| Dokumentenidentifikation |
DE10351690B4 17.11.2005 |
| Titel |
Einrichtung zur Herstellung eines Bindemittelschaumes |
| Anmelder |
F & B GmbH Feuerschutz & Brandbekämpfung, 39108 Magdeburg, DE |
| Erfinder |
Kindermann, Klaus, 88142 Wasserburg, DE;
Meißner, Annett, 39112 Magdeburg, DE |
| Vertreter |
Leinung, G., Ing. Pat.-Ing. Dipl.-Jur., Pat.-Anw., 39108 Magdeburg |
| DE-Anmeldedatum |
06.11.2003 |
| DE-Aktenzeichen |
10351690 |
| Offenlegungstag |
10.02.2005 |
| Veröffentlichungstag der Patenterteilung |
17.11.2005 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
17.11.2005 |
| IPC-Hauptklasse |
B28C 5/06
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| IPC-Nebenklasse |
B01F 5/04
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| Beschreibung[de] |
|
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Herstellung eines Bindemittelschaumes
in Form eines Zementschaumes oder Mörtelschaumes.
Das Aufbringen von geschäumten hydraulisch abbindenden Bindemitteln,
beispielsweise als Reparaturmörtel, Wärmedämmmörtel, Schallschutzmörtel, erfolgt
im Bauwesen mittels mobiler Vorrichtungen, in denen die aus einem feinteiligen Bindemittel,
beispielsweise Zement, und schaumbildender wässriger Suspension mit einem gasförmigen
Fluid, in der Regel mit Luft, vermischt werden.
So ist auch bekannt, dass Zementschäume neben den bereits beschriebenen
genannten Verwendungszwecken auch zur Herstellung von Schaumbetonkörpern verwendet
werden, die dann den unterschiedlichsten Verwendungszwecken zugeführt werden.
Ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellug eines derartigen
Bauschaumes wird in der EP 0 517 207 A1
beschrieben.
Dieses bekannte Verfahren zur Herstellung des Bauschaumes aus Luft,
Wasser, Schaummittel und einem Zuschlagstoff, insbesondere Zementschaum, ist dadurch
charakterisiert, dass Zementschlämme unter hohem Druck in eine Mischkammer eingespritzt
und mit einem Schaummittel vermischt wird, wobei die Mischung einer unmittelbar
dahinter angeordneten Expansionsdüse zugeleitet wird, und dass in die Expansionsdüse
in dosierter Form Druckluft eingeblasen wird und die gesamte Mischung somit aufschäumt.
Die Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens
besteht aus einem Ventilblock mit Anschlüssen für die Zementschlämme, das Schaummittel
die Druckluft sowie für eine abgehende Schaumleitung. Die Austrittsachse der Einspritz-Misch-Düse
für die Zementschlämme-Schaummittel-Mischung steht quer, im Wesentlichen senkrecht
zur mit der Austrittsachse der Drucklufteinspritzdüse fluchtenden Expansionsdüse.
Die komplizierte Ausbildung und Gestaltung der Expansionsdüse schließt
Funktionsstörungen nicht aus, so dass ein kontinuierlicher Herstellungsprozess kaum
realisiert werden kann.
Eine weitere Vorrichtung zur Erzeugung eines geschäumten Bindemittels,
insbesondere eines Zementschaumes, ist mit der DE
195 37 239 C2 bekannt geworden, welche eine Vorrichtung beschreibt, bei
der die Eingangsstoffe in einer Expansionskammer vorgemischt werden. Bindemittel,
Wasser und Schaumbildner werden über ein bis zur Expansionskammer reichendes Rohr
axial in die Vorrichtung eingebracht.
