DE2734311C2 - Rotor für eine Betonspritzmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rotor der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art

Ein Rotor dieser Art ist aus der DE-AS 24 30 816 bekannt Er ist für einen Materialzuspeiser bestimmt und weist mindestens teilweise mit gummielastischem Material ausgekleidete Kammern auf. Das gummielastische Material kann in Form eines Schlauches in jede Kammer eingesetzt sein oder die Wände der-Kammern können mit dem gummielastischen Material ausgespritzt sein.

Durch eine solche Auskleidung sollen die Kammerwände infolge der Druckbeaufschlagung während des Ausblasens nachgeben, um zu verhindern, daß daran Reste des zu fördernden Schüttgutes, wie beispielsweise Mörtel- oder Betonmischungeii, haften bleiben und dadurch das nutzbare Volumen der Kammern verkleinern. Dieser vorwiegend bei feuchtem und sandhaltigem Schüttgut auftretende Nachteil läßt sich jedoch bei dem bekannten Rotor nicht ausreichend vermeiden, da die Nachgiebigkeit der Auskleidung innerhalb der im metallischen Rotorkörper angeordneten Kammerwände nicht genügt, auch wenn das gummielastische Material in einem Abstand von den Wandungen der Kammern angeordnet ist

Als weiteren Nachteil des bekannten Rotors hat sich in der Praxis die leichte VerletzbarLeit der gummielastischen Auskleidungen herausgestellt. So ist es beispielsweise möglich, daß Auskleidungen vom Schüttgut beschädigt und mitgerissen werden, insbesondere wenn das Schüttgut scharfkantige Bestandteile enthält

Ferner ist aus der DE-OS 22 06 539 eine Schüttgut-Fördereinrichtung bekannt, die einen in ein festes Rohr in einem radialen Abstand eingesetzten gummielastischen Schlauch aufweist Auch dieser Schlauch soll wie bei den vorstehend erwähnten Rotorkammern das Ansetzen von Schüttgut durch seine während des Betriebes auftretenden eigenen Bewegungen verhindern. Aufgabe und Lösung sind bei einem solchen Schlauch mit denen der vorstehend erwähnten Rotorkammern vergleichbar.

In der DE-OS 19 12 858 ist ein Zellenrad einer Zellenradschleuse beschrieben, in dessen radial offenen Kammern jeweils ein mit einem Gewicht belasteter Beutel aus einem gummielastischen Material eingehängt ist. Das sich um eine horizontale Achse drehende Zellenrad bewirkt umdrehungsabhängiges Ein- und Ausschwenken der gewichtsbelasteten Beutel, um zu verhindern, daß gefördertes Gut an den Beuteln anhaftet. Anstatt die Beutel mit Gewichten zu belasten, ist es auch bekannt, sie durch pneumatische oder hydraulische Anordnungen entsprechend zu bewegen. Ein solche¹; Zellenrad ist jedoch kaum zur Förderung von derart rauhem Schüttgut, wie Mörtel- oder Betonmischung unter Druckbeaufschlagung geeignet, da seine offenen Kammern nicht abdichtbar sind.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe verlangt die Schaffung eines Rotors, der bei hoher Stabilität eine vollständige Entleerung der Kammern gewährleistet

Die gestellte Aufgabe läßt sich erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale lösen.

Nach dieser Lösung sind die Kammern gemeinsam in einem aus guminielastischem Material bestenenden Rotorkörper angeordnet, so daß nicht nur die jeweils ι ο vom Ausblasdruck beaufschlagte Kammer verformt wird, sondern auch die Nachbarkammern, deren Kammerwände sich dabei nach innen durchbiegen. Erst durch eine solche konkave Durchbiegung der Kammerwände ist es möglich, daß das an den Kammerwänden anhaftende Schüttgut vollständig abgelöst wird. Von den beide.!?, der auszublasenden Kammer benachbarten Kammern ist jeweils die eine Kammer bereits entleert, während die andere noch mit Schüttgut gefüllt ist Bei der bereits entleerten Kammer werden sich die Kammerwände stärker nach innen durchbiegen, als bei der noch gefüllten Kammer, so daß das an dieser Kammerwand anhaftende Schüttgut abgesprengt wird und in die Kammer hinunterfällt

In Abhängigkeit von der Elastizität des Rotorkörpers ist es sogar möglich, daß ein größerer Teil des Rotorkörpers durch die aufeinanderfolgende Druckbeaufschlagung der Kammern durchgewalkt wird. Dabei werden praktisch alle Kammerwände mitbewegt, so daß das Anhaften von Schüttgut wirksam verhindert wird. Die Folge der dadurch vollständig entleerten Kammern ist eine stets gleichbleibende Förderleistung der Betonspritzmaschine.

