Pumpeneinheit für Dickstoffe

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Pumpeneinheit für Dickstoffe, insbesondere für durchfeuchtete Mörtel, Putze und Betone, die ein Gehäuse mit einer Eingangsöffnung und einer Austragsöffnung aufweist, wobei sich im Gehäuse eine Rotationskolbenpumpe befindet, der im Gehäuse ein Ausgangsbereich zugeordnet ist.
Die Aufgabe besteht darin, daß auftretenden Dickstoffstauungen im Ausgangsbereich der Rotationskolbenpumpe entgegengewirkt wird und somit dort entstehende Entmischungen des Dickstoffs in dessen Komponenten weitgehend vermieden werden sollen.
Deshalb ist im Gehäuse (18;55) eine Mischeinrichtung (3;44) enthalten, die im Ausgangsbereich (7;47) der Rotationskolbenpumpe (14) integriert angeordnet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Pumpeneinheit für Dickstoffe, insbesondere für durchfeuchtete Mörtel, Putze und Betone, die ein Gehäuse mit einer Eingangsöffnung und einer Austragsöffnung aufweist, wobei sich im Gehäuse eine Rotationskolbenpumpe befindet, der im Gehäuse ein Ausgangsbereich zugeordnet ist.

[0002] Derartige Rotationskolbenpumpen sind als Flügelzellenpumpe aus der Druckschrift DE 44 05 333 C1 und als Rotationspumpe aus der Druckschrift G 88 05 078.5 bekannt. Die Rotationskolbenpumpen haben eine positive Arbeitsweise im Hinblick auf Druck, Fördervolumen und Körnung. Durch geeignete konstruktive Maßnahmen kann deren Verwendung auch für Dickstoffe sichergestellt werden. Dickstoffe können Suspensionen bzw. Mischungen von heterogenen festen und flüssigen Komponenten, insbesondere Mörtel, Putze, Betone od.dgl. und vorzugsweise Wasser sein. Auch die Druckschriften DE-PS 680 917, DE-GM 66 09 199 und DE-OS 19 11 852 beschreiben jeweils eine Rotationskolbenpumpe für Dickstoffe.

[0003] Ein Problem besteht jedoch darin, daß sich bei der Förderung von Dickstoffen, insbesondere von gewöhnlichen Mörteln und Putzen zumindest eine der Komponenten an den Funktionselementen im Ausgangsbereich einer Rotationskolbenpumpe absetzt, die nach einiger Zeit unbenutzbar wird. Die Ursache ist die partielle Entmischung der Mörtel-Suspension, die auch als "Ausbluten" bekannt ist. Die Entmischung wiederum hat ihre Ursache in quasistabilen Druckgradienten, welche durch Dickstoffstauungen in Teilbereichen hinter dem Druckraum, insbesondere dem Verdichtungsbereich und in strömungsarmen Randbereichen, z.B. hinter Kanten im Ausgangsbereich der Rotationskolbenpumpe auftreten, wobei der Ausgangsbereich der Rotationskolbenpumpe in der Regel der Raum zwischen dem Endbereich des zentralen Pumpenvolumens und dem Bereich bis zur Austragsöffnung des Dickstoffs aus dem Gehäuse ist.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpeneinheit für Dickstoffe anzugeben, die derart geeignet ausgebildet ist, daß den im Ausgangsbereich hinter dem Druckraum der Rotationskolbenpumpe auftretenden Dickstoffstauungen entgegengewirkt und somit eine Entmischung des Dickstoffs in seine heterogenen Komponenten weitgehend vermieden werden.

[0005] Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. In der Pumpeneinheit für Dickstoffe ist gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 im Gehäuse eine Mischeinrichtung enthalten, die im Ausgangsbereich der Rotationskolbenpumpe integriert angeordnet ist.

[0006] Die im Gehäuse vorhandene Rotationskolbenpumpe besitzt einen Rotor mit vorzugsweise im Hubeingriff stehenden Schiebern.

[0007] Die integrierte Mischeinrichtung kann dabei derart ausgebildet und angeordnet sein, daß der Dickstoff zumindest in einem Teilbereich des Ausgangsbereiches homogen stabil vermischt wird. Insbesondere ist der homogen stabile Dickstoff aus dem Teilbereich des Ausgangsbereiches durch die Mischeinrichtung, vorzugsweise durch mindestens ein zugehöriges Element abgreifbar und homogen stabil austragbar. Das Element kann in einem zugehörigen Mischvolumen bewegbar angeordnet sein.

[0008] Die Teilbereiche im Ausgangsbereich können z.B. unter hohem Druck stehende Verdichtungsbereiche und/oder strömungsarme Randbereiche und/oder ein Schnittvolumen sein.

