DE3543745A1 - Doppelwellen-zwangsmischer fuer kontinuierliche und diskontinuierliche arbeitsweise - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Doppelwellen-Zwangs­ mischer zum Vermischen von pulvrigen, körnigen und plastischen Mitschgütern, z.B. zur Herstellung von Baustoffgemischen oder dergleichen, umfassend einen Mischtrog und in diesem Mischtrog zwei zueinander parallele, sich zwischen einander gegenüberliegen­ den Stirnwänden des Mischtroges erstreckende, gegen­ läufig angetriebene, mit Mischwerkzeugen bestückte Mischwellen, wobei die Drehrichtung der Mischwellen so gewählt ist, daß die Mischwerkzeuge zwischen den Wellen nach oben laufen, jedoch die Mischwerk­ zeuge der einzelnen Mischwellen derart ausgebildet und angeordnet sind, daß sie eine gegenläufige Förderrichtung längs der einzelnen Mischwellen be­ wirken, und ferner umfassend Beschickungsmittel zum Einführen körniger und ggf. flüssiger Misch­ gutkomponenten in den Mischtrog und eine verschließ­ bare, bodennahe Austrittsöffnungsanordnung für die Abgabe des Mischgutes.

Bisher sind in der Mischtechnik für beide Arbeits­ weisen auch zwei unterschiedliche Mischer notwen­ dig, die sich getrennt ihren festen Anwendungsbe­ reich erworben haben. Für größere Durchsatzlei­ stungen - jedoch bei eingeschränkter Mischgüte - wird der kontinuierlich arbeitende Doppelwellen- Durchlaufmischer, für kleinere Durchsatzleistungen - jedoch bei hoher Mischgüte - der diskontinuierlich arbeitende Doppelwellen-Chargenmischer eingesetzt.

Beide Mischsysteme sind in ihrem Aufbau zwar ähn­ lich, unterscheiden sich jedoch gravierend in ihrer Arbeitsweise.

Im Doppelwellen-Durchlaufmischer vollzieht sich der Mischprozeß kontinuierlich in Längsrichtung des Mischtroges auf der Wegstrecke zwischen Ein­ lauf- und Auslauföffnung. Dabei sind die beiden Mischwellen gegensinnig angetrieben, so daß ihre Mischwerkzeuge sich zwischen den beiden Wellen nach oben bewegen. Die Orientierung der Mischwerk­ zeuge an beiden Wellen ist so, daß die Mischwerk­ zeuge an beiden Wellen in der gleichen Richtung zur Austrittsöffnung hin fördern. Für eine gute und gleichmäßige Homogenität des Mischgutes ist es Voraussetzung, daß dem Mischer alle Mischgut­ komponenten kontinuierlich fehlerlos dosiert zu­ geführt werden. Eine zeitlich fehlerhafte Dosie­ rung kann vom Doppelwellen-Durchlaufmischer nach­ träglich nicht mehr korrigiert werden, weil sich der Mischprozeß zwischen den beiden parallel zu­ einander angeordneten Mischwerken nur in einem sich in Transportrichtung fortbewegenden Wirkquerschnitt vollzieht (siehe Prospekt "BHS-Durchlaufmischer" P-2/3-83, Seite 2, "Mischwerk" und Sonderdruck eines Aufsatzes von Dipl.-Ing. (FH) R. Martinek, Sonthofen, "Doppelwellen-Trogmischer in Chargen­ und kontinuierlicher Bauweise", letzte Seite).

Hingegen vollzieht sich der Mischprozeß im Doppel­ wellen-Chargenmischer im wesentlichen bei einer zirkulierenden Mischgutbewegung, jedoch bei einem gleichzeitigen Mischgutaustausch zwischen den bei­ den Mischwerken.

Hierzu sind die beiden Wellen wiederum gegenläufig angetrieben. Die Orientierung der Mischwerkzeuge an den beiden Wellen ist jedoch eine solche, daß die Mischwerkzeuge der einen Welle in einer ersten Richtung fördern und die Mischwerkzeuge der zweiten Welle in entgegengesetzter Richtung, so daß im Resultat eine kreisende Bewegung des Mischgutes zustande kommt. Diese Wirkungsweise erzeugt eine besonders intensive Vermischung aller Mischgutkomponenten. Ein Arbeitszyklus setzt sich zusammen aus: Beschicken, Mischen und Entleeren. Der Mischprozeß erfolgt bei geschlossener Ent­ leeröffnung, und die Mischdauer ist wählbar.

