WO2014026794A1 - Device and method for conveying thick matter - Google Patents

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WO2014026794A1
WO2014026794A1 PCT/EP2013/063637 EP2013063637W WO2014026794A1 WO 2014026794 A1 WO2014026794 A1 WO 2014026794A1 EP 2013063637 W EP2013063637 W EP 2013063637W WO 2014026794 A1 WO2014026794 A1 WO 2014026794A1
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metering
line
delivery line
component
delivery
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PCT/EP2013/063637
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Inventor
Knut Kasten
Gerald Karch
Markus Fritz
Peter MÖGLE
Original Assignee
Putzmeister Engineering Gmbh
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Publication date
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    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
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    • B28C7/00—Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/04—Supplying or proportioning the ingredients
    • B28C7/0404—Proportioning
    • B28C7/0418—Proportioning control systems therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/314—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit
    • B01F25/3142—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit the conduit having a plurality of openings in the axial direction or in the circumferential direction
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    • B01F25/31425—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit the conduit having a plurality of openings in the axial direction or in the circumferential direction with a plurality of perforations in the axial and circumferential direction covering the whole surface
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    • B01F35/71755—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using means for feeding components in a pulsating or intermittent manner
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    • 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
    • B28C5/02—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions without using driven mechanical means effecting the mixing
    • B28C5/026—Mixing guns or nozzles; Injector mixers

Definitions

  • the invention relates to a device for discharging thick materials, in particular of liquid concrete or liquid mortar, having a pumping device connected on the input side to a material feed container and on the output side to a delivery line and to a metering line which opens into the delivery line at at least one injection point and is connected to a metering pump at least one second component.
  • the invention further relates to a method for metering a second component into a delivery line for thick materials.
  • a device for feeding a lubricant into a delivery line (DE 36 05 723 A1), in which the lubricant is intended to form a jacket around the thick material in order to reduce the friction between the thick material and the delivery line.
  • a thorough mixing of the lubricant and the thick material should not take place in such a device.
  • there is a need precisely to achieve the highest possible degree of mixing between the thick material and a second component for example in the production of colored concrete, the addition of a curing accelerator to achieve a shorter removal time, or the addition of a Aushärtverzögerers for a longer transport or residence time to reach.
  • the second component can be added to the thick material outside the delivery line, for example by adding it to the material feed container of the concrete pump.
  • a precise dosage is difficult.
  • the conveying line however, the conveying speed and thus the delivery volume is known, so that a precise metering is possible.
  • a considerably higher cleaning effort of the device is required, for example if a color change is to take place. Proceeding from this, the object of the present invention is to provide an apparatus and a method with which the highest possible degree of mixing of the thick stock with a second component in the delivery line is achieved.
  • the invention is based above all on the recognition that, in order to achieve a high degree of mixing, initially a high penetration depth of the secondary component into the thick material is required. At a given dosage of the second component, based on the volume of thick matter, a high penetration depth can be achieved better by a jerky injection than by a constant injection, since then a larger volume is injected per unit time.
  • means for pulsating metering of the second component into the delivery line are therefore provided.
  • a pulsating injection pressure can be generated, for example, by the piston of a piston pump or by a cyclically actuatable valve in the dosing line.
  • a non-return valve opening in the direction of the delivery line is advantageously arranged in the latter.
  • delivery line is to be interpreted broadly and is intended to include, for example, a cylinder of a thick matter piston pump or its immediate entry region.
  • the device according to the invention can be arranged at any location of the conveyor system, to which then the purpose of the invention is achieved.
  • the dosing opens at a plurality of circumferentially at equal angular intervals injection sites arranged in the delivery line to a more uniform To achieve distribution of the second component over the cross section of the thick material flow.
  • the dosing line expediently opens into at least two injection points offset by 180 ° in the circumferential direction, preferably at three injection sites offset by 120 ° in the circumferential direction, into the delivery line.
  • the metering line can open into the delivery line at a plurality of injection points offset from one another in the longitudinal direction of the delivery line.
  • the penetration depth of the secondary component into the thick material can be further increased by the fact that the dosing line or an extension piece directly adjoining the latter projects beyond the wall of the delivery line on the inside. In the case of several existing injection sites, it is possible to vary the amount by which the metering line projects beyond the wall of the delivery line.
  • a plurality of metering pumps arranged parallel to one another can be provided. Each pump is connected to its own dosing line. Alternatively, several pumps may be connected to a common metering line in order to achieve a higher pulse frequency with time-offset pressure maxima. If only one pump is provided or several pumps initially connected to a single metering line, a subsequently branched metering line system can lead to the individual injection sites.
  • the means for pulsating metered addition of the second component expediently comprise a control unit by means of which the pulse frequency can be adapted to the conveying speed of the thick material in order to achieve metering at predetermined intervals into the thick material.
  • the conveying speed of the thick material is 1 m / s and it is to be metered in at intervals of 50 mm, then a pulse frequency of 20 Hz must be set. Practical should be added at intervals of about 10 mm to 100 mm.
  • the dosage amount the pressures measured in the delivery line and in the dosing, for which each pressure sensors are provided. It is then calculated by the control unit of the overpressure required in the metering line relative to the delivery line. Pressure regulation can be achieved by means of a pressure relief valve, which reduces the constant maximum pressure of the pump to the set pressure for metering.