[0009] Insbesondere können das Pumpenvolumen der Rotationskolbenpumpe und das Mischvolumen der Mischeinrichtung ein gemeinsames, den Teilbereich darstellendes Schnittvolumen haben, in das mindestens ein Element der Mischeinrichtung, nicht nur den Dickstoff abgreifend, sondern ausräumend, eingreift.

[0010] Die Mischeinrichtung kann als rotierendes Rührwerk ausgebildet sein, wobei dessen greifende Elemente vorzugsweise als ein Rührer ausgebildet sind.

[0011] Der Rührer kann regelmäßig gesteuert oder geregelt in das gemeinsames Schnittvolumen eingreifen, aus dem der Dickstoff ausgeräumt wird.

[0012] Die Drehzahl des Rührers der Mischeinrichtung kann vorzugsweise phasenstarr aus der Drehzahl des Rotors der Rotationskolbenpumpe abgeleitet werden.

[0013] Somit ist es zweckmäßig, daß der Antrieb der Mischeinrichtung und der Antrieb der Rotationskolbenpumpe geregelt oder gesteuert aufeinander abgestimmt sind.

[0014] Die beiden aufeinander abgestimmten Antriebe können vorzugsweise über eine Zahnradpaarung miteinander verbunden sein.

[0015] Insbesondere kann in einem dem Gehäuse zugehörigen, den Ausgangsbereich enthaltenden, muldenartigen Lägsverjüngungsgehäuse die Mischeinrichtung eingebracht sein, wobei deren Rührerachse parallel gerichtet zur Rotorachse der Rotationskolbenpumpe angeordnet sein kann.

[0016] Anstelle einer rotorachsenparallel gerichteten Mischeinrichtung kann eine Mischeinrichtung bezüglich ihrer Rührerachse vertikal zur Rotorachse der Rotationskolbenpumpe im Ausgangsbereich integriert angeordnet sein. Dazu sind insbesondere ein anders geformtes, die Rotationskolbenpumpe und die Mischeinrichtung umhüllendes Gehäuse sowie ein anders gelagerter Antrieb vorgesehen, wobei der Mischeinrichtung ein etwa auch muldenähnliches, dem Gehäuse zugehöriges Querverjüngungsgehäuse zugeordnet ist. Die jeweilige Mischeinrichtung kann aber auch in einem kompakt geformten Gehäuse untergebracht sein.

[0017] Durch eine insbesondere auftretende, erzwungene Scherbeanspruchung bei der Mischung des im Ausgangsbereich verweilenden Dickstoffs wird der Ausbildung von quasistabilen Druckgradienten derart entgegengewirkt, daß eine Entmischung der Dickstoffbestandteile weitgehend vermieden wird. Damit wird ein Ansetzen und schließlich ein Festsetzen von Feststoffteilchen wirkungsvoll unterdrückt. Dadurch eignet sich die erfindungsgemäße Pumpeneinheit auch für die Förderung von Dickstoffen, insbesondere für Putze und Mörtel sowie Betone.

[0018] Die Erfindung eröffnet desweiteren die Möglichkeit, Dickstoffe bei hohem erzielbaren Druck zu fördern.

[0019] Die integrierte, insbesondere mit mechanisch bewegten Elementen versehene Mischeinrichtung ruft eine ausreichende Mischung hervor und hält bezüglich des druckabhängigen "Fließens" des Dickstoffs die Pumpeneinheit in einem strömungsoptimalen Zustand. Der Rührer überstreicht bei einer vollen Umdrehung des Rührwerkes ein Mischvolumen, das im wesentlichen einem Teil- oder dem Gesamtausgangsbereich der Rotationskolbenpumpe entsprechen kann. Insbesondere können sich im Ausgangsbereich von Rotationskolbenpumpen mit im Hubeingriff stehenden Schiebern bei einer vorgegebenen Kurvenbahn der Schieber das Pümpenvolumen und das Mischvolumen schneiden. Dadurch wird bezüglich des Dickstoffs die Pumpe regelmäßig von festgesetzten Feststoffteilchen befreit. Dabei ist es zweckmäßig, eine phasenstarre Kopplung der Drehung bzw. derer Vielfache zwischen der Rotationskolbenpumpe und dem Rührwerk herbeizuführen, indem der Rührer stets zwischen zwei Schieber eingreift, damit eine Kollision mit den optional noch nicht vollständig eingefahrenen Schiebern verhindert werden kann.

