Schneckenmischer ha sind bereits Schnekenmnischer mit einer geneigt angeordneten Mischschnecke bekannt, welche in regelmässigen Abständen Ausschnitte aufweist und innerhalb einer Mischrinne läuft, welche die Schnecke im Abstand umgibt und der dasMlischgut an ihrem untern Ende zuge führt wird. Die Mischsehnecke schiebt das Misehgut hierbei im Pilgerschritt in der Misch rinne bis zu deren Ausschuböffnung hoch.
Beim Mischen von grobkörnigen Kompo- nenten unterliegen solche Mischer sehr leicht Betriebsstörungen durch Verklemmung der Mischschnecke. Die erfindungsgemässe Ausge staltung des Mischers bezweekt, diese Störun gen nach Möglichkeit auszuschalten.
Nach der Erfindung besitzt der Spalt zwi schen Mischschnecke und Mischrinne, im Be reich der vom Mischgut eingenommenen Zone und im Querschnitt gesehen, die Gestalt einer Siehe', deren Spitze auf der Einlaufseite der Schnecke liegt.
Die Erfindeng sei im folgenden an Hand der gezeichneten Ausführungsbeispiele aus- führlicll erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die schematische, teilgweise geschnit tene Seitenansieht eines kontinuierlich arbei tenden Sehneckenmischers, Fig 2 die ebenfalls teilweise geschnittene Seitenansicht eines periodisch arbeitenden Schneckenmisehers, Fig. 3 das perspektivische Bild eines Teils der Mischschnecke, Fig. 4 einen Querschnitt der Mischrinne mit darin angeordneter Mischschneeke nach Linie IV-IV in Fig. 1, Fig. 5 den entsprechenden Querschnitt einer abgeänderten Mischrinne, Fig. 6 die Ansicht in Richtung des Pfeils C in Fig. 1 der Verstellvorriehtung für das Lager der Schneckenwelle, Fig. 7 das perspektivische Bild einer dop pelgängigen Mischschnecke, Fig.
8 das perspektivische Bild einer Mischschnecke, bei welcher die beiden Enden jedes Ausschnittes an der Peripherie der Schraubenfläche durch Stege überbrückt sind, Fig. 9 das perspektivische Bild einer Misch schnecke mit schraubenförmigen Sehabern, Fig. 10 einen Querschnitt nach Linie X- in Fig. 9, in welchem die Befestigung eines Schabers an der Mischschnecke dargestellt. ist, Fig. 11 einen Schnitt der Fig. 10 nach der Linie XI-XI derselben.
Der in Fig. 1 dargestellte, kontinuierlich arbeitende Betonniiseher besteht aus der rohr- förmigen, oben offenen Mis ehrinne 1., welche beiderseits von starken Traversen 2 getragen wird und im Betrieb in der gezeichneten, ge neigten Lage einerseits auf dem Fahrgestell 3, anderseits auf der ausklappbaren Stütze 4- ruht. Innerhalb der Mischrinne 1 läuft die Misehschneeke 5, deren Welle 6 von den La gern 7 und 8 getragen und von dem Motor 9 über das Unt:
ersetzungsgetriebe 10 angetrieben wird. Auf der gleichen Welle 6 sitzt rechts unten eine Zufuhrschnecke 11 mit konischem Kern, die unter einem Fülltrichter läuft, welcher die Zuschlagstoffe enthält und durch eine ver stellbare Trennwand 13 in zwei Abteile 12a und 12b unterteilt ist. Weiterhin ist über demn ersten Teil der Mischschnecke 5 ein Zement behälter 14 angeordnet, von dem aus der ein gefüllte Zement von einer umlaufenden, z. B.
aus einem Flügelrad bestehenden Dosierv or- richtung 15 in kleinen Portionen in die Misch rinne 1 eingestreut wird. Über dem mittleren Teil der Mischschnecke 5 liegt eine rohrför- mige Wasserbrause 16, welche über das ein stellbare Ventil 17 und den Druckregler 18 aus der Leitung 19 gespeist wird.
