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Antriebsvorrichtung für eine Pumpe zum Fördern von Mörtel und ähnlichen
Dickstoffen Es sind verschiedene Typen von Pumpen zum Fördern von Mörtel und ähnlichen
Dickstoffen bekannt, sowohl solche mit Flach- oder Zylindermembranen als auch solche
mit Kolben oder Plunger. Um einen stoßweisen Ausfluß des Stoffes, also eine periodische
Unterbrechung, die insbesondere den Verlauf von Verputzarbeiten nachteilig beeinflussen
würde, zu verhüten, werden an der Druckseite der Förderpumpen Luftkessel verschiedenartiger
Konstruktion angebracht. Die Luftkessel verschlechtern jedoch die hydraulischen
Eigenschaften der Förderpumpen dadurch, daß sie die Richtung des Mörtelausflusses
sowie den Leitungsquerschnitt unerwartet ändern. Bei denjenigen Maschinen, bei denen
der zu förderndeMörtel mit dem Luftkissen in direkteBerührung kommt, wird die den
Mörtel durchströmende Luft absorbiert, der Stoffzufluß wird fortwährend unterbrochen,
und die Förderpumpe arbeitet stoßweise, wodurch die ganze Fördervorrichtung rasch
abgenutzt wird. Bei den Luftkesseln mit einem vom geförderten Mörtel durch eine
elastische Membran abgetrennten Luftkissen tritt eine Verschlechterung der Strömungsverhältnisse
dadurch ein, daß das Luftkissen gegen den Förderhub der Pumpe wirkt. Die für solche
Förderpumpen benötigten Luftkessel sind darüber hinaus schwer und geben oft Anlaß
zu Störungen.
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Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für eine diese Mängel
vermeidende Pumpe zum Fördern von Mörtel oder ähnlichen Dickstoffen, die aus zwei
Membranpumpen besteht, die durch ein mit einem Ventil verschließbares Rohr verbunden
sind und deren Membranen von einer doppeltwirkenden Kolbenpumpe mittels einer Übertragungsflüssigkeit
hydraulisch betätigt werden.
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Diese bekannte Pumpe erreicht eine gleichmäßige Förderung des zu fördernden
Gutes dadurch, daß sie den für das Betreiben der Membranpumpen erforderlichen Druck
in zwei verschiedenen, einseitig wirkenden Kolbenpumpen erzeugt, von denen die eine
in harmonischer Bewegung angetrieben wird, während die andere in nicht harmonischer
Bewegung durch eine besondere Steuerkurve angetrieben wird. Diese Steuerkurve weist
eine ungleichmäßige Form auf, so daß diese Pumpe wegen der besonderen Steuerung
der beiden Kolbenpumpen kompliziert aufgebaut und störanfällig ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung
für eine Pumpe der letztgenannten Art zu schaffen, die ohne Verwendung von Steuerkurven
in besonders einfacher und zuverlässiger Weise das kontinuierliche und gleichmäßige
Fördern von Dickstoffen ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß die vordere Stirnfläche des Kolbens der, wie bekannt, als doppeltwirkende Pumpe
ausgebildeten Kolbenpumpe wesentlich größer ist als die hintere Stirnfläche, am
besten zu dieser im Verhältnis 2:1 steht und daß die größere Stirnfläche des Kolbens
die übertragungsflüssigkeit für die mit der Saugleitung in Verbindung stehende erste
Membranpumpe die kleinere Stirnfläche des Kolbens die übertragungsflüssigkeit für
die mit der Druckleitung in Verbindung stehende zweite Membranpumpe beaufschlagt.
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In der Zeichnung ist die Pumpe gemäß der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Eine zylindrische Membran 1, die aus einem gegen Abschliff widerstandsfähigen,
elastischen Material, z. B. Gummi, gefertigt ist, ist in einem Gehäusemantel 2 konzentrisch
derart angeordnet, daß zwischen den beiden Teilen ein ringförmiger, allseits abgeschlossener
Raum A entsteht. Die Membran 1 bildet einen, am einen Ende durch ein Saugventil
4 und am anderen Ende durch ein Druckventil 5 abgegrenzten Schöpfraum 3. Eine weitere
gleichartige Membran 6 ist gleichachsig hinter der Membran 1 in gleicher Weise wie
diese in einem Gehäusemantel ? angeordnet, und zwar unter Bilden eines Ringraumes
B
zwischen sich und dem Gehäuse. Der von der Membran 6 umschlossene Schöpfraum 8 steht
am einen Ende mit dem von der anderen Membran 1 umschlossenen Raum 3 über das Druckventil
5 in Verbindung, an das andere Ende ist eine Druckleitung 9 angeschlossen.
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Der durch die Membran 1 und den Mantel 2 abgegrenzte
Raum A ist durch eine Leitung 10 mit der einen Seite einer doppeltwirkenden Kolbenpumpe
verbunden. Der Raum zwischen dem Kolben 11 und der Membran 1 ist mit einer
Flüssigkeit eingefüllt. Ein Fülltrichter 12 für die Flüssigkeit ist mit einem Verschluß
versehen, der Gewähr bietet, daß der Treibflüssigkeitsraum A der Membran 1 gehörig
entlüftet wird. Der durch die Membran 6 und den Mantel 7 abgegrenzte Raum
Bist durch eine Leitung 13
mit der anderen Seite der Hilfspumpe verbunden,
deren Volumen wegen der hier vorhandenen Kolbenstange wesentlich kleiner ist. Auch
dieser Raum ist mit der Flüssigkeit gefüllt. Der Fülltrichter 14 für die Flüssigkeit
ist ebenfalls so angeordnet und mit einem Verschluß versehen, daß der ganze Raum
entlüftet werden kann.
