DE4335331A1 - Vorrichtung zum Mischen und Fördern von Baustoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuier­ lichen Mischen von pulverförmigen oder feinkörnigen Baustoffen mit Wasser und zum Fördern des Gemischs mit einem langgestreckten, eine an einen Baustoff-Vorrats­ behälter anschließbare Beschickungszone, eine Dosierzo­ ne und eine zusätzlich mit Wasser beaufschlagbare Misch­ zone aufweisenden, horizontal an einem den Vorratsbe­ hälter tragenden, auf einer im wesentlichen horizonta­ len Unterlage aufstellbaren Gestell ausgerichteten Durchlaufmischer, und mit einer langgestreckten, eine an einen Gemischauslaß des Durchlaufmischers anschließ­ bare Einlaßkammer und eine Pumpzone aufweisenden Ge­ mischpumpe, wobei der Durchlaufmischer und die Gemisch­ pumpe in ihrer Längserstreckung von je einer motorisch betätigten, Förder- und Mischwerkzeuge tragenden An­ triebswelle durchsetzt sind.

Misch- und Fördervorrichtungen dieser Art dienen zum baustellenseitigen Mischen und Fördern von Mörtel, Fließestrich, Suspensionen und ähnlichen Stoffen, wobei als Vorratsbehälter vorzugsweise ein Silo vorgesehen ist, der eine nach unten weisende Auslaßöffnung auf­ weist, an die der Durchlaufmischer in horizontaler Aus­ richtung mit einem Siloflansch anschließbar ist.

Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen zwar der Durchlaufmischer unmittelbar am Siloflansch befestigt ist, die Gemischpumpe mit ihrem Antrieb je­ doch auf einem hiervon getrennten Fahrwerk angeordnet ist, das beim Betrieb mit seinem Auffangtrichter unter den Gemischauslaß des Durchlaufmischers geschoben wird. Die Einlaßkammer der Gemischpumpe ist dort als Aufnah­ metrichter ausgebildet, der im Vergleich zum Arbeits­ volumen des Durchlaufmischers und der Pumpe ein großes Aufnahmevolumen aufweist. Aufgrund der sich hierbei ergebenden relativ hohen Verweilzeit des fertigen Misch­ guts kann es zu Entmischungs- und Abbindeerscheinungen kommen, die zu Schwierigkeiten bei der Weiterförderung des Mischguts und bei dessen Verarbeitung führen kön­ nen.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es bei Misch- und Fördervorrichtungen der genannten Art bekannt, die Ge­ mischpumpe an den Durchlaufmischer körperlich anzukop­ peln und dabei der Mischpumpe zusätzlich eine Misch­ strecke vorzuschalten. Das Gemisch wird dort unmittel­ bar vor dem Pumpeneingang in dem zusätzlichen Mischer fertiggestellt, der über den Pumpenmotor angetrieben wird. Der Durchlaufmischer selbst führt noch nicht zu dem endgültigen pumpfähigen Gemisch und zu dem notwen­ digen Lufteintrag. Andererseits kann dort das Gemisch bespielsweise für die Handverarbeitung nicht am Ge­ mischauslaß des Durchlaufmischers für Weiterverarbei­ tungszwecke entnommen werden. Hierzu muß es zusätzlich die Pumpenstrecke durchlaufen.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, eine Misch- und Fördervorrichtung der eingangs angegebenen Art zu entwickeln, die als kompakte Bauein­ heit mit einem Großbehälter kombiniert und zusammen mit diesem transportiert werden kann und die sowohl für den Pumpbetrieb als auch für die Handverarbeitung ein gutes Mischergebnis liefert.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteil­ hafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die erfindungsgemäße Lösung geht von dem Gedanken aus, daß die Pufferzone zwischen Durchlaufmischer und Pumpe zur Erzielung einer möglichst kleinen Verweilzeit des fertigen Gemischs eine relativ kleine Pufferzone vor­ handen sein sollte und daß trotzdem die Pumpzone auch bei schlechter Fließfähigkeit des Gemisches mit einer geschlossenen Gemischsäule beaufschlagt wird. Um dies zu erreichen wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Gemischpumpe in ihrer Längserstreckung quer zur Längserstreckung des Durchlaufmischers mit am Gestell schräg nach unten geneigter Pumpzone ausgerichtet ist, wobei der Neigungswinkel gegenüber der Horizontalen weniger als 45° beträgt und die von der betreffenden Antriebswelle durchdrungene Einlaßkammer der Gemisch­ pumpe einen zum Pumpeingang hin entsprechend geneigten Boden aufweist. Vorteilhafterweise wird der Neigungs­ winkel der Gemischpumpe in ihrer Längserstreckung ge­ genüber der Horizontalen zwischen 50° und 20° gewählt. Mit diesen Maßnahmen wird erreicht, daß auch relativ trockene Gemische innerhalb der Einlaßkammer aufgrund der Schwerkraft zum Pumpeingang gelangen, ohne daß es dazu einer hohen Gemischsäule bedarf.

