Mörtel- und Betonmischmaschinen für Großbaustelle n in der Biedermeierzeit: Göpel mit Pferden oder Dampfmaschi nen drehen Rechen, Quetschräder oder Mischtonnen

Mörtel- und Betonmischmaschinen für Großbaustellen in der Biedermeierzeit: Göpel mit Pferden oder Dampfmaschinen drehen Rechen, Quetschräder
oder Mischtonnen
Großbaustellen erzeugen besondere Bedingungen. Schon früh hat man Versuche unternommen, die Mörtelzuberei- tung zu mechanisieren. Als der Beton allgemein wurde, entwickelte man diese Mischeinrichtungen weiter. Es gibt einige Hinweise in der Biedermeierzeit, die erahnen las- sen, daß sich die Maschinenkultur für das Mischen von Mörtel schon recht früh entwickelte. Der Geschichte der Mörtel- und Bétonmischmaschinen soll nun genauer nach- gegangen werden. Erste Hinweise fanden sich in der Allge- meinen Bauzeitung der Jahrgänge 1837, 1840, 1841 und 1843. Das läßt rasche weitere Funde zum Thema erwar- ten.
Alfred Lecointre beschreibt, wie seit der Antike von Hand Mörtel zubereitet wurde:
"Fast Jedermann kennt das schon im Alterthume und ge- genwärtig in Italien und Frankreich gebräuchliche Verfah- ren der Mörtelbereitung, welches darin besteht, den Kalk in der Mitte einer Grube mit den übrigen Bestandtheilen, die rings um die Grube aufgehäuft werden, mittelst hölzer- ner oder mit Eisen beschlagener Krücken anzumachen." (1)
Neben dem Aspekt, daß diese Handarbeit mühselig ist, sind ganz andere Argumente wichtiger, die zum Einsatz von Mörtel- und später auch Betonmischmaschinen ge- führt haben. Es sollte bei der Mischung der Materialien eine gleichmäßige Güte der Mischung erzeugt werden. Lecointre nennt drei gute Gründe für das mechanische Mischen des Mörtels, die hier zusammengefaßt sind: 1) Eine Preissenkung wird möglich, da große Mengen zubereitet werden können. 2) Die Mischung kann leichter standardisiert werden. 3) Die Anzahl der Arbeiter zum Mischen verringert sich erheblich. (2)
Bei Perronet soll sich im Schrifttum bereits die Beschrei- bung eines Göpelwerkes befinden, durch den ein Rechen gedreht wird, mit dem der Mörtel gemischt wurde. Man habe diese einfachen Maschinen eingesetzt, wenn große Bauten zu errichten waren. Leider ist bei Lecointre (3) kein genauerer Hinweis auf die Textstelle in diesem Schrifttum gegeben.
Bei Treussart soll sich im Schrifttum ein Göpelwerk be- schrieben finden, durch das Quetschräder betrieben wur- den, um Mörtel zu mischen. Lecointre erwähnt, daß die- se Mörtelmischmaschine beim Kanalbau in Paris Ver- wendung fand. Er verweist auf einen früheren Aufsatz vom Jahre 1837 zu diesem Kanalbau.(4) Dem sind Zeich- nungen zweier Mörtelmaschinen beigegeben, die auch kurz beschrieben werden. Es lohnt sich, diese Beschrei- bungen auszuwerten.
1. Eine englische Mörtelmaschine
http://www.fotos.web.de/spaceoffice/MoertelBetonmaschinen_1 (Mörtelmaschine 1, Fig.13, 14, 15)
Sie ruht auf einem kreuzförmigen Balkenrost und besteht aus einer Holztonne, die mit eisernen Reifen umgeben ist. Oben ist diese Tonne enger und unten breiter. In ihr kann sich eine Spindel drehen, die "mit Messer und Re- chen" versehen ist. Diese drehbare Achse steht auf einer Pfanne und wird oben durch einen Ring "am eisernen Bü- gel" gehalten. Diese Bauteile sind mit der Tonne ver- schraubt. Die Grindel wird "durch einen horizontalen Zug- baum" mittels eines Pferdes oder eines Esels in Bewegung versetzt. Dadurch, daß von oben Kalk und Sand in die Tonne geworfen wird, wird durch die drehende Bewegung der Spindel mit den Messern und Rechen der Sand und Kalk zerkleinert und vermischt.
