitspausen die Gefahr der BaustoffVerfestigung in den Fördereinrichtungen gering ist, so daß nur geringe StoffVerluste entstehen. Dies ist auch im Sinne einer ReststoffVermeidung auf der Baustelle von besonderem Vorteil.
Von wesentlicher Bedeutung ist weiterhin, daß die Vermengung der Komponenten zweistufig durchgeführt wird, nämlich zunächst in einem ersten Schritt rechnergesteuert die gewünschten Mengen an Wasser und Bindemittel gemischt werden. Durch diese Zusammenführung von Wasser und Bindemittel, insbesondere als Suspension, ergibt sich eine besonders intensive Durchmischung und Homogenität des Wasser-Bindemittel-Gemisches, dem dann in einem zweiten Schritt der Zuschlagstoff zugegeben wird. Durch die Zugabe als Suspension ergibt sich eine optimale Benetzung des Zuschlagstoffes, so daß davon ausgegangen werden kann, daß der Sand bzw. der Zuschlagstoff von dem Wasser-Bindemittel- Gemisch vollständig benetzt wird. Hierdurch ergibt sich eine besonders hohe Festigkeit des ausgehärteten Baustoffes bzw. bei gleicher Festigkeit ein verringerter Bindemittelverbrauch. Im Unterschied zu den Verfahren des Standes der Technik mit einer Trockenmörtelmischung ergibt sich somit bei hoher Festigkeit ein besonders geringer Bindemittelbedarf bei verringerter Mischenergie. Insbesondere wird hierdurch auch das Problem der Klumpenbildung ausgeschlossen.
Die elektronische Steuerung und/oder Regelung der gewünschten Baustoffqualität erfolgt durch entsprechende steuerungs-/ regelungstechnische Eingriffe in kontinuierliche bzw. diskontinuierliche Transport- und/oder Fördereinrichtungen, wie Zellenradschleuse, Förderband, Dosierbandwaage, Schwingförderer, Proportional- oder Drosselventil oder Förderschnecke. Die Regelung vergleicht dabei die gemessenen Istwerte der materialspezifischen Größen und errechnet entsprechend der jeweiligen Programmierung der elektronischen Steuerung, insbesondere einer speicherprogramraierbaren Steuerung, die entsprechenden Sollwerte, wie Drehzahl, Durchflußquerschnitt, Förderfrequenz und sonstige Stellgrößen der vorstehend genannten Förder- und Dosiergeräte zur Dosierung der einzelnen Baustoffkomponenten. Derartig gezielte Qualitätsvorgaben können somit durch einfache Eingabe einer entsprechenden, vom Baustofflieferanten z. B. im Labor erprobten Mischung am Bedienpult der Steuerung auf der Baustelle automatisch eingestellt werden. Äußere Einflüsse, wie Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und dergleichen, können durch Messung und Veränderung der zudosierten einzelnen Komponenten mit berücksichtigt werden. Somit wird die Konstanz, Verarbeitbarkeit und Qualität des Baustoffes durch den Abgleich der einzelnen Komponenten gesteuert und/oder geregelt, wobei die den einzelnen Fertigungsschritten, wie Dosierung, Zusammenführung und Vermengung, zugeordneten Meßwertaufnehmer für gleichbleibende, den Qualitätsvorgaben entsprechende Baustoffaustragung sorgen.
Zur kontinuierlichen Überwachung der Gleichmäßigkeit des Baustoffaustrages oder der Vermischung der einzelnen Komponenten kann insbesondere der Vergleich von Leitwertunterschieden des Baustoffes durch Messung an voneinander beabstandeten Elektroden erfolgen. Diese materialspezifischen Meßgrößen können somit in die Errechnung neuer Stellgrößen in der elektronischen Steuerung einfließen oder auch zur Überwachung der Gesamtanlage oder ihrer einzelnen Aggregate dienen.
Zweckmäßige Weiterbildungen des beanspruchten Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche. Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele des Verfahrens zur Herstellung von fließ- und/oder pumpfähigen Baustoffen am Beispiel von Fließestrichen näher beschrieben und erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Gesamtsystems; Fig. 2 eine in einem Mehrkammersilo zusammengefaßte
Ausführungsform; und Fig. 3 eine erweiterte Ausführungsform gemäß Fig. 1, mit dem grundsätz1ichen Steuerungsschema.
