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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstel-
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lung von Gasschaumbeton an einer Baustelle, bei dem Sand, Zement und
Wasser vorgemischt und in die erzielte Mörtelmasse eine, aus einem Schaumbildngsr
konzentrat, einer Wassermenge und Druckluft aufbereitete Schaummenge eingemischt
wird. Ein solches Verfahren ist bekannt. Im Betonwerk wird mittels eines Schaumgenerators
der Schaum erzeugt und in die homogene Mörtelmasse eingemischt, wofür z.B.
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ein Zwangsmischer verwendet wird. Anschließend wird der Schaumbeton
zur Baustelle transportiert.
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Der Vorteil dieses Verfahrens besteht in der hohen Qualität des Betons
vor dem Zumischen des Gasschaums.
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Nachteilig ist aber, daß durch den Transport ein Volumenverlust des
Schaumbetons eintritt. Dieser liegt in der Größenordnung von 15 % bis 20 % pro Transportstunde.
Die gewünschte Dichte des Schaumbetons ist daher von der Transportzeit abhängig
und kann nicht in engen Grenzen eingehalten werden. Aus diesem Grund zieht man vor,
den Schaumbeton auf der Baustelle herzustellen, wo Sand, Zement und Wasser in einem
Zwangsmischer zu Mörtel vermischt werden, in den dann der von einem separaten Schaumgenerator
erzeugte Schaum eingemischt wird. Da der Transport wegfällt, wird auch ein Volumenverlust
vermieden, jedoch ist die
Betongüte schlechter als die eines Betonwerkes.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein neues Verfahren und eine Einrichtung
zu dessen Durchführung zu schaffen, um Schaumbeton ohne Volumenverlust bei hoher
Betonqualität an der Baustelle zur Verfügung zu stellen.
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Diese Aufgabe wird gemäß einer ersten Alternative dadurch gelöst,
daß die vorgemischte Mörtelmasse in der Mischtrommel eines Transportbeton-Mischfahrzeuges
und das Schaumbildungskonzentrat und ein Wasservorrat in getrennten Behältern desselben
Transportbeton-Mischfahrzeuges zur Baustelle transportiert werden und das frühestens
kurz vor Erreichen der Baustelle die Schaummenge hergestellt und der in der Mischtrommel
befindlichen Mörtelmasse bei erhöhter Trommeldrehzahl kontinuierlich zugemischt
wird.
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Die zweite Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
daß die vorgemischte Mörtelmasse in der Mischtrommel eines Transportbeton-Mischfahrzeuges
und eine Vormischung eines Schaumbildungskonzentrates mit Wasser in einem eigenen
Vormischbehälter desselben Transportbeton-Mischfahrzeuges zur Baustelle transportiert
werden und daß frühestens
kurz vor Erreichen der Baustelle die
Schaummenge hergestellt und der in der Mischtrommel befindlichen Mörtelmasse bei
erhöhter Trommeldrehzahl kontinuierlich zugemischt wird.
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Die Erfindung ermöglicht es, hochwertigen Beton in herkömmlichen Transportbeton-Mischfahrzeugen
zur Baustelle zu transportieren und dank des separat mitgeführten Schaumbildners
den Schaum erst an der Baustelle oder kurz vor der Baustelle zu erzeugen und in
die Mischtrommel einzugeben sodaß jeglischer Volumenverlust des Schaumbetons vermieden
wird. Die Schaumerzeugung erfolgt automatisch auf Knopfdruck und mittels eines Durchlaufmengenzählers,
der Schaumbildungskonzentrat-Wassermischung erfolgt über eine Programmsteuerung
eine selbsttätige Abschaltung, sodaß das Zumischen des Schaumes in die Mischtrommel
während des letzten Teils der Fahrstrecke erfolgen kann und der fertige Schaumbeton
an der Baustelle sofort zur Verfügung steht.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung zur Durchführung
des Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, daß auf einem herkömmlichen Automischer
mit drehbarer Mischtrommel eine, einen Vorrat an Schaumkonzentrat enthaltende Schaumvormischanlage
installiert ist, die einen Wasserbehälter und
einen Vormischbehälter
aufweist, die beide durch eine, eine Absperr-und/oder Dosiereinrichtung enthaltende
Wasserleitung verbunden sind und daß sich an den Vormischbehälter eine, an eine
Fördereinrichtung angeschlossene Verbindungsleitung anschließt, die zu einem Schaumbildungsrohr
führt und an die oder an das weiterhin die Druckleitung eines Drucklufterzeugers
oder Druckluftvorrates angeschlossen ist und daß eine vom Schaumbildungsrohr ausgehende
Schaumauslaßleitung durch die stirnseitige Öffnung der Mischtrommel in diese hineinragt.
