CH708982B1 - Mörtelpumpe zum Pumpen von Aerogel- und Perlit-basierten Dämmputzen. - Google Patents

Abstract

Dämmputz dient zum Isolieren von Gebäudehüllen. Er besteht in Bezug auf sein Volumen zu 75% bis 90% aus glasierten und somit an ihrer Oberfläche geschlossenen, mit Luft gefüllten Kugeln aus expandiertem Silicasand oder geblähtem Perlit. Diese Perlit-Kugeln sind versetzt mit Bindemitteln, Zusatzstoffen als Binder, einem Luftporenbilder und/oder weiteren chemischen Zusatzmitteln als Verflüssiger und/oder Schnellbinder. Dieser Dämmputz ist aber heikel zu pumpen. Die erfindungsgemässe Mörtelpumpe zum Pumpen von Perlit-basierten Dämmputzen besteht aus einem Mantel (5) und einem darin sich mit seiner Achse (25) in Rohrrichtung erstreckenden Rotor in Form einer Exzenter-Förderschnecke (1). Der Mantel (5), welcher den Rotor als Stator umhüllend umfasst, ist in Radialrichtung zur Rotorachse nachgiebig ausgeführt, und der Mantel (5) ist von seiner Aussenseite her von einem Umfangsrohr (6) umfasst, sodass zwischen Umfangsrohr (6) und Mantel (5) ein Hohlraum (9) gebildet ist, der mit einem Fluid gefüllt ist, dessen Druck variierbar ist. Dadurch kann stets ein Abstand zwischen Mantel (5) und Förderschnecke (1) eingehalten werden, was ein schonungsvolles Pumpen mit bis zu drei Mal längeren Standzeiten ermöglicht als mit herkömmlichen Mörtelpumpen.

Description

Beschreibung [0001] Diese Erfindung betrifft eine spezielle Mörtelpumpe zum Pumpen sensibler Mörtel, die vorzugsweise als Dämmputz zur Innen- und Aussenisolation von Bauwerken aufgetragen oder aufgespritzt werden, aber auch zum Herstellen von Dämmplatten aus solchen Mörteln eingesetzt werden.

[0002] Heute gibt es Dämmputze und Dämmplatten auf der Basis von Aerogel, die doppelt so gut isolieren wie sonst übliche Dämmputzsorten. Der Referenzwert für die Isolation ist der Wärmedurchlass und dieser wird als Lambda-Wert (λ) ausgedrückt. Aerogel-Dämmputze weisen einen Wärmedurchgang von 30 mW/mK auf, als reiner Laborwert, und Aerogel-Dämmplatten einen solchen von 12 bis 15 mW/mK. Nun ist es aber so, dass der Aerogel-Dämmputz, wenn er gepumpt wird, seine Wirkung teilweise verliert, weil der Aerogel durch die Pumpe mechanisch gestresst wird.

[0003] Einer der besten, wenn nicht der allerbeste Dämmstoff, der bisher industriell hergestellt werden kann, ist Aerogel. Das Material, wegen seiner Optik auch als «gefrorener Rauch» bekannt, besteht zu rund 5 Prozent aus Silikat - der Rest ist Luft. Aerogel wurde bereits in den Sechzigerjahren zur Isolation von Raumanzügen eingesetzt und brachte es auf 15 Einträge im Guinness-Buch der Rekorde, darunter denjenigen als «bester Isolator» und «leichtester Feststoff». Im Baubereich wird Aerogel bereits eingesetzt, etwa als einblasbarer Isolierstoff für Mauer-Zwischenräume oder in Form von Dämmplatten aus Faserflies. Ein Aerogel-Dämmputz wiegt ca. 350 kg/m3, eine Aerogel-Dämmplatte ca. 120 kg/m3, während normaler Putz etwa 1.6 bis 1.8 Tonnen/m3 wiegt. Tatsächlich sind Aerogel-Kügelchen extrem leicht, fast gewichtslos und sie lassen sich zwischen Daumen und Zeigefinger festhalten. Doch sobald man die Finger aneinander reibt, zerbrö-seln die Aerogel-Kügelchen dazwischen. Nach zwei, drei Bewegungen ist nur noch ein feines Pulver übrig. Wenn das Pulver sachte mit Wasser angerührt wird und der damit versetzte Putz von Hand aufgetragen wird, lassen sich gute Ergebnisse für eine Wärmedämmung erzielen. Aber wenn der Putz mit einem Druck von 7 bis 8 bar durch den Schlauch einer professionellen Verputzmaschine gepumpt wird, so zerstört die mechanische Beanspruchung den Aerogel und seine isolierende Wirkung erheblich. Aerogel müsste daher in so einer Weise in den Putz integriert werden, dass seine Wirkung auch beim maschinellen Pumpen des Dämmputzes erhalten bliebe. Laborproben dieses von der Eidgenössischen Material-Prüfungs-Anstalt EMPA in CH-Dübendorf entwickelten Aerogel-Putzes ergaben eine Wärmeleitfähigkeit λ von 30 mW/mK. Damit wäre dieser Aerogel-Dämmputz mehr als doppelt so gut isolierend wie ein herkömmlicher Dämmputz und vergleichbar oder gar noch besser isolierend als eine Platte aus extrudiertem Polystyrol (EPS). Die herkömmlichen Dämmputze weisen Lambda-Werte zwischen 65 und 90 mW/mK auf, die schlechtesten einen λ-Wert von bloss 110 oder 130 mW/mK. Zur praktischen Applikation wird der Aerogel-Dämmputz mit einer Verputzmaschine auf das Mauerwerk aufgespritzt und anschliessend glatt gezogen. Dieser weiche Dämmputz muss anschliessend in einem weiteren Arbeitsgang mit einem gewebearmierten Einbettmörtel gestützt werden. Es hat sich allerdings gezeigt, dass ein Aerogel, als gepumpter Putz aufgebracht, deutlich mehr Wärme durchlässt als der unverarbeitete Aerogel, vor allem wenn die Pumpstrecke lang ist. Aufgrund der mechanischen Beanspruchung des Aerogels in der Pumpe fällt seine Wirkung zusammen und der Lambda-Wert steigt. Bei einer 30 Meter langen Pumpleitung steigt der Wärmedurchlass und somit der Lambda-Wert von 30 auf ca. 40 bis 45 mW/mK.

