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Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobil einsetzbare Dosierstation zur Zudosierung eines flüssigen Zuschlagstoffes für die Herstellung einer Baustoffmischung. Die Baustoffmischung kann beispielsweise Zement, Mörtel, Beton, Putz, Gips, Estrich, aber auch ein Kleber, eine Farbe oder eine sonstige weiterverarbeitbare Masse sein, wobei wenigstens ein flüssiger Zuschlagstoff, insbesondere ein Reaktions- oder Lösungsmittel wie z.B. Wasser, in einer dosierten Menge zu anderen Komponenten zugegeben werden muss. Die Erfindung betrifft weiter eine mobile Mischstation zum Mischen der Komponenten einer Baustoffmischung, wobei zum Zuführen einer dosierten Menge eine Dosierstation der vorgenannten Art eingesetzt ist.
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Im Bauwesen wird es immer wieder erforderlich, eine Charge eines Baustoffes durch Zuführen und Mischen der einzelnen Komponenten zur Weiterverarbeitung frisch herzustellen. Insbesondere ist dies der Fall für Zement, Mörtel, Putz, Estrich, Farben und Kleber. In aller Regel ist dabei auch ein flüssiger Zuschlagstoff und insbesondere Wasser in dosierter Menge zuzugeben. Üblicherweise geschieht dies vergleichsweise grob, wobei während des Mischens der Komponenten die Beschaffenheit der Baustoffmischung durch den Handwerker aufgrund seiner Erfahrung laufend beurteilt und entsprechend nachdosiert wird. Zudem steht auf Baustellen in der Regel kein geeignetes Dosiersystem für flüssige Zuschlagstoffe zur Verfügung. Beispielsweise steht zur Zumischung von Wasser meist nur ein an die öffentliche Versorgungsleitung angeschlossener Wasserschlauch zur Verfügung. Gegebenenfalls kann ein Eimer zur Grobdosierung verwendet werden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für die Zumischung eines flüssigen Zuschlagstoffes bei der Herstellung einer Baustoffmischung eine Dosierung bereitzustellen, die einfach zu bedienen und robust ist, und die insbesondere für einen Einsatz auf Baustellen geeignet ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine mobil einsetzbare Dosierstation für einen flüssigen Zuschlagstoff einer Baustoffmischung, umfassend ein Gehäuse mit einem Einlass für den flüssigen Zuschlagstoff und mit einem Auslass für den flüssigen Zuschlagstoff, eine im Gehäuse zwischen dem Einlass und dem Auslass angeordnete Durchflussleitung, ein in der Durchflussleitung angeordnetes steuerbares Durchflussventil, einen in der Durchflussleitung zwischen dem Durchflussventil und dem Auslass angeordneten Durchflusssensor, eine am Gehäuse von außen zugänglich angeordnete Bedieneinheit zur Eingabe einer Durchflussmenge und eine im Gehäuse angeordnete und mit der Eingabeeinheit, dem Durchflusssensor und dem Durchflussventil verbundene Steuereinheit, die zu einer Steuerung des Durchflussventils in Abhängigkeit von der eingestellten Durchflussmenge und einem Messwert des Durchflusssensors eingerichtet und ausgebildet ist.
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Die Erfindung sieht demnach vor, eine robuste Dosierstation anzugeben, die sich leicht über den Einlass an einen Vorratsbehälter oder an ein bestehendes Leitungsnetz für den flüssigen Zuschlagstoff, insbesondere für Wasser, anschließen lässt. Auch kann die Dosierstation mittels des Einlasses und des Auslasses direkt in ein bestehendes Leitungssystem integriert werden. Beispielsweise wird hierzu der Einlass an einen an die öffentliche Wasserversorgung angeschlossenen Wasserschlauch gekoppelt. Über einen weiteren an den Einlass gekoppelten Wasserschlauch wird dann eine dosierte Wassermenge zur Herstellung der Baustoffmischung abgegeben. Im Inneren des Gehäuses wird in der Durchflussleitung die Durchflussmenge mittels des Durchflusssensors gemessen. Ist eine über die Bedieneinheit vorgegebene Durchflussmenge erreicht, wird das Durchflussventil mittels der Steuereinheit geschlossen. Durch den Einbau der gegebenenfalls empfindlichen Komponenten in das Gehäuse ist die Dosierstation vor äußeren Einflüssen geschützt.
