DE2165870C3 - Verfahren zum Beschicken eines Mischbehälters für Baustoffe und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschicken eines Mischbehälters für Baustoffe, mit Beschickungsvorrichtungen für eine Flüssigkeit und für schüttfähige Zuschlagstoffe, bei dem die Flüssigkeit über eine Zumeßvorrichtung dem Mischbehälter zugeführt wird und diese Zündvorrichtung zugleich die Beschickungsvorrichtung für die Zuschlagstoffe steuert, sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.

Im Baubetrieb muß zur Erzielung einer optimalen Festigkeit bei Betonarbeiten und für eine entsprechend günstige Abbindezeit bei Zement, Gips, Anhydrit usw. ein bestimmter Wasser-Feststoffwert eingehalten werden. Der Wasser-Feststoffwert ist für die Pumpfähigkeit dann von besonderer Bedeutung, wenn noch andere ZuschlagstcTie, wie z. B. Sand, verarbeitet werden. Um diesen Wasser-Feststoffwert einzuhalten, wird nach der üblichen Verfahrensweise dem leeren Mischer eine genau abgemessene Wasser- und Zuschlagstoffmenge zugeführt Ein durchgehender Pumpbetrieb ist bei dicem chargenweisen Mischen nur dann möglich, wenn zwei parallelgeschaltete Mischer abwechselnd arbeiten oder ein Nachmischer eingesetzt wird. Entsprechend dem erwünschten großen Mischvolumen weisen diese Mischer erhebliche Dimensionen auf. Abgesehen von der Anzahl der erforderlichen Mischer sind derartige große Abmessungen vor allem beim Einsatz im Tunnelbau oder unter Tage sehr störend.

Aus der deutschen Auslegeschrift I 132 74 t ist eine Vorrichtung zur gesteuerten Zuteilung einer flüssigen Bindemittelaufbereitung für Holzspäne u. dgl. bekannt bei der ·η der Bindemittelleitung ein Durchlaufmengenmesser angeordnet ist, welcher bei einem bestimmten Durchsatz einen Impuls an eine Taktwaage mit den Zuschlagstoffen zu deren Entleerung abgibt Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung entspricht einer chargenweisen Beschickung des Mischers, die für einen durchgehenden Pumpbetrieb nicht geeignet ist Ferner ist aus der US-PS 2 102 584 bekannt ein Förderband für Zuschlagstoffe, wie Ton, mit einem Schöpfrad zu koppeln, das eine genaue Dosierung nicht zuläßt und insbesondere für größere Flüssigkeitsmengen nicht geeignet ist. Dies trifft auch für eine Vorrichtung nach der US-PS 3 400 914 zu, bei der ein Schöpfrad durch einen Riementrieb von einem Schaufelrad angetrieben wird, das durch das auf die Schaufel fallende anzufeuchtende Material in eine Drehbewegung versetzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art so auszubilden daß es für den Baubetrieb geeignet ist und die Möglichkeit zu einer wesentlichen Vereinfachung des Antriebs unter Gewährleistung einer genauen Dosierung vorhanden ist Ferner soll eine entsprechende Vorrichtung vorgeschlagen werden, welche auch die erforderliche Einstellbarkeit zuläßt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß von der Zumeßvorrichtung für die

Flüssigkeit zugleich die Beschickungsvorrichtung für die Zuschlagstoffe unter Verwendung mechanischer Mittel angetrieben wird.

Durch den Antrieb der Beschickungsvorrichtung durch die Zumeßvorrichtung für die Flüssigkeit ergibt sich die Möglichkeit den Antrieb dadurch zu vereinfachen, daß die Zumeßvorrichtung für die Flüssigkeit ihrerseits von der unter Druck zufließenden Flüssigkeit angetrieben wird, die auf Baustellen in der Regel vorhanden ist Damit entfällt für die Zumeßvorrichtung eine gesonderte Antriebsvorrichtung, während die Pumpe für die Flüssigkeit an einer geeigneten, vom Mischer abliegenden Stelle angeordnet werden kann. W^rd beispielsweise die Wasserzufuhr aus irgendeinem Grunde unterbrochen, so wird damit automatisch auch die Beschickung mit den Zuschlagstoffen unterbrochen. Somit wird weitgehend verhindert, daß auf Grund von Betriebsstörungen unbrauchbares Mischgut aus dem Mischer ausgetragen wird.

Nach einer anderen Ausführungsform wird die Zumeßvorrichtung für die Flüssigkeit mittels einer Antriebsvorrichtung betrieben. Damit kann, falls keine unter Druck stehende Flüssigkeit zur Verfügung steht die Zumeßvorrichtung durch Fremdenergie angetrieben werden. Eine beispielsweise als Wassermotor ausgebildete Zumeßvorrichtung arbeitet in diesem Fall als Pumpe.

Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise wird die im Baubetrieb wesentliche Einhaltung des eingestellten W asser-Feststoffwertes gewährleistet, wobei auf Grund der kontinuierlichen Beschickung der Mischer ein kleines Volumen haben kann, da gegenüber chargenweisem Mischen nur relativ kleine Mengen zu mischen sind, wodurch zudem eine bessere Durchmischung pro Zeiteinheit erreicht werden kann. Für die Durchführung des Verfahrens, bei dem in Abhängigkeit von der einem Mischbehälter zugeführten, dosierten Wassermenge dieser Mischbehälter mit einem oder mehreren schüttfähigen Zuschlagstoffen in ebenfalls dosierten Mengen beschickt werden kann, sind verschiedene Einrichtungen als Zumeß- und Beschickungsvorrichtungen geeignet, die so miteinander verbunden werden können, daß bei kontinuierlichem Betrieb in einem bestimmten konstanten Verhältnis die zu mischenden Stoffe aus getrennten Vorratsbehältern einem Mischbehälter zugeleitet werden.

Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Zumeßvorrichtung für eine Flüssigkeit die mechanisch mit einer Beschickungsvorrichtung für die Zuschlagstoffe verbunden ist vorgesehen, wobei nach der Erfindung die Zumeßvorrichtung für die Flüssigkeit aus einer an sich bekannten Kolbenpumpe bestehen kann, deren beide Kammern mit dem Mischbehälter verbindbar sind und deren Kolbenstange zum Antrieb der Beschikkungsvorrichtung für die Zuschlagstoffe dient Die Kolbenpumpe kann durch eine Antriebsvorrichtung betrieben werden, vorzugsvireise wird sie mit unter Druck stehender Flüssigkeit beaufschlagt. Hierzu wird dem Zylinder eine Steuereinrichtung vorgeschaltet die einerseits die beiden Kammern wechselseitig mit der Flüssigkeit beaufschlagt und andererseits abwechselnd den Leitungsweg von der jeweils anderen Kammer zum Mischbehälter freigibt, so daß bei jedem Kolbenhub eine bestimmte Menge Flüssigkeit in den Mischbehälter fließt

Eine hinsichtlich des Aufbaus einfache Beschickungsvorrichtung ist so ausgebildet, daß mit der Kolbenstange ein Schieber mit wenigstens einer durch Platten oder eine Durchbrechung ausgebildeten Dosiertasche verbunden ist, der in einem Führungskanal quer zu wenigstens einer von einem Vorratsbehälter zu dem Mischbehälter führenden Austragsleitung verschiebbar ist, deren Mündungsöffnungen in dem Führungskanal versetzt zueinander angeordnet sind. Damit die jeweils zuzumischende Zuschlagstoffmenge unabhängig von der Wassermenge eingestellt werden kann, wird wenigstens eine der Seitenwände einer Dosiertasche zum ίο Einstellen der Dosierung verstellbar ausgebildet

Als Zumeßvorrichtung kann ferner ein an sich bekannter Lamellenmotor vorgesehen werden, dessen Durchsatz durch Verändern der Exzentrizität des Rotors relativ zum Gehäuse einstellbar ist Der Lamellenmotor kann über einen Kurbeltrieb mit dem Schieber verbunden werden, oder er kann als Beschickungsvorrichtung eine Förderschnecke in Drehung versetzen, die zwischen der Austragsöffnung des Vorratsbehälters und der Austragsleitung in den Mischbehälter angeordnet ist

Ais weitere zweckmäßige Ausgestaltung einer Beschickungsvorrichtung kann ein Förderband vorgesehen werden, das über einen Kurbeltrieb oder eine Welle von der Zumeßvorrichtung für die Flüssigkeit ange- »5 trieben wird.

Beispielsweise Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher erläutert in denen zeigt

F i g. 1 in einer schematischen Querschnittsdarstellung eine als Zylinder ausgebildete Zumeßvorrichtung mit einem Schieber als Beschickungsvorrichtung,

F i g. 2 schematisch einen Schnitt längs der Linie I-I in Fig. 1,

F i g. 3 eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig.4 schematisch eine Ausführungsform, bei der als Beschickungsvorrichtung ein Förderband mit Trichter vorgesehen ist und

F i g. 5 die Vorrichtung nach F i g. 4 in einer anderen Ansicht.