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Die Hilfspumpe besteht aus dem Arbeitszylinder 15, in dem der durch
die Kolbenstange 16 getragene Kolben 11 sich bewegt. Der Durchmesser der Kolbenstange
16 ist so bemessen, daß die Pumpe Differentialarbeit leistet. Das beste Verhältnis
der freien und der Differentialpumpenseite ist 2 : 1. Die Kolbenstange 16 wird mit
einer Stopfbüchse 17 abgedichtet und durch eine Pleuelstange 18 und eine
Kurbel 19
über Getriebe z. B. von einem Elektromotor 20 angetrieben.
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Die erfindungsgemäße Pumpe wird mit dem zu fördernden Stoff aus einem
Vorratsbehälter 21 über das Saugventil 4 beschickt. Dieser ist mit der gesamten
Einrichtung lösbar verbunden, so daß er leicht demontiert und nach Bedarf durch
einen Schlauch ersetzt werden kann. Die Pumpe kann somit Mörtel u. dgl. durch eine
Fernleitung ansaugen.
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Bei der Bewegung des Kolbens 11 der Hilfspumpe in Richtung des Pfeiles
25 wird die die Membran 1 umgebende Flüssigkeit aus dem Raum A abgesaugt, was die
Auswölbung der Membran 1 in der Richtung zum Mantel 2 hin, eine Druckminderung im
Schöpfraum 3 und das Eindringen des Förderstoffes durch das Ventil 4 in den
Raum 3 zur Folge hat. Bewegt sich der Kolben 11, nachdem der Raum 3 gefüllt
wurde, in Richtung des Pfeiles 26, so drückt er die Flüssigkeit in den Ringraum
A und die Membran 1
in der Richtung zur Längsachse der Membran 1 zusammen.
Der dadurch im Raum 3 hervorgerufene Druck schließt das Ventil 4 ab, der
Förderstoff hebt das Ventil 5 an und dringt in den durch die Membran 6 begrenzten
Raum 8 ein. Wenn sich nach teilweiser Füllung des Raums 8 der Kolben wieder
in der Richtung des Pfeiles 25 bewegt, wird erneut Mörtel in den Raum
3 angesaugt, indem das Ventil 4 geöffnet und das Ventil 5 geschlossen
wird. Bei der Bewegung des Kolbens 11 in Pfeilrichtung 25 wird die Membran 6 gleichzeitig
durch die Flüssigkeit in Richtung zur Achse zusammengedrückt, und der Förderstoff
aus dem Raum 8 wird herausgepreßt. Beim Kolbenflächenverhältnis 2 ; 1 und
gleicher Kolbenbahn wird in den Raum 3 das ganze Volumen, z. B. 11, angesaugt, während
der Raum 8 nur eine Hälfte davon, z. B. 1/E 1, erhält. Bei dem nächsten Hub in der
Pfeilrichtung 26 wird bei der eingetretenen Zusammendrückung im Raum 3 das Ventil
4 geschlossen, und das ganze Volumen des Förderstoffes, z. B. 11, dringt
durch das geöffnete Ventil 5 in den Raum 8 ein. Gleichzeitig wölbt sich die Membran
6 jedoeb nur im Verhältnis der Differenz der Kolbenflächen aus, so daß nur die eine
Hälfte des Stoffes die Druckleitung 9 betritt, während die andere Hälfte im Raum
8 bleibt, um bei dem nächsten Hub herausgedrückt zu werden. Obwohl die Membran 6
nur bei jedem zweiten Arbeitshub der Hilfspumpe 15 zur Verengung ihres Innenraumes
8 zusammengedrückt wird, erfolgt bei jedem Hub der Pumpe 15 ein Ausstoßen
von Gut durch das Rohr 9, da, wie geschildert, durch die Differenzwirkung der Hilfspumpe
15 auch während des Zusammendrückens der ersten Membran 1 und des dadurch
erfolgenden überführens von Gut aus dem Raum 1 in den Raum 8 ein Herausdrücken
von Gut aus dem Innenraum 8 der zweiten Membran 6 stattfindet.
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Diese Anordnung gewährleistet einen kontinuierlichen Stoffausfluß
für alle üblichen Bauarbeiten. Sofern die durch die Kurbelbewegung bedingten Druckschwankungen
in der übertragungsflüssigkeit sich nachteilig bemerkbar machen sollten, z. B. bei
Stuck-und Fassadearbeiten, kann zur Behebung ein kleiner und billiger Luftkessel
23 als Ausgleich in die Leitung 13 der Differentialseite eingeschaltet
werden. Der Druck in dem Luftkessel wird durch ein Ventil 24 vorverdichtet.
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Der Zapfen 22 der Kurbel 19 ist verstellbar, so daß
der Halbmesser der Kurbel 19 und der Hub der Hilfspumpe 15 somit auch die
Pumpenlieferung wunschgemäß geändert werden kann.