Durch einen solchen sich selbstreinigenden Rotor erübrigen sich die sonst erforderlichen, zusätzlichen ü manuellen Reinigungsarbeiten und die damit verbundenen unwirtschaftlichen Stillstandszeiten der Maschine während des Spitzenbetriebes. Der aus dem gummielastischen Material bestehende Rotorkörper wird durch den Wegfall der zusätzlichen Reinigungsarbeiten auch geschont, da er nicht mehr durch die sonst zur Reinigung verwendeten Werkzeuge verletz; werden kann.

Die im Anspruch 1 enthaltene Erfindung umfaßt jedoch noch einen zweiten Schritt, indem der gummielastische Rotorkörper durch starre Elemente (Wandteile und Abstandhalter), die z. B. aus Stahl bestehen können, eingefaßt ist Durch diesen zweiten Schritt weist der Rotor nach außen die gleiche Stabilität wie ein vollständig aus Stahl bestehender Rotor auf, trotzdem seine Kammerwände durchgehend elastisch sind. Der Rotor nach der Erfindung vereinigt demnach die Vorteile eines gummielastischen Rotors mit denen eines aus Stahl bestehenden Rotors in idealer Weise.

Der erfindungsgemäßen Lösung liegt die Idee zugrunde, das Zusammenwirken der Kammern untereinander für das Loslösen des an den Kammerwänden anhaftenden Schüttgutes auszunutzen. Ferner ist der erfindungsgemäße Rotor als Ersatz für einen herkömmlichen, vollständig aus Stahl bestehenden Rotor ohne Änderung der Spritzmaschine geeignet.

Für die in den Ansprüchen 2 bis 10 beanspruchten Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sollen nachfolgend die besonderen Vorteile hervorgehoben werden.

Durch den aus einem einzigen Teil bestehenden Rotorkörper nach Anspn.ch 2 ergibt sich ein Zusammenhang zwischen den jeweiligen Kammerwänden, wodurch die Übertragung der Bewegungen auf die benachbarten Kammerwände begünstigt wird. Der zwischen den Wandteilen unter Vorspannung gehaltene Rotorkörper gewährleistet eine ausreichende Abdichtung zwischen dem Rotorkörper und den Wandteilen.

Bei einer Ausführungsform nach Anspruch 3 dient das Nabenteil mit der Eingriffsöffnung für eine Antriebswelle gleichzeitig als Abstandshalter für die Wandteile.

Bei einer Ausführung nach Anspruch 4 sind die Wandteile als auswechselbare Reibscheiben ausgebildet, da diese infolge der Reibung an den feststehenden Flächen einem Verschleiß unterworfen sind.

Durch eine Ausführungsform nach Anspruch 5 läßt sich die äußere Stabilität des Rotors weiter erhöhen und der Rotorkörper gleichzeitig gegen äußere Einwirkungen schützen. Der Anspruch 6 zeigt eine Lösung, bei der das Nabenteii und das Mantelteil aus einem Stück gebildet sind, wodurch die Festigkeit des gesamten Rotors weifer erhöht werden kann, indem auch bei starker Drehmomentbeanspruchung ir'i-.e Verschiebung des Nabenieils gegenüber dem Mamelteii ■ inmöglich isL

Eine Ausführungsform nach Anspruch 7 dient dazu, die Abdichtung zwischen dem Rotorkörper und den Wandteilen zu verbessern.

Die Ausführungsform nach den Ansprüchen 8 und 9 ergeben die bestmögliche Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Raumes in bezug auf die Kammern und eine mindestens annähernd gleichbleibende Dicke der Trennwände zwischen jeweils zwei einander benachbarten Kammern. Im Gegensatz zu Kammern mit einem runden Querschnitt werden durch die erwähnte Ausgestaltung die Bewegungen der Wand noch besser auf die Nachbarkammer übertragen.

Eine Ausführung nach Anspruch 10 gibt die Möglichkeit die Verformbarkeit der Trennwände zwischen zwei benachbarten Kammern zu beeinflussen, wenn beispielsweise zur erhöhten Raumausnutzung der Kammern die Trennwände besonders dünn sind.

Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigt

Fi^. 1 eine schematische Darstellung der betonführenden Teile einer Betonspritzmaschine im Schnitt,

Fig.2 einen Rotor im Achsialschnitt nach der Schnittlinie B-B(F i g. 3) und

Fig.3 den Rotor nach der Schnittlinie A-A (Fig.2).