Die Luft tritt in einem bestimmten Winkel zur Rohrachse von dem Mantel
der Vorrichtung aus in den zwischen dem Mantel der Vorrichtung und dem Rohr vorhandenen
Ringkanal ein und trifft als ringförmige Strömung in der Expansionskammer auf den
Suspensionsstrom. In Richtung der Austrittsöffnung wird die Expansionskammer radial
von einer ersten Barriere begrenzt, nach der sich eine Mischkammer anschließt, die
wiederum radial von einer zweiten Barriere begrenzt wird. Die zweite Barriere ist
zur Umlenkung des Bindemittel-Luftgemisches in Richtung des radialen Austritts der
Vorrichtung gegenüber dem Durchlass der ersten Barriere angeordnet. Im Kreuzstrom
zum Bindemittel-Luftgemisch wird über einen zweiten Lufteintritt, der sich an dem
dem Eintritt der Suspension gegenüberliegenden Ende der Vorrichtung befindet, ein
zusätzlicher Luftstrom in das Bindemittel-Luftgemisch eingeleitet.
Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist insbesondere, dass zwei Luftanschlüsse
erforderlich sind, was zu erhöhten Kosten bei deren Herstellung führt, aber auch
zu einem erhöhten technischen Aufwand zur Realisierung der Vorrichtung.
Ein Schaumgenerator, als Vorrichtung zur Schaumerzeugung ausgebildet,
ist in der DE 41 26 397 C2 beschrieben.
Der vorgestellte Schaumgenerator ist dadurch gekennzeichnet, dass neben der Mischkammer
eine Gaseinlasskammer vorgesehen ist, dass zwischen der Mischkammer und der Gaseinlasskammer
eine poröse Trennwand angeordnet und dass ein Differenzdruckgeber vorgesehen ist,
welcher so ausgebildet und angeordnet ist, dass dieser bei der Schaumerzeugung mindestens
ein solches Druckgefälle zwischen der Gaseinlasskammer und der Mischkammer aufrechterhält,
welches den Durchtritt des Gases durch die Poren der Trennwand in die Mischkammer
gewährleistet und dass das schaumbildende Medium im Wesentlichen turbulenzfrei,
somit laminar, durch die Mischkammer geführt wird.
Trotz der einfachen aufgebauten zylindrischen Bauform des Schaumgenerators
besitzt dieser den Nachteil, dass zur Gewährleistung der Funktionsfähigkeit des
Schaumgenerators die notwendige Druckdifferenz zwischen Gaseinlasskammer und Mischkammer
überwacht werden muss, und zum Durchtritt des Gases durch die Poren muss ständig
ein Mindestdruck in der Gaseinlasskammer vorhanden sein.
Ferner sei auf die DE 101
10 917 A1 verwiesen, in der ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung
eines Bindemittelschaumes, beispielsweise eines Zementschaumes, beschrieben werden.
Das Verfahren, bei dem eine aus einem feinstkörnigen Bindemittel und einem Schaumbildner
und gegebenenfalls Zusatzstoffen bzw. -mitteln bestehende wässrige Suspension mit
einem Gas, beispielsweise Luft, in einer rohrförmigen Mischkammer vermischt und
aus dieser ausgetragen wird, ist dadurch charakterisiert, dass das Gas axial und
die wässrige Suspension radial in die Mischkammer eingebracht werden, wobei die
Strömungsgeschwindigkeit des Gases ein Mehrfaches größer ist als die der wässrigen
Suspension, und das Gas-Suspensions-Gemisch axial aus der Mischkammer ausgetragen
wird.
Diese bekannte Vorrichtung besteht aus einer Mischkammer mit einem
Anschlussstück für die Zuführung eines Gases, einem Anschlussstück für die Zuführung
der Bindemittel-Suspension sowie einem Anschlussstück für die Abführung des Bindemittelschaumes
zu einer Schaumaustragsvorrichtung.
Das Zuführungsrohr für die Luft ist in Achsrichtung zur Mischkammer
und das der Bindemittel-Suspension ist quer oder in einem spitzen Winkel an der
Mischkammer angeordnet.