Eine weitere Verbesserung in dieser Hinsicht wird er­ reicht, wenn die Einlaßkammer eine durchlaufmischersei­ tige Pufferzone außerhalb der Antriebswelle und eine von der vorzugsweise mit Förder- und/oder Abstreiforga­ nen bestückten Antriebswelle durchdrungene pumpenseiti­ ge Verdichtungszone aufweist. Die Verdichtungszone ist dabei zweckmäßig durch einen mit der Einlaßkammer kom­ munizierenden, in die Pumpzone mündenden Rohransatz gebildet. Um auch noch klumpenweise über den Gemisch­ auslaß des Durchlaufmischers in die Einlaßkammer fal­ lendes Mischgut zu einer geschlossenen Materialsäule verbinden zu können, sollten sowohl die Pufferzone als auch die Verdichtungszone eine ausreichende Größe auf­ weisen. Bei den in der Praxis vorkommenden Gemischen ist dies schon dann der Fall, wenn die Pufferzone min­ destens 25% aber weniger als 80%, vorzugsweise etwa 50% des Gesamtvolumens der Einlaßkammer umfaßt, wäh­ rend die Verdichtungszone weniger als 15% aber mehr als 5% des Gesamtvolumens der Eingabekammer enthalten sollte.

Um einen unerwünschten Rückstau von der Einlaßkammer der Gemischpumpe zum Gemischauslaß des Durchlaufmi­ schers zu vermeiden, ist in der Einlaßkammer, vorzugs­ weise in deren Pufferzone, eine Füllstandssonde zur Ansteuerung des Durchlaufmischers angeordnet.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Einlaßkammer im Bereich der Pufferzone einen vorzugsweise ovalen Zylinderansatz mit nach oben offener Einlaßöffnung aufweist und der nach unten in die Einlaßöffnung mündende Gemischauslaß des Durchlauf­ mischers in Längserstreckung der Gemischpumpe sich über mehr als 60% und in Querrichtung sich über 30 bis 60% der Einlaßöffnung erstreckt. Mit diesen Maßnahmen wird einmal erreicht, daß das am Gemischauslaß in die Ein­ laßkammer fallende Material nicht an der Pufferzonen­ wand hängenbleibt und sich bei drehender Antriebswelle auch bei klumpenweisem Austritt rasch zu einer ge­ schlossenen Materialsäule verbindet.

Vorteilhafterweise ist die Gemischpumpe gegenüber dem Gemischauslaß des Durchlaufmischers um eine im wesent­ lichen lotrechte Achse verschwenkbar oder horizontal verschiebbar angeordnet. Damit ergibt sich die Möglich­ keit, das am Durchlaufmischer austretende Fertiggemisch in einem Behälter, beispielsweise einem Schubkarren, zu Verarbeitungs- oder Reinigungszwecken aufzufangen. An­ dererseits werden dadurch der Durchlaufmischer und die Gemischpumpe für Reinigungs- und Wartungszwecke leicht zugänglich.

Eine besonders kompakte und leicht transportable Anord­ nung wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielt, daß die Projektion der Ge­ mischpumpe und des Durchlaufmischers auf die horizonta­ le Unterlage sich innerhalb der Standfläche des den Vorratsbehälter aufnehmenden Gestells befindet. Eine weitere Verbesserung in dieser Hinsicht wird erzielt, wenn die aus Durchlauf- und Gemischpumpe bestehende Baueinheit mit einem in der Einlaßzone des Durchlauf­ mischers befindlichen Anschlußflansch an einen Auslaß­ flansch des vorzugsweise als Fertigmörtelsilo ausgebil­ deten Vorratsbehälters anschließbar ist. An der Unter­ seite des Durchlaufmischers kann zudem ein Rahmengehäu­ se zur Aufnahme von Antriebs- und Steueraggregaten an­ geordnet werden, wobei die Gemischpumpe an dem Rahmen­ gehäuse außenseitig angelenkt oder verschiebbar geführt sein kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1a und b zwei Seitenansichten eines Silo-Misch- und Fördergeräts mit wegschwenkbarer Gemisch­ pumpe;

Fig. 2a bis c zwei Seitenansichten und eine Detailan­ sicht eines Silo-Misch- und Fördergeräts mit verschiebbarer Gemischpumpe.

