DE4329568C2 - Vorrichtung zur Förderung eines trockenen, streufähigen Baustoffes und Verfahren zur Anwendung dieser Vorrichtung im Lehmbau - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zur Anwendung dieser Vorrichtung im Lehmbau.

Bei Strahlvorrichtungen besteht eine wesentliche Schwierig­ keit darin, eine bestimmte Menge des trockenen Strahlstof­ fes, in der Regel Sand, einer bestimmten Menge Luft zuzuführen. Bei dem vorhandenen sehr hohen Druckgefälle haben sich einfache Trichtereinläufe wegen der Möglichkeit der Brückenbildung nicht bewährt. Hierzu gehört eine Vorrichtung, wie sie in der GB-PS 816 013 beschrieben ist. Es handelt sich dabei um eine Zuteilvorrichtung für ein pneumatisches System, bei dem in einem rohrartigen Gehäuse unterhalb eines Zulauftrichters mit axialem festem Abstand Kolben hin- und herbewegt werden und die von ihnen und dem Gehäuse gebildeten Füllkammern abwechseln unter den Füll­ trichter und über ein Abgaberohr geführt werden, wo das Füllgut durch die eigene Schwerkraft auslaufen soll. Ebenso ist es problematisch, wenn auch heute immer noch üblich, Zellenradschleusen vorzusehen, weil diese auch nur durch die Schwerkraft des Sandes geleert werden, wobei sich auch Luftwirbel in den einzelnen Zellen ergeben können, die Energie kosten.

Noch schwieriger liegen die Verhältnisse, wenn als trockener Strahl oder Baustoff ein solcher zugeführt wird, dessen Raumgewicht geringer ist, als das des Sandes, z. B. Sägemehl.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strahlvor­ richtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie auf einfache Weise mit Baustoff beaufschlagt werden kann.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht gemäß der Erfindung in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Mit dieser Konstruktion ist es möglich, eine relativ genaue Dosierung in Abhängigkeit von der Umschaltfrequenz des Umschaltventils zu erreichen, wobei die gleiche Druckluft, die zum Transport des Baustoffes dient, sowohl zur Bewegung der Kolben der Dosiermaschine als auch zum Entleeren der Füllkammern verwendet wird. Hierdurch ergibt sich ein sehr wirtschaftlicher Betrieb, weil eine zusätzliche Antriebsein­ richtung für die Dosiereinrichtung entfällt.

Durch eine entsprechende Anzahl von Zweigleitungen und Füllkammern kann auch eine feinere Dosierung erzielt werden.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren, bei dem diese Vorrichtung mit Erfolg anwendbar ist. Es gibt im technischen Lehmbau Verfahren, wobei Wände, Decken und Dachfüllungen mit Schwer- und Leichtbeton im Maschinenputzverfahren in jeder gewünschten Schichtdicke wirtschaftlich und zeitsparend hergestellt werden können. Hierfür werden handelsübliche Spritzputzmaschinen eingesetzt, die aus einem Zwangsmischer mit Vorratswanne, einer Schneckenwellenpumpe mit Zuleitungs­ schlauch zu einem Spritzkopf und einer Druckluftzuleitung zum Spritzkopf besteht. Mit Hilfe der Druckluft wird die feuchte Mörtelmasse auf die zugeordnete Fläche geschleudert, auf der eine Lehmschicht aufgetragen werden soll. Mit einem Arbeitsgang können dabei Schichten von jeweils etwa 6 cm aufgetragen werden. (Vgl. DE-41 32 009 C1).

Um Lehmbaustoffe aufspritzen zu können, muß eine spritz- und förderfähige Mörtelmasse hergestellt werden. Dies ist bei Schwerlehm kein Problem, da die Schneckenwelle übliche Lehm-Sand-Mischungen mit dem entsprechenden Feuchtegehalt ohne weiteres fördern kann.

Um mehrere Schichten hintereinander aufspritzen zu können, ist eine Abbindebeschleunigung zweckmäßig, da zu lange Trocken- und Abbindezeiten die Arbeitsabläufe unwirtschaft­ lich machen würden.

Andererseits ist beim Lehmbau die Verwendung von zusätzli­ chen Abbindemitteln nicht immer zweckmäßig, insbesondere nicht beim schichtweisen Auftrag, da die einzelnen Schichten sich u. U. nicht homogen verbinden und sich Grenzschichtzonen bilden.

Aus der DE 37 14 387 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem einer Spritzbetonmasse ein Schnellabbindemittel, nämlich synthetisches Kieselsäurepulver so zugeführt wird, daß es weitgehend verlustfrei und homogen von der eigentlichen Spritzbetonbrühe aufgenommen wird. Diese Druckschrift geht jedoch nicht über den erwähnten Stand der Technik hinaus.