[0004] Wärmedämmplatten andererseits erleiden durch ihre Montage keine Verschlechterung ihres λ-Wertes. Eine Aerogel-Platte bringt einen λ-Wert von 15 bis 20 mW/mK, ist also besser als eine extrudierte Polystyrol Platte (EPS-Platte) mit ihrem λ-Wert von 33 mW/mK. Wenngleich nicht überall Wärmedämmplatten einsetzbar sind, so sind sie doch in vielen Situationen ideal, denn sie bieten einen überaus tiefen λ-Wert. Aerogel-Platten oder Aerogel-Dämmputze sind im Allgemeinen sehr teuer. Könnte man einen Wärmedämmputz mit vergleichbaren λ-Werten, wie sie eine Aerogel-Platte bietet, einsetzen, so wäre ein solcher Dämmputz für sehr viele Anwendungen hochinteressant, denn Dämmputz lässt sich sehr bequem auch an verwinkelten Stellen eines Baukörpers aufbringen, durch einfaches Aufspritzen.

[0005] Ein solcher Wärmedämmputz wurde neuerdings auf der Basis von Perlit entwickelt. Rohperlit ist ein chemisch und physikalisch umgewandeltes, vulkanisches Gestein (Obsidian) mit weissem, pudrigem Aussehen. Der rohe Perlit enthält bis 2% Wasser und weist eine Dichte von 900-1000 kg/m3 auf. Durch mehrstufiges Glühen auf steigenden Temperaturen bis auf ca. 800 °C bis 1000 °C bläht sich Perlit auf das 10- bis 15-fache Volumen auf. Die Dichte des Blähproduktes beträgt dann bloss noch 80-120 kg/m3. Der geblähte Perlit weist also ein aussergewöhnlich leichtes Gewicht auf. Das Blähen von Perlit ist seit Jahren bekannt. Die bisherige Blähmethode führte aber zu offenzeiligen zerrissenen Perliten. Für den neu entwickelten Wärmedämmputz auf Perlit-Basis wird ein neuartiger Perlit bestehend aus glasierten Kugeln mit geschlossenen Hohlräumen eingesetzt. Das Verfahren zur Herstellung dieser neuartigen Perlite erfolgt mehrstufig. Dabei wird der Perlitsand zunächst mittels einer Sieblinie in verschiedene Korngrössen sortiert. Jede einzelne Korngrösse wird anschliessend in einem Rieselkanal mit mehrstufigen Temperaturzonen aufgebläht und damit wird die Oberfläche der Kugeln verglast. Übliche in dieser Weise erzeugte Korngrössen sind: - 0.1 mm bis 0.5 mm - 0.5 mm bis 0.8 mm - 0.8 mm bis 1.0 mm - 1.0 mm bis 2.0 mm

Diese glasierten Kugeln haben eine im Gegensatz zu zerrissenem Perlit sehr geringe Wasseraufnahme-Fähigkeit. Um offenzeilige Perlite in Bezug auf ihre unerwünscht grosse Wasseraufnahmefähigkeit zu verbessern, wurden diese bisher ummantelt, beispielsweise mit Bitumen. Eine andere Variante besteht darin, offenzeilige Perlite mit Paraffin zu imprägnieren oder mit Silikon zu veredeln und sie für Schüttungen zu verwenden. Die solchermassen behandelten Perlite eignen sich aber nicht zur direkten Verwendung als Dämmputze.