"Im Untertheile der Tonne ist eine kleine Thür von Blech /.../, welche im Falze auf und niederläuft, und durch de- ren Oeffnung der Kalk und Sand als fertiges Gemenge auslaufen kann." (5)
Wie zu lesen ist, muß dieselbe Menge an Sand und Kalk zwei Mal in diese Mischmaschine geschüttet werden, bis sie im Gleichmaß vermischt ist. Der Vorteil dieser eng- lichen Maschine lag hauptsächlich in der leichten Trans- portierbarkeit von Einsatzort zu Einsatzort. Sie wurde so aufgestellt, daß unter ihr eine Grube lag, in welche die Mörtelmischung fallen konnte. Man fuhr sie auf Schubkar- ren aus der Grube heraus, während sich oben ungestört das Göpelwerk drehen konnte. Es wird im Text hervorge- hoben, daß nach zweimaligem Durchgang der Mörtel durch diese Maschine gut und vollkommen vermengt ist, aber "nicht genügend zerdrückt und zermahlen sei", was sich wohl beim Vermörteln negativ bemerkbar mach- te. Man hatte deshalb eine andere Maschine vorgezogen, die von einem Herrn namens H.Leger entwickelt worden war.
2. Die beim Kanalbau in Paris eingesetzte Mörtelma- schine des Herrn H.Leger
http://www.fotos.web.de/spaceoffice/MoertelBetonmaschinen_2 (Mörtelmaschine 2, Fig. 16, 17, 18)
Für den Betrieb dieser Maschine war ein hölzerner Trog nötig, der ringförmig ausgelegt wurde. In ihm läuft ein Wa- genrad herum, das mittig zur Rinne des Trogs wie bei einem Wagen an einer Achse befestigt ist. Diese Achse liegt in der Mitte auf einem Drehpunkt auf und ist über ihn weitergeführt, sodaß sich am anderen Ende ein Zugtier anspannen läßt. Dieses dreht das Rad, welches den Sand und Kalk zerdrückt und durchmischt. Diese Lösung mit einem Rad wurde beim Kanalbau in Paris abgeändert. Es fuhren zwei Räder an einer Achse, dem entsprechend waren an der verlängerten Achse zwei Zugtiere einge- spannt. Die beiden Räder durchfuhren unterschiedliche Stellen des kreisförmigen Troges und hatten neben sich ein "Streichholz", sodaß bei der Drehung der Räder im Trog zugleich der Mörtel wieder vom Rand des Troges zur Mitte geworfen wurde. Die Mörtelzubereitung ist so beschrieben:
"Aller Kalk, den man für eine Kalkgrube verwenden will, wird zuerst gleichförmig an allen Orten des Troges aus- gebreitet. Man läßt die Räder einige Male umhergehen, um den Kalk besser zu ebenen und auszubreiten, und wirft dann den nöthigen Sand, nach Maßgabe wie die Mengung vorwärts geht, bis zum vorgesetzten Verhält- nisse mit der Schaufel zu, ohne den Gang der Pferde zu unterbrechen. In einer halben Stunde ist der Mörtel fertig. Dieselbe Zeit braucht man, um den Mörtel auszuleeren, und den Trog wieder anzufüllen, und um die Pferde ausruhen zu lassen, deren Kräfte sehr in Anspruch genommen wer- den. Man kann jedes Mal 3 Kubikmetres Mörtel berei- ten; /.../. In dringenden Fällen kann man mit gewech- seltem Vorspann 72 Kubikmetres in 24 Stunden machen." (6)
Im Unterschied zur "englischen Maschine" soll bei die- ser Maschine Sand und Kalk "sehr gut vermengt, und auch sehr fein zerdrückt" worden sein. Es werden wohl sehr große Mörtelmengen bei diesem Kanalbau in Paris auf diese Weise zubereitet worden sein.