Diese beschriebene Vorrichtung ist durchaus geeignet, einen Bindemittelschaum
in der beschriebenen Konsistenz herzustellen, wobei allerdings die Vorrichtung mit
dem Nachteil behaftet ist, dass infolge ihrer konstruktiven Ausbildung diese Vorrichtung
nur Bindemittelschaum in kleinsten Mengen bereitstellen kann und für einen industriellen
Einsatz ungeeignet bzw. uneffektiv ist.
Unter Beachtung der Nachteile des bekannten Standes der Technik liegt
der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Erzeugung
eines Bindemittelschaumes zu entwickeln, welche einen einfachen Aufbau besitzt,
dabei dem robusten Baustellenbetrieb angepasst ist und so ausgebildet ist, dass
ein Bindemittelschaum für die industrielle Verwertung herstellbar ist und mit der
die Nachteile des Standes der Technik weitestgehend beseitigt werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches
1 gelöst. Besondere Ausgestaltungen und vorteilhafte Lösungen sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Die geschaffene Einrichtung zur Erzeugung eines Bindemittelschaumes
ist als eine mobile Einrichtung gestaltet, welche weitestgehend aus rohrförmigen
Bauelementen besteht, die über geeignete Verbindungen auswechselbar zueinander gefügt
sind. Die Ausbildung und Anordnung der einzelnen Bauelemente zueinander erfolgt
unter Beachtung einer optimalen Verfahrensweise der Einrichtung in der Art, dass
drei Wirkbereiche herausgebildet werden. So ein Injektionsbereich, ein Mischbereich
und ein Verschäumbereich.
Der Injektionsbereich wird gebildet durch die Bauelemente für die
Zuführung des Gases, vorzugsweise der Luft, und der Bauelemente für die Zuführung
und das Einbringen der Bindemittel-Suspension.
Der Mischbereich besteht aus einem Förderrohr, in dem in axialer Richtung
ein Luftzuführrohr angeordnet ist, wobei letzteres über zueinander beabstandete
Trenn-Mischscheiben im Inneren des Förderrohres gelagert ist.
Dem Mischbereich schließt sich der Verschäumbereich an, der Bereich,
in dem die aus dem Förderrohr austretenden Stoffströme aus Bindemittel-Schaum und
Gas, vorzugsweise Luft, verschäumt werden und gleichzeitig die turbulenten Strömungen
innerhalb dieser Elemente beruhigt und ausgerichtet, weitestgehend geglättet werden.
Erfindungswesentlich ist, dass das zentrisch angeordnete Luftzuführrohr
mit umfangsseitig vorgesehenen Durchtrittsöffnungen für die im Luftzuführrohr vorhandene
Luft ausgebildet ist. Die vorgesehenen Trenn-Mischscheiben, die das Luftzuführrohr
innerhalb des Förderrohres stützen und positionieren, bilden innerhalb des Förderrohres
einzelne Mischkammern heraus, die über den gesamten Mischbereich der Einrichtung
vorgesehen sind. Die Trenn-Mischscheiben sind mit Durchtrittsöffnungen ausgebildet,
so dass zum einen ein Durchtritt der Stoffströme aus Bindemittel-Suspension und
Luft durch die einzelnen Mischkammern und somit durch den gesamten Mischbereich
gesichert wird und zum anderen in den einzelnen Mischkammern eine ausreichende und
effektive Vermischung von Bindemittel-Suspension und Luft erfolgt, was insbesondere
noch dadurch unterstützt wird, dass das Luftzuführrohr ausgangsseitig, an der Übergangsstelle
vom Mischbereich zum Verschäumbereich, verschlossen ist, somit das gemischte Material
in ringförmiger Ausbildung in den Verschäumbereich gefördert wird.
Die Herausbildung des Bindemittelschaumes findet mit der erfindungsgemäßen
Einrichtung in drei Stufen, in den drei Bereichen der Einrichtung, statt.
Im Injektionsbereich werden die Stoffströme, gebildet aus Bindemittel-Suspension
und der Luft, über entsprechende Zuführrohre eingebracht und in diesem Bereich zusammengeführt.