Die in der Zeichnung dargestellten Misch- und Förderge­ räte sind zum baustellseitigen Mischen und Fördern von Mörtel, Fließestrich, Suspensionen und dergleichen fließfähige Stoffe bestimmt. Das modular aufgebaute Gerät besteht im wesentlichen aus einem waagerecht aus­ gerichteten Durchlaufmischer 10 mit einem Anschluß­ flansch 12 für den Anschluß an ein Fertigmörtelsilo 14, einem an der Unterseite der Dosier- und Mischeinrich­ tung hängend befestigten Rahmengehäuse 16 und einer unterhalb des Gemischauslasses 18 des Durchlaufmischers 10 am Rahmengehäuse 16 schwenkbar (Fig. 1a und b) oder verschiebbar (Fig. 2a bis c) angeordneten Gemischpumpe 20.

Das in Fig. 1a und b nur mit seinem auslaufseitigen Ende gezeigte Silo ist in einem Traggestell 22 angeord­ net, das mit einem Bodenrahmen 24 auf dem horizontalen Boden 26 aufstellbar ist. An seinem austrittsseitigen Ende weist der Silobehälter 14 eine nicht dargestellte Verschlußklappe auf, die entweder von Hand, über den Hebel 28 oder über einen nicht gezeigten Antriebsmotor oder einen Hydrozylinder betätigbar ist. Die aus dem Durchlaufmischer 10, dem Rahmengehäuse 16 und der Ge­ mischpumpe 20 bestehende Baueinheit ist in ihrer Ge­ samtheit über dem Anschlußflansch 12 am Silo 14 aufge­ hängt.

Der Durchlaufmischer 10 weist eine im Bereich unterhalb des Siloflanschs 12 angeordnete Beschickungs- und Auf­ lockerungszone 32, eine über diese mit dem pulverförmi­ gen oder feinkörnigen Baustoff beaufschlagbare Dosier­ zone 34 und eine Mischzone 36 auf, die von einer mit­ tels eines Getriebemotors 38 gemeinsam angetriebenen, den Durchlaufmischer 10 entlang der Achse 40 durchgrei­ fenden, nicht dargestellten Antriebswelle durchsetzt sind. Die Beschickungszone 32 erstreckt sich in Rich­ tung Getriebemotor bis zu einem durch einen Deckel 42 verschließbaren Sackeinfülltrichter 44, der ebenfalls von der Antriebswelle durchgriffen ist. Die Antriebs­ welle trägt im Bereich der Beschickungszone 32 und der Dosierzone 34 schneckenförmige Förderorgane (nicht dar­ gestellt), über die der trockene Baustoff von der Be­ schickungszone 32 durch die Dosierzone 34 hindurch in die Mischzone 36 gefördert wird. Die Mischzone 36 wird über einen oder mehrere Wasseranschlüsse 46 mit Wasser beaufschlagt, das mittels auf der Antriebswelle ange­ ordneten Mischwerkzeugen (nicht dargestellt) mit dem trockenen Baustoff unter Herstellung eines Naßgemisches kontinuierlich gemischt wird. Das fertiggemischte Misch­ gut gelangt über den nach unten weisenden Gemischauslaß 18 zur Gemischpumpe 20.