Die Zugabe der Mischgutkomponenten geschieht in der Regel chargenweise, und die Entleerung erfolgt innerhalb kurzer Entleerungsdauer durch eine ent­ sprechend groß bemessene Entleeröffnung, die sich im Boden des Mischtroges zwischen den beiden Wellen annähernd über die gesamte Mischtroglänge erstreckt (siehe z.B. Prospekt "BHS-Doppelwellen-Zwangsmischer" h-3/11-84, Seiten 2 und 3 sowie Sonderdruck des Aufsatzes von Martinek (l.c.), Seite 1).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Doppelwellen-Zwangsmischer der eingangs bezeichneten Art zu verwirklichen, der für kontinuierlichen Betrieb eingesetzt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vor­ geschlagen, daß die Beschickungsmittel für die kör­ nigen Mischgutkomponenten für die kontinuierliche Zugabe ausgebildet sind und daß eine erste Austritts­ öffnung in axialem Abstand von der Einlaufmündung der Beschickungsmittel - für die körnigen Mischgutkomponenten - unten im Mischtrog angeordnet und derart bemessen oder einstellbar ist, durch die kontinuierlich eine der kontinuierlichen Mischgutbeschickung entsprechende Menge von gemisch­ tem Mischgut aus der innerhalb des Mischtroges kreis­ förmig bewegten Mischgutcharge abzweigt.

Um dafür zu sorgen, daß keine unvermischten Mischgut­ komponenten infolge der Querförderung zwischen den beiden Mischwerken an die erste Austrittsöffnung ge­ langen, wird vorgeschlagen, daß die erste Austritts­ öffnung im Bereich einer der Stirnwände angeordnet ist und die Einmündung der Beschickungsmittel der körnigen Mischgutkomponenten von dieser Stirnwand axialen Abstand hat. Dabei läßt sich der axiale Abstand zwischen der Stelle der Einmündung der Be­ schickungsmittel des körnigen Gutes und der ersten Austrittsöffnung dadurch günstig einstellen, daß die Einmündung der Beschickungsmittel der körnigen Mischgutkomponenten in den Mischtrog im Bereich derjenigen Mischwelle liegt, welche von der der ersten Austrittsöffnung benachbarten Stirnwand weg­ fördert. Optimale Mischverhältnisse im Sinne der Unterdrückung der Wanderung von unvermischten kör­ nigen Mischungsbestandteilen zu der Austritts­ öffnung lassen sich dann erreichen, wenn die Ein­ mündung der Beschickungsmittel der körnigen Misch­ gutkomponenten in einem Abstand von der der ersten Austrittsöffnung fernen Stirnwand liegt, wobei der Abstand ca. 30 bis 70% der lichten Länge des Mischtroges in Mischwellenrichtung beträgt.

Um der ersten Austrittsöffnung die notwendige Größe geben zu können - ohne die Mischgüte zu beeinflussen - empfiehlt es sich, die erste Austrittsöffnung in Querrichtung zu den Mischwellen größer zu gestalten als in Mischwellenrichtung. Dabei kann sich die erste Austrittsöffnung annähernd zwischen den jeweils tiefsten Punkten des doppelmuldenartig geformten Bodens des Mischtroges erstrecken, wodurch erreicht wird, daß auch Flüssigkeitsreste zuverlässig abge­ führt werden.

Es hat sich gezeigt, daß eine gute Vermischung zwi­ schen den flüssigen und den körnigen Mischgutkompo­ nenten dann eintritt, wenn die Beschickungsmittel für flüssige Mischgutkomponenten annähernd längs eines einer Stirnwand und den Mischwellen folgenden Umlaufweges der Mischgutcharge angeordnet sind. Optimal wird die Vermischung, wenn die Beschickungs­ mittel für die flüssigen Mischgutkomponenten annähernd vom Orte der Einmündung der Beschickungsmittel der körnigen Mischgutkomponenten bis zu einer Stelle vor der ersten Austrittsöffnung verteilt sind. Zur Ver­ meidung des Auftretens unvermischter flüssiger Kom­ ponenten an der Austrittsöffnung empfiehlt es sich dabei, daß sich die Beschickungsmittel für die flüssigen Mischgutkomponenten in Umlaufrichtung der Mischgutcharge bis zu einer Stelle erstrecken, die annähernd 50 bis 85, vorzugsweise ca. 75% der lichten Mischtroglänge von der der ersten Aus­ trittsöffnung fernen Stirnwand entfernt ist.

Konstruktiv läßt sich die Zuführung der flüssigen Mischgutkomponenten dadurch vorteilhaft lösen, daß die Beschickungsmittel für die flüssigen Mischgut­ komponenten ein annähernd U-förmiges, mit Wasser­ abgabestellen bestücktes Rohr umfassen, welches oberhalb der Mischwellen angeordnet, in Draufsicht betrachtet annähernd längs der Mischwellenachsen und längs der der ersten Austrittsöffnung fernen Stirnwand verläuft.

Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, ein- und denselben Doppelwellen-Zwangsmischer so­ wohl für kontinuierlichen Betrieb als auch für dis­ kontinuierlichen Betrieb einsetzen zu können. Hierzu wird vorgeschlagen, daß der Mischtrog mit einer zweiten, gegenüber der ersten größeren und ebenfalls verschließbaren Austrittsöffnung ausge­ rüstet ist, welche in Längsrichtung des Mischtroges zwischen den beiden Mischwellen im Mischtrogboden angeordnet ist, vorzugsweise in der Mitte zwischen den Mischwellenachsen und bevorzugt mit einer Erstreckung über die gesamte unter Berücksichtigung der ersten Austrittsöffnung noch verfügbaren Länge des Trogbodens zwischen den beiden Stirnwänden.