Die Luft wird in axialer Richtung der Einrichtung und die Bindemittel-Suspension
in radialer Richtung, vorzugsweise unter einem Winkel von 90°
zur Achsrichtung der Einrichtung, somit unter 90° zur Förderrichtung, eingebracht.
Die Bindemittel-Suspension ist in ihrer Konsistenz fließfähig und umschließt beim
Eintreten in den Injektionsbereich das Luftzuführrohr und wird infolge der nachfolgend
zugeführten Luft über eine erste Trenn-Mischscheibe in das Förderrohr des Mischbereiches
gefördert.
Im Mischbereich findet infolge eines definierten Lufteintrages in
die Bindemittel-Suspension eine innige und kontinuierliche Vermischung dieser Komponenten
statt, was durch die Herausbildung der einzelnen Mischkammern, durch die Anordnung
der Trenn-Mischscheiben, sehr positiv unterstützt wird. Da das Luftzuführrohr ausgangsseitig
verschlossen ist, ist sichergestellt, dass die gesamte zugefiührte Luft nur über
die umfangsseitig im Luftzuführrohr vorgesehenen Durchtrittsöffnungen in die Bindemittel-Suspension
eintreten kann, wodurch diese in den einzelnen Mischkammern zusätzlich mit Luft
angereichert wird.
Beim Weitertransport des Bindemittelgemisches von Mischkammer zu Mischkammer
wird dieses Gemisch weiter mit Luft beaufschlagt/angereichert, und beim Übertritt
von einer zur anderen Mischkammer sowie beim Durchtritt durch die Öffnungen der
vorgesehenen Trenn-Mischscheiben wird das Bindemittelgemisch aufgerissen und zusätzlich
intensiv vermischt. Durch die Anordnung der Trenn-Mischscheiben und das Hindurchführen
des Bindemittelgemisches durch die Trenn-Mischscheiben wird ein kontinuierlicher,
schlagfreier Materialtransport bei ausreichender Einlagerung von Luft – es
liegt ein Luftvolumen von 800 bis 1000 l/min mit einem Druck von max. 10 bar an
– gewährleistet.
Beim Eintritt des Bindemittelgemisches in den Verschäumbereich findet
eine endgültige Verschäumung statt. Gleichzeitig dient der Verschäumbereich als
Beruhigungszone der in dem Bindemittelgemisch vorhandenen turbulenten Strömungen.
Bei der Prozessführung zur Herausbildung eines Bindemittelschaumes bleibt die Luftzufuhr
ständig aufrechterhalten, so dass Luft zum einen den Verschäumprozess unterstützt
und zum anderen der erzeugte Bindemittelschaum durch diesen Bereich hindurch und
in ein Abförderelement, beispielsweise einen Materialschlauch, gefördert wird.
Der so hergestellte und erzeugte Bindemittelschaum kann unmittelbar
nach Verlassen der erfindungsgemäßen Einrichtung direkt verarbeitet werden. Er kann
direkt auf zu behandelnde Oberflächen aufgespritzt oder auch zur Hinterfüllung von
Bauteilen verwendet werden. Er kann aber auch manuell mit einer Mauerkelle verarbeitet
werden. Die entstandene Schaumstruktur des Bindemittelschaumes ist derart stabil,
dass dieser auch durch ein beispielsweise nachträgliches Glätten der Oberfläche
oder durch einen Transport über längere Strecken in seiner Struktur erhalten bleibt.
