CN110997256A - 用于涂布建筑材料的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于涂布建筑材料的系统(1)，该系统(1)包括用于改变空间中的涂布位置的移动设备(2)、建筑材料的第一组分(3)、建筑材料的第二组分(4)、用于混合第一组分(3)和第二组分(4)的混合器(5)，所述混合器(5)包括具有第一联接元件(14)的驱动模块(10)和具有第二联接元件(15)的混合室模块(11)，所述驱动模块(10)和混合室模块(11)构造成可通过联接元件(14、15)彼此分离的，并且驱动模块(10)和混合室模块(11)在系统(1)的涂布状态中通过所述联接元件(14、15)彼此作用连接。

Description

用于涂布建筑材料的系统
技术领域
本发明涉及一种用于涂布建筑材料的系统以及一种用于应用在这种系统中的混合器。
背景技术
为了自动化地涂布建筑材料，已经提出了各种各样的系统。例如WO 2013/064826A1公开了用于涂布胶凝材料的方法及设备。在此使用可移动的机械手将液态胶凝材料涂布到指定位置。这种和类似的已知系统的缺点在于：通常难以清洁与建筑材料接触的部件。当胶凝建筑材料中添加了固化促进剂等时尤其如此。由于最初为液态的建筑材料可能会在涂布系统中固化，因此这种系统倾向于阻塞穿流口。
发明内容
因此，本发明的任务在于提供一种用于涂布建筑材料的系统，该系统可以简单的方式进行维护或清洁，尤其是对与建筑材料接触的部件。
所述任务通过一种用于涂布建筑材料的系统来解决，该系统包括：用于改变空间中的涂布位置的移动设备、建筑材料的第一组分、建筑材料的第二组分、用于混合第一组分和第二组分的混合器，所述混合器包括具有第一联接元件的驱动模块和具有第二联接元件的混合室模块，所述驱动模块和混合室模块构造成可通过联接元件彼此分离的，并且驱动模块和混合室模块在系统的涂布状态中通过所述联接元件彼此作用连接。
所提出的解决方案首先具有以下优点：可通过驱动模块和混合室模块的简单分离来移除整个混合室模块并由此将其更换。如果在混合室中存在建筑材料的堵塞并且系统应尽快再次使用准备就绪以便继续涂布建筑材料，则这是特别有利的。通过在此提出的系统可在这种情况下将整个混合室模块分离并用干净的或未堵塞的混合室模块代替。这确保尽快地克服混合室中的堵塞。
在此提出的系统还具有以下优点：当混合室模块分离时，混合室中的旋转部件与驱动装置分离，从而可避免继续旋转的部件为混合室上的清洁和/或维护工作带来的风险。一旦混合室模块与驱动模块分离，就可对混合室模块进行清洁或维护工作，而在此不必继续驱动混合室模块的部件。
在此提出的系统还具有以下优点：混合室模块可作为整体与系统分离并且例如可移动到为其设置的、用于清洁混合室模块的位置处，从而可清洁或维护混合室模块，然后可将其作为整体通过驱动模块和混合室模块之间的联接机构再次连接到系统上。
另一优点在于：通过混合室模块可从系统中卸下较轻的部件来进行清洁和/或维护工作，由此较重的部件、如驱动装置可保留在系统中。
在一种示例性实施方式中，混合器设置在移动设备的头部上，使得混合器总是位于涂布位置的区域中。
混合器在系统中的这种布置具有以下优点：第一和第二组分仅在建筑材料离开系统之前不久才被混合。由此例如固化促进剂可作为组分之一的成分被添加，使得建筑材料在离开系统后可尽快固化。
在一种示例性实施方式中，驱动模块设置在移动设备上，混合室模块在与驱动模块分离的状态下也与移动设备分离。
通过混合器在系统上的这种布置产生以下优点：当混合室模块与驱动模块分离时，驱动模块可保留在系统中。因此，较重的部件、如驱动装置本身可保留在系统中，而较轻的部件、如混合室模块可从系统中取出，以便进行清洁和/或维护工作。