[0020] Vorzugsweise ist eine parallele Anordnung der Achse des Rotors der Rotationskolbenpumpe und der Achse des Rührers im Hinblick auf ein maximiertes Ausräumvolumen vorhanden. Ebenso vereinfacht dies den Antrieb des Rührers des Rührwerks durch Verwendung einer Zahnradpaarung über den Antrieb des Rotors der Rotationskolbenpumpe.

[0021] Um die insbesondere im als Teilbereich ausweisbaren Verdichtungsbereich durch geringfügige Entmischung vorhandene Flüssigkeit dem Vorgang wieder zuzuführen, ist ein Rückströmkanal zwischen dem inneren Rotorbereich und dem Außenbereich des Rotors, vorzugsweise dem ansaugendem Eingangsbereich der Rotationskolbenpumpe vorgesehen.

[0022] Die nachfolgende Darstellung des Rückströmkanals bezieht sich insbesondere auf Rotationskolbenpumpen mit im Hubeingriff stehenden Schiebern, kann aber auch in Rotationskolbenpumpen mit anders ausgebildeten Rotoren variiert vorhanden sein. Der Rückströmkanal kann dabei als eine radial gerichtete Aussparung zwischen dem inneren Rotorbereich und dem Bereich der Eingangsöffnung und insbesondere zwischen der Kurvenscheibe und dem Rotor zugewendet stirnseitig ausgebildet sein.

[0023] Damit wird eine partielle Rückströmung vom Ausgangsbereich aus über den inneren Rotorbereich bzw. den inneren Hubbereich in den Eingangsöffnungsbereich ermöglicht, welche - zur Gewährleistung der über eine Kurvenscheibe gesteuerten vollen Bewegungsfreiheit der einzelnen Schieber - ein Festsetzen von Feststoffteilchen insbesondere im inneren Hubbereich verhindert. Der Rückströmkanal weist optional eine Relativbewegung zum Rotor auf, damit die damit verbundenen Scherkräfte einen Selbstreinigungseffekt unterstützend bewirken. Der Rückströmkanal weist vorzugsweise einen derartigen Querschnitt auf, welchen lediglich das Feinkorn der Sieblinie des Feststoffanteils passieren kann, damit im druckfreien Ruhezustand der Rotationskolbenpumpe ein Eindringen der Grobkörner des Dickstoffs im wesentlichen verhindert wird. Optional ist der Rotor mit einem hohlen Rotorbereich zur Bildung eines einfach zusammenhängenden Volumens im inneren Hubbereich aller Schieber versehen, welches die Durchmischung des Dickstoffs unterstützt und somit ebenfalls einer Entmischung und folglich einem Festsetzen der Feststoffteilchen entgegenwirkt.

[0024] Die diametralen, sich gegenüberliegenden Schieber weisen jeweils vorzugsweise eine federnd biegsame Verbindung auf, um bei Materialien des Feststoffkomponentenanteils im Endbereich der Siebkornlinie, insbesondere bei einzelnen Grobkörnern größeren Korndurchmessers notfalls ein Ausweichen eines Schiebers - beim Eintritt vom Eingangsöffnungbereich aus in den Druckraum - ohne hohe Materialbeanspruchung zu ermöglichen. Ein Ausweichen des Grobkorns selbst wird durch eine optional axiale Schräge der an der Gehäuseinnenwandung befestigten Statorauskleidung unterstützt, welche am Übergang im Eingangsbereich in Vorwärtsrotationsrichtung ausgebildet ist, wobei die insbesondere hartmetallische Statorauskleidung vorzugsweise den gesamten radialen Bereich des Druckraums auskleidet.

[0025] Im Gehäuse kann im Ausgangsbereich der Rotationskolbenpumpe anstelle der als Rührwerk ausgebildeten Mischeinrichtung eine Mischeinrichtung angeordnet sein, die auf hochfrequenter Schwingungsbasis aufgebaut ist und deren Schwingungen auf die Vermeidung der Dickstoffentmischung im Ausgangsbereich einstellbar ist.

[0026] Die Erfindung wird anhand zweier Ausführungsbeispiele mittels mehrerer Zeichnungen erläutert:

[0027] Es zeigen:

Fig. 1

eine erfindungsgemäße erste Pumpeneinheit in einem Achsenschnitt senkrecht zur Rotorachse der Rotationskolbenpumpe mit einer rotorachsenparallel angeordneten ersten Mischeinrichtung,

Fig. 2

einen Achsenschnitt der ersten Pumpeneinheit parallel zur Rotorachse längs der Linie A-A in Fig. 1,

Fig. 3a

eine Seitenansicht der gegenüber Fig. 1 in der Zeichenebene gedrehten rechtswandigen Kurvenscheibe der ersten Pumpeneinheit,

Fig. 3b

eine Vorderansicht der gedrehten Kurvenscheibe mit Teilschnitt im Rückströmkanalbereich nach Fig. 3a und

Fig. 4

einen Achsenschnitt der erfindungsgemäßen zweiten Pumpeneinheit senkrecht zur Rotorachse der Rotationskolbenpumpe mit einer dazu rotorachsenvertikal angeordneten zweiten Mischeinrichtung.

