EP1688176A2 - Pump-und Mischvorrichtung für pulver-bzw. rieselförmige Medien sowie System zur Bereitstellung pastöser Medien für Bauzwecke - Google Patents

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EP1688176A2
EP1688176A2 EP06090022A EP06090022A EP1688176A2 EP 1688176 A2 EP1688176 A2 EP 1688176A2 EP 06090022 A EP06090022 A EP 06090022A EP 06090022 A EP06090022 A EP 06090022A EP 1688176 A2 EP1688176 A2 EP 1688176A2
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mixing
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conveyor shaft
storage container
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Definitions

  • the present invention relates to a pumping and mixing device for powdered or free-flowing media and a system for providing pasty media for construction purposes.
  • the conveyor shaft is adapted to be inserted or introduced into the storage container, thus promoting powdered or free-flowing medium as continuously as possible from this closed container out. This then optionally passes into a flow chamber, whereby a certain homogenization of the delivery process can be achieved.
  • the repellent from the pumping and mixing device according to the invention free end of the conveyor shaft is preferably carried out cantilevered into the storage container.
  • a common drive for the mixing and conveying shaft mounted at the opposite end of the mixing chamber effects the drive. This is advantageous over "on both sides suspended" conveyor shafts, which are difficult to fix in the storage container (especially if it is a disposable container) or where the conveyor shaft must necessarily be part of the container.
  • a projecting end of the conveyor shaft Taken individually, they are inserted into a storage container such as a disposable container or the like, the corresponding drive being made from the "back" of the device.
  • the housing of the pumping and mixing device has a flow chamber, wherein this flow chamber downstream of the metering chamber is arranged and the metering chamber is compared to the flow chamber at least partially reduced in cross-section.
  • this flow chamber is not absolutely necessary, especially if other characteristics are given for it.
  • a separate flow chamber is not necessary. This is because a corresponding cross-sectional widening is already given in the storage container itself. It is then spoken of a "flow area", which replaces the flow chamber. From the flow area, which is housed in the storage container, there is naturally a cross-sectional reduction to the interior of the dosing out.
  • the metering chamber at the end facing away from the mixing chamber projects beyond the flange of the pumping and mixing device to the storage container. In other words, it projects beyond, for example, the screw thread or the quick-action closure, so that it is ensured that the foremost end of the metering chamber likewise extends or projects into the storage container itself, so as to achieve a flow area according to the invention.
  • a metering chamber Downstream of the flow area or the flow chamber is then a metering chamber, which at least partially reduced cross-section is compared to the flow chamber or the flow area. It has been shown that a further equalization of the promotion is achieved by this intermediate chamber.
  • a mixing chamber Downstream of the metering chamber is then given a mixing chamber, which is open cross-sectionally reduced towards the metering chamber.
  • the conveyor shaft which extends into or through the metering chamber, is connected to transmit power to a mixing shaft.
  • This mixing shaft ensures in the mixing chamber that from a water connection, which opens into the mixing chamber, water is provided for mixing the powdered or free-flowing medium with water to a pasty mass.
  • a connection for conveying the pasty mass is finally given, so that the mass pressure can be further promoted to higher floors of a building and thus can be brought directly to the processor out.
  • This pumping and mixing device is particularly interesting in connection with a disposable container for providing powdered and free-flowing media, as disclosed for example in DE 20 2004 010 486 of the same applicant.
  • a disposable container for providing powdered and free-flowing media, as disclosed for example in DE 20 2004 010 486 of the same applicant.
  • Such a container is preferably constructed of materials such as corrugated cardboard and thus has a very low weight.
  • the container is in this case designed in particular for receiving the conveyor shaft, so that here results in a continuous flow of powder and a good emptying.
  • further disposable containers originating from the applicant For example, according to DE 103 14 146 A1, DE 202 13 063 U1 or EP 03 09 0261 A1 are used. All features of these applications are (to avoid repetition) here by reference in the present application as recorded, in particular the features relating to the connection of devices to the outlet opening of the disposable container.
  • the pumping and mixing device provides that the front part of the housing is substantially pressure-tight to the storage container / the disposable container by means of a screw thread, a quick release or the like can be connected. This results in a standardized connection point, the provision of powdered material is continuously given by this secure connection.
  • the conveyor shaft is designed as a screw conveyor.
  • the conveyor shaft can also be designed as a spiral.
  • This spiral shape is extremely advantageous for loosening up the powdery and free-flowing material in the container. Since the spiral engages relatively far down in the storage container / disposable container, the pressure by the material itself is very high, it usually comes to compression due to self-weight compaction. Here is ensured by the spiral, that it comes here to a loosening, by the given in the one-way container slope (s., Applicant's applications referred to in the introduction), it comes to a assisted by the spiral lead out of the powdery material from the disposable container.
  • This spiral can be made in various ways.
  • additional baffles for powdery material may be present, which may also cause (not necessarily desired) stiffening of the spiral.
  • Also advantageous is a decreasing spiral distance of the spiral in the direction of the storage container, which also reduces the risk of blockages.
  • the free end of the conveyor shaft (preferably when this is designed as a spiral) is cantilevered in the storage container. This results in a "self-centering" of the screw, even if this has a certain bending elasticity, a very good function is given.
  • a further advantageous embodiment provides that the flow chamber has a control and metering window. This makes it possible to check the powder flow at any time during operation.
  • a further advantageous embodiment provides that the region-wise reduction in cross-section of the metering chamber is designed as a partition wall separating the flow chamber, in whose center the conveyor shaft is freely rotatable.
  • the conveyor shaft thus passes through the inlet chamber and the adjoining metering chamber, the intervening (belonging to the metering chamber) bulkhead in this case causes a homogenization the promotion, in the central region of the dosing a passage is provided in which the conveyor shaft / spiral is freely rotatable.
  • the ratio of the narrowest cross-sectional area in the metering chamber (that is, for example, the narrowest cross section of the abovementioned bulkhead) of the largest cross-sectional area in the flow chamber is between 0.01 and 0.5.
  • a further advantageous embodiment provides that in the region of the end of the metering chamber, a gap for the passage of medium from the metering chamber is provided in the mixing chamber.
  • a gap for the passage of medium from the metering chamber is provided in the mixing chamber. This can be carried out in various ways, it is crucial that here an attachment of the conveyor shaft is made possible to the subsequent mixing shaft and at the same time a continuous flow of powder through this gap space.
  • the gap is designed, for example, as a drum with axial recesses, which is supported on a side facing away from the flow chamber of the metering chamber and preferably protrudes into the mixing chamber.
  • the ratio of length of the flow chamber to the length of the metering chamber is between 1 and 2.
  • the ratio of the length of the flow chamber to the length of the mixing chamber is preferably between 0.3 and 0.7.
  • a further advantageous development provides that in the end region of the conveyor shaft, which is repelled by the supply chamber, there is a driver connection to the mixing shaft.
  • a driver connection is also possible within the conveyor shaft, in particular in the region of the flow chamber.
  • a mixing shaft is preferably provided centrally, which has radial arms. These can be designed as a radially outwardly aspirant to the mixture of medium (ie powder and water) or as a spiral boom for conveying medium from the storage container on the one hand. Due to the corresponding adaptation of mixing and delivery jibs, a tuning according to the desired conditions (granulation of the powder, of which pasty medium, etc.) is possible. A corresponding adjustment by replacing the mixing shaft is also possible.
  • a particularly advantageous embodiment provides that at the end of the mixing chamber, on the side facing away from the flow chamber of the device, a common drive for mixing and conveying shaft is mounted.
  • a common drive for mixing and conveying shaft is mounted at the end of the mixing chamber, on the side facing away from the flow chamber of the device.
  • the arrangement of the drive on the conveyor shaft repellent side also offers the advantage that a self-centering of the conveyor shaft (especially if this is designed as a spiral) is easily possible.
  • Another advantage is that at this point a drive is easy to install, this case no fixed mounted drive must be provided, it can also be common on the construction existing drives (even drills) can be connected.
  • a further advantageous development provides that a pumping device, for example according to EP 1 445 490 A1 of the same Applicant, is possible at the outlet for connecting a conveying device for conveying pasty masses. This makes it possible that the freshly mixed pasty medium over 30 m, for example, can reach the worker.
  • the modular design also offers the advantage here that the pumping device can alternatively also be connected directly to the disposable container, which already contains pre-mixed pasty medium.
  • the pumping and mixing device has a housing which is divisible into at least two longitudinal sections. This makes it possible, for example, a "metering unit” (consisting of a housing part, which contains the metering chamber and flow chamber) and a “mixing unit” (which contains the mixing chamber) to separate. These longitudinal sections can also be quickly connected to each other again, for example by a clamping device in the form of a quick-release device or a bolt-tensioned clamping device.
  • the inventive system for providing pasty media for construction purposes comprising a pumping and mixing device according to the invention and a correspondingly matched disposable container or a storage container, which or has a connection for introducing the conveyor shaft, also has advantageous developments.