Für die Herstellung von Beton wird das Abteil 12a mit. Sand, das Abteil 12b mnit Kies gefüllt und die Trennwand 13 beispielsweise so eingestellt, dass die Zufuhrschnecke 11 Kies und Sand kontinuierlich im Verhältnis 3:1 der Mischschnecke 5 zuführt; durch passende Abstimmung der sekundlichen Fördermenge der Schnecke 1l auf die sekundliche Förder menge der Mischschnecke 5 wird hierbei Sorge dafür getragen, dass sich die Mischschnecke 5 in jedem ihrer Gänge nur etwa zu einem Drittel mit Mischgut füllt.
Sand und Kies mischen sieh hierbei bereits bis zu einem gewissen Grade innerhalb der Zufuhrschnecke 11 und werden dann im ersten Teil der Mischschnecke 5 mit dem von der Dosiervorrichtung 15 eingestreuten Zement zunächst im trockenen Zustande energisch durchmengt. Diese Mischung wird dann in Richtung des Pfeils P nach dem linken obern Ende der Mischrinne 1 hochgefördert, wobei sie unter der Wasserbrause 16 den vorgeschrie benen Wasserzusatz erhält und schliesslich als fertiger Frischbeton durch die Ausschuböff nung 20 in die Wanne des untergeschobenen Wagens 21 fällt.
An Stelle einer kontinuierlichen kann man nach dem Bleiehen Prinzip auch eine periodi- sche Mischung abgewogener Chargen erzielen, wenn man gemäss Fig. 2, in der gleiche Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind wie in Fig. 1, das Abteil 12 und den Behälter 14 so bemisst, dass sie die abgewogenen Kom ponenten einer Charge voll aufzunehmen ver mögen, und wenn man gleichzeitig am linken obern Ende der Mischrinne 1 einen Sammel- behälter 22 vorsieht, der ebenfalls die ganze Charge aufzunehmen vermag und innerhalb dessen die Welle 6 an Stelle einer Fortsetzung der Mischschnecke 5 nur Mlischflügel 23 trägt.
Am Schluss des Mischvorganges sammelt sich dann die gesamte Clharge in dem Behälter 22, aus dem sie anschliessend durch Öffnen einer Klappe 24 entnommen werden kann.
Bei allen Mischern der dargestellten oder einer ähnlichen Art erzielt man innerhalb der Mlisschrinne 1 jedoch nur dann eine rasche und durchgreifende Mischung, wenn man in der Mischschneeke 5 aussen an deren Scbnecken- flächen gemäss Fig. 3 in regelmässigen Abstän den Ausschnitte 25, 25a, 25b vorsieht, welche vorzugsweise so angeordnet werden, dass in der Achsrichtung der Schnecke gesehen die Ausschnitte in aufeinanderfolgenden Gängen nicht in Flucht liegen, so dlass vor und hinter jedem Ausschnitt diesem gegenüber ein voller Sclhneckenflächenteil 26 bzw. 26a liegt.
Infolge der geneigten Anordnung der Misehrinne 1 rutscht nämlich in einer solchen Schnecke bei jeder Umdrehung ein Teil des geförderten Mlischgutes M (z. B. durch den Ausschnitt 25b in Richtung des Pfeils P1 wieder in den vor angehenden Schneckengang zurück, wenn die ser Ausschnitt das auf demn Boden der Misch rinne angehäufte Mischgut passiert, während der darüberliegende Teil in Richtung des Pfeils P weitergeschoben wird. Es entsteht also ein ähnlicher Mischungsvorgang wie ihn zum Beispiel der Bäcker erreicht, wenn er sein Mehl Hand über Hand durchmen gt.
Mischt man mit einem solchen Mischer ein Mi.seligut, welches, wie z. B. Beton, harte Stücke grösseren Au.smasse,# enthält, so treten jedoch (besonders beim Herauslaufen der Ans- sehnitte 25, 25a, 25b aus dem Mischgut J1) leicht.
dadurch Verklemmungen ein, dass .sieh solche Stücke zwischen der, lliscli.schnecke 5 und der Mi.sehrinne 1 einklemmen, wie dies in Fig. 3 für den Stein 27 -ezei-t wird. Soleche Verklemmungen werden dadurch mit Sicherheit vermieden, dass dem Spalt S zwischen der Mischschneeke 5 und der Misch rinne 1 gemäss Fig. 4 und 5 im Bereiche der voM Mischgit 3M eingenommenen Zone und im Querschnitt gesehen die Gestalt einer Sichel gegeben wird, deren Spitze auf der Einlauf seite der Schnecke über dem betriebsmässigen Niveau des Mischgutes liegt.