[0028] In den Figuren 1 bis 4 werden für gleiche Teile mit gleichen Funktionen die Bezugszeichen durchgängig beibehalten. Zur Unterscheidung der beiden in den Fig. 1 bis 4 dargestellen Pumpeneinheiten wird in eine erste und in eine zweite Pumpeneinheit unterschieden.

[0029] Zuerst werden die Fig. 1 und 2 gemeinsam betrachtet.
Nach Fig. 1 weist eine erste Pumpeneinheit 1 für Dickstoffe, insbesondere für durchfeuchtete Mörtel, Putze und Betone ein erstes Gehäuse 18 mit einer Eingangsöffnung 27 und einer mit einem Austragsöffnungsflansch 19 versehenen Austragsöffnung 28 auf, wobei sich im ersten Gehäuse 18 eingangsseitig eine Rotationskolbenpumpe 14 mit einem Rotor 20 mit vorzugsweise im Hubeingriff stehenden Schiebern 23,24,25,26 befindet, wobei der Rotationskolbenpumpe 14 im zugehörigen ersten Gehäuse 18 ein erster Ausgangsbereich 7 zugeordnet ist.

[0030] Erfindungsgemäß ist im ersten Gehäuse 18 eine erste Mischeinrichtung 3 enthalten, die im ersten Ausgangsbereich 7 der Rotationskolbenpumpe 14 integriert angeordnet ist.

[0031] Die Mischeinrichtung 3 ist dabei derart angeordnet, daß der Dickstoff zumindest aus einen ersten Teilbereich des ersten Ausgangsbereiches 7 durch ein erstes Element 4 der ersten Mischeinrichtung 3 abgreifbar und homogen stabil austragbar ist, wobei das erste Element 4 in einem Mischvolumen 5 bewegbar angeordnet sein kann.

[0032] Das Pumpenvolumen 16 der Rotationskolbenpumpe 14 und das Mischvolumen 5 der Mischeinrichtung 3 haben, wie beispielsweise in den Fig. 1 und 2 gezeigt, ein gemeinsames, den ersten Teilbereich ausweisendes erstes Schnittvolumen 17, in das das erstes Element 4 der ersten Mischeinrichtung 3, den Dickstoff ausräumend, eingreift. Der erste Teilbereich kann somit ein unter hohem Druck stehender Verdichtungsbereich sein.

[0033] Das Pumpenvolumen 16 des ersten Gehäuses 18 enthält wandseitig eine durch Verschraubungen 30,31 befestigte Statorauskleidung 15 aus Hartmetall und eine befestigte Statorauskleidung 61 zur Aufnahme eines Abstreifers 56, der den Druckraum 2 separiert. Die Statorauskleidung 15 ist vorzugsweise im Übergang 29 vom Bereich der Eingangsöffnung 27 ausgehend in Vorwärtsrotationsrichtung R optional axial schräg ausgebildet. Auch die vier Schieber 23,24,25,26 bestehen vorzugsweise aus Hartmetall.

[0034] Im zentralen Bereich ist der Rotor 20 mit einer Hartmetallummantelung 32 sowie den vier Schiebern 23,24,25,26 eingebracht, von denen sich jeweils zwei Schieber, der erste Schieber 23 und der dritte Schieber 25 sowie der zweite Schieber 24 und der vierte Schieber 26 diametral gegenüberliegen.

[0035] Jeweils zwei diametral gegenüberliegende Schieber 23-25 und 24-26 haben eine federnd biegsame zweite bzw. erste Verbindung 35 bzw. 13, die vorzugsweise als draht- oder bandförmige, optional gekröpfte Feder ausgebildet sind.

[0036] Die Schieber 23,24,25,26 sind freiendseitig auf einer Kurvenbahn 6 positioniert, wobei sich der Druckraum 2 in Abhängigkeit der Schieberstellung aufbaut.

[0037] Das erste Gehäuse 18 umhüllt weitgehend die erfindungsgemäße erste Pumpeneinheit 1 und kann dabei auch aus mehreren Gehäuseteilen zusammengesetzt sein.

[0038] In der Regel gehört zum ersten Ausgangsbereich 7 ein vorzugsweise am Gehäuse 18 unterseitig angebrachtes muldenförmiges Gehäuse 37, ein Längsverjüngungsgehäuse, das Teil des ersten Gehäuses 18 ist.