[0006] Durch Expandieren von Silicasand bzw. durch Blähen von Perlit entstehen wie erwähnt Kugeln. Diese Kugeln unterschiedlichen Durchmessers weisen ein spezifisches Gewicht von bloss ca. 80-120 kg/m3 auf. Sie sind also extrem leicht und enorm wärmeisolierend, mit einem λ-Wert von 20 bis 35 mW/mK, und somit vergleichbar mit jenem einer viel teureren Aerogel-Platte. Zur Herstellung eines Perlit-basierten Dämmputzes werden in Bezug auf sein Volumen zu 75% bis 90% solche glasierten und somit an ihrer Oberfläche geschlossene, mit Luft gefüllte Kugeln aus expandiertem Silicasand bzw. geblähtem Perlit mit Bindemitteln, Zusatzstoffen, einem Luftporenbilder und/oder weiteren chemischen Zusatzmitteln versetzt und homogen gemischt. Ein besonders vorteilhaftes Gemisch ist wie folgt zusammengesetzt: - 450 ± 25 Liter verglaster, geblähter Perlit der Korngrösse 0.1 mm bis 0.5 mm - 450 ± 25 Liter verglaster, geblähter Perlit der Korngrösse 0.5 mm bis 0.8 mm - 120 ± 20 kg Portlandzement als Bindemittel - 80 ± 20 kg hydraulischen Kalk als weichmachendes Bindemittel - 200 g Zellulose als Zusatzstoff - 20-60 g Luftporenbilder - Chemische Zusatzmittel als Verflüssiger oder Schnellbinder

Ein solcher Dämmputz zum Isolieren von Gebäudehüllen wiegt je nach spezifischer Zusammensetzung bloss 260 bis 350 kg/m3 und bietet nach dem Pumpen über 20 Meter (!) einen λ-Wert von 40-50 mW/mK.

[0007] Das Pumpen ist allerdings sehr heikel. Wenn der Putz mit einem Druck von 5 bis 20 bar durch den Schlauch einer professionellen Putzmaschine gepumpt wird, so zerstört die mechanische Beanspruchung den Aerogel eines Aerogel-Dämmputzes. Bei einem Perlit-Dämmputz ist das Pumpen noch schwieriger. Damit sein hervorragender λ-Wert möglichst erhalten bleibt, muss er mit einer speziellen Mörtelpumpe gefördert und appliziert werden. Und diese ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Die Funktion einer Mörtelpumpe ist im Prinzip einfach: Eine metallische Schnecke rotiert und dichtet dabei die Förderkammern der Innenseite eines Stators ab, welcher aus einem Elastomer besteht. Durch die weitere Drehung der Schnecke werden die gepumpten Materialien von der Saug- zur Druckseite verschoben, es ergibt sich ein kontinuierlicher Förderstrom. Die Klemmung zwischen Schnecke und Schneckenmantel muss an jeder Stelle dieser Bewegung gleich gross sein. Schnecke und Schneckenmantel unterliegen einem natürlichen Verschleiss. Dieser wird durch eine optimale Abstimmung von Schnecke und Schneckenmantel minimiert. Speziell entwickelte Elastomere, welche für das Fördern von Putz, Estrich und Beton eingesetzt werden, gehen Hand in Hand mit hierfür geschriebenen Rechnerprogrammen, mit denen die exakten Innenkonturen der Schneckenmäntel berechnet werden. Die Rotoren werden präzise gewirbelt und auf den Härtegrad 62 HRC (Härteprüfung nach Rockwell) gehärtet, womit der Verschleiss auf ein Minimum reduziert wird. Es gibt wartungsfreie Ausführungen und solche mit geschlitztem Mantelrohr mit integrierter Spannschelle, oder Schnecken in einem Hartgummirohr, nur um einige zu nennen. Nach dem Stand der Technik gibt es solche Förderschnecken mit über die Länge kontinuierlich sich reduzierendem Statorquerschnitt oder solche mit einem sich über die Länge kontinuierlich vergrössernden Rotorquerschnitt. Damit wird der Druck über die Pumpenlänge kontinuierlich auf den schliesslichen Pumpdruck aufgebaut. Trotzdem ist die Standzeit einer solchen Förderschnecken-Pumpe auf die Förderung von ca. 50 bis 100 Tonnen beschränkt.

[0008] Die Aufgabe dieser Erfindung ist es daher, eine Mörtelpumpe zu schaffen, welche erstens das Pumpen von Dämmputz auf Aerogel- oder Perlitbasis in so schonungsvoller Weise ermöglicht, dass die Wirkung der Perlit-Glaskugeln erhalten bleibt bzw. nur geringfügig beeinträchtigt wird, und die zweitens eine wesentlich längere Standzeit erreicht.

[0009] Diese Aufgabe wird gelöst von einer Mörtelpumpe zum Pumpen von Aerogel- und Perlit-basierten Dämmputzen, bestehend aus einem Mantel und einem darin sich mit seiner Achse erstreckenden Rotor in Form einer Exzenter-Förder-schnecke oder eines Wendeis, die sich dadurch auszeichnet, dass die Wandung des Mantels, welcher den Rotor als Stator umfasst, in Radialrichtung zur Rotorachse elastisch ausbuchtbar ausgeführt ist, und dass der Mantel auf seiner Aussen-seite von einem Umfangsrohr umfasst ist, und der zwischen Umfangsrohr und Mantel gebildete Hohlraum mit einem Fluid gefüllt ist, dessen Druck variierbar ist.

