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(11) | EP 1 295 691 A2 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Anlage zum Herstellen von dampfgehärteten Baustoffen |
| (57) Die Erfindung schafft eine Anlage zum Herstellen von Leichtbaustoffen, insbesondere
von Gas- bzw. Porenbeton, in der die Porenbetonkuchen nach dem Schneiden und vor der
Dampfhärtung einer zusätzlichen Wärmebehandlung unterzogen werden. Hierdurch können
die Verweilzeiten der Porenbetonkuchen im Autoklaven gesenkt und die Taktzeiten in
der Produktion erhöht werden, wobei eine kompakte Bauweise der Anlage ermöglicht wird.
Wesentlich ist, dass die Wärmekammer für die Wärmebehandlung über einer Heizkammer
angeordnet ist, in die die Leichtbaustoffkuchen eingebracht und unter Wärmeeinwirkung
gelagert werden. |
[0002] Dampfgehärtete Baustoffe, insbesondere dampfgehärtete Leicht-baustoffe, z.B. Poren- bzw. Gasbeton, werden nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Die gemahlenen Rohstoffe Sand, Kalk, Zement, Sulfatträger und Aluminiumpulver werden zusammen mit Wasser in einem Mischer chargenweise dosiert. Nach dem Mischen wird das Material in eine eingeölte Gießform mit einem Volumen zwischen 4 und 9 m3 gefüllt. Nach dem Befüllen der Gießform wird diese auf einen Gärplatz gebracht, wo die Masse auf ihr endgültiges Volumen aufgärt und zwischen ein und sechs Stunden stehen bleibt, bis durch das Abbinden der Bindemittelkomponente eine ausreichende Grünfestigkeit für das Sägen vorhanden ist. Wenn die ausreichende Grünfestigkeit erreicht ist, wird das Material entschalt und anschließend in einer Sägestation mittels Drähten geschnitten. Nach dem Sägen wird das Material entweder auf weiteren Standplätzen vor den Autoklaven so lange gesammelt, bis eine Autoklavenfüllung vorhanden ist oder direkt in den Autoklaven eingefahren. Nach dem Autoklavieren, die übliche Autoklavierungszeit beträgt ca. 12 Stunden, wird das Material aus dem Autoklaven ausgefahren, in einer Entladungseinrichtung entladen, verpackt und auf das Lager transportiert.
[0003] Eine solche herkömmliche Anlage wird in S. Röbert, Silikatbeton, VEB Verlag für Bauwesen Berlin, Berlin 1970, beschrieben und nachfolgend anhand Fig. 4 erläutert.
[0004] In einer Gießstation 101 werden die gereinigten und geölten Formen mit einer Porenbetonmischung gefüllt und anschließend auf Gärplätze 102 verfahren, wo die Masse in den Formen auftreibt und abbindet. In einer Entfcrmungsstation 103 werden die grünfesten Porenbetonkuchen um 90° gekippt und ein Teil der Form abgenommen, während eine Formseitenwand als Härteboden stehen bleibt. Eine andere Möglichkeit sieht das Umsetzen der Porenbetonkuchen auf Roste vor, so daß die gesamte Form abgenommen wird. Die Porenbetonkuchen werden anschließend in eine Schneidstation 104 gefahren und dort in die gewünschte Form geschnitten. Die von den Porenbetonkuchen abgenommenen Formen werden in einer Reinigungsstation 105 gesäubert und anschließend in einer Ölstation 106 eingeölt.
[0005] Die Härteböden mit je einem Porenbetonkuchen werden nun zu dritt mit ihren Längsseiten nebeneinander oder mit ihren Breitseiten übereinander auf Autoklaven- bzw. Härtewagen 107 gesetzt und in einen Tunnel 108 eingefahren, der sie vor Auskühlung, insbeondere Zug, schützen soll. Aus dem Tunnel 108 werden die Porenbetonkuchen, wenn ausreichend Autoklavenwagen für eine Autoklavenfüllung bereit stehen, in einen freien Autoklaven 109 eingefahren und dort der Dampfhärtung unterzogen.
[0006] Nach Abschluß der Dampfhärtung werden die Porenbetonkuchen aus dem Autoklaven 109 ausgefahren und stehen dann für eine Nachbehandlung und/oder Verpackung auf einer Standfläche 111 bereit. Wenn die Porenbetonkuchen mit Bewehrungen ausgestattet werden sollen, so können vor dem Gießen in einer Bewehrungsstation 112 Bewehrungen in die Formen eingelegt werden.