Vorzugsweise wird der Vormischbehälter als Transportbehälter für das Schaumbildungskonzentrat
benutzt. Eine der Betonmenge entsprechende Menge an Konzentrat wird in diesem Vormischbehälter
eindosiert. An oder kurz vor der Baustelle wird dann eine etwa 40 mal so große Menge
Wasser aus dem Wasserbehälter mittels einer Pumpe am Boden des Vormischbehälters
unterhalb des Niveaus des Schaumbildungskonzentrates in einer angenähert bodenparallelen
Ebene tangential eingeführt, sodaß eine einwandfreie Mischung ohne Schaumbildung
erzielt wird. Diese Mischung wird dann mittels einer Pumpe abgesaugt und in das
Schaumbildnerrohr gepreßt, dem gleichzeitig Druckluft zugeführt wird.
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Eine Vorrichtung, die nach der zweiten Alternative des erfindungsgemäßen
Verfahrens arbeitet, besteht erfindungsgemäß darin, daß auf einem herkömmlichen
Automischer
mit drehbarer Mischtrommel ein, eine Vormischung aus
Wasser und Schaumbildungskonzentrat enthaltender Vormischbehälter installiert ist,
der mittels einer Verbindungsleitung an ein Schaumbildungsrohr angeschlossen ist,
wobei eine Fördereinrichtung an den Vormischbehälter angeschlossen oder in der Verbindungsleitung
eingeschaltet ist, daß die Druckleitung eines Drucklufterzeugers oder-vorrates und
eine Schaumauslaßleitung an das Schaumbildungsrohr angeschlossen sind, die letztere
durch die stirnseitige Öffnung der Mischtrommel in diese hineinragt. Gemäß dieser
Alternative kann der Wasserbehälter eingespart werden. Wesentlich ist aber auch
hier, daß während des größten Teils des Transportweges die Schaumbildungsmischung
noch schaumfrei gehalten wird.
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Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Wasserbehälter
und/oder der Vormischbehälter mit einer Wärmeisolierung versehen sind. Dies ist
insbesondere in heißen Gegenden wesentlich, weil bei der Schaumerzeugung die Temperatur
des Wassers nicht zu hoch steigen darf.
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Ein wesentliches Merkmal der Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens besteht darin, daß eine Schaumbildungsanlage mit mindestens.einem
Vormischbehälter,
einem Druckluftvorratsbehälter und einem Schaumbildungsrohr zwischen dem Fahrerhaus
und der Mischtrommel eines herkömmlichen Automischers angeordnet ist. Die erfindungsgemäße
Einrichtung ist daher kostengünstig herstellbar, da kein Spezialfahrzeug benötigt
wird, sondern ein herkömmlicher Automischer nur mit den wenigen Aggregaten der Schaumbildungsanlage
ausgerüstet zu werden braucht.
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Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß auf einem Niveau oberhalb
des Vormischbehälters zwischen Fahrerhaus und Mischtrommel ein Wasservorratsbehälter
angeordnet ist, an dessen Bodenbereich eine Wasserleitung anschließt, die zum Vormischbehälter
führt.
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Der Wasserbehälter ist vorzugsweise liegend angeordnet und erstreckt
sich quer zur Fahrtrichtung.
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Der Wasserbehälter hat vorzugsweise ein erheblich größeres Volumen
als der Vormischbehälter, sodaß das Fahrzeug genügend Wasser mitführt, um beispielsweise
die Mischtrommel während der Fahrt durch Berieselung zu kühlen und auch den Vormischbehälter
nach Entleerung zu reinigen.
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Ein wichtiges Merkmal besteht weiterhin darin, daß die Schaumauslaßleitung
von dem im Bereich des Vorderedes der Mischtrommel angeordneten Schaumbildungsrohr
entlang
des Fahrgestells nach hinten und zur Trommelöffnung nach oben geführt ist. Die Schaumauslaßleitung
ragt also ständig auch während der Drehung der Mischtrommel in diese hinein. Wichtig
ist, daß die Schaumauslaßleitung - in Fahrtrichtung gesehen - etwa in dem mittleren
Längsdrittel der Mischtrommel mündet und ein abwärtsweisendes Auslaßende aufweist.
Dank dieses Merkmals kann der Schaum optimal in den Mörtel eingemischt werden.