In Fig. 1 ist das zur Durchführung des Verfahrens verwendete Gesamtsystem im Grundaufbau schematisch dargestellt. Im wesentliehen besteht dieses aus drei (oder mehr) Vorratsbehältern 1, 2 und 3 für die jeweilige Komponente A, B und C, nämlich hier Wasser, Bindemittel und Zuschlagstoffe. Es sei darauf hingewiesen, daß anstatt des Wasserbehälters 1 diese Baustoffkomponente auch aus Versorgungsleitungen entnommen werden kann. Der Vorteil eines Vorratsbehälters l auch für das Anmachwasser des Fließestriches besteht jedoch darin, daß hierbei verschiedene Additive oder Zusätze zugemischt werden können, die für die Qualität des erzeugten Baustoffes ausschlaggebend sein können. Zudem dient der Behälter 1 als Pufferspeicher für Spitzenwertbelastungen bei der Wasserentnahme, insbesondere bei durchflußschwachen Wassernetzen. Weitere Additive können jedoch auch dem Bindemittel B in dem Vorratsbehalter 2 zugemischt sein, wobei hier unter dem Begriff Bindemittel B allgemein Bindemittel zur Festigkeitsschaffung und ggfs. Festigkeitserhöhung des fertigen Baustoffes verstanden werden sollen.
An die Vorratsbehalter 1, 2 und 3 ist bevorzugt unmittelbar darunter zur Förderung im freien Fall bzw. nach dem Schwerkraftprinzip ein Dosiergerät 4, 7 und 8 zugeordnet, wobei den Dosiergeräten 7 und 8 jeweils ein Absperrschieber oder Absperrklappe 5 und 6 vorgeschaltet ist. Diese Funktion kann durch entsprechende Auslegung des Dosiergerätes 7 bzw. 8 auch integriert sein, wie dies für das Dosiergerät 4 in Form eines geregelten Drosselventils angedeutet ist. Zudem kann dieses geregelte Drosselventil 4 nicht nur die Ab- und Zuschaltung dieser Komponenten, hier Wasser, übernehmen, sondern auch eine Dosierung. Des weiteren sind die Dosiergeräte 4, 7 und 8 mit einem Durchflußmesser versehen, der hier nicht gesondert dargestellt ist, jedoch für die jeweilige Komponente ausgelegt ist und mit der in Fig. 3 dargestellten elektronischen Steuerung 20 über Datenleitungen verbunden ist. Hierdurch wird der jeweilige Ist-Durchflußwert der Komponenten A, B und C erfaßt. Das Dosiergerät 7 ist hier beispielhaft als Zellenradschleuse dargestellt, mit der die Dosiermenge oder Förderstärke des Bindemittels B eingestellt werden kann. Die Steuerung dieses Dosiergerätes 7 kann hierbei auf volumetrischer oder gravimetrischer Basis erfolgen, wie dies auf dem Gebiet der Fördertechnik oder Wägetechnik bekannt ist. Die Förderstärke des Dosiergerätes 7 kann durch Drehzahlveränderung über einen hier nur schematisch dargestellten Versteilmotor, z. B. einen frequenzgesteuerten Elektromotor, erfolgen. Entsprechendes gilt für das Dosiergerät 8 für den Zuschlagstoff C. Aufgrund des abrasiven Verhaltens des Zuschlagstoffes C wird jedoch als Dosiergerät 8 anstatt einer Zellenradschleuse eine gekapselte Dosierbandwaage bevorzugt. Deren Förderstärke wird ebenfalls über einen nur schematisch dargestellten Versteilmotor geregelt, der mit einem Drehzahlimpulsgeber oder einem Tachogenerator mit der elektronischen Steuerung 20 zur Eingabe der Istwerte für Regelungszwecke verbunden ist.
