DE4301474A1 - Misch- und Fördergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Mischen und För­ dern von Mörtel, Beton und ähnlichen Dickstoffen mit einem Mischkessel, einer in Bodennähe an dem Mischkessel angeschlossenen Förderleitung und je einer über einen Kompressor mit Druckluft beaufschlagbaren Ober­ luftleitung und Unterluftleitung, wobei die Oberluft­ leitung in den Luftraum des oberen Kesselbereichs und die Unterluftleitung an einer kesselnahen Anschlußstel­ le in die Förderleitung mündet. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Fördern von Dickstoffen aus dem Mischkessel in die Förderleitung.

Bei einem bekannten Misch- und Fördergerät dieser Art (DE-PS 30 13 373) ist in der Oberluftleitung und in der Unterluftleitung, die gemeinsam von der Druckleitung des Kompressors abgezweigt sind, jeweils eine als Hahn ausgebildete Drossel angeordnet, die zum Zwecke der richtigen Verteilung der Druckluft von Hand eingestellt werden können. Das Ein- und Ausschalten des als Schrau­ benkompressors ausgebildeten Kompressors erfolgt über ein in der Saugleitung angeordnetes Absperrventil. Da das Gerät häufig von ungeschultem Personal bedient wird, werden beim Anfahren der Anlage die in der Oberluftlei­ tung und in der Unterluftleitung angeordneten Drosseln einmal in eine vorgegebene Stellung gebracht und in dieser belassen. Zu Beginn eines Förderprozesses wird der mit dem Misch- und Fördergut gefüllte Mischkessel druckdicht geschlossen und der Kompressor durch Öffnen des Absperrventils in der Saugleitung eingeschaltet. Dabei wird gleichzeitig die Motordrehzahl erhöht. In dieser Stellung baut sich im Kessel vor allem über die obere Luftleitung allmählich der Förderdruck von etwa 4 bis 5 bar auf. Dieser Druckaufbau wird jedoch dadurch verzögert, daß die über die Unterluftleitung zugeführte Druckluft anfangs ohne Förderung von Mischgut über die Förderleitung entweichen kann, bis über den Kesseldruck Material in die Förderleitung gedrückt und die über die Unterluftleitung zugeführte Injektionsluft zur Pfropfen­ förderung genutzt wird. Eine Folge davon ist eine nicht unerhebliche Verlängerung des Förderprozesses und damit ein erhöhter Kesselverschleiß und Kraftstoffver­ brauch. Je nach Konsistenz der zu fördernden Dickstoffe kann es während der Förderphase zu Stopfern in der För­ derleitung kommen, zu deren Entfernung bisher der Fördervorgang unterbrochen werden mußte, um die Förder­ leitung freizuklopfen, oder im machen Fällen sogar die Förderleitung zum Zwecke der Reinigung abgekoppelt wer­ den mußte. Wenn eine Kesselfüllung abgefördert und die Förderung damit beendet ist, wird die Druckluftzufuhr wieder abgeschaltet. Sobald ein Kesseldruck von 1 bar unterschritten ist, kann der Kessel durch Öffnen eines Entlüftungshahns entlastet und zum erneuten Befüllen geöffnet werden. Das über den Kompressormotor angetrie­ bene Rührwerk läuft bei abgeschalteter Druckluftzufuhr weiter und sorgt während der Mischphase für eine schnelle Durchmischung des Misch- und Förderguts.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, ein Misch- und Fördergerät sowie ein Verfahren zum Fördern von Dickstoffen zu entwickeln, womit der Fördervorgang hinsichtlich des Energiebedarfs und der Betriebssicherheit optimiert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Patentan­ sprüchen 1, 6, 10 und 12 angegebenen Merkmalskombina­ tionen vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den ab­ hängigen Ansprüchen.

Die erfindungsgemäße Lösung geht von dem Gedanken aus, die Druckluftzufuhr zur Unterluftleitung und zur Ober­ luftleitung so zu steuern, daß der Druckaufbau und der Materialtransport in der Förderleitung während der ge­ samten Förderphase optimiert wird.

