EP0037555B1 - Misch- und Fördergerät - Google Patents

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EP0037555B1
EP0037555B1 EP81102451A EP81102451A EP0037555B1 EP 0037555 B1 EP0037555 B1 EP 0037555B1 EP 81102451 A EP81102451 A EP 81102451A EP 81102451 A EP81102451 A EP 81102451A EP 0037555 B1 EP0037555 B1 EP 0037555B1
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mixing
valve
compressor
shut
pressure
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Karl Schlecht
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/08—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions using driven mechanical means affecting the mixing
    • B28C5/10—Mixing in containers not actuated to effect the mixing
    • B28C5/12—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers
    • B28C5/1223—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers discontinuously operating mixing devices, e.g. with consecutive containers
    • B28C5/123—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers discontinuously operating mixing devices, e.g. with consecutive containers with pressure or suction means for discharging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/24—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation
    • F04C29/026—Lubricant separation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2210/00—Fluid
    • F04C2210/22—Fluid gaseous, i.e. compressible
    • F04C2210/221—Air

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of patent claim 1.
  • a shut-off valve is usually provided in the pressure line of the compressor, which is closed when the delivery from the mixing vessel is to be stopped (DE-A1 2 005 787). This results in an increase in the air pressure in the line in front of the shut-off valve or in a storage tank arranged in front of the shut-off valve.
  • Devices are also known in which a non-return valve is arranged between the storage boiler and the compressor and a pressure relief valve is arranged in front of the latter. This is particularly necessary for heavy piston compressors or screw compressors in order to reduce their power consumption when the compressed air supply has ended.
  • Devices with screw compressors are also known, which are shut off both on the pressure side and on the suction side when the mixing material conveyance is switched off.
  • the full air pressure is maintained on the pressure side of the compressor screw.
  • the power consumption is only reduced to about 70%.
  • the invention has for its object to avoid the aforementioned disadvantages to create a device of the type mentioned, which is very easy to use on the one hand, thereby avoiding the risk of incorrect operation, and on the other hand, the engine is relieved especially during the time, in which fresh aggregates are often added dry to the boiler mixer, so that the motor can be designed with significantly lower output.
  • the residual power consumption of the compressor during the mixing phase is reduced to a fraction of the value that is required for full air delivery against the final pressure when the suction line valve is closed and the delivery stopped.
  • the device is only operated by actuating the suction line valve or a vent valve arranged in the pressure line, while the throttles in the upper air line and the lower air line, which serve to distribute compressed air, only need to be set when the device is started up and then remain in this setting.
  • the motor 7 drives both the compressor 8 and, at the same time, the mixer shaft 2 of the mixing vessel 1 via the shaft 23.
  • the compressor 8 receives its air through the suction line 18, in which a shut-off valve 19 and a check valve 24 are arranged.
  • oil is injected on the suction side, which enters the housing of the compressor 8 via an oil circuit, not shown in the drawing, from the separator boiler 11 or from an oil cooler connected downstream thereof.
  • the oil-air mixture passes through a check valve 10 arranged in line 9 or a throttle downstream thereof or a pressure reducing valve into the separator tank 11, from whose filter cartridge 12 largely oil-free compressed air flows into the pressure line 13.
  • a throttle 16 or 17 is arranged, which can be adjusted by hand for the purpose of correct distribution of the compressed air.
  • the valve 19 arranged in the suction line 18 can be opened and closed by means of the adjusting cylinder 20 or by hand.
  • the mixer shaft 2 is driven by the shaft 21 of the motor 7, for example via the V-belt drive 22, the shaft 23 and the transmission 6.
  • the mixing kettle 1 has a mixture outlet 3, a cover 4 closing the filling opening and a vent valve 5.
  • the lid 4 and the vent valve 5 are closed and the suction line valve 19 is opened.
  • the air pressure then rises only slowly as a result of the pre-compression in the dead space and in the separator tank, which has the advantage that the mixing mechanism is not connected by a sudden compression of the material to be mixed whose sudden increase in consistency is overstressed or blocked.
  • screed in particular often has air pores that are highly liquefying when depressurized. However, these are compressed at a pressure of 1 to 2 atmospheres in such a way that they do not liquefy and the mixture, which is suddenly only moist with earth, is then difficult to stir. However, if the pressure increase is slow, the mix is loosened by one or more revolutions of the agitator before it is stiffened by the subsequent pressure increase. As soon as the delivery pressure drops when the mixing vessel is emptying, the suction line valve 19 is closed and the lid 4 is raised after the vent valve 5 has been opened. This stops the delivery of the compressor and on its pressure side there is a release of compressed air, which leads to a reduction in the power consumption of the compressor screw to the extent that no other control system can achieve, provided that the compressor has to continue rotating.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei solchen Geräten ist meist in der Druckleitung des Kompressors ein Absperrventil vorgesehen, das, wenn die Förderung aus dem Mischkessel abgestellt werden soll, geschlossen wird (DE-A1 2 005 787). Dies hat eine Steigerung des Luftdrucks in der Leitung vor dem Absperrventil bzw. in einem vor dem Absperrventil angeordneten Speicherkessel zur Folge. Es sind auch Geräte bekannt, bei welchen zwischen dem Speicherkessel und dem Kompressor ein Rückschlagventil und vor diesem ein Druckentlastungsventil angeordnet ist. Dies ist besonders bei schweren Kolbenverdichtern oder Schraubenverdichtern notwendig, um deren Leistungsaufnahme bei beendeter Druckluftförderung zu reduzieren.
