DE4219880C2 - Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung und simultanen Förderung eines Wasser sowie hydraulisch bindungsfähigen Feststoff in homogener Mischung enthaltenden pumpfähigen Baustoffgemisches wie Putzmörtel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuier­ lichen Herstellung und simultanen Förderung eines Wasser sowie hy­ draulisch bindungsfähigen Feststoff in homogener Mischung enthaltenden pumpfähigen Baustoffgemisches wie Putzmörtel.

Vorrichtungen zur Herstellung eines pumpfähigen Mörtels beispielsweise zum Verputzen von Wänden bzw. Decken sind bekannt. Diese sind vielfach zur Durchführung einer diskontinuierlichen Betriebs­ weise ausgebildet, d. h. die Vorrichtung besitzt eine separate Mischein­ richtung, worin die Mischung bereitet und diese dann in einen von der Mischeinrichtung getrennten Lieferbehälter mit angeflanschter Dickstoff­ pumpe umgefüllt und daraus zur Baustelle gefördert wird. Nachteile derartiger diskontinuierlich arbeitender Systeme bestehen u. a. darin, daß bei einer längeren Unterbrechung zwischen Bereitung der Mischung und deren Weiterverarbeitung eine schädliche Entmischung stattfinden kann. Darüber hinaus hat ein diskontinuierlicher Betrieb gegen­ über einer kontinuierlichen Betriebsweise grundsätzliche Nachteile, weil zwischen den einzelnen Chargen Unterbrechungen bei der Verarbeitung auftreten, die zu Verlusten an Arbeitszeiten und Produktivität führen und somit die Baukosten unnötig belasten. Und schließlich ergeben sich Ma­ terialverluste z. B. dadurch, daß eine hergestellte Mischung nicht vollstän­ dig verbraucht wird, wobei neben dem Verlust auch noch Entsorgungs­ probleme entstehen. Darüber hinaus beanspruchen die diskontinuierlich arbeitenden Geräte zur Herstellung und Förderung von Putzmitteln einen vergleichweise großen maschinellen Aufwand mit relativ hohem Trans­ portgewicht und entsprechend erhöhten Kosten.

Zur Abhilfe wurden bereits Geräte mit kontinuierlicher Arbeitsweise für Aufbereitung und Förderung in einem geschlossenen System entwickelt. Dabei ergab sich die Schwierigkeit, daß beim Mischprozeß mit dem Fest­ stoff Luftanteile in die Mischung eingeschlossen werden, welche dann bei der Verarbeitung zu Schwierigkeiten führen und insbesondere die Gleich­ mäßigkeit des Auftrages von Putzmaterial auf Decken und Wände erheb­ lich stören.

So ist aus der DE-AS 12 77 819 eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen von pulverförmigem bis feinkörnigen Schüttgut, insbesondere Baustoffen, und einer Flüssigkeit, mit einem das Schüttgut aufnehmenden Vorratsbehälter, einem diesem unmittelbar nachgeschalteten langgestreckten Mischbehälter mit einer Welle mit Mischwerkzeugen, Einrichtungen zur Entlüftung und einem regelbaren Flüssigkeitsanschluß und einer dem Mischbehälter nachtgeschalteten Förderpumpe bekannt, wobei der Mischbehälter leicht geneigt ist und an seinem höher gelegenen Ende eine Entlüftungsöffnung aufweist.

Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist, daß die festen Zuschlagstoffe mit dem vollen Druck ihrer Materialsäule aus dem Vorratsbehälter in den Mischraum eintreten und auf dem Mischorgan lasten. Zudem ist der Wassereinlauf nicht vergleichmäßigt, so daß eine homogene Mischung nicht erzielt werden kann. Die Vorrichtung arbeitet zufriedenstellend nur bei geringem Ausbringen.

