-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Mischung und Förderung von Dickstoffen.
-
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Mischung und Förderung von Dickstoffen bereitzustellen, die bei bestimmten elektrischen Anschlussbedingungen eine möglichst optimale Nutzung der zur Verfügung stehenden elektrischen Leistung ermöglicht.
-
Die Erfindung löst die Aufgabe durch das Bereitstellen einer Vorrichtung zur Mischung und Förderung von Dickstoffen nach Anspruch 1.
-
Die Vorrichtung ist zur Mischung und Förderung von Dickstoffen geeignet.
-
Die Vorrichtung weist einen Haupt-Netzspannungsanschluss auf. Der Haupt-Netzspannungsanschluss kann beispielsweise als ein elektrischer Drehstrom-Steckverbinder verkörpert sein. Der elektrische Drehstrom-Steckverbinder kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass er in eine korrespondierende Buchse eines Baustromverteilerkastens einsteckbar ist. Die Buchse des Baustromverteilerkastens kann einen herkömmlichen Drehstromanschluss mit einer bestimmten Anschlussleistung zur Verfügung stellen.
-
Die Vorrichtung weist weiter einen Haupt-Elektromotor auf, der elektrisch mit dem Haupt-Netzspannungsanschluss verbunden ist. Der Haupt-Elektromotor kann beispielsweise ein mit Drehstrom betreibbarer Elektromotor sein, beispielsweise ein Synchronmotor oder ein Asynchronmotor. Über den Haupt-Netzspannungsanschluss kann der Haupt-Elektromotor mit elektrischer Energie/Leistung versorgt sein. Die elektrische Energie/Leistung kann von dem Baustromverteilerkasten bereitgestellt sein. Die elektrische Energie/Leistung kann dazu dienen, den Haupt-Elektromotor anzutreiben.
-
Die Vorrichtung weist weiter eine Haupt-Hydraulikpumpe auf, wobei die Haupt-Hydraulikpumpe mittels des Haupt-Elektromotors angetrieben ist. Die Haupt-Hydraulikpumpe speist einen Mischer-Hydraulikkreislauf und einen Druckluft-Hydraulikkreislauf. Die Haupt-Hydraulikpumpe kann den Mischer-Hydraulikkreislauf unabhängig vom Druckluft-Hydraulikkreislauf speisen. Der Haupt-Elektromotor und die Haupt-Hydraulikpumpe können elektrische Energie/Leistung, die dem Haupt-Elektromotor über den Haupt-Netzspannungsanschluss bereitgestellt wird, in hydraulische Energie/Leistung umwandeln, die nach der Umwandlung in den Mischer-Hydraulikkreislauf und/oder in den Druckluft-Hydraulikkreislauf eingespeist wird.
-
Die Vorrichtung weist weiter einen hydraulischen Mischerantrieb auf, der aus dem Mischer-Hydraulikreislauf gespeist ist. Der hydraulische Mischerantrieb ist zum Mischen bzw. Herstellen des Dickstoffs vorgesehen. Dickstoff kann eine breiartige Mischung unterschiedlicher Stoffe sein. Bei Dickstoff handelt es sich insbesondere um Mörtel, Zement, Estrich oder Beton, jeweils in einem misch- und/oder förderfähigen Zustand.
-
Die Vorrichtung weist weiter einen hydraulischen Kompressorantrieb auf, der aus dem Druckluft-Hydraulikreislauf gespeist ist. Der hydraulische Kompressorantrieb ist zur Drucklufterzeugung vorgesehen. Die mit dem hydraulischen Kompressorantrieb erzeugte Druckluft kann beispielsweise zur Förderung des Dickstoffs genutzt werden. Die erzeugte Druckluft kann einen Druck von beispielsweise 0 bar bis 13 bar aufweisen.
-
Die Vorrichtung weist einen Zusatz-Netzspannungsanschluss auf. Der Zusatz-Netzspannungsanschluss kann beispielsweise als ein elektrischer Drehstrom-Steckverbinder verkörpert sein. Der elektrische Drehstrom-Steckverbinder kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass er in eine korrespondierende Buchse eines Baustromverteilerkastens einsteckbar ist. Die Buchse des Baustromverteilerkastens kann einen herkömmlichen Drehstromanschluss mit einer bestimmten Anschlussleistung zur Verfügung stellen.
-
Die Vorrichtung weist ein optionales Zusatz-Hydrauliksystem auf.