在一种示例性实施方式中，第一联接元件和第二联接元件分别具有齿部，驱动模块和混合室模块在涂布状态中机械地彼此作用连接。
在一种替代实施方式中，驱动模块和混合室模块在涂布状态中磁性地或以其它方式彼此作用连接。联接器的其它可能的示例性实施方式包括齿形联接器、片式联接器、销式联接器、爪式联接器、液力联接器、打滑联接器、离心式联接器、金属波纹管联接器、法兰联接器、滑动联接器、弹簧联接器、插塞式联接器、滑块联轴器、Periflex联接器、盘式联接器、环形夹紧联接器、套筒联接器或摩擦联接器。
模块之间的机械作用连接具有以下优点：由此可实现稳固且低成本的系统。
在一种示例性实施方式中，混合室模块包括滚筒模块和轴模块，它们构造成可彼此分离的。
设置混合室模块的可分离的子模块具有以下优点：为了清洁混合室，将混合室模块构造成可进一步分离的，从而更易于接近待清洁和/或维护的空间。此外，由此可更换各个子模块、如轴模块，而其它子模块、如滚筒模块可继续用于涂布建筑材料。例如也可为不同的应用目的使用不同的轴模块。基于在此提出的模块化设计可以简单的方式更换不同类型的轴模块。
在一种示例性实施方式中，滚筒模块包括滚筒，该滚筒具有至少一个入口和出口以及远侧封闭件。
在一种示例性实施方式中，滚筒模块的滚筒构造成一体的和/或构造成管状的。
设置尤其是管状的一体式滚筒具有以下优点:可提供机械稳固且安全的系统。此外，这种一体构造的滚筒比由多个部件组成的滚筒更容易密封。此外，一件构造的滚筒倾向于比由多个部件组成的滚筒更轻。此外，一件构造的滚筒能够在滚筒的端部区域中为旋转轴提供更精确的支承。这在高转速下尤为重要。
在一种示例性实施方式中，近侧和/或远侧封闭件在朝向滚筒的一侧上具有消耗板。
设置这种消耗板具有以下优点：由滚筒输送的建筑材料损坏消耗板而非封闭件本身，从而近侧和/或远侧封闭件可使用更长的时间。在此可定期更换消耗板。
在一种示例性实施方式中，滚筒在滚筒的第一端部区域中至少包括第一入口和第二入口，并且所述出口设置在滚筒的第二端部区域中。
在一种示例性扩展方案中，滚筒还包括第三入口。
在一种示例性扩展方案中，滚筒还包括第四入口。
在一种示例性扩展方案中，滚筒还包括第五入口。
设置两个或更多入口的优点在于：一方面，第一组分和第二组分可直接在滚筒中混合和/或可通过一个单独的入口将清洁液引入滚筒中，以冲洗或清洁滚筒。此外，也可使用附加的入口来添加例如颜色组分或添加剂。
将入口和出口分别设置在滚筒的相对置端部区域的优点在于：整个滚筒容积可用于混合组分和清洁滚筒。
在一种示例性实施方式中，轴模块包括第二联接元件、近侧封闭件和搅拌轴，该搅拌轴与第二联接元件作用连接。
如此构造的轴模块具有以下优点：通过将轴模块与滚筒模块分离，可非常容易地接近混合器的部件和空间以清洁或维护混合器。
在一种示例性实施方式中，搅拌轴在第一区段上装备有销钉和/或搅拌轴装备有销钉。
在一种示例性扩展方案中，销钉设有外螺纹，使得销钉可拧入搅拌轴中的具有内螺纹的相应孔中。这允许简单地更换、添加或拆卸搅拌轴上的销钉。此外，销钉的这种设计使得轴装备销钉的图案易于调整或改变。
在一种示例性实施方式中，搅拌轴在第二区段上具有输送元件，该输送元件与搅拌轴并且因此与第二联接元件作用连接。
在搅拌轴上设置这种输送元件的优点在于：不仅能在混合室中混合建筑材料，而且也能通过输送元件将其输送出混合室。
在一种示例性扩展方案中，输送元件构造为螺旋输送器。
测试表明，螺旋输送器特别适合于以希望的压力将建筑材料输送出混合室。
在另一种示例性扩展方案中，输送元件构造成可从搅拌轴拆下的。尤其是输送元件可在没有工具的情况下从搅拌轴拆下。
这具有以下优点：由此例如可更换螺旋输送器，或者可更好地接近轴模块的各个元件以进行清洁和/或维护工作。例如可能需要为不同的建筑材料使用不同的螺旋输送器。通过可从搅拌轴拆下的输送元件，可以简单的方式根据需要更换输送元件。