Um im diskontinuierlichen Betrieb die Mischzeiten verkürzen zu können, wird vorgeschlagen, daß die Beschickungsmittel für die körnigen Mischgutkompo­ nenten eine zusätzliche Beschickungsstelle, insbe­ sondere einen Einlauftrichter für chargenweise Be­ schickung umfassen, und zwar vorzugsweise zwischen den beiden Mischwellen und bevorzugt in Längsmitte des Mischtroges zwischen den beiden Stirnwänden.

Dem gleichen Ziele dient es auch, wenn die Beschic­ kungsmittel der flüssigen Mischgutkomponenten an­ nähernd längs des gesamten Chargenumlaufweges inner­ halb des Mischtroges angeordnet sind. Eine geeignete konstruktive Lösung der Flüssigkomponentenzufuhr für kontinuierlichen und diskontinuierlichen Betrieb sieht vor, daß ein zweites U-Rohr mit Wasserabgabe­ stellen vorgesehen ist, welches das erste U-Rohr zu einer annähernd geschlossenen Schleife ergänzt.

Um eine kreisende Bewegung der jeweils im Misch­ trog bewegten Mischgutcharge frei von Staustellen zu erzielen, empfiehlt es sich, daß die beiden Mischwerke jeweils an demjenigen Ende, an dem die durch sie bewirkte Bewegung der Mischgutcharge auf eine Stirnwand auftrifft, mit einem Umkehrwerkzeug ausgerüstet ist, welches das Mischgut längs der je­ weiligen Stirnwand zum jeweils anderen Mischwerk hin ablenkt. Dabei können die Umlenkwerkzeuge der­ art orientiert sein, daß sie eine Ablenkbewegungskom­ ponente des Mischgutes von der jeweils zugehörigen Stirnwand weg erzeugen.

Entsprechend älteren bekannten Bauarten von dis­ kontinuierlichen Doppelwellen-Zwangsmischern ist es für die Erzielung eines optimalen Umlaufes der Mischgutcharge innerhalb des Mischtroges vorteil­ haft, wenn die Mischwerkzeuge jeweils eines Misch­ werkes mit einer gleichsinnigen, einer Schrauben­ linie folgenden Wendelung ausgeführt sind. Dabei können die Umlenkwerkzeuge mit einer der Wende­ lung der Mischwerkzeuge entgegengesetzten Wendelung ausgeführt sein.

Um auf die Umlaufbewegung der Mischgutcharge im Mischtrog Einfluß nehmen zu können, ist es möglich, daß im Umlaufweg der Mischgutcharge vor der ersten Austrittsöffnung ein Stauelement angeordnet ist, und zwar starr oder verstellbar, etwa durch Schwenken oder Herausziehen. Dabei kann dieses Stauelement mit Durchbrüchen in beliebiger Zahl, Form und Größe versehen sein.

Zur Vermeidung von Staubbelästigung der Umgebung empfiehlt es sich, eine Abdeckhaube vorzusehen und die Beschickungsmittel für körnige und/oder flüssige Mischgutkomponenten im Bereich dieser Abdeckhaube anzuordnen.

Die erste Austrittsöffnung kann mit einem Einfach- oder Doppelflachschieberverschluß ausgebildet werden, aber auch mit einem Einfach- oder Doppelklappenver­ schluß oder auch mit einem Segmentverschluß.

Für die zweite Austrittsöffnung empfiehlt sich wegen deren großer Länge insbesondere ein Drehschieber­ verschluß, aber auch ein Einfach- oder Doppel­ klappenverschluß ist möglich.

Um insbesondere bei kontinuierlichem Betrieb die Zugabe von Mischgutkomponenten und die Entnahme von Mischgut so regeln zu können, daß eine konstante Charge stationär im Mischtrog vorhanden bleibt, empfiehlt sich eine Füllstandsregelung. Diese Füllstandsregelung kann mittels eines Chargengrößensignalgebers, insbesondere einer Füllstandssonde, die Chargengröße bzw. den Füllstand messen und Abweichungen von einer Sollgröße durch Veränderung der Mischgutkompo­ nentenbeschickung und/oder des Mischgutaustrittes korrigieren.

Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles. Es stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf den er­ findungsgemäßen Doppelwellen-Zwangsmischer

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie I-I in Fig. 1 und

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht des Doppel­ wellen-Zwangsmischers.

Der Doppelwellen-Zwangsmischer für kontinuierliche und/oder diskontinuierliche Arbeitsweise besteht im wesentlichen aus einem Mischtrog 1 mit mindestens einer unten in Längsrichtung y-y angeordneten lang­ gestreckten, rechteckigen Entleeröffnung 2, die über einen Entleerverschluß 9 geöffnet oder verschlossen werden kann. Mindestens eine weitere Entleeröffnung 3 ist in Querlage zur Längsrichtung y-y in gedrungener, bevorzugt rechteckiger Form unten im Mischtrog, in der Nähe der Trogstirnwand 12 angeordnet und kann ebenfalls über einen Entleerverschluß 10 geöffnet oder verschlossen werden.

