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Dickstoffpumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine Dickstoffpumpe
mit Antriebsmotor für die Förderung von Mörtel durch flexible Leitungen zu verschieden
hoch liegenden, durch Ventile abzusperrende Entnahmestellen.
Es
ist bekannt, derartige Pumpen mit Membranen zu versehen und diese Membranen hydraulisch
zu bewegen, damit beim Arbeitsvorgang der Druck auf beiden Seiten der Membran der
gleiche ist und ein Platzen derselben hierdurch vermieden wird. Es ist auch bekannt,
eine derartige Membran wellenförmig auszubilden. Der Nachteil dieser Anordnung besteht
aber darin, daß zusätzlich immer noch eine Fernsteuerung erforderlicn ist, d. h.
der im dritten oder vierten Stockwerk z. B. mit der Anlage Verputzende muß die Möglichkeit
haben, den Druck so zu regulieren, daß ein genügender Arbeitsdruck vorhanden ist,
gleichgültig, ob nun an anderen Arbeitsstellen in darunter- oder darüberliegenden
Stockwerken ebenfalls die Auslaßventile geöffnet od- - betätigt werden. Eine derartige
elektrische Fernsteuerung, die aus Unfallsgründen mit Kleinspannung ausgeführt sein
muß, ist teuer, umständlich und auch bei rauhem Baubetrieb störanfällig. Würde man
die Pumpe immer auf einen maximalen Förderdruck einstellen, dann wären derartige
Membranen den Belastungennieht gewachsen, die sich aus dem ständigen Öffnen und
Schließen von Auslaßventilen an den verschiedensten Stellen der Anlage ergeben.
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Es sind auch schon Pumpen bekannt geworden, in deren Arbeitsraum eine
flexible Schlauchleitung zusammengedrückt wird und dadurch die Förderung erfolgt.
Bei
dieser Pumpe muß jedoch vorausgesetzt werden, daß sich die Viskosität des Fördermediums
nicht ändert, was jedoch bei der Förderung von Mörtel nicht gewährleistet werden
kann, da z. B. während Betriebspausen Mörtel weitgehend erhärten. Es sind drei Räume
in der Pumpe vorhanden, nämlich ein Raum, welcher lie flexible Schlauchleitung umgibt,
weiterhin ein Raum, welcher zwischen einer Membran und dem Kolben vorhanden ist,
und ferner ein Raum, der sich über dem Kolben befindet und gewissermaßen als Ölreservoir
dient. Die Membran trennt also nicht den Arbeitsraum vom Förderraum. Das wird bei
dieser Anordnung durch die flexible Schlauchwandung durchgeführt. Der Ausweichkolben
ist demzufolge auch nicht im Arbeitsraum angeordnet, sondern in einem Raum, der
noch durch eine weitere Membran vom Arbeitsraum getrennt ist. Eine derartige Anordnung
viel zu kostspielig und kompliziert für den rauhen Betrieb auf der Baustelle, auch
nicht betriebssicher genug, insbesondere wäre es nicht möglich, hierdurch Mörtel
zu fördern.
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Ferner ist auch eine Kompressarpumpe bekannt geworden, mittels welcher
Flüssigkeiten oder Gase in einen Behälter gepumpt werden können. Die Pumpe eignet
sich auch zum Fördern von Flüssigkeiten gegen sehr hohen Rückstau. Die Verwendung
dieser Pumpe für die Mörtelförderung ist weder vorgesehen noch möglich, was insbesondere
aus
der Verwendung von Kapillarröhen hervorgeht. Eine Membran ist an ihrer Oberseite
noch durch eine Dichtung abgedeckt. Eine noch vorhandene Querplatte und weitere
Abdeckungen mit einem Ventil machen diese Pumpe für die Mörtelförderung ungeeignet.
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Es sind auch bereits Druckregler und Fördermengenregulierungen an
Dickstoffpumpen bekannt geworden, doch eignen sich diese bekannten Ausführungen
in keiner Weise zur Förderung von Mörtel, da derartige Einrichtungen zu r sofortigen
Verstopfung der Anlage führen würden. Insbesondere durch die Anordnung von Ausweichbehältern
wird die Mörtelförderung erschwert, da diese Ausweichbehälter durch stetiges Ansetzen
des Mörtels immer kleiner werden. Aufgabe der Erfindung ist es daher, die genannten
Nachteile zu vermeiden und eine Dickstoffpumpe so auszubilden, daß eine größte
| dass |
| Betriebssicherheit gewährleistet ist, d. h. auch bei der Einstel- |
lung der Pumpe auf große Fördermengen und Förderhöhen, d. h. einen großen Druck
bei raschen Druckschwankungen, wie sie durch Öffnen und Schließen der Auslaßventile
entstehen, trotzdem bei diesen Beanspruchungen die Pumpe in Takt bleibt.