3. Mörtelmaschine der Festungsbaustelle in Paris
Beim Festungsbau in Paris kamen mehrere Mörtelma- schinen zum Einsatz, von der eine als Zeichnung in der Allgemeinen Bauzeitung vom Jahre 1843 (7) aufzufinden ist:
http://www.fotos.web.de/spaceoffice/MoertelBetonmaschine_3 (Mörtelmaschine 3, Fig.1, 2, 3, 4, 5, 6)
Zu dieser riesigen Festungsbaustelle fand sich ein Auf- satz aus dem Jahre 1841, in dem der Einsatz dieser Mör- telmaschinen beschrieben ist:
"Es wurden Mörtelmaschinen aufgestellt, die mit Pferden betrieben werden und ausgezeichnet guten Mörtel liefern, wozu auch von dem berühmten hydraulischen Kalke aus Tournai genommen wird. Die Bausteine liefern die Brüche von Petit Bourg und sind hart und trocken. Eine Eisen- bahn, die um die Graben herumläuft, führt den Maurern Steine und Mörtel zu." (8)
Der Bau dieser Festungsanlage um Paris herum mutet seltsam an. Man baute an einem Festungsring zu einer Zeit, als im deutschsprachigen Kulturraum fast alle Städ- te danach trachteten, ihre Festungsringe einzuebnen oder zumindest in Grünanlagen zu verwandeln. Dieser Festungsbau verschlang gewaltige Geldsummen und menschliche Energie. Als über dieses aberwitzige Bau- werk in der Allgemeinen Bauzeitung berichtet wurde, sah es auf der Baustelle so aus:
"Die Zahl aller täglich angewendeten Arbeiter beträgt 16,500, wovon 5000 in den Forts, 1200 Soldaten nicht einbegriffen, welche in den Steinbrüchen harte Werk- stücke aushauen, um die äußere Bekleidungsseite der Grabenböschung damit auszubauen. Die Länge der be- gonnenen Mauern beträgt auf der Einschließungslinie 11800 Meter, ungefähr den Drittheil ihres Umfangs, an den äußern Forts aber nur 3000 Meter, was nur den siebenten Theil alles nöthigen Mauerwerks ausmacht." (9)
Neben den großen Mörtelmengen, die herzustellen waren, war auch Beton anzumischen, der ebenfalls in großen Mengen gebraucht wurde. Auch dafür waren Mischma- schinen im Einsatz. Sie ähneln bereits den Betonmi- schern des 20.Jahrhunderts, nur daß die Mischtrommel über ein Göpelwerk angetrieben wurde.
4. Betonmaschine der Festungsbaustelle in Paris
Es fanden sich Zeichnungen einer Mischmaschine für Beton in der Allgemeinen Bauzeitung vom Jahre 1843 (10):
http://www.fotos.web.de/spaceoffice/MoertelBetonmaschinen_4 (Betonmaschine 1, Fig.1, 2, 3, 4, 5)
Es wurde ein niedriger Wall aufgeschüttet, auf dem sich ein Zugtier, wohl in der Regel ein Pferd, im Kreis drehen konnte, um dabei ein Göpelwerk zu bewegen. Das Zug- tier bewegte einen Holzbalken, der auf einer vertikalen Spindel auflag, die sich in der Mitte dieser Anlage befand. An dieser Achse lag ein waagerecht angebrachtes Rad bereit, um das eine Kette geführt worden war. Diese Kette wurde durch den kreisförmigen Wall, auf dem das Zugtier kreiste, durch eine Öffnung, die mit Holzplanken überdacht war, zur Mischtrommel geführt. Diese war so aufgestellt, daß sich mittels der Kette die horizontal lie- gende Mischtrommel drehen ließ. Ging also das Zug- pferd im Kreis, drehte sich das Rad um die Spindel, es bewegte sich dadurch die Kette, die wiederum die außer- halb des Göpelwerkes aufgestellte Mischtrommel für den Beton herumdrehte. In diese Mischtrommel wurden Kies, Sand und Kalk geschaufelt und so vermischt. Eine Beschrei- bung des Arbeitsganges unterließ Lecointre, gab aber die Erlaubnis, Zeichnungen davon abdrucken zu lassen. Er formuliert zu dieser Maschine:
"Der Plan DLXXI stellt eine Tonne dar, um zur Erzeugung des Betons die Steine mit dem Mörtel zu vermischen, angewendet bei den Fundirungen des Forts Romainville, wo mehrere Maschinen mit Erfolg arbeiteten. Wir konnten uns aber über die Menge der von ihnen erzeugten Arbeit keine positive Angabe verschaffen. Wir halten es für überflüssig ein näheres Detail über die- se verschiedenen Maschinen zu geben. Ihre vortheilhafte Anwendung ist allen jenen bekannt, welche sich mit großen Bauausführungen befaßt haben, und was ihre Instandsetzung anbelangt, so ist dieselbe nach einer einfachen Besichtigung der oben angeführten Figuren für jeden Ingenieur leicht zu bewerkstelligen." (11)
Um Beton herzustellen, wird eine sinnvolle Mischung aus Kies, Sand und Bindemittel gebraucht. Der Sand, der sich mit Wasser und dem Bindemittel zu einer feinen Mörtelmenge verbindet, umschließt den Kies und muß alle Hohlräume zwischen den kleinen Steinen ausfüllen. Es macht deshalb viel Sinn, eine gute Betonmischung vorzu- bereiten, bevor Kies, Sand und Bindemittel, mit Wasser angemacht, auf der Baustelle eingebracht werden. Durch Mischmaschinen läßt sich der Beton, in seiner Mischung gut hergestellt, im flüssigen Zustand transportieren und dort einschütten, wo er auf der Baustelle benötigt wird. Auf der Festungsbaustelle in Paris stand für den Transport des Mörtels und Betons eine kleine Eisenbahn zur Verfügung, die auf einem Schienenring entlang der Baustelle rings um die Stadt verkehrte.
Leider wird bei Lecointre niemals das Vermischen der Füllmengen für den Mörtel oder Beton mit Wasser er- wähnt, sodaß auch das Mischungsverhältnis der Anteile aus Sand und Kalk mit Wasser bei Mörtel, oder Kies, Sand und Kalk mit Wasser bei Beton unbekannt bleibt. Aus anderen Texten wird deutlich, daß zu dieser Zeit bei dem Einbringen des Betons noch sehr unterschied- liche Vorgehensweise bestanden. So wurden Funda- mentgräben durchaus zunächst mit einer Lage Kies ge- füllt, auf diese Schicht Sand geworfen, der die Hohlräume um den Kies ausfüllen sollte, um darüber Kalk zu ver- streuen, woraufhin Wasser darübergeträufelt wurde, um die Mischung einzunässen. Oder man schüttete Kies als Schicht in den Fundamentgraben, um darüber Mör- tel auszugiessen, der in den Kies eindringen sollte. Ab wann fertig angerührte, bereits mit Wasser angemach- ter Beton, der in Mischmaschinen vorbereitet war, auf den Baustellen verwendet wurde, weiß ich nicht. Da beim Bau der Festung um Paris Betonmischmschinen zum Einsatz kamen, darf man wohl annehmen, daß der Mischung bereits Wasser beigegeben war und der Beton schüttfertig transportiert und verwendet werden konnte.
Daß Zugtiere sehr bald durch Dampfmaschinen ersetzt wurden, davon zeugt diese Beschreibung einiger Mörtel- maschinen:
"Bei den Hafenbauten von Toulon und Lorient erzeugte man den Mörtel mit dem größten Erfolge in einer Vorrich- tung, welche durch vier Pferde an einem Göpel getrieben wurde, die aber in der Folge durch eine bewegliche Dampfmaschine von sechs Pferdekräften ersetzt wurden. Diese Vorrichtung, welche in der Stunde 3 Kubikmeter Mörtel lieferte, war nichts anderes als der Rechen des Perronet, dessen Zähne in mehreren Reihen in einer kreisrunden gußeisernen Tonne angebracht wurden. Die eisernen Zähne des beweglichen Rechens gehen quer durch die Zwischenräume der starken eisernen Zähne, die ringsherum an der Tonne befestigt sind. Die oben in die Tonne hineingeworfenen Materialien durchlaufen dieselbe in einer spiralförmigen Linie bis zu einer Oeff- nung, welche unten an der Zilinderwand angebracht ist" (12)
Man sieht also, sowohl bei der Mörtel- wie bei der Be- tonherstellung kommt es zu einer raschen Entwicklung von Mischmaschinen, die bereits in der Biedermeier- zeit durch Dampfmaschinen bewegt wurden. Solche Hin- weise, die sich in den Fachzeitungen auffinden lassen, sprechen für eine rasche Modernisierung des Bauwe- sens. Es dürfte sich lohnen, nach weiteren Hinweisen zu suchen, um die gesamte Entwicklung der Mörtel- und Betonmischer zu verstehen. K.L.