[0007] Dabei besteht ein Nachteil darin, daß solche Anlagen einen erheblichen Platzbedarf haben. Viel Platz wird für die Gärplätze und für die Aufstellfläche vor den Autoklaven benötigt, wobei es teilweise üblich ist, im Bereich der Gärplätze Wärmetunnel einzubauen, um die Gärzeit zu verkürzen und damit Platz zu sparen.
[0008] Beschickt man die Autoklaven einzeln und nicht chargenweise, kann ebenfalls der Platzbedarf gesenkt werden. Dafür wird allerdings teuere Autoklavenkapazität blockiert.
[0009] Um solche Anlagen wirtschaftlich betreiben zu können, sind Produktionskapazitäten von mehr als 300.00 m3/Jahr notwendig.
[0010] Ein weiterer Nachteil ist, daß mit den herkömmlichen Verfahren sehr viele Formen vorhanden sein müssen, was eine erhebliche Investitition erfordert.
[0011] Aus der BE 556 531 A ist es bekannt, die in die Porenbetonformen eingefüllte Masse während des Auftreibens sowie während des Sägens und nach dem Sägen vor dem Autoklavieren zu wärmen. Während des Auftreibens und Sägens findet :das Aufwärmen in einem Tunnel statt, in dem mehrere Sägestationen hintereinander angeordnet sind. Die gesägten Porenbetonblöcke werden auf Wagen in eine große beheizte Wartekammer mit mehreren Gleisen eingefahren. Bei dieser Anlage ist von Nachteil, daß sie einen erheblichen Platzbedarf erfordert und die Taktraten nicht optimal aufeinander abgestimmt werden können.
[0012] Aus der CH-A 281 682 ist eine Anlage zur Herstellung von Betonplatten, insbesondere den dampfgehärteten, rahmenbewehrten Leichtbetonplatten bekannt. Diese bekannte Anlage ist im wesentlichen in einer temperierbaren Halle untergebracht, deren Innenraumtemperautr auf ein für die Anforderungen der Gasbeton- bzw. Schaumbetonherstellung abgestimmtes Maß eingesteltl werden kann. Bei dieser Anlage ist es von Nachteil, daß sie einen erheblichen Platzbedarf sowie einen encrmen Investitionsaufwand für die baulichen Maßnahmen erfordert.
[0013] Aus der FR-A-1.360763 ist es bekannt, die frisch gefüllten Pcrenbetonformen auf einen Lagerplatz oberhalb der Autoklaven zu lagern, wobei die von den Autoklaven an die Umgebung abgegebene Wärme infolge Konvektion die Porenbetonkuchen anwärmen soll. Bei dieser Anlage ist es von Nachteil, daß die Abwärme der Autoklaven den Porenbetonkuchen nicht gezielt zuleitbar ist. Weiterhin ist es bei einer Anlage nach D2 nachteilig, daß, bedingt durch den Wechselbetrieb der Autoklaven, der Lagerplatz nur ungleichmäßig mit Wärme beaufschlagt wird. Abgeschaltene Autoklaven (z.B. beim Be- und Entladen) tragen nur in geringem Maße zur Erwärmung bei und verursachen eine ungleichmäßige Wärmeverteilng für die oberhalb gelagerten Porenbetonkuchen. Damit ist die Gärnzeit nicht optimal einstellbar. Somit muß zur Vollendung des Gärprozesses der Porenbetonkuchen ein großer Lagerplatz errichtet werden. Damit ist bei einer solchen Anlage in großer Raumbedarf und hoher baulicher Investitionsaufwand notwendig.
[0014] Aufgabe der Erfindung ist, eine Anlage zu schaffen, in der die wirtschaftliche Produktionskapazität und der Platzbedarf erheblich verringert ist und die Taktraten bei der Produktion erhöht.
[0015] Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
[0016] Eine besonders kompakte Anlage wird dadurch erreicht, daß alle Funktionsstrecken parallel zueinander angeordnet sind. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die einzelnneu Funktionsstrecken, d.h. Sägestation, Aufwärmkammer, Heizkammer und Autoklav eine gleiche Länge aufweisen. Erfindungsgemäß können die Säge sowie die Wärmekammer oberhalb der Autoklaven und der Heizkammer angeordnet sein, wobei die Wärmekammer über der Heizkammer angeordnet ist. Durch die Anordnung der Säge auf dem
erhöhten Niveau der Wärmekammer können Einbauten in den Boden, wie Schlammfangbehälter, bzw. die Errichtung eines Kellers vermieden werden, welches die Investitionskosten senkt. Die erfindungsgemäße Kombination dieser Ausführungsform einer Anlage mit dem Aufwärmen und Aufheizen sowohl der Porenbetonformen mit gärender Masse als auch der fertiggeschnittenen Porenbetonkuchen ermöglicht es einerseits eine kompakte Anlage zu erreichen, da die Stellplätze vor den Autoklaven wegfallen, auf der anderen Seite wird der gesamte Produktionsprozess erheblich verkürzt unter optimaler Nutzung der Energie, wodurch auch niedrige Produktionsleistungen noch wirtschaftlich erfolgen können.