[0039] Im Längsverjüngungsgehäuse 37 ist die rotorachsenparallel gerichtete erste Mischeinrichtung 3 eingebracht, die im wesentlichen aus einem das erste Element 4 darstellenden ersten Rührer, der sich auf einer ersten Rührerachse 21 befindet, und aus einem Antrieb vorzugsweise in Form eines außerhalb des Gehäuses 18 befindlichen, getriebenen Zahnrads 38 (Fig. 2) besteht. Die erste Mischeinrichtung 3 ist somit als Rührwerk ausgebildet.

[0040] Der zugehörige erste Rührer 4 überstreicht bei einer vollen Umdrehung das erste Mischvolumen 5 und kann sowohl als gekrümmte Wendel, Kammstruktur oder Fläche ausgebildet sein und vorzugsweise aus einem elastischen Material, z.B. Stahl oder Gummi bestehen.

[0041] In Fig. 2 sind im Längsschnitt der ersten Pumpeneinheit 1 eine rechtswandige Kurvenscheibe 11 und eine linkswandige Kurvenscheibe 57 angebracht, die die Schieber 23,24,25,26 durch das Pumpenvolumen 16 führen.

[0042] Bedingt durch eine vorgegebene Kurvenbahn 6 der Schieber 23,24,25,26 besteht die Möglichkeit, daß sich das Pumpenvolumen 16 und das rotorachsenparallel gerichtete erste Mischvolumen 5 schneiden, wobei das erste Mischvolumen 5 ein Teil des ersten Ausgangsbereich 7 der Rotationskolbenpumpe 14 ist. Die Länge des dadurch vorhandenen ersten Schnittvolumens 17 als ausgewiesener erster Teilbereich ist in der Ausdehnung vom Abstand der beiden senkrecht zur Rotorachse 8 gehäusegehalterten Kurvenscheiben 11,57 vorgegeben. Mit der parallelen Anordnung der Achse 8 des Rotors 20 und der ersten Rührerachse 21 kann ein maximiertes Ausräumvolumen, welches sich aus dem ersten Schnittvolumen 17 ergibt, erreicht werden.

[0043] Zweckmäßig ist es, daß der Rotor 20 mit einem hohlen inneren Rotorbereich 12 zur Bildung eines einfach zusammenhängenden Volumens im inneren Hubbereich 22 aller Schieber 23,24,25,26 versehen ist.

[0044] Bedingt durch die Parallelität der Rotorachse 8 und der ersten Rührerachse 21 kann eine Zahnradpaarung 58 des rotorachsigen und des rührerachsigen Zahnrades 9 und 38 den ersten Rührer 4 antreiben. Die Rotorachse 8 ist dabei im Kugellager 41 drehbar gelagert.

[0045] Über die Befestigungslöcher 33,34 kann die erfindungsgemäße erste Pumpeneinheit 1 nachfolgend an den Dickstoff ausgebende Vorratssilos oder Zwangsmischer angeschlossen sein.

[0046] In Fig. 3a ist in Seitenansicht die senkrecht zur Rotorenachse 8 befindliche rechtwandige Kurvenscheibe 11 gezeigt. Die Kurvenscheibe 11 ist kreisrund und weist am Umfang eine bogenförmig konkave Aussparung 39 auf, die der ersten Mischeinrichtung 3 zugeordnet ist. Eine randseitige Ausnehmung 40 dient zur Halterung der Kurvenscheibe 11 an der Innenwandung des ersten Gehäuses 18, wobei ein im ersten Gehäuse 18 vorhandener Haltebolzen (nicht eingezeichnet) sich in die randseitige Ausnehmung 40 einfügt, wodurch eine Halterung erreicht wird. Gleiches gilt für die linkswandige Kurvenscheibe 57.

[0047] Die rechtswandige Kurvenscheibe 11 weist in Fig. 3a z.B., wie auch in Fig. 2 gezeigt ist, einen stirnseitigen Rückströmkanal 10 auf, der zwischen den inneren Hubbereichen 22 der Schieber 23,24,25,26, insbesondere zwischen der Hubkurvenbahn 59 und dem Außenbereich des Rotors 20, vorzugsweise zur Eingangsöffnung 27 gerichtet ausgebildet ist. Der Rückströmkanal 10 ist vorzugsweise als eine radiale Aussparung in der rechtswandigen Kurvenscheibe 11 ausgebildet.

[0048] In Fig. 3b sind gemäß einer Vorderansicht der rechtsseitigen Kurvenscheibe 11 die Aussparung 39 für die erste Mischeinrichtung 3 sowie die Ausnehmung 40 zur Halterung der Kurvenscheibe 11 innerhalb des ersten Gehäuses 18 dargestellt.

