[0001] Die Erfindung betrifft ein Misch- und Fördergerät zur diskontinuierlichen, durch
Beschickungsvorgänge unterbrochenen Mischung und anschließenden Förderung von Dickstoffen,
insbesondere Mörtel und Beton, mit einem an eine Förderleitung angeschlossenen, ein
motorisch angetriebenes Rührwerk enthaltenden Mischkessel, der mit Misch- und Fördergut
beschickt und mit Druckluft zum Austrag der Dickstoffe durch die Förderleitung beaufschlagt
werden kann, und mit einem in das Misch- und Fördergerät integrierten oder als separate
Baueinheit ausgeführten, durch einen Verbrennungs- oder Elektromotor angetriebenen
Rotationskompressor zur Erzeugung der Druckluft. Weiter betrifft die Erfindung ein
Verfahren zur Steuerung und zum Betrieb eines solchen Misch- und Fördergeräts.
[0002] Solche Misch- und Fördergeräte werden in der Bauindustrie zur Mischung und Förderung
von Dickstoffen, insbesondere Dickstoffen mit geringem Wassergehalt wie z. B. Mörtel
und Estrich-Beton, verwendet. Dabei werden zunächst die Bestandteile des Dickstoffs,
in der Regel Sand, Bindemittel und Wasser, durch eine Einfüllöffnung dem Mischkessel
zugeführt und dann durch das Rührwerk durchmischt. Anschließend wird der Deckel des
Mischkessels geschlossen und der Mischkessel mit Druckluft beaufschlagt. Der Dickstoff
wird in Form von Pfropfen, die von Druckluftblasen unterbrochen sind, durch eine Förderleitung
gepreßt, die an einen Austrittsstutzen im unteren Bereich des Mischkessels angeschlossen
ist. Die Unterbrechungen zwischen den Pfropfen entstehen, weil die Schaufeln des weiterhin
laufenden Rührwerks die Austrittsöffnung in die Förderleitung periodisch überstreichen.
Zur Unterstützung der Pfropfenförderung wird in der Regel zusätzlich Druckluft durch
eine weitere Leitung im Bereich des Austrittsstutzens eingeblasen. Solche Misch- und
Fördergeräte werden mit integriertem oder separatem Kompressor ausgeführt.
[0003] Im folgenden werden zunächst bekannte Geräte mit integriertem Kompressor beschrieben.
In solchen Misch- und Fördergeräten werden meist öleingespritzte Rotationskompressoren
verwendet, in denen ein Elektro- oder Verbrennungsmotor direkt oder über ein Riemen-
oder Zahnradgetriebe das Kompressorelement antreibt. Aus Kostengründen und wegen anderer
konstruktiver Nachteile werden zwischen Antriebsmotor und Kompressorelement keine
schaltbaren Kupplungen verwendet, d. h. das Kompressorelement wird bei laufendem Antriebsmotor
immer mit angetrieben.
[0004] Der Antrieb des Rührwerks erfolgt entweder über ein schaltbares Riemengetriebe und
eine Kardanwelle zwischen Antriebsmotor und Rührwerk oder über einen Hydraulikmotor
am Rührwerk und eine Hydraulikpumpe am Antriebsmotor.
[0005] Aus Kostengründen ist man bestrebt, die Leistung des Antriebsmotors möglichst effizient
zu nutzen, d. h. mit der installierten Motorleistung für eine bestimmte Dickstoffmenge
möglichst kurze Misch- und Förderzeiten zu erreichen. Die bekannten Misch- und Fördergeräte
haben hierbei Defizite, die sich aus der oben dargestellten Funktionsweise ergeben
und im folgenden beschrieben werden:
[0006] Wegen des Fehlens einer schaltbaren Kupplung zwischen Antriebsmotor und Kompressorelement
wird der Kompressor auch während der Mischphase, in der kein Druckluftbedarf für die
Förderung besteht, angetrieben. Der Kompressor läuft zwar im Leerlauf, verbraucht
aber trotzdem einen nennenswerten Anteil der Antriebsmotorleistung, der für den Mischvorgang
nicht zur Verfügung steht.
[0007] Das erforderliche Antriebsmoment für das Rührwerk ist zu Beginn der Mischphase am
höchsten und nimmt dann rasch ab, wenn das Beschickungsgut zu einer pastösen Masse
durchgemischt wird. Außerdem hängt das erforderliche Antriebsmoment für das Rührwerk
stark von der Drehzahl des Rührwerks ab. Eine Reduzierung der Drehzahl des Rührwerks
zu Beginn der Mischphase würde das erforderliche Antriebsmoment und (in noch stärkerem
Maße) die erforderliche Antriebsleistung (als Produkt von Moment und Drehzahl) reduzieren,
jedoch existiert bei den bekannten Misch- und Fördergeräten keine effiziente Möglichkeit
zur Drehzahlreduzierung des Rührwerks.
[0008] Aus Kostengründen verzichtet man nämlich auf Getriebe mit variablem Übersetzungsverhältnis
zwischen Antriebsmotor und Rührwerk bzw. auf regelbare Hydraulikmotoren. Eine Veränderung
der Drehzahl des Rührwerks ist deshalb nur eingeschränkt über eine Veränderung der
Antriebsmotordrehzahl und/oder bei Hydraulikmotoren durch eine Bypass-Regelung mit
hohen Leistungsverlusten möglich. Wenn als Antriebsmotor ein Verbrennungsmotors verwendet
wird, dann sind einer Reduzierung der Drehzahl wegen des Verlaufs Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie
enge Grenzen gesetzt. Außerdem bedeutet eine verringerte Antriebsmotordrehzahl einer
Verringerung der Abgabeleistung des Motors. Bei Verwendung eines Elektromotors als
Antriebsmotor kommen aus Kostengründen keine drehzahlveränderbaren Antriebe in Frage.
[0009] Deshalb hat bei Misch- und Fördergeräten nach dem Stand der Technik die für das Rührwerk
benötigte Antriebsleistung zu Beginn der Mischphase ein deutliches Maximum. Die Auslegung
bzw. Abstimmung des Antriebsmotors und des Rührwerks müssen für diesen ungünstigsten
Betriebspunkt erfolgen, da sonst der Motor durch das Rührwerk abgewürgt werden kann.
Im weiteren Verlauf der Mischphase wird dann die verfügbare Leistung des Antriebsmotors
nicht vollständig zur Mischung genutzt.