[0017] Die erfindungsgemäße Anlage wird beispielhaft anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- schematisch eine Porenbeton-Anlage;
- Fig. 2
- beispielhaft eine Ausgestaltungsform einer Anlage nach Fig. 1;
- Fig. 3
- beispielhaft eine weitere Ausgestaltungsform einer Anlage nach Fig. 2;
- Fig. 4
- eine bekannte Anlage.
[0018] Eine Anlage 1 (Fig. 1) zur Herstellung von dampfgehärteten Baustoffen weist Funktionsstrecken 2, 3, 4, 5, 6, 7 auf, die parallel zueinander angeordnet sind. Die Funktionsstrecken 2 bis 7 sind parallel zueinander ausgerichtet und in etwa gleich lang, wobei die Endbereiche der Funktionsstrecken 2 bis 7 auf einer Höhe liegen so daß die Grundfläche der Anlage 1 in etwa rechteckförmig ist, mit zwei Längsaußenseiten L und zwei Stirnaußenseiten S. Die Funktionsstrecken 2 bis 7 erstrecken sich dabei parallel zu den Längsaußenseiten L der Anlage 1.
[0019] Über die Endbereiche der Funktionsstrecken 2 bis 7 sind entlang einer Kranbahn 8a, 8b je ein Querkran 9a, 9b entlang je einer Kranbahnachse 10a, 10b verfahrbar. Die Kranbahnachsen 10a, 10b sind parallel zueinander und zur Stirnaußenseite S und senkrecht zu den Funktionsstrecken 2 bis 7 orientiert.
[0020] Anstelle der Querkräne 9a, 9b können im Bereich der Kranbahnen 8a, 8b Schiebebühnen vorgesehen sein.
[0021] Die Funktionsstrecken 2 bis 7 weisen je ein Gleis 11a, 11b, 11c, 11d, 11e und 11f mit je zwei Schienen auf, wobei die Schienen so bemessen sind, daß Porenbetonformen und Autoklavenwagen auf ihnen verfahren werden können.
[0022] Die Funktionsstrecke 2 weist zwischen den Kranbahnen 8a, 8b eine Reinigungsstation 15 für Formen, eine Gießpufferstrecke 16, eine Ölstation 17 für Formen und im Bereich der Krahnbahn 8b eine Gießstation 18 auf.
[0023] Die Funktionsstrecke 3 weist zwischen den Kranbahnen 8a, 8b eine Härtebodenpufferstrecke 19 auf, welche Härteböden von einer Entladestation 20 übernimmt, welche sich auf einem Gleis 21 befindet, und die sich in Verlängerung der Schiene 11e der Funktionsstrecke 3 über die Kranbahn 8b hinaus erstreckt. Im Bereich der Kranbahn 8a ist ein Formenbaubereich 24a angeordnet, in dem Formen und Härteböden zusammengesetzt werden.
[0024] Die Funktionsstrecke 4 weist zwischen den Kranbahnen 8a, 8b eine Sägepufferstrecke 22, eine Sägestation 23a und eine Stapelstation 23b auf, wobei im Bereich der Kranbahn 8a ein Kippbereich 24b zum Kippen und Abnehmen der Formen von den erhärteten Porenbetonkuchen vorgesehen ist.
[0025] Die Funktionsstrecke 5 weist zwischen den Kranbahnen 8a, 8b eine Vorwärmkammer 5a auf, deren Längsachse 5b parallel zu und zwischen den Schienen zum Gleis 11a angeordnet ist. Die Vorwärmkammer 5a weist dabei in etwa eine Länge auf, die der Länge der Funktionsstrecke 5 zwischen den Kranbahnen 8a, 8b entspricht.
[0026] Die Funktionsstrecke 6 weist zwischen den Kranbahnen 8a, 8b eine Heizkammer 6a auf, deren Längsachse 6b zwischen den Schienen des Gleises 11b parallel zum Gleis 11b angeordnet ist. Die Heizkammer 6a weist dabei in etwa eine Länge auf, die der Länge der Funktionsstrecke 6 zwischen den Kranbahnen 8a, 8b entspricht.