[0049] Zur Vermeidung des Eindringens von Großkörnern weist der Rückströmkanal 10 eine Kanaltiefe T von vorzugsweise ca. 1,5 mm auf.

[0050] Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen ersten Pumpeneinheit 1 wird im folgenden erläutert:

Der Dickstoff wird über die Eingangsöffnung 27 eingegeben und von dem sich drehenden Rotor 20 in der Rotationskolbenpumpe 14 angesaugt. Dabei transportieren die Schieber 23,24,25,26 in Vorwärtsrotationsrichtung R (Pfeilrichtung) den Dickstoff. Der Dickstoff gelangt anschließend hochverdichtet in den ersten Ausgangsbereich 7, insbesondere in das erste Schnittvolumen 17. Druckstauungen werden durch den in das erste Schnittvolumen 17 eingreifenden ersten Rührer 4 in Abhängigkeit von Drehzahl und Anzahl der Rührelemente derart abgebaut, daß der Dickstoff homogen stabil vermischt durch das Mischvolumen 5 und den restlichen Teil des Ausgangsbereiches 7 zur Austragsöffnung 28 weitergeleitet und dort ausgetragen wird. Dabei wird der Dickstoff zur Austragsöffnung 28 heraus in eine am Austragsöffnungsflansch 19 angeschlossene Druckleitung gedrückt.

[0051] In Fig. 4 ist eine erfindungsgemäße zweite Pumpeneinheit 55 dargestellt, die die Rotationskolbenpumpe 14 mit der gleichen über die Befestigungslöcher 33,34 an ein Vorratssilo anschließbaren Eingangsöffnung 27 und der gleichen über den Austragsöffnungsflansch 19 an Druckleitungen anschließbaren Austragsöffnung 28 sowie mit der gleichen zentralen Ausbildung des Rotors 20, der Schieber 23,24,25,26, des Druckraums 2 und des Pumpenvolumens 16 aufweist. Da sich die Form des zugehörigen Ausgangsbereichs vom ersten Ausgangsbereich 7 unterscheidet, ist hier ein zweiter Ausgangsbereich 49 der Rotationskolbenpumpe 14 senkrecht zur Rotorachse 8 ausgebildet, so daß auch eine zugehörige zweite Mischeinrichtung 44 mit ihrer zweiten Rührerachse 46 und einem zweiten Rührer 45 sowie einem zweiten Antrieb 47 in den zweiten Ausgangsbereich 49 integriert eingebaut ist. Zwischen dem Pumpenvolumen 16 und dem zweiten Mischvolumen 36 besteht auch hier ein einen zweiten Teilbereich darstellendes zweites Schnittvolumen 54, in das zwar in anderer Form und Richtung als in der ersten Pumpeneinheit 1 durch den zweiten Rührer 45 eingegriffen wird, aber der dort vorhandene hochverdichtete Dickstoff wird auch aus dem zweiten Schnittvolumen 54 ausgeräumt und homogen stabil vermischt sowie ausgetragen. Demzufolge ist auch ein formmäßig anders ausgebildetes zweites Gehäuse 42 vorhanden, wobei die zweite Mischeinrichtung 44 in einem dem zweiten Gehäuse 42 zugehörigen Querverjüngungsgehäuse 43 enthalten ist, das im wesentlichen quer zur Rotorachse 8 gerichtet ist.

[0052] Vorzugsweise enthält die zweite Mischeinrichtung 44 ein mit einem gehäuseseitigen Flansch 52 am Querverjüngungsgehäuse 43 befestigtes Zwischenstück 48, das mit seinem anderem stirnseitigen Flansch 53 den Antrieb 47 mit der rotorachsenparallelen Antriebsachse 50 und einem rechtwinklig umlenkenden Antriebskegelzahnrad 51 haltert, wobei die Antriebsachse 50 endseitig ein Rotationen übertragendes Kegelzahnrad 60 aufweist.

[0053] Die Funktionsweise der zweiten Pumpeneinheit 55 ist grundsätzlich die gleiche wie die der ersten Pumpeneinheit 1.

[0054] In den den genannten Mischeinrichtungen 3,44 zugehörigen Verjüngungsgehäusen 37,43 können zur Kontrolle und Durchführung von Reinigungs- und Wartungsarbeiten mindestens eine Öffnungsklappe (nicht eingezeichnet) angebracht sein.