Um dies zu ermöglichen, wird gemäß einer ersten Ausfüh­ rungsvariante der Erfindung vorgeschlagen, daß in der Unterluftleitung ein vorsteuerseitig mit der Anschluß stelle der Förderleitung oder dem Luftraum des oberen Kesselbereichs verbundenes, bei Überschreiten eines vorgegebenen Steuerdrucks ansprechendes, als Öffner ausgebildetes Absperr- oder Wegeventil angeordnet ist. Die Verbindung zum Luftraum des oberen Kesselbereichs kann dabei über die Oberluftleitung erfolgen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine zum Absperr- oder Wegeventil parallelgeschaltete Umgehungsleitung vorgesehen, in der ein Drosselelement angeordnet ist. Über das Drosselelement gelangt Meßluft vom Kompressor zur Förderleitung. Die Meßluft wird be­ vorzugt auf der Förderleitungsseite des Drosselelements zur Vorsteuerung des Öffners abgezweigt, so daß sicher­ gestellt ist, daß der Öffner erst dann durchgesteuert wird, wenn Material aus dem Mischkessel in die Förder­ leitung eingedrückt und der für die Abförderung erfor­ derliche Druck in der Unterluftleitung (Injektionslei­ tung) aufgebaut ist. Vorteilhafterweise wird der Öffner bei Überschreiten eines Steuerdruckes von 1,5 bis 2,5 bar durchgesteuert und bei Unterschreiten eines Druckes von 1,4 bis 0,5 bar gesperrt.

Eine bevorzugte oder alternative Ausgestaltung der Er­ findung sieht vor, daß in der Oberluftleitung ein vor­ steuerseitig mit der Unterluftleitung oder dem Luftraum des oberen Kesselbereichs verbundenes, bei einem vorge­ gebenen Steuerdruck ansprechendes, als Schließer ausge­ bildetes Absperr- oder Wegeventil angeordnet ist. Mit dieser Maßnahme wird beim Auftreten von Stopfern in der Förderleitung erreicht, daß der Kesseldruck über die Oberluftleitung abgesenkt und der Förderdruck über die Unterluftleitung angehoben und dadurch die Material­ zufuhr aus dem Kessel reduziert und der Stopfer über die Unterluftleitung beseitigt werden kann.

Zweckmäßig ist auch in der Oberluftleitung eine zum Absperr- oder Wegeventil parallel geschaltete Umge­ hungsleitung vorgesehen, in der ein Drosselelement an­ geordnet ist. Das Drosselelement hat hier vor allem die Aufgabe, den kesselseitigen Teil der Oberluftleitung von Verunreinigungen freizuhalten bzw. freizublasen. Der Druckabgriff für die Ansteuerung des Oberluftven­ tils befindet sich zweckmäßig auf der Kompressorseite des Drosselelements und kommuniziert daher direkt mit der Unterluftleitung. Vorteilhafterweise wird daher der niedrigste Ansprechdruck des Schließers in der Ober­ luftleitung höher als der höchste Ansprechdruck des Öffners in der Unterluftleitung gewählt. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Schließer bei Überschreiten eines Steuerdrucks von 4 bis 5 bar gesperrt und bei Unterschreiten von 3,9 bis 3 bar wie­ der durchgesteuert wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Schaltplan eines ersten Ausführungsbei­ spiels eines Druckluft-Misch- und Fördergeräts;

Fig. 2 einen Schaltplan eines zweiten, bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Druckluft-Misch- und Fördergeräts.

Die in der Zeichnung in der Form von Schaltplänen dar­ gestellten Misch- und Fördergeräte bestehen im wesent­ lichen aus einem über einen Kompressor 8, 11 mit Druck­ luft beaufschlagbaren Mischkessel 1, der ein über eine Welle 2 angetriebenes Rührwerk aufweist. Der Antrieb des Kompressors 8 und des Rührwerks 2 erfolgt durch einen gemeinsamen Motor 7, der als Dieselmotor oder als Elek­ tromotor ausgebildet sein kann. Der Antrieb der Rühr­ werkwelle 2 erfolgt über die Abtriebswelle 21 des Motors 7, einen Keilriementrieb 22, eine Kardanwelle 23 und ein Untersetzungsgetriebe 6.