[0027] Die Funktionsstrecke 7 weist zwischen den Kranbahnen 8a, 8b einen Autoklaven 7a auf, dessen Längsachse 7b zwischen den Schienen parallel zum Gleis 11c angeordnet ist. Der Autoklav 7a weist dabei in etwa eine Länge auf, die der Länge der Funktionsstrecke 7 zwischen den Kranbahnen 8a, 8b entspricht.
[0028] Das Gleis 11c der Funktionsstrecke 7 ist dabei über die Kranbahn 8b hinaus verlängert und bildet eine Ausfahrstrecke 25 für chargenweise aus dem Autoklaven ausgefahrene, mit gehärteten Porenbetonprodukten beladene Härteböden.
[0030] Eine gereinigte, auf der Gießpufferstrecke 16 stehende Form wird in der Ölstation 17 eingeölt und anschließend in der Gießstation 18 befüllt. Die gefüllte Form wird mittels des Querkranes 9b angehoben, entlang einer Kranbahnachse 10b verfahren und auf das Gleis 11a der Funktionsstrecke 5 gesetzt und in die Wärmekammer 5a eingefahren. Die Form durchläuft die Wärmekammer 5a, in der sie vorzugsweise Temperaturen von 40 bis 70°C ausgesetzt wird, vorzugsweise in einer Zeit, die ausreichend ist, den Gärprozeß abzuschließen und eine für das Schneiden ausreichende Grünfestigkeit zu erlangen. Die Form verläßt die Wärmekammer 5a auf der anderen Seite und gelangt auf die Kranbahn 8a, wo sie mit einem Querkran 9a entlang einer Kranbahnachse 10a auf das Gleis 11f der Funktionsstrecke 4 versetzt wird und dort auf die Sägepufferstrecke 22 verfahren wird.
[0031] Beim Versetzen wird die Form im Kippbereich 24 der Kranbahn 8a und der Funktionsstrecke 4 gekippt und nach dem Absetzen bis auf den Härteboden von grünfesten Porenbetonkuchen abgenommen.
[0032] Die Form ohne Härteboden wird zum Formenbaubereich 24a der Funktionsstrecke 3 verfahren und dort mit einem leeren Härteboden zusammengebaut und von dort zur Reinigungsstation 15 verfahren, wobei diese beiden Schritte auch in umgekehrter Reihenfolge stattfinden können.
[0033] Von der Sägepufferstrecke 22 gelangt der Härteboden mit Porenbetonkuchen zur Sägestation 23a, wo der Porenbetonkuchen in die gewünschten Formate geschnitten wird. In einer nachgeschalteten Station 23b werden immer drei Härteböden mit Porenbetonkuchen auf einen Härtewagen gesetzt. Der geschnittene Porenbetonkuchen wird in den Bereich der Kranbahn 8b verfahren und mit dem Querkran 9b auf das Gleis 11b der Funktionsstrecke 6 versetzt und von dort in die Heizkammer 6a eingefahren. In der Heizkammer 6a werden die Härtewagen kontinuierlich zugeführt, bis in der Heizkammer eine Autoklavencharge bereit steht, wodurch die Heizkammer 6a auch die Aufgabe einer Puffer- bzw. Sammelstrecke vor dem Autoklaven übernimmt. Der Porenbetonkuchen wird in der Heizkammer vorzugsweise einer Temperatur ≥ 100°C ausgesetzt. Am Ende der Heizkammer gelangt der Härtewagen in den Bereich der Kranbahn 8a, wo er vom Querkran 9a auf das Gleis 11c der Funktionsstrecke 7 gesetzt wird und von dort in den Autoklaven verfahren wird. Die Heizkammer 6a kann z.B. chargenweise befüllt und entleert werden, so daß eine Autoklavencharge zunächst komplett aufgeheizt, dann aus der Heizkammer 6a chargenweise en bloc ausgefahren und in den Autoklaven 7a en bloc eingefahren wird.
[0034] Die Härtewagen werden auf der anderen Seite des Autoklavens 7a auf eine Ausfahrstrecke 25 der Funktionsstrecke 7 verfahren, um den Autoklaven 7a schnellstmöglich für neue Chargen frei zu machen. Von der Ausfahrstrecke 25 gelangen die Härtewagen in den Bereich der Kranbahn 8b, von wo aus sie mit dem Querkran 9b auf das Gleis 11e der Funktionsstrecke 3 umgesetzt und in die Entladestation 20 gefahren werden. Die Porenbetonkuchen werden von den Härtewagen und den Härteböden abgeladen und die Härtewagen werden in das Härtebodenmagazin 19 geschoben, wo die Härteböden gesammelt und vorzugsweise gestapelt werden. Die Härtewagen werden anschließend in geeigneter Weise zu einer Umsetzstation verfahren bzw. transportiert.