Dieser Text von Karl-Ludwig Diehl wurde in http://groups.google.com/group/de.sci.architektur und http://groups.google.com/group/de.sci.ing.misc zur Diskussion gestellt. Der Autor ist über folgende Emailadresse erreichbar: baugeschichte (at) email.de
Anmerkungen: (1) zitiert aus: Alfred Lecointre: Bemerkungen über eini- ge mechanische Verfahrungsarten zur Bereitung des Mör- tels und Betons. S.399-400, Abbild.DLXX u. DLXXI in: Allgemeine Bauzeitung. Wien, 1843. S.399 (2) siehe genauer bei: A.Lecointre, wie vor, S.399 (3) siehe: A.Lecointre, wie vor, S.399 (4) siehe: o.A.: Beschreibung der Kanäle von St.Denis und von St.Martin bei Paris. 411-417; S.423-428; Tafeln CLXXVI bis CLXXIX; sowie CLXXVIII in: Allgemeine Bauzeitung. Wien, 1837. S.424 (5) zitiert aus: o.A., Beschreibung.... Wien, 1837, wie vor, S.427 (6) zitiert aus: o.A., Beschreibung.... Wien, 1837, wie vor, S.427f. (7) siehe Hinweis bei: A.Lecointre, wie vor, S.400 (8) zitiert aus: o.A.: Die Befestigung von Paris. S.239-246 in: Allgemeine Bauzeitung. Wien, 1841. S.244 (9) zitiert aus: o.A.: Die Befestigung von Paris..., wie vor, S.246 (10) siehe Hinweis bei: A.Lecointre, wie vor, S.400 (11)-(12) zitiert aus: A.Lecointre, wie vor, S.400
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Zum Thema erhielt ich gerade einen interessanten Hinweis in einem Diskussionsforum der Archäologen:
Sophie Stelzle-Hueglin: “Renovatio imperii” on the Muensterhuegel of Basle? A reappraisal of mechanical mortar mixers
daraus ein Zitat:
"In the upper part of the “dark earth“-layers a round disc of hardened mortar was found (figs. 3+4). It was about 2.5 m in diameter and had a central post-hole. On the surface there were four concentric grooves. The western part of the round plate showed traces of several small sticks; very often two close to each other. They divided this half of the circle into five sectors. One pair of sticks had not left round traces but elongated oval holes. The mortar disc sat in a pit, which was at least 30 cm deep. The structure represents the remains of a special mortar mixing device found on large scale building sites between the 9th and 11th century. There are quite a few parallels mostly in the South of Germany and in Northern Switzerland which have been studied with respect to construction and mechanical function of such a rotary mortar mixing device. First a round pit is dug and a central post is erected. In some this post is held in place by a large four post construction. The post in the middle serves as a spindle for a revolving rake with two or four arms stretching out beyond the pit. They can be turned by man or animal power. What is special in the construction at Basle are the upright sticks set into the bottom of the pit. They are arranged in order to let the teeth of the rakes pass between them. This so called "Zwangsmischprinzip" - principle or method of forced mixing - would improve the process considerably. The sticks are present only in one half of the pit, so as to make it easier to add the components and to take out the mortar at the end. This device was probably turned clockwise, which would explain why the first two fixed sticks in this direction have been hit by material and dents of the rake first." aus: http://medieval-europe-paris-2007.univ-paris1.fr/Stelzle-Hueglin.pdf
Diese Vorrichtungen ähneln also sehr den späteren, die noch in der Biedermeierzeit in Gebrauch waren.
Es lohnt sich, den Link aufzurufen, weil sich gute Literaturhinweise auffinden lassen, die es erlauben, das Thema intensiver zu ver- folgen.
K.L.
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Kannst du derartiges bitte anderswo einstellen? web.de verlangt Java-Script - und was web.de dann anstellt, wenn man ihm das gestattet, bestaetigt recht eindrucksvoll, warum man JS als default deaktiviert hat (ich arbeite hier mit zwei Monitoren unterschiedlicher Groesse nebeneinander)

Das klingt sehr stark an Mahlsteine (Oelpresse) angelehnt.
Schoenen Gruss Martin
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