  • an alternative secondary component for example a detergent for the dosing line and valves.
  • a further corresponding reservoir and an associated pump are then provided, which are connected to the dosing.
  • the inventive method for dosing a second component in a delivery line for thick materials, in particular liquid concrete or liquid mortar provides that the second component is injected to achieve a high penetration depth in the thick material with pulsating pressure in the delivery line.
  • the pulsating pressure of the second component can be generated by a piston pump or else by a timed opening and closing of a valve arranged in a metering line opening into the delivery line.
  • the pulsating pressure can be generated by a plurality of mutually parallel, a common, acting in the feed line metering line acting pumps.
  • the secondary component is injected into a plurality of injection sites distributed over the circumference of the delivery line and / or spaced apart in the longitudinal direction of the delivery line.
  • the second component can be injected into the delivery line by means of several pumps, each connected to a dosing line.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a device for metering a second component into a delivery line for thick materials
  • FIGS. 2a to f show schematic representations of pump configurations and different injection point arrangements on the delivery line.
  • the device shown in the drawing essentially comprises a delivery line 10 of a pumping device for thick substances, not shown, to which at least one injection point 12, a metering line 14 is connected for injecting a second component.
  • a check valve 16 is arranged, which opens in the direction of the delivery line 10 and prevents entry of material into the dosing line 14.
  • a connecting piece 18 of the metering line allows the connection of a first pump 20 and a second pump 22, which are shut off from each other by means of further check valves 24, 26.
  • the pump 20 sucks from a first container 28 to the second component, which is to be injected in a dosed manner in the thick matter.
  • a first pressure sensor 30 is arranged on the dosing line 14, and a second pressure sensor 32 is arranged on the delivery line 10.
  • the measured values of the pressure sensors 30, 32 are detected by a control unit 34 which controls the delivery rates of the pumps 20, 22.
  • a return line 36 is branched off from the dosing with a pressure relief valve 38.
  • the pump 20 is designed as a piston pump, wherein a pulsating pressure is generated by the sequence of suction and delivery strokes of the piston.
  • the second pump 22 conveys a cleaning agent from a second container 40 in order to flush impurities out of the dosing line.
  • the second component for example concrete paint
  • the second component usually has a low viscosity and therefore Fine particles penetrate into the dosing line and can mix with the second component. Since the fines are partially made of cement or other hardening components, in pump pauses of the first pump 20, the dosing line 14 and adjacent parts may become clogged with hardening material. This is even faster when using concrete accelerators as a secondary component.
  • a higher viscosity agent preferably fat
  • the control unit 34 regulates the delivery rate of the pump 20 as a function of the moving through the delivery line 10 amount of thick material in a predeterminable ratio. Furthermore, the control unit 34 monitors the pressure sensors 30 and 32 in order to ensure a sufficiently high overpressure in the metering line. In pump pauses of the first pump 20, the second pump 22 is activated by the control unit 34 and carried out a rinsing of the dosing.
  • Fig. 2 shows different configuration options with regard to the metering pump and the injection sites 12 on the delivery line 10.
  • a single metering pump 20 and a branching metering 14 to provide the second component at the two injection sites 12 shown in the Inject delivery line.
  • two, three or even more injection sites can be operated in this way.
  • FIG. 2b it is also possible, as shown in FIG. 2b, to use two (or more) metering pumps 20, 20 'which are each connected via their own metering line 14, 14' to an injection site or via a branch with several injection sites.
  • the injection of the second component can thus be specified for different injection sites 12 with regard to the amount, the pressure and / or the time sequence.
  • FIG. 2a shows different configuration options with regard to the metering pump and the injection sites 12 on the delivery line 10.
  • FIGS. 2b and 2c it is possible to connect two (or more) metering pumps 20, 20 'to a single metering line 14, which branches off as shown in FIG. 2a in the further course. So it is possible the Pressure peaks of the individual pumps follow each other out of phase to achieve a higher pumping frequency.
  • the pumps 20, 20 'shown separately in FIGS. 2b and 2c may be pistons of a multi-piston pump, that is, they may be arranged in a common pump housing.
  • the arrangement of the injection sites 12 on the delivery line 10 can be varied as exemplified in FIGS. 2d to 2e. It can be so different injection pattern produce in the thick material, which can be achieved in combination with the above-described variations of the metering pumps and Dosiertechnischsaulten the highest possible degree of mixing.
  • the invention relates to a device for dispensing thick matter, in particular liquid concrete or liquid mortar, with an input side to a material feed container and the output side connected to a delivery line 10 pumping device and opening at at least one injection point 12 in the feed line, to a Dosing pump 20 connected dosing line 14 for at least a second component.
  • a Dosing pump 20 connected dosing line 14 for at least a second component.

Abstract

The invention relates to a device for conveying thick matter, particularly liquid concrete or liquid mortar, with a pump device connected on the suction side to a material feed container and to a delivery line (10) on the delivery side and with a metering line (14) for at least one secondary component at at least one injection point (12) opening into the delivery line and connected to a metering pump (20). In order to achieve the highest possible degree of mixing of the thick matter with a secondary component in the delivery line (10) according to the invention, means are provided for pulsed metering of the secondary component into the delivery line (10).