Die F i g. 1 zeigt als betonführende Teile einen Einwurftrichter 1, einen Rotor 2 und einen Ausblasstutzen 3, an den ein nicht dargestellter Schlauch zum Spritzen des Betons angeschlossen werden kann. Der Rotor 2 enthält eine Anzahl, um seine Achse 4 konzentrisch angeordnete, in axialer Richtung offene Kammern, von denen die im Schnitt dargestellten Kammern mit 5 und 6 bezeichnet sind. Diese Kammern 5,6 sind begrenzt durch Kammerwände 5', 6', wobei ein einteiliger Rotorkörper aus einem elastischen Material, beispielsweise aus Gummi, sämtliche dieser Kammern enthält. Dieser Rotorkörper ist von einem metallischen Mantel 7 abgestürzt und umschlossen. Der Rotor 2 ist auf seinen beiden Stirnseiten durch Reibscheiben 8 und 9 begrenzt, die im Bereich der Kammern Öffnungen aufweisen, den Anschluß an benachbarte Maschinenteile 10 und 11 herstellen und eine Dichtfunktion in radialer Richtung ausüben. In einen Ausschnitt 12 greift eine nicht dargestellte Antriebswelle zum Antrieb des Rotors 2 ein. Über der^j Kammer 6 befindet sich eine öffnung 13 durch die in Pfeilrichtung 14 Druckluft in die Kammer 6 eingeblasen werden kann.

Die Betonspritzmaschine funktioniert wie folgt: Aus

dem Einwurftrichter 1 fließt Beton in Pfeilrichtung 15 in die Kammer 5 des angetriebenen Rotors 2 und füllt diese Kammer. Nach einer halben Umdrehung des Rotors 2 gelangt die gefüllte Kammer in die Stellung der Kammer 6 in den unter Druck stehenden Kanal 13,6,3. Druckluft strömt in Pfeilrichtung 14 durch die öffnung 13, preßt den in der Kammer befindlichen Beton in Pfeilrichtung 16 aus der Kammer 6 durch den Ausblasstutzen 3 in die nicht dargestellte Spritzvorrichtung. Während des Ausblasens entsteht in der Kammer in 6 ein Überdruck, dem die Kammerwände 6' nachgeben, dadurch ein Haftenbleiben von Beton verhindern und eine vollständige Entleerung der Kammer gewährleisten. Im gleichen Sinn wird jede der Kammern gefüllt und nach einer halben Umdrehung des Rotors wieder i> ausgeblasen, so daß nahezu kontinuierlich Beton durch den Ausblasstutzen 3 befördert wird. Um eine Stauung des Bcicni irrt Ausblasstutzen 3 zu verhindern, wird Druckluft in Pfeilrichtung 17 durch einen rückwärtigen Anschluß im Ausblasstutzen 3 durch den Ausblasstutzen >» 3 und damit in die nicht dargestellte Spritzvorrichtung geblasen.

Aus den F i g. 2 und 3 ist der Aufbau des Rotors 2 ersichtlich. Er wird auf beiden Stirnseiten durch die Reibscheiben 8 und 9 begrenzt, die im Bereich der :5 Kammern 6 öffnungen 20 und 21 aufweisen. Der den einteiligen Rotorkörper 22 allseitig umschließende metallische Käfig ist topfförmig ausgebildet und besteht aus dem den Rotorkörper 22 umgebenden Mantel 7, einem Boden 23 und einem zylindrischen Mittelteil 24 jo sowie der diesen Käfig deckelartig abschließenden oberen Reibscheibe 8. Die untere Reibscheibe 9 liegt unmittelbar am Boden 23 an. Beide Reibscheiben 8 und 9 sind an Flanschrändern 23 und 26 des Mantels 7 durch nicht dargestellte Schrauben befestigt. Der Boden 23 enthält ebenfalls wie die Reibscheibe 9 im Bereich der Kammern 6 angeordnete öffnungen 27. Im Zentrum des Mittelteils 24, das als Nabenteil dient, ist ein Vierkantloch 28 angeordnet, in welches die nicht dargestellte Antriebswelle eingreift.

Zwischen zwei jeweils benachbarten Kammern 6 sind radial im Rotorkörper 22 als Armierungselemente dienende metallische Platten 29 eingelegt. Diese Platten 29 sind in Nuten 30, 31 im Boden 23 und in der oberen Reibscheibe 8 verankert. Der Rotorkörper 22 weist auf seinen beiden Stirnseiten je innerhalb und außerhalb der Kammern 6 konzentrisch angeordnete, kreisringförmige, im Querschnitt trapezförmige Rippen 32, 33, 34, 35 auf, die in ebenfalls im Querschnitt trapezförmige Ringnuten im Boden 23 und in der oberen Reibscheibe 8 eingreifen.