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Auf der Baustelle wird die mobile Dosierstation in das bestehende Zuleitungssystem für den flüssigen Zuschlagstoff integriert. Der Handwerker gibt über die von außen zugängliche Bedieneinheit die gewünschte Menge des zur Herstellung der Baustoffmischung benötigten flüssigen Zuschlagstoffes ein. Nach entsprechender Freigabe, beispielsweise durch Betätigen eines entsprechenden Startknopfes an der Bedieneinheit, wird mittels der Steuereinheit das Durchflussventil geöffnet. Dieses bleibt solange geöffnet, bis die eingestellte Menge des Zuschlagstoffes erreicht ist. Dazu werden mittels der Steuereinheit die vom Durchflusssensor gemessenen Messwerte überwacht und entsprechend ausgewertet. Der Durchflusssensor kann hierbei beispielsweise mit bekannten messtechnischen Verfahren einen Massenstrom oder einen Volumenstrom des Zuschlagstoffes erfassen.
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Für einen robusten Einsatz und eine einfache Bedienung ist es bevorzugt vorgesehen, wenn die Steuereinheit eingerichtet ist, bei Spannungsversorgung automatisch in den aktiven Betriebszustand zu wechseln, so dass in dieser Ausgestaltung insbesondere auf einen separaten Ein- und/oder Ausschalter der Dosierstation verzichtet ist. Weiter ist die Bedieneinheit eingerichtet, die gewünschte Menge des flüssigen Zuschlagstoffes durch Betätigen von Symbolen oder Tasten zur Erhöhung bzw. zur Erniedrigung einer angezeigten Menge einzustellen.
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Bevorzugt sind am Gehäuse zur internen Stromversorgung ein Eingangsstecker und zur Stromversorgung einer externen Komponente ein elektrisch mit dem Eingangsstecker verbundener Ausgangsstecker umfasst. Über den Ausgangsstecker können weitere externe elektrische Verbraucher angeschlossen werden. Die Dosierstation dient insofern zusätzlich als ein elektrischer Verteiler.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Gehäuse in ein Fluidgehäuse, das den Einlass, den Auslass, die Durchflussleitung, das Durchflussventil und den Durchflusssensor umfasst, und in ein Elektronikgehäuse, das die Anzeigeeinheit, die Steuereinheit und gegebenenfalls weitere Strom und/oder Spannung führenden Komponenten, insbesondere den Eingangsstecker und den Ausgangsstecker, umfasst, aufgeteilt. Zum einen wird hierdurch eine gegebenenfalls sicherheitstechnisch relevante Trennung von Strom führenden Komponenten einerseits und Flüssigkeit, insbesondere Wasser, führenden Komponenten erzielt. Andererseits bietet diese Trennung des Gehäuses auch die Möglichkeit, für verschiedene Einsatzszenarien unterschiedliche Fluidgehäuse vorzuhalten, die beispielsweise für verschiedene Flüssigkeiten oder für verschiedene Druck- oder Temperaturverhältnisse ausgelegt sind.
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In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der mobil einsetzbaren Dosierstation ist stromauf des Durchflusssensors in der Durchflussleitung ein Schmutzsieb angeordnet. Dadurch sind die nachfolgenden Komponenten, insbesondere der gegebenenfalls empfindliche Sensor vor Schmutz und vor einem unerwünschten Verschleiß geschützt.
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Weiter bevorzugt ist an der Durchflussleitung ein Entleerungsventil angeordnet. Dieses ermöglicht insbesondere eine Entleerung der Flüssigkeit führenden Komponenten der Dosierstation, so dass diese im Falle von Wasser insbesondere vor Frost geschützt ist.