Ferner sind zwei zueinander parallele und in Längsrich­ tung y-y angeordnete Mischwerke 5 und 6 vorgesehen, deren Wellen 4 beiderseits außerhalb der Trogstirnwände 12 und 13 in Lagerungen 8 gelagert sind und über einen z.B. einseitig angeordneten Mischerantrieb 7 synchron in gegenläufiger Drehrichtung x ange­ trieben werden. Beide Mischwerke 5 und 6 sind Schaufelmischwerke und bestehen aus mehreren hintereinander angeordneten Mischarmen 14 und mindestens je einem Räumarm 16, die mit Mischwerk­ zeugen, nämlich Mischschaufeln 15, und Umkehr­ werkzeugen, nämlich Räumschaufeln 17, bestückt sind und jeweils an einer Mischwelle 4 befestigt sind, wobei die Mischschaufeln 15 mit gleichsinniger, jedoch linkssteigender Wendelung, die Räumschau­ feln 17 entgegengesetzt, d.h. rechtssteigend an­ geordnet sind. Durch die vielen hintereinander an beiden Mischwerken 5 und 6 in gleichsinniger Stei­ gung angeordneten Mischschaufeln 15 wird eine ent­ gegengesetzte Transportbewegung hervorgerufen, die schließlich eine im Mischtrog zirkulierende Mischgutbewegung in Richtung z entgegen dem Uhr­ zeigersinn bei gleichzeitigem Mischgutaustausch zwischen den Mischwerken 5 und 6 erzeugt. Die ent­ gegengesetzt gerichtete Transportbewegung beider Mischwerke bewirkt jeweils an den Trogstirnwänden 12 und 13 eine Stauzone A und eine Sogzone B. Aus diesem Grunde ist jedes Mischwerk im Bereich der Stauzone A in der Nähe der Trogstirnwände 12 und 13 mit mindestens einem Räumarm 16 ausgerüstet, der eine gegensinnig steigend angeordnete Räumschau­ fel 17 trägt, die das gestaute Mischgut aus der Stauzone A heraus zur Sogzone B transportiert. Durch diesen Vorgang wird auch die zirkulierende Mischgutbewegung z wesentlich unterstützt und in Fluß gehalten.

Im Mischtrog 1 auf der Seite des Schaufelmisch­ werkes 5 zwischen der Räumschaufel 17 und der letzten Mischschaufel 15 in der Nähe der Stauzone A kann ein sogenanntes Staublech 11, starr oder verstellbar, herausschwenk- oder herausziehbar, angeordnet sein, das je nach Erfordernis auch mit Durchbrüchen 18 in beliebiger Zahl, Form und Größe versehen sein kann. Mit diesem Staublech kann bei kontinuierlicher Arbeitsweise die zirkulierende Mischgutbewegung z je nach Bedarf noch zusätzlich gebremst werden mit dem Ziel, die Verweil- bzw. Durchlaufzeit des Mischgutes im Mischtrog zu erhöhen.

Über dem Mischtrog 1 ist eine Abdeckhaube 19 an­ geordnet, in der mindestens zwei Einlauftrichter 20 und 21 für die Zugabe der körnigen Mischgutkompo­ nenten und zwei U-förmige Rohrleitungen 22 und 23 für die Zugabe der flüssigen Mischgutkomponenten angeordnet sind. Der Einlauftrichter 20 ist über der Längsachse des Mischwerkes 6 an einer definier­ ten Aufgabestelle angebracht. Dadurch ist gewähr­ leistet, daß bei kontinuierlicher Arbeitsweise der Mischvorgang zwischen den Schaufelmischwerken 5 und 6 auf einem langen Transportweg, beginnend an der Aufgabestelle E und endend an der Entleer­ stelle F, erfolgt. Ein zweiter Ein­ lauftrichter 21 kann im Mittenbereich des Misch­ troges zwischen den Schaufelmischwerken 5 und 6 angeordnet werden, um bei diskontinuierlicher Arbeitsweise und schwierig zu vermischenden Misch­ gütern wahlweise die körnigen Mischgutkomponenten auch mittig dem Trog zugeben zu können mit dem Ziel, die Mischzeit zu reduzieren und die Mischerdurchsatz­ leistung zu erhöhen.

Für den Einlauftrichter 20 sind beliebige Lagen­ positionen E, angepaßt an unterschiedliche Misch­ güter, möglich. Das Längenverhältnis L _o /L - bezogen auf die Aufgabestelle E - kann sich in Grenzen von 0,3 bis 0,7 bewegen. L _o ist der Abstand vom Mittel­ punkt E bis zur Mischtrogstirnwand 13; L ist die innere Länge des Mischtroges 1 zwischen den Stirn­ wänden 12 und 13.

Die U-förmigen Rohrleitungen 22 und 23 sind mit Löchern oder Düsen 24 und mit an beliebiger Stelle nach außen verlegten Rohranschlüssen 27 versehen, über die die Zuführung der flüssigen Mischgutkompo­ nenten erfolgt. Die Schenkel beider U-förmiger Rührleitungen sind von unterschiedlicher Länge.

