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Mischvorrichtung für Baustoffe
Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung für Baustoffe, mit einer um ihre Hochachse drehbaren, motorgetriebenen Trommel, die im Inneren mit Zwangsmischschaufeln versehen und mit ihrem Antrieb zu einer einheitlichen, im wesentlichen allseitig gekapselten Baugruppe vereinigt ist, welche auf einem zweiachsigen Fahrgestell längs einer vom Boden aus ansteigenden Führung bewegbar ist, wobei die Trommelachse relativ zum Fahrgestell unveränderlich und in der tiefsten Stellung der Mischtrommel (Beschickungsstellung) ungefähr vertikal gerichtet ist.
Bei einem bekannten Kipptrommelmischer ist die Mischtrommel unter gleichzeitiger Drehung um ihre Hochachse in einer waagrechten Führung hin-und herbewegbar. Die Führung ist entsprechend der erforderlichen Entleerungshöhe über dem Boden in einem Gestell angebracht, das gleichzeitig zur Führung eines Beschickungsaufzugs dient. Die Bewegungen von Mischtrommel und Beschickungsaufzug sind so aufeinander abgestimmt, dass der Beschicker jeweils zu Beginn eines Arbeitsspiels der Mischtrommel in diese entlädt und die Trommel sich dann bis an das Ende der als Ausleger ausgebildeten Führung bewegt und dort die Mischung auskippt, während der Beschicker nach unten fährt und zum Beladen bereit ist, um dann, wenn die leere Trommel ihre Ausgangsstellung wieder erreicht hat, mit neuem Material auf die Höhe der Trommel heraufzufahren.
Eine starre Kopplung der Arbeitsspiele ist für Baustoffmischer nachteilig, weil das Mischgut in den richtigen Mengenverhältnissen bereits in den Beschicker eingefüllt werden muss. Wenn die Baustoffe mit einem Schrapper von einem Lagerplatz mit gesondert gelagerten Baustoffen entnommen werden, müssen die Schrapperfahrten auf das Arbeitsspiel des Beschickers abgestimmt werden. Es ist daher nicht möglich, die Leistungsfähigkeit der verschiedenen Vorrichtungen voll auszunutzen.
Es wurde bereits eine Vorrichtung zur Herstellung von Beton vorgeschlagen, bei welcher die Baustoffmischung in zwei in Führungsschienen abwechselnd zwischen einer Beschickungs-und Entleerungsstation auf-und abfahrenden Mischbehältern hergestellt wird ; die Führung verzweigt sich in zwei voneinander getrennte Bahnen, welche an den Abzweigstellen Weichen aufweisen, derart, dass der zur oberen Entleerungsstation hinauffahrende Mischbehälter auf der einen Bahn läuft, während der gleichzeitig zur Füllstation nach unten fahrende zweite Mischbehälter sich auf der andern Bahn bewegt, welche von der ersten Bahn ausreichend weit entfernt ist, um die Behälter aneinander vorbeigehen zu lassen. Diese Vorrichtung eignet sich nur für einen länger dauernden Einsatz an einer festen Baustelle, an der lange Zeit grosse Mengen an Baustoffmischung benötigt werden.
Darüber hinaus ist es nicht möglich, die Mischbehälter unmittelbar mit einem Schrapper zu beschicken.
Bei einer andern bekannten Mischvorrichtung wird einem, auf einem Fahrgestell auf geradlinig ansteigenden Schienen fahrenden Zwangsmischer Zement aus einem turmartig gestalteten Silo von oben her zugeführt. Gleichzeitig können die Zuschlagstoffe sternförmig um den Zementsilo angeordneten Lagerräumen durch Austragschurren entnommen werden, die über dem in der Beschickungsstelle am unteren Ende der Schienen befindlichen Mischer angeordnet sind. Auch diese Vorrichtung erfordert einen grossen baulichen Aufwand und kann nur an Grossbaustellen verwendet werden. Bei einer andern bekannten Mischvorrichtung ist die um eine waagrechte Achse drehbare Freifallmischtrommel auf einer aus ansteigend verlegten Schienen bestehenden Bahn zwischen einer abgesenkten Füllstellung in eine höher gelegene Entleerungsstellung verschiebbar.