Mit der geschaffenen Einrichtung zur Erzeugung eines Bindemittelschaumes
werden die Nachteile der bekannten rohrförmigen Einrichtungen zur Herausbildung
von Bindemittelschaum beseitigt, insbesondere wird durch die Anordnung der Trenn-Mischscheiben
im Mischbereich verhindert, dass sich eine Ringströmung, wie beispielsweise in der
DE 101 10 917 C2 gegeben, ausbilden
kann. Denn eine vorhandene Ringströmung bedeutet aufgrund der unterschiedlichen
Stoffeigenschaften, des unterschiedlichen Fließverhaltens und unterschiedlicher
Dichten, dass entlang der Rohrwandung des Förderrohres Bindemittel-Suspension und
Luft transportiert wird, während sich in der Mitte des Förderrohres eine Kernströmung
aus Luft herausbildet. Am Stoffübergang von Luft und Bindemittel-Suspension reißt
die Luft bei ausreichender Geschwindigkeit an der Grenzfläche Bindemittel aus der
Bindemittel-Suspension heraus. Es erfolgt in diesem Bereich eine Verschäumung. Der
Rohrquerschnitt füllt sich mit diesem aus dem Materialverbund herausgerissenen und
leicht verschäumten Material, bis er vollständig gefüllt ist. Aufgrund der Kernströmung
der Luft wird dieser Verbund wieder aufgerissen. Es entsteht wieder die Ringströmung
an der Rohrwandung des Förderrohres. Dieser Vorgang wiederholt sich über den gesamten
Bereich der Länge des Förderrohres und es entsteht eine Art Pfropfenförderung mit
der Folge, dass sich der Stofftransport des verschäumten Bindemittels stoßweise,
schlagbehaftet darstellt und kein konstantes Austragen des verschäumten Bindemittels
möglich ist, was jedoch für eine definierte Beschichtung und kontrolliertes Auftragen
eines Bindemittelschaumes zwingend erforderlich ist.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich auch dadurch aus, dass
sie weitestgehend aus Standardbauelementen besteht. Die vorgesehenen lösbaren Verbindungen
zwischen den einzelnen Bauteilen sichern darüber hinaus eine leichte und schnelle
Montage bzw. Demontage, was sich hinsichtlich der Herstellungskosten günstig auswirkt.
Schließlich ist von wesentlichem Vorteil, dass mit dieser Einrichtung unmittelbar
vor Ort ein Bindemittelschaum in ausreichender und qualitätsgerechter Beschaffenheit
hergestellt werden kann.
Mit nachfolgendem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert.
Die dazugehörige Zeichnung zeigt in
1: die Einrichtung in einer Schnittdarstellung,
2: Ausführungsvarianten von Trenn-Mischscheiben.
Aus der zeichnerischen Darstellung der Einrichtung –
1 – ergibt sich deren unmittelbarer Aufbau und
Ausbildung, gleichzeitig die Untergliederung in den Injektionsbereich I, den Mischbereich
II und den Verschäumbereich III.
Herausgebildet wird die Einrichtung durch die Ausbildung und Anordnung
der einzelnen Bauelemente, die zueinander auswechselbar gefügt sind.
Das tragende Konstruktionselement ist das Bauteil 7, welches
als T-förmiges Rohrstück ausgebildet ist. Es besteht aus einem Längsteil
15 und einem Stutzen 14, dem rechtsseitig der Zuführseite des
Gases/der Luft, eine Halterung 6 sowie ein Reduzierstück 4 mit
einem Anschlussstück 5 zugeordnet sind. Dabei ist die Halterung
6 beidseitig mit Gewinden ausgebildet, so dass diese Halterung
6 in das Innengewinde des Bauteiles 7 einschraubbar ist und auf
der gegenüberliegenden Seite das Reduzierstück 4 auf der Halterung
6 aufgeschraubt ist. Das Reduzierstück 4 geht in einen geringeren
Querschnitt über, der als Anschlussstück 5 zur Aufnahme eines Zuführrohres
ausgebildet ist.
Linksseitig im Längsteil 15 des Bauteiles 7 ist
gleichfalls ein Innengewinde vorgesehen, in dem ein Förderrohr 3 Aufnahme
findet. Dieses Förderrohr 3 ist auf seiner Austrittsseite mit einer Kupplung
9 ausgebildet, an die ein mit einer Kupplung 10 ausgebildeter
Materialschlauch 11 anschließbar ist.
