DE1584305A1

DE1584305A1 - Two-stage process for the production of concrete, mortar or similar mixtures and a device for carrying out the process

Info

Publication number: DE1584305A1
Application number: DE19661584305
Authority: DE
Inventors: Paul August
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-04-23
Filing date: 1966-04-23
Publication date: 1971-09-09

Description

Zweistufen-Verfahren zur Herstellung von Beton-, Mörtel-, oder dergleichen Mischungen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zwei-Stufen-Verfahren zur Herstellung von Beton-, Mörtel- oder dergleichen Mischungen, bei dem in einem Vormischer das dosiert eingegebene Bindemittel mit Wasser intensiv, beispielsweise durch schnell rotierende Mischwerkzeuge gemischt und danach zusammen mit den Zuschlagstoffen in einem Hauptmischer zu der gewünschten Mischung fertig gemischt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.Two-step process for the production of concrete, mortar, or the like Mixtures and Apparatus for Carrying Out the Process The present The invention relates to a two-step process for the production of concrete, mortar or similar mixtures in which the metered input into a premixer Binder with water intensively, for example through rapidly rotating mixing tools mixed and then together with the aggregates in a main mixer to the desired one Mixture is ready mixed, as well as a device for carrying out the method.

Es ist bekannt, daß die üblichen Baustoffmischer den Zement nicht so aufbereiten, daß er seine vollmögliche Festigkeit erreicht. Bei den normalen Mischern wird der Zement nur äusserlich benetzt, was höchstens Festigkeiten von 3oo bis öoo kp/cm2 ergibt.It is known that the usual building material mixers do not use cement Prepare in such a way that it reaches its full possible strength. With the normal Mixing the cement is only externally wetted, which at most strengths of 3oo to öoo kp / cm2 results.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei einer besonderen Art des Mischverfahrens von Zement mit Wasser und Feinkorn (Sand) der Zement einerseits in seiner Korngrösse mehr verkleinert und andererseits bis in seinen inneren Kern hinein benetzt wird. Dadurch werden Festigkeiten von 1.ooo kp/cm2 und mehr erreicht.It has been found, however, that in a particular type of mixing process of cement with water and fine grain (sand) the cement on the one hand in its grain size is reduced in size and on the other hand is wetted down to its inner core. As a result, strengths of 1, ooo kp / cm2 and more are achieved.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei dem eine vollkommene Durchnetzung der Bindemittelpartikel während des Mischvorganges in der kürzest möglichen Zeit und dabei auch die oben genannten Festigkeiten der ausgehärteten Mischung erzielt Werden können.The object of the present invention is to create a method and a device for performing the method, in which a perfect The shortest possible wetting of the binder particles during the mixing process Time and also the above-mentioned strengths of the cured mixture achieved Can be.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die feinkörnigen Zuschlagstoffe bereits im Vormischer mit dem Bindemittel und Wasser gemischt und separat von den restlichen Zuschlagstoffen einem Hauptmischer zugeführt Werden.The inventive method is characterized in that the fine-grain aggregates already in the premixer with the binder and water mixed and fed to a main mixer separately from the remaining aggregates Will.

Ein solches Verfahren ermöglicht auf sehr einfache und höchst wirtschaftliche Weise die Herstellung eines Qualitätsbetons hoher Gleichmässigkeit und Festigkeit. Zur Herstellung von Beton oder anderen Baustoffgemischen wird man sonach in dem schnell rotierenden Vormischer Wasser und Zement und vorzugsweise zusätzlich des Feinkorn (Sand) vermischen. In die Aufzugkübel der Mischer bzw. in die Hauptmischer selbst gibt man nun das Grobkorn (Steine oder Split) und fügt dann das vorgemischte Material diesem Grobkorn hinzu.Such a process allows for a very simple and highly economical Way to produce a quality concrete of high uniformity and strength. For the production of concrete or other building material mixtures one is therefore in the fast rotating premixer water and cement and preferably additionally des Mix fine grain (sand). In the elevator bucket of the mixer or in the main mixer you now give the coarse grain (stones or split) and then add the premixed Material added to this coarse grain.