[0010] Auch während der Förderphase wäre eine gegenüber der Mischphase reduzierte Drehzahl
wünschenswert, die zur Erhaltung der Durchmischung und zur Unterstützung der Pfropfenbildung
ohne weiteres ausreichen würde. Das Rührwerk läuft jedoch bei den bekannten Misch-
und Fördergeräten in der Förderphase mit einer unnötig hohen Drehzahl und mit unnötig
hoher Antriebsleistung, insbesondere dann, wenn- wie bei einigen Geräten üblich -
in der Förderphase die Drehzahl des Antriebsmotors weiter erhöht wird, um möglichst
viel Druckluft für die Förderung zu erzeugen. Der unnötig hohe Leistungsbedarf des
Rührwerks steht nicht für die Erzeugung von Druckluft, d. h. die Förderung des Dickstoffs,
zur Verfügung.
[0011] Ein weiterer Nachteil bekannter Misch- und Fördergeräte mit Hydraulikpumpe und -motor
sind die hohen Kosten für den zusätzlichen Hydraulik-Kreislauf. In der Offenlegungsschrift
DE 42 11 139 A1 wird deshalb vorgeschlagen, den Ölkreislauf des Rotationskompressors
und den Hydraulik-Kreislauf zu kombinieren. Dieses System hat sich jedoch bisher nicht
durchgesetzt, wahrscheinlich deshalb, weil der hohe Luftanteil im Kompressoröl erhebliche
Probleme im Hydrauliksystem verursacht.
[0012] Ein weiterer Nachteil bekannter Misch- und Fördergeräte mit Riemengetriebe und Kardanwelle
sind schädliche Drehschwingungen des Antriebsstrangs und daraus resultierende Vibrationen,
die zu erheblicher Geräuschentwicklung führen und z.B. in der Offenlegungsschrift
DE 42 10 430 A1 beschrieben werden. Diese Antriebsart verursacht außerdem konstruktive
Einschränkungen, die zu höheren Herstellkosten führen. Auch die Komponenten wie der
schaltbare Riemenantrieb mit Spannrolle, Betätigungshebeln, Kardanwelle, Getriebe
zur Reduzierung der Drehzahl, mehreren Lagern, Einrichtungen zur Schmierung der Lager
etc. tragen erheblich zu den Herstellkosten bei. Weiterhin nachteilig ist der relativ
hohe Wartungsbedarf des schaltbaren Riemengetriebes.
[0013] Bekannte Misch- und Fördergeräte mit separaten Kompressoren werden z. B. von fahrbaren
oder transportablen Baustellenkompressoren mit Druckluft versorgt. Als Antrieb für
das Rührwerk wird dabei meist ein Elektromotor verwendet. Nachteilig dabei ist, daß
diese Geräte auf einen zusätzlichen Stromanschluß angewiesen sind, der auf Baustellen
nicht immer vorhanden ist.
[0014] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die bekannten Misch- und Fördergeräte dahingehend
zu verbessern, daß die Leistung des Antriebsmotors sowohl während der Mischphase als
auch während der Förderphase optimal genutzt, der konstruktive Aufwand, die Herstellungskosten
und der Wartungsaufwand reduziert und die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer des
Geräts erhöht werden.
[0015] Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird vorgeschlagen, für den motorischen
Antrieb des Rührwerks einen oder mehrere Druckluftmotoren zu verwenden, die mit einem
Anteil, vorzugsweise 20 bis 100 %, der vom Kompressor erzeugten Druckluft versorgt
werden, und deren Drehzahl und/oder Drehmoment und/oder Antriebsleistung durch geeignete
Mittel zur Beeinflussung der Zufuhr von Druckluft zu dem bzw. den Druckluftmotoren
und/oder der Abfuhr von Abluft von dem bzw. den Druckluftmotoren an die verschiedenen
Betriebsphasen des Misch- und Förderprozesses angepaßt werden kann.
[0016] Dazu zählt insbesondere die Verwendung von mehreren Druckluftmotoren, die einzeln
oder in Kombination das Rührwerk so antreiben, daß durch Zu- oder Abschaltung einzelner
Motoren die Drehzahl und/oder die Antriebsleistung und/oder das Antriebsmoment des
Rührwerks verändert werden kann. Dazu kann beispielsweise ein mehrteiliges Rührwerk
verwendet werden, dessen einzelne Teile jeweils separat von einem Druckluftmotor angetrieben
werden. Alternativ können mehrere Druckluftmotoren, die auf einer gemeinsamen Welle
arbeiten oder durch ein geeignetes Getriebe gekoppelt werden, ein einteiliges Rührwerk
antreiben.
[0017] Ebenfalls eingeschlossen ist die Verwendung von Druckluftmotoren mit mehreren Einlässen
für die Druckluft und/oder mehreren Auslässen für die Abluft, die vorzugsweise mit
verschiedenen separaten Arbeitsräumen und/oder mit verschiedenen Gehäuseabschnitten
der gleichen Arbeitsräume verbunden sind und deren Drehzahl und/oder Antriebsleistung
und/oder Antriebsmoment durch Zu- oder Abschaltung der Zufuhr von Druckluft bzw. Abfuhr
von Abluft an einem oder mehreren dieser Ein- und Auslässe verändert werden kann.
[0018] Druckluftmotoren sind wegen ihrer Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie besonders für diese
Anwendung geeignet. Sie können auch Antriebsmomente deutlich über ihrem Nennmoment
liefern, wobei ihre Drehzahl mit steigendem Antriebsmoment abnimmt.
[0019] Dadurch sind Druckluftmotoren einerseits in der Lage, das relative hohe Antriebsmoment
für das Rührwerk zu Beginn der Mischphase zur Verfügung zu stellen. Andererseits sinkt
dabei ihre Drehzahl, so daß das für das Rührwerk erforderliche Antriebsmoment gegenüber
bekannten Antrieben mit im wesentlichen konstanter Drehzahl geringer ist. Das geringere
Antriebsmoment bei geringerer Drehzahl führt dazu, daß mit Druckluftmotoren das bei
bekannten Geräten auftretende Maximum der Antriebsleistung zu Beginn der Mischphase
vermindert oder vermieden wird. Druckluftmotoren müssen deshalb bei vergleichbarer
Mischwirkung für eine geringere Leistung ausgelegt werden, als Antriebe mit Riemengetriebe
und Kardanwelle oder Hydraulikmotor und -pumpe.
[0020] Die Erfindung wird nun zunächst für Misch- und Fördergeräte mit integriertem Kompressor
beschrieben.
[0021] Vorteilhaft ist die Verwendung von Druckluftmotoren insbesondere deshalb, weil sie
zu einer Entkoppelung der Drehzahlen von Antriebsmotor und Rührwerk führt. Der Antriebsmotor
kann sowohl in der Mischphase als auch in der Förderphase mit voller Leistung und
hoher Drehzahl laufen, um möglichst viel Druckluft für den Antrieb des Rührwerks und/oder
für die Förderung des Dickstoffs zu liefern.