In F i g. 1 ist allgemein mit 1 eine Zumeßvorrichtung bezeichnet die einen Zylinder 2 aufweist in dem ein Kolben 3 mit Kolbenstange 4 verschiebbar ist. Dem Zylinder 2 ist eine Steuereinrichtung 5 vorgeschaltet durch welche die beiden durch den Kolben 3 gebildeten Kammern im Zylinder 2 mit unter Druck stehendem Wasser abwechselnd beaufschlagt werden können, das durch eine Leitung 6 von einer nicht dargestellten Pumpe zugeführt wird. Die beiden Zylinderkammern können ferner über die Steuereinrichtung 5 mit einer Austrittsleitung 7 verbunden werden, die in einen bei 8 angedeuteten Mischbehälter führt Die Steuereinrichtung 5 arbeitet in der Weise, daß abwechselnd eine der Zylinderkammern mit Wasser von der Leitung 6 beaufschlagt wird, während gleichzeitig die Verbindung der anderen Zylinderkammer mit der Austrittsleitung 7 freigegeben wird. Bei jedem Hub des Kolbens 3 wird somit dem Mischbehälter 8 eine bestimmte Wassermenge zugeführt

Mit der Zumeßvorrichtung 1 für Wasser wird eine Beschickungsvorrichtung 9 für einen oder mehrere schüttfähige Zuschlagstoffe unter Verwendung mechanischer Mittel angetrieben. Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel ist mit der Kolbenstange 4 ein kastenförmig ausgebildeter Schieber 10 verbunden, der zwei in einem Abstand voneinander angeordnete Dosiertaschen 11 und 12 aufweist, die durch rechteckige Aussparungen oder Durchbrechungen in dem Schie-

ber 10 ausgebildet und mit Seitenwänden versehen sind. Dieser Schieber 10 wird durch den Kolben 3 in einem Führungskanal 13 hin- und hergeschoben, auf dessen Oberseite ein Fülltrichter 14 für den zuzumischenden Zuschlagstoff angeordnet ist Dieser Fülltrichter 14 ist mit zwei Austragsöffnungen versehen, die den gleichen Abstand voneinander haben wie die beiden Dosiertaschen U und 12. Auf der Unterseite des Führungskanals 13 ist eine Austragsleitung 15 angeschlossen, die in den Mischbehälter 8 führt und die gegenüber den Austragsöffnungen des Fülltrichters 14 derart versetzt ist, daß jeweils in einer Endstellung des Kolbens 3 eine der Dosiertaschen 11, 12 über diese Austragsleitung 15 zu liegen kommt.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Anordnung der Dosiertaschen U, 12 relativ zu den Austragsöffnungen und der Austragsleitung 15 werden die Dosiertaschen 11,12 während einer Hin- und Herbewegung des Kolbens 3 zum Auffüllen aus dem Fülltrichter 14 — wie die dargestellte Stellung zeigt — jeweils zweimal an der zugeordneten Austragsöffnung vorbeigeführt, bevor die Entleerung der betreffenden Dosiertasche 11,12 in der Endstellung des Kolbens 3 über der Austragsleitung 15 erfolgt Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß eine der Dosiertaschen U, 12 in einer Endstellung des Kolbens 3 unter der zugeordneten Austragsöffnung des Fülltrichters 14 und die andere Dosiertasche 12,11 über der Austragsleitung 15 liegt Damit eine vollständige Füllung der Dosiertaschen U, 12 gewährleistet wird, kann am Fülltrichter 14 gegebenenfalls ein Vibrate - od. dgL angebracht werden.

Wie die Schnittansicht in F i g. 2 zeigt, wird eine der Seitenwände der Dosiertaschen 11, 12 vorzugsweise verschiebbar ausgebildet, so daß entsprechend dem jeweils verwendeten Material das Volumen einer Dosiertasche 11, 12 eingestellt und die Zuschlagstoffbeschikkung unabhängig von der Zündeinrichtung 1 dosiert werden kann. In F i g. 2 ist schematisch ein L-förmiges Teil 16 dargestellt, dessen einer Schenkel die seitliche Begrenzungsfläche der Dosiertasche 12 bildet, während der andere Schenkel eine Abdeckung bildet und in geeigneter Weise geführt sowie in bestimmten Stellungen feststellbar ist Der Querschnitt der Austragsleitung 15 ist vorzugsweise etwas größer bemessen als der maximale Querschnitt einer Dosiertasche 11,12.