[0010] Anhand der Zeichnungen wird diese Mörtelpumpe für das schonungsvolle Pumpen von Perlit-Dämmputz dargestellt, beschrieben und ihre Funktion und Wirkungsweise wird erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1: eine herkömmliche Mörtelpumpe mit einer Exzenter-Förderschnecke in schematischer perspektivischer Darstellung;

Fig. 2: die Exzenter-Förderschnecke nach Fig. 1 in einer anderen Betriebsstellung;

Fig. 3: eine Exzenter-Förderschnecke in verschiedenen Betriebsstellungen;

Fig. 4: die erfindungsgemässe Mörtelpumpe mit einer Förderschnecke in Form einer Exzenter-Förderschnecke mit nachgiebigem Schneckenmantel und Umfangsrohr, das mit dem Schneckenmantel einen Hohlraum ein-schliesst;

Fig. 5: die erfindungsgemässe Mörtelpumpe mit einer Förderschnecke in Form eines Wendeis als Schnecke, mit nachgiebigem Schneckenmantel und Umfangsrohr, das mit dem Schneckenmantel einen Hohlraum ein-schliesst;

Fig. 6: die erfindungsgemässe Mörtelpumpe nach Fig. 5 als Teil einer Förderpumpe

Fig. 7: eine komplette Perlit-Dämmputz-Pumpe mit Förderschnecke und Pumpschlauch.

[0011] In Fig. 1 und 2 ist eine solche herkömmliche Mörtelpumpe mit einer Exzenterschnecke in schematischer perspektivischer Darstellung in zwei Betriebsstellungen gezeigt. Eine solche Exzenter-Schneckenpumpe besteht grundsätzlich aus einem Rotor R und einem aus gummielastischem Material gefertigten Stator S, in welchem der Rotor R dreht. Der Stator S schliesst mit dem Rotor R unter Vorspannung einen Freiraum ein, der die Form eines zweigängigen Steilgewindes und eine Querschnittsfläche aufweist, die von einer Rechteckfläche und zwei an deren Schmalseiten anschliessenden Halbkreisflächen gebildet ist, sodass bei der Rechteckfläche die Schmalseiten dem Durchmesser der Halbkreisfläche und die Längsseite der vierfachen Exzentrizität e des Rotors R entsprechen, wie das mit zweimal 2e in Fig. 1 eingezeichnet ist. Die Vorspannung bewirkt eine Verringerung der lichten Querschnittsfläche des Stators S gegenüber der vom Windungsquerschnitt des Rotors R bestrichenen Fläche. Bei derartigen Exzenter-Schneckenpumpen bewegt sich der Mittelpunkt des Rotorquerschnittes auf einer Geraden, obwohl der Rotor R - als Ganzes gesehen - eine Drehbewegung um seine Hauptachse ausführt. Dieser besondere Bewegungsablauf ergibt sich beim Abrollen eines sogenannten Rollkreises, der die Projektion der Achse der Mittelpunkte aller Rotorquerschnitte darstellt, und dessen Radius der Exzentrizität des Rotors R entspricht. Der erforderliche abgeschlossene Raum zwischen Rotor R und Stator S wird erzielt, wenn dieser Raum zwischen zwei Statorquerschnitten, die um 360° im Bereich einer Steigungslänge versetzt sind, durch die dazugehörigen Rotorquerschnitte abgedichtet wird. Der Rotor R muss demnach zwei Steigungen von insgesamt 720° aufweisen, um diese Forderungen zu erfüllen. Auf der Summe der Berührungspunkte zwischen der 0°- und 360°-Stellung des Statorquerschnittes ergibt sich eine Linie, welche die Abdichtung bewirkt. Sie teilt den Statorinnenraum in zwei gleiche Hälften, die sich während der Drehbewegung zwar in Form und Lage, aber nicht im Volumen ändern, so dass sich ein gleichmässiger Förderstrom ergibt. Die Linie trennt ausserdem die Saug- von der Druckseite. Um diese Trennung ohne Unterbrechung zu gewährleisten, muss in jedem Moment die dichtende Line geschlossen sein, das heisst, sobald sich diese auf der Druckseite öffnet, muss sie auf der Saugseite bereits einen neuen Anfang genommen haben.

[0012] In Fig. 3 ist eine Exzenter-Förderschnecke in drei verschiedenen Betriebsstellungen dargestellt. Jeweils links im Bild erkennt man die Lage des Exzenters, der im obersten Bild ganz oben liegt, im mittleren Bild in der Mitte und im unteren Bild ganz unten. Bei derartigen Exzenter-Schneckenpumpen wird ein wesentlicher Anteil der Antriebsleistung zur Überwindung der Reibung sowie für die Walkarbeit zwischen Rotor und Stator benötigt, wobei der Anteil wiederum von der Vorspannung zwischen Rotor und Stator abhängig ist. Diese kann durch das Zusammenziehen des Schneckenmantels erhöht werden. Dazu sitzt der Schneckenmantel in einem Umfangsrohr aus zwei Halbschalen, die dann mittels einer Spannvorrichtung variierbar zusammenspannbar sind. Vorteilhaft wird über die Pumpenlänge die Vorspannung gesteigert, indem bei einem konstanten Windungsquerschnitt des Rotors R der Durchmesser der vorgeformten Halbkreisflächen vom Statoreintritt von einem Wert d! kontinuierlich über die Länge des Stators S bis zu dessen Austrittsseite auf einen Wert d2 abnimmt. Umgekehrt kann hierzu auch bei konstant bleibendem Durchmesser der vorgeformten Halbkreisflächen der Windungsquerschnitt des Rotors R vom Statoreintritt von einem Anfangswert kontinuierlich über die Länge des Stators S bis zu dessen Austrittsseite auf einen grösseren Endwert zunehmen. Die Einstellung der Vorspannung und das Nachspannen im Betrieb erfordert viel Erfahrung und Feingefühl. Trotzdem ist die Standzeit einer solchen Förderschnecken-Pumpe auf die Förderung von ca. 50 bis 100 Tonnen beschränkt.