Da die Sehneeke 5 sich in Rliehtung des Pfeils A dreht, läuft sie von links narb rechts in das Mischgut M ein, welches hierbei durch Reibung mitgenom wen wird und sieh etwa auf das Niveau a-b einstellt. Dringt hierbei ein Stein 27 zufällig zwischen Schnecke und Mischrinne ein, so ver mag ersieh nicht einzuklemmen, sondern wird in Richtung des Pfeils A dem breiteren Ende des sichelförmigen Spaltes<B>S</B> zugeführt und hierdurch aus diesem Spalt herausgetragen.
Minen solchen Spalt S von sichelförmigem Querschnitt kann man auf verschiedene Arten erlhalten. Ist die Misehrinne 1 mindestens im Bereich ihrer untern Hälfte zylindriseh, so wird die Welle der Misehschnecke 5 gemäss Fig. 4 einfach parallel zur Achse dieses Zylin ders in der Ebene c-d ein kleines Stück nach links herausgerückt. Man kann jedoch auch gemäss Fig. 5 die Miischrinne 1a derart gestal ten, dass sie im Querschnitt auf eine gewisse Strecke die Form einer archimedischen Spirale aufweist. In beiden Fällen muss man dafür Sorge tragen, dass das betriebsmässige Niveau a- b des MNiisghutes M unter der Welle 6 liegt, was sich leicht durch entsprechende Abstim mung der sekundlichen Fördermenge der Scheneeke 11 auf die sekundliche Fördermenge der Mischschneeke 5 erreichen lässt.
Bei Betonmischern soll die Spaltbreite an der Stelle B (Fig. 4 und 5) nicht mehr als etwa 2 mm betragen, damit im Einlauf höch stens gröbere Sandkörner in diesen Spalt ein dringen können. Um Abnutzungserscheinun gen an Mischsehneeke und -rinne ausgleichen zu können, werden die Lager der Schneeken- welle 6 zweckmässig so angeordnet, dass sie eine Parallelv ersehiebun g dieser Welle 6 in der Ebene c-d ermöglichen. Eine Anordnung die ser Art zeigt Fig. 6. Das Lager 8 der Welle 6 liegt als Schlitten zwischen den beiden Schie nen 30 und 31 und wird zwischen den mit diesen Schienen verschweissten Böcken 32 und 33 durch Druekschrauben 34 und 35 gehalten. Da die Schienen 30 und 31 parallel zur Ebene c-cd verlaufen, gestatten die Schrauben 34, 35 eine Versehiebung des Lagers 8 in dieser Ebene.
Bei der Verarbeitung von erhärtenden Mischungen, wie Beton tritt nun ein weiterer Effekt ein, welcher zu Verklemmungen führen kann: In denjenigen Abschnitten der Sehnek- kenfläche, in denen die Aussehnitte 25, 25a liegen (vgl. Fig. 3), wird die Wand der Misch rinne 1 nicht von der Peripherie der Sehnek- kenfläche 5 bestrichen; auf der zugehörigen, beim Ausschnitt 25 durch gestrichelte Linien begrenzten Wandungszone Z der Mischrinne 1 bildet sieh im Betrieb eine Kruste 36, die aus sieh zunehmend erhärtendem Zement besteht und mit den Kanten des Ausschnittes 25 einen Spalt bildet, in den sich Steine einklemmen können.
Zur Beseitigung dieser Störungsquelle wird die Mischschnecke so ausgebildet, dass die Peripherie der Schneckenfläche jede Stelle der Mischrinne 1 bei jeder Umndrehung mindestens einmal bestreicht. Hierfür ergeben sich, wie Fig. 7 und 8 zeigen, verschiedene Wege.