-
Das Zusatz-Hydrauliksystem weist einen Zusatz-Elektromotor auf. Der Zusatz-Elektromotor ist elektrisch mit dem Zusatz-Netzspannungsanschluss verbunden. Der Zusatz-Elektromotor ist unabhängig von dem Haupt-Elektromotor betreibbar. Der Zusatz-Elektromotor kann beispielsweise ein mit Drehstrom betreibbarer Elektromotor sein, beispielsweise ein Synchronmotor oder ein Asynchronmotor. Über den Zusatz-Netzspannungsanschluss kann der Zusatz-Elektromotor mit elektrischer Energie/Leistung versorgt sein. Die elektrische Energie/Leistung kann von dem Baustromverteilerkasten bereitgestellt sein. Die elektrische Energie/Leistung kann dazu dienen, den Zusatz-Elektromotor anzutreiben.
-
Falls der Baustromverteilerkasten eine ausreichende Anzahl von Buchsen aufweist, können der Drehstrom-Steckverbinder des Haupt-Netzspannungsanschlusses und der Drehstrom-Steckverbinder des Zusatz-Netzspannungsanschlusses gleichzeitig in jeweils korrespondierende Buchsen des Baustromverteilerkastens gesteckt werden, so dass sowohl der Haupt-Elektromotor als auch der Zusatz-Elektromotor mit elektrischer Energie/Leistung versorgt sind.
-
Das Zusatz-Hydrauliksystem weist weiter eine Zusatz-Hydraulikpumpe auf. Die Zusatz-Hydraulikpumpe ist von der Haupt-Hydraulikpumpe getrennt ausgebildet. Die Zusatz-Hydraulikpumpe ist mittels des Zusatz-Elektromotors angetrieben. Das Zusatz-Hydrauliksystem kann hydraulisch mit dem Druckluft-Hydraulikkreislauf verbunden sein, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von hydraulischen Bauelementen wie Ventilen usw.
-
Die Vorrichtung weist weiter eine Steuereinrichtung auf. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise ein Computer, Mikrokontroller oder eine mechanische Schaltung sein. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von einem Druckluftbedarf der Drucklufterzeugung das Zusatz-Hydrauliksystem derart anzusteuern, dass die Zusatz-Hydraulikpumpe den Druckluft-Hydraulikkreislauf zusätzlich zu und/oder gleichzeitig mit der Haupt-Hydraulikpumpe speist.
-
Die Steuereinrichtung kann dazu ausgebildet sein, den Druckluftbedarf basierend auf Sensorsignalen und/oder Betriebszuständen der Vorrichtung zu ermitteln. Der Druckluftbedarf kann beispielsweise durch das Verbrauchen von Druckluft, insbesondere beim Förderstart, oder durch Leckage entstehen. Der Druckluftbedarf kann beispielsweise von einen erforderlichen Volumenstrom und/oder einem erforderlichen Druck der Druckluft abhängen und aus mindestens einer dieser Größen ermittelt werden. Der Druckluftbedarf kann ein zukünftiger Druckluftbedarf oder ein aktueller Druckluftbedarf sein. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, den Druckluftbedarf als erhöht oder als nicht erhöht zu ermitteln.
-
Der Zusatz-Elektromotor in Verbindung mit der Zusatz-Hydraulikpumpe kann elektrische Energie/Leistung, die dem Zusatz-Elektromotor über den Zusatz-Netzspannungsanschluss bereitgestellt wird, in hydraulische Energie/Leistung umwandeln, die in den Druckluft-Hydraulikkreislauf eingespeist wird. Durch die hydraulische Energie/Leistung der Zusatz-Hydraulikpumpe im Druckluft-Hydraulikkreislauf kann beispielsweise dem erhöhten Druckluftbedarf Rechnung getragen werden.
-
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von dem Druckluftbedarf den Zusatz-Elektromotor zu aktivieren oder zu deaktivieren. Die Steuereinrichtung kann dazu ausgebildet sein, den Zusatz-Elektromotor zu aktivieren, falls ein erhöhter Druckluftbedarf ermittelt wird, und den Zusatz-Elektromotor zu deaktivieren, falls ein nicht erhöhter Druckluftbedarf ermittelt wird.