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Vorteilhafterweise weist das Gehäuse der Dosierstation in Länge, Breite und Höhe Abmessungen von weniger als 500 mm auf. Damit benötigt die Dosierstation vergleichsweise wenig Raum und ist vielfältig einsetzbar. Insbesondere weist das Gehäuse in einer zweckmäßigen Ausgestaltung Befestigungsmittel zur Befestigung an externen Komponenten wie Pfosten, Gerüstbalken und Streben etc. auf.
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In einer zweckmäßigen Ausbildung der Dosierstation sind die Durchflussleitung, der Einlass, der Auslass, das Durchflussventil und der Durchflusssensor für einen Druckbereich zwischen 1 bar und 10 bar ausgelegt. Mit diesem Druckbereich wird üblicherweise Wasser in öffentlichen Wasserversorgungsnetzen zur Verfügung gestellt. Bevorzugt ist die Durchflussleitung eine Wasserleitung, wobei der Einlass zum Anschluss an ein öffentliches Wasserversorgungsnetz ausgebildet ist.
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Die Erfindung betrifft auch eine mobile Mischstation, die eine vorbeschriebene Dosierstation, einen Rahmen, an dem ein höhenverstellbarer Schwenkarm zur Aufnahme eines Rührwerks befestigt ist, und einen Aufnahmeraum zur Aufnahme eines Mischbehälters umfasst, wobei der Auslass der Dosierstation in eine Zuführleitung zur Zuführung des flüssigen Zuschlagstoffes in den Mischbehälter mündet.
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Das Rührwerk ist fest eingebaut oder es ist eine Halterung für ein mobiles Rührgerät vorgesehen. In den Mischbehälter werden die benötigten Komponenten einer Baustoffmischung eingebracht. Zum Mischen der Komponenten wird der Mischbehälter unter das Rührwerk verbracht. Über den Schwenkarm und/oder mittels der Höhenverstellbarkeit ist das Rührwerk mit dem entsprechenden Rührwerkzeug in den Mischbehälter einführbar. Mithin ist aufgrund der Schwenkbarkeit und Höhenverstellbarkeit des Rührwerks eine leichte Entnahme und leichte Einbringung des Mischbehälters ermöglicht. Sind der Mischbehälter und das Rührwerkzeug des Rührwerks an die korrekte Position verbracht, wird durch Betätigen der Bedieneinheit der Dosierstation die eingestellte Menge an flüssigem Zuschlagstoff über die Zuführleitung in den Mischbehälter gebracht. Währenddessen, davor oder danach werden die weiteren Komponenten in den Mischbehälter eingebracht und das Rührwerk entsprechend in Betrieb genommen, so dass eine Vermischung der Komponenten erfolgt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Aufnahmeraum der Mischstation als eine Ausnehmung im Rahmen gebildet ist, wobei ein Rollwagen umfasst ist, der zur Aufnahme des Mischbehälters ausgebildet ist. Dies erlaubt eine besondere einfache Einbringung und Entnahme des Mischbehälters. Insbesondere kann der Mischbehälter leicht an eine von der Mischstation beabstandete Position verfahren werden, um die dort gegebenenfalls gelagerten weiter benötigten Komponenten aufzunehmen.
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Zweckmäßigerweise ist der Rahmen höhenverstellbar ausgebildet. Dies erlaubt eine Anpassung der Mischstation an sich in der Höhe unterscheidende Mischbehälter.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 schematisch eine Mischstation mit einer Dosierstation zur dosierten Zufuhr eines flüssigen Zuschlagstoffes,
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2 schematisch in transparenter Darstellung eine mobile Dosierstation zur Dosierung eines flüssigen Zuschlagstoffes,
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3 schematisch ein Elektronikgehäuse der Dosierstation und
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4 schematisch ein Fluidgehäuse des Dosierstation.