In F i g. 1 ist durch strichpunktierte Linien eine im Fülltrichter 14 zwischen den beiden Austragsöffnungen angeordnete Trennwand 17 angedeutet, durch die der Fülltrichter 14 in zwei Kammern aufgeteilt wird. Die Dosiertaschen 11 und 12 können damit von verschiedenen Kammern beschickt werden, so daß neben der Beschickung mit Wasser z. B. Zement und Sand entsprechend dosiert in den Mischbehälter 8 eingeleitet werden können. Die Dosiertaschen U, 12 können dabei unterschiedliche Abmessungen haben.

Die Fig.3 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der Schieber 10 durch einzelne, auf der Kolbenstange 4 vorzugsweise verstellbar angebrachte Platten 18 ersetzt ist, die in dem Führungskanal 13 verschiebbar sind. Auf der Unterseite des Führungskanals 13 sind drei in einem entsprechenden Abstand voneinander angeordnete Austragleitungen 15' vorgesehen, die zum Mfachbehälter 8 führen. Bei dieser Ausgestaltang kann bei einer Hubbewegung des Kolbens 3 eine beträchtliche Menge an zuzumischendem Zu schlagstoff dosiert in den Mischbebalter 8 befördert werden, ohne daß sich dadurch größere Abmessungen der Vorrichtung ergeben. Die einzelnen durch die Platten 18 gebildeten Dosiertaschen werden bei der Hubbewegung des Kolbens 3 laufend aufgefüllt, während gleichzeitig die Beschickung des Mischbehälters 8 über zwei der Austragleitungen 15' erfolgt. Auch bei dieser S Ausführungsform kann in dem Fülltrichter 14 eine Trennwand 17 angeordnet werden, so daß zwei verschiedene Schüttgüter jeweils über zwei Austragleitungen in den Mischbehälter 8 befördert werden können. Mit der dargestellten und beschriebenen Vorrichtung

ίο ist es möglich, bei kontinuierlichem Betrieb einem Mischbehälter 8 dosiert Wasser und einen oder mehrere Zuschlagstoffe zuzuführen und ein entsprechend eingestelltes Mischungsverhältnis während des gesamten Betriebes aufrechtzuerhalten. Die Vorrichtung hat

Ij₁ einen geringen Platzbedarf und zudem kann der Mischbehälter 8 selbst ein kleines Fassungsvermögen haben. Diese Vorteile werden auch dann erreicht, wenn der Schieber 10 und der Kolben 3 x. B. mechanisch über einen Kurbeltrieb hin- und hergeschoben werden und

*o der Kolben 3 als Pumpenkolben arbeitet.

Wird vom Antriebsaggregat eine Drehbewegung erzeugt, so kann nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Schieber 10 durch eine Dosierschnecke ersetzt werden, die zwischen einer Austragsöffnung des

»5 Fülltrichters 14 und einer in einem Abstand von dieser angeordneten Austragsleitung 15 angeordnet wird. Das Zumischverhältnis des Schüttgutes kann durch eine Änderung der Schneckensteigung entsprechend verändert werden. Durch die Koppelung zwischen Beschickungsvorrichtung 9 und Zumeßvorrichtung 1 wird das eingestellte Mischungsverhältnis während des Betriebs konstant gehalten.

Nach einer weiteren Ausführungsform kann an Stelle des Kolbens 3 mit Zylinder 2 z. B. ein wasserbetriebener Lamellenmotor als Zündeinrichtung 1 vorgesehen werden, der über einen Kurbeltrieb einen Schiebet 10 oder über seine Abtriebswelle eine Förderschnecke antreiben kann. Die zuzumischende Wassermenge kann durch Veränderung der Exzentrizität des Rotors relativ zum Gehäuse entsprechend eingestellt werden so daß sich je Umdrehung der Wasserdurchsatz ändert In entsprechender Weise kann an Stelle eines Lame! lenmotors eine andere in gleicher Weise wirkende Vorrichtung als Zündeinrichtung 1 vorgesehen werden.

♦5 Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß ar Stelle eines Schiebers 10 oder einer Förderschnecke ein Förderband 19 (Fi g. 4) unter einem entsprechen ausgebildeten Fülltrichter 20 als Beschickungseinrich tung 9 angeordnet wird, welches das Schüttgut in der Mischbehälter 8 befördert Die Beschickungshöhe de; Förderbandes 19 wird hierbei mittels eines Schieben 21 in einfacher Weise eingestellt, der über der Aus tragsöffnung des Fülltrichters 20 verschiebbar ange bracht ist Wie die Darstellung in Fig.5 zeigt, kam auch bei dieser Ausfuhrungsform der Fülltrichter 21 durch eine Trennwand 17 in zwei Kammern unterteil werden, die unterschiedlich große Austragsöffnungei haben können. Durch entsprechende Einstellung dei Schieber 21 können damit zweierlei Zuschlagstoffe mi unterschiedlich dosierten Mengen auf einem Förder band 19 dem Mischbehälter 8 zugeführt werden. Di« seitlichen Begrenzungswande der Austragsöffnunger erstrecken sich bis kurz Ober das Förderband 19, so da£ ohne zusätzliche Einrichtungen auch die Breitenabmes

sung der auf dem Förderband 19 beförderten Schott gutmengs festgelegt ist

Es können beispielsweise auch zwei Förderbände! nebeneinander angeordnet werden, die von der Zn

