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Vorrichtung zum Lagern, Beschicken und Zuteilen von körnigen Stoffen, insbesondere von Mischungskomponenten zur
Aufbereitung von Beton
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Lagern, Beschicken und Zuteilen von körnigen
Stoffen, insbesondere von Mischungskomponenten zur Aufbereitung von Beton, bei der die Stoffe sekto- renförmig um eine gemeinsame Aufnahmevorrichtung herum lagern und durch Abschlusswände mit Aus- lauföffnungen von der Aufnahmevorrichtung getrennt sind.
Beim Mischen mehrerer Stoffe, vor allem bei grösseren Chargen und beim Durchsetzen grösserer
Stoffmengen, wie es z. B. bei der Herstellung von Beton der Fall ist, besteht die Aufgabe darin,
1. genügende Vorräte der einzelnen zu mischenden Stoffe so zu lagern, dass ihre Verarbeitung mög- lichst geringen Autwand erfordert,
2. die Einzelstoffe in abgemessenen Mengen dem Behälter zuzuteilen, in dem die Charge zusam- mengestellt wird, u. zw. unabhängig davon, ob die Abmessung der Mengen nach Gewicht oder Volumen erfolgt.
Abgesehen von Grossbaustellen und ortsfest eingerichteten Betonwerken, bei deren Planung der Auf- wand für eine Bunkeranlage mit Beschickereinrichtung und vollautomatischem Abzug wirtschaftlich ist, wird auf den vielen Baustellen von mittlerem und kleinem. Ausmass improvisiert, indem entweder die Aufzugsmulde der Mischmaschine direkt zum Zusammenstellen der Charge benützt wird oder hiefür ein besonderer Behälter vorgeschaltet wird, der sowohl für volumen- als auch für gewichtsmässige Mengenmessung bekannt ist. In allen Fällen wird heute direkt und meist mittels Handschrapper beschickt, der mit einem Schub aber jedesmal eine so grosse Menge fördert, dass wegen der grossen Ungenauigkeit von einem "Dosieren" keine Rede sein kann. An die gute und vor allem die gleichmässige Beschaffenheit des Endproduktes, in diesem Fall z.
B. des Betons, werden aber auch bei kleineren Bauvorhaben immer grö- ssere Anforderungen gestellt, die nur bei gleichmässiger Zusammensetzung der Chargen gewährleistet werden können.
Zur Verbesserung der Genauigkeit des Dosierens wurden auf Baustellen bereits in improvisierter Form vor einem Aufnahmebehälter Wände errichtet mit Auslauföffnungen, über deren Verschlüsse eine genauere Dosierung möglich wurde. Vorgeschlagen wurde auch eine standardisierte Ausführung solcher Wände, bei der der Aufnahmebehälter mit einem Rost abgedeckt ist, auf dem sich der Bedienungsstand für die Betätigung der Dosierverschlüsse befindet. Die Beschickung, d. h. die Förderung der meist ebenerdig gelagerten Stoffe, erfolgt radial einwärts in den meisten Fällen mittels Handschrapper, wobei die Anordnung der Schrapperwinde und die Seilführung ebenfalls improvisiert werden mussten.
Die Nachteile dieser Anordnungen liegen vor allem darin, dass die Wände aus einer Anzahl von Einzelteilen jeweils aufgebaut werden müssen und eine aufwendige Absteifung gegen den Fülldruck erfordern, wobei trotzdem nicht ein zusätzlicher Aufwand durch Improvisationen vermieden werden konnte. Dies ist besonders dann der Fall, wenn wegen ausreichender Vorratshaltung, d. h. sowohl hinsichtlich des Gesamtvorrates wie der oberhalb der natürlichen Böschungswinkel hinter den Wänden befindlichen, durch Schwerkraft
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selbsttätig auslaufenden Vorratsteile, die Stoffe gegen die Wände hoch aufgehäuft werden müssen. In al- len diesen Fällen ist für die Dosierung eine zusätzliche Arbeitskraft erforderlich, die nur durch eine auf- wendige und für kleinere Baustellen kalkulativ nicht vertretbare Automatik ersetzt werden kann.