Description

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM AUSBRINGEN VON DICKSTOFFEN  DEVICE AND METHOD FOR DISPOSING OF NITROGEN
Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausbringen von Dickstoffen, insbesondere von Flüssigbeton oder Flüssigmörtel, mit einer eingangsseitig an einen Materialaufgabebehälter und ausgangsseitig an eine Förderleitung angeschlossenen Pumpeinrichtung und mit einer an mindestens einer Injektionsstelle in die Förderleitung mündenden, an eine Dosierpumpe angeschlos- senen Dosierleitung für mindestens eine Zweitkomponente. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Zudosieren einer Zweitkomponente in eine Förderleitung für Dickstoffe. The invention relates to a device for discharging thick materials, in particular of liquid concrete or liquid mortar, having a pumping device connected on the input side to a material feed container and on the output side to a delivery line and to a metering line which opens into the delivery line at at least one injection point and is connected to a metering pump at least one second component. The invention further relates to a method for metering a second component into a delivery line for thick materials.
Bekannt ist eine Vorrichtung zum Einspeisen eines Gleitmittels in eine För- derleitung (DE 36 05 723 A1 ), bei der das Gleitmittel zur Reduzierung der Reibung zwischen dem Dickstoff und der Förderleitung einen Mantel um den Dickstoff bilden soll. Eine Durchmischung des Gleitmittels und des Dickstoffs soll bei einer derartigen Vorrichtung nicht stattfinden. Andererseits besteht das Bedürfnis gerade einen möglichst hohen Durchmischungsgrad zwischen dem Dickstoff und einer Zweitkomponente zu erreichen, beispielsweise bei der Herstellung von Farbbeton, der Zugabe eines Aushärtbeschleunigers um eine kürzere Entschalzeit zu erreichen, oder der Zugabe eines Aushärtver- zögerers um eine längere Transport- oder Verweilzeit zu erreichen. Grundsätzlich kann die Zweitkomponente dem Dickstoff außerhalb der Förderlei- tung zugefügt werden, beispielsweise durch Zugabe in den Materialaufgabebehälter der Betonpumpe. Dabei ist jedoch eine präzise Dosierung schwierig. In der Förderleitung ist hingegen die Fördergeschwindigkeit und damit das Fördervolumen bekannt, so dass eine präzise Zudosierung möglich ist. Weiterhin ist bei einer externen Zudosierung ein wesentlich höherer Reinigungs- aufwand der Vorrichtung erforderlich, beispielsweise wenn ein Farbwechsel stattfinden soll. Ausgehend hiervon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mit denen ein möglichst hoher Durchmischungsgrad des Dickstoffs mit einer Zweitkomponente in der Förderleitung erreicht wird. A device is known for feeding a lubricant into a delivery line (DE 36 05 723 A1), in which the lubricant is intended to form a jacket around the thick material in order to reduce the friction between the thick material and the delivery line. A thorough mixing of the lubricant and the thick material should not take place in such a device. On the other hand, there is a need precisely to achieve the highest possible degree of mixing between the thick material and a second component, for example in the production of colored concrete, the addition of a curing accelerator to achieve a shorter removal time, or the addition of a Aushärtverzögerers for a longer transport or residence time to reach. In principle, the second component can be added to the thick material outside the delivery line, for example by adding it to the material feed container of the concrete pump. However, a precise dosage is difficult. In the conveying line, however, the conveying speed and thus the delivery volume is known, so that a precise metering is possible. Furthermore, in the case of an external metering, a considerably higher cleaning effort of the device is required, for example if a color change is to take place. Proceeding from this, the object of the present invention is to provide an apparatus and a method with which the highest possible degree of mixing of the thick stock with a second component in the delivery line is achieved.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Patentansprüchen 1 und 15 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. To solve this problem, the feature combinations specified in the claims 1 and 15 are proposed. Advantageous developments and refinements of the invention emerge from the dependent claims.