[0022] Die in Misch- und Fördergeräten üblicherweise verwendeten Rotationskompressoren (Schraubenkompressoren,
Flügelzellenkompressoren) besitzen Verdichtungskammern, die zwischen dem bzw. den
Rotoren und dem Gehäuse des Kompressorelements gebildet werden und sich im Verlauf
der Rotation des bzw. der Rotoren zyklisch öffnen, füllen, an saugseitigen Steuerkanten
vom Ansaugbereich abschließen, verkleinern, an druckseitigen Steuerkanten zur Druckseite
öffnen und gegen den Betriebsdruck zur Druckseite ausgeschoben werden. In den feststehenden,
die Verdichtungskammern begrenzenden Gehäusebereichen können Öffnungen bzw. Anschlüsse
angebracht werden, durch die den bereits vom Ansaugbereich abgeschlossenen Verdichtungskammern
im Kompressorelement Druckluft mit einem zeitlich im wesentlichen konstanten Druck
zwischen Ansaug- und Betriebsdruck entnommen oder zugeführt werden kann. Die Wahl
der Position dieser Anschlüsse bestimmt dabei die Höhe dieses Zwischendrucks.
[0023] Durch wechselnde Verbindung dieser Anschlüsse mit den Ein- und/oder Auslässen der
Druckluftmotoren ist es möglich, die Druckdifferenz zwischen den Ein- und Auslässen
der Druckluftmotoren gezielt zu verändern. Zusätzlich oder alternativ können die Ein-
und/oder Auslässe gedrosselt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Druckdifferenz
zwischen Ein- und Auslaß der Druckluftmotoren durch einen veränderlichen Bypaß beeinflußt
werden. Mit diesen Maßnahmen kann die Drehzahl und/oder das Drehmoment und/oder die
Antriebsleistung der Druckluftmotoren an die Betriebsphasen angepaßt werden.
[0024] In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die Druckluft dem bzw. den Druckluftmotoren
wenigstens zeitweise mit einem Druck zugeführt, der im wesentlichen dem Betriebsdruck
des Kompressors entspricht.
[0025] Weiterhin wird die Druckluft den Druckluftmotoren wenigstens zeitweise bevorzugt
mit einer Temperatur zugeführt, die im wesentlichen der Verdichtungsendtemperatur
des Kompressors entspricht, die bei öleingespritzten Rotationskompressoren in der
Regel zwischen 70°C und 100°C liegt. Die Druckluft wird dazu an einer Stelle entnommen,
an der sie noch keine nennenswerte Abkühlung erfahren hat. Dadurch kann eine relativ
hohe Eintrittstemperatur abgearbeitet werden, so daß die Austrittstemperatur der Druckluft
aus den Druckluftmotoren aus thermodynamischen Gründen sicher über der Umgebungstemperatur
liegt und keinerlei schädliche Kondensation auftreten kann. Außerdem wird so das maximale
Betriebsvolumen genutzt.
[0026] Es kann auch vorteilhaft sein, die Druckluft vor ihrer Zufuhr zu den Druckluftmotoren
in einem Wärmetauscher auf eine Temperatur oberhalb der Verdichtungsendtemperatur
des Kompressors zu erwärmen, um so das Arbeitsvermögen der Druckluft bei der Expansion
in den Druckluftmotoren weiter zu erhöhen. Bei Misch- und Fördergeräten mit Verbrennungsmotor
als Antriebsmotor kann die Druckluft beispielsweise durch Wärmeaustausch mit dem Kühlfluid
oder dem Abgasstrom des Verbrennungsmotors erwärmt werden.
[0027] Weiterhin kann die Druckluft den Druckluftmotoren mit einem Ölgehalt zur Schmierung
zugeführt werden, vorzugsweise mit 0,5 bis 50 mg Öl pro Kilogramm Luft.
[0028] Gegenüber dem trockenen Betrieb erhöht diese Schmierung der Druckluftmotoren ihren
Wirkungsgrad, ihre Lebensdauer und ihre Zuverlässigkeit.
[0029] Bei Verwendung von öleingespritzten Rotationskompressoren wird der gewünschte Ölgehalt
in der Druckluft für die Druckluftmotoren bevorzugt dadurch erreicht, daß die Entnahme
der Druckluft an einer geeigneten Stelle vor der Feinabscheidung des Öls im Kompressor
erfolgt, z. B. vor dem Koaleszenzfilter im Ölabscheidebehälter.
[0030] Es ist auch möglich, die Druckluft den Druckluftmotoren wenigstens zeitweise mit
einem Druck zuzuführen, der zwischen dem Ansaug- und dem Betriebsdruck liegt. Dazu
kann die Druckluft an einer geeigneten Stelle des Kompressorelements entnommen werden.
[0031] Außerdem kann die Zufuhr von Druckluft zu den Druckluftmotor über ein oder mehrere
Ventile geöffnet und/oder gedrosselt und/oder geschlossen und/oder zwischen verschiedenen
Entnahmestellen umgeschaltet werden.
[0032] Die aus den Druckluftmotoren austretende Luft wird bevorzugt in den Kreislauf des
Kompressors zurückgeführt. Dies hat unter anderem den Vorteil, daß das Öl zur Schmierung
der Druckluftmotoren nicht in die Umgebung entweicht, sondern in den Kompressorkreislauf
zurückgeführt wird. Eine Möglichkeit dazu ist die Rückführung in den Ansaugbereich
des Rotationskompressors, z. B. in das Einlaßventil.
[0033] Eine weitere Möglichkeit ist die Rückführung in das Kompressorelement, und zwar an
einer Stelle, an der ein Druck zwischen Ansaug- und Betriebsdruck herrscht. Diesem
Zwischendruck sind geringe Druckpulsationen überlagert, deren Amplitude etwa der Druckdifferenz
zwischen zwei benachbarten Verdichtungskammern im Bereich der Rückführstelle entspricht.
In Betriebszuständen, in denen keine Rückführung stattfindet, können sich dadurch
pulsierende Strömungsvorgänge zwischen den Verdichtungskammern und dem Volumen in
der Rückführleitung ergeben, die Leistungsverluste verursachen. Zur Vermeidung dieses
Effektes kann es vorteilhaft sein, die Abluft über ein Rückschlagventil in das Kompressorelement
zurückzuführen, wobei zwischen dem Rückschlagventil und den Verdichtungskammern im
Kompressorelement ein Volumen eingeschlossen ist, das kleiner als das Volumen der
Verdichtungskammer im Bereich des Anschlusses der Rückführung ist, vorzugsweise kleiner
als 20 %.
[0034] Eine andere Möglichkeit der Abfuhr der Abluft vom Druckluftmotor besteht darin, den
Auslaß des Druckluftmotors beim Fördergang mit der Druckluftzuführung des Mischkessels
zu verbinden.