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me ß vor richtung 1 beispielsweise in der Form eines Lamellenmotors oder wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 durch eine Vorrichtung angetrieben werden, die ähnlich einer Zahnradpumpe arbeitet. Das Förderband 19 kann im Querschnitt auch U-förmig ausgebildet sein, damit bei einer größeren Längsabmessung des Förderbandes 19 das vom Fülltrichter 20 dosiert aufgegebene Schüttgut auf dem Förderband 19 gehal-

ten wird.

Die Geschwindigkeit des oder der Förderbänder 19 hängt auf Grund der Koppelung mit der Zumeßeinrichtung ι von der dem Mischbehälter 8 zugeführten Wassermenge ab, so daß auch bei einer Vorrichtung nach den F i g. 4 und 5 der Wasser-Feststoffwert eingehalten wird und je nach den Erfordernissen eingestellt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

2 163 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Beschicken eines Mischbehällers für Baustoffe, mit Beschickungsvorrichtungen S Kr eine Flüssigkeit und für schott fähige Zuschlagstoffe, bei dem die Flüssigkeit über eine ZumeBvor- «chtung dem Mischbehälter zugeführt wird und diese Zündvorrichtung zugleich die Beschickungsvorrichtung für die Zuschlagstoffe steuert, da- 4urch gekennzeichnet, daß von der Zu- «leßvorrichtung für die Flüssigkeit zugleich die Betchickungsvorrichtung für den oder die Zuschlagstoffe unter Verwendung mechanischer Mittel angetrieben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündvorrichtung für die Flüssigkeit ihrerseits von der unter Druck zufließenden Flüssigkeit angetrieben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ao zeichnet daß die Zündvorrichtung für die Flüssigkeit mittels einer Antriebsvorrichtung betrieben wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Zumeß- as Vorrichtung für eine Flüssigkeit, die mechanisch mit einer Beschickungsvorrichtung für Zuschlagstoffe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumeß vorrichtung (1) für die Flüssigkeit aus einer Kolbenpumpe (2, 3) besteht, deren beide Kammern mit dem Mischbehälter (8) verbindbar sind und deren Kolbenstange (4) zum Antrieb der Beschikkungsvorrichtung (9) für die Zuschlagstoffe dient

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zylinder (2) eine Sieuereinrich- lung (5) vorgeschaltet ist, die einerseits die beiden Kammern wechselseitig mit der unter Druck zufließenden Flüssigkeit beaufschlagt und andererseits abwechselnd den Leitungsweg von der jeweils an deren Kammer zu dem Mischbehälter (8) freigibt.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Kolbenstange (4) •1s Beschickungsvorrichtung ein Schieber (10) mit Wenigstens einer durch Platten (18) oder eine Durchbrechung ausgebildeten Dosiertasche (It, 12) verbunden ist, der in einem Führungskanal (13) quer Ku wenigstens einer von einem Vorratsbehälter (14) Ku dem Mischbehälter (8) führenden Austragsleitung (15, 15') verschiebbar ist, deren Mündungsöfftiungen in den Führungskanal (13) versetzt zueinan- der angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Seitenwände einer Dosiertasche (11, 12) zur Einstellung der Dotierung verstellbar ausgebildet ist

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ftach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Zumeß-Vorrichtung für eine Flüssigkeit die mechanisch mit einer Beschickungsvorrichtung für Zuschlagstoffe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet daß als Zuffießvorrichtung (1) ein Lamellenmotor vorgesehen ist, dessen Durchsatz durch Verändern der Exzentrizität des Rotors relativ zum Gehäuse einstellbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Lamellenmotor eine Beschikkungsvorrichtung (9) in Form eines Schiebers (10) über einen Kurbeltrieb oder in Form einer Förderschnecke antreibt, die zwischen der Austragsöffnung des Vorratsbehälters (14) und der Austragsleitung (15) angeordnet ist

10. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Beschickungsvorrichtung (9) ein Förderband (19) vorgesehen ist, das über einen Kurbeltrieb oder eine Welle von der Zumeßvorrichtung (1) antreibbar ist