  • the container shape of the pumping and mixing device according to the invention in particular in the region of the conveying shaft or the connecting flange of the pumping and mixing device, follows the disposable container or the storage container. It is particularly advantageous here that the disposable container has a collecting channel in alignment with the conveying shaft.
  • This collecting channel may be made of an extra plastic material, for example, be designed as a plastic injection molded part, or even consist of plain cardboard or optionally be plastic coated or be provided with an applied inliner.
  • the shape of the channel can be conical or flat, both are possible in coordination with the conveyor shaft according to the invention. It is only important that within the container a slope (pyramidal in polygonal cross-sections, essentially conical in circular cross-sections of the container) is given. It is particularly advantageous that the corresponding channel extends to full width or full diameter of the container.
  • the width of the gutter has to be relatively small.
  • the ratio of the largest width of the channel to the largest diameter of the conveyor shaft (within the one-way container) is normally between 0.8 and 2.5, preferably between 0.9 and 1.5.
  • FIG. 1a shows a disposable container as a storage container for connecting a pumping and mixing device according to the invention.
  • Fig. 1a shows a front view of such a container, which is laced on a Euro pallet or other industrial pallet (currently CP3 range).
  • the container has, for example, an octagonal cross-section, but other polygonal cross-sections or round cross-sections are also possible.
  • the container shown in Fig. 1a is filled with plaster dry material (ie powdered).
  • the disposable container 2 has a connection 16 as a pumping and mixing device according to the invention.
  • FIGS. Figures 1b and 1c show sections of the disposable container shown in Figure 1a.
  • FIG. 1b shows a section parallel to the standing surface (ie to the Euro pallet in FIG. 1a).
  • Fig. 1c shows a section perpendicular through the Euro-pallet, in the vertical direction of the disposable container.
  • the container has an inner funnel, which opens into a channel, which occupies substantially the full width of the disposable container. At the end of this channel the connection 16 is given. That in the container stored powdery medium is pressed by the weight itself in the direction of the gutter, which can certainly lead to compaction in the gutter.
  • the channel itself may have different cross-sectional shapes, for example, the substantially semicircular cross-sectional shape 20a or the flat or planar cross-sectional shape 20b.
  • a pioneer of the disposable container is that it can be made of a disposable material such as cardboard and therefore is correspondingly lightweight.
  • the construction of the disposable container is possible in various ways, for example by prefabricated plastic parts or by support structures, which may be made of coated cardboard or (if necessary) may be coated with an inliner.
  • FIGS. 2a and 2b show various sections through the pumping and mixing device according to the invention.
  • the disposable container 2 is in this case again in a section (sectional plane rotated by 90 ° about the vertical axis with respect to FIG. 1c) shown. Shown here is a section through the disposable container 2 along the channel, as shown in Figs. 1b and 1c.
  • the pumping and mixing device 1 connected pressure-tight by means of a screw thread, wherein the front part of a housing 4 of the pumping and mixing device and the outlet have complementary screw threads.
  • the pumping and mixing device itself shows a conveyor shaft 3, which is inserted almost to the end in the gutter of the disposable container.
  • This conveyor shaft which is designed here as a spiral, has far beyond the housing 4 of the pumping and mixing device.
  • the spiral can have a decreasing spiral spacing in the direction x, that is to say the spiral spacing s1 is greater than the spiral spacing s2 in FIG. 2a.
  • the spiral spacing is constant, but according to the medium to be conveyed a variation of the distance is possible.
  • the free end of the spiral 3a projects into the disposable container / storage container 2.
  • the pumping and mixing device 1 has a flow chamber 5, which is traversed by the conveyor shaft 3, a metering window 12 is provided for checking the delivery conditions.
  • a metering chamber 6 connects to the flow chamber 5, a metering chamber 6 connects.
  • This metering chamber in this case has a partition wall 13 with a cylinder space behind it, which is significantly reduced in cross-section with respect to the flow chamber.
  • This bulkhead is designed circular, so that centrally the conveyor shaft 3 can go through. The bulkhead is understood in the present case as part of the metering chamber.
  • the ratio of the narrowest cross-sectional area in the metering chamber 6 (ie the central region of the bulkhead) to the largest cross-sectional area in the flow chamber is presently about 0.04.
  • a further gap is provided at the end of the cylinder space or dosing chamber.
  • This gap space 14 is provided for transferring medium from the metering chamber 6 into the mixing chamber 7. Again, this is a bulkhead, which allows the conveyor shaft 3 to be passed through.
  • On the left side ie in the positive x direction), a drum 17 can be seen, which has axial recesses which are located on the side of the metering chamber 6 facing away from the flow chamber 5 (or at the wall / bulkhead wall located there).
  • the gap can be made in various ways.
  • the drum-like arrangement is shown, which is again illustrated by the section A-A (see Fig. 2b).
  • the gap dimensions can be made here.
  • a mixing chamber 7 adjoins the metering chamber in the positive x-direction.
  • This has a water connection 9 for the supply of liquid in the mixing chamber, in which a mixing of the conveyed in the mixing chamber powdery material with water, to form a pasty medium, is possible.
  • a mixing shaft 8 is attached in the repellent from the flow chamber 5 end portion of the conveyor shaft 3 in the repellent from the flow chamber 5 end portion of the conveyor shaft 3 is via a driver connection a mixing shaft 8 is attached.
  • This mixing shaft has radial arms, which are designed as radially outwardly directed struts 8a for mixing medium or as spiral-shaped arms 8b for conveying medium away from the storage container (ie in the x direction).
  • a common drive for mixing and conveying shaft is attached to which drives can be coupled in order to simultaneously operate and regulate conveyor and mixing shaft.
  • drives can be coupled in order to simultaneously operate and regulate conveyor and mixing shaft.
  • conveyor and mixing shaft in their geometry coordinated so that virtually a "self-regulation" takes place, so that only with the motor speed of the coupled drive can increase the promotion.
  • an exit 11 is provided for the connection of a conveying device for further conveying the pasty mass.
  • the ratio of the length of the feed chamber 5 to the length of the metering chamber 6 in the x direction is about 1.6 and the ratio of the length of the feed chamber to the length of the mixing chamber is about 0.5.
  • a pumping and mixing device 1 for powder or free-flowing media for connection to a storage container 2 comprising: a conveyor shaft for insertion into the storage container, a surrounding at least a portion of the conveyor shaft housing, which a preliminary chamber and this downstream of the flow chamber at least partially cross-section reduced metering chamber and downstream of the metering chamber a mixing chamber which accommodates a mixing shaft connected in a force-transmitting manner to the conveyor shaft and contains a water connection for mixing the medium with water to form a pasty mass and then an outlet for connection of a conveying device for conveying the pasty mass or for introduction into a transport container, eg a bucket under the exit.
  • FIGS. 3a and 3b show a further embodiment of a channel, which can be arranged in the collecting area of a disposable container 2.
  • a plastic injection-molded part which has on its underside (shown in FIG. 3b as the upper side) a substantially semi-cylindrical object in which the conveyor shaft is insertable.
  • FIG. 4 shows a sectional view of a pump device 15, as it can be connected to the outlet 11 for connection of a conveyor device when conveying pasty masses onward.
  • the coupling takes place here with the right-hand end shown in Fig. 4.
  • the promotion then takes place via a screw, the further conveying takes place from an output pointing down in the middle in FIG. 4.
  • a corresponding additional drive for forwarding is flanged on the left side of the pump device 15.
  • FIGS. 5a-5c show a further embodiment of a pumping and mixing device according to the invention. Unless expressly stated otherwise, this embodiment includes the features of the first embodiment described above.
  • FIG. 5a shows a section through the further variant of the pumping and mixing device according to the invention.
  • One of the essential deviations from the first embodiment is that, in the embodiment shown in FIG. 5a, a driver connection is not provided in the mixing chamber, but that the conveyor shaft has such a driver connection in the region of the feed chamber. This can be very advantageous in the practical operation of the system on construction sites:
  • an insertion aid eg a tube
  • the connection 16 running essentially co-linear with the channel 20a or 20b, and which is suitable for this purpose At least partially surround the right-side conveyor shaft end.
  • an insertion aid eg a tube
  • the rest of the pumping and mixing device could be coupled, at the same time the right-hand flange coupling and the driver 19 are positively connected to the respective complementary parts, a visual inspection can in this case by the open control window 12 ' respectively.
  • the mixing shaft then adjoins the conveyor shaft.
  • the mixing shaft in this case again has radial arms, wherein propeller-like radial arms 8b 'provide for a particularly good promotion, in addition oblique radial struts 8a' are provided for even better mixing.
  • propeller-like radial arms 8b ' provide for a particularly good promotion
  • oblique radial struts 8a' are provided for even better mixing.