Der Ausgang der Dosiergeräte 4, 7 und 8 ist über Zuleitungen 13 mit zwei Mischeinrichtungen 9 und 10 verbunden. Wesentlich ist hierbei, daß die Mischeinrichtung 9 mit der Komponente A und B, nämlich Wasser (ggfs. mit Additiven) und Bindemittel verbunden ist. In diesem Vormischer wird somit noch vor Zumischung des Zuschlagstoffes C eine Suspension A + B hergestellt. Falls das Bindemittel B vorwiegend teils flüssig ist, entsteht im wesentlichen eine Dispersion. Wichtig ist hierbei, daß durch die Zumischung von Bindemittel B zu Wasser A zunächst eine homogene, kolloidal aufgeschlossene Suspension (bzw. Dispersion) hergestellt wird, die dann zusammen mit dem Zuschlagstoff C in der Mischeinrichtung 10 eine hervorragende Benetzung des Zuschlagstoffes C und damit eine intensive Vermischung des Baustoffes ergibt.
Nach Verlassen der Mischeinrichtung 10, die bevorzugt als Rührförderschnecke mit Förderwirkung ausgebildet ist, gelangt der fertig gemischte Baustoff aus den Komponenten A + B + C in eine Förderpumpe 11, bevorzugt eine Schlauchpumpe. Die Förderpumpe 11 fördert den fertig gemischten Baustoff über eine Schlauch-Förderleitung 14 zu einer Austragdüse 12, mit der der Baustoff vor Ort ausgebracht wird. Die Förderleitung 14 ist hierbei als flexible Schlauchleitung ausgebildet, während die Zuleitungen 13 bevorzugt Rohrleitungen sind. Die Förderpumpe 11 weist weiterhin eine Ablaßöffnung 15 auf, an der bei längerem Stillstand der Anlage der Baustoff entnommen werden kann. Bevorzugt wird hierbei die Stillstandszeit ebenfalls über die elektronische Steuerung 20 erfaßt und ggfs. Steuerbefehle abgegeben, so daß die Entnahme des Baustoffes programmgesteuert erfolgt und daraufhin wenigstens ein Benetzungs- oder Spülvorgang zur Verhinderung von Baustoffrestanlagerungen erfolgt. Eine ähnliche Ablaßöffnung 15 kann auch an den Mischern 9 und 10 vorgesehen sein, so daß auch dort die Anlagerung von Koraponentenmischungen verhindert wird.
An der Austragdüse 12, also direkt am Verlegeort des Estriches oder dergleichen und im Griffbereich der Bedienperson kann zudem eine Fernbedienung 16 vorgesehen sein, mit der Steuerbefehle an die elektronische Steuerung 20 (vgl. Fig. 3) per Kabel oder drahtlos gesendet werden können, wie z. B. "Durchsatz erhöhen" oder "Ablaßöffnung 15 öffnen".
In Fig. 2 ist eine zusammengefaßte Vorrichtung in Form eines Mehrkammersystems 30 dargestellt. Hierbei ist wiederum wesentlich, daß zunächst die Komponenten A und B, also in der Reihenfolge Wasser und Bindemittel, gemischt werden und dann in diese vorgemischte Suspension der Zuschlagstoff C zugegeben wird und in dem Mischer 10 vermengt wird. Wie dargestellt, ist hierbei ein Auslaß 31 des Mehrkammer-Silosystems 30 in Form einer Rutsche ausgebildet, so daß im wesentlichen auf zwischengeschaltete Förderorgane verzichtet werden kann.
Wie aus der Aufteilung des Mehrkammer-Silosystems 30 ersichtlich ist, ist das Verhältnis der Komponenten unterschiedlich. Beispielsweise werden für 1000 1 Fließestrich ca. jeweils 200 1 Wasser und Bindemittel und ca. 600 1 Zuschlagstoffe benötigt (Gewichtsverhältnisse A:B:C = ca. 200:500:1600 kg). Die Durchsatzleistungen der Mischer 9 und 10 sind selbstverständlich an diese beispielhaft angenommene Rezeptur angepaßt, also der Mischer an die aus den Komponenten A und B hergestellte Suspension (Aufschlämmung aus Wasser und Bindemittel) , wobei im allgemeinen Fördermengen der Gesamtanlage von mehreren tausend Litern pro Stunde für eine hohe Estrich- oder Mörtelaustragsleistung möglich sind.