-
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Zusatz-Hydrauliksystem ein mittels der Steuereinrichtung angesteuertes Ventil auf. Das Ventil kann ein Hydraulikventil sein. Das Ventil kann zwischen der Zusatz-Hydraulikpumpe und dem Druckluft-Hydraulikreislauf angeordnet sein. Das Ventil ermöglicht in einer ersten Schaltstellung das zusätzliche Speisen des Druckluft-Hydraulikkreislaufs mittels der Zusatz-Hydraulikpumpe. Das Ventil entkoppelt in einer zweiten Schaltstellung die Zusatz-Hydraulikpumpe von dem Druckluft-Hydraulikkreislauf. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von dem Druckluftbedarf das Ventil derart anzusteuern, dass dieses abhängig von dem Druckluftbedarf seine erste Schaltstellung oder seine zweite Schaltstellung einnimmt. Wird von der Steuereinheit beispielsweise der Druckluftbedarf als erhöht festgestellt, steuert die Steuereinheit das Ventil derart an, dass das Ventil seine erste Schaltstellung einnimmt. Wird von der Steuereinheit beispielsweise der Druckluftbedarf als nicht erhöht festgestellt, steuert die Steuereinheit das Ventil derart an, dass das Ventil seine zweite Schaltstellung einnimmt.
-
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, den Haupt-Elektromotor während eines Dickstoff-Fördervorgangs dauerhaft zu aktivieren, so dass der Druckluft-Hydraulikkreislauf während des Dickstoff-Fördervorgangs dauerhaft von der Haupt-Hydraulikpumpe gespeist wird.
-
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Haupt-Hydraulikpumpe dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von einem Steuersignal ein Verhältnis zwischen einer in den Mischer-Hydraulikkreislauf eingespeisten Leistung und einer in den Druckluft-Hydraulikkreislauf eingespeisten Leistung zu verändern. Die Haupt-Hydraulikpumpe kann hierzu beispielsweise eine elektro-proportional gesteuerte Verstellpumpe sein oder eine solche Pumpe aufweisen.
-
Die Steuereinrichtung ist für diesen Fall dazu ausgebildet, das Steuersignal in Abhängigkeit von dem Druckluftbedarf zu erzeugen. Wenn beispielsweise keine Druckluft benötigt wird, kann die Steuereinrichtung das Steuersignal derart erzeugen, dass sämtliche mittels der Haupt-Hydraulikpumpe zur Verfügung gestellte Leistung in den Mischer-Hydraulikkreislauf gespeist wird. Wenn Druckluft benötigt wird, kann die Steuereinrichtung das Steuersignal derart erzeugen, dass ein vom Druckluftbedarf abhängiger Anteil der mittels der Haupt-Hydraulikpumpe erzeugten Leistung in den Druckluft-Hydraulikkreislauf gespeist wird.
-
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Haupt-Netzspannungsanschluss eine Anschlussleistung auf, die größer ist als eine Anschlussleistung des Zusatz-Netzspannungsanschlusses.
-
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Haupt-Netzspannungsanschluss auf 32 Ampere Strombelastung begrenzt und der Zusatz-Netzspannungsanschluss ist auf 16 Ampere Strombelastung begrenzt.
-
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung einen Druckluftspeicher auf. Der Druckluftspeicher speichert die von dem hydraulischen Kompressorantrieb erzeugte Druckluft. Der Druckluftspeicher kann beispielsweise eine Metallkammer sein. Des Weiteren weist die Vorrichtung einen mit der Steuereinrichtung gekoppelten Drucksensor auf. Der Drucksensor misst den Ist-Druck der Druckluft innerhalb des Druckluftspeichers. Des Weiteren ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, basierend auf dem Ist-Druck den Druckluftbedarf zu ermitteln.
-
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung einen den Dickstoff fördernden Betriebszustand auf und einen den Dickstoff nicht fördernden Betriebszustand auf.
-
Im Dickstoff fördernden Betriebszustand ermittelt die Steuereinrichtung den Druckluftbedarf als erhöht, sobald der Ist-Druck einen ersten Schwellenwert unterschreitet. Andernfalls wird der Druckluftbedarf als nicht erhöht bestimmt. Der erste Schwellenwert kann ein vorgegebener oder vorgebbarer Druck der im Druckluftspeicher gespeicherten Druckluft sein, beispielsweise 10 bar. Ermittelt die Steuereinrichtung den Druckluftbedarf als erhöht, steuert die Steuereinrichtung das Zusatz-Hydrauliksystem derart an, dass die Zusatz-Hydraulikpumpe den Druckluft-Hydraulikkreislauf zusätzlich zu der Haupt-Hydraulikpumpe speist. Ermittelt die Steuereinrichtung den Druckluftbedarf als nicht erhöht, steuert die Steuereinrichtung das Zusatz-Hydrauliksystem derart an, dass die Zusatz-Hydraulikpumpe den Druckluft-Hydraulikkreislauf nicht speist.