[0035] Die Rückführung bzw. Abfuhr der Abluft kann über ein oder mehrere Ventile geöffnet
und/oder gedrosselt und/oder geschlossen und/oder zwischen verschiedenen Rückführstellen
umgeschaltet werden.
[0036] Damit ist eine Vielzahl von Möglichkeiten gegeben, die dem bzw. den Druckluftmotoren
zwischen Ein- und Auslaß zur Verfügung gestellte Druckdifferenz gezielt zu beeinflussen.
[0037] In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die Druckluft einem
Druckluftmotor im wesentlichen mit dem Betriebsdruck des Kompressors zugeführt, während
seine Abluft in den Ansaugbereich oder alternativ in das Kompressorelement an einer
Stelle zurückgeführt wird, an der ein Druck zwischen Ansaug- und Betriebsdruck herrscht,
wobei die Umschaltung zwischen beiden alternativen Rückführungen über mindestens ein
Ventil erfolgt. Während der Mischphase wird die Rückführleitung am Austritt des Druckluftmotors
mit dem Ansaugbereich des Kompressors verbunden, so daß für den Druckluftmotor zwischen
Ein- und Auslaß die maximale Druckdifferenz zur Verfügung steht. Wäre dies nicht der
Fall, dann müßte der Druckluftmotor unnötig groß dimensioniert werden. Während der
Förderphase wird die Rückführleitung am Austritt des Druckluftmotors mit einem Anschluß
am Gehäuse des Kompressorelements verbunden, an dem ein Zwischendruck herrscht, vorzugsweise
etwa 2 bis 60 % des Betriebsdrucks. Durch diese Rückführung wird die Druckdifferenz
zwischen Ein- und Auslaß des Druckluftmotors reduziert und seine Drehzahl sinkt auf
den in der Förderphase gewünschten Wert.
[0038] Die Rückführung der Abluft in bereits abgeschlossene Verdichtungskammern im Kompressorelement
ist besonders vorteilhaft, weil die Versorgung des Druckluftmotors in einem inneren
Kreislauf stattfindet, so daß im wesentlichen der gesamte Ansaugvolumenstrom des Kompressorelements
als Druckluft für die Förderung des Dickstoffs zur Verfügung steht. Das Kompressorelement
kann deshalb wesentlich kleiner dimensioniert werden, als es bei einer Rückführung
der Abluft des Druckluftmotors in die Umgebung oder in den Ansaugbereich des Kompressorelements
der Fall wäre.
[0039] In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die Druckluft einem Druckluftmotor
im wesentlichen mit dem Betriebsdruck des Kompressors zugeführt, während seine Abluft
in den Ansaugbereich des Kompressors bzw. in die Umgebung oder alternativ in den Mischkessel
geführt wird, wobei die Umschaltung zwischen beiden Alternativen durch mindestens
ein Ventil erfolgt. Während der Mischphase wird die Abluft des Druckluftmotors in
den Ansaugbereich des Kompressors oder in die Umgebung geführt, so daß für den Druckluftmotor
zwischen Ein- und Auslaß die maximale Druckdifferenz zur Verfügung steht. Wird die
Abluft des Druckluftmotors in den Ansaugbereich des Pompressors zurückgeführt, dann
entsteht ein innerer Kreislauf, so daß keine staubhaltige Umgebungsluft, wie sie beim
Befüllen des Mischkessels gewöhnlich entsteht, durch den Einlaßfilter gereinigt werden
muß, was zu einer deutlich verlängerten Standzeit des Filters führt. Wird die Abluft
in die Umgebung abgeführt, z. B. über einen Abblaseschalldämpfer, so kann die Rückführleitung
entfallen.
[0040] Während der Förderphase wird die Abluft des Kompressors in den Mischkessel geleitet,
in dem ein Druck zwischen Ansaug- und Betriebsdruck des Kompressors herrscht.
[0041] Es wird dann im wesentlichen die gesamte vom Kompressor erzeugte Druckluft zunächst
durch den Druckluftmotor und dann in den Mischkessel zur Förderung von Mischgut geleitet.
[0042] In dieser Anordnung stellt sich der Betriebsdruck des Kompressors in Abhängigkeit
vom gesamten Druckluftverbrauch ein und teilt sich in einer vorteilhaften Selbstanpassung
an den jeweiligen Fördervorgang in eine Druckdifferenz zwischen Ein- und Auslaß des
Druckluftmotors und eine Differenz zwischen Mischkessel und Umgebung auf.
[0043] Falls die Abluft des Druckmotors ölhaltig ist, kann sie vor dem Austritt in die Umgebung
bzw. vor dem Eintritt in den Mischkessel durch ein Ölabscheideelement geleitet werden,
aus dem das abgeschiedene Öl in den Kreislauf des Kompressors zurückgeführt wird.
[0044] Durch Fremdkörper oder sehr grobkörnige Mischgüter kann es zur einer Blockierung
des Rührwerks kommen, die durch eine kurzzeitige Umkehr der Drehrichtung in der Regel
wieder beseitigt werden kann. In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung
ist deshalb die Verwendung eines Druckluftmotors mit umschaltbarer Drehrichtung vorgesehen.
[0045] Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird weiterhin ein Verfahren zur Steuerung
und zum Betrieb eines Misch- und Fördergeräts vorgeschlagen, in dem die vom Kompressor
erzeugte Druckluft während der Mischphase im wesentlichen nur zur Versorgung des bzw.
der das Rührwerk antreibenden Druckluftmotoren verwendet wird und während der Förderphase
sowohl zur Förderung des Dickstoffs als auch zur Versorgung des bzw. der das Rührwerk
antreibenden Druckluftmotoren.
[0046] Insbesondere können dazu mehrere Druckluftmotoren für den Antrieb des Rührwerks verwendet
werden, von denen während der Förderphase alle, während der Mischphase jedoch nicht
alle mit Druckluft versorgt werden.
[0047] In einer bevorzugten Ausführung dieses Verfahrens wird die Druckdifferenz zwischen
Ein- und Auslaß mindestens eines Druckluftmotors so beeinflußt, daß die Drehzahl und/oder
das Drehmoment und/oder die Antriebsleistung des Rührwerks während der Mischphase
höher sind, als in Förderphase der. Dazu wird die Druckdifferenz zwischen Ein- und
Auslaß des bzw. der Druckluftmotoren während der Mischphase höher eingestellt, als
in der Förderphase.
[0048] Die Veränderung der Druckdifferenz zwischen Ein- und Auslaß des bzw. der Druckluftmotoren
erfolgt durch gezielte Drosselung und/oder Umschaltung der Zufuhr der Druckluft und/oder
der Abfuhr der Abluft zwischen verschiedenen Entnahme- und/oder Rückführstellen im
Kompressor, an denen im wesentlichen der Ansaugdruck, der Betriebsdruck oder ein Zwischendruck
herrscht, und/oder durch Veränderung eines Bypaß zwischen Ein- und Auslaß.