Für die U-förmige Rohrleitung 22 erstreckt sich die Länge des Rohrschenkels 25 - über dem Misch­ werk 5 - maximal bis zu einem Abstand L ₁ = 0,85×L, die Länge des Rohrschenkels 26 - über dem Mischwerk 6 - maximal bis zu einem Abstand L ₂ = 0,5×L, beide Längen gemessen von der Stirnwand 13.

Zu vermerken ist, daß bei Umkehr der Schaufelwende­ lung von links- auf rechtssteigend auch die Zirku­ lationsbewegung z umkehrt, was zwangsläufig die Aufgabeposition E, die U-förmigen Rohrleitungen und die Druck- und Saugzonen A und B spiegel­ bildlich verändert.

Mit dem Doppelwellen-Zwangsmischer können belie­ bige Mischgüter, wie z.B. auch Beton und Mörtel oder auch Mineralgemische für hydraulisch gebun­ dene Tragschichten für den Straßenbau in kontinu­ ierlicher oder diskontinuierlicher Arbeitsweise durch den Vorteil der zirkulierenden Mischgutbe­ wegung in Richtung z bei gleichzeitigem Mischgut­ austausch zwischen den beiden Mischwerken 5 und 6 mit hoher Mischgüte hergestellt werden.

Bei der kontinuierlichen Arbeitsweise des Mi­ schers ist jedoch Voraussetzung, daß alle körni­ gen Mischgutkomponenten über den Einlauftrichter 20 und alle flüssigen Mischgutkomponenten über die U-förmige Rohrleitung 22 kontinuierlich do­ siert werden. Während des Mischprozesses ist da­ bei die Entleeröffnung 2 geschlossen, die Entleer­ öffnung 3 geöffnet.

Bei Beginn eines jeden kontinuierlichen Mischpro­ zesses bleiben beide Entleeröffnungen 2 und 3 wäh­ rend der Befüllung des Troges 1 geschlossen. Nach Erreichen der Füllmenge entsprechend einer Charge wird jedoch der Befüllvorgang unterbrochen und die eingebrachte Mischung innerhalb einer ein­ stellbaren Vormischzeit fertiggestellt. Im An­ schluß daran wird die kontinuierliche Arbeitswei­ se eingeleitet durch eine geregelte, kontinuier­ liche Entleerung des Mischguts bei gleichzeitiger, hierauf abgestimmter Fortsetzung kontinuierlicher Mischerbeschickung. Diese Maßnahme gewährleistet beim kontinuierlichen Mischprozeß von Anfang bis Ende ein gleichmäßiges, homogenes Mischgut ohne die nachteiligen Homogenitätsschwankungen während der Befüllphase, wie sie den bekannten kontinuier­ lichen Mischverfahren anhaften. Der Zeitpunkt für das Abstellen des Materialstromes nach der Befüll­ phase kann entweder über Zeitrelais, Füllstands­ sonde oder die Auslastung des Antriebsmotors ge­ steuert werden.

Das Ende eines jeden kontinuierlichen Mischprozesses beginnt mit der Entleerphase bzw. Abstellen der Mischerbeschickung. Die Entleerphase vollzieht sich bei geöffneter Entleeröffnung 3 und dauert so lange, bis der Mischtrog ausgeräumt ist. Durch zusätz­ liches Öffnen der Entleeröffnung 2 kann die Rest­ losentleerung des Mischtroges beschleunigt werden.

Bei diskontinuierlicher Arbeitsweise des Mischers werden alle körnigen und flüssigen Mischgutkompo­ nenten chargenweise dosiert, wobei die körnigen Komponenten ebenfalls über den Einlauftrichter 20 oder auch über einen zweiten Einlauftrichter 21 zu­ gegeben werden können. Die flüssigen Mischgut­ komponenten sind jedoch gleichzeitig über die ge­ trennten Rohrleitungen 22 und 23 zu dosieren. Das Staublech 11 kann je nach Erfordernis bei der dis­ kontinuierlichen Arbeitsweise entweder teilweise oder ganz herausgeschwenkt bzw. herausgezogen werden.

Der Mischprozeß erfolgt bei beliebig wählbarer Mischdauer und immer bei geschlossenen Entleer­ öffnungen 2 und 3. Für die Entleerung des Misch­ troges ist bevorzugt die Entleeröffnung 2 zu be­ nutzen, jedoch ist es auch möglich, über beide Öffnungen 2 und 3 gleichzeitig zu entleeren, um den Entleervorgang zu beschleunigen.

Der Verschluß 9 für die Entleeröffnung 2 kann als Drehschieberverschluß bzw. als Einfach- oder Dop­ pelklappenverschluß ausgebildet sein, wobei be­ liebige Öffnungsstellungen einstellbar sind.

Hingegen kann der Verschluß 10 für die Entleer­ öffnung 3 als Einfach- oder Doppelklappenverschluß, als Segmentverschluß bzw. auch als Einfach- oder Doppelflachschieberverschluß ausgebildet sein, wo­ bei beim Doppelflachschieberverschluß beide Flach­ schieber zueinander höhenversetzt angeordnet sein können.

Der Doppelwellen-Chargenmischer kann neben der be­ vorzugt horizontalen Einbaulage auch in Längs­ richtung fallend oder steigend eingesetzt werden.