Die dargestellte Konstruktion läßt auch leicht eine Vergrößerung des Atmungsvermögens der Kammerwände 6' zu, wenn im Mantel 7, den Kammern 6 radial gegenüberliegend fensterartige öffnungen angeordnet werden, die ein Ausweichen des Rotorkörpers 22 in begrenztem Ausmaß gestatten. Ebenso können auch im Mittelteil 24 solche öffnungen vorgesehen werden. Alternativ anstelle solcher öffnungen kann auch der Mantel 7 und/oder das Mittelteil 24 gelocht werden.

Der Rotorkörper 22 ist so bemessen, daß er bei der Montage in den ihn umschließenden Käfig unter Vorspannung gesetzt wird. Der Rotorkörper (22) ist kreisringförmig ausgebildet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Rotor für eine Betonspritzmaschine, der zur Aufnahme von schüttfähigem Beton um seine Drehachse (4) konzentrisch angeordnete, in axialer Richtung an beiden Enden offene Kammern (5, 6) mit Kammerwänden (5', 6') aus gummielastischem Material aufweist und der dazu bestimmt ist, zwischen zwei stirnseitig an ihn angrenzenden, feststehenden Flächen (10,11) rotierend angetrieben zu werden, um den durch eine Zuspeiseöffnung in der ersten feststehenden Räche (10) in die Kammer (5) eingefüllten Beton (15) zu einer in Umlaufrichtung versetzten, in der zweiten feststehenden Fläche (11) angeordneten Entleerungsöffnung (3) zu for- η dern, wobei der Entleerungsöffnung (3) eine Druckluftöffnung (13) in der ersten feststehenden Fläche (10) gegenüberliegt, um Druckluft durch die auszublasende Kammer (6) zu leiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (5, 6) in einem aus dem gummieiastischen Material bestehenden Rotorkörper (22) angeordnet sind, der an seinen Stirnseiten durch je ein Wandteil (8, 9; 8, 23) aus einem starren Material begrenzt und mit diesem gegen die Kammern (5, 6) dichtend verbunden ist und daß die Wandteile (8, % 8,23) durch mindestens einen Abstandhalter (7,24) in einem vorbestimmten axialen Abstand voneinander gehalten und drehstarr miteinander verbunden sind.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- jo net, daß dir Rotorkörper (22) einteilig ausgebildet und zwischen den Wandiiilen (8, 9; 8, 23) unter Vorspannung gehalten ist und daß an den Wandteilen (8,9) und/oder an dem ersten Abstandhalter (24) ein zur Drehmitnahme des Rotors (2) bestimmtes η Kupplungselement (28) vorgesehen ist

3. Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abstandhalter (24) ein Nabenteil aufweist, welches zur Lagerung des Rotors (2) ausgebildet ist und welches als Kupplungselement w eine zum Eingreifen einer Antriebswelle bestimmte Eingriffsöffnung (28) aufweist

4. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandteile (8, 9) auswechselbare, aus Metall bestehende Reibscheiben sind.

5. Rotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abstandhalter (7) ein den Rotorkörper (22) umgebendes und mit den Wandteilen (8,9; 8,23) verbundenes Mantelteil ist.

6. Rotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Nabenteil (24) und das Mantelteil (7) gemeinsam einen den Rotorkörper (22) umschließenden topfförmigen Käfig bilden, der als erstes Wandteil einen Boden (23) aufweist und der durch das zweite Wandteil (8) deckelartig abgeschlossen ist.

7. Rotor nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotorkörper (22) konzentrisch angeordnete Stege (32,33,34,35) aufweist, die zur Abdichtung der Kammern (5, 6) in Nuten oder Schlitze eingreifen, welche in den Wandteilen (8, 9) oder in dem einen Wandteil (8) und im Boden (23) angeordnet sind.

8. Rotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils zwei einander benachbarte Kammern (5, 6) trennenden Wände des gummielastischen Rotorkörpers (22) annähernd in radialen Ebenen zur Drehachse (4) verlaufende Oberflächen aufweisen.

9. Rotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (5, 6) im Querschnitt mindestens annähernd trapezförmig bzw. kreissektorförmig ausgebildet sind.

10. Rotor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände di-rch Platten (29) versteift sind.