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Die in 1 nicht massstäblich dargestellte Mischstation 1 zur Herstellung einer Baustoffmischung umfasst eine Dosierstation 2 mit einem Einlass 3 und einen Auslass 4 für Wasser. An den Einlass 3 kann ein handelsüblicher Wasserschlauch zur Wasserzufuhr angeschlossen werden. Die Dosierstation 2 ist entsprechend 2 bis 4 ausgebildet, und erlaubt über eine elektronische Steuerung der Durchflussmenge eine genaue Dosierung der für die Baustoffmischung benötigten Wassermenge.
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Zur Herstellung der Baustoffmischung ist ein Mischbehälter 5 vorgesehen, der auf einem Rollwagen 6 fest abgestellt ist. Weiterhin ist die Mischstation 1 mit einem Rührwerk 7 mit Rührer 8 ausgestattet. Das Rührgerät 7 ist beispielsweise von einer Gasdruckfeder 10 unterstützt in der Höhe verstellbar und vorzugsweise jeweils arretierbar. Weiterhin ist das Rührgerät 7 mittels eines Schwenkarms 9 horizontal verschwenkbar. Insbesondere ist der Schwenkarm 9 als ein Gelenkarm ausgebildet und elektrisch angetrieben, so dass der Rührer 8 im Mischbehälter 5 zusätzlich entlang einer Kreisbahn verfahren wird. Dadurch wird eine besonders gleichmäßige Vermischung der Komponenten im Mischbehälter 6 erzielt. Ein elektrischer Antrieb 18 ist entsprechend eingezeichnet.
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Die Dosierstation 2 ist an einem Rahmen 11 gehaltert, der beispielsweise aus Metall-Vierkantrohren besteht. Der Rahmen 11 ist dabei mittels Feststellschrauben 12 und Bohrungen 13 in seiner Höhe und/oder Breite veränderbar, um unterschiedliche Mischbehälter 5 aufnehmen zu können. Der Rahmen 11 ist auf einem Fußteil 14 angeordnet, das auch abnehmbar ausgebildet sein kann, um die Packmaße der Mischstation 1 beim Transport zu verkleinern. Beispielsweise kann das Fußteil 14 beim Transport an einem oberen Bereich der Mischstation 1 angeordnet werden. Das Fußteil 14 bzw. die Mischstation 1 kann mit Rollen und/oder Rädern ausgestattet sein, die insbesondere arretierbar sind, um leicht verfahren werden zu können.
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Zur Nutzung wird der leere Mischbehälter 5 auf einem Rollwagen 6 in eine Ausnehmung 15 des Rahmens 11 eingeschoben. Nachfolgend wird das Rührwerk 7 in den Mischbehälter 5 abgesenkt und mittels Betätigung der Dosierstation 2 eine dosierte Wassermenge über den Auslass 4 mittels einer Zuführleitung 16 in den Mischbehälter 5 eingelassen. Nachfolgend wird beispielsweise ein Bindemittel wie Gips oder Zement unter Rühren eingefüllt. Es versteht sich, dass hierzu Rührzeit und Rührgeschwindigkeit in gewünschter Weise einstellbar sind. Die Bedienung der Dosierstation 2 erfolgt über eine nicht sichtbare von außen zugängliche Bedieneinheit 17.
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Prinzipiell können an der Mischstation 1 auch eine oder zwei seitliche Ablageplatten vorgesehen sein, um dort beispielsweise einen Baustoffsack für einzubringende Komponenten abstellen und langsam in den Mischbehälter 5 entleeren zu können. Diese Ablageplatten können auch abnehmbar und/oder abklappbar ausgebildet sein.