  • a corresponding drive motor for example, on 230 V / 1800 W base, with single or twin agitator, infinitely variable
  • three-phase motors or e.g. Combustion engines can be used.
  • Fig. 5b shows a (less detailed) section through the same arrangement.
  • the first longitudinal section 4 'and the second longitudinal section 4 "of the housing divided transversely to the longitudinal direction are particularly clearly recognizable; the parting plane is hereby indicated" T "in the drawing.
  • Fig. 5c shows an external view of the embodiment shown in Figs. 5a and 5b, respectively.
  • a stand base 18 can be seen, which enables independent support of the pumping and mixing device, so that it does not have to be connected to the container (under high bending load) directly cantilevered.
  • a clamping device 19 shown as a bolt, which allows a cohesion of the longitudinal sections 4 'and 4 ".
  • FIG. 6a shows a cross-section of a disposable container with a channel 20a arranged in the collecting area, which has a width b at its widest point.
  • the channel is formed in a downward direction substantially semicircular in cross section.
  • Fig. 6b shows a corresponding arrangement, wherein the Gutter 20b, however, represents a plane.
  • Both channels can be mounted in a corresponding disposable container. It is only important here that the disposable container drops to the collection trough, which is executed linear.
  • the channel may extend over the entire width or the entire diameter of the disposable container.
  • the outer shape of the disposable container may be polygonal or round.
  • FIGS. FIGS. 7a to 10 show a further embodiment of the pumping and mixing device according to the invention. All of the above information also applies to this pumping and mixing device, unless otherwise stated below.
  • the pumping and mixing device shown in FIG. 7a (there without drive) is one for powdered or free-flowing media, in particular for connection to a storage container such as a disposable container 2, comprising: a conveyor shaft 3 for insertion into the container Storage container, wherein the repellent of the pumping and mixing device end 3a of the conveyor shaft is cantilevered into the storage container, a surrounding at least a portion of the conveyor shaft housing 4, which has a metering chamber 6 and encloses the metering chamber downstream of a mixing chamber 7, which with a the conveying shaft 3 accommodates force-transmitting connected mixing shaft 8 and a water connection 9 for mixing the medium with water to form a pasty mass, and a at the end of the mixing chamber 7 on the side facing away from the supply chamber 6 side of the device mounted common drive for the mixing and conveying shaft (shown in Fig. 9), and finally an outlet 11 for connection of a conveying device for conveying the pasty mass or for filling into buckets or the like.
  • FIG. 7b shows how the metering chamber 6 with its front end projects beyond the housing 4 or the quick-action closure / screw-type closure over the pumping and mixing device or protrudes out of it.
  • the conveyor shaft 3 projects into the storage container or the disposable container 2, but also the front end of the metering chamber 6. This results in a corresponding cross-sectional reduction already within the container, so that then no additional flow chamber within the housing necessary becomes.
  • Fig. 7c shows a (more to scale) drawing of the article of Fig. 7b.
  • Fig. 7d for this purpose a corresponding lateral section.
  • the Fign. 7a and 7b to remove the mixing shaft 8, which at its end pointing to the dosing chamber has a spiral mixer and otherwise attached to struts 8a "hammer-shaped" cross struts for better mixing.
  • FIG. 8 shows the pumping and mixing device according to FIG. 7a with a stand foot 18, which is provided for adjusting the inclination or height in the rear area with a Steckarretmaschine.
  • Fig. 9 shows the corresponding arrangement, but this time with a flanged drive 21, which has been attached via the flange 22 to the pumping and mixing device.
  • Fig. 10 again shows the complete pumping and mixing device with coupled drive and stand base in a plan view. This is also good to see the clamping device 19 on the housing exterior.
  • the pumping and mixing device according to the invention is characterized in particular by the fact that it can be expanded to a system according to the invention in interaction with a corresponding disposable container.
  • the corresponding disposable container contains here in alignment with the conveyor shaft 3, a collecting channel 20a and 20b, which has a curved, see Fig. 6a or planar, see Fig. 6b, bottom.
  • the ratio of the largest width of the channel b (see Figures 6a and 6b) to the largest diameter (d) of the conveyor shaft within the disposable container between 0.8 and 2.5, preferably between 0.9 and 1, 5 (see in particular Fig. 7b).

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Abstract

Die vorliegende Erfindung zeigt eine Pump- und Mischvorrichtung für pulver- bzw. rieselförmige Medien, insbesondere zur Anbindung an ein Lagerbehältnis wie einen Einwegcontainer (2). Außerdem gezeigt ist ein System zur Bereitstellung pastöser Medien für Bauzwecke.
Die erfindungsgemäße Pump- und Mischvorrichtung enthält: eine Förderwelle (3) zum Einführen in das Lagerbehältnis, ein zumindest einen Teil der Förderwelle umgebendes Gehäuse (4), welches eine Vorlaufkammer und dieser nachgeordnet eine gegenüber der Vorlaufkammer (5) zumindest bereichsweise querschnittsreduzierte Dosierkammer (6) aufweist und der Dosierkammer nachgeordnet eine Mischkammer (7), welche eine mit der Förderwelle (3) kraftübertragend verbundene Mischwelle (8) beherbergt sowie einen Wasseranschluss (9) zum Mischen des Mediums mit Wasser unter Bildung einer pastösen Masse enthält und anschließend einen Ausgang (11) zum Anschluss einer Fördervorrichtung zum Weiterfördern der pastösen Masse bzw. zur Entnahme in einen Eimer.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pump- und Mischvorrichtung für pulver- bzw. rieselförmige Medien sowie ein System zur Bereitstellung pastöser Medien für Bauzwecke.
  • Aufgrund des wachsenden Kostendruckes im Bausektor ist es wünschenswert, dass pastöse Medien, wie beispielsweise verarbeitungsfertig aufbereiteter Putz bzw. Gips kostengünstig und dem Bedarf des Verarbeiters angepasst auf der Baustelle zur Verfügung gestellt wird.
  • Eine Möglichkeit hierzu ist, das bereits vorgemischte pastöse Medium in entsprechenden Metallsilos an der Baustelle zur Verfügung zu stellen. Problematisch hierbei ist allerdings, dass hierfür sehr hohe Transportkosten anfallen, außerdem verlangen diese aus Metall gefertigten Silos eine kostenaufwendige Konstruktion, so dass hier relativ viel Kapital an der Baustelle gebunden ist. Weiterhin problematisch ist, dass diese bekannten Silos sehr groß sind und, beispielsweise wenn diese nur zur Hälfte aufgebraucht werden, weitere Kostennachteile entstehen.
  • Es ist auch möglich, das entsprechende pastöse Medium ausgehend von pulverförmigen Material direkt an der Baustelle anzumischen. Hierbei ist problematisch, dass ein kontinuierliches Verarbeiten pulverförmiger Medien an der Baustelle bisher sehr aufwendig ist. So ist beispielsweise erhöhte Aufmerksamkeit des Bedienpersonals notwendig, in einem abgestimmten Mischungsverhältnis pulverförmiges Medium mit Wasser zu mischen, um hieraus ein pastöses Medium zu erhalten.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pump- und Mischvorrichtung für pulver- bzw. rieselförmige Medien sowie ein System zur Bereitstellung pastöser Medien für Bauzwecke zu schaffen, welches ausgehend von einem angelieferten pulverförmigen Medium auf eine kostengünstige und einfache Weise die kontinuierliche Herstellung pastösen Mediums für den Baubereich ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Pump- und Mischvorrichtung für pulver- bzw. rieselförmige Medien, welche zur Anbindung an ein Lagerbehältnis wie beispielsweise ein Einwegcontainer geeignet ist, enthält
    • eine Förderwelle zum Einführen in das Lagerbehältnis,
    • ein zumindest einen Teil der Förderwelle umgebendes Gehäuse, welches
    • eine Dosierkammer aufweist und der Dosierkammer nachgeordnet eine Mischkammer, welche eine
    • mit der Förderwelle kraftübertragend verbundene Mischwelle (8) beherbergt sowie einen Wasseranschluss zum Mischen des Mediums mit Wasser unter Bildung einer pastösen Masse enthält und
    • anschließend einen Ausgang zum Anschluss einer Fördervorrichtung zum Weiterfördern der pastösen Masse.
  • Hierbei ist die Förderwelle dazu geeignet, in das Lagerbehältnis eingefügt bzw. eingeführt zu werden, um somit pulver- bzw. rieselförmiges Medium möglichst kontinuierlich aus diesem geschlossenen Behältnis heraus zu fördern. Dieses gelangt dann gegebenenfalls in eine Vorlaufkammer, wodurch eine gewisse Vergleichmäßigung des Förderprozesses erreicht werden kann.