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Im Fall der Verwendung eines separaten Wasserbehälters besteht eine
Ausgestaltung darin, daß die von diesem Wasserbehälter ausgehende Wasserleitung
längs des Fahrgestells zu einem im Bereich des Fahrzeughecks angeordneten Wasserzähler
und von diesem wieder nach vorn zu dem zwischen Fahrerhaus und Mischtrommel angeordneten
Vormischbehälter geführt ist.
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Die Bedienung bei der Eindosierung des Wassers in den Vormischbehälter
auf der Baustelle wird dadurch erleichtert.
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Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, sei die
Erfindung näher beschrieben.
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Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht eines Transportbeton-
Mischfahrzeuges
mit Schaumbildungsanlage, Fig. 2 eine Seitenansicht der zwischen Fahrerhaus und
Mischtrommel angeordneten Schaumbildungsanlage in größerem Maßstab und Fig. 3 eine
Draufsicht auf die Schaumbildungsanlage gemäß Fig. 2.
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Ein mit 10 bezeichnetes Transportbeton-Mischfahrzeug ist ein herkömmlicher
Automischer mit Fahrgestell 12, Fahrerhaus 14 und einer, Mischspiralen 16 aufweisenden
Mischtrommel 18 deren Antrieb nicht weiter dargestellt ist. Das Fahrerhaus 14 und
die Mischtrommel 18 haben einen Längsabstand voneinander und im Zwischenraum ist
die allgemein mit 20 bezeichnete Schaumbildungsanlage eingebaut. Diese besteht aus
einem großvolumigen, liegende.a, sich quer erstreckenden Wasserbehälter 22 mit Warm<isolierung
24, einem darunter angeordneten Vormischbehälter 26, einer,eine Pumpe 28, einen
Wasserzähler 30 und ein Absperrventil 32 enthaltenden Wasserleitung 34 zwischen
Wasserbehälter 24 und Vormischbehälter 26, einer Flüssigkeitspumpe 36, einem U-förmig
gebogenen Schaumbildungsrohr 38, einer die Flüssigkeitspumpe 36 enthaltenden Verbindungsleitung
40 zwischen Vormischbehälter 26 und Schaumbildungsrohr 38 und einem Kompressor 42,
der zwei Drucklufttanks 44 speist, die miteinander kommunizieren und über eine Druckluftleitung
46 mit der Verbindungsleitung 40 kurz
vor Beginn des Schaumbildungsrohres
38 verbunden sind.
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An das Ende des Schaumbildungsrohres 38 schließt sich eine Schaumauslaßleitung
48 an, die im wesentlichen über die ganze Länge der Mischtrommel 18 reicht und nach
hinten zum Fahrzeugheck und hinter dem Heck nach oben und am oberen Ende der stirnseitigen
Öffnung 50 der Mischtrommel 18 in deren Inneres hineingeführt ist. Das Auslaßende
52 der Schaumauslaßleitung 48 befindet sich - in Fahrtrichtung gesehen - in der
Längsmitte der Mischtrommel 18 und ist nach unten geneigt.
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Die Mischtrommel 18 ist von einem Sonnenschutzdach 54 überdeckt, an
dessen Unterseite eine Wasserberieselungseinrichtung 56 angeordnet ist, die mittels
einer nicht dargestellten Leitung an den Wasserbehälter 22 angeschlossen ist.
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Im Betonwerk wird in bekannter Weise Mörtel in die Mischtrommel 18
eingefüllt. Entsprechend der eingefüllten Mörtelmenge wird in den Vormischbehälter
26 eine bestimmte Menge Schaumbildungskonzentrat eingefüllt, wobei angenähert je
cbm Betonmörtel ein Liter Schaumbildungskonzentrat zu verwenden ist.
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Der Wasserbehälter 24 ist mit Wasser gefüllt. Das Fahrzeug 10 ist
nun einsatzbereit und wird zu einer beliebig weit entferntliegenden Baustelle gefahren.
Die Mischtrommel 18 rotiert dabei langsam
etwa mit vier UM35.
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An der Baustelle oder ggf. eine bestimmte Strecke:vorher wird Wasser
aus dem Wasserbehälter 22 in den Vormischbehälter 26 eingegeben und zwar eine am
Wasserzähler 30 abzulesende Menge, die ein Verhältnis Wasser : Schaumbildungskonzentrat
von 40:1 ergibt. Die Wasserleitung 34 mündet außermittig im Boden des Vormischbehälters
26 in leicht abwärtsweisender Richtung tangential an einem imaginären konzentrischen
Kreis zur vertikalen Behälterachse. Wesentlich ist, daß die Mündung unterhalb des
Oberflächenniveaus der eingefüllten Schaumbildungskonzentratmenge liegt. Dank des
durch die Pumpe 28 bodenseitig unter Druck eingeführten Wassers findet eine gute
Mischung ohne Schaumbildung statt.