Die langgestreckte Gemischpumpe 20 ist mit ihrer Achse 48 unterhalb des Durchlaufmischers 10 quer zu deren Achse 40 in Durchtrittsrichtung schräg nach unten wei­ send angeordnet. Sie besteht im wesentlichen aus einer Einlaßkammer 50 mit einer Pufferzone 52 und einer Ver­ dichtungszone 54 sowie einer eintrittsseitig an die Verdichtungszone 54 angeschlossenen, und austrittssei­ tig einen Anschlußstutzen 56 für einen nicht darge­ stellten Förderschlauch tragenden, vorzugsweise als Schneckenpumpe ausgebildeten Pumpzone 58. Die Eingabe­ kammer 50 und die Pumpzone 58 sind von einer gemeinsam, über den Getriebemotor 60 angetriebenen Antriebswelle 62 durchsetzt, die im Bereich der Eingabezone 50 mit Abstreif- und Förderorganen 64 und im Bereich der Pump­ zone 58 mit einem schneckenförmigen Pumporgan 66 be­ stückt ist. Die Gemischpumpe ist bei den gezeigten Aus­ führungsbeispielen um etwa 15° gegenüber der horizonta­ len Unterlage 26 geneigt. Dies gilt auch für den Boden 68 der Eingabekammer 50, so daß das von oben ankommende Naßgemisch aufgrund der Schwerkraft in Richtung Ver­ dichtungszone 54 und Pumpzone 58 gelangt. Die Verdich­ tungszone 54 ist als schräg nach unten weisender Rohr­ ansatz ausgebildet, während die Pufferzone 52 eine ver­ tikal ausgerichtete Mantelfläche mit ovalem Querschnitt und ovaler Einlaßöffnung 70 aufweist. Die Pufferzone 52 nimmt etwa die Hälfte des Kammervolumens der Einlaßkam­ mer 50 ein. Sie sorgt mit dem schrägen Einlaßkammerbo­ den 68 und der Verdichtungszone 54 dafür, daß auch bei dickflüssigem Mischgut, das klumpenweise in die Einga­ bekammer 50 gelangt, sich im Eingangsbereich der Pump­ zone 58 eine geschlossene Gemischsäule ohne Luftkanal bildet. Hierzu trägt auch bei, daß der Gemischauslaß 18 mit seiner Öffnung 72 bezüglich der ovalen Eintritts­ öffnung 70 der Eingabekammer 50 optimal dimensioniert und plaziert ist, wie aus Fig. 2c zu ersehen ist.

Bei dem in Fig. 1a und b gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Gemischpumpe 20 über ein Doppelgelenk 74 an einem Ausleger 76 des Rahmengehäuses 16 schwenkbar an­ geordnet und mittels eines Schnellverschlusses mit die­ sem kuppelbar. Damit kann die Gemischpumpe 20 unter dem Gemischauslaß 18 seitlich weggeschwenkt werden, so daß der Durchlaufmischer 10 auch unabhängig von der Ge­ mischpumpe 20 betrieben und das Gemisch in einem unter dem Gemischauslaß 18 aufzustellenden Behälter oder Schubkarren aufgefangen werden kann.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2a bis c unterschei­ det sich von demjenigen nach Fig. 1a und b dadurch, daß die Gemischpumpe 10 dort über die Schubstangen 78 in einer gehäusefesten Parallelführung 80 horizontal vom Gemischauslaß 18 weg verschiebbar ist.

Innerhalb des Rahmengehäuses 16 sind einige für den Betrieb des Durchlaufmischers 10 und der Gemischpumpe 20 notwendige Aggregate 82, wie Kompressor, Wasserpumpe oder Hydropumpe angeordnet, während für die Steuerung der Anlage zusätzlich ein Steuerschrank 84 zur Aufnahme elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Steuer­ aggregate vorgesehen sein kann. Füllstandssonden 86, 88 im Trocken- und Naßbereich sorgen dafür, daß eine für den Betrieb ausreichende Füllung mit Trockenmaterial und mit Naßgemisch vorhanden ist, ohne daß es zu einem unerwünschten Materialrückstau kommt.

Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Er­ findung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum konti­ nuierlichen Mischen von pulverförmigen oder feinkörni­ gen Baustoffen mit Wasser und zum Fördern des Naßge­ misches. Die Vorrichtung weist einen langgestreckten, an ein Baustoffsilo 14 anschließbaren, horizontal aus­ gerichteten Durchlaufmischer 10 und eine langgestreck­ te, eine an einen Gemischauslaß 18 des Durchlaufmi­ schers 10 anschließbare Einlaßkammer 50 und eine Pump­ zone 58 aufweisende Gemischpumpe 20 auf, wobei sowohl der Durchlaufmischer 10 als auch die Gemischpumpe 20 in ihrer Längserstreckung von je einer motorisch betätig­ ten, Förder- und/oder Mischwerkzeuge tragenden Antriebs­ welle durchsetzt sind. Erfindungsgemäß ist die Gemisch­ pumpe 20 in ihrer Längserstreckung 48 quer zur Längser­ streckung 40 des Durchlaufmischers 10 mit schräg nach unten geneigter Pumpzone 58 ausgerichtet, wobei der Neigungswinkel gegenüber der Horizontalen 26 weniger als 45° beträgt und die von der betreffenden Antriebs­ welle 48 durchdrungene Einlaßkammer 50 der Gemischpumpe 20 einen zur Pumpzone 58 hin entsprechend geneigten Boden 68 aufweist.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen von pul­ verförmigen oder feinkörnigen Baustoffen mit Was­ ser und zum Fördern des Gemischs mit einem langge­ streckten, eine an einen Baustoff-Vorratsbehälter (14) anschließbare Beschickungszone (32), eine Dosierzone (34) und eine zusätzlich mit Wasser (46) beaufschlagbare Mischzone (36) aufweisenden, an einem den Vorratsbehälter (14) tragenden, auf einer im wesentlichen horizontalen Unterlage (24) aufstellbaren Gestell (22) horizontal ausgerichte­ ten Durchlaufmischer (10), und einer langgestreck­ ten, eine an einen Gemischauslaß (18) des Durch­ laufmischers (10) anschließbare Einlaßkammer (50) und eine Pumpzone (58) aufweisenden Gemischpumpe (20), wobei der Durchlaufmischer (10) und die Ge­ mischpumpe (20) in ihrer Längserstreckung von je einer motorisch betätigten, Förder- und/oder Mischwerkzeuge (64) tragenden Antriebswelle (62) durchsetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gemischpumpe (20) in ihrer Längserstreckung (Achse 48) quer zur Längserstreckung (Achse 40) des Durchlaufmischers (10) mit am Gestell (22) schräg nach unten geneigter Pumpzone (58) ausgerichtet ist, wobei der Neigungswinkel gegenüber der Hori­ zontalen (26) weniger als 45° beträgt und die von der betreffenden Antriebswelle (62) durchdrungene Einlaßkammer (50) der Gemischpumpe (20) einen zur Pumpzone (58) hin entsprechend geneigten Boden (68) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Neigungswinkel der Gemischpumpe (20) in ihrer Längserstreckung (48) gegenüber der Hori­ zontalen (26) zwischen 50° und 20° beträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einlaßkammer (50) der Ge­ mischpumpe (20) eine durchlaufmischerseitige Puf­ ferzone (52) außerhalb der Antriebswelle (62) und eine von der Antriebswelle (62) durchdrungene pumpzonenseitige Verdichtungszone (54) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verdichtungszone (54) durch einen mit der Einlaßkammer (50) kommunizierenden, in die Pumpzone (58) mündenden, schräg nach unten weisen­ den Rohransatz (54) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Pufferzone (52) mehr als 25% und weniger als 80%, vorzugsweise etwa 50% des Gesamtvolumens der Einlaßkammer (50) umfaßt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verdichtungszone (54) weniger als 20% aber mehr als 5% des Ge­ samtvolumens der Einlaßkammer (50) umfaßt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einlaßkammer (50) im Bereich der Pufferzone (52) einen vorzugsweise ovalen Zylinderansatz mit nach oben offener Ein­ laßöffnung (70) aufweist, und daß die nach unten in die Einlaßöffnung (70) mündende Auslaßöffnung (72) des Gemischauslasses (18) des Durchlaufmi­ schers (10) in Längserstreckung der Gemischpumpe sich über mindestens 60% und in Querrichtung sich über 30 bis 60% der Einlaßöffnung (70) erstreckt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gemischpumpe (20) gegenüber dem Gemischauslaß (18) des Durchlauf­ mischers (10) um eine im wesentlichen lotrechte Achse (74) verschwenkbar oder horizontal (Führung 80) verschiebbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Projektion der aus Gemischpumpe (20) und Durchlaufmischer (10) beste­ henden Baueinheit auf die horizontale Unterlage (26) sich innerhalb der Standfläche (24) des Ge­ stells (22) befindet.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die aus Durchlaufmischer (10) und Gemischpumpe (20) bestehende Baueinheit mit einem in der Einlaßzone (32) des Durchlaufmi­ schers (10) befindlichen Anschlußflansch (12) an einem Auslaßflansch des vorzugsweise als Fertig­ mörtelsilo ausgebildeten Vorratsbehälters (14) anschließbar und befestigbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß an der Unterseite des Durchlaufmischers (10) ein Rahmengehäuse (16) zur Aufnahme von An­ triebs- und/oder Steueraggregaten (82) angeordnet ist, und daß die Gemischpumpe (20) an dem Rahmen­ gehäuse außenseitig angelenkt (74) oder verschieb­ bar geführt (78, 80) ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß in der Einlaßkammer (50) der Gemischpumpe, vorzugsweise in deren Pufferzone (52), eine Füllstandssonde (88) zur Ansteuerung des Durchlaufmischers (10) angeordnet ist.