Im Inneren des Förderrohres 3 ist das Luftzuführrohr
1 zentrisch angeordnet letzteres findet in der Mittelbohrung der Halterung
6 Aufnahme und ist im Bereich des Förderrohres 3 über die fest
auf dem Luftzuführrohr 1 angeordneten Trenn-Mischscheiben 2 in
Bezug auf die Innenwandung des Förderrohres 3 gelagert und positioniert.
Wie sich auch aus der zeichnerischen Darstellung der Einrichtung zur
Erzeugung eines Bindemittelschaumes ergibt, ist das Luftzuführrohr 1 umfänglich
mit Austrittsöffnungen 12 ausgebildet, deren Querschnittsöffnungen und
deren Anzahl bestimmt werden durch die größenmäßige Ausbildung der Einrichtung selbst,
welche wiederum abhängig ist von der Menge des herzustellenden Bindemittelschaumes.
Diese Austrittsöffnungen 12 können kreisrund oder mit einer anderen Querschnittsform
ausgebildet sein.
Endseitig, linksseitig, ist das Luftzuführrohr 1 verschlossen,
so dass die dem Luftzuführrohr 1 zugeführte Luft nur über die Austrittsöffnungen
12 in den Zwischenraum zwischen dem Luftzuführrohr 1 und der Innenwandung
des Förderrohres 3 austreten kann. Die austretende Luft gelangt dabei in
einzelne Mischkammern 13, die durch das Luftzuführrohr 1, das
Förderrohr 3 und die im Förderrohr 3 angeordneten Trenn-Mischscheiben
2 gebildet werden.
Die Trenn-Mischscheiben 2 sind dabei mit axialen Durchtrittsöffnungen
ausgebildet, so dass das sich in den einzelnen Mischkammern 13 herausgebildete
Bindemittelgemisch von Mischkammer 13 zu Mischkammer 13 und schließlich
aus dem Mischbereich II in den Verschäumbereich III übergeben wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Trenn-Mischscheiben
2 nicht fest auf dem Luftzuführrohr 1 angeordnet, sondern mit
einer bestimmten Schwenkbeweglichkeit ausgestattet, so dass sie in einem bestimmten
Bereich verschwenkt werden können, sich somit weitestgehend in dem Förderstrom des
Bindemittelgemisches ausrichten. Denkbar ist auch, die Anordnung der Trenn-Mischscheiben
2 in Abhängigkeit vom Anwendungsfall der Einrichtung und des herzustellenden
Bindemittelschaumes anzuordnen, also die Lagerung und Befestigung variierbar auszuführen.
Der Stutzen 14 des Bauteiles 7 ist mit einer Kupplung
8 ausgebildet, an die ein Zuführrohr bzw. ein Zufuhrschlauch für die Zuförderung
des benötigten Materials anschließbar ist.
In dem Bereich der Zuführung des Materials über den Stutzen
14 in den Injektionsbereich I ist das Luftzuführrohr 1 mit einer
geringeren Anzahl von Austrittsöffnungen 12 ausgebildet, wodurch, infolge
der geringeren Austrittsmenge an Luft, die Injektorwirkung wesentlich unterstützt
und ein kontinuierlicher Transport vom Injektionsbereich I in den Mischbereich II
gesichert wird.
In der 2 sind mehrere Ausführungsvarianten
von Trenn-Mischscheiben 2 dargestellt, welche mit dem Luftzuführrohr
1 und dem Förderrohr 3 die Mischkammern 13 herausbilden.
Durch die Ausbildung der Trenn-Mischscheiben 2, wie dargestellt, nehmen
diese wesentlichen Einfluss auf den Prozess der Vermischung der Bindemittel-Suspension
und der Luft und gleichfalls auf den Transport dieses Gemisches durch das Förderrohr
3 bis hin zum Verschäumbereich III.