Der Kompressor 8 erhält seine Luft durch eine Sauglei­ tung 18, in der ein Absperrventil 19 und ein Luftfilter 29 angeordnet sind. In den als Schraubenverdichter aus­ gebildeten Kompressor 8 wird saugseitig Öl eingespritzt, das über einen in der Zeichnung nicht dargestellten Ölkreislauf von dem Ölabscheider 11 bzw. von einem die­ sem nachgeschalteten Ölkühler in das Gehäuse des Kom­ pressors 8 eintritt. Das Öl-Luft-Gemisch gelangt über ein in der Leitung 9 angeordnetes Rückschlagventil 10 in den Ölabscheider 11, aus dessen Filterpatrone 12 weitgehend ölfreie Druckluft in die Druckleitung 13 strömt. Von der Druckleitung 13 zweigt eine Unterluft­ leitung 14 ab, die in Bodennähe in die mit dem Misch­ kessel 1 kommunizierende Förderleitung 24 mündet. Von der Druckleitung 13 zweigt weiter eine Oberluftleitung 15 ab, die im oberen Bereich an der Stelle 25 in den Luftraum des Mischkessels 1 mündet.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel befin­ det sich in der Unterluftleitung 14 ein als Mindest­ druckventil 26 ausgebildetes Wegeventil 26, dessen Steuereingang über die Oberluftleitung mit dem Luftraum des Mischkessels 1 kommuniziert und das bei Erreichen eines vorgegebenen Mindestdrucks im Mischkessel durch­ steuert. In der Oberluftleitung ist außerdem eine Drossel 16 angeordnet, die zum Zweck der richtigen Luftver­ teilung bei der Einjustierung des Geräts von Hand ein­ gestellt wird und in dieser Stellung verbleibt. Die Rückschlagventile 27′, 27′′ sorgen dafür, daß aus dem Mischkessel 1 keine Luft und damit keine Verunreinigun­ gen 13 in die Druckleitungen 14, 15 gelangen können.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist in der Unterluftleitung ein als Öffner ausgebildetes fe­ derzentriertes Wegeventil 26 angeordnet, das vorsteuer­ seitig mit dem an der Anschlußstelle der Förderleitung 24 herrschenden Druck beaufschlagbar ist und daß die Druckluftzufuhr zur Förderleitung 24 bei Überschreiten eines vorgegebenen Drucks an der Anschlußstelle ein­ schaltet und bei Unterschreiten eines vorgegebenen Drucks sperrt. Zum Wegeventil 26 ist eine Umgehungslei­ tung 29 mit einer Meßdrossel 28′ parallel geschaltet. In der Oberluftleitung befindet sich ein als Schließer ausgebildetes federzentriertes Wegeventil 30, dessen Vorsteuereingang über die Unterluftleitung 14 mit der Injektionsstelle der Förderleitung 24 verbunden ist und zu dem eine Umgehungsleitung mit Drosselelement 28′′ parallel geschaltet ist.

Bei Beginn der Förderung des Misch- und Förderguts aus dem Mischkessel 1 werden der Deckel 4 und der Entlüf­ tungshahn 5 geschlossen und sodann das Absperrventil 19 vorzugsweise von Hand geöffnet. Der Druck steigt hierauf infolge der Vorkompression im Totraum und im Ölabschei­ der 11 zunächst langsam an, was den Vorteil hat, daß das Rührwerk 2 nicht durch eine plötzliche Kompression des Mischguts und eine damit verbundene Ansteifung der Konsistenz überbeansprucht oder blockiert wird. In die­ sem Zustand ist der Öffner 26 in der Unterluftleitung 14 zunächst geschlossen, so daß der Druckaufbau im Misch­ kessel 1 nur über die Oberluftleitung 15 und den offe­ nen Schließer 30 erfolgt. Sobald in der Förderleitung 24 ein Mindestdruck von etwa 1,5 bis 2 bar erreicht ist, gelangt er Öffner 26 selbsttätig in seine Öffnungs­ stellung, so daß nun am Eingang der Förderleitung genü­ gend Druck zum Abfördern des Mischguts zur Verfügung steht. Durch das auch beim Fördervorgang mitbewegte Rührwerk 2 wird die Materialzufuhr zur Förderleitung 24 periodisch unterbrochen, so daß das Mischgut gepulst durch die Förderleitung 24 transportiert wird. Sofern im Zuge des Fördervorgangs der am Vorsteuerventil des Schließers 30 anstehende Druck einen Wert von 4,5 bis 5 bar überschreitet, wird der Schließer 30 gesperrt und damit die Zufuhr von neuem Fördergut aus dem Mischkessel 1 in die Förderleitung 24 reduziert. In diesem Zu­ stand gelangt die vom Kompressor kommende Druckluft zum überwiegenden Teil (über 90%) über die Unterluftlei­ tung 14 zur Förderleitung 24, so daß ein Verstopfen der Förderleitung weitgehend vermieden wird (Fig. 2).