  • Das von der erfindungsgemäßen Pump- und Mischvorrichtung abweisende freie Ende der Förderwelle ist in das Lagerbehältnis vorzugsweise kragend ausgeführt. Ein am entgegengesetzten Ende der Mischkammer (also von dem freien Ende der Förderwelle weg weisend) angebrachter gemeinsamer Antrieb für die Misch- und Förderwelle bewirkt den Antrieb. Dies ist vorteilhaft gegenüber "beidseitig aufgehängten" Förderwellen, welche schwer im Lagerbehältnis fixierbar sind (insbesondere wenn es sich um einen Einwegcontainer handelt) bzw. bei denen die Förderwelle zwangsläufig Teil des Behältnisses sein muss. Mit der vorliegenden Vorrichtung kann ein herauskragendes Ende der Förderwelle für sich genommen in ein Lagerbehältnis wie einen Einwegcontainer oder dergleichen eingeführt werden, der entsprechende Antrieb erfolgt von der "Rückseite" der Vorrichtung aus.
  • Vorteilhafterweise weist das Gehäuse der Pump- und Mischvorrichtung eine Vorlaufkammer auf, wobei dieser Vorlaufkammer nachgeordnet die Dosierkammer angeordnet ist und die Dosierkammer gegenüber der Vorlaufkammer zumindest bereichsweise querschnittsreduziert ist.
  • Diese Vorlaufkammer ist allerdings nicht zwingend notwendig, insbesondere wenn dafür andere Merkmale gegeben sind. So hat es sich beispielsweise gezeigt, dass bei einem "Hineinragen" der Dosierkammer in das Lagerbehältnis selbst eine gesonderte Vorlaufkammer nicht notwendig ist. Dies liegt daran, dass eine entsprechende Querschnittserweiterung dann schon im Lagerbehältnis selbst gegeben ist. Es wird dann von einem "Vorlaufbereich" gesprochen, welcher die Vorlaufkammer ersetzt. Vom Vorlaufbereich, welcher im Lagerbehältnis untergebracht ist, gibt es naturgemäß eine Querschnittsreduzierung zum Inneren der Dosierkammer hin. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, dass die Dosierkammer an dem der Mischkammer abgewandten Ende den Flansch der Pump- und Mischvorrichtung zu dem Lagerbehältnis hin überragt. D.h., dass er beispielsweise das Schraubgewinde oder den Schnellverschluss überragt, so dass sichergestellt ist, dass das vorderste Ende der Dosierkammer ebenfalls in das Lagerbehältnis selbst reicht bzw. kragt, um so einen erfindungsgemäßen Vorlaufbereich zu erzielen.
  • Dem Vorlaufbereich bzw. der Vorlaufkammer nachgeordnet ist dann eine Dosierkammer, welche zumindest bereichsweise querschnittsreduziert ist gegenüber der Vorlaufkammer bzw. dem Vorlaufbereich. Es hat sich gezeigt, dass durch diese zwischengeordnete Kammer eine weitere Vergleichsmäßigung der Förderung erreicht wird.
  • Der Dosierkammer nachgeordnet ist dann eine Mischkammer gegeben, welche zu der Dosierkammer hin querschnittsverringert offen ist. Die Förderwelle, welche sich bis in die bzw. durch die Dosierkammer erstreckt, ist mit einer Mischwelle kraftübertragend verbunden. Diese Mischwelle sorgt in der Mischkammer dazu, dass aus einem Wasseranschluss, welcher in die Mischkammer mündet, Wasser bereitgestellt wird zum Mischen des pulver- bzw. rieselförmigen Mediums mit Wasser zu einer pastösen Masse. Anschließend an die Mischkammer ist schließlich ein Anschluss zum Weiterfördern der pastösen Masse gegeben, so dass die Masse druckbehaftet auf in höhere Etagen eines Gebäudes weitergefördert werden kann und somit direkt zum Verarbeiter hin gebracht werden kann.
  • Diese erfindungsgemäße Pump- und Mischvorrichtung ist insbesondere interessant in Verbindung mit einem Einwegcontainer zur Bereitstellung pulver- und rieselförmiger Medien, wie dieser beispielsweise in der DE 20 2004 010 486 der selben Anmelderin offenbart ist. Ein solcher Container ist vorzugsweise aus Materialien wie Wellpappe aufgebaut und weist somit ein sehr geringes Eigengewicht auf. Der Container ist hierbei insbesondere für die Aufnahme der Förderwelle ausgelegt, so dass sich hier ein kontinuierlicher Pulverfluss sowie eine gute Restentleerung ergibt. Alternativ zu dem oben genannten Einwegcontainer nach der DE 20 2004 010 486 können selbstverständlich auch weitere auf die Anmelderin zurückgehende Einwegcontainer, beispielsweise nach der DE 103 14 146 A1, der DE 202 13 063 U1 oder der EP 03 09 0261 A1 zur Anwendung kommen. Sämtliche Merkmale dieser Anmeldungen sollen (zur Vermeidung von Wiederholungen) hier durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung als aufgenommen gelten, insbesondere die Merkmale, welche die Anbindung von Vorrichtungen an der Auslauföffnung der Einwegcontainer betreffen.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Pump- und Mischvorrichtung sieht vor, dass das Vorderteil des Gehäuses im Wesentlichen druckdicht an das Lagerbehältnis/den Einwegcontainer mittels eines Schraubgewindes, eines Schnellverschlusses oder dergleichen anschließbar ist. Hierdurch ergibt sich eine genormte Anschlussstelle, die Bereitstellung pulverförmigen Materials ist kontinuierlich durch diese sichere Verbindung gegeben.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Förderwelle als Förderschnecke ausgeführt ist. Alternativ kann die Förderwelle auch als Spirale ausgeführt sein. Diese Spiralform ist extrem vorteilhaft zur Auflockerung des pulver- und rieselförmigen Materials im Container. Da die Spirale relativ weit unten in dem Lagerbehältnis/Einwegcontainer eingreift, ist der Druck durch das Material selbst sehr hoch, es kommt hier üblicherweise zu Verdichtungen durch eigengewichtsbedingte Verdichtungen. Hier wird durch die Spirale gewährleistet, dass es hier zu einer Auflockerung kommt, durch die in dem Einwegcontainer gegebenen Gefälle (s. einleitend in Bezug genommene Anmeldungen der Anmelderin) kommt es zu einem von der Spirale unterstützten Herausführen des pulverförmigen Materials aus dem Einwegcontainer.
  • Diese Spirale kann auf verschiedene Weisen ausgeführt sein. So können beispielsweise zusätzliche Leitbleche für pulverförmiges Material gegeben sein, welche auch (nicht unbedingt gewünschte) Versteifung der Spirale bewirken können. Vorteilhaft ist außerdem ein kleiner werdender Spiralabstand der Spirale in Richtung von dem Lagerbehältnis fort, wodurch sich ebenfalls die Gefahr von Verstopfungen verringert.
  • Besonders vorteilhaft ist, dass das freie Ende der Förderwelle (vorzugsweise wenn dieses als Spirale ausgeführt ist) frei in das Lagerbehältnis kragend ausgeführt ist. Hierdurch kommt es zu einer "Selbstzentrierung" der Schnecke, selbst wenn diese eine gewisse Biegeelastizität aufweist, ist eine sehr gute Funktion gegeben. Alternativ (allerdings mit höheren Kosten verbunden und nicht unbedingt vorteilhaft) ist eine Aufnahme/Lagerung des freien Endes im Lagerbehältnis/Einwegcontainer möglich.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Vorlaufkammer ein Kontroll- und Dosierfenster aufweist. Hierdurch ist jederzeit im Betrieb eine Überprüfung des Pulverflusses möglich.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die bereichsweise Querschnittsverringerung der Dosierkammer als zur Vorlaufkammer hin trennende Schottwand ausgeführt ist, in deren Zentrum die Förderwelle frei drehbar ist. Die Förderwelle geht somit durch Vorlaufkammer und die sich daran anschließende Dosierkammer, die dazwischenliegende (zu der Dosierkammer gehörende) Schottwand bewirkt hierbei ein Vergleichmäßigung der Förderung, im zentralen Bereich der Dosierkammer ist ein Durchgang vorgesehen, in welchem die Förderwelle/Spirale frei drehbar ist.
  • Es hat sich gezeigt, dass das Verhältnis von engster Querschnittsfläche in der Dosierkammer (also beispielsweise der engste Querschnitt der oben genannten Schottwand) der größten Querschnittsfläche in der Vorlaufkammer zwischen 0,01 und 0,5 beträgt.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass im Bereich des Endes Dosierkammer ein Spaltraum zum Überleiten von Medium von der Dosierkammer in die Mischkammer vorgesehen ist. Dieser kann auf verschiedene Weisen ausgeführt sein, entscheidend ist, dass hier eine Anbildung der Förderwelle an die sich anschließende Mischwelle ermöglicht wird und gleichzeitig ein kontinuierlicher Fluss von Pulver durch diesen Spaltraum hindurch. Der Spaltraum ist beispielsweise als Trommel mit axialen Ausnehmungen ausgeführt, welche sich an einer der Vorlaufkammer abgewandten Seite der Dosierkammer abstützt und vorzugsweise in die Mischkammer hineinragt.