In Fig. 3 ist eine erweiterte Ausführungsform gemäß Fig. 1 mit dem grundsätzlichen Steuerungsschema dargestellt. Hierbei werden die gleichen Bezugszeichen für die gleichen Bauteile wie in Fig. 1 verwendet. Dabei ist die steuerungstechnische Verknüpfung der einzelnen Förder- und/oder Dosiergeräte 4 bis 12 mit der elektronischen Steuerung 20 dargestellt, die über Steuerleitungen 21 mit den jeweiligen Geräten verbunden ist. Diese Steuerleitungen 21 können auch Meßdaten zur Istwerterfassung übertragen, beispielsweise bei dem geregelten Drosselventil 4 für das Wasser zugleich den Wasserdurchfluß erfassen und nach Auswertung, bevorzugt in einem PID-Regler in der elektronischen Steuerung 20, dann den entsprechenden Stellbefehl an das Drosselventil übertragen. Diese bidirektionalen Steuerleitungen 21 sind hierzu mehradrig ausgeführt. Jedoch kann auch ein Multiplex-Betrieb vorgesehen sein oder die Datenübertragung drahtlos erfolgen. Zwischen den beiden Mischeinrichtungen 9 bzw. 10 ist weiterhin ein zweites Drosselventil 4' vorgesehen, mit dem eine konstante Förderstärke der aus den Komponenten A und B hergestellten Aufschlämmung bzw. Suspension erfaßt und eingestellt wird. Hierdurch wird die Regelung der Mischeinrichtung 10 wesentlich vereinfacht, da ein konstanter Durchsatz an Aufschlämmung A + B erzielbar ist. Wie mit den Steuerleitungen 21 angedeutet, kann an den beiden Mischeinrichtungen 9 und 10 auch der jeweilige Füllstand erfaßt werden. Ebenso können materialspezifische Größen, wie Viskositäten, Mischtemperaturen und dergleichen, erfaßt werden. So kann beispielsweise durch Meßstellen an der Förderpumpe 11, z. B. durch Drehraomenterfassung, das Viskositätsverhalten des Baustoffes beurteilt werden. Durch entsprechende Meßstellen an der Förderleitung 14 und der am Leitungsende angeordneten Austragdüse 12 kann auch ein Leitwertunterschied und damit die Qualität des erzeugten Baustoffes erfaßt werden. All diese Meß-, Steuer- bzw. Regeldaten werden in der elektronischen Steuerung 20 erfaßt, verarbeitet und ausgewertet. Die Steuerdaten für Standard-Baustoffqualitäten sind hierbei bevorzugt in Form eines EPROM-Speichers abgespeichert, so daß mehrere Baustoffqualitäten und Zusammensetzungen abrufbar sind. Diese einprogrammierten BaustoffZusammensetzungen sind vom Baustoff- bzw. Komponentenlieferanten im Labor überprüft worden, so daß eine zusätzliche Sicherheit hinsichtlich der Baustoffqualität gewährleistet ist. Jedoch können die Anwender in Anpassung an die jeweils herrschende Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und dergleichen diese BaustoffZusammensetzungen in einem bestimmten Maße variieren, jedoch nur innerhalb der Grenzen, wie diese in dem Programm in der elektronischen Steuerung 20 abgelegt sind. Hierdurch werden unzulässige Qualitätsveränderungen ausgeschlossen. Die Erfassung der Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und dergleichen kann dabei auch durch Sensoren automatisch erfolgen.