[0013] Wird nun ein Perlit-Dämmputz mit einem Druck von 5 bis 20 bar durch den Schlauch einer professionellen Putzmaschine mit einer solchen Förderschnecke gepumpt, so zerstört die mechanische Beanspruchung die hohlen Perlit-Glas-kugeln des Dämmputzes. Damit das mit dem hier beschriebenen Perlit-Dämmputz nicht passiert und sein hervorragender λ-Wert möglichst erhalten bleibt, muss er mit einer speziellen Mörtelpumpe mit ganz besonderer Förderschnecke gefördert und appliziert werden. Bei einer herkömmlichen Mörtelpumpe wird das Aerogel oder der Perlit-basierte Dämmputz auch an die Innenwand des Mantels gedrängt und schliesslich gelangt es zwischen den äusseren Rand des Rotors und die Mantel-Innenwand. Dort wird es zerrieben und büsst demzufolge an Wirkung ein. Noch viel stärker ist dieser Effekt beim Fördern von Perlit-Dämmputz. Während des Förderns wird das Aerogel oder der Perlit-Dämmputz innerhalb der Förderschnecke sehr stark umgewälzt und über die ganze Förderlänge gelangt ein grosser Teil zwischen seine Aussenfläche und die Mantel-Innenwand und wird dort so sehr mechanisch beansprucht, dass das Aerogel oder der Perlit-Dämmputz in Bezug auf seine Wirkung im Prinzip zerstört wird. Damit sind die grossen Abweichungen zwischen den erzielten Isolationswerten zu erklären, wenn auf der einen Seite das Aerogel händisch aufgetragen wird, gegenüber einem Auftrag durch Spritzpumpen auf der anderen Seite. Um aber in der Applikationstechnik konkurrenzfähig zu sein, ist das Spritzen unumgänglich. Für grosse Flächen wäre ein händischer Auftrag viel zu aufwändig und zu teuer.

[0014] Die Fig. 4 zeigt nun im Gegensatz zu Mörtelpumpen nach den Fig. 1 bis 3 eine erfindungsgemässe Mörtelpumpe mit einer Förderschnecke, die für das Pumpen von Dämmputz auf Perlit-Basis geeignet ist. Als Besonderheit läuft der Rotor bzw. die Förderschnecke 1 in einem Schneckenmantel 5 mit elastisch nachgiebiger Wandung, sodass diese lokal elastisch ausbuchtbar ist, wobei dieser Schneckenmantel 5 seinerseits in einem Umfangsrohr 6 steckt. Zwischen dem