Wenn eine Kesselfüllung abgefördert und die Förderung damit beendet ist, wird der Kompressor durch Schließen des Absperrventils 19 von Hand oder selbsttätig abge­ schaltet. Durch den abnehmenden Druck des Kessels ge­ langt dann der Öffner 26 wieder in seine Schließstellung. Sobald der Kesseldruck einen Wert von 1 bar un­ terschreitet, wird der Entlüftungshahn 5 entweder von Hand oder selbsttätig geöffnet, so daß die noch vorhan­ dene Restluft rasch entweichen und der Deckel 4 für eine erneute Beschickung geöffnet werden kann.

Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin­ dung bezieht sich auf ein Druckluftfördergerät für Dick­ stoffe, wie Mörtel oder Beton. Das Druckluftfördergerät umfaßt einen ein motorisch angetriebenes Mischaggregat 2 aufweisenden Mischkessel 1, eine in Bodennähe an den Mischkessel 1 angeschlossene Förderleitung 24 und je eine über einen Kompressor 8, 11, 12 mit Druckluft be­ aufschlagbare Unterluftleitung 14 und Oberluftleitung 15. Die Oberluftleitung 15 mündet in den oberen Kessel­ bereich, während die Unterluftleitung 14 an einer In­ jektionsstelle in die Förderleitung 24 mündet. Um die Handhabung des Geräts zu vereinfachen, Fehlbedienungen und Stopfer in der Förderleitung 24 zu vermeiden und die effektive Förderzeit zu verkürzen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die über die Unterluftlei­ tung 14 zugeführte Injektionsluft erst bei einem vorge­ gebenen Mindestwiderstand in der Förderleitung zuge­ schaltet wird, während die Druckluftzufuhr in den Kes­ sel 1 bei Erreichen eines voreingestellten Höchstwider­ stands in der Förderleitung 24 gesperrt wird.

Claims (14)

1. Gerät zum Mischen und Fördern von Mörtel, Beton und ähnlichen Dickstoffen mit einem Mischkessel (1), einer in Bodennähe an den Mischkessel (1) angeschlossenen Förderleitung (24) und je einer über einen Kompressor (8, 11) mit Druckluft beauf­ schlagbaren Oberluftleitung (15) und Unterluftlei­ tung (14), wobei die Oberluftleitung in den Luft­ raum des oberen Kesselbereichs und die Unterluft­ leitung an einer kesselnahen Anschlußstelle in die Förderleitung (24) mündet, dadurch gekennzeichnet, daß in der Unterluftleitung (14) ein vorsteuersei­ tig mit der Anschlußstelle der Förderleitung (24) oder mit dem Luftraum des oberen Kesselbereichs ein verbundenes, bei Überschreiten eines vorgege­ benen Steuerdrucks ansprechendes, als Öffner aus­ gebildetes Absperr- oder Wegeventil (26) angeord­ net ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffner (26) vorsteuerseitig mit der Oberluftleitung (15) verbunden ist.

3. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zum Absperr- oder Wegeventil (26) parallel geschal­ tete Umgehungsleitung (29), in der ein Drosselele­ ment (28′) angeordnet ist.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffner bei Überschreiten eines Steuerdruckes von 1,5 bis 2,5 bar durch­ steuert und bei Unterschreiten eines Steuerdruckes von 1,4 bis 0,5 bar sperrt.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Oberluftleitung (15) ein vorsteuerseitig mit der Unterluftleitung (14) oder dem Luftraum des oberen Kesselbereichs (1) verbundenes, bei einem vorgegebenen Steuerdruck ansprechendes, als Schließer ausgebildetes Ab­ sperr- oder Wegeventil (30) angeordnet ist.