Gemäss der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass der die Abschlusswände mit den Auslauföffnungen enthaltende und zum Anschliessen der Sektorenwände dienende zentrale Teil der
Vorrichtung eine die hochaufgeschütteten Zuschlagstoffe überragende transportable Baueinheit bildet, auf deren oberem Ende sich mindestens eine um eine waagrechte Achse drehbare und um eine vertikale Ach- se schwenkbare Seilumlenkrolle für ein Schrapperseil einer Schrapperanlage befindet, wobei die Ausbil- dung des oberen Endes der Baueinheit eine solche Führung des Schrapperseiles gestattet, dass der gesamte
Lagerungsbereich mit einer einzigen Schrapperschaufel bestrichen werden kann.
Der zentrale Teil der
Vorrichtung bildet eine in sich ausgesteifte, auch als Ganzes transportable und nicht ortsgebundene Bau- einheit, in oder unter deren Innenraum sich eine Aufnahmevorrichtung in Form eines Behälters befindet, in dem die Charge zusammengestellt wird und dessen mit radial angeordneten, mit Dosierverschlüssen ausgerüsteten Auslauföffnungen versehene Wände den Lagerungsbereich von der Aufnahmevorrichtung trennen. In üblicher Weise sind die Vorratsstoffe sektorenförmig um die turmartig Vorrichtung herum gelagert und werden durch eine Beschickungsvorrichtung zentrisch einwärts-und aufwärtsgefordert. Bei Verwendung einer oder mehrerer Handschrapperanlagen für die Beschickung sind wesentliche Teile dieser Anlagen, z. B. die Schrapperwinden oder Seilumlenkrollen, mit der zentralen Vorrichtung verbunden.
Dabei ist deren oberes Ende so ausgebildet, dass über mindestens eine stehend angeordnete, d. h. um eine horizontale Achse drehbare und um eine vertikale Achse schwenkbare Seilrolle auf dem oberen Ende der gesamte Lagerungsbereich sowohl horizontal als auch vertikal bestrichen werden kann. Dies wird besonders vorteilhaft erreicht durch eine nach oben verjüngte Form der Baueinheit. Es erübrigt sich hiedurch, die ganze Schrapperwinde oberhalb des oberen Endes anzuordnen. Ebenfalls können bei Verwendung vorhandener Schrapperanlagen etwa senkrecht unter den oberen Seilumlenkrollen weitere solcher Rollen angeordnet werden, die die Schrapperseile. aus der Senkrechten zu den seitwärts aufgestellten Winden umlenken.
Die Betätigung der Verschlüsse der Auslauföffnungen kann wahlweise von Hand oder auch automatisch, beispielsweise von der Anzeigevorrichtung einer Waage, deren Behälter als Aufnahmevorrichtung dient, gesteuert erfolgen. Bei Handbedienung sind die Betätigungshebel vorzugsweise zentral, etwa vom Bedienungsstand des Mischers, angeordnet. Es können aber auch innerhalb der Baueinheit eine Schrapperwinde oder bei Anordnung mehrerer Seilumlenkrollen für Schrapperseile mehrere Schrapperwinden angeordnet sein. Mehrere Schrapperwinden können einen gemeinsamen Antriebsmotorbesitzen.
Die, verschliessbaren Auslauföffnungen für die Mischungskomponenten können sowohl in einem etwa horizontal angeordneten Brückenblech als auch in den Mantelflächen der zentralen Vorrichtung angeordnet sein. Die Verschlüsse der Öffnungen können von Hand, elektromagnetisch, elektropneumatisch oder auch hydraulisch betätigt werden. Die Vorrichtung und ihre Auslauföffnungen befinden sich dabei über dem zu füllenden Behälter, z. B. über der Aufzugsmulde einer Mischmaschine oder einem vorgeschalteten Waagenbehälter oder einem Behälter für volumetrische Mengenmessung oder auch direkt über einem Mischtrog, der z. B. gleichzeitig als Waagenbehälter ausgebildet ist. Die Höhe der Vorrichtung ist so vorgesehen, dass die im Zentrum oberhalb des Böschungswinkels lagernden Stoffe einen ausreichenden Vorrat ergeben.
Vorteilhaft bestehen ferner die Längskanten der Baueinheit aus U-Profilen zum Einschieben der Trennwände für die radial angeordneten Vorratsboxen der Mischungskomponenten. Da damit gerechnet werden muss, dass feuchter Sand einen sehr steilen Böschungswinkel bildet und daher die direkt auslaufende Vorratsmenge gering ist, - ist ferner vorgesehen, solche steile Böschungen zu beseitigen, indem in die Vorratsboxen Vorrichtungen eingebaut sind, die zu steile Böschungswinkel backender Mischungskomponenten zum Einstürzen bringen. Zu diesem Zwecke kann in den Sand hinein eine etwa horizontal angeordnete Schnecke oder auch eine Welle mit Armen hineinragen, die von Hand oder motorisch gedreht wird.