Dabei ist es wichtig, daß im Vormischer in an sich bekannter Weise durch das schnell rotierende Mischwerkzeug auf das Mischgut von oben nach unten eine Vakuum-Druckwirkung ausgeübt und dabei das Mischgut in drei -dimensionale schraubenförmige Bewegungen versetzt wird. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, daß der Vormischer aus einem zylindrischen Behälter besteht, der sich im Bereich seines Bodens konisch verengt und bei dem -im Bereich des konischen Teiles sich das Mischwerkzeug in Farm einer schnell rotierenden Scheibe, eines Flügels oder dergleichen, befindet und ein Auslaß sowie im oberen Behälterbereich ein Einlaß vorgesehen ist, dem ein Aufzugskübel und/oder eine Beschickungsvorrichtung zugeordnet ist.It is important that in the premixer in a manner known per se by the rapidly rotating mixing tool onto the material to be mixed from top to bottom exerted a vacuum pressure effect and thereby the mix in three-dimensional helical shape Movements is offset. A device for performing the The method is characterized according to the invention in that the premixer consists of one consists of a cylindrical container, which narrows conically in the area of its bottom and in the case of the -in the area of the conical part, the mixing tool is in farm one fast rotating disc, a wing or the like, is located and an outlet and an inlet is provided in the upper container area, to which an elevator bucket and / or a loading device is assigned.

Zweckmässig dabei ist, daß diese Scheibe vorzugsweise um ein geringes Maß, beispielsweise um 5 ,bis Zoo gegenüber einer zur Achse der Antriebswelle senkrecht stehenden Ebene geneigt ist.It is useful that this disk preferably by a small Measure, for example by 5, to Zoo opposite one perpendicular to the axis of the drive shaft standing plane is inclined.

Durch die besondere Ausführung dieser Taumelscheibe mit Öffnungen und infolge ihres Antriebes mit einer hohen Drehzahl geschieht nun folgendes: Es entsteht jeweils unterhalb des tiefsten T@oils der Scheibe ein starker Druck, darüber hingegen ein Vakuum. Beim Umlauf der Scheibe wechseln diese Zustände örtlich ständig. Das Mischgut wird daher durch die hohe Drehzahl der Scheibe von z.B. 15oo U/min intensiv durchwirbelt. Dank der Verbindung von Vakuum, Druck und hoher Geschwindigkeit wird binnen kurzer Zeit eine fein verteilte kolloidale Suspension der Zuschlagstoffe innerhalb des in der Mischtrommel enthaltenen Wassers erreicht. Die starke Turbulenz führt innerhalb des Mischgutes zu einer sehr schnellen Überwindung der Oberflächenspannung des Wassers, sodaß dieses auch in die feinsten Poren des Zementkornes eindringen kann. Durch den zusätzlichen Druck und die hohe entstehende Reibung zwischen den Zuschlagstoffen untereinander werden die Zementkörner auf eine sehr niedrige Korngrösse zerkleinert, sodaß das Eindringen des Wassers bis in den Kern des Zementkornes dadurch zusätzlich gefördert wird.Due to the special design of this swashplate with openings and as a result of their drive at a high speed, the following happens: It There is strong pressure below the deepest T @ oil of the disc, above it on the other hand a vacuum. As the disc rotates, these states change locally and constantly. The mix is therefore due to the high speed of the disc, e.g. 1500 rpm intensely whirled around. thanks to the Connection of vacuum, pressure and at high speed, a finely divided colloidal suspension is created within a short time of the aggregates reached within the water contained in the mixing drum. The strong turbulence within the mix leads to it being overcome very quickly the surface tension of the water, so that it can penetrate into the finest pores of the Cement grain can penetrate. Due to the additional pressure and the high resulting Friction between the aggregates with each other will put the cement grains on one very small grain size crushed, so that the penetration of the water into the The core of the cement grain is thereby additionally promoted.