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In 2 ist schematisch eine für einen mobilen Einsatz geeignete Dosierstation 2 dargestellt. Diese umfasst in einem Gehäuse 20 zwischen einem Einlass 3 und einem Auslass 4 eine Durchflussleitung 21. Im Betrieb, d.h. nach Anschluss der Dosierstation 2 über den Einlass 3 beispielsweise an einen Vorratsbehälter oder an eine Versorgungsleitung, durchströmt ein flüssiger Zuschlagstoff die Durchflussleitung 21. In der Durchflussleitung 21 ist weiter ein steuerbares Durchflussventil 22 zum Öffnen und Absperren des Durchflusses angeordnet. Weiter ist in der Durchflussleitung 21 ein Durchflusssensor 23 montiert, der beispielsweise den Volumenstrom des durchfließenden Zuschlagstoffes misst. Im Gehäuse 20 ist ferner eine Steuereinheit 25 angeordnet, die mit dem Durchflussventil 22 und dem Durchflusssensor 23 verbunden ist. Von der Außenseite zugänglich ist am Gehäuse 20 schließlich eine Bedieneinheit 17 angeordnet, über die beispielsweise eine gewünscht zu dosierende Menge des Zuschlagstoffes eingegeben werden kann. Vorliegend umfasst die Bedieneinheit 17 zugleich die Steuereinheit 25.
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Während des Betriebs der Dosierstation 2 wird beispielsweise nach Betätigen eines Startknopfes oder Starttasters auf der Bedieneinheit 17 mittels der Steuereinheit 25 das Durchflussventil 22 geöffnet. Der flüssige Zuschlagstoff durchströmt die Durchflussleitung 21 und tritt über den Auslass 4 der Dosierstation 2 aus. Mittels des Durchflusssensors 23 überwacht die Steuereinheit 25 die durchfließende Menge des Zuschlagstoffes. Bei Erreichen der voreingestellten Menge wird das Durchflussventil 22 geschlossen. Mit anderen Worten wird über die Dosierstation 2, die beispielsweise in eine bestehende Schlauchleitung für Bauwasser eingebunden werden kann, die Durchflussmenge des Zuschlagstoffes durch ein gesteuertes Öffnen des Durchflussventils 22 eingestellt. Die Dosierstation 2 gibt beispielsweise einen Wasserdurchfluss nur solange frei bis die eingestellte Wassermenge durchflossen ist.
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2 zeigt weiter, dass am Gehäuse 20 der Dosierstation 2 ein Eingangsstecker 26 zur Strom- bzw. Spannungsversorgung, und ein Ausgangsstecker 27 zur Versorgung weiterer externer Komponenten angeordnet sind. Im Inneren des Gehäuses 20 sind Schalt- oder Sicherungselemente 28 erkennbar. Das Gehäuse 20 ist in ein Fluidgehäuse 30 und in ein Elektronikgehäuse 31 aufgeteilt bzw. getrennt. Die Strom bzw. Spannung führenden Komponenten sind im Elektronikgehäuse 31 angeordnet. Davon getrennt sind die eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser führenden Komponenten im Fluidgehäuse 30 montiert.
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3 und 4 zeigen schematisch das Elektronikgehäuse 31 und das Fluidgehäuse 30 mit den jeweils darin angeordneten Komponenten. In der Durchflussleitung 21 des Fluidgehäuses 30 ist ein Schmutzsieb 32 zum Zurückhalten von Schmutz und somit zum Schutz der nachfolgenden Fluidkomponenten vor Verschleiß oder Ausfall angeordnet. Zum vollständigen Entleeren der Dosierstation 2 ist ein Entleerungsventil 33 vorgesehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mischstation
- 2
- Dosierstation
- 3
- Einlass
- 4
- Auslass
- 5
- Mischbehälter
- 6
- Rollwagen
- 7
- Rührwerk
- 8
- Rührer
- 9
- Schwenkarm
- 10
- Gasdruckfeder
- 11
- Rahmen
- 12
- Schraube
- 13
- Bohrung
- 14
- Fußteil
- 15
- Aufnahmeraum
- 16
- Zuführleitung
- 17
- Bedieneinheit
- 18
- Antrieb
- 20
- Gehäuse
- 21
- Durchflussleitung
- 22
- Durchflussventil
- 23
- Durchflusssensor
- 25
- Steuereinheit
- 26
- Eingangsstecker
- 27
- Ausgangsstecker
- 28
- Schaltkontakte
- 30
- Fluidgehäuse
- 31
- Elektronikgehäuse
- 32
- Schmutzsieb
- 33
- Entleerungsventil