Dem gleichen Zweck kann auch ein Vibrator als Bunkerriittler dienen oder auch eine Pressluftdüse.
Vom Antriebsmotor der Schrapperwinde oder der Schrapperwinden kann gleichzeitig ein Kompressor zum Erzeugen von Pressluft für eine pneumatische oder elektropneumatische Steuerung der Anlage angetrieben werden. Dies kann z. B. ein über ein zweites Wellenende des Antriebsmotors betriebener Kleinkompressor sein, der die Pressluft für eine pneumatische Steuerung zum Betätigen der Verschlüsse der Auslauf- öffnungen des Zuteilers und zusätzlich auch für das Öffnen und Schliessen des Verschlusses des Messbehälters liefert.
Um eine Weiterarbeit auch bei Frost zu ermöglichen, kann zum Vorwärmen der Mischungskomponenten innerhalb des Zuteilers für diese eine Dampfverteilungsleitung mit Dampfauslassrohren vor den
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Der Betrieb der erfindungsgemässen Anlage erfolgt vorzugsweise mit grösserer Fördergeschwindigkeit, als es bei handbetätigten Schrapperanlagen möglich ist, und kann sowohl von einem festen als auch von einem ortsveränderlichen Platz, beispielsweise über Druckknopfschalter, einzeln gesteuert wie auch selbsttätig betrieben werden. In letzterem Falle kann zum selbsttätigen Umschalten der Bewegung des Schrapperkübels ein beim Spillkopf angebrachter und in bekannter Weise durch Anschläge betätigter Endschalter dienen, wie auch mehrere solcher Endschalter vorgesehen sein können. Der oder die Endschalter sind zweckmässig als Stufenschalter ausgebildet, deren erster Kontakt den Antrieb abschaltet und deren zweiter am Ende des Bremsweges betätigter Kontakt die gegenläufige Bewegung einschaltet.
Mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung kann bei geringerem Aufwand eine erhebliche Steigerung der Förderleistung erzielt und vor allem auch erreicht werden, dass nunmehr lediglich ein einziger Mann, der keiner Ermüdung durch anstrengende körperliche Tätigkeit ausgesetzt ist, ausreicht, um z. B. eine mit der Vorrichtung nach der Erfindung ausgestattete und gegebenenfalls voll automatisch arbeiten-
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sentliche Aufgabe besteht darin, den Schrapperkübel so zu führen, dass stets genügend Material über dem
Einlauf der Dosiervorrichtung liegt, ferner den Schrapperkübel bei durch Trennwände aufgeteilten Lager- boxen über die Trennwände zu heben, was wieder erleichtert wird, wenn diese mit ihrer oberen Kante sich dem Böschungswinkel des Lagermaterials anpassen.
Über die beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Anordnungen hinaus kann die Vorrich- tung gemäss der Erfindung auch mit jeder andern geeigneten Form der zentralen Baueinheit, mit anderer
Art der Verschlüsse der Auslauföffnungen und der Vorrichtung zum Einstürzen von Steilböschungen sowie mit anderer Art, Anordnung und Ausbildung der Beschickungsvorrichtung, des Aufnahmebehälters und der
Dampfzuleitungen ausgebildet werden.
Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele in schematischer Darstellung.
Fig. 1 zeigt eine vollständige Anlage zum Betonieren schematisch teils im lotrechten Schnitt, teils in Ansicht von der Seite. Fig. 2 zeigt die gleiche Anlage in Draufsicht, schematisch dargestellt. Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsart für die Vorrichtung in Draufsicht ebenfalls in schematischer Darstellung.
Fig. 4 stellt die Zuteilvorrichtung im lotrechten Schnitt schematisch dar. Fig. 5 ist ein Vertikalschnitt durch eine nur andeutungsweise dargestellte Zuteilvorrichtung mit eingebauter Schrapperspillwinde, Lagervorrat, Seilführung und Verankerung. Fig. 6 zeigt in Draufsicht die Verankerung der Umlenkrolle in einfachster Weise unter Verwendung von zwei Flaschenzügen, die umgehängt werden können, um den gesamten Schwenkbereich zu bestreichen. Fig. 7 zeigt ebenfalls in Draufsicht einfache Spillanordnungen als Verankerung des Schrapperspillseiles. Fig. 8 ist eine schematische Daufsicht auf eine vollständige Anlage mit im Polygon geführtem Ankerseil.