Die Erfindung geht vor allem von der Erkenntnis aus, dass ein zum Erreichen eines hohen Durchmischungsgrads zunächst eine hohe Eindringtiefe der Zweitkomponente in den Dickstoff erforderlich ist. Bei einer vorgegebenen Dosiermenge der Zweitkomponente, bezogen auf das Dickstoffvolumen, kann eine hohe Eindringtiefe durch eine stoßhafte Injektion besser erreicht werden als durch eine konstante Injektion, da dann pro Zeiteinheit ein größeres Volumen injiziert wird. Gemäß der Erfindung sind daher Mittel zum pulsierenden Zudosieren der Zweitkomponente in die Förderleitung vorgesehen sind. Ein pulsierender Injektionsdruck kann beispielsweise durch den Kolben einer Kolbenpumpe oder durch ein getaktet ansteuerbares Ventil in der Dosierleitung erzeugt werden. Um ein Eintreten des Dickstoffs in die Dosierleitung zu verhindern ist in dieser vorteilhaft ein in Richtung der Förderleitung öffnendes Rückschlagventil angeordnet. Im Sinne dieser Anmeldung ist der Begriff Förderleitung weit auszulegen und soll beispielsweise auch einen Zy- linder einer Dickstoffkolbenpumpe oder dessen unmittelbaren Eintrittsbereich umfassen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann an jedem Ort des Fördersystems angeordnet werden, an dem dann der Zweck der Erfindung erreicht wird. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung mündet die Dosierleitung an mehreren, in Umfangsrichtung in gleichen Winkelabständen zueinander angeordneten Injektionsstellen in die Förderleitung, um eine gleichmäßigere Verteilung der Zweitkomponente über den Querschnitt des Dickstoffstroms zu erreichen. Zweckmäßig mündet die Dosierleitung an mindestens zwei in Umfangsrichtung um 180° zueinander versetzten, bevorzugt an drei in Um- fangsrichtung um 120° zueinander versetzten Injektionsstellen in die Förder- leitung. Zusätzlich oder alternativ kann die Dosierleitung an mehreren in Längsrichtung der Förderleitung zueinander versetzten Injektionsstellen in die Förderleitung münden. Die Eindringtiefe der Zweitkomponente in den Dickstoff kann dadurch weiter erhöht werden, dass die Dosierleitung oder ein direkt an diese anschließendes Verlängerungsstück innenseitig über die Wandung der Förderleitung übersteht. Bei mehreren vorhandenen Injektionsstellen ist eine Variation des Betrags möglich, um den die Dosierleitung über die Wandung der Förderleitung übersteht. The invention is based above all on the recognition that, in order to achieve a high degree of mixing, initially a high penetration depth of the secondary component into the thick material is required. At a given dosage of the second component, based on the volume of thick matter, a high penetration depth can be achieved better by a jerky injection than by a constant injection, since then a larger volume is injected per unit time. According to the invention, means for pulsating metering of the second component into the delivery line are therefore provided. A pulsating injection pressure can be generated, for example, by the piston of a piston pump or by a cyclically actuatable valve in the dosing line. In order to prevent the thick matter from entering the metering line, a non-return valve opening in the direction of the delivery line is advantageously arranged in the latter. For the purposes of this application, the term delivery line is to be interpreted broadly and is intended to include, for example, a cylinder of a thick matter piston pump or its immediate entry region. The device according to the invention can be arranged at any location of the conveyor system, to which then the purpose of the invention is achieved. In an advantageous embodiment of the invention, the dosing opens at a plurality of circumferentially at equal angular intervals injection sites arranged in the delivery line to a more uniform To achieve distribution of the second component over the cross section of the thick material flow. The dosing line expediently opens into at least two injection points offset by 180 ° in the circumferential direction, preferably at three injection sites offset by 120 ° in the circumferential direction, into the delivery line. In addition or as an alternative, the metering line can open into the delivery line at a plurality of injection points offset from one another in the longitudinal direction of the delivery line. The penetration depth of the secondary component into the thick material can be further increased by the fact that the dosing line or an extension piece directly adjoining the latter projects beyond the wall of the delivery line on the inside. In the case of several existing injection sites, it is possible to vary the amount by which the metering line projects beyond the wall of the delivery line.
Um die Zweitkomponente an mehreren Injektionsstellen gleichzeitig oder zu- einander zeitversetzt zu injizieren, kann eine Mehrzahl von parallel zueinander angeordneten Dosierpumpen vorgesehen sein. Jede Pumpe ist dabei an eine eigene Dosierleitung angeschlossen. Alternativ können mehrere Pumpen an eine gemeinsame Dosierleitung angeschlossen sein, um mit zeitversetzten Druckmaxima eine höhere Pulsfrequenz zu erzielen. Soweit nur eine Pumpe vorgesehen ist oder mehrere zunächst an eine einzige Dosierleitung angeschlossene Pumpen, kann ein nachfolgend verzweigtes Dosierleitungssystem zu den einzelnen Injektionsstellen führen. In order to inject the second component at several injection sites simultaneously or with a time delay, a plurality of metering pumps arranged parallel to one another can be provided. Each pump is connected to its own dosing line. Alternatively, several pumps may be connected to a common metering line in order to achieve a higher pulse frequency with time-offset pressure maxima. If only one pump is provided or several pumps initially connected to a single metering line, a subsequently branched metering line system can lead to the individual injection sites.
Zur Einstellung des gewünschten Mengenverhältnisses von Zweitkomponen- te zu Dickstoffvolumen umfassen die Mittel zum pulsierenden Zudosieren der Zweitkomponente zweckmäßig eine Steuereinheit, mittels derer die Pulsfrequenz an die Fördergeschwindigkeit des Dickstoffs anpassbar ist, um eine Zudosierung in vorbestimmten Abständen in den Dickstoff zu erreichen. Beträgt beispielsweise die Fördergeschwindigkeit des Dickstoffs 1 m/s und es soll jeweils in Abständen von 50 mm zudosiert werden, so ist eine Pulsfrequenz von 20 Hz einzustellen. Praxisgerecht sollte in Abständen von etwa 10 mm bis 100 mm zudosiert werden. Weiterhin werden zur Mengendosierung die Drücke in der Förderleitung und in der Dosierleitung gemessen, wofür jeweils Drucksensoren vorgesehen sind. Es wird dann von der Steuereinheit der in der Dosierleitung gegenüber der Förderleitung erforderliche Überdruck berechnet. Die Druckregulierung kann durch ein Überdruckventil erfolgen, das den konstanten Maximaldruck der Pumpe auf den Solldruck für die Zu- dosierung reduziert. In order to set the desired quantitative ratio of secondary component to thick matter volume, the means for pulsating metered addition of the second component expediently comprise a control unit by means of which the pulse frequency can be adapted to the conveying speed of the thick material in order to achieve metering at predetermined intervals into the thick material. If, for example, the conveying speed of the thick material is 1 m / s and it is to be metered in at intervals of 50 mm, then a pulse frequency of 20 Hz must be set. Practical should be added at intervals of about 10 mm to 100 mm. Furthermore, the dosage amount the pressures measured in the delivery line and in the dosing, for which each pressure sensors are provided. It is then calculated by the control unit of the overpressure required in the metering line relative to the delivery line. Pressure regulation can be achieved by means of a pressure relief valve, which reduces the constant maximum pressure of the pump to the set pressure for metering.