Die zweckmässigste Ausführungsform der Taumelscheibe ist die, bei welcher die Scheibe mit mehreren in Umfangsrichtung im Abstand zueinander angeordneten grösseren Querschnitt aufweisenden Öffnungen, Ausschnitten oder dergleichen versehen ist. Auf diese leise erreicht man eine besonders zuverlässige Mitnahme des oberhalb und unterhalb der Taumelscheibe befindlichen Mischgutes und eine gute Schleuderwirkung, die eine entsprechend starke Turbulenz inrierhalb des Mischgutes zur Folge hat. Andererseits werden hierdurch jedoch Lauch besonders starke, in axialer Richtung des Mischbehälters erfolgende Schwingungen innerhalb des .Mischgutes sowie eine besonders starke Herabsetzung der Oberflächenspannung des Wassers erreicht.The most expedient embodiment of the swash plate is that at which the disc with several arranged in the circumferential direction at a distance from one another larger cross-section having openings, cutouts or the like is. In this way you can achieve a particularly reliable transfer of the above and mixes located below the swash plate and a good centrifugal effect, which results in a correspondingly strong turbulence within the mix. On the other hand, however, leeks are particularly strong, in axial direction of the mixing container occurring vibrations within the .Mischgutes as well as a particularly strong reduction in the surface tension of the water.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kanten, welche in Drehrichtung vorn sind, etwas nach oben abgekantet, und die anderen, welche in Drehrichtung hinten sind, nach unten.. man kann die Scheibe auch ähnlich ausführen wie eine Schiffsschraube, mit Druckrichtung nach dem Boden des Mischbehälters. Bei einer solchen Ausführung kann die Scheibe auch horizontal eingesetzt sein.In a preferred embodiment, the edges are in the direction of rotation are at the front, angled slightly upwards, and the others, which are at the rear in the direction of rotation are, downwards .. you can also make the disc similar to a ship's propeller, with pressure direction towards the bottom of the mixing container. With such an execution the disc can also be used horizontally.

Vorteilhaft ist jedoch das Ansetzen der Scheibe als Taumelscheibe, weil damit eine in drei Dimensionen rotierende Bewegung des Mischgutes entsteht, welches sich nicht nur horizontal bzw. radial bewegt, sondern auch in einer schraubentürmigen Bewegung im Mischbehälter nach oben geht und wieder zur Scheibe zurückkommt. Durch die entsprechende Ausführungsform der Scheibe und den gewählten Winkel kann man die Bewegung des Mischgutes in der flöhe ziemlich genau be@itimmen, Gegenstand der Erfindung ist weiter die Anordnung des Vormischers und seine spezielle Ausbildung zur Zusammenarbeit mit dem Hauptmischer, wie das im Folgenden anhand der .anliegenden Zeichnungen erläutert ist. Diese stellt bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar und lässt noch weitere Merkmale .und Vorteil-e der Erfindung'erkennen.However, it is advantageous to use the disc as a swash plate, because this creates a movement of the mix that rotates in three dimensions, which not only moves horizontally or radially, but also in a screw tower Movement in the mixing container goes up and comes back to the disc. By the appropriate embodiment of the disc and the chosen angle can be determine the movement of the mix in the flea fairly precisely, object Another aspect of the invention is the arrangement of the premixer and its special design to work with the main mixer, as shown below using the attached Drawings is explained. This represents preferred embodiments of the invention and reveals further features and advantages of the invention.

Figur 1 zeigt einen erfindungsgemässen Vormischer, teilweise aufgeschnitten, mit einem Aufzugskübel des Betonmisehers, Figur 2 zeigt eine beenndere Ausführungsform der Mischscheibe, Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf den Vormischer mit Aufzugskübel.FIG. 1 shows a premixer according to the invention, partially cut open, with an elevator bucket of the concrete mixer, FIG. 2 shows a different embodiment of the mixing disk, FIG. 3 shows a top view of the premixer with elevator bucket.