  • Des weiteren sind Geräte bekannt, bei denen der Kompressor bei geöffnetem oder entleertem Mischkessel weiterarbeitet. Die geförderte Druckluft bläst dann entweder durch den Mischkessel selbst oder durch eine getrennte Entlüftungsleitung ins Freie. Dabei wird jedoch, insbesondere bei ölgefluteten Schraubenverdichtern, welche zwecks Ölabscheidung aus der Druckluft druckseitig angedrosselt sein müssen, viel Leerlaufleistung verbraucht. Dies hat einen unnötig hohen Kraftstoffverbrauch, eine störende Wärmeentwicklung und bei Kolbenverdichtern auch eine lästige Staubentwicklung zur Folge.
  • Es sind auch Geräte mit Schraubenverdichtern bekannt, welche beim Abstellen der Mischgutförderung sowohl druck- wie auch saugseitig abgesperrt werden. Dabei bleibt jedoch auf der Druckseite der Verdichterschraube der volle Luftdruck erhalten. Die Leistungsaufnahme wird hierbei nur auf etwa 70% reduziert.
  • Diese bei saugseitiger Drosselung, ohne druckseitige Entlastung, sich besonders bei Schraubenverdichtern einstellende geringe Leistungsreduzierung auf nur etwa 70% - bezogen auf die Kompressor-Leistungsaufnahme bei voller Förderung gegen Enddruck - ist bei Estrichförderung besonders nachteilig. Dies gilt besonders, wenn der Antrieb der Schraubenverdichter mit Dieselmotoren erfolgt. Das gleichzeitig von demselben Motor angetriebene Mischwerk benötigt nämlich während des Befüllens und Mischens eine hohe Leistung. Sie überschreitet die freigegebenen 30% Motorleistung oft bei weitem. Das fertig gemischte Fördergut erfordert demgegenüber zur Förderung an die Verarbeitungsstelle nur 10-20% der Motorleistung. Daher müssen bei Maschinen bisheriger Bauart Dieselmotoren unter zusätzlichem Kostenaufwand ganz erheblich überdimensioniert werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile ein Gerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das einerseits sehr einfach zu bedienen ist, wodurch die Gefahr von Fehlbedienungen vermieden wird, und bei dem andererseits der Motor insbesondere während der Zeit entlastet wird, in der dem Mischwerk des Kessels frische Zuschlagstoffe oft trokken zugegeben werden, so dass der Motor mit wesentlich geringerer Leistung ausgelegt werden kann. Dabei wird die Rest-Leistungsaufnahme des Kompressors während der Mischphase bei geschlossenem Saugleitungsventil und damit gestoppter Förderung auf einen Bruchteil jenes Wertes reduziert, der bei voller Luftförderung gegen Enddruck benötigt wird.
  • Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Mitteln und vorteilhafterweise mit den in den Unteransprüchen 2 und 3 angegebenen Mitteln gelöst.
  • Auf diese Weise erfolgt die Bedienung des Gerätes lediglich durch Betätigung des Saugleitungsventils bzw. eines mit diesem koppelbaren, in der Druckleitung angeordneten Entlüftungsventils, während die in der Oberluftleitung und der Unterluftleitung angeordneten, der Druckluftverteilung dienenden Drosseln nur bei Inbetriebnahme des Gerätes eingestellt zu werden brauchen und dann in dieser Einstellung verbleiben.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Gerätes in schematischer Weise dargestellt.
  • Der Motor 7 treibt sowohl den Kompressor 8 als auch gleichzeitig über die Welle 23 die Mischwerkwelle 2 des Mischkessels 1 an. Der Kompressor 8 erhält seine Luft durch die Saugleitung 18, in der ein Absperrventil 19 und ein Rückschlagventil 24 angeordnet sind. In den als Schraubenverdichter ausgebildeten Kompressor 8 wird saugseitig Öl eingespritzt, das über einen in der Zeichnung nicht dargestellten Ölkreislauf von dem Abscheiderkessel 11 bzw. von einem diesem nachgeschalteten Ölkühler in das Gehäuse des Kompressors 8 eintritt. Das ÖI-Luft-Gemisch gelangt über ein in der Leitung 9 angeordnetes Rückschlagventil 10 bzw. eine diesem nachgeschaltete Drossel oder ein Druckminderventil in den Abscheiderkessel 11, aus dessen Filterpatrone 12 weitgehend ölfreie Druckluft in die Druckleitung 13 strömt. In der an die Druckleitung 13 angeschlossenen Unterluftleitung 14 und Oberluftleitung 15 ist je eine Drossel 16 bzw. 17 angeordnet, die zum Zweck der richtigen Verteilung der Druckluft von Hand eingestellt werden können. Das Öffnen und Schliessen des in der Saugleitung 18 angeordneten Ventils 19 kann mittels des Verstellzylinders 20 oder auch von Hand erfolgen.
  • Der Antrieb der Mischwerkwelle 2 erfolgt von der Welle 21 des Motors 7 beispielsweise über den Keilriemenantrieb 22, die Welle 23 und das Getriebe 6. Der Mischkessel 1 weist einen Mischgutauslass 3, einen die Füllöffnung verschliessenden Deckel 4 und einen Entlüftungshahn 5 auf.
  • Bei Beginn der Förderung des gemischten Gutes wird der Deckel 4 und der Entlüftungshahn 5 geschlossen und das Saugleitungsventil 19 geöffnet. Der Luftdruck steigt hierauf infolge der Vorkompression im Totraum und im Abscheiderkessel zunächst nur langsam an, was den Vorteil hat, dass das Mischwerk nicht durch eine plötzliche Kompression des Mischgutes und damit verbundener plötzlicher Ansteifung der Konsistenz überbeansprucht oder blockiert wird.
  • Es konnte beobachtet werden, dass insbesondere Estrich häufig Luftporen aufweist, die in drucklosem Zustand stark verflüssigend wirken. Diese werden jedoch bei einem Druck von 1 bis 2 Atmosphären so komprimiert, dass ihre verflüssigende Wirkung entfällt und das dann plötzlich nur noch erdfeuchte Mischgut nur schwer durchgerührt werden kann. Erfolgt der Druckanstieg jedoch langsam, so wird das Mischgut durch eine oder mehrere Umdrehungen des Rührwerks aufgelockert, bevor es durch den nachfolgenden Druckanstieg angesteift wird. Sobald der Förderdruck bei sich entleerendem Mischkessel absinkt, wird das Saugleitungsventil 19 geschlossen und nach Öffnen des Entlüftungshahns 5 der Deckel 4 angehoben. Die Förderung des Kompressors hört hierdurch auf und auf seiner Druckseite tritt eine Druckluftentspannung ein, die zu einer so weitgehenden Verringerung der Leistungsaufnahme der Verdichterschraube führt, wie sie, unter der Voraussetzung, dass der Kompressor weiterdrehen muss, von keinem anderen Regelsystem erreicht wird.
  • Mit dem Vorteil, die Motorleistung in der Aufbereitungsphase, in der das weitgehend trockene Material im Mischkessel einen erhöhten Kraftbedarf erfordert, weitgehend zur Aufbereitung ausnutzen zu können und damit den Motor klein dimensionieren zu können, ist der Vorteil einer hohen Betriebssicherheit und einer einfachen Bedienung verbunden.