[0035] Bei der Verwendung von Schiebebühnen als Versetzeinrichtungen anstelle von Querkränen werden die Härtewagen von den Gleisen auf die Schiebebühnen geschoben. Die Schiebebühnen verfahren die Härtewagen entlang der Kran-/Schiebebühnenachsen 10a, 10b zu dem gewünschten Gleis, wo der Härtewagen von der Schiebebühne auf das Gleis geschoben wird. Der grundsätzliche Verfahrensablauf ist jedoch gleich.
[0036] Die Anlage nach Fig. 2 weist zwei Wärmekammern 5a vor dem Schneiden auf, die nacheinander von einer Form durchfahren werden. Nach dem Aufheizen der Formen in einer Heizkammer 6a können wahlweise zwei Autoklaven 7a beschickt werden. Dadurch, daß auch hier die Gleise parallel zueinander, in gleicher Länge und auf gleicher Höhe angeordnet sind, ist auch hier eine komoakte Bauform der Anlage erreicht. Zwischen der Gießstation 18 und einer ersten Wärmekammer 5a ist kein Versetzen der Formen notwendig, da sich die Gießstation 18 auf einer Verlängerung des Gleises der Wärmekammer befindet.
[0037] Die Anlage nach Fig. 3 weist statt
zwei kurzen einen langen Autoklaven 7a auf, der zwar über die Kranbahn 8b hinausreicht, dessen Ende sich aber auf Höhe der Gießstation 18 befindet, so daß trotzdem eine kompakte Bauform erreicht wird.
[0038] Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Anlage ist die gesamte Anlage auf ebenen Fundamentplatten aufgeständert und die Wärmekammer über der Heizkammer angeordnet. Befindet sich aucn die Sägestation aur dem Niveau der Wärmekammer, ergibt sich in besonders vorteilhafter Weise eine kompakte Bauform der Anlage mit wenig Grundflächenverbrauch. Darüber hinaus müssen bei einer solchen Anlage keine teuren Fundamentgruben für z.B. Schlammsammelbehälter, erstellt werden. Als Versetzeinrichtungen zum Versetzen der Härtewagen von dem unteren Niveau auf das obere Niveau, auf dem die Säge und die Wärmekammer angeordnet sind, dienen auch hier die vorbeschriebenen Querkräne.
[0039] Durch das Vorsehen einer Heizkammer können die Verweilzeiten der Porenbetonkuchen im Autoklaven in vorteilhafter Weise von ca. 12 Stunden auf ca. 8 Stunden gesenkt werden. Hierdurch kann ein Autoklav statt wie bisher zweimal nunmehr dreimal am Tag befüllt werden, was zu einer Verminderung der Taktzeiten und zu einer Erhöhung der Taktraten in der Produktion bzw. zu einer Verminderung der Anzahl der Autoklaven verhelfen kann.
1. Anlage zum Herstellen von Leichtbaustoffen, insbesondere von Gas- oder Porenbeton,
mit einer Füllstation (18), in der Porenbetonmasse in Formen gefüllt wird, mindestens
einer Wärmekammer (5a), in die gefüllte Formen gebracht und in der das Auftreiben
und sogenannte Abbinden bzw. Ansteifen der Porenbetonmasse erfolgt, einer Sägestation
(23a), in die abgebundene Porenbetonkuchen anschließend gefahren und in der sie in
gewünschte Formate geschnitten werden, mindestens einer Heizkammer (6a), in die geschnittene
Porenbetonkuchen eingebracht und unter Wärmeeinwirkung gelagert werden, und mindestens
einem Autoklaven (7a), in den Porenbetonkuchen eingeschoben und einer Dampfhärtung
unterzogen werden, wobei alle Einrichtungen (18, 5a, 23a, 6a, 7a) mit Schienen ausgerüstete
Funktionsstrecken aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmekammer (5a) über der Heizkammer (6a) angeordnet ist.
2. Anlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sägestation (23a) auf dem Niveau der über der Heizkammer (6a) angeordneten Wärmekammer (5a) befindet.
dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sägestation (23a) auf dem Niveau der über der Heizkammer (6a) angeordneten Wärmekammer (5a) befindet.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen vorhanden sind, welche Abwärme aus der Heizkammer (6a) der Wärmekammer (5a) zuführen.
dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen vorhanden sind, welche Abwärme aus der Heizkammer (6a) der Wärmekammer (5a) zuführen.