Die Anlage nach den Fig. 1 und 2 besteht aus der Mischtrommel l mit Antriebsmotor 2 und Einfülltrichter 3. Diese Teile sind in den Rahmen 4 eingebaut, dessen Stützen gleichzeitig die Waage mit Anzeigevorrichtung 5 und Waagenbehälter 6 als Chargierbehälter zum Zusammenstellen der Charge, ferner zentrisch darüber die Zuteilvorrichtung 7 für die Mischungskomponenten bzw. Zuschlagstoffe und den Zementbehälter 8 tragen. Oberhalb der Mischtrommel l ist der zentrale Bedienungsstand 9 mit Sitz angeordnet. Hier befindet sich auch eine Dosiervorrichtung 10 für Mischwasser, die als Durchlaufmesser ausgebildet sein kann, ferner die Dosiervorrichtung für den Zement, die im vorliegenden Falle als Förderschnecke 11 ausgebildet ist, welche den Zement vom Auslauf des Silos zum Waagenbehälter 6 fördert.
In den Mantelflächen 12 des Zuteilers 7 befinden sich die Auslauföffnungen 13 für die Zuschlagstoffe, auf den Kanten der Mantelflächen die U-Profile 14 zum Einschieben der Trennwände 15 der Vorratsboxen 16 für die Zuschlagstoffe. Innerhalb der Mantelflächen 12 des Zuteilers ist eine Schrapperwinde 17 eingebaut, mit dem Zugseil 18, das über eine auf dem oberen Ende des Zuteilers 7 stehend und horizontal schwenkbar angeordnete Umlenkrolle 19 zur Schrapperschaufel 20 führt. Das Steuerkabel 21 der Schrapperanlage führt zum Schaltkasten mit der Steuereinrichtung. Solche Einzelheiten sind der Übersichtlichkeit halber nicht besonders dargestellt.
Unterhalb des Mischerauslaufes 1 ist der Förderkessel 22 einer Druckluftbetonförderanlage angeordnet, mittels deren Rohrleitung 23 der Beton zur Einbaustelle gefördert wird. Das Beispiel zeigt die Anordnung der Förderanlage innerhalb der Bauflucht 24 eines Bauwerks unter Ausnützung eines Kellergeschos- ses 25.
Innerhalb des natürlichen Böschungswinkels der Zuschlagstoffe laufen diese beim Öffnen der Verschlüsse 13 der Auslauföffnungen durch Schwerkraft in den Waagenbehälter, aus diesem in die Mischtrommel l und aus dieser in den Förderkessel 22 der darunter angeordneten Druckluftförderanlage.
Der Betrieb der Anlage im Winter wird sichergestellt durch Vorwärmen der Zuschlagstoffe mittels
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Dampf, für den eine Verteilerleitung mit Dampfauslassrohren 26 vor den Auslauföffnungen 15 in den Zu- teiler 7 eingebaut ist, oder auch mittels Infrarotbestrahlung aus einer zentrisch über dem Zuteiler 7 an- geordneten, nach unten gerichteten Strahlenquelle 27.
Auf dem Bedienungsstand 9 ist für die Vorwärmung des Mischwassers ein Wärmeaustauscher 28 vor- gesehen, der gleichzeitig den Bedienungsstand 9 beheizt.
Bei Anordnung der Anlage in einer Grube werden die Verbauflächen 29 durch Bohlen gebildet, die sich an den Rahmen 4 anlegen und den Erddruck auf diesen übertragen.
Bei vollautomatischem Betrieb erfolgt die Dosierung der Zuschlagstoffe über Pressluftzylinder 30 von der Anzeigevorrichtung der Waage 5 aus, die Dosierung des Zementes über einen Schaltschütz für die
Förderschnecke 11 und die Dosierung des Wassers über ein Elektroventil (nicht besonders dargestellt).
In dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel für den Zuteiler für Zuschlagstoffe ist dieser folgendermassen aufgebaut :
Gegenüber der Anordnung nach den Fig. 1 und 2, bei der die Zuschlagstoffe in einem Halbkreis ge- lagert sind, deckt der Zuteiler 31 einen runden Chargierbehälter 32 zu etwa Dreiviertel des Vollkreises ab. Im übrigen ist die Anordnung und Funktion der Einzelteile die gleiche wie nach den Fig. 1 und 2, gleiche Teile sind also mit den gleichen Ziffern benannt.