Die DE-GMS 91 05 027 beschreibt eine Misch- und Förderpumpe für Mörtel, Putz, Beton oder dergleichen Materialien, bei der das Material einer Dosiervorrichtung zugeführt und mit Flüssigkeit versetzt, gemischt und gefördert wird. Die Pumpe weist eine Fließschikane auf, die als Stauscheibe oder als konisch geformter Teller ausgebildet ist. Ein Zuteilorgan für die Feststoffe und ein Verteilungsorgan für das Mischwasser fehlen, ebenso eine Entlüftung, so daß diese Vorrichtung zur Aufbereitung eines Luftporen-freien Baustoffmörtels nicht geeignet ist.

Aus der DE 34 21 916 A1 ist eine Vorrichtung für die Herstellung von Dämm-Mörtel bekannt. Sie weist Speicherräume für ein Vorgemisch aus Zement und Zuschlagstoffen und für ein Schaumstoffgranulat in einem stehenden Silo mit einem unteren Auslaufrohr auf, wobei die Speicherräume durch wenigstens eine Zwischenwand voneinander getrennt sind und im Auslaufrohr eine Zellenradschleuse angeordnet ist. Deren Zellenkammern sind in voneinander abgeteilte Teilkammern unterteilt, deren Größe dem gewünschten Mischungsverhältnis zwischen den in den Speicherräumen gelagerten, über und in den jeweiligen Teilkammern anstehenden Komponenten entspricht. Über die Art der Zugabe und Verteilung einer Flüssigkeit ist in der Beschreibung nichts konkretes offenbart.

Schließlich ist in der DE-GMS 91 11 754 ein Misch- und Fördergerät mit einem zylindrischen Rohr mit einer zentrisch gelagerten Mischwelle, die mit Misch- und Förderschaufeln bestückt ist, für feuerfeste monolithische Baumassen beschrieben. Das Fördergerät weist eine Vormischkammer mit einer Einfüllöffnung für das Mischgut, einen Mischtrog und einen zwischen diesen angeordneten Ringraum mit Düsen auf, durch den beizubringendes Wasser in den Mischtrog gelangt. Eine Entlüftung, eine Förderpumpe oder ein Zuteilorgan für rieselfähige Zuschlagstoffe fehlen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung und simultanen Förderung eines Wassers sowie hydraulich bindungsfähigen Feststoff in homogener Mischung enthaltenden pumpfähigen Baustoffgemisches zu schaffen, mit welcher die genannten Schwierigkeiten überwunden werden und welche eine kontinuierliche Herstellung einer von Lufteinschlüssen freien homogenen Mischung bei möglichst geringem Bauvolumen und Gewicht der Vorrichtung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 2 und 3 aufgeführt.

Die Erfindung wird in einer rein schematischen Zeichnung in beispielhaf­ ter Ausführungsform gezeigt, wobei aus deren Beschreibung weitere Einzelheiten und Vorteile entnehmbar sind.

Die in der Figur gezeigte Vorrichtung weist ein im Querschnitt kreisförmi­ ges Mischrohr (1) auf, in dessen Innern als Mischorgan eine um eine Antriebswelle (2) umlaufende Mischschnecke (3) mit Schneckenwendeln (4) angeordnet ist. Etwa in der halben Länge des Mischrohres (1) ist eine Aufgabeöffnung (5) und innerhalb derselben eine Dosiereinrichtung (6) zur dosierenden Aufgabe von Feststoffen angeordnet. Neben der Auf­ gabeöffung (5) befindet sich im Innern des Mischrohres (1) eine in peri­ pherer Anordnung umlaufende konzentrische Wassereindüsungseinrich­ tung (7). Diese besteht aus einem ringförmigen, mit der Innenwand des Mischrohres (1) wasserdicht verschweißten Hohlprofil und weist entspre­ chend dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen winkelförmigen Quer­ schnitt auf. Das Hohlprofil kann jedoch auch einen halbkreisförmigen bzw. U-förmigen oder ähnlichen Querschnitt aufweisen. Am Umfang des Hohlprofiles befinden sich verteilt angeordnete Düsenbohrungen (19), aus welchen das Anmachwasser zum Anmachen des Feststoffes unter Druck in zentrischen Strahlen in den Feststoff eingedüst wird. Die Wassereindüsungsvorrichtung (7) weist einen Wasseranschluß (24) auf, der über eine (nicht gezeigte) Leitung mit einer einstellbaren Dosierein­ richtung an eine Druckwasserquelle angeschlossen ist.