Die Auf-und Abbewegung der Mischvorrichtung auf
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der Schienenbahn erfolgt mit Hilfe eines hydraulischen Zylinders. Hiedurch ist die zwischen der untersten und obersten Stellung erreichbare Höhendifferenz beschränkt, so dass die Mischtrommel nicht vom Boden aus mit Hilfe eines Schrappers beladen werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art auf einfache Weise so zu verbessern, dass die Mischtrommel bei ihrer Bewegung zwischen der Beschickungsstellung und der Entleerungsstellung zeitweilig als Zwangsmischer und zeitweilig als Freifallmischer arbeitet. Zwangsmischer bestehen im allgemeinen aus einem aufrecht stehenden, zylindrischen Mischraum, der im Vergleich zum Durchmesser verhältnismässig niedrig ist und in welchem Rührarme mit Schaufeln untergebracht sind ; beim Zwangsmischer werden die Baustoffe schneller und intensiver für die Weiterverwendung vorbereitet als beim Freifallmischen.
Demgegenüber haben Freifallmischer mit um eine etwa waagrechte Achse drehbarer Trommel den Vorteil, dass der Mischvorgang von aussen beobachtet werden und die Entleerung durch Kippen schnell erfolgen kann ; hiebei ist zwar einerseits der Energiebedarf sowie der Verschleiss wesentlich geringer als bei Zwangsmischern, die einzelnen Mischvorgänge dauern jedoch länger und es wird nicht unter allen Umständen die gleiche Mischintensität erzielt.
Nach der Erfindung werden nun bei Mischvorrichtungen für Baustoffe der eingangs beschriebenen Art die Vorteile von Zwangsmischern und Freifallmischern vereinigt, u. zw. dadurch, dass die Führung der Mischtrommel am oberen Ende eine die Drehung der Mischtrommel in die Entleerungsstellung bewirkende Krümmung hat ; diese Trommelführung besteht dabei vorzugsweise aus einem unteren, schwach ansteigenden Abschnitt und einem daran anschliessenden, steileren Abschnitt.
Bei dieser Mischvorrichtung erübrigt sich also vor allem ein, bei Zwangsmischern erforderlicher, Beschickeraufzug als auch eine besondere Kippvorrichtung, die bei Freifallmischern zum Entleeren dient ; ausserdem können beim Mischvorgang selbst die nach dem Zwangsmischprinzip bzw. nach dem Freifallprinzip durchgeführten Anteile desselben in beliebigem Verhältnis kombiniert werden.
Die auf dem Fahrgestell angeordnete, drehbare Mischtrommel befindet sich somit in ihrer tiefsten Lage in im wesentlichen aufrechter Stellung und kann daher ohne weiteres durch ihre obere Öffnung mit Baustoffen beschickt werden ; beim Durchfahren des steileren Abschnittes der Führung nimmt die Trommel eine stärker geneigte Lage ein, entsprechend der in üblichen Trommelmischern beim Freifallmischvorgang ; beim Übergang des steileren Führungsabschnittes in die die Entleerungsstellung bewirkende Krümmung stellt sich die Trommel aufrecht, so dass in dieser Stellung der Mischvorgang nach dem Zwangsmischprinzip verläuft. Die Mischtrommel kann bei entsprechender Verringerung der Drehzahl auch als Agitator wirken, wenn ihre Entleerung nicht unmittelbar nach Durchführung des Mischvorganges erfolgen kann.