Weiterhin ist es möglich, eine alternative Zweitkomponente in die Förderleitung zu injizieren, beispielsweise ein Reinigungsmittel für die Dosierleitung und Ventile. Hierzu sind dann ein weiterer entsprechender Vorratsbehälter und eine zugeordnete Pumpe vorgesehen, die an die Dosierleitung angeschlossen sind. Furthermore, it is possible to inject an alternative secondary component into the delivery line, for example a detergent for the dosing line and valves. For this purpose, a further corresponding reservoir and an associated pump are then provided, which are connected to the dosing.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Zudosieren einer Zweitkomponente in eine Förderleitung für Dickstoffe, insbesondere Flüssigbeton oder Flüssigmörtel, sieht vor, dass die Zweitkomponente zum Erreichen einer hohen Eindringtiefe in den Dickstoff mit pulsierendem Druck in die Förderleitung injiziert wird. Hierbei kann der pulsierende Druck der Zweitkomponente durch eine Kolbenpumpe oder auch durch ein getaktetes Öffnen und Schließen eines in einer in die Förderleitung mündenden Dosierleitung angeordneten Ventils erzeugt werden. Der pulsierende Druck kann durch mehrere parallel zueinander angeordnete, eine gemeinsame, in die Förderleitung mündende Dosierleitung beaufschlagende Pumpen erzeugt werden. Vorteilhaft wird die Zweitkomponente an mehreren über den Umfang der Förderleitung verteilten und/oder in Längsrichtung der Förderleitung beab- standeten Injektionsstellen in die Förderleitung injiziert. Dabei kann die Zweitkomponente mittels mehreren, jeweils an eine Dosierleitung angeschlossenen Pumpen in die Förderleitung injiziert werden. The inventive method for dosing a second component in a delivery line for thick materials, in particular liquid concrete or liquid mortar, provides that the second component is injected to achieve a high penetration depth in the thick material with pulsating pressure in the delivery line. In this case, the pulsating pressure of the second component can be generated by a piston pump or else by a timed opening and closing of a valve arranged in a metering line opening into the delivery line. The pulsating pressure can be generated by a plurality of mutually parallel, a common, acting in the feed line metering line acting pumps. Advantageously, the secondary component is injected into a plurality of injection sites distributed over the circumference of the delivery line and / or spaced apart in the longitudinal direction of the delivery line. In this case, the second component can be injected into the delivery line by means of several pumps, each connected to a dosing line.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schemati- scher Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Zudosieren einer Zweitkomponente in eine Förderleitung für Dickstoffe, und Fig. 2a bis f schematische Darstellungen von Pumpenkonfigurationen und verschiedene Injektionsstellenanordnungen an der Förderleitung. In the following the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments schematically illustrated in the drawing. Show it 1 shows a schematic representation of a device for metering a second component into a delivery line for thick materials, and FIGS. 2a to f show schematic representations of pump configurations and different injection point arrangements on the delivery line.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung umfasst im Wesentlichen eine Förderleitung 10 einer nicht näher dargestellten Pumpeinrichtung für Dick- Stoffe, an die an mindestens einer Injektionsstelle 12 eine Dosierleitung 14 zum Injizieren einer Zweitkomponente angeschlossen ist. In der Dosierleitung ist ein Rückschlagventil 16 angeordnet, welches in Richtung der Förderleitung 10 öffnet und ein Eintreten von Material in die Dosierleitung 14 verhindert. Ein Verbindungsstück 18 der Dosierleitung erlaubt den Anschluss einer ersten Pumpe 20 und einer zweiten Pumpe 22, die mittels weiterer Rückschlagventile 24, 26 gegeneinander abgesperrt sind. Die Pumpe 20 saugt aus einem ersten Behälter 28 die Zweitkomponente an, die dosiert in den Dickstoff injiziert werden soll. An der Dosierleitung 14 ist ein erster Drucksensor 30 angeordnet und an der Förderleitung 10 ein zweiter Druck- sensor 32. Die Messwerte der Drucksensoren 30, 32 werden von einer Steuereinheit 34 erfasst, die die Fördermengen der Pumpen 20, 22 steuert. Zum Schutz der Pumpe 20 ist von der Dosierleitung eine Rückführleitung 36 mit einem Druckbegrenzungsventil 38 abgezweigt. Die Pumpe 20 ist als Kolbenpumpe ausgebildet, wobei durch die Abfolge der Saug- und Förderhübe des Kolbens ein pulsierender Druck erzeugt wird. The device shown in the drawing essentially comprises a delivery line 10 of a pumping device for thick substances, not shown, to which at least one injection point 12, a metering line 14 is connected for injecting a second component. In the dosing a check valve 16 is arranged, which opens in the direction of the delivery line 10 and prevents entry of material into the dosing line 14. A connecting piece 18 of the metering line allows the connection of a first pump 20 and a second pump 22, which are shut off from each other by means of further check valves 24, 26. The pump 20 sucks from a first container 28 to the second component, which is to be injected in a dosed manner in the thick matter. A first pressure sensor 30 is arranged on the dosing line 14, and a second pressure sensor 32 is arranged on the delivery line 10. The measured values of the pressure sensors 30, 32 are detected by a control unit 34 which controls the delivery rates of the pumps 20, 22. To protect the pump 20, a return line 36 is branched off from the dosing with a pressure relief valve 38. The pump 20 is designed as a piston pump, wherein a pulsating pressure is generated by the sequence of suction and delivery strokes of the piston.