So können die Trenn-Mischscheiben 2 als vollflächige Scheiben,
als Halbkreisscheiben oder auch als Segmentscheiben ausgebildet sein. In den Flächenteilen
der Trenn-Mischscheiben 2 sind diese mit Durchtrittsöffnungen
17 ausgebildet, welche sowohl in symmetrischer als auch in unsymmetrischer
Form und Anordnung in den Trenn-Mischscheiben 2 vorgesehen sind.
Die Querschnittsformen der Durchtrittsöffnungen 17 können
kreisrund ausgebildet sein oder in einer von der kreisrunden Querschnittsfläche
abweichenden Querschnittsform. Neben den flächenhaft ausgebildeten Durchtrittsöffnungen
17 sind die Trenn-Mischscheiben 2 auch mit Schlitzöffnungen
18 ausbildbar, welche sich von der Innenbohrung zum äußeren Umfang der
Trenn-Mischscheiben 2 erstrecken. Die Schlitzöffnungen 18 sind
sowohl mit parallel verlaufenden Kanten oder auch mit geneigt, schräg verlaufenden
Kanten ausbildbar und können symmetrisch oder unsymmetrisch in die Trenn-Mischscheihen
2 eingearbeitet sein.
In Abhängigkeit der in die Einrichtung aufgegebenen Materialien ist
ein Bindemittelschaum in Form eines Zementschaumes oder eines Mörtelschaumes herstellbar.
So wird beispielsweise eine fertige, vorgemischte Mörteltrockenmischung auf der
Basis eines hydraulisch abbindenden Bindemittels und feinkörnigem Zuschlagstoff,
beispielsweise einem Kalksteinmehl, und einem Luftporenbildner, mit der erforderlichen
Flüssigkeitsmenge Wasser aufbereitet und kommt in dieser Form zum Einsatz. Diese
Aufbereitung kann entweder unmittelbar vor Ort erfolgen, wo der erzeugte Bindemittelschaum
verwendet werden soll, oder die Bindemittel-Suspension wird mit einem handelsüblichen
Vermischer angeliefert. Kalksteinmehl ist dabei nur ein möglicher Zuschlagstoff
und nicht zwingend erforderlich. Es können auch Flugasche, Glasfasern, Perlite und
andere Zuschlagstoffe beigemengt werden, was wiederum abhängig ist von den Anforderungen
der Anwendung. Soll ein Zementschaum hergestellt werden, tritt anstelle des Kalksteinmehles
ein Zement.
Je nach Anwendungsfall können handelsübliche Zusatzmittel, beispielsweise
Farbpigmente oder auch Erstarrungsbeschleuniger, der Bindemittel-Suspension zugemischt
werden. Die Korngröße der Zuschlagstoffe richtet sich nach dem zu erreichenden Luftvolumenanteil
und der Luftporengröße, welche bis zu 2 mm problemlos einsetzbar sind. Die exakte
Rezeptur wird gemäß dem Anwendungsfall des zu erzeugenden Bindemittelschaumes festgelegt.
Die erforderliche Luftmenge und der erforderliche Druck der Luft für die Herstellung
eines Bindemittelschaumes wird vor Ort mittels eines Baustellenkompressors zur Verfügung
gestellt, und für einen kontinuierlichen Stofftransport des unverschäumten Frisch-Bindemittels
kommen Förderpumpen zum Einsatz.