Ein zylindrischer blischbehälter 1 ist unten durch den Boden 2 abgeschlossen, welcher im Durchmesser geringer ist als der obere Teil. Der konische oder gewölbte Behälterteil 3 verbindet den oberen Teil des Mischers 1 mit :dem Boden 2. Der Mischbehälter 1 ist vorzugsweise so ausgeführt, daß er ganz oder teilweise drehbar ist. Die Füße 4 münden in einen Drehkranz 5, welcher am Mischer angebracht ist. Der Motor 6 treibt eine Welle 17 an, welche in einer Führung 8 innerhalb des Mischers 1 weit nach oben geht. Auf der Welle 17 ist ein Antriebsmotor bzw. Hohlwelle 9 angebracht, an welcher am unteren Ende eine Mischscheibe 1o befestigt ist. Das Antriebsrohr 9 hat seitlich Öffnungen, welche Mischgut, welches zwischen die Führung 8 und das Antriebsrohr 9 gekommen ist, wieder in den Mischbehälter 1 austreten lässt.A cylindrical bling container 1 is closed at the bottom by the bottom 2, which is smaller in diameter than the upper part. The conical or domed Container part 3 connects the upper part of the mixer 1 with: the bottom 2. The mixing container 1 is preferably designed so that it is wholly or partially rotatable. the Feet 4 open into a turntable 5 which is attached to the mixer. The motor 6 drives a shaft 17, which in a guide 8 within the mixer 1 far goes up. A drive motor or hollow shaft 9 is attached to the shaft 17, to which a mixing disk 1o is attached at the lower end. The drive tube 9 has openings on the side, which mix, which between the guide 8 and the Drive tube 9 has come, can exit again into the mixing container 1.

Auf einer Seite des Mischbehälters ist im konischen Teil eine Öffnung 11 vorgesehen, an welche sich eine Auslaufschnauze 13 anschliesst. Ein Schieber 12, der vorzugsweise kreisbogenförmig ausgebildet ist, schliesst die Öffnung 11 nach aussen ab bzw. gibt sie frei.,Der Uormischer steht zweckmässig auf den eigenen Füßen 4 so hoch, daß seine Auslaufschnauze 13 über die Oberkante des Aufzugskübels 14 eines Mischers kommt, wenn der Aufzugskübel 14 sich in seiner untersten Stellung befindet. Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform für das Mischwerkzeug, welches hier wie ein Propeller ausgebildet ist, und zwar so, daß die in Drehrichtung vorn liegenden Kanten 15 a nach oben abgebogen sind und die in Drehrichtung hinten liegenden Kanten 15 nach unten weisen. Dasselbe trifft für die Scheibe 1o zu, bei welcher die Kanten 16 a nach oben und die Kanten 16 nach unten abgewinkelt oder abgebogen sein können.On one side of the mixing container there is an opening in the conical part 11 is provided, to which a discharge spout 13 connects. A slider 12, which is preferably designed in the shape of a circular arc, closes the opening 11 to the outside or releases it., The Uormixer is conveniently on its own Feet 4 so high that its outlet spout 13 over the upper edge of the elevator bucket 14 of a mixer comes when the elevator bucket 14 is in its lowest position is located. Fig. 2 shows another embodiment for the mixing tool, which here is designed like a propeller, in such a way that the front in the direction of rotation lying edges 15 a are bent upwards and in the direction of rotation rear edges 15 point downwards. The same applies to disc 1o to, in which the edges 16 a upwards and the edges 16 angled downwards or bent.

Die Drehbarkeit des Vormischers, welcher auch direkt in den Gesamtmischer eingebaut sein kann, ist deshalb erforderlich, damit die Auslaufschnauze 13 über die überkante des Aufzugkastens 14 kommt, nachdem der Aufzugskasten nach unten gekommen ist.The rotatability of the premixer, which also goes directly into the overall mixer Can be built in, is therefore necessary so that the discharge spout 13 over the over edge of the elevator box 14 comes after the elevator box has come down is.