Da über die Injektionsstelle 12 Feinteile des Betons oder Mörtels zumindest bis in den Bereich des Ventils 16 in die Dosierleitung 14 eindringen können, ist die zweite Pumpe 22 vorgesehen. Die Pumpe 22 fördert ein Reinigungs- mittel aus einem zweiten Behälter 40 um Verunreinigungen aus der Dosierleitung zu spülen. Dies ist erforderlich, da die Zweitkomponente, beispielsweise Betonfarbe, in der Regel eine niedrige Viskosität aufweist und daher Feinteile in die Dosierleitung eindringen und sich mit der Zweitkomponente vermischen können. Da die Feinteile teilweise aus Zement oder anderen aushärtenden Komponenten bestehen, kann in Pumppausen der ersten Pumpe 20 die Dosierleitung 14 und angrenzende Teile mit aushärtendem Material verstopft werden. Noch schneller tritt dies bei der Verwendung von Betonbeschleunigern als Zweitkomponente ein. Zur Reinigung wird daher ein höherviskoses Mittel, vorzugsweise Fett, verwendet, um alle Betonbestandteile aus den Elementen der Dosierleitung zu entfernen. Die Steuereinheit 34 regelt die Fördermenge der Pumpe 20 in Abhängigkeit von der sich durch die Förderleitung 10 bewegenden Dickstoffmenge in einem vorgebbaren Verhältnis. Weiterhin überwacht die Steuereinheit 34 die Drucksensoren 30 und 32, um für einen ausreichend hohen Überdruck in der Dosierleitung zu sorgen. In Pumppausen der ersten Pumpe 20 wird durch die Steuereinheit 34 die zweite Pumpe 22 aktiviert und ein Spülvorgang der Dosierleitung durchgeführt. Since 12 fine parts of the concrete or mortar can penetrate at least into the region of the valve 16 in the metering 14 at the injection site, the second pump 22 is provided. The pump 22 conveys a cleaning agent from a second container 40 in order to flush impurities out of the dosing line. This is necessary since the second component, for example concrete paint, usually has a low viscosity and therefore Fine particles penetrate into the dosing line and can mix with the second component. Since the fines are partially made of cement or other hardening components, in pump pauses of the first pump 20, the dosing line 14 and adjacent parts may become clogged with hardening material. This is even faster when using concrete accelerators as a secondary component. For cleaning therefore a higher viscosity agent, preferably fat, is used to remove all concrete components from the elements of the dosing. The control unit 34 regulates the delivery rate of the pump 20 as a function of the moving through the delivery line 10 amount of thick material in a predeterminable ratio. Furthermore, the control unit 34 monitors the pressure sensors 30 and 32 in order to ensure a sufficiently high overpressure in the metering line. In pump pauses of the first pump 20, the second pump 22 is activated by the control unit 34 and carried out a rinsing of the dosing.
Fig. 2 zeigt unterschiedliche Konfigurationsmöglichkeiten hinsichtlich der Dosierpumpe und der Injektionsstellen 12 an der Förderleitung 10. So ist es gemäß Fig. 2a möglich, eine einzige Dosierpumpe 20 und eine sich verzweigende Dosierleitung 14 vorzusehen, um die Zweitkomponente an den zwei dargestellten Injektionsstellen 12 in die Förderleitung zu injizieren. Selbstverständlich können auf diese Weise auch zwei, drei oder noch mehr Injektionsstellen bedient werden. Weiterhin ist es möglich, wie in Fig. 2b dargestellt zwei (oder mehrere) Dosierpumpen 20, 20' einzusetzen, die jeweils über eine eigene Dosierleitung 14, 14' mit einer Injektionsstelle, oder über eine Verzweigung mit mehreren Injektionsstellen, verbunden sind. Die Injektion der Zweitkomponente kann damit für verschiedene Injektionsstellen 12 hinsichtlich der Menge, des Drucks und/oder der zeitlichen Abfolge vorgegeben wer- den. Weiter ist es möglich, wie in Fig. 2c dargestellt zwei (oder mehr) Dosierpumpen 20, 20' an eine einzige Dosierleitung 14 anzuschließen, die sich im weiteren Verlauf wie in Fig. 2a dargestellt verzweigt. So ist es möglich, die Druckspitzen der einzelnen Pumpen einander phasenverschoben folgen zu lassen, um eine höhere Pumpfrequenz zu erzielen. Die in Fig. 2b und 2c getrennt dargestellten Pumpen 20, 20' können Kolben einer Mehrkolbenpumpe sein, also in einem gemeinsamen Pumpengehäuse angeordnet sein. Fig. 2 shows different configuration options with regard to the metering pump and the injection sites 12 on the delivery line 10. Thus, it is possible according to Fig. 2a, a single metering pump 20 and a branching metering 14 to provide the second component at the two injection sites 12 shown in the Inject delivery line. Of course, two, three or even more injection sites can be operated in this way. It is also possible, as shown in FIG. 2b, to use two (or more) metering pumps 20, 20 'which are each connected via their own metering line 14, 14' to an injection site or via a branch with several injection sites. The injection of the second component can thus be specified for different injection sites 12 with regard to the amount, the pressure and / or the time sequence. Furthermore, as shown in FIG. 2c, it is possible to connect two (or more) metering pumps 20, 20 'to a single metering line 14, which branches off as shown in FIG. 2a in the further course. So it is possible the Pressure peaks of the individual pumps follow each other out of phase to achieve a higher pumping frequency. The pumps 20, 20 'shown separately in FIGS. 2b and 2c may be pistons of a multi-piston pump, that is, they may be arranged in a common pump housing.