Am antriebsseitigen Ende (8) der Mischschnecke (3) ist im oberen Be­ reich des Mischrohres (1) ein Entlüftungsorgan (9) angeordnet. Weiterhin weist die Mischvorrichtung am abtriebsseitigen Ende (10) an der Misch­ schnecke (3) eine Stauscheibe (11) auf, die zwischen Innenwandung des Mischrohres 1 und ihrem Außenrand (12) einen peripheren Ringspalt (13) freigibt.

Weiterhin ist vorgesehen, daß das Mischrohr (1) in Austragsrichtung im Abstand von der Stauscheibe (11) eine konzentrische Austragsöffnung (14) mit zur Stauscheibe (11) vergleichsweise kleinerem Durchmesser aufweist, an die sich das Gehäuse (15) einer Dickstoff-Knetpumpe (16) anschließt. Die Antriebswelle (2) der Mischschnecke (3) ist über eine Kupplung (17) mit dem Rotor (18) der Pumpe (16) drehfest verbunden.

Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird Feststoff und Wasser unter kontinuierlicher Dosierung ihrer verhältnismäßigen Mischungsanteile dem Mischrohr (1) aufgegeben. Dabei erfolgt die volu­ metrische Dosierung der Feststoffe durch eine Zellenradschleuse (6) und die volumetrische Dosierung des Anmachwassers mit Hilfe einer an sich bekannten, nicht gezeigten Flüssigkeitsdosiereinrichtung. Beide Dosiereinrichtungen können nach Programm von einem vollautomati­ schen Leitstand aus angesteuert werden. Durch intensive Drehbewegung der Mischschnecke (3) und ihrer an der Antriebswelle (2) angeordneten Schneckenwendel (4) wird im Mischrohr (1) eine torusförmige Massen­ strömung erzeugt, wobei Wasser und Feststoff innig homogen gemischt werden. Durch die Massenströmung und die Steigung der Schnecken­ wendel (4) wird in der Materialsäule ein Staudruck aufgebaut, wobei anteilige Lufteinschlüsse in Gegenrichtung des Staudruckgradienten aus der entstehenden Mischung austreten und an einer der Förderrichtung entgegengesetzten Stelle des Mischraumes in dessen Trockenbereich (23) aus dem Mischrohr (1) ausgetragen werden.

Mit großem Vorteil wird dabei der Massenstrom der Mischung am Ende der Mischstrecke um die konzentrische (11) Stauscheibe herum durch den Ringspalt (13) zwischen der Innenwand des Mischrohres (1) und dem Außenrand (12) der Stauscheibe (11) hindurchgefördert. Dadurch wird sichergestellt, daß ausschließlich peripheres Mischgut ohne Luftein­ schlüsse gefördert und in die aufgabenseitige Öffnung (25) des Pumpen­ gehäuses (15) eingetragen wird.

Sehr vorteilhaft weist die Feststoff-Aufgabeöffnung (5) einen Kragen (20) mit einem Flansch (21) zum Unterbau an einen Feststoff-Silobehälter unter Zwischenanordnung der Feststoff-Dosiereinrichtung (6) auf. Diese ist vorteilhaft als Zellenradschleuse ausgebildet.

Mit Vorteil ist vorgesehen, daß die Kupplung (17) zwischen Antriebswelle (2) und Pumpenrotor (18) als elastische Kupplung mit aus elastischem Material wie Gummi oder Plastik ausgebildeten Kupplungs-Zwischenglie­ dern ausgebildet ist.