在一种示例性扩展方案中，输送元件通过锁止元件固定在搅拌轴上。尤其是在此输送元件不可相对旋转地设置在搅拌轴上。
在一种替代实施方式中，输送元件通过插旋式连接或旋紧或压紧或夹紧或粘接或插接或锁止或借助销钉和螺栓固定在搅拌轴上。
在一种示例性实施方式中，驱动模块包括支撑装置，该支撑装置在涂布状态中与远侧封闭件连接，并且远侧封闭件具有至少一个用于搅拌轴的轴承。
这具有以下优点：搅拌轴可通过远侧封闭件中的至少一个轴承并且通过近侧封闭件中的至少一个轴承支承在驱动模块上。尤其是在高转速下搅拌轴的稳定且可靠的支承尤为重要。
在一种示例性实施方式中，支撑装置包括一个装置、尤其是固定装置、如螺钉，以便定义驱动模块相对于混合室模块沿搅拌轴方向的定位。
这具有以下优点：可实现第一联接元件和第二联接元件的最佳且可再现的连接。
在一种示例性实施方式中，支撑装置包括具有另一装置、尤其是固定装置、如螺钉，以便将混合室模块固定在驱动模块上。
这具有以下优点：由此即使在移动设备更快速地移动时，也可借助驱动模块精确地带动混合室模块，此外也不易振动。
在一种示例性实施方式中，第一组分包括可泵送的混凝土并且第二组分包括固化促进剂。
由此将可泵送的混凝土和固化促进剂在混合室中相互混合并且随后涂布混合物。测试表明，可泵送的混凝土和固化促进剂的尽可能好的混合对于建筑材料在涂布后的固化性能至关重要。此外，如果在涂布建筑材料之前尽可能晚地将这些组分混合，则也是有利的。由此，固化促进剂的剂量可以更高，这使得建筑材料在其涂布后更迅速地固化。这又能在以涂布的建筑材料建造结构时实现更高的速度。
在一种替代实施方式中，建筑材料是塑料基的多组分组合物。第一组分通常包括含反应性聚合物或单体并且第二组分包括用于该聚合物或单体的交联或固化的硬化剂或促进剂。这种组合物例如是环氧树脂、聚氨酯、硅烷官能的聚合物、硅树脂、丙烯酸酯等。
在一种示例性实施方式中，用于改变空间中的涂布位置的移动设备构造为起重机。混合器尤其是设置在起重机的头部上。
在一种替代实施方式中，用于改变空间中的涂布位置的移动设备构造为3D打印机的形式。尤其是在此混合器设置在该3D打印机的打印头上。
在一种示例性实施方式中，空间中的涂布位置可通过移动设备在一维或二维或三维中改变。
能够以尽可能多的维度改变涂布位置的可能性具有以下优点：可用建筑材料制造更复杂的结构。使用可相对于涂布位置在三个不同维度中移动的移动设备尤为有利，因为由此能够由建筑材料制造复杂的三维结构。
附图说明
下面借助实施例并参考示意图来阐述本发明的细节和优点。附图如下：
图1示出用于涂布建筑材料的示例性系统的示意图；
图2示出示例性混合器的示意图；
图3a示出混合器的示例性驱动模块和混合室模块的示意图；
图3b示出混合器的示例性驱动模块和混合室模块的示意图；
图4a示出示例性混合室模块的示意图；
图4b示出混合室模块的示例性轴模块和滚筒模块的示意图；
图5示出示例性轴模块的示意图；和
图6示出示例性输送元件的示意图。
具体实施方式
图1示意性示出用于涂布建筑材料的一种示例性系统1。该系统1包括用于改变空间中的涂布位置的移动设备2。在该实施例中，移动设备2构造为具有可移动臂的起重机式设备。
系统1还包括第一组分3和第二组分4。在该实施例中，第一组分3和第二组分4分别设置在一个容器中，这些组分可分别通过第一软管27和第二软管28从容器供应至混合器5中。例如使用泵(未示出)来输送第一组分3和第二组分4。
第一组分3通过第一入口7.1供应至混合器5。第二组分4通过第二入口7.2供应至混合器5。第一组分3和第二组分4在混合器5中彼此混合。在混合组分3、4之后，经由出口6涂布建筑材料。出口6在此可直接设置在混合器5上。出口6也可包括喷嘴(未示出)，以便能够以希望的形式涂布建筑材料。