Umfangsrohr 6 und dem Schneckenmantel 5 befindet sich ein Hohlraum 9, der mit einem Medium gefüllt ist, - entweder mit einem komprimierbaren Medium in Form eines Gases, oder aber mit einem unkomprimierbaren Medium, etwa einem Hydrauliköl. Die in einem solchen Schneckenmantel 5 laufende Förderschnecke 1 fördert mit ihren Exzentren den Per-lit-Dämmputz ebenfalls in Förderrichtung. Wenn hier nun aber der Perlit-Dämmputz ebenfalls gegen die Innenwand des Schneckenmantels 5 gedrängt wird, so dehnt sich der Schneckenmantel 5 an der Stelle, wo die Aussenwand des Rotors bzw. der Förderschnecke 1 gerade an ihr vorbeistreicht, und lässt damit einen Hohlraum zwischen der Rotorwand und der Innenwand des Schneckenmantels 5, sodass der Perlit-Dämmputz, soweit er zwischen Rotorwand und Schneckenmantel gelangt, immer einen genügenden Abstand vorfindet, sodass seine Perlit-Glaskugeln nicht zerrieben werden. Der nachgiebige, nach aussen elastisch ausbuchtbare Mantel 5, der dann als Schneckenmantel wirkt, kann von aussen mit Druck beaufschlagt werden, sodass er mehr oder weniger nachgibt, wenn in seinem Innern an einer besonderen Stelle ein besonderer Druck entsteht. Weil die Perlite Feststoffe sind, bereitet sich dieser Innendruck innerhalb der geförderten Menge nicht immer ganz gleichmässig aus wie in einer Flüssigkeit, die praktisch ohne innere Reibung sich an neue Volumenformen anpasst. Perlite bieten dabei Widerstand und dieser muss kompensiert werden, was hier eben mittels eines nachgiebigen, d.h. elastisch nach aussen ausbuchtbaren Mantels 5 realisiert wird. Dieser besteht zum Beispiel aus einem gummielastischen Material, einem geeigneten Elastomer, sodass er grundsätzlich dehnfähig und somit elastisch ausbuchtbar ist. Sobald aber der Druck von innen nachlässt, schmiegt sich der Mantel wieder nahe an den Rotor bzw. die Förderschnecke 1 an, wobei er jedoch immer einen Spalt zur Rotorwand freilässt. Dieser Spalt ist unter erhöhtem lokalen Innendruck aufweitbar. Das Mass der Aufweitung kann durch die Variation des von aussen wirkenden Druckes reguliert werden. Wenn der Hohlraum 9 zwischen der Aussenseite 7 des Mantels 5 und der Innenwand 8 des ihn einhül-lenden Umfangsrohrs 6 mit einer Flüssigkeit, zum Beispiel mit Wasser oder einem Hydrauliköl gefüllt ist, bietet das den Vorteil, dass das Volumen in dieser Druckkammer immer dasselbe ist und die Form des nachgiebigen Mantels 5 sich ohne Druckänderung verändert. Dort wo der Druck am grössten ist, nämlich direkt ausserhalb der Exzenter des Rotors bzw. der Förderschnecke 1, weicht der Mantel 5 nach aussen aus, um als Kompensation zwischen den Exzentern, d.h. in axialer Richtung gesehen zwischen den Rändern der Rotor-Windungen sich mehr nach innen in die Förderschnecke 1 hinein zu wölben. Dafür sorgt die aussen auf den Mantel 5 wirkende Flüssigkeit mit ihrem wirkenden Druck. In praktischen Versuchen zeigte sich, dass der Druck empirisch eingestellt werden kann, einfach so, dass eine maximale Pumpleistung resultiert. Die schonungsvoll gepumpten und somit nicht beschädigten Perlit-Kügelchen bewirken eine stark reduzierte Reibkraft im Schlauch, sodass das Pumpen auch über 20 m und mehr möglich wird.

[0015] Als Alternative kommt eine Gasfüllung für den Hohlraum 9 zwischen der Aussenseite 7 des Mantels 5 und der Innenwand 8 des Umfangsrohres 6 in Frage. In diesem Fall gibt der Mantel 5 an den Stellen des grössten wirkenden Innendruckes aufgrund der Elastizität des Gases nach aussen nach. Der gestiegene Gasdruck wird durch die stärkere Wölbung an weicheren Stellen kompensiert, oder aber gehalten, je nach den Gegebenheiten, ob der Mantel 5 an anderer Stelle tatsächlich so leicht nach innen nachgeben kann, und abhängig vom herrschenden Gasdruck, der variierbar ist.

[0016] In Fig. 5 ist eine alternative Ausführung einer Förderschnecke dargestellt, welche einen Wendel 2 anstelle einer Schnecke enthält. Der Mantel 3 bildet entsprechend einen elastisch nachgiebigen, nach aussen ausbuchtbaren Wendelmantel, und dieser umschliesst den Wendel 2 in seiner ganzen Länge. Dieser Mantel 3 ist seinerseits mit radialem Abstand von einem Umfangsrohr 6 umschlossen, und zwischen Umfangsrohr 6 und der Aussenseite des Mantels 3 ist ein Hohlraum 9 gebildet, der mit Gas oder Flüssigkeit gefüllt ist. Der Wendel 2 dreht um seine Achse 25, und die Flügel 11 des Wendeis 2, deren äussere Ränder 12 einer Schraubenlinie folgen, streichen der Innenwand des Mantels 3 nach. Wird nun Perlit-Dämmputz gefördert, so bewegt sich Masse zwischen den Wendelflügeln 11 kontinuierlich in Förderrichtung. Der in der Fördermasse herrschende Druck wölbt den Mantel 3 nach aussen, und dort wird der Druck mit einem Gas- oder Flüssigkeitsdruck im Hohlraum 9 kompensiert. Damit kann sichergestellt werden, dass der Mantel 3 an den Stellen, die gerade von den Rändern 12 der Flügel 11 des Wendeis 2 durchfahren werden, stets in einem radialen Abstand von den äusseren Rändern 12 der Flügel 11 des Wendeis 2 gehalten wird. Dafür ragt der Mantel 3 als Kompensation radial in die Zwischenräume zwischen den Wendelflügeln 11 in den Wendel 2 hinein. Dort ist dann der innere Durchmesser 15 des Mantels 3 geringer als der Durchmesser 4 des Wendeis an den Rändern 12 seiner Flügel 11. An den Stellen dieser Ränder 12 überragt der Mantel 3 mit seinem dortigen erweiterten Radius 14 jenen der Wendelflügel 11, sodass also der Rand 12 nicht direkt auf der Innenwand des Mantels 3 reibt. Das schont das zu fördernde Medium, nämlich den sensiblen Perlit-Dämmputz.