Ähnlich ist es bei einem Verfahren nach der DE 37 03 761 A1, bei dem in fast identischer Weise Silica oder ein anderer Betonzusatzstoff zum raschen Abbinden der spritzfähigen Mörtelmasse zugeführt wird.

Beim Verfahren nach der DE 27 47 247 ist vorgesehen, die Stoffe einer Mörtelmasse in zwei Luftströmen trocken einer Spritzdüse zuzuführen und dort zu vermischen und ihnen erst in der Spritzdüse Wasser zuzuführen. Zu den hier verwendeten Baustoffen gehören auch Fasern. Dieses Verfahren ist für den Lehmbau, insbesondere für das schichtweise Aufputzen von Lehmbaulagen nicht geeignet, weil die Tonerde eine gewisse Quelldauer erfordert, die wegen der späten Wasserzugabe hier keinesfalls gegeben ist.

Hier Abhilfe zu schaffen, ist Zweck des erfindungsgemäßen Anwendungsverfahrens für die vorgenannte Vorrichtung zum Fördern trockener Baustoffe.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 8. Bei diesem Verfahren ist ,eine Parallelförderung von trockenem Baustoff und feuchter Mörtelmischung möglich, wobei die Vermischung beim Austritt aus dem Spritzkopf stattfindet. Auf der Auftragfläche kommt es zu einem Feuchteausgleich und damit zu einer Abbindebeschleunigung. Die nächste Schicht kann schon nach ca. 15 min aufgespritzt werden.

Nachstehend ist die Erfindung an in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Strahlvorrichtung für Luft und trockenen Baustoff und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Teil einer Dosierein­ richtung nach der Linie II-II in Fig. 3,

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III in Fig. 2 und

Fig. 4 eine Spritzputzmaschine mit der Strahleinrichtung der Fig. 1 zur Anwendung beim Lehmbau.

Fig. 1 zeigt eine Strahlvorrichtung nach der Erfindung. Sie besteht aus einem an einer nicht dargestellten Druckluft­ quelle angeschlossenen Umschaltventil 1, dessen rotierendes oder pendelndes Schaltglied 2 jeweils die Druckluftquelle, symbolisch dargestellt durch den Pfeil 3, mit einer Förder­ leitung 4 sowie eine Rückförderleitung 5 mit der Umgebung 6 verbindet. Die Förder- und Rückförderleitungen 4, 5 wechseln ihre Aufgabe mit jeder Schaltstellung des Schaltgliedes 2.

Die Förder- und Rückförderleitungen 4, 5 (in der gezeichneten Stellung) sind in zwei Zweigleitungen 7, 8 und 9, 10 ver­ zweigt, wobei die Zweigleitungen 7 und 9 der Förder- bzw. Rückförderleitungen 4, 5 jeweils an den axial gegenüberste­ henden Totpunktenden einer rohrförmigen Dosiereinrichtung 11 münden. Die übrigen Zweigleitungen 8 und 10, die auch aus Gruppen von Zweigleitungen bestehen können, münden radial im Gehäuse 17 der Dosiereinrichtung 11 an Stellen 12, 13 und setzen sich als Austrittskanäle 22, 23 an der gegenüberlie­ genden Seite des Gehäuses 17 fort um sich dann zu einer gemeinsamen Druckluftleitung 24 zu vereinigen, die in einer nicht dargestellten Strahldüse endet.

In dem Gehäuse 17 sind zwei mit Abstand zueinander angeordnete Kolben 14, 15 geführt, die mit mindestens einem dazwischen angeordneten Zwischenkolben 16 und dem Gehäuse 17 Füllkammern 18, 19 bilden, die bei axialer Bewegung der Kolben 13, 14 vom einen Totpunkt zum anderen jeweils mit dem Auslauf eines trichterförmigen Vorratsbehälters 20 für trockenen, streufähigen Baustoff gelangen, der unter der Wirkung von Vibratoren 21 steht. Die beiden äußeren Kolben 14, 15, und etwaige Zwischenkolben 16 sperren bei ihrer axialen Bewegung abwechselnd die Einmündung der Zweigleitun­ gen 8, 10 und setzen jeweils die gefüllten Füllkammern 18 dem vollen Luftdruck der anderen Zweigleitungen aus.

An den Totpunktenden des Gehäuses 17 sind elastische Puffer 25 vorgesehen, die die Stöße der Kolben 14 bzw. 15 auffangen.

Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, ist es vorteilhaft, die Zweigleitungen 8, 10 einerseits und die Austrittskanäle 22, 23, axial zueinander versetzt im Gehäuse 17 einmünden zu lassen. Ferner ist es vorteilhaft, diese Einmündungen Jeweils tangential anzuordnen. Es ergibt sich dann beim Durchspülen der Füllkammern 18, 19 eine wendelförmige Luft­ strömung, die einen sicheren Austrag gewährleistet.

Gemäß einer nicht dargestellten Weiterbildung der Erfindung ist es auch möglich, mehrere, ggf. unterschiedlich große Füllkammerpaare 18, 19 und Zwischenkolben 16 mit den zugehö­ rigen Zweigleitungen und Austrittskanälen vorzusehen. Man kann damit das Jeweilige Zuführvolumen steuern, z. B. dadurch, daß Verbindungen zwischen der Druckluftquelle und den Füllkammern 18, 19 mittels Schiebern oder dgl. oder durch eine Verstellung des Kolbenhubes der Dosiereinrichtung gesperrt werden, so daß nur ausgewählte Füllkammerpaare dem Luftdruck der Zweigleitungen ausgesetzt sind. Dies kann beispielsweise bei der Zugabe unterschiedlich wirkender Baustoffe interessant sein, wobei die untere mögliche Frequenz der Dosiereinrichtung gleich bleibt.

Infolge der Durchströmung der Füllkammern 18, 19 mit der Druckluft wird ein sicherer Austrag erreicht. Bei entspre­ chend größerer Anzahl von Zwischenkolben 16 und entsprechen­ der Erhöhung der Anzahl Füllkammern 18, 19 kann ein weitge­ hend gleichförmiger Austrag erfolgen.

Fig. 4 zeigt die Anwendung dieser Strahlvorrichtung 25, die in Fig. 4 dünn gezeichnet ist, im Lehmbau. Mit 26 ist ein Kompressor als Druckluftquelle bezeichnet. Die Strahlvor­ richtung 25 ist anstelle einer üblichen Druckluftleitung einer Spritzputzmaschine zugeordnet. Diese besteht aus einem Zwangsmischer 27 für eine feuchte Mörtelmischung aus den Massen 29, 30, die von einer Wasserquelle 28 befeuchtet wird. Unterhalb des Zwangsmischers 27 befindet sich eine Vorrats­ wanne 31 mit einer Schneckenwellenpumpe 32, die die feuchte Mörtelmischung durch einen Förderschlauch 33 einem Spritz­ kopf 34 zuführt, in den auch die Strahldüse 35 der Strahlvorrichtung 25 injektorartig mündet. Diese sorgt dafür, daß sowohl die feuchte Mörtelmischung als auch der trockene Baustoff, z. B. Sägemehl oder ein hydraulisch abbindender Baustoff, wie Gips, Kalk, Zement oder dgl., der sich beim Abspritzen mit der feuchten Mörtelmischung vereinigt, auf eine Fläche 36 gespritzt wird, auf der eine Auftragschicht 37 aufgebaut werden soll.

Lehm und Sägemehl gehen eine gut klebende und hygroskopisch stabile Verbindung ein. Das lehmummantelte Sägemehl ist brandsicher und weist durch das hygroskopische Gleichgewicht zwischen Lehm und Holz erfahrungsgemäß eine konservierende Wirkung auf.

Sägemehl eignet sich zur Herstellung von Wärmedämmschichten besonders gut, weil es einen niedrigen Wärmeleitwert hat. Der besondere Reiz liegt jedoch darin, daß das Sägemehl dadurch als Porenbildner wirkt, daß das im Lehm eingeschlos­ sene Sägemehl aufgequollen verarbeitet wird und dann in der Trockenphase schneller schrumpft als der Lehm. Dadurch entstehen im Leichtlehm Luftporen in der Regelmäßigkeit, wie es bei Gasbetonsteinen bekannt ist. Diese wiederum führt zu einer hohen Stabilität und Winddichtigkeit bei geringem Raumgewicht.

Sägemehl ist ein unbedenkliches Abfallprodukt, das preiswert in fast allen Sägewerken erhältlich ist.

Sägemehl-Leichtlehm weist in seiner Gesamt-Kohlendioxid-Bi­ lanz Niedrigstwerte auf und hat als Baustoff die ökologische Qualität, direkt wieder in den Naturkreislauf rückgeführt werden zu können.

Bei der Verarbeitung von Sägemehl-Leichtlehm wird neben der feuchten Mischung trockenes Sägemehl zur Abbindebeschleuni­ gung über die Vorrichtung 25 gefördert. Beide Fördermengen, von trockenem Baustoff und feuchter Mörtelmischung sind in einem Bereich von 15-45 l/min stufenlos steuerbar. Dadurch sind Leichtlehme mit sehr geringen Raumgewichten herstell­ bar.