Die Anordnung der Injektionsstellen 12 an der Förderleitung 10 kann wie in den Fig. 2d bis 2e beispielhaft dargestellt variiert werden. Es lassen sich so unterschiedliche Injektionsmuster in den Dickstoff erzeugen, wobei in Kombination mit den vorstehend beschriebenen Variationen der Dosierpumpen und Dosierleitungsgestaltungen ein möglichst hoher Durchmischungsgrad erzielen lässt. The arrangement of the injection sites 12 on the delivery line 10 can be varied as exemplified in FIGS. 2d to 2e. It can be so different injection pattern produce in the thick material, which can be achieved in combination with the above-described variations of the metering pumps and Dosierleitungsgestaltungen the highest possible degree of mixing.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausbringen von Dickstoffen, insbesondere von Flüssigbeton oder Flüssigmörtel, mit einer eingangsseitig an einen Materialaufgabebehälter und ausgangsseitig an eine Förderleitung 10 angeschlossenen Pumpeinrichtung und mit einer an mindestens einer Injektionsstelle 12 in die Förderleitung mündenden, an eine Dosierpumpe 20 angeschlossenen Dosierleitung 14 für mindestens eine Zweitkomponente. Um einen möglichst hohen Durchmischungsgrad des Dickstoffs mit einer Zweitkomponente in der Förderleitung 10 zu erreichen, sind erfindungsgemäß Mittel zum pulsierenden Zudosieren der Zweitkomponente in die Förderleitung 10 vorgesehen. In summary, the following should be noted: The invention relates to a device for dispensing thick matter, in particular liquid concrete or liquid mortar, with an input side to a material feed container and the output side connected to a delivery line 10 pumping device and opening at at least one injection point 12 in the feed line, to a Dosing pump 20 connected dosing line 14 for at least a second component. In order to achieve the highest possible degree of mixing of the high-viscosity material with a second component in the delivery line 10, means for the pulsating metering of the second component into the delivery line 10 are provided according to the invention.

Claims

Patentansprüche Patent claims
1 . Vorrichtung zum Ausbringen von Dickstoffen, insbesondere von Flüssigbeton oder Flüssigmörtel, mit einer eingangsseitig an einen Material- aufgabebehälter und ausgangsseitig an eine Förderleitung (10) angeschlossenen Pumpeinrichtung und mit einer an mindestens einer Injektionsstelle (12) in die Förderleitung (10) mündenden, an eine Dosierpumpe (20) angeschlossenen Dosierleitung (14) für mindestens eine Zweitkomponente, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum pulsie- renden Zudosieren der Zweitkomponente in die Förderleitung (10) vorgesehen sind. 1 . Device for dispensing thick materials, in particular liquid concrete or liquid mortar, with a pump device connected on the input side to a material feed container and on the output side to a delivery line (10) and with a pump device that opens into the delivery line (10) at at least one injection point (12). Dosing pump (20) connected dosing line (14) for at least one second component, characterized in that means for pulsating metering of the second component into the delivery line (10) are provided.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum pulsierenden Zudosieren der Zweitkomponente in die Förderlei- tung (10) mindestens einen Kolben einer Kolbenpumpe (20) umfassen. 2. Device according to claim 1, characterized in that the means for pulsating metering of the second component into the delivery line (10) comprise at least one piston of a piston pump (20).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum pulsierenden Zudosieren der Zweitkomponente in die Förderleitung (10) mindestens ein getaktet ansteuerbares Ventil umfassen. 3. Device according to claim 1, characterized in that the means for pulsating metering of the second component into the delivery line (10) comprise at least one valve that can be controlled in a clocked manner.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Dosierleitung (14) ein in Richtung der Förderleitung (10) öffnendes Rückschlagventil (16) angeordnet ist. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a check valve (16) opening in the direction of the delivery line (10) is arranged in the metering line (14).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierleitung (14) an mehreren, über den Umfang verteilten Injektionsstellen (12) in die Förderleitung (10) mündet. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the metering line (14) opens into the delivery line (10) at several injection points (12) distributed over the circumference.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Do- sierleitung (14) an zwei in Umfangsrichtung um 180° zueinander versetzten, drei in Umfangsrichtung um 120° zueinander versetzten oder vier in Umfangsrichtung um 90° zueinander versetzten Injektionsstellen (12) in die Förderleitung (10) mündet. 6. Device according to claim 5, characterized in that the dosing line (14) has two offsets from one another in the circumferential direction by 180°, three offsets from one another in the circumferential direction by 120° or four injection points (12) offset from one another in the circumferential direction by 90° open into the delivery line (10).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierleitung (14) an mehreren in Längsrichtung der Förderleitung (10) zueinander versetzten Injektionsstellen (12) in die Förderleitung mündet. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the metering line (14) opens into the delivery line at several injection points (12) offset from one another in the longitudinal direction of the delivery line (10).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierleitung (14) oder ein direkt an diese anschließendes Verlängerungsstück innenseitig über die Wandung der Förderleitung (10) übersteht. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the metering line (14) or an extension piece directly adjoining it protrudes on the inside beyond the wall of the delivery line (10).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von parallel zueinander angeordneten Dosierpumpen (20, 20') vorgesehen ist. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that a plurality of metering pumps (20, 20') arranged parallel to one another are provided.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Dosierpumpen (20, 20') jeweils eigene Dosierleitungen (14, 14') oder gemeinsam eine einzige Dosierleitung (14) beaufschlagen. Device according to claim 9, characterized in that the plurality of metering pumps (20, 20') each act on their own metering lines (14, 14') or together on a single metering line (14).