  • Besonders vorteilhaft an der vorliegenden Erfindung ist, dass auf einer sehr geringen Länge die Pulverförderung kontinuierlich folgt und sogar eine vollständige Mischung zu einer pastösen Masse erfolgt. Es hat sich gezeigt, dass hierfür auch das Längenverhältnis der einzelnen oben beschriebenen Kammern wichtig ist. So beträgt vorzugsweise das Verhältnis von Länge der Vorlaufkammer zur Länge der Dosierkammer zwischen 1 und 2. Das Verhältnis der Länge der Vorlaufkammer zur Länge der Mischkammer beträgt vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,7.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht, dass im von der Vorlaufkammer abweisenden Endbereich der Förderwelle eine Mitnehmerverbindung zur Mischwelle gegeben ist. Alternativ ist eine Mitnehmerverbindung auch innerhalb der Förderwelle, insbesondere im Bereich der Vorlaufkammer, möglich. Durch diese mehrteilige Konstruktion sind die Herstellungs- und Wartungskosten vermindert.
  • In der Mischkammer selbst ist vorzugsweise mittig eine Mischwelle vorgesehen, welche Radialausleger aufweist. Diese können zum einem als radial nach außen gerichtet strebend zur Mischung von Medium (also Pulver und Wasser) bzw. als spiralförmige Ausleger zur Förderung von Medium von dem Lagerbehältnis fort ausgeführt sein. Durch die entsprechende Anpassung von Misch- und Förderauslegern ist hier eine Abstimmung entsprechend den gewünschten Verhältnissen (Körnung des Pulvers, davon pastösem Medium etc.) möglich. Eine entsprechende Anpassung durch Austausch der Mischwelle ist ebenfalls möglich.
  • Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass am Ende der Mischkammer, auf der der Vorlaufkammer abgewandten Seite der Vorrichtung ein gemeinsamer Antrieb für Misch- und Förderwelle angebracht ist. Sehr vorteilhaft hieran ist die Tatsache, dass Misch- und Förderwelle einachsig antreibbar sind, die Anordnung des Antriebs auf der der Förderwelle abweisenden Seite bietet außerdem den Vorteil, dass eine Selbstzentrierung der Förderwelle (gerade wenn diese als Spirale ausgeführt ist) leicht möglich ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass an dieser Stelle ein Antrieb leicht montierbar ist, hierbei muss kein fest angebauter Antrieb vorgesehen sein, es können auch übliche auf dem Bau vorliegende Antriebe (selbst Bohrmaschinen) anschließbar sein.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass an dem Ausgang zum Anschluss einer Fördereinrichtung zum Weiterfördern pastöser Massen eine Pumpvorrichtung, beispielsweise nach der EP 1 445 490 A1 der selben Anmelderin möglich ist. Hierdurch wird es möglich, dass das frisch gemischte pastöse Medium über beispielsweise 30 m Länge zu dem Arbeiter gelangen kann. Der modulare Aufbau bietet hier außerdem den Vorteil, dass die Pumpvorrichtung die Weiterförderung auch alternativ direkt an den Einwegcontainer, welche bereits vorgemischtes pastöses Medium enthalten, angeschlossen werden kann.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Pump- und Mischvorrichtung ein Gehäuse aufweist, welches in mindestens zwei Längsabschnitte teilbar ist. Hierdurch ist es möglich, beispielsweise eine "Dosiereinheit" (bestehend aus einem Gehäuseteil, welcher Dosierkammer und Vorlaufkammer enthält) und eine "Mischeinheit" (welche die Mischkammer enthält) zu trennen. Hierbei können diese Längsabschnitte auch schnell wieder miteinander verbunden werden, etwa durch eine Spannvorrichtung in Form einer Schnellspannvorrichtung bzw. einer bolzengespannten Spannvorrichtung.
  • Das erfindungsgemäße System zur Bereitstellung pastöser Medien für Bauzwecke, enthaltend eine erfindungsgemäße Pump- und Mischvorrichtung sowie einen entsprechend abgestimmten Einwegcontainer bzw. ein Lagerbehältnis, welcher bzw. welches einen Anschluss zum Einführen der Förderwelle aufweist, hat ebenfalls vorteilhafte Weiterbildungen.
  • Hierbei folgt die Containerform der erfindungsgemäßen Pump- und Mischvorrichtung, insbesondere im Bereich der Förderwelle bzw. des Anschlussflansches der Pump- und Mischvorrichtung an den Einwegcontainer bzw. das Lagerbehältnis. Besonders vorteilhaft ist hier, dass der Einwegcontainer fluchtend zur Förderwelle eine Sammelrinne aufweist. Diese Sammelrinne kann aus einem Extra-Kunststoffmaterial sein, beispielsweise als Kunststoffspritzgussteil ausgeführt sein, oder auch aus einfacher Pappe bestehen bzw. gegebenenfalls kunststoffbeschichtet sein bzw. mit einem aufgelegten Inliner versehen sein.
  • Die Form der Rinne kann hierbei konisch bzw. flach sein, beides ist in Abstimmung auf die erfindungsgemäße Förderwelle möglich. Wichtig ist lediglich, dass innerhalb des Containers ein Gefälle (pyramidenförmig bei mehreckigen Querschnitten, im Wesentlichen konisch bei Rundquerschnitten des Containers) gegeben ist. Besonders vorteilhaft ist, dass die entsprechende Rinne auf voller Breite bzw. auf vollem Durchmesser des Containers verläuft.
  • Es ist erstaunlich, dass die Breite der Rinne relativ gering sein muss. So ist das Verhältnis der größten Breite der Rinne zum größten Durchmesser der Förderwelle (innerhalb des Einwegcontainers) normalerweise zwischen 0,8 und 2,5, vorzugsweise zwischen 0,9 und 1,5.
  • Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung werden in den übrigen abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Erfindung wird nun anhand mehrerer Figuren erläutert. Es zeigen:
    • Fign. 1a - 1c
    einen Einwegcontainer zum Anschluss an die erfindungsgemäße Pump- und Mischvorrichtung,
    Fign. 2a und 2b
    Schnitte der erfindungsgemäßen Pump- und Mischvorrichtung,
    Fign. 3a und 3b
    Ansichten eines Kunststoffeinsatzes zur Aufnahme in einen Einwegbehälter nach Fig. 1a,
    Fig. 4
    eine Pumpvorrichtung nach der EP 1 445 490 A1,
    Fign. 5a - 5c
    eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pump- und Mischvorrichtung,
    Fign. 6a und 6b
    unterschiedliche Rinnenquerschnitte eines Einwegcontainers,
    Fig. 7a
    eine erfindungsgemäße Pump- und Mischvorrichtung im Querschnitt ohne angekoppelten Antrieb,
    Fign. 7b, 7c und 7d
    die Pump- und Mischvorrichtung aus Fig. 7a im in einen Einwegcontainer eingeführten Zustand in jeweils verschiedenen Ansichten,
    Fig. 8
    die erfindungsgemäße Pump- und Mischvorrichtung aus Fig. 7a auf einem Ständerfuß, sowie
    Fign. 9 und 10
    die komplette Pump- und Mischvorrichtung mit Antrieb und Ständerfuß.
  • Fig. 1a zeigt einen Einwegcontainer als Lagerbehältnis zur Anbindung einer erfindungsgemäßen Pump- und Mischvorrichtung. Hierbei zeigt Fig. 1a eine Vorderansicht eines solchen Containers, welcher auf eine Euro-Palette oder eine andere Industrie-Palette (zur Zeit CP3-Palette) geschnürt ist. Der Container hat zum Beispiel einen achteckigen Querschnitt, es sind allerdings auch andere mehreckige Querschnitte oder auch runde Querschnitte möglich.
  • Der Fig. 1a gezeigte Container ist mit Putz- Trockenmaterial (also pulverförmig) gefüllt. Der Einwegcontainer 2 weist einen Anschluss 16 wie eine erfindungsgemäße Pump- und Mischvorrichtung auf.
  • Fign. 1b und 1c zeigen Schnitte des in Fig. 1a gezeigten Einwegcontainers. Hierbei zeigt Fig. 1b einen Schnitt parallel zur Standfläche (also zur Euro-Palette in Fig. 1a).
  • Fig. 1c zeigt einen Schnitt senkrecht durch die Euro-Palette, in Hochachsenrichtung des Einwegcontainers.