尤其是作为第一组分3可使用可泵送的混凝土、即可通过软管系统泵送的液态混凝土，并且作为第二组分4使用包括固化促进剂的液体。由此建筑材料在其涂布之后尽可能快地固化，从而可由建筑材料逐层地建造结构。建筑材料在涂布之后固化得越快，建造结构的速度就越快，并且在涂布建筑材料之后结构的尺寸就越稳定。
根据应用领域，移动设备2也可不同地构造，尤其是构造成3D打印机的方式。
图2中示意性示出一种示例性混合器5。该混合器5包括驱动装置8、滚筒9、近侧封闭件12、远侧封闭件13、出口6、第一入口7.1、第二入口7.2、第三入口7.3和支撑装置17。在此例如可经由第一入口7.1供应第一组分3、经由第三入口7.3供应第二组分4并且第二入口7.2可用于以清洁液清洁滚筒9。
例如可直接经由出口6涂布建筑材料或者可在出口6上安装喷嘴(未示出)或其它部件。
在该实施例中，远侧封闭件13通过支撑装置17与驱动装置8连接，使得搅拌轴(在该图中不可见)既可支承在近侧封闭件12中也可支承在远侧封闭件13中。
图3a和3b分别示出与图2相同的混合器5，但在这些图中驱动模块10和混合室模块11彼此分离。可以看出，驱动模块10包括第一联接元件14，而混合室模块11包括第二联接元件15。在该实施例中，联接元件14、15分别具有在涂布状态中相互啮合的齿部。
基于混合室模块11和驱动模块10的可分离结构，尤其是混合室模块11可从系统1移除，以便对混合室模块11进行清洁和/或维护工作。尤其是可由此以简单的方式清洁滚筒9，而不必从系统1拆下整个混合器5。
图4a和4b分别示出无驱动模块10的混合室模块11。在此图4a示出处于组装状态的混合室模块11并且图4b示出处于分离状态的混合室模块11。在该实施例中，混合室模块11包括轴模块21和滚筒模块22。
在该实施例中，轴模块21包括第二联接元件15、近侧封闭件12、搅拌轴16以及输送元件18。
在该实施例中，滚筒模块22包括一体构造的管状滚筒9和包括远侧封闭件13。滚筒9在此具有第一入口7.1、第二入口7.2和第三入口7.3，它们均设置在滚筒9的第一端部区域中。出口6在此设置在滚筒9的第二端部区域上。
在该实施例中，远侧封闭件13具有消耗板23，该消耗板设置在远侧封闭件13的朝向滚筒9的一侧上。消耗板23在系统运行中磨损并且在需要时可被更换。由此远侧封闭件13可使用更长的时间。
图5示出无滚筒模块22的轴模块21。轴模块21具有第二联接元件15、近侧封闭件12、搅拌轴16以及输送元件18。在该实施例中，搅拌轴16具有销钉19，这些销钉拧入搅拌轴中。为简明起见，仅示出两个销钉19。不言而喻，为了有效地混合第一组分和第二组分，可将更多个销钉19拧到搅拌轴16上。
在该实施例中，输送元件18构造为螺旋输送器。
图6示出一种示例性的输送元件18，其构造成可从搅拌轴16拆下的。为了使输送元件18与搅拌轴16作用连接，输送元件18插套到设置在搅拌轴16上的突起上并且借助锁止元件20固定在搅拌轴16上。这种可拆下/拆卸的输送元件18可以简单的方式更换。
附图标记列表
1 系统
2 移动设备
3 第一组分
4 第二组分
5 混合器
6 出口
7 入口
7.1 第一入口
7.2 第二入口
7.3 第三入口
8 驱动装置
9 滚筒
10 驱动模块
11 混合室模块
12 近侧封闭件
13 远侧封闭件
14 第一联接元件
15 第二联接元件
16 搅拌轴
17 支撑装置
18 输送元件
19 销钉
20 锁止元件
21 轴模块
22 滚筒模块
23 消耗板
27 第一软管
28 第二软管

Claims (15)

1.一种用于涂布建筑材料的系统(1)，该系统(1)包括：
-用于改变空间中的涂布位置的移动设备(2)、