[0055] Um den nach Beendigung eines Pumpvorganges zumindest in den Verdichtungsbereichen der zugehörigen Ausgangsbereiche 7,49 vorherrschenden hohen Druck weitgehend abzubauen, kann mindestens ein Rückwärtslauf von Rotationskolbenpumpe 14 und zugehöriger Mischeinrichtung 3,44 eingeleitet werden. Bei Wiederanlauf der Pumpeneinheiten 1,55 wird damit ermöglicht, daß unmittelbar nach Förderbeginn homogen stabil vermischter Dickstoff aus den Ausgangsbereichen 7,49 ausgetragen wird. Der Vorteil des sofortigen Austragens von homogenem Dickstoff zu Beginn des Wiederanlaufs wird erfindungsgemäß durch die integrierten Mischeinrichtungen 3,44 erreicht.

[0056] Die erfindungsgemäße zweite Pumpeneinheit 55 hat desweiteren den Vorteil, daß durch die vertikale Lage des zweiten Mischvolumens 36 und somit des zweiten Rührers 45 zur Rotorachse 8 der Dickstoff aus dem Pumpenvolumen 16 in das tangential in Vorwärtsrotationsrichtung R (Pfeilrichtung) ausgerichtete zweite Mischvolumen 36 weitergeleitet wird und somit eine Entmischung des Dickstoffs weitgehend vermieden wird.

Bezugszeichenliste

[0057] 

1

erste Pumpeneinheit

2

Druckraum

3

erste Mischeinrichtung

4

erster Rührer

5

erstes Mischvolumen

6

Kurvenbahn

7

erster Ausgangsbereich

8

Rotorachse

9

rotorachsiges Zahnrad

10

Rückströmkanal

11

rechtswandige Kurvenscheibe

12

hohler Rotorbereich

13

erste Verbindung

14

Rotationskolbenpumpe

15

Statorauskleidung

16

Pumpenvolumen

17

erstes Schnittvolumen

18

erstes Gehäuse

19

Austragsöffnungsflansch

20

Rotor

21

erste Rührerachse

22

Hübbereich

23

erster Schieber

24

zweiter Schieber

25

dritter Schieber

26

vierter Schieber

27

Eingangsöffnung

28

Austragsöffnung

29

Übergang

30

erste Verschraubung

31

zweite Verschraubung

32

Hartmetallummantelung

33

erstes Befestigungsloch

34

zweites Befestigungsloch

35

zweite Verbindung

36

zweites Mischvolumen

37

Längsverjüngungsgehäuse

38

rührerachsiges Zahnrad

39

Aussparung

40

Ausnehmung

41

Kugellager

42

zweites Gehäuse

43

Querverjüngungsgehäuse

44

zweite Mischeinrichtung

45

zweiter Rührer

46

zweite Rührerachse

47

zweiter Antrieb

48

Zwischenstück

49

zweiter Ausgangsbereich

50

Antriebsachse

51

Antriebskegelzahnrad

52

gehäuseseitiger Flansch

53

stirnseitiger Flansch

54

zweites Schnittvolumen

55

zweite Pumpeneinheit

56

Abstreifer

57

linkswandige Kurvenscheibe

58

Zahnradpaarung

59

Hubkurvenbahn

60

Kegelzahnrad

61

Statorauskleidung

R

Vorwärtsrotationsrichtung

T

Kanaltiefe

Ansprüche

1. Pumpeneinheit für Dickstoffe, insbesondere für durchfeuchtete Mörtel, Putze und Betone, aufweisend ein Gehäuse mit einer Eingangsöffnung und einer Austragsöffnung, wobei sich im Gehäuse eine Rotationskolbenpumpe befindet, der im Gehäuse ein Ausgangsbereich zugeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Gehäuse (18;42) eine Mischeinrichtung (3;44) enthalten ist, die im Ausgangsbereich (7;49) der Rotationskolbenpumpe (14) integriert angeordnet ist.

2. Pumpeneinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rotationskolbenpumpe (14) einen Rotor (20) mit im Hubeingriff stehenden Schiebern (23,24,25,26) besitzt.

3. Pumpeneinheit nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mischeinrichtung (3;44) derart angeordnet ist, daß der Dickstoff zumindest aus einem Teilbereich des Ausgangsbereiches (7;49) durch mindestens ein Element (4;45) der Mischeinrichtung (3;44) abgreifbar und homogen stabil austragbar ist.

4. Pumpeneinheit nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Element (4;45) in einem Mischvolumen (5;36) bewegbar angeordnet ist.

5. Pumpeneinheit nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mischeinrichtung (3;44) als rotierendes Rührwerk (4,21;45,46) ausgeführt ist, wobei die greifenden Elemente (4;45) als ein Rührer ausgebildet sind.