Zusammenfassend kann der kontinuierliche Betrieb wie folgt beschrieben werden:

Es wird zunächst eine Anlaufcharge körniger Misch­ komponenten durch die Trichter 20 und/oder 21 ein­ gegeben. Die entsprechende Menge flüssiger Mischgut­ komponenten wird durch die U-Rohre 22 und/oder 23 zugeführt. Dabei sind die beiden Entleeröffnungen 2 und 3 geschlossen. Nach Befüllen wird zunächst ohne Entnahme gemischt, wobei die Mischung vor allem im Bereich zwischen den beiden Wellen 4 eintritt, wo die nach oben gehenden Mischschaufeln eine den Mischvorgang fördernde Turbulenz bewirken. Sobald die Mischgutcharge die gewünschte Homogeni­ sierung erreicht hat, ist die Anlaufphase beendet. Nunmehr werden durch den Einlauftrichter 20 kon­ tinuierlich körnige Mischgutkomponenten zugeführt, ggf. vorvermischt oder in parallelen Strömen. Gleichzeitig wird die Entleeröffnung 3 geöffnet, und zwar soweit, daß pro Zeiteinheit eine Misch­ gutmenge abgezapft wird, welche den pro Zeitein­ heit zugeführten Mischgutkomponenten entspricht. Gleichzeitig werden durch das U-Rohr 22 kontinuier­ lich flüssige Mischgutkomponenten zugeführt. Die körnigen Mischgutkomponenten können feinpulverige Bestandteile bis zu grobkörnigen Bestandteilen umfassen. Die gegenseitige Abstimmung der Zufuhr von Mischgutkomponenten durch den Trichter 20 und der Abzapfung durch Mischgut durch die Entleeröff­ nung 3 erfolgt durch eine nicht eingezeichnete Regelung, die dafür sorgt, daß die stationär im Misch­ trog vorhandene Mischgutcharge konstant bleibt. Wenn vorübergehend kein Bedarf an Mischgut besteht, können die Zufuhr von Mischgutkomponenten und die Abzapfung von Mischgut vorübergehend eingestellt werden, ohne daß die Mischwerke 5 und 6 abgestellt werden.

Die Lage des Einlauftrichters 20 am Orte E sorgt dafür, daß für die durch den Einlauftrichter 20 zugegebenen Mischgutkomponenten ein relativ großer Weg bis zum Erreichen der Entleeröffnung 3 im konti­ nuierlichen Arbeitsbetrieb zur Verfügung steht. Der Einlauftrichter 20 soll nicht bis in die un­ mittelbare Nähe der Stirnwand 12 angenähert werden, da in diesem Falle die Querförderwirkung der Misch­ schaufeln 15 dazu führen könnte, daß unvermischte Mischgutkomponenten in den Bereich des Mischwerkes 5 gelangen und durch dessen Mischschaufeln auf einem zu kurzen Restweg zu der Entleeröffnung 3 transportiert werden.

Wenn die Anlage stillgesetzt werden soll, so kann sie nach Abschalten der Zufuhr der Mischgutkomponenten durch die Entleeröffnung allmählich entleert werden oder sehr viel schneller durch die zusätzliche Öff­ nung auch der Entleeröffnung 2.

Im diskontinuierlichen Betrieb werden bei geschlos­ senen Entleeröffnungen 2 und 3 die Mischgutkomponenten bevorzugt durch den Fülltrichter 21 zugeführt, der so groß bemessen sein kann, daß er beispielsweise mittels eines Greifers beschickt werden kann. Grundsätzlich ist aber auch für den diskontinuierlichen Betrieb eine Beschickung durch den Einlauftrichter 20 möglich. Das Mischen erfolgt bei geschlossenen Ent­ leeröffnungen 2 und 3, bis die gewünschte Homogeni­ sierung erreicht ist. Dann erfolgt die Entnahme der gesamten Charge durch die Entleeröffnung 2 und ggf. zusätzlich durch die Entleeröffnung 3. Die flüssigen Mischgutkomponenten werden im diskontinuierlichen Betrieb vorzugsweise nur bei Beginn desselben etwa gleichzeitig oder un­ mittelbar anschließend an das Einführen der körnigen Mischgutkomponenten zugeführt, und zwar durch beide U-Rohre 22 und 23.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt einmal darin, daß mit ein- und derselben Anlage sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich gearbeitet werden kann. Kontinuierlich gearbeitet wird beispiels­ weise, wenn kontinuierlich Mischgut abgefordert wird, etwa auf Großlastwagen mit fliegendem Beladewechsel, Betonpumpen usw. Dabei kann durch entsprechende Ab­ stimmung der kontinuierlichen Mischgutkomponenten­ zufuhr und der kontinuierlichen Mischgutabgabe auf die Größe der in dem Mischtrog ständig umgewälzten stationären Charge für ein qualitativ mehr oder minder hochwertiges Mischgut gesorgt werden. Man kann also einerseits mit großer Abgabeleistung arbeiten, wenn beispielsweise ein Magerbeton für Straßenunterbauten angefordert wird, dessen Qualität keinen besonderen Anforderungen unterliegt, und man kann andererseits ebenfalls im kontinuierlichen Betrieb ein qualitativ sehr hochwertiges Mischgut gewinnen, bei entsprechend geringerem Durchsatz.