Die Führung des Aufzugkastens 14 kann jedoch auch so ausgebildet sein, daß der Aufzugskasten in seinem letzten Teil seitlich unter die Auslaufschnauze 13 des Vormischers führt. Der Vormischer wird immer seitlich neben dem Aufzugskübel 14 stehen, da vorn der Platz frei bleiben muss zwecks Beschickung mit den anderen Zuschlagstoffen. Ausserdem führt der Aufzugskübel 14 bei Mischanlagen unter die Dosierwand und kann von vorn nicht mehr mit dem vorgomischten Gut beschickt werden. Einc wei Lern Möglichkeit der Anbringung des Vormischers b@:@t@:irt; da:ain, cf.i@a:@£-@r@ :an Dora Doäiorwancl anzubring@-n, daß er praktisch oberhalb oder seitlich oberhalb des Aufzugskastens 14 kommt.The guidance of the elevator box 14 can, however, also be designed in such a way that that the elevator box in its last part laterally under the outlet spout 13 of the premixer leads. The premixer is always on the side next to the elevator bucket 14, there in front of the space must remain free for the purpose of loading with the others Aggregates. In addition, the elevator bucket 14 leads under the mixing systems Dosing wall and can no longer be charged with the pre-mixed material from the front. A white learning possibility of attaching the premixer b @: @ t @: irt; da: ain, cf.i@a: @ £ - @ r @ : to be attached to Dora Doäiorwancl that he practically above or comes laterally above the elevator box 14.

man kann das vorgemischte Gut direkt auf die Zuschlagstoffe, Welche sich im Aufzugskübel 14 befinden, geben und zwar zweckmässig so, daß das vorgemischte Gut geleichmässig auf die Gesamtmenge der Zuschlagstoffe im Aufzugskübel 14 kommt. Ist der Vormischer oberhalb des Aufzugskübels an der Dosierwantl angebracht, so ist es vorteilhaft, ein entsprechendes Verteilerblech oder Rohrsystem vorzusehen, mit dem das vorgemischte Gut ganz oder nahezu ganz über die im Aufzugskübel 14 befindlichen Zuschlagstoffe verteilt wir( Das Gleiche gilt für die Anordnung des Vormischers seitlich vom Aufzugskübel 14. Auch hier ist durch eine entsprechende Ausführung der Auslaufschnauze 13 dafür zu sorgen, daß das vorgemischte Gut sich annähernd gleichmässig über Biegesamten Zuschlagsstoffe im Aufzugskübel 14 verteilt.you can use the premixed material directly on the aggregates, which are located in the elevator bucket 14, give and expediently so that the premixed The total amount of aggregates in the elevator bucket 14 is equally good. If the premixer is attached to the dosing shaft above the elevator bucket, so it is advantageous to provide a corresponding distributor plate or pipe system, with which the premixed material is wholly or almost wholly over the one in the elevator bucket 14 We distribute aggregates (The same applies to the arrangement of the premixer to the side of the elevator bucket 14. This is also due to a corresponding design the outlet spout 13 to ensure that the premixed material is approximately evenly distributed over all of the flexible aggregates in the elevator bucket 14.

Eint andere Ausführungsmöglichkeit besteht darin, für das vorgemischte Gut im Aufzugskübel einen separaten Raum 1ß zu schaffen, in den, man eine Trennwand 17 im Attübel 14 _3nbringt, Da das vor geriischte Glit immer LIJ3 aig i--,t, r~liAsst ef_ bLLri Kipp Ei.--i des Auf=_t.i@@ erst in den eigentlichen Mischer. Die Zuschlagstoffe können anschliessend gleichmässig in dieses vorgemischte Gut hineinkommen. Vorzugsweise kann eine abgedeckte, nach unten sich erweiternde Auslaufführung 19 im Aufzugskübel 14 das vorgemischte Gut etwa in der Mitte des Aufzugskübels zum Ausfliessen bringen. Selbstverständlich kann man den Vormischer auch oberhalb des eigentlichen Betonmischers anbringen. Die Zuführung des Zements und Wassers mittels Schnecke bzw.Another possible embodiment is to create a separate room for the premixed goods in the elevator bucket, into which, if a partition 17 is placed in the attube 14, because the glit that has been broken before is always LIJ3 aig i -, t, r ~ liAsst ef_ bLLri Kipp Ei .-- i des Auf = _t.i @@ only in the actual mixer. The aggregates can then enter this premixed material evenly. Preferably, a covered, downwardly widening outlet guide 19 in the elevator bucket 14 can cause the premixed material to flow out approximately in the middle of the elevator bucket. Of course, you can also attach the premixer above the actual concrete mixer. The supply of cement and water by means of a screw or