[0017] Insgesamt wird mit einer derart gestalteten Förderschnecke 1 oder einem derart gestalteten Wendel 2 ein weit schonenderes Fördern von Perlit-Dämmputz ermöglicht. Die Füllmedien und anzuwendenden Innendrucke im Falle von Gasen können empirisch optimiert werden. Im Grundsatz stellt das Pumpen mit einer solchen Förderschnecke 1 bzw. Wendel 2 sicher, dass die überragenden Isolationseigenschaften des Perlit-Dämmputzes kaum beeinträchtigt werden. Die Förderschnecke 1 bzw. der Wendel 2 kann dann als Teil einer Mörtelpumpe eingesetzt werden.

[0018] Eine solche Mörtelpumpe ist in Fig. 6 schematisch dargestellt. Der nachgiebige Mantel 3 geht an beiden Enden in einen steifen Abschnitt 13 über, indem er dort von einem aussen anliegenden Rohr umfasst ist, und die Förderschnecke 1 bzw. der Wendel 2 ist im Innern des steifen Abschnittes 13 an der Förderschnecken-Welle 17 gehalten, und diese ist mittels der Lager 16 im steifen Bereich 13 des Wendelmantels 3 gelagert. Der Raum 9 zwischen dem Mantel 3 und dem Umfangsrohr 6 ist geschlossen und weist einen Zufuhr-Stutzen 22 und einen Ablass-Stutzen 23 für die Zu- und Abfuhr des Druckmediums auf, sei es ein Gas oder eine Flüssigkeit. Ein Manometer 24 erlaubt es, den Druck in diesem

Hohlraum 9 zu kontrollieren und durch Zufuhr von Gas oder Flüssigkeit aus einer Pumpe oder einem Druckbehälter über den Zufuhr-Stutzen 22, oder durch Ablassen von Gas oder Flüssigkeit durch den Ablass-Stutzen 23 in einem gewünschten Bereich zu halten. Der Hohlraum 9 zwischen Mantel 3 und Umfangsrohr 6 ist daher regulierbar mit Luftdruck oder Öldruck beaufschlagbar. Dadurch lässt sich erreichen, dass sich die elastische weiche Wandung des Mantels 3 im Bereich der Förderschnecke 1 oder des Wendeis 2 an die Aussenrändern der Windungen der Förderschenke 1 oder des Wendeis 2 anschmiegt und zwischen den Windungen ragt der Mantel 3 gewölbt in das Innere der Schnecke 1 oder des Wendeis 2, das heisst es wölbt sich etwas zwischen die Windungen der drehenden Förderschnecke 1 bzw. des Wendeis 2. Perlit kann an den Aussenrändern der Schneckenwindung nicht zerquetscht werden, denn zuvor gibt der Mantel 3 elastisch nach. Insgesamt wird der Perlit-Dämmputz in dieser Weise sehr schonend gefördert, sodass auch nach einem Pumpen über 20 Meter und mehr seine Wärmeisolationseigenschaften nur minimal abnehmen.

[0019] In Fig. 7 ist dargestellt, wie dieser Perlit-Dämmputz appliziert wird. Die zu beschichtende Wand wird zuvor mit einem Unterputz vorbereitet. Dann wird der Dämmputz durch einen Trichter 19 in einen Pumpenwagen 18 eingefüllt, in welchem er von einer Schnecken- oder Wendelpumpe mit einem weichelastischen, flexiblen, von aussen mit Druck beaufschlagbaren Mantel gepumpt wird. Das Dämmputz-Material wird durch den Pumpschlauch 20 gepumpt und über die Spritzdüse 21 an die zu beschichtende Wand gespritzt. Der Dämmputz wird vom Pumpenwagen 18 unter Zugabe von Wasser in einem idealen Verhältnis gepumpt, sodass er an der zu isolierenden Wand haftet. Die Drucke betragen dann bis zu 8 bar und es lassen sich Pumpstrecken von bis zu 20 Metern und mehr überwinden, ohne die Qualität des Dämmputzes wesentlich zu verschlechtern. Der applizierte Dämmputz bleibt dampfdurchlässig und weist einen λ-Wert von ca. 40 bis 50 mW/mK auf. Es muss daher eine weit weniger starke Dämmschicht aufgespritzt werden als herkömmlich. Es kommt dazu, dass dieser Perlit-Dämmputz deutlich kostengünstiger herstellbar ist als Aerogel-Dämmputz. Dieser weiche Perlit-Dämmputz wird anschliessend in einem weiteren Arbeitsgang mit einem gewebearmierten Einbettmörtel geschützt. Die so behandelte und beschichtete Wand kann hernach mit einer offenporigen Silikatfarbe bestrichen werden und der Schichtaufbau bleibt dampfdurchlässig, ist jedoch hoch wärmeisolierend.