  • In diesen Schnitten ist zu sehen, dass der Container einen inneren Trichter aufweist, welcher in eine Rinne mündet, welche im Wesentlichen die volle Breite des Einwegcontainers einnimmt. Am Ende dieser Rinne ist der Anschluss 16 gegeben. Das in dem Container gelagerte pulverförmige Medium wird durch das Eigengewicht selbst in Richtung der Rinne gepresst, wodurch es durchaus zu Verdichtungen im Bereich der Rinne kommen kann. Die Rinne selbst kann verschiedene Querschnittsformen aufweisen, beispielsweise die im Wesentlichen halbkreisförmige Querschnittsform 20a oder auch die flache bzw. ebene Querschnittsform 20b.
  • Wegweisend für den Einwegcontainer ist, dass dieser aus einem Einwegmaterial wie beispielsweise Pappe hergestellt sein kann und daher entsprechend leichtgewichtig ist. Der Aufbau des Einwegcontainers ist auf verschiedene Weisen möglich, beispielsweise durch vorgefertigte Kunststoffteile oder auch durch Abstützkonstruktionen, welche aus beschichteter Pappe sein können oder (wenn nötig) mit einem Inliner überzogen sein können.
  • Bezüglich weiterer Einzelheiten des Einwegcontainers wird auf die DE 20 2004 010 486, der DE 103 14 146 A1, der DE 202 13 063 U1 oder der EP 03 09 0261 A1 verwiesen.
  • Fign. 2a und 2b zeigen verschiedene Schnitte durch die erfindungsgemäße Pump- und Mischvorrichtung.
  • Dies ist eine Pump- und Mischvorrichtung 1 für pulver- bzw. rieselförmige Medien, insbesondere zur Anbindung an ein Einwegcontainer 2. Der Einwegcontainer 2 ist hierbei nochmals in einem Schnitt (Schnittebene um 90° um die Hochachse gedreht bezüglich Fig. 1c) gezeigt. Gezeigt ist hier also ein Schnitt durch den Einwegcontainer 2 entlang der Rinne, wie sie in Fign. 1b und 1c gezeigt wurde. An den Auslass 16 die erfindungsgemäße Pump- und Mischvorrichtung 1 druckdicht mittels eines Schraubgewindes angeschlossen, wobei das Vorderteil eines Gehäuses 4 der Pump- und Mischvorrichtung und der Auslass komplementäre Schraubgewinde aufweisen.
  • Die Pump- und Mischvorrichtung selbst zeigt eine Förderwelle 3, welche fast bis zum Ende in die Rinne des Einwegcontainers eingeführt ist. Diese Förderwelle, welche vorliegend als Spirale ausgeführt ist, weist weit über das Gehäuse 4 der Pump- und Mischvorrichtung hinaus. Die Spirale kann hierbei in Richtung x einen kleiner werdenden Spiralabstand aufweisen, das heißt der Spiralabstand s1 ist größer als der Spiralabstand s2 in Fig. 2a. Vorliegend ist der Spiralabstand jedoch gleich bleibend, entsprechend dem zu fördernden Medium ist aber eine Variation des Abstands möglich. Das freie Ende der 3a der Spirale kragt in den Einwegcontainer/das Lagerbehältnis 2 aus.
  • Gezeigt ist also ein System zur Bereitstellung pastöser Medien für Bauzwecke, enthaltend eine Pump- und Mischvorrichtung 1 sowie einen Einwegcontainer 2 zur Bereitstellung pulver- oder rieselförmiger Medien.
  • Im Folgenden wird insbesondere auf die Einzelheiten der erfindungsgemäßen Pump- und Mischvorrichtung nochmals näher eingegangen. Die Pump- und Mischvorrichtung 1 weist eine Vorlaufkammer 5 auf, welche von der Förderwelle 3 durchzogen ist, ein Dosierfenster 12 ist vorgesehen zur Überprüfung der Förderverhältnisse. An die Vorlaufkammer 5 schließt sich eine Dosierkammer 6 an. Diese Dosierkammer weist hierbei eine Trennwand 13 mit einem dahinter liegenden Zylinderraum auf, welcher deutlich querschnittsverringert ist gegenüber der Vorlaufkammer. Diese Schottwand ist kreisringförmig gestaltet, so dass zentral die Förderwelle 3 hindurchgehen kann. Die Schottwand wird vorliegend als Teil der Dosierkammer verstanden.
  • Das Verhältnis von engster Querschnittsfläche in der Dosierkammer 6 (also der zentrale Bereich der Schottwand) zur größten Querschnittsfläche in der Vorlaufkammer beträgt vorliegend etwa 0,04. Weitergehend in positive x-Richtung ist am Ende des Zylinderraumes bzw. der Dosierkammer ein weiterer Spaltraum gegeben. Dieser Spaltraum 14 ist zum Überleiten von Medium von der Dosierkammer 6 in die Mischkammer 7 vorgesehen. Es handelt sich hierbei wiederum um eine Schottwand, welche ein Durchführen der Förderwelle 3 ermöglicht. Linksseitig (also in positive x-Richtung) ist eine Trommel 17 zu sehen, welche axiale Ausnehmungen aufweist, welche sich an der der Vorlaufkammer 5 abgewandten Seite der Dosierkammer 6 (bzw. an der dort befindlichen Wand/Schottwand) befinden. Hierdurch wird ein Materialtransport durch die Dosierkammer hin zu der Mischkammer ermöglicht. Der Spaltraum kann auf verschiedene Weisen ausgeführt sein. Beispielhaft ist die trommelartige Anordnung gezeigt, welche durch den Schnitt A-A (s. Fig. 2b) nochmals verdeutlicht ist. Je nach Materialeigenschaften, beispielsweise der Körnung des Pulvers bzw. des rieselförmigen Mediums, können hier Anpassungen der Spaltmaße vorgenommen werden.
  • An die Dosierkammer schließt sich also in positiver x-Richtung eine Mischkammer 7 an. Diese weist einen Wasseranschluss 9 zur Zuführung von Flüssigkeit in die Mischkammer auf, in welcher eine Vermischung des in der Mischkammer geförderten pulverförmigen Materials mit Wasser, unter Bildung eines pastösen Mediums, möglich ist. Im von der Vorlaufkammer 5 abweisenden Endbereich der Förderwelle 3 ist über eine Mitnehmerverbindung eine Mischwelle 8 angebracht. Diese Mischwelle weist Radialausleger auf, welche als radial nach außen gerichtete Streben 8a zur Mischung von Medium oder auch als spiralförmige Ausleger 8b zur Förderung von Medium von dem Lagerbehältnis fort (also in x-Richtung) ausgeführt sind.
  • Am Ende der Mischkammer 7, auf der der Vorlaufkammer 5 abgewandten Seite der Vorrichtung ist ein gemeinsamer Antrieb für Misch- und Förderwelle angebracht, an welchem Antriebe ankoppelbar sind, um somit Förder- und Mischwelle gleichzeitig betreiben und regeln zu können. Hierbei sind Förder- und Mischwelle in ihrer Geometrie so aufeinander abgestimmt, dass praktisch eine "Selbstregulierung" erfolgt, so dass lediglich mit der Motorgeschwindigkeit des angekoppelten Antriebs eine Erhöhung der Förderung folgen kann.
  • Schließlich ist ein Ausgang 11 zum Anschluss einer Fördervorrichtung zum Weiterfördern der pastösen Masse vorgesehen.
  • Vorliegend beträgt das Verhältnis der Länge der Vorlaufkammer 5 zur Länge der Dosierkammer 6 in x-Richtung etwa 1, 6 und das Verhältnis der Länge der Vorlaufkammer zur Länge der Mischkammer etwa 0,5.
  • Gezeigt ist also hier eine Pump- und Mischvorrichtung 1 für pulver- bzw. rieselförmige Medien zur Anbindung an ein Lagerbehältnis 2 (bzw. Einwegcontainer 2), enthaltend: eine Förderwelle zum Einführen in das Lagerbehältnis, ein zumindest einen Teil der Förderwelle umgebendes Gehäuse, welches eine Vorlaufkammer und dieser nachgeordnet eine gegenüber der Vorlaufkammer zumindest bereichsweise querschnittsreduzierte Dosierkammer aufweist und der Dosierkammer nachgeordnet eine Mischkammer, welche eine mit der Förderwelle kraftübertragend verbundene Mischwelle beherbergt sowie einen Wasseranschluss zum Mischen des Mediums mit Wasser unter Bildung einer pastösen Masse enthält und anschließend einen Ausgang zum Anschluss einer Fördervorrichtung zum Weiterfördern der pastösen Masse bzw. zum Einbringen in ein Transportbehältnis, z.B. in einem unter dem Ausgang stehenden Eimer.
  • Fign. 3a und 3b zeigen eine weitere Ausführungsform einer Rinne, welche im Sammelbereich eines Einwegcontainers 2 angeordnet sein kann. Bei dem in den Fign. 3a und 3b gezeigten Gegenstand handelt es sich um ein Kunststoffspritzgussteil, welches auf seiner Unterseite (in Fig. 3b als Oberseite gezeigt) einen im Wesentlichen halbzylindrischen Gegenstand hat, in welchen die Förderwelle einführbar ist.
  • Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht einer Pumpvorrichtung 15, wie sie an den Ausgang 11 zum Anschluss einer Fördereinrichtung beim Weiterfördern pastöser Massen anschließbar ist. Die Ankopplung erfolgt hier mit dem in Fig. 4 gezeigten rechtsseitigen Ende. Die Förderung erfolgt dann über eine Schnecke, das Weiterfördern erfolgt aus einem mittig nach unten in Fig. 4 zeigenden Ausgang. Ein entsprechender Zusatzantrieb zum Weiterfördern wird linksseitig der Pumpvorrichtung 15 angeflanscht.
  • Fign. 5a - 5c zeigen eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pump- und Mischvorrichtung. Soweit nicht ausdrücklich etwa anderes gesagt ist, enthält diese Ausführungsform die Merkmale der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.
  • Um Wiederholungen zu vermeiden wird im Folgenden daher lediglich auf die abweichenden Merkmale und deren besondere Bedeutung Bezug genommen.
  • Fig. 5a zeigt einen Schnitt durch die weitere Variante der erfindungsgemäßen Pump- und Mischvorrichtung. Eine der wesentlichen Abweichungen zur ersten Ausführungsform liegt darin, dass bei der in Fig. 5a gezeigten Ausführung eine Mitnehmerverbindung nicht in der Mischkammer gegeben ist, sondern dass die Förderwelle im Bereich der Vorlaufkammer eine solche Mitnehmerverbindung aufweist. Dies kann beim praktischen Betrieb der Anlage auf Baustellen sehr vorteilhaft sein:
  • Normalerweise wird vor dem Fördervorgang des in Fig. 5a gezeigte rechtsseitige Ende der Förderwelle zunächst einmal in den Einwegcontainer eingeführt. Hierzu sind verschiedene Varianten denkbar. Zum einen kann das rechtsseitige Ende der Förderwelle bereits werksseitig in dem Einwegcontainer angebracht sein, in diesem Fall wären dann durch ein entsprechendes Pfandsystem die Rückläufe der rechten Förderwellenenden zum Hersteller/Befüller der Einwegcontainer zu regeln.
  • Eine andere Möglichkeit würde vorsehen, dass an den Anschluss 16, im Wesentlichen co-linear zu der Rinne 20a bzw. 20b verlaufend, sich eine Einführhilfe (z.B. ein Rohr) befindet, welche nicht mit pulverförmigem Material gefüllt ist, und welche geeignet ist, das rechtsseitige Förderwellenende zumindest partiell zu umschließen. Nach Einführen des rechten Förderwellenendes in den Einwegcontainer könnte dann durch Herausdrehen bzw. Herausziehen diese Einführhilfe herausgenommen werden und somit der Kontakt zwischen rechtem Förderwellenende und dem zu fördernden Trockengut hergestellt werden. Nach dieser "Fixierung" des rechten Förderwellenendes im Einwegcontainer könnte dann der Rest der Pump- und Mischvorrichtung angekoppelt werden, wobei gleichzeitig die rechtsseitige Flanschkupplung sowie die Mitnehmerverbindung 19 formschlüssig mit den jeweils komplementären Teilen verbunden werden, eine Sichtkontrolle kann hierbei durch das geöffnete Kontrollfenster 12' erfolgen.
  • Herauszuheben bei Fig. 5a ist außerdem, dass sich an die Dosierkammer 6 kein "revolverförmiger" zweiter Spaltraum anschließt, wie dies bei der ersten Ausführungsform gegeben ist. In Fig. 5a ist außerdem gut zu sehen, dass die Förderwelle, welche die Dosierkammer durchläuft, kaum Spaltraum zu der inneren Dosierkammerwand aufweist. Dies wird zum einen dadurch gewährleistet, dass der Spaltraum zwischen der entsprechenden Förderwelle und der Dosierkammerinnenwand nur etwa 3 mm beträgt. Dieser Spaltabstand wird durch bereichsweise aufgebrachte Stahlplättchen weiter verringert, so dass sich hier fast ein Nullspalt ergibt, hierdurch ist ein "Abschaben" von Pulver bzw. Fördermittelresten an der Dosiermittelinnenwand gewährleistet.
  • Weiter nach links, also zur Mischkammer hin, schließt sich dann die Mischwelle an die Förderwelle an. Die Mischwelle weist hierbei wiederum Radialausleger auf, wobei propellerartige Radialausleger 8b' für eine besonders gute Förderung sorgen, zusätzlich sind schräg stehende radiale Streben 8a' zur noch besseren Durchmischung vorgesehen. Diese relativ "dünnen" Radialstäbe können durch eine linienförmige Umfangsverstärkung 20 stabilisiert werden, diese Umfangsverstärkung 20 sorgt außerdem für ein "Abschaben" an der Mischkammerinnenwand und verhindert somit ein Anheften von Material.
  • Linksseitig ist als (hier als schwarzes Rechteck erkennbar) wiederum die Ankupplung eines Antriebsmotors gezeigt, ein entsprechender Antriebsmotor (beispielsweise auf 230 V/1800 W-Basis, mit Ein- oder Zweigangrührwerk, stufenlos regelbar) ist anschließbar, hier allerdings aus Vereinfachungsgründen nicht gezeigt. Alternativ sind hier auch Drehstrommotore oder z.B. Verbrennungsmotore einsetzbar.
  • Fig. 5b zeigt einen (weniger detaillierten) Schnitt durch dieselbe Anordnung. Besonders gut erkennbar sind hierbei der erste Längsabschnitt 4' sowie der zweite Längsabschnitt 4" des quer zur Längsrichtung geteilten Gehäuses, die Trennebene ist hierdurch "T" in der Zeichnung angedeutet.
  • Fig. 5c zeigt eine Außenansicht der in Fig. 5a bzw. 5b gezeigten Ausführungsform. Hierbei ist ein Ständerfuß 18 erkennbar, welcher ein eigenständiges Abstützen der Pump- und Mischvorrichtung ermöglicht, so dass diese nicht (unter hoher Biegebelastung) direkt freitragend an den Container angeschlossen werden muss. Zu sehen ist außerdem hier eine als Bolzen gezeigte Spannvorrichtung 19, welche einen Zusammenhalt der Längsabschnitte 4' und 4" ermöglicht.
  • Fig. 6a zeigt einen Querschnitt eines Einwegcontainers mit einer im Sammelbereich angeordneten Rinne 20a, welche eine Breite b an ihrer breitesten Stelle aufweist. Die Rinne ist nach unten hin im Wesentlichen halbkreisförmig im Querschnitt ausgebildet.
  • Fig. 6b zeigt eine entsprechende Anordnung, wobei die Rinne 20b jedoch eine Ebene darstellt.
  • Beide Rinnen können in einem entsprechenden Einwegcontainer angebracht sein. Wichtig ist hierbei lediglich, dass der Einwegcontainer zu der Sammelrinne, welche linienförmig ausgeführt ist, hin abfällt. Die Rinne kann sich hierbei über die gesamte Breite bzw. den gesamten Durchmesser des Einwegcontainers erstrecken. Die äußere Form des Einwegcontainers kann hierbei mehreckig oder auch rund sein.
  • Fign. 7a bis 10 zeigen eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pump- und Mischvorrichtung. Sämtliche der vorgenannten Angaben gelten auch für diese Pump- und Mischvorrichtung, sofern im Folgenden nichts anderes gesagt wird.
  • Es handelt sich bei der in Fig. 7a gezeigten Pump- und Mischvorrichtung (dort ohne Antrieb) um eine solche für pulver- bzw. rieselförmige Medien, insbesondere zur Anbindung an ein Lagerbehältnis wie einen Einwegcontainer 2, enthaltend: eine Förderwelle 3 zum Einführen in das Lagerbehältnis, wobei das von der Pump- und Mischvorrichtung abweisende Ende 3a der Förderwelle in das Lagerbehältnis kragend ist, ein zumindest einen Teil der Förderwelle umgebendes Gehäuse 4, welches eine Dosierkammer 6 aufweist bzw. umschließt und der Dosierkammer nachgeordnet eine Mischkammer 7, welche eine mit der Förderwelle 3 kraftübertragend verbundene Mischwelle 8 beherbergt sowie einen Wasseranschluss 9 zum Mischen des Mediums mit Wasser unter Bildung einer pastösen Masse enthält, sowie einen am Ende der Mischkammer 7 auf der der Vorlaufkammer 6 abgewandten Seite der Vorrichtung angebrachten gemeinsamen Antrieb für die Misch- und Förderwelle (in Fig. 9 dargestellt), sowie abschließend einen Ausgang 11 zum Anschluss einer Fördervorrichtung zum Weiterfördern der pastösen Masse oder zum Abfüllen in Eimer oder dergleichen.