[0049] Bei einer weiteren Verfahrensvariante kann die Druckdifferenz zwischen Ein- und Auslaß
des bzw. der Druckluftmotoren auch dadurch beeinflußt werden, daß die Abluft des bzw.
der Druckluftmotoren während des Fördervorgangs in den Mischkessel geleitet wird.
In diesem baut sich ein Druck auf, dessen Höhe die Druckdifferenz und damit die Drehzahl
und/oder das Drehmoment und/oder die Antriebsleitung des bzw. der Druckluftmotoren
beeinflußt.
[0050] Es kann auch Teil des Verfahren sein, sowohl die Versorgung mit Förderluft als auch
die Reduzierung der Drehzahl und/oder des Drehmoments und/oder der Antriebsleistung
des Rührwerks durch eine manuell oder automatisch betätigte Schalteinrichtung nach
Schließung des Mischbehälters freizugeben und/oder auszulösen.
[0051] Weiterhin kann es sinnvoll sein, die Steuerung des Misch- und Fördergerätes so auszuführen,
daß eine mögliche Blockade des Rührwerks automatisch erkannt und dadurch eine vorübergehende
automatische Umkehrung der Drehrichtung auslöst wird. Dabei kann beispielsweise der
Umstand ausgenutzt werden, daß der Druckluftverbrauch des Druckluftmotors bei Stillstand
praktisch auf Null zurückgeht.
[0052] Neben den bisher genannten Vorteilen der erfindungsgemäßen Lösung können durch Verwendung
eines Druckluftmotors der konstruktive Aufwand und die Herstellkosten gegenüber den
bekannten Lösungen reduziert werden. Der schaltbare Riemenantrieb mit Spannrolle,
Betätigungshebeln, Kardanwelle, Getriebe zur Reduzierung der Drehzahl, mehreren Lagern,
Einrichtungen zur Schmierung der Lager bzw. der Hydraulikmotors mit Hydraulikpumpe
und allen weiteren Komponenten eines Hydraulik-Kreislaufs können entfallen.
[0053] Gegenüber einem schaltbaren Riemengetriebe mit angeschlossener Kardanwelle erlaubt
die erfindungsgemäße Lösung eine größeren konstruktiven Spielraum, weil zwischen Kompressor
und Mischkessel lediglich eine Zu- und Abluftleitung verlegt werden muß. Wird die
Abluft des Druckluftmotors in der Förderphase in dem Mischkessel und in der Mischphase
in die Umgebung geleitet, dann ist zwischen Kompressor und Mischeinheit sogar nur
eine Druckluftleitung erforderlich, wodurch in dieser Ausführung ein üblicher bzw.
nur geringfügig modifizierter Baustellenkompressor eingesetzt werden kann. Dadurch
ergeben sich nur geringe Einschränkungen für die relative Anordnung von Kompressor
und Mischkessel. Außerdem wird Wartungsaufwand verringert und die Zuverlässigkeit
erhöht. Die Vibrationen und Geräuschemissionen eines schaltbaren Riemengetriebes mit
Kardanwelle entfallen.
[0054] Die meisten der für Geräte mit integriertem Kompressor aufgeführten Punkte gelten
auch für Geräte mit separatem Kompressor. Hinzu kommt, daß bei Verwendung von Druckluftmotoren
zum Antrieb des Rührwerks im Gegensatz zum üblichen Antrieb mit Elektromotoren kein
zusätzlicher Stromanschluß erforderlich ist. Für die Versorgung des Misch- und Fördergeräts
mit Druckluft während der Förderphase ist ohnehin ein Baustellenkompressor vorhanden
(in der Regel mit Verbrennungsmotor), der auch die Druckluft für den Druckluftmotor
zum Antrieb des Rührwerks liefern kann. Antriebe sonstiger Einrichtungen an Misch-
und Fördergeräten (Geräte zum Beschicken mit Mischgut, Ladeschaufeln etc.) können
auch mit Druckluftmotoren angetrieben werden, so daß keinerlei Stromversorgung erforderlich
ist.
[0055] Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, ohne
jedoch die Allgemeinheit der Erfindung auf dieses Beispiel einzuschränken. Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Steuerungsschema eines erfindungsgemäßen Misch- und Fördergerätes in der Mischphase;
- Fig. 2
- ein Steuerungsschema eines erfindungsgemäßen Misch- und Fördergerätes in der Förderphase;
- Fig. 3
- ein Steuerungsschema eines erfindungsgemäßen Misch- und Fördergerätes mit einer alternativen
Ventilanordnung im Leerlauf;
- Fig. 4
- die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie eines typischen Druckluftmotors und eines typischen
Rührwerks zu Beginn und am Ende der Mischphase. Wobei die Bezeichnungen der einzelnen
Kurven folgende Bedeutung haben:
a: Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie des Druckluftmotors
b: Erforderliches Antriebsmoment des Rührwerks zu Beginn der Mischphase
c: Erforderliches Antriebsmoment des Rührwerks am Ende der Mischphase
d: Betriebspunkt von Rührwerk und Druckluftmotor zu Beginn der Mischphase
e: Betriebspunkt von Rührwerk und Druckluftmotor am Ende der Mischphase
NB: Drehzahl von Rührwerk und Druckluftmotor zu Beginn der Mischphase
NE: Drehzahl von Rührwerk und Druckluftmotor am Ende der Mischphase
MB: Drehmoment von Rührwerk und Druckluftmotor zu Beginn der Mischphase
ME: Drehmoment von Rührwerk und Druckluftmotor am Ende der Mischphase
- Fig. 5:
- ein Steuerungsschema eines erfindungsgemäßen Misch- und Fördergerätes mit einer Anschlußvariante
der Komponenten im Leerlauf; Alternative (gestrichelte Linien) mit ölhaltiger Antriebsluft;
- Fig. 6:
- ein Steuerungsschema eines erfindungsgemäßen Misch- und Fördergerätes mit einer weiteren
Anschlußvariante der Komponenten im Leerlauf.
[0056] Ein Verbrennungsmotor 1 treibt über eine Kupplung 2 das Kompressorelement 3. Dieses
saugt Umgebungsluft über das Einlaßventil 4 an, verdichtet sie unter Einspritzung
von Öl, das über die Einspritzleitung 5 zugeführt wird, und fördert das Druckluft-Öl-Gemisch
über die Druckleitung 6 in den Ölabscheidebehälter 7. Hier wird der größte Teil des
Öls aus dem Luftstrom abgeschieden und sammelt sich im unteren Bereich des Ölabscheidebehälters
7. Von dort wird es vom Betriebsdruck durch den Kühler 8 zurück in die Einspritzleitung
5 gepreßt. Ein Bypaß 9 mit einem Thermoventil 10 regelt dabei die Endtemperatur des
Öls bzw. die Verdichtungsendtemperatur.