-
Im Dickstoff nicht fördernden Betriebszustand ermittelt die Steuereinrichtung den Druckluftbedarf als erhöht, sobald der Ist-Druck einen zweiten Schwellenwert überschreitet. Der zweite Schwellenwert kann ein vorgegebener oder vorgebbarer Druck der im Druckluftspeicher gespeicherten Druckluft sein, beispielsweise 3 bar.
-
Die Erfindung wird nachfolgend detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Hierbei zeigen:
- 1 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Mischung und Förderung von Dickstoffen, und
- 2 eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Mischung und Förderung von Dickstoffen.
-
1 zeigt eine Vorrichtung 1000 zur Mischung und Förderung von Dickstoffen, hier Estrich.
-
Die Vorrichtung 1000 weist einen Haupt-Elektromotor 20 auf, der elektrisch mit einem Haupt-Netzspannungsanschluss 10 verbunden ist. Der Haupt-Netzspannungsanschluss 10 ist auf eine maximale Strombelastung von 32 Ampere ausgelegt. Der Haupt-Netzspannungsanschluss 10 weist einen elektrischen Drehstrom-Steckverbinder 160 auf, der mit einer korrespondierenden Buchse 170 eines Baustromverteilers 180 mit geeigneter Anschlussleistung verbunden ist.
-
Die Vorrichtung 1000 weist eine Haupt-Hydraulikpumpe 30 auf, die mittels des Haupt-Elektromotors 20 angetrieben wird. Die Haupt-Hydraulikpumpe 30 speist einen Mischer-Hydraulikkreislauf 40 und einen Druckluft-Hydraulikkreislauf 50.
-
Die Haupt-Hydraulikpumpe 30 ist eine elektro-proportional gesteuerte Verstellpumpe. Die Haupt-Hydraulikpumpe 30 ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von einem Steuersignal S ein Verhältnis zwischen einer in den Mischer-Hydraulikkreislauf 40 eingespeisten Leistung und einer in den Druckluft-Hydraulikkreislauf 50 eingespeisten Leistung einzustellen.
-
Am Mischer-Hydraulikkreislauf 40 ist ein hydraulischer Mischerantrieb 60 angeschlossen, der gespeist aus dem Mischer-Hydraulikkreislauf 40 den Estrich durchmischt.
-
Am Druckluft-Hydraulikkreislauf 50 ist ein hydraulischer Kompressorantrieb 70 angeschlossen, der gespeist aus dem Druckluft-Hydraulikkreislauf 50 Druckluft erzeugt, indem er aus der Umgebung Luft ansaugt und diese komprimiert. Die derart erzeugte Druckluft wird in einen Druckluftspeicher 140 gespeichert.
-
Die Vorrichtung 1000 weist weiter eine Steuereinrichtung 120 auf, die unter anderem das Steuersignal S zum Steuern der Haupt-Hydraulikpumpe 30 erzeugt.
-
Innerhalb des Druckluftspeichers 140 ist ein Drucksensor 150 angeordnet, der den Ist-Druck im Druckluftspeicher 140 misst. Der Drucksensor 150 ist funktional mit der Steuereinrichtung 120 gekoppelt, so dass die Steuereinrichtung 120 Kenntnis über den Druck im Druckluftspeicher 140 hat.
-
Die Vorrichtung 1000 weist weiter ein Zusatz-Hydrauliksystem 90 auf, das einen Zusatz-Elektromotor 100 und eine Zusatz-Hydraulikpumpe 110 aufweist.
-
Die Vorrichtung 1000 weist weiter einen Zusatz-Netzspannungsanschluss 80 auf. Der Zusatz-Netzspannungsanschluss 80 ist auf eine maximale Strombelastung von 16 Ampere ausgelegt. Der Zusatz-Netzspannungsanschluss 80 weist einen elektrischen Drehstrom-Steckverbinder 161 auf, der mit einer korrespondierenden Buchse 171 des Baustromverteilers 180 verbunden ist.
-
Der Baustromverteiler ist derart ausgelegt, dass der Haupt-Netzspannungsanschluss 10 mit maximal 32 Ampere und der Zusatz-Netzspannungsanschluss 80 gleichzeitig mit maximal 16 Ampere versorgt werden kann.
-
Der Zusatz-Elektromotor 100 wird über den Zusatz-Netzspannungsanschluss 80 mit elektrischer Energie/Leistung versorgt.
-
Der Zusatz-Elektromotor 100 wird von der Steuereinrichtung 120 bei erhöhtem Druckluftbedarf zugeschaltet.