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Nachdem diese Vormischung hergestellt ist, beginnt die eigentliche
Schaumerzeugung. Ein Hydraulikmotor 58 (Fig. 3) treibt den Kompressor 42 an, der
über einen Keilriementrieb die Flüssigkeitspumpe 36 antreibt.
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Die Druckluftbehälter 44 werden geladen. Ein Druckschalter 60 meldet
über eine Funktionslampe 62 an einem Steuerkasten 64 Funktionsbereitschaft. Mittels
Handschalter 66 wird ein Magnetventil 68 in der Verbindungsleitung 40 geöffnet und
die Mischung aus dem Vormischbehälter 26 in das Schaumbildungsrohr 38 eingepreßt,
in welchem durch die gleichzeitige Druckluftzufuhr
Schaum erzeugt
wird. Dieser strömt durch die Schaumauslaßleitung 48 in das Innere der Mischtrommel
18, die mit erhöhter Drehzahl von etwa 12 - 14 UPM gedreht wird, sodaß der Schaum
gut eingemischt werden kann. Ein vorheriger auf die jeweilige Mörtelmenge in der
Mischtrommel 18 programmierter Mengenzähler 70, dessen Durchflußmeßteil in der Verbindungsleitung
40 angeordnet ist, schließt das Magnetventil 68, wenn die eingestellte Flüssigkeitsmenge
aus dem Vormischbehälter 26 durchgeflossen ist und schaltet gleichzeitig den Hydraulikmotor
58 ab.
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An den Boden des Vormischbehälters 26 ist eine Einfüllleitung 72 für
das Schaumbildungskonzentrat angeschlossen, der ein Dreiwegeventil 74 vorgeschaltet
ist, das nach Umschalten auch ein Spülen des Vormischbehälters zuläßt.
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In den Figuren führt die Wasserleitung 34 direkt vom Wasserbehälter
22 in den Vormischbehälter 26. Diese Darstellung ist aber nur der Übersichtlichkeit
wegen gewählt. Tatsächlich führt die Wasserleitung stromab der Pumpe 28 auf Höhe
des Fahrgestells 12 nach hinten zum Fahrzeugheck, wo der Wasserzähler 30 angeordnet
ist. Der zweite Leitungsteil führt dann vom Wasserzähler 30 wieder nach vorn zum
Vormischbehälter 26. Die Bedienungsperson kann also am Fahrzeugheck 30 den
Wasserzähler
beobachten und das Absperrventil 32 betätigen, wenn die gewünschte Wassermenge durchgeflossen
ist.
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Alternativ kann die Wasserleitung 34 auch durch das Fahrerhaus führen,
wobei Waseerzähler 30 und Absperrventil im Fahrerhaus anzuordnen wären, sodaß der
Fahrer die Eindosierung des Wassers in den Vormischbehälter 26 während der Fahrt
vornehmen kann. In diesem Fall würde auch der Steuerkasten 64 im Fahrerhaus anzuordnen
sein, damit der gesamte Schaumbildungsvorgang noch während der Fahrt vor Erreichen
der Baustelle gesteuert werden kann.
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Die Förderung der Vormischung aus dem Vormischbehälter 26 in das Schaumbildungsrohr
38 kann auch mittels Druckluft erfolgen, indem eine nicht dargestellte Druckluftleitung
zwischen den Druckluftbehältern 44 und dem oberen Ende des Vormischbehälters 26
geöffnet wird.
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Die Flüssigkeitspumpe 36 entfällt dann.
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BEZUGSZEICHENLISTE 10 Transportbeton-Mischfahrzeug 12 Fahrgestellt
14 Fahrerhaus 16 Mischspiralen 18 Mischtrommel 20 Schaumbildungsanlage 22 Wasserbehälter
24 Wärmeisolierschicht 26 Vormischbehälter 28 Wasserpumpe 30 Wasserzähler 32 Absperrventil
34 Wasserleitung 36 Flüssigkeitspumpe 38 Schaumbildungsrohr 40 Verbindungsleitung
42 Kompressor 44 Druckluftbehälter 46 Druckluftleitung 48 Schaumauslaßleitung 50
Mischtrommelöffnung 52 Schaumauslaßleitungsende 54 Sonnens chutzdach 56 Berieselungsvorrichtung
58 Hydraulikmotor 60 Druckschalter 62 Funktionslampe 64 Steuerkasten 66 Schalter
68 Magnetventil 70 Flüssigkeitsmengenzähler 72 Einfülleitung 74 Dreiwegeventil