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| Anspruch[de] |
- Einrichtung zur Herstellung eines Bindemittelschaumes in Form eines
Zement- oder Mörtelschaumes, unter Verwendung von mineralischen Bindemitteln, Luftporenbildner,
Wasser und Gas, bestehend aus rohrförmig gefügten Bauteilen, die einen Injektionsbereich
(I), einen Mischbereich (II) und einen Verschäumbereich (III) herausbilden,
dadurch gekennzeichnet, dass zentrisch in der Einrichtung ein Luftzuführrohr
(1) angeordnet ist, welches umfänglich Austrittsöffnungen (12)
besitzt, mit Trenn-Mischscheiben (2) ausgebildet ist, die zueinander beabstandet
auf dem Luftzuführrohr (1) angeordnet sind und das Luftzuführrohr (1)
in einem Förderrohr (3) stützen, und dass die Trenn-Mischscheiben (2)
mit der Innenwandung des Förderrohres (3) einzelne Mischkammern (13)
herausbilden, dass das Förderrohr (3) Aufnahme findet im einen Ende eines
rohrförmigen Längsteils (15) eines aus diesem Längsteil (15) und
einem winklig dazu verlaufenden Materialzuführstutzen (14) bestehenden
Bauteils (7), das an dem dem Verschäumbereich (III) abgewandten Ende des
Förderrohres (3) angeordnet ist, und dass in dem dem einen Ende des Längsteils
(15) gegenüberliegenden Ende des Längsteils (15) des Bauteils
(7) eine Halterung (6) angeordnet ist, in der das Luftzuführrohr
(1) gelagert ist.
- Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen
(14) des Bauteils (7) mit einer Kupplung (8) ausgebildet
ist und der Ubergangsbereich des Stutzens (14) in das Längsteil (15)
des Bauteiles (7) mit einer in Förderrichtung weisenden Einlaufschräge
(16) ausgebildet ist.
- Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, dass auf der Halterung (6), lufteintrittsseitig, ein Reduzierstück
(4) mit einem Anschlussstück (5) angeordnet und die Halterung
(6) mit einer Mittelbohrung ausgebildet ist.
- Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass das Luftzuführrohr (1) austrittsseitig verschlossen ist und die auf
dem Luftzuführrohr (1) angeordneten Trenn-Mischscheiben (2) mit
axial verlaufenden Durchtrittsöffnungen (17) ausgebildet sind.
- Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass das Förderrohr (3) endseitig eine Kupplung (9) besitzt, zu
der ein mit einer Kupplung (10) ausgebildeter Materialschlauch (11)
anschließbar ist.
- Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass das Luftzuführrohr (1) im Injektionsbereich (I) unterhalb der Materialaufnahmeöffnung
des Stutzens (14) des Bauteils (7), im Vergleich mit dem Mischbereich
(II), mit einer geringeren Anzahl von Austrittsöffnungen (12) ausgebildet
ist.
- Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Austrittsöffnungen (12) neben kreisrunden Querschnittsformen auch
mit von der Kreisform abweichenden Querschnittsformen ausgebildet sind.
- Einrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Trenn-Mischscheiben (2) als flächige Scheibe, als Halbkreisscheiben oder
als Segmentscheiben ausgebildet sind und sowohl axial verlaufende Durchtrittsöffnungen
(17) als auch Schlitzöffnungen (18) in den Trenn-Mischscheiben
(2) vorgesehen sind.
- Einrichtung nach den Ansprüchen 1, 4 und 8, dadurch gekennzeichnet,
dass die Durchtrittsöffnungen (17) in symmetrischer als auch in unsymmetrischer
Anordnung und Ausbildung in den Trenn-Mischscheiben (2) vorgesehen sind
und kreisrunde als auch von der kreisrunden Form abweichende Querschnittsformen
besitzen und die Schlitzöffnungen 18 sternförmig in den Trenn-Mischscheiben
(2) angeordnet sind, wobei die Schlitzöffnungen (18) zum äußeren
Umfang der Trenn-Mischscheiben (2) erweiternd ausgebildet sind oder parallel
verlaufende Seitenkanten besitzen.
- Einrichtung nach Anspruch 1, 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die Trenn-Mischscheiben (2) fest oder mit einem bestimmten Abstand auf
dem Luftzuführrohr (1), somit verschwenkbar angeordnet sind.
- Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 4 und 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass die Trenn-Mischscheiben (2) in bestimmten Bereichen, somit sektionsweise
auf dem Luftzuführrohr (1) angeordnet sind.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen
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