Claims (3)

1. Gerät zum Mischen von Mörtel, Beton und ähnlichen Dickstoffen in einem ein Mischwerk aufweisenden Mischkessel (1), sowie zum Fördern des Mischgutes mittels von einem Kompressor (8) erzeugter, dem Mischkessel (1) zugeführter Druckluft, das einen zum Antrieb sowohl des Kompressors (8) als auch des Mischwerks dienenden Motor (7) sowie eine in eine Oberluftleitung (15) und eine Unterluftleitung (14) mündende Druckleitung (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Saugleitung (18) des Kompressors (8) in an sich bekannter Weise ein Absperrventil (19) angeordnet ist und dass zur Entlüftung der Druckleitung (13) bei geschlossenem Absperrventil (19) während der Mischphase in dem dem Druckleitungsanschluss benachbarten Wandbereich des Mischkessels (1) ein mit dem Absperrventil (19) koppelbarer Luftauslass (5) vorgesehen ist.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftauslass ein mittels eines Stellzylinders (20) des Absperrventils (19) betätigter Entlüftungshahn (5) ist.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Unterluftleitung (14) und der Oberluftleitung (15) je eine Drossel (16, 17) angeordnet ist.
EP81102451A 1980-04-05 1981-04-01 Misch- und Fördergerät Expired EP0037555B1 (de)

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DE3013373 1980-04-05
DE3013373A DE3013373C2 (de) 1980-04-05 1980-04-05 Misch- und Fördergerät

Publications (3)

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EP0037555A2 EP0037555A2 (de) 1981-10-14
EP0037555A3 EP0037555A3 (en) 1983-03-16
EP0037555B1 true EP0037555B1 (de) 1985-07-03

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