-
Der Zusatz-Elektromotor 100 treibt die Zusatz-Hydraulikpumpe 110 an. Die Zusatz-Hydraulikpumpe 110 speist bei zugeschaltetem Zusatz-Elektromotor 100 zusätzlich zur Haupt-Hydraulikpumpe 30 den Druckluft-Hydraulikkreislauf 50.
-
In einem den Dickstoff/Estrich fördernden Betriebszustand wird Druckluft aus dem Druckluftspeicher 140 entnommen, um den Dickstoff zu fördern. Durch die Entnahme von Druckluft aus dem Druckluftspeicher 140 sinkt der Ist-Druck des Druckluftspeichers 140 ab.
-
Die Steuereinrichtung 120 vergleicht ständig den gemessenen Ist-Druck mit einem ersten Schwellenwert, beispielsweise 10 bar. Sobald der Ist-Druck unter den ersten Schwellenwert absinkt, stellt die Steuereinrichtung 120 einen erhöhten Druckluftbedarf fest. Dann schaltet die Steuereinrichtung 120 den Zusatz-Elektromotor 100 ein, damit auch dieser den Druckluft-Hydraulikkreislauf 50 speist.
-
In einem den Dickstoff nicht fördernden Betriebszustand wird keine Druckluft aus dem Druckluftspeicher 140 entnommen. Während eines Ladens des Druckluftspeichers 140 speist die Haupt-Hydraulikpumpe 30 den Druckluft-Hydraulikreislauf 50 und der Ist-Druck in dem Druckluftspeicher 140 nimmt zu. Sobald der Ist-Druck im Druckluftspeicher 140 einen zweiten Schwellenwert, beispielsweise 3 bar, übersteigt, stellt die Steuereinrichtung 120 einen erhöhten Druckluftbedarf fest. Dann schaltet die Steuereinrichtung 120 den Zusatz-Elektromotor 100 ein, um das Aufladen des Druckluftspeichers 140 zu beschleunigen. Sobald der Druckluftspeicher 140 aufgeladen ist, wird der Aufladevorgang beendet, indem beispielsweise die Speisung des Druckluft-Hydraulikreislaufes 50 unterbrochen wird oder sich ein oben beschriebener Dickstoff/Estrich fördernder Betriebszustand anschließt.
-
Eine erfindungsgemäße Variante der Vorrichtung 1000' ist in 2 gezeigt, wobei für identische oder funktionell gleichwertige Elemente identische Bezugszeichen verwendet werden und insoweit auf die obigen Ausführen verwiesen sei.
-
Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform weist das Zusatz-Hydrauliksystem 90 weiter ein mittels der Steuereinrichtung 120 angesteuertes Ventil 130 auf, das ansteuerungsabhängig eine erste oder eine zweite Schaltstellung einnimmt. In seiner ersten Schaltstellung ermöglicht das Ventil 130 das zusätzliche Speisen des Druckluft-Hydraulikkreislaufs 50 mittels der Zusatz-Hydraulikpumpe 110. In seiner zweiten Schaltstellung verhindert das Ventil 130 das zusätzliche Speisen des Druckluft-Hydraulikkreislaufs 50 mittels der Zusatz-Hydraulikpumpe 110.
-
Sobald die Steuereinrichtung 120 einen erhöhten Druckluftbedarf ermittelt, steuert die Steuereinrichtung 120 das Ventil 130 derart an, dass das Ventil 130 seine erste Schaltstellung einnimmt. Andernfalls steuert die Steuereinrichtung 120 das Ventil 130 derart an, dass das Ventil 130 seine zweite Schaltstellung einnimmt.
-
In dieser Ausführungsform kann der Zusatz-Elektromotor 100 dauerhaft aktiv sein. In der zweiten Schaltstellung des Ventils 130 läuft der Zusatz-Elektromotor 100 im Leerlauf. Nur in der zweiten Schaltstellung des Ventils 130 erfolgt ein Leistungseintrag in den Druckluft-Hydraulikkreislauf 50.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1000, 1000' zur Mischung und Förderung von Dickstoffen ermöglicht eine optimale Nutzung der mittels des Baustromverteilers 180 zur Verfügung gestellten elektrischen Anschlussleistung, da beide Buchsen 170 und 171 des Baustromverteilers 180 gleichzeitig zur Versorgung der Vorrichtung 1000, 1000' mit elektrischer Energie/Leistung verwendet werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 202011103753 U1 [0002]