[0057] Über eine Druckleitung 11 wird Druckluft mit Betriebsdruck zum Druckluftmotor 12
geleitet, der das Rührwerk 13 in Mischkessel 14 antreibt. In der Druckleitung 11 ist
ein 2/2-Wegeventil 15 vorgesehen, mit dem die Druckluftversorgung des Druckluftmotors
12 freigegeben und unterbrochen werden kann. Die Abluft des Druckluftmotors wird über
eine Abluftleitung 16 zu einem 3/2-Wegeventil 17 geleitet.
[0058] In der einen Schaltstellung des 3/2-Wegeventils 17 wird die Abluft über die Leitung
18 in das Einlaßventil 4 geleitet, in der anderen Schaltstellung in einen Rückführanschluß
19 am Gehäuse des Kompressorelements 3. Der Rückführanschluß 19 ist mit einer Öffnung
in einem Gehäusebereich des Kompressorelements 3 verbunden, an dem im Betrieb in den
Verdichtungskammern ein Zwischendruck von etwa 50% des Betriebsdrucks herrscht.
[0059] Der Mischkessel 14 kann über eine Öffnung 20 mit Misch- und Fördergut beschickt,
durch einen Deckel 21 verschlossen und bei geschlossenem Deckel 21 unter Druck gesetzt
werden.
[0060] Weitere Details der Regelung des Kompressors und des Misch- und Fördergeräts werden
hier zur Vereinfachung nicht dargestellt.
[0061] Wie in Fig. 1 dargestellt, ist in der Mischphase der Deckel 21 geöffnet und das 2/2-Wegeventil
22 für die Förderluft geschlossen. Der Kompressor erzeugt im wesentlichen Druckluft
zur Versorgung des Druckluftmotors 12. Das 2/2-Wegeventil 15 ist geöffnet und gibt
die Druckluft zum Druckluftmotor frei. Das 3/2-Wegeventil 17 verbindet den Auslaß
des Druckluftmotors mit dem Einlaßventil 4 des Kompressors. Dadurch wird der Druckluftmotor
mit der maximalen Druckdifferenz versorgt, so daß er mit relativ hoher Drehzahl, relativ
hohem Drehmoment und relativ hoher Antriebsleistung arbeitet. Vor der Umschaltung
in die Förderphase muß der Deckel 21 geschlossen werden.
[0062] Wie in Fig. 2 dargestellt, strömt in der Förderphase Druckluft aus dem Ölabscheidebehälter
7 durch einen Koaleszenzfilter 23, das geöffnete 2/2-Wegeventil 22 und die Druckleitungen
24 und 25 in den Mischkessel 14 und die Förderleitung 26. Das 3/2-Wegeventil befindet
sich in der anderen Schaltstellung und läßt die Abluft des Druckluftmotors nun in
den Rückführanschluß 19 des Kompressorelements strömen. Dort herrscht ein Zwischendruck,
so daß am Druckluftmotor eine kleinere Druckdifferenz anliegt, als während der Mischphase.
Dadurch sinkt sowohl der Druckluftverbrauch des Druckluftmotors, als auch seine Drehzahl,
sein Drehmoment und seine Antriebsleistung.
[0063] Weil die Druckluft zur Versorgung des Druckluftmotors in der Förderphase in einem
inneren Kreislauf, bestehend aus dem Kompressorelement 3, der Druckleitung 11, der
Abluftleitung 16, dem 3/2-Wegeventil 17 und Rückführanschluß 19 am Kompressorelement
3, geführt wird, steht im wesentlichen der gesamte Ansaugvolumenstrom des Kompressorelements
zur Förderung des Dickstoffs zur Verfügung.
[0064] Fig. 3 zeigt ein alternatives Steuerungsschema, in dem anstelle des 2/2-Wegeventils
15 und des 3/2-Wegeventils 17 ein 3/3-Wegeventil 27 zur Steuerung des Druckluftmotors
12 verwendet wird. Außerdem ist eine zusätzliche verstellbare Drosselstelle 28 in
der Leitung zum Rückführanschluß 19 dargestellt, durch die eine weitere Anpassung
der Drehzahl, des Drehmoments bzw. der Antriebsleistung des Druckluftmotors in der
Förderphase möglich ist. Die Ventile 22 und 27 sind in der Schaltstellung für Leerlauf
bzw. Stillstand des Misch- und Fördergeräts dargestellt.
[0065] Im Bereich des Rückführanschlusses 19 ist ein Rückschlagventil 29 angeordnet, das
in der Mischphase, d. h. wenn die Rückführleitung durch das Ventil 27 geschlossen
ist und keine Abluft des Druckluftmotors 12 über den Rückführanschluß 19 in das Kompressorelement
strömt, pulsierende Strömungen zwischen den Verdichtungskammern und der Rückführleitung
verhindert.
[0066] Wie in Fig. 4 dargestellt, arbeitet der Druckluftmotor zu Beginn der Mischphase,
wenn das Mischgut dem Rührwerk noch einen relativ hohen Widerstand entgegensetzt,
mit geringerer Drehzahl und höherem Drehmoment, als am Ende der Mischphase. Diese
Anpassung ergibt sich automatisch durch den Verlauf der Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie
des Druckluftmotors und erweist sich als vorteilhaft gegenüber bekannten Antrieben,
die während des Mischvorgangs im wesentlichen mit konstanter Drehzahl arbeiten.
[0067] Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführung, bei der die Druckluft sowohl in der Mischphase
als auch in der Förderphase direkt vom Kompressorelement 3 zum Druckluftmotor 12 geführt
wird. Der Auslaß des Druckluftmotors 12 ist mit einem 3/3-Wegeventil 17 verbunden.
Das Ventil ermöglicht die Stellung Stillstand A, Mischen B und Fördern C. In der Stellung
A ist die Abluftleitung 16 geblockt und Druckluftmotor 12 ist im Stillstand. In der
Mischphase (Stellung B) wird die Abluft des Druckluftmotor 12 durch die Abluftleitung
16 in das Einlaßventil 4 geführt. Dadurch stellt sich die maximal mögliche Druckdifferenz
über den Druckluftmotor 12 ein, so daß er mit relativ hoher Drehzahl, relativ hohem
Moment und relativ hoher Antriebsleistung arbeitet. Ferner ergibt sich in dieser Stellung
ein geschlossener Kreislauf für die Druckluftversorgung des Druckluftmotors 12. In
Ventilstellung C wird die Abluftleitung 16 mit der Druckluftzufuhr 30 de Mischkessels
14 verbunden. In der Druckluftzufuhr 30 befindet sich ein Ölabscheideelement 31, um
das Öl aus der Druckluft abzuscheiden und durch eine Rückführleitung 32 in das Kompressorelement
3 zurückzuführen.