Zunächst kann man die in Fig. 3 darge stellte eingängige Schnecke 5 durch eine mehr gängige Schnecke, und' zwar vorzugsweise ge mäss Fig. 7 durch eine doppelgäu--ige Schnecke ersetzen, wobei die Ausschnitte 25a bzw. 251i der beiden Teilschnecken 5a. und<I>5b so</I> gegen einander versetzt sind, däss die einem Aus schnitt 25a.
der einen Teilsehneeke 5a. gegen überliegende Wandungszone Z der 14Iisehrinne 1 jeweils von einer \nicht ausgeschnittenen Schneckenfläche 26b der andern Teilschnecke 5b bestrichen wird.
In noch einfacherer Weise kann die er wähnte Störungsquelle gemäss Fig. 8 dadurch beseitigt werden, dass man die beiden Enden jedes Ausschnittes an d)er Peripherie d'er Sehraubenfläehe durch gebogene Stege 50 überbrückt, welche denselben Verlauf wie die Peripherie . des ausgeschnittenen Sehnecken- flächenteils aufweisen und auf die Randpar tien der Schnecke 5 aufgeschraubt oder auf- ge schweisst werdet. Auch hierdurch wird die Entstehung der Verkrustungszonen 36 (vgl. Fig. 3) verhindert.
Schliesslich kann man für die Unter- clriielktung der erwähnten Krustenbildung auch die einfache, in Fig. 3 gezeichnete Misch schnecke 5 gemäss Fig. 9 in ihrer Mantel- fläehe mit Schabern 51, 52 ausrüsten, welche am besten schraubenlinienförmig verlaufen und die nicht ausgeschnittenen Schnecken- Nächenteile der aufeinanderfolgenden Schnek- kengänge miteinander verbinden. Diese Seha- ber bestreichen dann die gesamte Innenfläche der Mlischrinne und lockern gleichzeitig das Mischgut fortgesetzt auf.
Sie unterliegen hier bei natürlich einer verstärkten Abnützung, so dass man sie zweckmässig leicht auswechselbar anordnet. Zu diesem Zwecke werden an die Schneckenfläche gemäss Fig. 9 am besten kräftige Blechwinkel 53 angeschweisst, an denen die Sehaber 51 bzw. 52 dann gemäss Fig. 10 durch Schrauben 54 befestigt werden. Der Querschnitt der Schaber 51 ist in der Drehrichtung zugespitzt, wie aus Fig. 11 er siehtlieh ist.
Während man bisher mit Schnecken- mnischern der in Fig. 1 dargestellten Art nur feinkörnige, zu keiner Krustenbildung nei gende Substanzen in Pulver- oder Breiform mischen konnte, ermöglichen die beschriebenen Ausführungsformen nun auch die Anwendung dieses bewährten Mischprinzipen auf grobkör nige, rasch erhärtende Mischungen, wie vor allemn auf Beton.
Screw mixers ha are already known screw mixers with an inclined mixing screw, which has cutouts at regular intervals and runs within a mixing channel which surrounds the screw at a distance and to which the mixture is fed at its lower end. The mixing tendon pushes the mixed material in the pilgrim's step up the mixing channel up to its discharge opening.
When mixing coarse-grained components, such mixers are easily subject to malfunctions due to jamming of the mixing screw. The inventive design of the mixer aims to eliminate these Störun conditions as far as possible.
According to the invention, the gap between the mixing screw and the mixing channel, in the area occupied by the mixed material and seen in cross-section, has the shape of a 'see', the tip of which is on the inlet side of the screw.
The invention is explained in detail below with reference to the illustrated exemplary embodiments. 1 shows the schematic, partially cut side view of a continuously operating tendon mixer, FIG. 2 shows the also partially cut side view of a periodically operating screw mixer, FIG. 3 shows a perspective image of part of the mixing screw, FIG. 4 shows a cross section of the mixing channel mixed snow arranged therein along line IV-IV in FIG. 1, FIG. 5 the corresponding cross section of a modified mixing channel, FIG. 6 the view in the direction of arrow C in FIG. 1 of the adjustment device for the bearing of the worm shaft, FIG. 7 the perspective Picture of a double-threaded mixing screw, Fig.
8 shows the perspective picture of a mixing screw, in which the two ends of each cutout at the periphery of the screw surface are bridged by webs, FIG. 9 shows the perspective picture of a mixing screw with helical blades, FIG. 10 shows a cross section along line X- in FIG. 9 , in which the attachment of a scraper to the mixing screw is shown. Fig. 11 is a section of Fig. 10 along the line XI-XI of the same.