Bei weiterer Bewegung der Mischtrommel auf der Führung kippt sie in die Entleerungsstellung, in der ihre Öffnung im wesentlichen nach unten gerichtet ist ; dabei ragt sie über das Ende der Führung hinaus, so dass unter der Trommel genügend Raum zur Aufstellung eines Schüttkübels, Transportwagens od. dgl. vorhanden ist.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Mischvorrichtung ist der Antrieb für das Fahrgestell in diesem selbst eingebaut. Dadurch ergibt sich eine Vereinfachung hinsichtlich der Energiezuführung zum Fahrgestell und zum Trommelantrieb, wenn beide Antriebe aus Elektromotoren bestehen. Die Energiezufuhr erfolgt in diesem Fall durch ein mehradriges Schleppkabel, welches etwa in der Mitte der Länge der Führung zugeführt wird und das eine freie Länge aufweist, die etwas grösser als die halbe Länge der Führung ist. Ausserdem ergibt sich der Vorteil, dass beim Ausfall eines der beiden Antriebe die Trommel mit dem Fahrgestell insgesamt gegen eine in Reserve gehaltene Baugruppe ausgetauscht werden und die Vorrichtung nach kurzer Betriebsunterbrechung wieder in Gang gesetzt werden kann.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Mischvorrichtung ist der Antrieb für das Fahrgestell mit einem Zahnrad versehen, das in eine an oder zwischen den Führungsschienen angeordnete Gall'sche Kette oder eine Zahnstange eingreift. Die Anbringung einer Gall'schen Kette ist hiebei besonders einfach, weil die Kette bei Verschleiss bequem ausgewechselt werden kann. Selbstverständlich muss dafür gesorgt sein, dass Zahnrad und Kette niemals ausser Eingriff gelangen können.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Hiebei zeigt Fig. 1 die erfindungsgemässe Vorrichtung in der Seitenansicht und Fig. 2 die gleiche Vorrichtung in der Draufsicht.
Eine runde Mischtrommel-l-von etwa elliptischem Querschnitt ist um ihre Hochachse
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--5-- gelagert.feststehende Zwangsmischarme--2-vorgesehen, die mit Mischschaufeln--3 und 4--ausgestattet sind. Die untere Mischschaufel --3-- befindet sich in dem Bereich, in dem die Einziehung mit einer
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gekrümmten Ringfläche in den eigentlichen Trommelboden übergeht ; die weiter oben angeordnete Mischschaufel --4-- ist mit ihrer wirksamen Kante zur konischen Einziehung gerichtet.
Das Fahrgestell --5-- ist mit zwei Achsen versehen, an denen Laufrollen oder-räder-6 und
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Die Laufrollen oder-räder-6 und 7-greifen in zwei zueinander parallele Führungen ein, die beispielsweise aus U-Profilen bestehen können, die mit ihren offenen Seiten einander zugekehrt sind. Die Führung besteht aus einem unteren, nur verhältnismässig flach ansteigenden Abschnitt --9a--, der mit einem gekrümmten Übergang in einen steiler ansteigenden Abschnitt --9b-- übergeht. Am oberen Ende ist die Führung auf einem verhältnismässig engen Radius gegen die Anstiegrichtung gekrümmt und bildet hier den Endteil--9c--.
Die Führung ist in einem Rahmen --10-- befestigt, der mit einer mit Rändern--11- ausgestatteten Achse versehen ist. Die aus Führung, Rahmen und Trommel bestehende Vorrichtung kann daher bei Verlegung des Einsatzortes als Anhänger hinter einem Fahrzeug verfahren werden. Beim Betrieb empfiehlt es sich, den Rahmen --10-- mit Hilfe geeigneter Stützen aufzubocken, so dass die Räder --11-- entlastet sind.
Am Rahmen --10-- ist ein Ausleger --12-- befestigt, auf dem ein Schrapperantrieb - 13-montiert ist.
Am tiefer liegenden Ende der Vorrichtung befindet sich eine Schrapperrampe-14--, die die Öffnung--la-der in ihrer tiefsten Stellung befindlichen Trommel--l-mit einem Trichter - 15-- übergreift. --16-- ist der Boden der Rampe. Die Rampe selbst kann sich über einen Winkelbereich von mehr als 1800 erstrecken, so dass es möglich ist, von verschiedenen Richtungen
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sich, wie Fig. 2 zeigt, dadurch, dass die in der Draufsicht runde Trommel selbst unter den Trichter der Schrapperrampe fährt.
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die Stellung--A--ein. Sodann wird mit Hilfe des Schrapperantriebs--13--das zur Baustoffmischung erforderliche Material von den verschiedenen Vorratshaufen in dem erforderlichen Mengenverhältnis herangezogen. Bereits beim Beschicken wird die Trommel--l--um ihre Hochachse gedreht, so dass sich das Füllgut sofort gleichmässig verteilt.
Die feststehenden Zwangsmischschaufeln - 3 und 4-unterstützen hiebei die Verteilungswirkung. Während des Beschickungsvorgangs braucht sich die Trommel--l--nur mit verringerter Drehzahl zu drehen.