Durch die Anbringung der elektronischen Steuerung 20 an dem Mehrkammer-Silosystem 30 in Form einer Transporteinheit wird die Steuerung und damit die erfaßten Daten in das Herstellerwerk zurückgebracht. Dabei können die Daten übernommen werden und somit eine zusätzliche Qualitätsüberwachung durchgeführt werden. Ein solcher Datenaustausch kann jedoch auch durch befugtes Personal beim Auffüllen (Einblasen) der Vorratsbehalter 2 bzw. 3 erfolgen, ebenso über Datenfernübertragung mit entsprechender, in der elektronischen Steuerung 20 hinterlegter Zugangsberechtigung. Bei der Rückholung des Mehrkammer- Silosystems 30 oder einzelner Vorratsbehalter 1, 2 und 3 mit daran angeschlossenen Förder- und/oder Dosiergeräten kann auch eine Überprüfung, Wartung sowie Kalibrierung erfolgen. Hierdurch wird insgesamt eine besonders hohe Qualitätssicherung erreicht.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von fließ- und/oder pumpfähigen Baustoffen, insbesondere Fließestrichen, vorwiegend bestehend aus den Hauptkomponenten Wasser, Bindemittel und Zuschlagstoffen, insbesondere Sand und ggfs. weiteren Zusätzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierung, Zusammenführung und Vermengung aller drei oder mehr Komponenten (A, B, C, usw.) unmittelbar auf der
Baustelle erfolgt, wobei durch Vorwahl der gewünschten
Baustoffqualität und in Folge darauf durch elektronische
Steuerung/Regelung von Förder- und/oder Dosiergeräten
(4, 7, 8) verschiedene BaustoffZusammensetzungen erzeugbar sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierverhältnis der Komponenten (A, B, C, usw.) durch Messung von materialspezifischen Größen, insbesondere Leitwertunterschieden, Massendifferenzen, Viskositäten, Temperaturen, Scher- und Fließwiderständen oder Farben überwacht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Qualität und Zusammensetzung des erzeugten Baustoffes unter Berücksichtigung von zumindest einer an Förderleitungen (13, 14) oder Fördergeräten (11, 12) gemessenen, materialspezifischen Größe diskontinuierlich oder kontinuierlich gesteuert geregelt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst durch eine getrennte Aufbereitung einer Dispersion oder Suspension die Vermengung der Komponenten zweistufig aus zumindest zwei Komponenten (A + B) , vorzugsweise Wasser und Bindemittel oder Wasser und einer Bindemittelmischung, in einem ersten Schritt und dann das Zumischen von Zuschlagstoffen (C) in einem zweiten Schritt erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten aus transportablen Vorratsbehältern (1, 2, 3) entnommen werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten (A, B, C, usw.) aus einem Mehrkammer- Silosystem (30) in der Reihenfolge Wasser (A) und ggfs. Zusätze, Bindemittel (B) und dann Zuschlagstoffe (C) am jeweiligen Auslaß (31) zusammengeführt und vermengt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Baustoff-Komponenten (z. B. A) aus Versorgungsleitungen entnommen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an zumindest einer Drosselstelle (4, 4') der statische und/oder dynamische Förderdruck in zumindest einem Volumenstrombereich konstant gehalten wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn der Herstellung des Baustoffes zur Benetzung und Schmierung der Misch- und Fördereinrichtungen (9 - 12) Wasser und/oder ein Wasser-Bindemittel-Gemisch vorgeleitet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die verbrauchten Mengen der einzelnen Komponenten (A, B, C, usw.) stetig erfaßt und die gemessenen Verbrauchswerte gespeichert und/oder dokumentiert werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion der Förder- und/oder Dosiergeräte (4 - 12) überwacht wird und bei eventuellen Störungen eine Anzeige der Störung an die Bedienperson und/oder Abschaltung der Anlage erfolgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Förderleitung (14) und/oder Förder- und/oder Mischeinrichtungen (9 - 12) befindliche Baustoff durch wenigstens eine Ablaßöffnung (15) ausgepumpt und/oder ausgespült wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei längerem Stillstand des fertigen oder teilweise vermischten Baustoffes eine programmgesteuerte Entnahme des Baustoffes und nachfolgend wenigstens ein Benetzungs- oder Spülvorgang zur Verhinderung von Baustoffrestanlagerungen erfolgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Förder- und/oder Dosiergeräte (4 - 10) zur Zumischung zumindest jeweils einer Komponente (A, B, C, usw.) parallel oder in Reihe geschaltet sind.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung artverwandter Baustoffe, wie Putze und Mörtel, ein Austausch der Steuerlogik in Form eines Steuerkastenwechsels oder ein Programmwechsel für die elektronische Steuerung (20) vorgesehen ist.
16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweils einer Komponente (A, B, C, usw.) zugeordnete Förder- und/oder Dosiergerät (4, 7, 8) zusammen mit dem jeweiligen Vorratsbehalter (l, 2, 3) zu einer Transporteinheit zusammengefaßt ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Transporteinheit die Mischeinrichtung (9) für die Komponenten (A + B) und eine zweite Transporteinheit die Mischeinrichtung (10) für die Baustoffmischung (A + B + C) umfaßt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausbringort des erzeugten Baustoffes im Griffbereich einer Bedienperson, bevorzugt an einer Austragdüse (12), eine Fernbedienung (16) zur Ansteuerung der elektronischen Steuerung (20) vorgesehen ist.
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