Die diskontinuierliche Arbeitsweise wird man in der Regel für die Erzeugung von Mischgut höchster Quali­ tät anwenden und andererseits dann, wenn das Misch­ gut chargenweise abverlangt wird, und zwar jeweils in großer Menge pro Zeiteinheit.

Das bisher häufig beobachtete Problem, daß bei konti­ nuierlichen Mischern zu Beginn des Betriebes, vor Er­ reichen eines stationären Zustandes, ein relativ minder­ wertiges Mischgut anfällt, ist bei Anwendung des erfin­ dungsgemäßen Mischers dadurch ohne weiteres vermeid­ bar, daß eine mehr oder minder große Anlaufphase ein­ geschaltet wird, während welcher noch kein Mischgut abgeführt wird, so daß der stationäre, der gewünsch­ ten Homogenität des Mischgutes entsprechende Zustand vor Beginn der Abzapfung des Mischgutes eingestellt wird.

Der Übergang zwischen kontinuierlichem und diskonti­ nuierlichem Betrieb ist mit nur geringfügigen Umstell­ maßnahmen durchzuführen. Der Bauaufwand für den Doppel­ wellen-Zwangsmischer ist trotz seiner Eignung sowohl für kontinuierlichen als auch für diskontinuierlichen Betrieb verhältnismäßig gering und nicht wesentlich größer als der Bauaufwand für herkömmliche monofunk­ tionelle Mischer für kontinuierlichen bzw. diskonti­ nuierlichen Betrieb.

Claims (27)

1. Doppelwellen-Zwangsmischer zum Vermischen von pul­ verigen, körnigen und plastischen Mischgütern, z.B. zur Herstellung von Baustoffgemischen oder derglei­ chen, umfassend einen Mischtrog (1) und in diesem Mischtrog (1) zwei zueinander parallele, sich zwi­ schen einander gegenüberliegenden Stirnwänden ( 12, 13) des Mischtroges (1) erstreckende, gegenläufig angetriebene, mit Mischwerkzeugen (15) bestückte Mischwellen (4), wobei die Drehrichtung (x) der Mischwellen (4) so gewählt ist, daß die Misch­ werkzeuge (15) zwischen den Mischwellen (4) nach oben laufen und wobei die Mischwerkzeuge (15) der einzelnen Mischwellen (4) derart ausgebildet und angeordnet sind, daß sie eine gegenläufige Förder­ richtung längs der einzelnen Mischwellen (4) be­ wirken, und ferner umfassend Beschickungsmittel (20, 22) zum Einführen körniger und ggf. flüssiger Mischgutkomponenten in den Mischtrog (1) und eine verschließbare bodennahe Austrittsöffnungsanordnung (3) für die Abgabe des Mischgutes, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Beschickungsmittel (20, 22), zu­ mindest der körnigen Mischgutkomponenten, für die kontinuierliche Zugabe der körnigen Mischgutkompo­ nenten ausgebildet sind und daß eine erste Austritts­ öffnung (3) in axialem Abstand von der Einmündung (E) der Beschickungsmittel (20) der körnigen Mischgut­ komponenten in den Mischtrog (1) angeordnet und der­ art bemessen oder einstellbar ist, daß sie konti­ nuierlich eine der kontinuierlichen Beschickung der Mischgutkomponenten entsprechende Menge von Misch­ gut aus der innerhalb des Mischtroges (1) bewegten Mischgutcharge abzweigt.

2. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Austrittsöffnung (3) im Bereich einer der Stirnwände (12, 13) ange­ ordnet ist und die Einmündung (E) der Beschickungs­ mittel (20) der körnigen Mischgutkomponenten von dieser Stirnwand (12) axialen Abstand hat.

3. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einmündung (E) der Beschic­ kungsmittel (20) der körnigen Mischgutkomponenten in den Mischtrog (1) im Bereich derjenigen Misch­ welle (4) liegt, welche von der der ersten Aus­ trittsöffnung (3) benachbarten Stirnwand (12) weg­ fördert.

4. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einmündung (E) der Beschic­ kungsmittel (20) der körnigen Mischgutkomponenten in einem Abstand von der der ersten Austrittsöffnung (3) fernen Stirnwand (13) liegt, welcher Abstand ca. 30 bis 70% der lichten Länge des Mischtroges (1) in Mischwellenrichtung beträgt.

5. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Aus­ trittsöffnung (3) in Querrichtung zu den Mischwellen (4) größer ist als in Mischwellenrichtung.

6. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Austrittsöffnung (3) sich annähernd zwischen den jeweils tiefsten Punkten des doppelmuldenartig geformten Bodens des Misch­ troges (1) erstreckt.

7. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschic­ kungsmittel (22) für flüssige Mischgutkomponenten annähernd längs eines einer Stirnwand (12, 13) und den Mischwellen (4) folgenden Umlaufweges (z) der Mischgutcharge angeordnet sind.

8. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsmittel (22) für die flüssigen Mischgutkomponenten annähernd vom Orte der Einmündung (E) der Beschickungsmittel (20) der körnigen Mischgutkomponenten bis zu einer Stelle (L ₁) vor der ersten Austrittsöffnung (3) verteilt sind.

9. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Beschickungsmittel (22) für die flüssigen Mischgutkomponenten in Umlaufrich­ tung der Mischgutcharge bis zu einer Stelle (L ₁) erstrecken, die annähernd 50 bis 85, vorzugsweise ca. 75% der lichten Mischtroglänge (L) von der der ersten Austrittsöffnung (3) fernen Stirnwand (13) entfernt ist.

10. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschic­ kungsmittel (22) für die flüssigen Mischgutkomponenten ein annähernd U-förmiges, mit Wasserabgabestellen bestücktes Rohr (22) umfassen, welches oberhalb der Mischwellen (4) angeordnet, in Draufsicht betrachtet annähernd längs der Mischwellenachsen und längs der der ersten Austrittsöffnung (3) fernen Stirn­ wand (13) verläuft.

1. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Misch­ trog (1) mit einer zweiten, gegenüber der ersten (3) größeren und ebenfalls verschließbaren Aus­ trittsöffnung (2) ausgerüstet ist, welche in Längsrichtung des Mischtroges (1) zwischen den beiden Mischwellen (4) im Mischtrogboden angeord­ net ist, vorzugsweise in der Mitte zwischen den Mischwellenachsen und vorzugsweise mit einer Er­ streckung über die gesamte, unter Berücksichtigung der ersten Austrittsöffnung (3) noch verfügbaren Länge (L) des Mischtrogbodens zwischen den beiden Stirnwänden (12, 13).

12. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsmittel (20, 21) für die körnigen Mischgutkomponenten eine zusätzliche Beschickungsstelle (21), insbesondere einen Einlauf­ trichter (21) für chargenweise Beschickung umfassen, und zwar vorzugsweise zwischen den beiden Misch­ wellen (4) und vorzugsweise in Längsmitte des Mischtroges zwischen den beiden Stirnwänden (12, 13).

13. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschic­ kungsmittel (22, 23) für flüssige Mischgutkomponenten annähernd längs des gesamten Chargenumlaufweges (z) innerhalb des Mischtroges (1) angeordnet sind.

14. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites U-Rohr (23) mit Wasser­ abgabestellen vorgesehen ist, welches das erste U-Rohr (22) zu einer annähernd geschlossenen Schleife ergänzt.

15. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Mischwerke (5, 6) jeweils an demjenigen Ende (A), an dem die durch sie bewirkte Bewegung der Mischgut­ charge auf eine Stirnwand (12, 13) auftrifft, mit einem Umkehrwerkzeug (17) ausgerüstet ist, welches das Mischgut längs der jeweiligen Stirnwand (12, 13) zum jeweils anderen Mischwerk (6, 5) hin ablenkt.

16. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkwerkzeuge (17) derart orientiert und angeordnet sind, daß sie eine Ablenk­ bewegungskomponente des Mischgutes von der jeweils zugehörigen Stirnwand (12, 13) erzeugen.

17. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Misch­ werkzeuge (15) jeweils eines Mischwerkes (5, 6) mit einer gleichsinnigen, einer Schraubenlinie fol­ genden Wendelung ausgeführt sind.

18. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkwerkzeuge (17) mit einer der Wendelung der Mischwerkzeuge (15) ent­ gegengesetzten Wendelung ausgeführt sind.

19. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß im Umlauf­ weg (z) der Mischgutcharge vor der ersten Austritts­ öffnung (3) ein Stauelement (11) angeordnet ist, und zwar starr oder verstellbar, etwa durch Schwenken oder Herausziehen.

20. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 19, da­ durch gekennzeichnet, daß das Stauelement (11) mit Durchbrüchen (18) in beliebiger Zahl, Form und Größe versehen ist.

21. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschic­ kungsmittel (20, 21, 22, 23) für körnige und/oder flüssige Mischgutkomponenten im Bereich einer Ab­ deckhaube (19) des Mischtroges angeordnet sind.

22. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Aus­ trittsöffnung (3) mit einem Einfach- oder Doppel­ flachschieberverschluß (10) ausgebildet ist, wobei im Falle eines Doppelflachschieberverschlusses beide Flachschieber gegeneinander schließen und zueinander höhenversetzt angeordnet sind.

23. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Austrittsöffnung (3) ein Einfach- oder Doppelklappen­ verschluß (10) oder ein Segmentverschluß zugeordnet ist.

24. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche 11 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Austrittsöffnung (2) ein Drehschieberverschluß (9) zugeordnet ist.

25. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Austrittsöffnung (2) ein Einfach- oder Doppelklappen­ verschluß zugeordnet ist.

26. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß eine Füll­ standsregelung vorgesehen ist.

27. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstandsregelung mittels eines Chargengrößensignalgebers, insbesondere einer Füllstandssonde, die Chargengröße bzw. den Füllstand mißt und Abweichungen von einer Sollgröße durch Ver­ änderung der Mischkomponentenbeschickung und/oder des Mischgutaustrittes korrigiert.