[0068] Außerdem ist eine Bypaßleitung 34 mit einem Drosselventil 35 zwischen Ein- und Auslaß
des Druckluftmotors 12 vorgesehen, mit dem die Druckdifferenz über den Druckluftmotor
12 begrenzt werden kann. Bei dem Drosselventil 35 kann es sich z. B. um ein Mindestdruckventil
handeln, das bei Überschreitung einer bestimmten Druckdifferenz öffnet und diese auf
einen bestimmten Wert begrenzt.
[0069] In Fig. 6 ist eine weitere Möglichkeit zur Verschaltung der Komponenten dargestellt.
Die Abluftleitung 16 des Druckluftmotors 12 ist hier analog zu Fig. 5 mit einem 3/3-Wegeventil
17, das über die selben Schaltmöglichkeiten verfügt, verbunden. Der Unterschied zur
Ausführung in Fig. 5 besteht darin, daß beim Mischvorgang (Ventilstellung B) die Druckluft
durch die Abluftleitung 16 über einen Abblaseschalldämpfer 33 direkt in die Umgebung
gegeben wird. Ist zur Schmierung des Druckluftmotors ölhaltige Druckluft erforderlich,
so kann anstelle des Koaleszenzfilterelements 23 im Ölabscheidebehälter 7 ein Ölabscheideelement
31 in die Abluftleitung 16 integriert werden.
1. Misch- und Fördergerät zur diskontinuierlichen, durch Beschickungsvorgänge unterbrochenen
Mischung und anschließenden Förderung von Dickstoffen, insbesondere Mörtel und Beton,
mit einem an eine Förderleitung angeschlossenen, ein motorisch angetriebenes Rührwerk
(13) enthaltenden Mischkessel (14), der mit Misch- und Fördergut beschickt und mit
Druckluft zum Austrag der Dickstoffe durch die Förderleitung (26) beaufschlagt werden
kann, und mit einem in das Misch- und Fördergerät integrierten oder als separate Baueinheit
ausgeführten, durch einen Verbrennungs- oder Elektromotor angetriebenen Kompressorelement
(3) zur Erzeugung der Druckluft,
dadurch gekennzeichnet,
daß der motorische Antrieb des Rührwerks (13) durch einen oder mehrere Druckluftmotoren
(12) erfolgt, die mit einem Anteil der vom Kompressorelement (3) erzeugten Druckluft
versorgt werden.
2. Misch- und Fördergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftzufuhr
und/oder -abfuhr des oder der Druckluftmotoren (12) mittels einer Steuervorrichtung
gesteuert ist, die eine Anpassung der Drehzahl und/oder des Drehmoments und/oder der
Antriebsleistung des oder der Druckluftmotoren (12) an die verschiedenen Betriebsphasen
des Misch- und Förderprozesses erlaubt.
3. Misch- und Fördergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere
Druckluftmotoren (12) einzeln oder über ein Getriebe das Rührwerk (13) so antreiben,
daß durch Zu- oder Abschaltung einzelner Motoren (12) die Drehzahl und/oder die Antriebsleistung
und/oder das Antriebsmoment des Rührwerks verändert werden kann.
4. Misch- und Fördergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Druckluftmotoren
(12) mit mehreren Einlässen für Druckluft und/oder mehreren Auslässen für die Abluft
verwendet werden, die vorzugsweise mit verschiedenen separaten Arbeitsräumen und/oder
mit verschiedenen Gehäuseabschnitten der gleichen Arbeitsräume verbunden, wobei Drehzahl
und/oder Antriebsleistung und/oder Antriebsmoment der Druckluftmotoren (12) durch
Zu- oder Abschaltung der Zufuhr von Druckluft bzw. Abfuhr von Abluft an einem oder
mehreren dieser Ein- und Auslässe verändert werden kann.
5. Misch- und Fördergerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckdifferenz zwischen Einlaß und Auslaß mindestens eines Druckluftmotors
(12) wenigstens zeitweise durch einen veränderlichen Bypaß (9) zwischen Einlaß und
Auslaß beeinflußt wird.
6. Misch- und Fördergerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckluft mindestens einem Druckluftmotor (12) wenigstens zeitweise mit einem
Druck zugeführt wird, der im wesentlichen dem Betriebsdruck des Kompressorelements
(3) entspricht.
7. Misch- und Fördergerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckluft wenigstens zeitweise mindestens einem Druckluftmotor (12) mit einer
Temperatur zugeführt wird, die im wesentlichen mit der Verdichtungsendtemperatur des
Kompressorelement (3) entspricht.
8. Misch- und Fördergerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckluft wenigstens zeitweise vor ihrer Zufuhr zu mindestens einem Druckluftmotor
(12) in einem Wärmetauscher auf eine Temperatur oberhalb der Verdichtungsendtemperatur
des Kompressorelements (3) erwärmt wird.
9. Misch- und Fördergerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckluft mindestens einem Druckluftmotor (12) wenigstens zeitweise mit einem
Ölgehalt zur Schmierung zugeführt wird, vorzugsweise mit 0,5 bis 50 mg Öl pro Kilogramm
Luft.
10. Misch- und Fördergerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung
von öleingespritzten Rotationskompressoren als Kompressorelemente (3) der gewünschte
Ölgehalt der Druckluft für mindestens einen Druckluftmotor (12) dadurch erreicht wird,
daß die Entnahme der Druckluft an einer geeigneten Stelle vor der Feinabscheidung
des Öls im Kompressorelement (3) erfolgt.
11. Misch- und Fördergerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckluft für mindestens einen Druckluftmotor (12) wenigstens zeitweise an
einer Stelle des Kompressorelements (3) entnommen wird, an der ein Druck zwischen
Ansaug- und Betriebsdruck herrscht.
12. Misch- und Fördergerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zufuhr von Druckluft zu mindestens einem Druckluftmotor (12) über ein oder
mehrere Ventile geöffnet und/oder gedrosselt und/oder geschlossen und/oder zwischen
verschiedenen Entnahmestellen umgeschaltet werden kann.
13. Misch- und Fördergerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abluft mindestens eines Druckluftmotors (12) wenigstens zeitweise in den Kreislauf
des Kompressorelements (3) zurückgeführt wird.
14. Misch- und Fördergerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abluft mindestens eines Druckluftmotors (12) wenigstens zeitweise in den Ansaugbereich
des Kompressorselements (3) zurückgeführt wird, vorzugsweise in das Einlaßventil.