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Erfindungsgemäß wird daher das Zusammenwirken folgender Teile vorgeschlagen:
a)
eine gewölbte Membran trennt den Vorderraum, in dem sich der Mörtel befindet, von
dem mit Flüssigkeit gefüllten Arbeitsraum, indem sich der in seinem Hub einstellbare
Arbeitskolben bewegt; b) im Arbeitsraum ist ein in seiner Gegenkraft einstellbarer
Ausweichkolben vorhanden; c) der Ausweichkolben betätigt den Förderdruck ändernde
Mittel, wie Antriebsleistung, Entlastungsventile usw..
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Bei dieser Ausführung werden an sich bekannte Überlastsicherungen
bei einer wellenförmigen Membran, die hydraulisch bewegt wird, angewandt, um zu
erreichen, daß auch bei Einstellung eines größeren Förderdruckes bzw. Arbeitshubes
trotzdem die Sicherheit der Anlage gewährleistet ist, da selbsttätig ein zusätzlicher
Druckausgleich noch stattfindet, wobei gegebenenfalls die Bewegung dieses als Überlastsicherung
arbeitei:jen, z. B. verschiebbaren Kolbens noch für Steuerzwecke verwendet wird,
um entsprechend die Antriebsleistung herauf- oder herunterzusetzen. Eine Fernbedienung
wird dabei aber auf jeden Fall vermieden.
| Die größte Membran gestattet ein `im Verhältnis großen Arbeitshub |
der Membran, was bei der Beschaffenheit des Fördergutes wichtig ist. Die Trennung
von Förderraum und Arbeitsraum durch eine Membran gewährleistet eine ausreichende
Betriebssicherheit. Der in seinem Hub einstellbare Arbeitskolben gestattet eine
noch grössere Variation hinsichtlich des Arbeitshubes der Membran und der damit
zu fördernden Mörtelmenge, um eine Anpassung zu haben, ob man nun gleichzeitig in
drei oder in einem Stockwerk verputzen will. Der im Arbeitsraum angeordnete, in
seiner Gegenkraft einstellbare Ausweichkolben dient einerseits als Überlastsicherung
und andererseits als Steuerglied.
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Der Ausweichkolben als Steuerglied gestattet, die Antriebsleistung
bzw. die Hubzahl des Arbeitskolbens pro Zeiteinheit einzustellen. Diese Einstellung
ist wichtig, je nachdem, ob nun in mehreren Stockwerken gleichzeitig verputzt wird
oder nacheinander verputzt wirr'. Durch die Anordnung des Ausweichkolbens wird sich
diese im Takt der Überlastungsstöße bewegen und dadurch die Überlastung ausgleichen
bzw., wenn gegebenenfalls durch eine Hebelübersetzung ein Potentiometer von der
Bewegung des Kolbens betätigt wird, kann eine entsprechende Antriebsregelung oder
Ventilregelung stattfinden, damit die erwünschten optimalen Arbeitseigenschaften
der Pumpe gewahrt bleiben.
Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen,
daß die Pleuelstange des Arbeitskolbens in an sich bekannter Weise als Überlastsicherung
durch in die Kraftübertragung geschaltete Federn ausgebildet ist.
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Die im Gegendruck einstellbare Wand ist hier die Fläche des Arbeits-'-olbens,
der also automatisch seinen Hub verringert, daß die Überlastsicherung in Funktion
tritt, wenn die Membran zu stark beansprucht würde, bzw. eine Herabsetzung der Fördermenge
stattfinden soll, was ebenfalls durch einen Druckanstieg angezeigt wird, der sich
ergibt, wenn die einzelnen Auslaßventile geschlossen wer-
| den. In diesem Falle wird der Koebenhub sich automatisch verrin- |
gern, dadurch auch die Fördermenge und entsprechend die Belastung der Membrane und
Ventile. Es ist dadurch eine viel größere Lebensdauer der sonst schnell verschleißenden
Teile gewährleistet. Zweckmäßig ist ferner vorgesehen, daß der federbelastete Kolben
mechanisch oder elektrisch den Förderdruck ändernde Mittel, wie Antriebsleistung,
Entlastungsventile usw. z. B. über Hebelgestänge betätigt.
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Diese zusätzliche Verstellmöglichkeit gestattet es, daß man die nach
der Anzahl der Stockwerke oder zu erwartenden Förderleistung
von
vornherein einen mehr oder weniger großen Arbeitshub des Arbeitskolbens einstellt,
der dann zusätzlich aber von dem Druck bzw. Überdruck abhängigen Mitteln überwacht
wird.
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Man hat hier also weitgehendst Eingriffsmöglichkeiten im Förderdruck
und Fördermenge bei der Pumpe.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt;
dabei gehen aus der Zeichnung und der Beschreibung hierfür weitere Erfindungsmerkmale
hervor.
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Figur 1 zeigt eine Dickstoffpumpe mit Überdruckausgleich durch einen
federbelasteten Kolben; Figur 2 zeigt eine Dickstoffpumpe mit Überdruckausgleich
durch eine nachgiebige Pleuelstange; Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung
einer beispielsweisen Pumpenanordnung.