-建筑材料的第一组分(3)、
-建筑材料的第二组分(4)、
-用于混合第一组分(3)和第二组分(4)的混合器(5)，
所述混合器(5)包括具有第一联接元件(14)的驱动模块(10)和具有第二联接元件(15)的混合室模块(11)，所述驱动模块(10)和混合室模块(11)构造成能通过联接元件(14、15)彼此分离的，并且驱动模块(10)和混合室模块(11)在系统(1)的涂布状态中通过所述联接元件(14、15)彼此作用连接。
2.根据权利要求1所述的系统(1)，其中，所述混合器设置在移动设备(2)的头部上，使得混合器(5)总是位于涂布位置的区域中。
3.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其中，所述驱动模块(10)设置在移动设备(2)上，所述混合室模块(11)在与驱动模块(10)分离的状态中也与移动设备(2)分离。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其中，所述第一联接元件(14)和第二联接元件(15)分别具有齿部，驱动模块(10)和混合室模块(11)在涂布状态中机械地彼此作用连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其中，所述混合室模块(11)包括构造成能彼此分离的滚筒模块(22)和轴模块(21)。
6.根据权利要求5所述的系统(1)，其中，所述滚筒模块(22)包括滚筒(9)，该滚筒(9)具有至少一个入口(7、7.1、7.2、7.3)和出口(6)以及远侧封闭件(13)。
7.根据权利要求5或6所述的系统(1)，其中，所述滚筒模块(22)的滚筒(9)构造成一体的和/或滚筒模块(22)的滚筒(9)构造成管状的。
8.根据权利要求6或7所述的系统(1)，其中，近侧封闭件(12)和/或远侧封闭件(13)在朝向滚筒(9)的一侧上具有消耗板(23)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的系统(1)，其中，所述滚筒(9)在滚筒(9)的第一端部区域中至少包括第一入口(7.1)和第二入口(7.2)，并且所述出口(6)设置在滚筒(9)的第二端部区域中。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的系统(1)，其中，所述轴模块(21)包括所述第二联接元件(15)、近侧封闭件(12)和搅拌轴(16)，该搅拌轴(16)与第二联接元件(15)作用连接。
11.根据权利要求10所述的系统(1)，其中，所述搅拌轴(16)在第一区段上装备有多个销钉(19)，和/或所述搅拌轴(16)在第二区段上具有输送元件(18)，该输送元件与搅拌轴(16)并且因此与第二联接元件(15)作用连接。
12.根据权利要求11所述的系统(1)，其特征在于，所述输送元件(18)构造为螺旋输送器和/或所述输送元件(18)构造成能从搅拌轴(16)拆下的。
13.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其中，所述驱动模块(8)包括支撑装置(17)，该支撑装置在涂布状态中与远侧封闭件(13)连接，并且远侧封闭件(13)具有至少一个用于搅拌轴(16)的轴承。
14.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其中，所述第一组分(3)包括可泵送的混凝土，并且第二组分(4)包括固化促进剂。
15.一种混合器(5)，其用于应用在根据权利要求1至14所述的系统(1)中。
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