6. Pumpeneinheit nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Gehäuse (18), insbesondere in einem zugehörigen, den Ausgangsbereich (7) enthaltenden Längsverjüngungsgehäuse (37) die Mischeinrichtung (3) bezüglich ihrer Rührerachse (21) parallel gerichtet zur Rotorachse (8) der Rotationskolbenpumpe (14) eingebracht ist.

7. Pumpeneinheit nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Gehäuse (42), insbesondere in einem zugehörigen, den Ausgangsbereich (49) enthaltenden Querverjüngungsgehäuse (43) die Mischeinrichtung (44) bezüglich ihrer Rührerachse (46) vertikal gerichtet zur Rotorachse (8) der Rotationskolbenpumpe (14) eingebracht ist.

8. Pumpeneinheit nach Anspruch 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Pumpenvolumen (16) der Rotationskolbenpumpe (14) und das Mischvolumen (5;36) der Mischeinrichtung (3;44) ein gemeinsames, den Teilbereich ausweisendes Schnittvolumen (17;54) haben, in das der Rührer (4;45) der Mischeinrichtung (3;44), den Dickstoff ausräumend, eingreift.

9. Pumpeneinheit nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schnittvolumen (17;54) durch eine vorgegebene Kurvenbahn (6) der Schieber (23,24,25,26) innerhalb des Pumpenvolumens (16) ausgebildet ist.

10. Pumpeneinheit nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rührer (4;45) den Dickstoff aus dem Schnittvolumen (17;54) ausräumt, indem er geregelt oder gesteuert in das Pumpenvolumen (16) eingreift.

11. Pumpeneinheit nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Drehzahl des Rührers (4;45) der Mischeinrichtung (3;44) phasenstarr aus der Drehzahl des Rotors (20) der Rotationskolbenpumpe (14) ableitet.

12. Pumpeneinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb (38,21;47) der Mischeinrichtung (3;44) und der Antrieb (8,9) der Rotationskolbenpumpe (14) aufeinander abgestimmt sind.

13. Pumpeneinheit nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden aufeinander abgestimmten Antriebe (38,21,9,8;47) über eine Zahnradpaarung (58;51,60) miteinander verbunden sind.

14. Pumpeneinheit nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein Rückströmkanal (10) zwischen dem inneren Rotorbereich (12) des Rotors (20), insbesondere den inneren Hubbereichen (22) der Schieber (23,24,25,26) und zumindest dem ansaugenden Bereich der Eingangsöffnung (27) der Rotationskolbenpumpe (14) ausgebildet ist.

15. Pumpeneinheit nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rückströmkanal (10) eine vorzugsweise radial gerichtete Aussparung zwischen dem inneren Rotorbereich (12) und vorzugsweise dem Bereich der Eingangsöffnung (27) darstellt und insbesondere zwischen der Kurvenscheibe (11) und dem Rotor (20) zugewendet stirnseitig ausgebildet ist, wobei der Rückströmkanal (10) eine Relativbewegung zum Rotor (20) aufweist.

16. Pumpeneinheit nach einem der Ansprüche 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschnitt des Rückströmkanals (10) derart ausgebildet ist, daß er nur für Feinkornanteile der Sieblinie des Feststoffkomponentenanteils des Dickstoffs passierbar ist.

17. Pumpeneinheit nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotor (20) einen hohlen achsennahen Rotorbereich (12) hat, welcher die rotorachsenfernen inneren Hubbereiche (22) aller Schieber (23,24,25,26) in der Art eines einfach zusammenhängenden Volumens verbindet.

18. Pumpeneinheit nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß je zwei diametrale, sich gegenüberliegende Schieber (23-25;24-26) über eine federnd biegsame Verbindung (35; 13) miteinander gekoppelt sind.

19. Pumpeneinheit nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der Eingangsöffnung (27) der Rotationskolbenpumpe (14) in Vorwärtsrotationsrichtung (R) ein radialer Übergang (29) der Statorauskleidung (15) vorhanden ist, der axial schräg ausgebildet ist.

20. Pumpeneinheit nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotor (20) der Rotationskolbenpumpe (14) mit einer Hartmetallummantelung (32) versehen ist.

21. Pumpeneinheit nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Statorauskleidung (15) der Rotationskolbenpumpe (14) vorzugsweise aus Hartmetall besteht.

22. Pumpeneinheit nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schieber (23,24,25,26) vorzugsweise aus Hartmetall bestehen.

23. Pumpeneinheit für Dickstoffe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die im Ausgangsbereich (7;49) der Rotationskolbenpumpe (14) integriert angeordnete Mischeinrichtung auf hochfrequenter Schwingungsbasis aufgebaut ist, deren Schwingungen auf die Vermeidung der Dickstoffentmischung im Ausgangsbereich (7;49) einstellbar sind.

Zeichnung