Nachdem das zur Mischung vorgesehene Baumaterial sowie das Wasser eingefüllt ist, beginnt der eigentliche Mischvorgang. Bei fortgesetzter Drehung der Trommel bewegt sich die aus Trommel und Fahrgestell bestehende Anordnung auf der Führungsbahn nach oben und gelangt dadurch vom Abschnitt --9a-- zum Abschnitt --9b--. Die Trommel nimmt hiebei die Stellung-B-ein, in der sie stärker gegen die Senkrechte geneigt ist. Der Mischvorgang verläuft hiebei überwiegend nach dem Freifallprinzip.
Die Trommel --1-- gelangt bei ihrer weiteren Aufwärtsbewegung auf der Führung in den Bereich des oberen Endes. Sobald die vorn laufenden Laufräder oder-rollen--6--in den gekrümmten Teil--9c--einfahren, richtet sich die Trommel in die annähernd waagrechte Stellung - au± In dieser Stellung erfolgt die Mischung des Trommelinhalts nur nach dem Zwangsmischprinzip. Es hängt lediglich von der Form der Führung und von der Geschwindigkeit, mit der sich die Trommel auf der Führung entlang bewegt, ab, welcher Anteil der Gesamtmischzeit auf das Mischen im wesentlichen nach dem Freifallprinzip und dem Zwangsmischprinzip entfällt. In der Stellung--C--, in der die Trommel mit ihrer öffnung nach oben gerichtet steht, kann sie auch als Agitator betrieben werden. Dies ist dann der Fall, wenn die fertige Mischung nicht sofort an der Baustelle gebraucht wird.
Die Agitatorwirkung wird vorzugsweise bei verringerter Trommeldrehzahl erzeugt.
Um die Trommel von ihrem Inhalt zu entleeren, wird sie durch Weiterfahren auf der Führung in den Abschnitt--9c--in die Stellung--D--gebracht. Auf Grund der scharfen Krümmung des Führungsabschnitts --9c-- führt die Trommel eine Kippbewegung aus, an deren Ende ihre Öffnung - 1a-- schräg nach unten zeigt. Da die Trommel durch das Hochfahren auf der Führung die erforderliche Höhe gewonnen hat, kann die Baustoffmasse unmittelbar in einen Schüttkübel-K-- oder einen andern, zum weiteren Transport der Baustoffmasse bestimmten Behälter gelangen. Auch bei
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der Entleerung unterstützt die Drehung der Trommel das Ausfliessen der Baustoffmischung aus der Öffnung--la--.
Zur Durchführung eines neuen Arbeitsspiels wird die Trommel-l-aus der Stellung-D-in die Stellung --A-- zurückbewegt.
Um die Vorrichtung bequem als Anhänger transportieren zu können, ist der untere Abschnitt
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verlagert sich das Gewicht des Rahmens --10-- auf die Laufräder --11--. Gleichzeitig wird auf der in den Zeichnungen linken Seite vom Rad-11-Raum zwischen dem Gelenk --17-- und dem Boden frei, so dass der Rahmen --10-- gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden kann, wodurch die rechts vom Rad --11-- befindliche Stütze ausser Bodenberührung kommt. Der Ausleger-12kann nunmehr beispielsweise als Deichsel an einem Fahrzeug befestigt werden. Beim Transport auf der Strasse braucht die Trommel-l-nicht von der Vorrichtung abgenommen zu werden.
Sie wird vielmehr vor dem Hochklappen des Führungsabschnitts --9a-- in die Stellung--C oder D-bewegt und bleibt dort bis zum erneuten Einsatz.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Mischvorrichtung für Baustoffe, mit einer um ihre Hochachse drehbaren, motorgetriebenen Trommel, die im Inneren mit Zwangsmischschaufeln versehen und mit ihrem Antrieb zu einer einheitlichen, im wesentlichen allseitig gekapselten Baugruppe vereinigt ist, welche auf einem zweiachsigen Fahrgestell längs einer vom Boden aus ansteigenden Führung bewegbar ist, wobei die Trommelachse relativ zum Fahrgestell unveränderlich und in der tiefsten Stellung der Mischtrommel
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Führung (9a-9b) der Mischtrommel (1) am oberen Ende eine die Drehung der Mischtrommel in die Entleerungsstellung (E) bewirkende Krümmung (9c) hat.
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