Weiterhin ist die Kupplung (17) mit einer Überlastsicherung, beispiels­ weise mit einer Scherbolzensicherung (22) ausgerüstet. Die Mischschnecke (3) kann anstelle eines Teils ihrer Schnecken­ wendeln (4) mit Misch-Paddeln ausgerüstet sein. Das Mischrohr (1) ist (abweichend von der Darstellungsweise der Figur) mit horizontaler Achse angeordnet.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist mit großem Vorteil zum vollauto­ matischen, kontinuierlichen Betrieb für die Herstellung und simultane Förderung eines Wasser sowie hydraulisch bindungsfähigen Feststoff in homogener Mischung enthaltenden pumpfähigen Baustoffgemisches wie Putzmörtel geeignet. Durch ihre besondere Ausgestaltung und Betriebs­ weise nach der Erfindung ist sichergestellt, daß bei diesem kontinuierli­ chen Betrieb keine Lufteinschlüsse mitgefördert werden, wodurch unter Überwindung der bisher bestehenden Schwierigkeiten ein völlig ungestör­ tes, gleichmäßiges Auftragen des Putzmaterials an der Baustelle ermög­ licht wird. Darüber hinaus ist die Vorrichtung unkompliziert, beansprucht nur vergleichsweise geringes Bauvolumen und geringes Gewicht und zeichnet sich durch einen hohen Grad an Zuverlässigkeit aus. Insofern erfüllt die Erfindung in optimaler Weise die eingangs gestellte Aufgabe.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung und simultanen Förderung eines Wasser sowie hydraulisch bindungsfähigen Feststoff in homogener Mischung enthaltenden pumpfähigen Baustoffgemisches wie Putzmörtel, umfassend einen ein Mischorgan enthaltenden Mischbehälter, anschließbar an einen Vorratsbehälter zur Aufgabe von Feststoffen, weiterhin eine Aufgabe für Mischwasser und eine an den Mischbehälter angeschlossene Mischgutpumpe, wobei

• a) der Mischbehälter ein Mischrohr (1) mit horizontaler Achse ist, in dem das als Mischschnecke (3) mit Schneckenwendeln (4) ausgebildete Mischorgan um eine Antriebswelle (2) umläuft,
• b) einer Feststoff-Aufgabeöffnung (5) des Mischrohres (1) eine Dosiereinrichtung (6) zugeordnet ist,
• c) zur Aufgabe des Mischwassers neben der Feststoff-Aufgabeöffnung (5) eine Wassereindüsungsvorrichtung (24) angeordnet ist, die als ein in peripherer Anordnung im Mischrohr (1) umlaufendes, mit der Innenwand des Mischrohres (1) wasserdicht verschweißtes, eine Vielzahl am Umfang verteilt angeordnete Düsenbohrungen (19) aufweisendes Hohlprofil ausgebildet ist,
• d) am antriebsseitigen Ende (8) der Mischschnecke (3) im Trockenbereich (23) des Mischrohres (1) ein Entlüftungsorgan (9) angeordnet ist,
• e) am abtriebsseitigen Ende (10) die Mischschnecke (3) eine Stauscheibe (11) aufweist, die zwischen Innenwandung des Mischrohres (1) und dem Außenrand (12) der Stauscheibe (11) einen peripheren Ringspalt (13) freigibt,
• f) das Mischrohr (1) in Austragsrichtung im Abstand von der Stauscheibe (11) eine konzentrische Austragsöffnung (14) mit zur Stauscheibe (11) vergleichsweise kleinerem Durchmesser aufweist, an die sich das Gehäuse (15) einer Dickstoff-Pumpe (16) als Mischgutpumpe anschließt, und wobei
• g) die Antriebswelle (2) der Mischschnecke (3) über eine Kupplung (17) mit dem Rotor (18) der Dickstoff-Pumpe (16) drehfest verbunden ist, wobei die Kupplung (17) mit einer Überlastsicherung, beispielsweise mit einer Scherbolzensicherung (22), ausgerüstet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung (6) für Feststoff eine Zellenradschleuse ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (17) zwischen Antriebswelle (2) und Pumpenrotor (18) der Dickstoff-Pumpe (16) als elastische Kupplung mit aus elastischem Material wie Gummi oder Plastik bestehenden Kupplungs-Zwischengliedern ausgebildet ist.