6. Gerät zum Mischen und Fördern von Mörtel, Beton und ähnlichen Dickstoffen mit einem Mischkessel (1), einer in Bodennähe an den Mischkessel (1) angeschlossenen Förderleitung (24) und je einer über einen Kompressor (8, 11) mit Druckluft beauf­ schlagbaren Oberluftleitung (15) und Unterluftlei­ tung (14), wobei die Oberluftleitung in den Luft­ raum des oberen Kesselbereichs und die Unterluft­ leitung an einer kesselnahen Anschlußstelle in die Förderleitung (24) mündet, dadurch gekennzeichnet, daß in der Oberluftleitung (15) ein vorsteuersei­ tig mit der Unterluftleitung (14) oder mit dem Luftraum des oberen Kesselbereichs (1) verbunde­ nes, bei einem vorgegebenen Steuerdruck anspre­ chendes, als Schließer ausgebildetes Absperr- oder Wegeventil (30) angeordnet ist.

7. Gerät nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine zum Absperr- oder Wegeventil (30) parallel geschaltete Umgehungsleitung, in der ein Drossel­ element (28′′) angeordnet ist.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der höchste Ansprechdruck des Öffners (26) in der Unterluftleitung (14) niedri­ ger als der niedrigste Ansprechdruck des Schließers (30) in der Oberluftleitung (15) ist.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließer (30) bei Unter­ schreiten eines Steuerdrucks von 4 bis 5 bar sperrt und bei Unterschreiten eines Steuerdrucks von 3,9 bis 3 bar wieder durchsteuert.

10. Verfahren zum Fördern von Dickstoffen, wie Mörtel oder Beton, aus einem Mischkessel (1) in eine im unteren Bereich des Mischkessels (1) angeschlossene Förderleitung (24), bei welchem ein oberer Luftraum des Mischkessels (1) und eine Injektions­ stelle der Förderleitung (24) mit Druckluft aus einem gemeinsamen Kompressor (8, 11) beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftzu­ fuhr zur Förderleitung bei Überschreiten eines vorgegebenen Drucks an der Injektionsstelle der Förderleitung (24) oder im oberen Luftraum des Mischkessels (1) selbsttätig eingeschaltet und bei Unterschreiten eines vorgegebenen Drucks gesperrt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Druckluftzufuhr in den oberen Luft­ raum des Mischkessels (1) bei Überschreiten eines vorgegebenen Drucks an der Injektionsstelle der Förderleitung (24) oder im oberen Luftraum des Mischkessels (1) selbsttätig gesperrt und bei Un­ terschreiten eines vorgegebenen Drucks wieder ein­ geschaltet wird.

12. Verfahren zum Fördern von Dickstoffen, wie Mörtel oder Beton, aus einem Mischkessel (1) in eine im unteren Bereich des Mischkessels (1) angeschlos­ sene Förderleitung (24), bei welchem ein oberer Luftraum des Mischkessels (1) und eine Injektions­ stelle der Förderleitung (24) mit Druckluft aus einem gemeinsamen Kompressor (8, 11) beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftzu­ fuhr in den oberen Luftraum des Mischkessels (1) bei Überschreiten eines vorgegebenen Drucks an der Injektionsstelle der Förderleitung (24) oder im oberen Luftraum des Mischkessels (1) selbsttätig gesperrt und bei Unterschreiten eines vorgegebenen Drucks wieder eingeschaltet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Druckluftzufuhr zur Förder­ leitung (24) bei Überschreiten eines Drucks an der Injektionsstelle der Förderleitung (24) von 1,5 bis 2,5 bar eingeschaltet und bei Unterschreiten von 1,4 bis 0,5 bar abgeschaltet wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß die Druckluftzufuhr zum oberen Luftraum des Mischkessels (1) bei Über­ schreiten eines Drucks an der Injektionsstelle der Förderleitung (24) von 4 bis 5 bar gesperrt und bei Unterschreiten von 3,9 bis 3 bar wieder einge­ schaltet wird.