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In der Figur 1 ist eine Antriebswelle 1 vorhanden, die über eine an
sich bekannte Kurbelschleife 2 die drehende Bewegung der Antriebswelle 1 in eine
hin- und hergehende Bewegung der Pleuelstange 3 umwandelt. Die Pleuelstange 3 betätigt
einen Kolben 4, der seinerseits
über eine Flüssigkeit 5 in an
sich bekannter Weise eine gewellte Membran 6 bewegt, so daß im Raum 7 befindliches
Fördergut, wie Verputzmassen u. ä., durch die Ventile 8, 9 in Pfeilrichtung 10 zu
den Arbeitsstellen gefördert wird und in Pfeilrichtung 11 vom Vorratsbehälter angesaugt
wird. Bei dieser an sich bekannten Anordnung ist jetzt zusätzlich eine im Gegendruck
einstellbare Wand angeordnet, die im Ausführungsbeispiel als federbelasteter Kolben
12 ausgebildet ist. Ein beim Drehpunkt 13 gelagerter, einarmiger Hebel 14 übersetzt
die Bewegung des Kolbens 12 an seinem Ende 15, an dem die belastende Feder 16 angebracht
ist. Im Ausführungsbeispiel ist symbolisch dargestellt, daß ein Schleifer 17 über
einen Vorwiderstand 18 den Antriebsmotor 19 der Antriebswelle 1 beeinflußt.
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Bei einem auftretenden Überdruck wird dann im Takt des Arbeitskolbens
4 der federbelastete Kolben 12 in Pfeilrichtung 20 auf-und abbewegt und entsprechenc.
wird durch die Stromänderung die Leistung des Antriebsmotors 19 geregelt, so daß
niemals ein so grosser Druck erreicht werden könnte, daß die Membran 6 in Gefahr
kommt bzw. die Antriebsleistung herabgeregelt werden kann, wenn durch den auftretenden
Überdruck, der durch Schließen der Auslaßventile entsteht, nur noch eine sehr geringe
Förderleistung notwendig wäre.
In der Figur 2 bezeichnen die gleichen
Zahlen die gleichen Teile. Die zusätzliche Nachgiebigkeit in dem Raum, der die Flüssigkeit
5 umgibt, wird hier durch den Kolben 4 erreicht, dessen Pleuelstange 3 durch eine
Übertragungshü:se 21 ergänzt wird, in der sich eine einstellbare Feder 22 befindet.
Schematisch ist dargestellt, daß durch eine Gegenlage 23, die in einem Schlitz verschoben
werden kann, deren Lage durch S,.;ft.j 24 gesichert ist, die Gegenkraft der Feder
22 eingestellt werden kann. Die Wirkungsweise ist dann dieselbe wie bei dem in der
Figur 1 beschriebenen, federbelasteten Kolben 12. In der Figur 2 sind noch Bohrungen
25 gezeichnet, die auf der Kurbelschleife 2 angeordnet sind zur Einstellung des
Ab-Standes des Lagers 26 der F euelstange 3 von der Antriebswelle 1 und damit eine
Einstellung des Förderhubes gestatten. Durch entsprechend ausgebildete Federn 22
wäre man allerdings auch in der Lage, eine Einstellung dieses Förderhubes in großen
Grenzen schon durch diese Federn zu erreichen.
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In der Figur 3 sind mit 1 bis 9 in dem Viereck die mechanischen Teile
der Kolbenpumpe gezeigt. Die Bezugszahlen 12 bis 16 beziehen sich auf den Ausweichkolben.
Die Bezugszahl 19 bezieht sich auf den Antriebsmotor der Kclbenpumpe und die Bezugszahl
27 auf den Vorratsbehälter, aus dem in Pfeilrichtung 11 auf der Kolbenpumpe
1
bis 9 die Dickstoffe angesaugt werden, um in Pfeilrichtung 10 in die Steigleitung
28 mit den Abzweigen 29, 30, 31, 32 gefördert zu werden. Die Abzweige besitzen Absperr-
bzw. Regulierventile 33, 34, 35, 36.
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Mit dieser Anordnung ist es möglich, daß eine Kolbenpumpe gleichzeitig
z. B. vier Verteilervorrichtungen bedient und sowohl sämtliche Verteilervorrichtungen
gleichzeitig abgeschaltet werden können als auch gleichzeitig in Betrieb sind, wobei
die Verteilervorrichtungen auf unterschiedlichen Höhen angebracht sind, z. B. im
Ausführungsbeispiel auf vier verschiedenen Stockwerken. Eine teuerere Reguliervorrichtung
an der Kolbenpumpe bzw. am Antriebs -
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| Motor ist daher nicht mehr erforderlich, sondern,nur gewisser- |
maßen eine besonders ausgebildete Überlastsicherung vorhanden.
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Im übrigen ist auf allen Stockwerken dann der erforderliche Arbeitsdruck
für die Mörtelmasse vorhanden.
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Als Anwendungsgebiet der Erfindung sind alle Möglichkeiten zu bezeichnen,
bei denen man Dickstoffpumpen verwenden will unter Verzicht auf Fernsteuerungen
und Gewährleistung der langen Lebensdauer der in der Dickstoffpumpe verwendeten
Membranen.