  • Im Gegensatz zu den oben gezeigten Ausführungsformen ist im Gehäuse 4 keine klassische "Vorlaufkammer" angeordnet. Stattdessen ist die Förderwelle 3 praktisch in Richtung zu dem Lagerbehältnis hin verschoben. Dies führt dazu, dass statt der im Gehäuse 4 ausgebildeten Vorlaufkammer ein "Vorlaufbereich" innerhalb des Einwegcontainers entsteht.
  • Dies ist besonders gut auch in Fig. 7b zu sehen. Dort ist gezeigt, wie die Dosierkammer 6 mit ihrem vorderen Ende das Gehäuse 4 bzw. den Schnellverschluss/Schraubverschluss die Pump- und Mischvorrichtung überragt bzw. aus dieser herauskragt. Dies führt dazu, dass nicht nur die Förderwelle 3 in das Lagerbehältnis bzw. den Einwegcontainer 2 hineinkragt, sondern auch das vordere Ende der Dosierkammer 6. Hierdurch kommt zu einer entsprechenden Querschnittsreduzierung bereits innerhalb des Containers, so dass dann keine zusätzliche Vorlaufkammer innerhalb des Gehäuses notwendig wird.
  • Fig. 7c zeigt eine (eher maßstabsgetreue) Zeichnung des Gegenstandes aus Fig. 7b. Fig. 7d hierzu einen entsprechenden seitlichen Schnitt.
  • Im Übrigen sind den Fign. 7a und 7b die Mischwelle 8 zu entnehmen, welche an ihrem zur Dosierkammer hinweisenden Ende einen spiralförmigen Mischer hat und ansonsten an Streben 8a befestigt "hammerförmige" Querstreben zur besseren Durchmischung.
  • Fig. 8 zeigt die Pump- und Mischvorrichtung nach Fig. 7a mit einem Ständerfuß 18, welcher zur Verstellung der Neigung bzw. Höhe im hinteren Bereich mit einer Steckarretierung versehen ist.
  • Fig. 9 zeigt die entsprechende Anordnung, diesmal allerdings mit einem angeflanschten Antrieb 21, welcher über den Flansch 22 an die Pump- und Mischvorrichtung angebracht wurde.
  • Schließlich zeigt Fig. 10 nochmals die komplette Pump- und Mischvorrichtung mit angekoppeltem Antrieb und Ständerfuß in einer Draufsicht. Hierbei ist auch gut die Spannvorrichtung 19 am Gehäuseäußeren zu sehen.
  • Die erfindungsgemäße Pump- und Mischvorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass sie im Zusammenspiel mit einem korrespondierenden Einwegcontainer zu einem erfindungsgemäßen System ausbaubar ist. Der entsprechende Einwegcontainer enthält hierbei fluchtend zur Förderwelle 3 eine Sammelrinne 20a bzw. 20b, welche einen gewölbten, siehe Fig. 6a oder ebenen, siehe Fig. 6b, Boden aufweist.
  • Interessant ist hierbei, dass das Verhältnis der größten Breite der Rinne b (siehe Fign. 6a bzw. 6b) zum größten Durchmesser (d) der Förderwelle innerhalb des Einwegcontainers zwischen 0,8 und 2,5, vorzugsweise zwischen 0,9 und 1,5 beträgt (siehe insbesondere Fig. 7b).

Claims (24)

  1. Pump- und Mischvorrichtung (1) für pulver- bzw. rieselförmige Medien, insbesondere zur Anbindung an ein Lagerbehältnis wie einen Einwegcontainer (2) oder dergleichen, enthaltend:
    • eine Förderwelle (3) zum Einführen in das Lagerbehältnis, wobei das von der Vorrichtung abweisende freie Ende (3a) der Förderwelle in das Lagerbehältnis kragend ist,
    • ein zumindest einen Teil der Förderwelle umgebendes Gehäuse (4), welches eine Dosierkammer (6) aufweist
    • und der Dosierkammer nachgeordnet eine Mischkammer (7), welche eine
    • mit der Förderwelle (3) kraftübertragend verbundene Mischwelle (8) beherbergt sowie einen Wasseranschluss (9) zum Mischen des Mediums mit Wasser unter Bildung einer pastösen Masse enthält,
    • einen am Ende der Mischkammer (7), auf der der Vorlaufkammer (5) abgewandten Seite der Vorrichtung angebrachten gemeinsamen Antrieb für die Misch- und Förderwelle, und
    • anschließend einen Ausgang (11) zum Anschluss einer Fördervorrichtung zum Weiterfördern der pastösen Masse.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerbehältnis ein Einwegcontainer (2) nach der DE 20 2004 010 486, der DE 103 14 146 A1, der DE 202 13 063 U1 oder der EP 03 09 0261 A1 ist.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderteil (4a) des Gehäuses (4) im Wesentlichen druckdicht an das Lagerbehältnis mittels eines Schraubgewindes, eines Schnellverschlusses oder dergleichen anschließbar ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderwelle als Förderschnecke ausgeführt ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderwelle (3) als Spirale ausgeführt ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spirale in Richtung vom Lagerbehältnis fort (Richtung x) einen kleiner werdenden Spiralabstand aufweist und/oder die Spirale zusätzliche Förderbleche aufweist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Vorrichtung abweisende freie Ende (3a) der Förderwelle frei in das Lagerbehältnis kragend ist oder in einer Aufnahme des Lagerbehältnisses (1) lagerbar ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorlaufkammer ein Kontroll- und Dosierfenster (12) oder eine verschließbare Kontrollöffnung aufweist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine Vorlaufkammer aufweist, wobei dieser Vorlaufkammer nachgeordnet die Dosierkammer angeordnet ist und die Dosierkammer gegenüber der Vorlaufkammer zumindest bereichsweise querschnittsreduziert ist, wobei vorzugsweise die bereichsweise Querschnittsverringerung der Dosierkammer (6) als zur Vorlaufkammer (5) hin trennende Schottwand (13) ausgeführt ist, in deren Zentrum die Förderwelle frei drehbar ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von engster Querschnittsfläche in der Dosierkammer (6) zur größten Querschnittsfläche in der Vorlaufkammer (5) zwischen 0,01 und 0,5 beträgt.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Endes der Dosierkammer (6) ein Spaltraum (14) Überleiten von Medium von der Dosierkammer (6) in die Mischkammer (7) vorgesehen ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10 in Verbindung mit Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Spaltraum (14) als Trommel mit axialen Ausnehmungen ausgeführt ist, welche sich an einer der Vorlaufkammer (5) abgewandten Seite der Dosierkammer (6) befindlichen Wand abstützt.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Vorlaufkammer (5) zur Länge der Dosierkammer (6) zwischen 1 und 2 beträgt.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Vorlaufkammer (5) zur Länge der Mischkammer (7) zwischen 0,3 und 0,7 beträgt.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass im von der Vorlaufkammer (5) abweisenden Endbereich der Förderwelle (3) eine Mitnehmerverbindung zur Mischwelle (8) gegeben ist oder eine Mitnehmerverbindung in der Förderwelle selbst gegeben ist.
  16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischwelle Radialausleger aufweist, welche als radial nach außen gerichtete Streben (8a) zur Mischung von Medium und/oder als spiralförmige Ausleger (8b) zur Förderung von Medium von dem Lagerbehältnis fort ausgeführt sind.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der Mischkammer (7), auf der der Vorlaufkammer (5) abgewandten Seite der Vorrichtung ein gemeinsamer Antrieb für Misch- und Förderwelle angebracht ist.
  18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) in mindestens zwei Längsabschnitte (4'; 4") teilbar ist.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsabschnitte durch eine Spannvorrichtung (19) miteinander verbindbar sind.
  20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang zum Anschluss einer Fördervorrichtung zum Weiterfördern der pastösen Masse ein Ausgang zum Anschluss einer Pumpvorrichtung (15) nach der EP 1 445 490 A1 oder ein Ausgang zum Abfüllen in Eimer oder dergleichen ist.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierkammer an dem der Mischkammer abgewandten Enden das Schraubgewinde oder den Schnellverschluss überragt.
  22. System zur Bereitstellung pastöser Medien für Bauzwecke, enthaltend eine Vorrichtung nach einem der vorgenannten Patentansprüche sowie einen Einwegcontainer zur Bereitstellung pulver- und rieselförmiger Medien nach der DE 20 2004 010 486, wobei der Einwegcontainer (2) einen Anschluss (16) zum Einführen der Förderwelle (3) aufweist.
  23. System nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Einwegcontainer fluchtend zur Förderwelle eine Sammelrinne enthält, welche einen gewölbten (Fig. 6a) oder ebenen (Fig. 6b) Boden aufweist.
  24. System nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der größten Breite der Rinne (b) zum größten Durchmesser (d) der Förderwelle innerhalb des Einwegcontainers zwischen 0,8 und 2,5, vorzugsweise zwischen 0,9 und 1,5 beträgt.
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