So wird beispielsweise bei der Erstellung einer leichten Dachisolierung über die Druckluft die gesamte Sägemehlmenge gefördert, während die Schneckenwellenpumpe lediglich die Lehmbrühe in der erforderlichen Menge fördert, um die Konstruktion brandsicher zu machen.

Zur Erstellung von 1 m³ fertig verarbeitetem Schwer- bzw. Leichtlehm sind ca. 4 Arbeitsstunden erforderlich.

Schalarbeiten sind nur bei extrem leichten Mischungen notwendig, im allgemeinen jedoch werden die Konstruktionen durch das Aufspritzen beliebig vieler Schichten gebildet. Durch die gleichzeitige Abbindebeschleunigung wird die Gesamttrocknungszeit stark verkürzt.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Förderung eines trockenen, streufähigen Baustoffes, z. B. Sand, Sägemehl, Gips oder dgl. mit einem Druckluftstrom mit hohem Druckgefälle, einer in die Druckluftleitung einmündenden Dosiereinrichtung und einer Strahldüse, dadurch gekennzeichnet,
daß in an sich bekannter Weise der Auslauf eines Vorratsbehälters (20) für den Baustoff in eine rohrför­ mige Dosiereinrichtung (11) mündet, in der mit festem axialem Abstand voneinander hin- und hergehende Kolben (14, 15, 16) geführt sind, wobei die totpunktseitigen Kolben (14, 15) der Dosiereinrichtung (11) mit mindestens einem Zwischenkolben (16) und dem Gehäuse (17) der Dosiereinrichtung (11) Füllkammern (18, 19) bilden, die abwechselnd dem Auslauf des Vorratsbehälters (20) und dann einem Abgaberohr aussetzbar sind und
daß die Kolben (14, 15, 16) von einem einer Druckluftquel­ le (3, 26) nachgeordneten Umschaltventil (2) betätigbar sind, das in der einen oder anderen Stellung jeweils mittels einer Zuleitung (4) die Druckluftquelle (3, 26) mit dem einen Totpunktende der Dosiereinrichtung (11) und mittels einer Rückleitung (5) das andere Totpunkten­ de der Dosiereinrichtung (11) mit der Umgebungsluft (6) verbindet, derart, daß die Zu- und Rückleitungen (4, 5) jeweils mittels mindestens einer Zweigleitung (8, 10) abwechselnd in die Füllkammern (18, 19) der Dosierein­ richtung (11) geführt bzw. von mindestens einem der Kolben (14, 15) der Dosiereinrichtung (11) sperrbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung (11) eine ungeradzahlige Anzahl (2n+1), Zwischenkolben (16) aufweist und mit jeweils einer geradzahligen Anzahl (2n) Zweigleitungen (8, 10) verbunden ist, die sich zur Druckluftleitung (24) vereinigen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Füllkammerpaare (18, 19) verschiedenen Volumens vorgesehen sind und daß die Verbindung von der Druck­ luftquelle zu diesen Füllkammerpaaren (18, 19) wahlweise absperrbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Totpunkten der Kolben (14, 15) elastische Puffer (25) im Gehäuse (17) der Dosierein­ richtung (11) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie anstelle einer einfachen Druck­ luftleitung mit dem Spritzkopf (34) einer Spritzputzma­ schine verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der Zweigleitungen (8, 10) einerseits und der Austrittskanäle (22, 23) andererseits axial zueinander versetzt angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweigleitungen (8, 10) und die Austrittskanäle (22, 23) tangential am Gehäuse (17) der Dosiereinrichtung (11) münden.

8. Verfahren zur Anwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 beim Lehmbau mittels einer Spritzputz­ maschine, wobei mit der Spritzputzmaschine eine feuchte Mörtelmischung aus Lehm (Sand und Ton), Stroh, Sägespäne und/oder Sägemehl und Wasser mittels einer Schnecke einem Spritzkopf im Zuführschlauch zugeführt wird, in den injektorartig die Strahldüse der Vorrichtung zur Förderung eines trockenen Baustoffes mündet, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mörtelmischung in einen feuchten, pumpfähigen Anteil und in einen pneumatisch zuführbaren, einen wesentlichen Teil der Mörtelmischung enthaltenden trockenen Anteil aufgeteilt wird,
und daß mit der Druckluftleitung (24) der trockene Anteil der Mörtelmischung dem feuchten pumpfähigen Anteil der Mörtelmischung zugeführt und zusammen mit diesem auf die zu verputzende Fläche (26) aufgebracht werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der trocknende Baustoff Sägemehl ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der trockene Baustoff Tonmehl ist.