Leitung nach oben ist bereits bekannt. Man müsste jedoch zusätzlich eine zweite Schnecke und auch einen zweiten Silo für das Feinkorn (Sand) anbringen, was die ganze Mischeinrichtung nicht unwesentlich verteuert. Bei der Anbringung des Vormischers an der Dosierwand oder neben dem Aufzugskübel 14 ist es. möglich, den Sand aus der Dosierwand direkt in den Mischkübel fliessen zu lassen, ohne dass eine zusätzliche Schnecke benötigt würde.The line up is already known. However, you would have to additionally add a second auger and also a second silo for the fine grain (sand), which makes the whole mixing device not insignificantly expensive. When attaching of the premixer on the metering wall or next to the elevator bucket 14 is it. possible, to let the sand flow from the dosing wall directly into the mixing bucket without an additional auger would be needed.

Der Vormischer wird dann vorzugsweise in eine Wiegeeinrichtung gesetzt, sodaß die Zuführung des Zements und des Sandes nach Gewicht dosiert werden kann. Die Zuführung des Sandes kann jedoch auch volumetrisch vordosiert werden, während die Zuführung des Zements in bekannter Weise mittels Förderschnecke und Wiegeeinrichtung vorgenommen wird.The premixer is then preferably placed in a weighing device, so that the supply of cement and sand can be dosed according to weight. However, the supply of sand can also be pre-dosed volumetrically while the feeding of the cement in a known manner by means of a screw conveyor and weighing device is made.

Claims

P atent claims ----------------------------- 1. Two-step process for the production of concrete, mortar or the like Mixtures in which the dosed added binder is intensively mixed with water in a premixer, for example by rapidly rotating mixing tools, and then completely mixed together with the aggregates in a main mixer to form the desired mixture, characterized in that such fine-grained aggregates are already in the premixer with the Binder and water are mixed and fed separately from the remaining aggregates to a main mixer.

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that im Premixer in a manner known per se through the rapidly rotating mixing tool exerted a vacuum pressure effect on the mix from top to bottom and thereby the. Mixture is set in three-dimensional helical movements.

3. Device for performing the method according to claims 1 and 2 with a Main mixer and a premixer that the premixer consists of a cylindrical container (1), which is in the area its bottom (3) conically narrowed and in the area of the conical part (3) the mixing tool in the known form of a rapidly rotating disk (1o) of a wing (15) or the like is located.

4. Apparatus according to claim 3, that the fishing bucket (1) opposite its attachment or on its feet (4) is rotatably mounted.

5. Device according to claim 3 or. 4, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that in the elevator bucket (14) of the main mixer a separate space (18) for the coming from the premixer mix is provided.

6. Apparatus according to claim 5, d a d u r c h e k e n n n n e i n e t that the separated space (18) in the elevator bucket (14) has an outlet (19) which is covered at the top and which is at its end in the middle or about the middle at the outlet end of the elevator bucket (14).

7th Device according to claim 3 or one of claims 4 to 6, d a d u r c h g e it is not indicated that the premixer is attached to the dosing wall in mixing systems is attached so that it is above or laterally above the retracting below Lift bucket (14) is located. B. Apparatus according to claim 3 or one of the claims 4 to 7, that is, that the premixer is above of the main mixer is attached, with the filling of the premixed material directly or via an inlet funnel into the main mixing tank.