Ziffernverzeichnis [0020] 1 Förderschnecke 2 Wendel 3 Mantel für Wendel 2 4 Aussendurchmesser des Wendeis 5 Mantel für die Förderschnecke 1 6 Umfangsrohr 7 Aussenwand des Mantels 5 für die Förderschnecke 1 8 Innenwand des Umfangsrohrs 6 9 Hohlraum zwischen Mantelrohr und Umfangsrohr 10 Bereich zwischen Wendelrand und Mantelrohr 11 Flügel des Wendeis 12 Äusserer Rand der Flügel 11 des Wendeis 2 13 Steifer Abschnitt des Mantels 3 14 Radius des Mantelrohrs nach Dehnung 15 innerer Durchmesser des Mantels 3 für den Wendel 2 16 Lager Antriebswelle 17 Antriebswelle der Förderschnecke 18 Pumpenwagen mit Mörtelpumpe darin 19 Trichter 20 Pumpschlauch

Claims (9)

1. 21 Spritzdüse 22 Zufuhr-Stutzen 23 Ablass-Stutzen 24 Manometer 25 Achse des Wendeis 2 Patentansprüche

   1. Mörtelpumpe zum Pumpen von Aerogel- oder Perlit-basierten Dämmputzen, bestehend aus einem Mantel (3, 5) und einem darin sich auf seiner Antriebswelle (17) in Rohrrichtung erstreckenden Rotor (R) in Form einer Exzenter-För-derschnecke (1) oder eines Wendeis (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (R) als Stator (S) von einem Mantel (3, 5) aus einem gummielastischen Material mit radialem Abstand einhüllend umfasst ist, sodass er in Radialrichtung zur Antriebswelle (17) elastisch ein- und ausbuchtbar ist, und dass der Mantel (3, 5) von seiner Aussenseite her von einem Umfangsrohr (6) umfasst ist, und zwischen Umfangsrohr (6) und Mantel (3, 5) ein Hohlraum (9) gebildet ist, der mit einem Fluid gefüllt ist, mit dessen Druck der Mantel (3, 5) von aussen beaufschlagbar ist.
2. 2. Mörtelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des Mantels (5), welcher die Exzenter-Förderschnecke (1) umfasst, in Radialrichtung zur Förderschnecke (1) elastisch ausbuchtbar ausgeführt ist, sodass unter Druckbeaufschlagung des Mantels (5) von aussen seine Innenwand in einem einstellbaren Abstand von der Förderschnecke (1) haltbar ist.
3. 3. Mörtelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (3), welcher den Wendel (2) umfasst, in Radialrichtung zur Antriebswelle (17) elastisch ausbuchtbar ausgeführt ist, sodass er unter Druckbeaufschlagung von aussen im Bereich (10) zwischen den Windungsrändern (12) des Wendeis (2) und dem Mantel (3) in axialer Richtung gesehen zwischen den äusseren Rändern (12) der Flügel (11) des Wendeis (2) einen geringeren Radius (15) einnimmt, und an der Stelle der Ränder (12) einen grösseren Radius (14) als der Wendel (2) aufweist.
4. 4. Mörtelpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (9) zwischen Mantel (3) und Umfangsrohr (6) mit einem Zufuhr-Stutzen (22) und Ablass-Stutzen (23) ausgerüstet ist, sowie einem Manometer (24) zur Kontrolle des Innendruckes im Hohlraum (9).
5. 5. Mörtelpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderschnecke (1) oder der Wendel (2) von einer Antriebswelle (17) im Mantel (3, 5) gehalten ist, welche im steifen Bereich (13) an beiden Endabschnitten des Mantels (3, 5) in Lagern (16) gelagert ist.
6. 6. Verwendung einer Mörtelpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zum Aufträgen von Perlit-Dämmputz, dessen Volumen zu 75% bis 90% aus glasierten und somit an seiner Oberfläche geschlossenen, mit Luft gefüllten Kugeln aus expandiertem Silicasand oder geblähtem Perlit besteht, und diese geblähten Perlitkugeln versetzt sind mit Bindemitteln, Zusatzstoffen als Binder, einem Luftporenbilder und/oder weiteren chemischen Zusatzmitteln als Verflüssiger und/oder Schnellbinder.
7. 7. Verwendung einer Mörtelpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zum Aufträgen von Perlit-Dämmputz, der in Bezug auf sein Volumen zu 75% bis 90% aus unterschiedlich grossen Kugeln aus expandiertem Silicasand oder geblähtem Perlit besteht.
8. 8. Verwendung einer Mörtelpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zum Aufträgen von Perlit-Dämmputz, der in Bezug auf 1000 Liter Volumen folgende Zusammensetzung aufweist: - 450 ± 50 Liter verglaster, geblähter Perlit der Korngrösse 0.1 mm bis 0.5 mm - 450 ± 50 Liter verglaster, geblähter Perlit der Korngrösse 0.5 mm bis 0.8mm - 120 ± 25 kg Portlandzement als Bindemittel - 80 ± 25 kg hydraulischen Kalk als weichmachendes Bindemittel - 200 g Zellulose als Zusatzstoff - 20-60 g Luftporenbilder - Chemische Zusatzmittel als Verflüssiger und/oder Schnellbinder
9. 9. Verwendung einer Mörtelpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zum Aufträgen von Perlit-Dämmputz, welcher in Bezug auf sein Volumen zu 75% bis 90% glasierte und somit an seiner Oberfläche geschlossene, mit Luft gefüllte Kugeln aus expandiertem Silicasand oder geblähten Perlit enthält, versetzt mit Bindemitteln, Zusatzstoffen, einem Luftporenbilder und/oder weiteren chemischen Zusatzmitteln, mit einem spezifischen Gewicht des Perlit-Dämmputzes von weniger als 380 kg/m3.