In Fig. 4 ist zusätzlich gezeigt, wie eine Vorrichtung zum Einstürzen der steilen Böschung 33 auf eine flachere Böschung 34 als Vibrator 35 angeordnet ist. Aus Fig. 3 ist weiterhin die Anordnung einer
Dampfverteilungsleitung 36 ersichtlich.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 ist in die Spitze eines Zuteilers 37, aus dessen Dosierklappen 38 die Lagervorräte 39 entnommen werden, eine durch den Antriebsmotor 40 betriebene Spilltrommel41 so eingebaut, dass der Motor 40 geschützt im Inneren der Vorrichtung und die Spilltrommel 41 oberhalb der Vorrichtung horizontal auf vertikaler Welle drehend angeordnet ist. An das vordere Trum des Zugseiles 42 ist der entsprechend ausgebildete Schrapperkübel 43 angehängt. Das andere Seiltrum wird über eine an ihrem rückwärtigen Ende fliegend verankerte Umlenkrolle44 geführt und am hinteren Ende des Schrapperkübels 43 so befestigt, dass die Seillänge leicht, d. h. mit wenigen Handgriffen verändert werden kann.
Die Vorspannung des Spillseiles 42 wird durch einen zwischen die Umlenkrolle 44 und die Verankerung 45 eingeschalteten Flaschenzug 46 erreicht, dessen Spannkraft an einer zwischen der Umlenkrolle 44 und dem Flaschenzug 46 angebrachten Zugfeder 47 ablesbar gemacht werden kann. Zum Bestreichen eines grösseren Lagerungsbereiches werden gemäss Fig. 6 in einfacher Weise zwei Flaschenzüge 46 verwendet und weitere Ankerpunkte 48 so vorgesehen, dass ein Flaschenzug 46 den andern Flaschenzug übergreifend umgehängt wird, um durch gleichzeitiges Spannen des einen und Nachlassen des andern Flaschenzuges 46 die Um]enkrolle 44 um die Spilltrommel 41 zu schwenken.
Nach Fig. 7 sind um je zwei Verankerungspunkte 49 mit jeweils auf der einen Seite aufgesetzten Spillköpfen 50 und auf der andern Seite aufgesetzten Umlenkrollen 51 weitere zum Spannen dienende Spillseile. 92 geführt, in die je ein Ring 53 eingefügt ist. An diesem Ring 53 ist der Flaschenzug 46 angehängt, mit dem die Vorspannung für das Hauptspillsystem und das Spannspillsystem eingeleitet wird. Mittels der auf den Spillköp- fen 50 angebrachten Handhaben 54 kann der Ankerpunkt stufenlos zwischen Spillkopf 50 und Umlenkrolle 51 hin- und herbewegt werden, wobei der Spillkopf 50 mittels Schnepper gegen Zurückdrehen durch das Seil 52 gesichert wird. Zum Bestreichen einer grösseren Kreisfläche können mehrere gleiche Systeme verwendet werden.
Dabei ist der Flaschenzug vom Ende des einen auf den Anfang des andern Systems umzuhängen.
Um dieses öftere Umhängen einzusparen, kann ein test über die Ankerpunkte im Polygon gespanntes Seil 56 gemäss Fig. 8 angeordnet werden. Über feste Ankerpunkte 55 ist in diesem Fall ein festes Ankerseil 56 im Polygonzug gespannt. Auf ihn wird eine Seilbahngehängerolle 57 geführt und von einem besonderen Spillsystem mit Zugseil 58, Spillwinde 59 und verankerter und gespannter Umlenkrolle 60 über den ganzen Polygonzug bewegt. Am Bügel der Gehängerolle 57 ist der Flaschenzug 46 mit Spiralzugfeder 47 und Umlenkrolle 44 des Hauptspills 41 angehängt. Die unterschiedlichen Längen werden auf einfachste Art mittels des Flaschenzuges 46 ausgeglichen.
Auf dem Hauptspillseil sind Klemmkörper 61 so angeordnet, dass sie beim Einziehen des Seiles 42 gemäss Fig. 5 gegen einen drehbaren Bügel 62 gezogen werden und über diesen einen Stufenendschalter betätigen, der mit seinem ersten Kontakt die Bewegung aussetzt und mit seinem zweiten, beim Nachlauf betätigten Kontakt die Gegenbewegung einschaltet, während Inbetriebnahme und Stillsetzen der Anlage von Hand geschaltet werden.
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