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Dosierleitung (14) mehrerer Dosierpumpen über eine Mehrzahl von Verzweigungsleitungen an einer der Anzahl von Verzweigungsleitungen entsprechenden Anzahl von Injektionsstellen (12) in die Förderleitung (10) mündet. Device according to claim 10, characterized in that the common metering line (14) of several metering pumps opens into the delivery line (10) via a plurality of branch lines at a number of injection points (12) corresponding to the number of branch lines.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum pulsierenden Zudosieren der Zweitkomponente eine Steuereinheit (34) umfassen, mittels derer die Dosierfördermenge und die Pulsfrequenz an die Fördergeschwindigkeit des Dickstoffs anpassbar ist, um eine Zudosierung in vorbestimmten Abständen in den Dickstoff zu erreichen. Device according to one of claims 1 to 1 1, characterized in that the means for pulsating metering of the second component comprise a control unit (34), by means of which the metering quantity and the pulse frequency are linked to the conveying speed of the Thick matter can be adjusted in order to achieve metering into the thick matter at predetermined intervals.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Dosierleitung (14) ein Drucksensor (30) für die Zweitkomponente und in der Förderleitung (10) ein Drucksensor (32) für den Dickstoff angeordnet ist. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that a pressure sensor (30) for the second component is arranged in the metering line (14) and a pressure sensor (32) for the thick material is arranged in the delivery line (10).
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Dosierleitung (10) ein steuerbares Überdruckventil angeordnet ist, mit dem der in der Dosierleitung gegenüber der Förderleitung (10) erforderliche Überdruck zur Mengendosierung der Zweitkomponente einstellbar ist. Device according to claim 13, characterized in that a controllable pressure relief valve is arranged in the metering line (10), with which the excess pressure required in the metering line relative to the delivery line (10) for metering the quantity of the second component can be adjusted.
Verfahren zum Zudosieren einer Zweitkomponente in eine Förderleitung (10) für Dickstoffe, insbesondere Flüssigbeton oder Flüssigmörtel, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweitkomponente zum Erreichen einer hohen Eindringtiefe in den Dickstoff mit pulsierendem Druck in die Förderleitung (10) injiziert wird. Method for metering a second component into a delivery line (10) for thick materials, in particular liquid concrete or liquid mortar, characterized in that the second component is injected into the delivery line (10) with pulsating pressure in order to achieve a high penetration depth into the thick matter.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der pulsierende Druck der Zweitkomponente durch eine Kolbenpumpe (20) erzeugt wird. Method according to claim 15, characterized in that the pulsating pressure of the second component is generated by a piston pump (20).
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der pulsierende Druck der Zweitkomponente durch ein getaktetes Öffnen und Schließen eines in einer in die Förderleitung (10) mündenden Dosierleitung (14) angeordneten Ventils erzeugt wird. Method according to claim 15, characterized in that the pulsating pressure of the second component is generated by a clocked opening and closing of a valve arranged in a metering line (14) opening into the delivery line (10).
18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der pulsierende Druck durch mehrere parallel zueinander angeordnete, eine gemeinsame, in die Förderleitung (10) mündende Dosierleitung (14) beaufschlagende Dosierpumpen (20, 20') erzeugt wird. 18. The method according to claim 15, characterized in that the pulsating pressure is generated by a plurality of one arranged parallel to one another common metering pumps (20, 20') which open into the delivery line (10) are generated.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Zweitkomponente an mehreren über den Umfang der Förderleitung (10) verteilten und/oder in Längsrichtung der Förderleitung beabstandeten Injektionsstellen (12) in die Förderleitung injiziert wird. 19. The method according to any one of claims 15 to 18, characterized in that the second component is injected into the delivery line at several injection points (12) distributed over the circumference of the delivery line (10) and/or spaced apart in the longitudinal direction of the delivery line.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweitkomponente mit mehreren, jeweils an eine Dosierleitung (14) angeschlossenen Dosierpumpen (20, 20') in die Förderleitung (10) injiziert wird. 20. The method according to claim 19, characterized in that the second component is injected into the delivery line (10) using several metering pumps (20, 20 '), each connected to a metering line (14).
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