15. Misch- und Fördergerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abluft mindestens eines Druckluftmotors (12) wenigstens zeitweise an einer
Stelle in das Kompressorelement (3) zurückgeführt wird, an der ein Druck zwischen
Ansaug- und Betriebsdruck herrscht.
16. Misch- und Fördergerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft über
ein Rückschlagventil (29) in das Kompressorelement (3) zurückgeführt wird, wobei zwischen
dem Rückschlagventil (29) und den Verdichtungskammern im Kompressorelement (3) ein
Volumen eingeschlossen ist, das kleiner als das Volumen der Verdichtungskammer im
Bereich des Anschlusses der Rückführung ist, vorzugsweise kleiner als 20%.
17. Misch- und Fördergerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abluft mindestens eines Druckluftmotors (12) wenigstens zeitweise in die Luftzufuhr
des Mischkessels (14) geleitet wird.
18. Misch- und Fördergerät nach einem oder mehrern Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abluft mindestens eines Druckluftmotors (12) wenigstens zeitweise in die Umgebung
abgegeben wird.
19. Misch- und Fördergerät nach Anspruch 17 oder 18 und Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß ölhaltige Abluft mindestens eines Druckluftmotors (12) vor dem Eintritt in den
Mischkessel (14) oder dem Austritt in die Umgebung durch einen Ölabscheider (7) geleitet
wird, aus dem das abgeschiedene Öl in den Kreislauf des Kompressorelements (3) zurückgeführt
wird.
20. Misch- und Fördergerät nach einem oder mehreren der Ansprüchen 11 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rückführung der Abluft mindestens eines Druckluftmotors (12)
über ein oder mehrere Ventile geöffnet und/oder gedrosselt und/oder geschlossen und/oder
zwischen verschiedenen Rückführstellen umgeschaltet werden kann.
21. Misch- und Fördergerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Druckluftmotor (12) zum Antrieb des Rührwerks (13) verwendet
wird, dem Druckluft im wesentlichen mit Betriebsdruck des Kompressorselements (3)
zugeführt wird und dessen Abluft in den Ansaugbereich oder alternativ in das Kompressorelement
(3) an einer Stelle zurückgeführt wird, an der ein Druck zwischen Ansaug- und Betriebsdruck
herrscht, wobei die Umschaltung zwischen den beiden alternativen Rückführungen durch
mindestens ein Ventil erfolgt.
22. Misch- und Fördergerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche , dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehrichtung mindestens eines Druckluftmotors (12) umschaltbar
ist.
23. Verfahren zum Betrieb eines Misch- und Fördergeräts zur diskontinuierlichen, durch
Beschickungsvorgänge unterbrochenen Mischung und anschließenden Förderung von Dickstoffen,
insbesondere Mörtel und Beton, mit einem an eine Förderleitung angeschlossenen, ein
motorisch angetriebenes Rührwerk (13) enthaltenden Mischkessel (14), der mit Misch-
und Fördergut beschickt und mit Druckluft zum Austrag der Dickstoffe durch die Förderleitung
beaufschlagt werden kann, mit einem in das Misch- und Fördergerät integrierten oder
als separate Baueinheit ausgeführten, durch einen Verbrennungs- oder Elektromotor
angetriebenes Kompressorelement (3) zur Erzeugung der Druckluft, dadurch gekennzeichnet,
daß während der Mischphase die vom Kompressorelement (3) erzeugte Druckluft im wesentlichen
nur zur Versorgung eines oder mehrerer, das Rührwerk (13) antreibender Druckluftmotoren
(12) verwendet wird und daß während der Förderphase die vom Kompressorelement (3)
erzeugte Druckluft sowohl zur Förderung des Dickstoffs als auch zur Versorgung eines
oder mehrerer, das Rührwerk (13) antreibender Druckluftmotoren (12) verwendet wird.
24. Verfahren zur Steuerung und zum Betrieb eines Misch- und Fördergeräts nach Anspruch
23, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung mehrerer Druckluftmotoren (12) zum
Antrieb des Rührwerks (13) während der Förderphase alle Druckluftmotoren (12), während
der Mischphase jedoch nicht alle Druckluftmotoren (12) mit Druckluft versorgt werden.
25. Verfahren zur Steuerung und zum Betrieb eines Misch- und Fördergeräts nach Anspruch
23, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl und/oder die Antriebsleistung und/oder
das Antriebsmoment mindestens eines Druckluftmotors (12), der mit mehreren Einlässen
für die Druckluft und/oder mehreren Auslässen für die Abluft versehen ist, durch Zu-
oder Abschaltung der Zufuhr von Druckluft bzw. Abfuhr von Abluft an einem oder mehreren
dieser Ein- und Auslässe verändert wird.
26. Verfahren zur Steuerung und zum Betrieb eines Misch- und Fördergeräts nach einem oder
mehreren der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß durch Beeinflussung
der Druckdifferenz zwischen Einlaß und Auslaß mindestens eines Druckluftmotors (12)
die Drehzahl und/oder das Drehmoment und/oder die Antriebsleistung des Rührwerks (13)
während der Mischphase höher ist, als in der Förderphase.
27. Verfahren zur Steuerung und zum Betrieb eines Misch- und Fördergeräts nach einem oder
mehreren der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenz zwischen
Ein- und Auslaß mindestens eines Druckluftmotors (12) während der Mischphase größer
ist, als während der Förderphase.
28. Verfahren zur Steuerung und zum Betrieb eines Misch- und Fördergeräts nach einem oder
mehreren der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der
Druckdifferenz zwischen Ein- und Auslaß mindestens eines Druckluftmotors (12) durch
veränderliche Drosselung und/oder durch Umschaltung der Zufuhr der Druckluft und/oder
der Abfuhr der Abluft zwischen verschiedenen Entnahme- und/oder Rückführstellen im
Kompressorelement (3) oder Mischkessel, an denen der Ansaugdruck, der Betriebsdruck
oder ein Zwischendruck herrscht, und/oder durch Veränderung eines Bypass zwischen
Ein- und Auslaß erfolgt.
29. Verfahren zur Steuerung und zum Betrieb eines Misch- und Fördergeräts nach einem oder
mehreren der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß eine manuell oder automatisch
betätigte Schalteinrichtung nach Schließung des Mischbehälters (14) sowohl die Versorgung
mit Förderluft als auch die Reduzierung der Drehzahl und/oder des Drehmoments und/oder
der Antriebsleistung des Rührwerks (13) freigibt und/oder auslöst.
30. Verfahren zur Steuerung und zum Betrieb eines Misch- und Fördergeräts nach einem oder
mehreren der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß eine mögliche Blockade
des Rührwerks (13) automatisch erkannt wird und eine vorübergehende automatische Umkehrung
der Drehrichtung des Rührwerks (13) auslöst.