The continuously operating concrete sluice shown in FIG. 1 consists of the tubular, open-topped mixing gutter 1. which is supported on both sides by strong cross members 2 and in operation in the drawn, inclined position on the one hand on the chassis 3 and on the other the fold-out support 4- rests. Inside the mixing channel 1 runs the Misehschneeke 5, the shaft 6 of which is carried by the La like 7 and 8 and by the motor 9 via the Unt:
Replacement gear 10 is driven. On the same shaft 6 sits a screw feeder 11 with a conical core, which runs under a hopper which contains the aggregates and is divided by an adjustable partition 13 into two compartments 12a and 12b. Furthermore, a cement container 14 is arranged over demn first part of the mixing screw 5, from which a filled cement of a rotating, z. B.
Dosing device 15 consisting of an impeller is sprinkled into the mixing channel 1 in small portions. Above the middle part of the mixing screw 5 there is a tubular water shower 16 which is fed from the line 19 via the adjustable valve 17 and the pressure regulator 18.
For the production of concrete, the compartment 12a is with. Sand, the compartment 12b is filled with gravel and the partition 13 is set, for example, in such a way that the feed screw 11 continuously feeds gravel and sand in a ratio of 3: 1 to the mixing screw 5; By matching the secondary delivery rate of the screw 1l to the secondary delivery rate of the mixing screw 5, care is taken that the mixing screw 5 is only about a third filled with mix in each of its courses.
Sand and gravel are already mixed to a certain extent within the feed screw 11 and are then vigorously mixed in the first part of the mixing screw 5 with the cement sprinkled by the metering device 15, initially in the dry state. This mixture is then conveyed up in the direction of the arrow P to the upper left end of the mixing channel 1, where it receives the prescribed water additive under the water shower 16 and finally falls as finished fresh concrete through the exhaust opening 20 into the tub of the carriage 21 pushed underneath.
Instead of a continuous one, one can also achieve a periodic mixture of weighed batches according to the lead principle if, according to FIG. 2, in which the same parts are provided with the same reference numbers as in FIG. 1, the compartment 12 and the container 14 dimensioned so that they are able to fully absorb the weighed components of a batch, and if one simultaneously provides a collecting container 22 at the upper left end of the mixing channel 1, which is also capable of receiving the entire batch and within which the shaft 6 instead of a Continuation of the mixing screw 5 only carries mixing blades 23.
At the end of the mixing process, the entire charge is then collected in the container 22, from which it can then be removed by opening a flap 24.
In all mixers of the type shown or of a similar type, however, rapid and thorough mixing can only be achieved within the Mlisschrinne 1 if the cutouts 25, 25a, 25b in the mixed snow 5 on the outside of their screw surfaces according to FIG which are preferably arranged in such a way that, viewed in the axial direction of the screw, the cutouts in successive flights are not in alignment, so that in front of and behind each cutout there is a full screw corner surface part 26 and 26a, respectively.
As a result of the inclined arrangement of the mixing channel 1, part of the conveyed mixed material M (e.g. through the cutout 25b in the direction of the arrow P1 back into the up-and-coming worm thread in such a screw with each revolution slips back when this cut-out opens The mixed material heaped up passes through the bottom of the mixing channel, while the part above it is pushed on in the direction of arrow P. A mixing process similar to that achieved by the baker, for example, when he mixes his flour hand over hand, is created.
If you mix a mixture with such a mixer, which, e.g. B. Concrete, hard pieces of larger external mass, # contains, however, occur easily (especially when the tendon 25, 25a, 25b runs out of the mix J1).
thereby jamming that .sieh such pieces between the, lliscli.schnecke 5 and the Mi.sehrinne 1, as shown in Fig. 3 for the stone 27 -ezei-t. Such jams are avoided with certainty that the gap S between the mixed snow 5 and the mixing trough 1 according to FIGS. 4 and 5 in the area of the zone occupied by the mixed 3M and seen in cross section is given the shape of a sickle, the tip of which on the The inlet side of the screw is above the normal level of the mix.
Since the tendon 5 rotates in the direction of the arrow A, it runs from the left scar to the right into the mixed material M, which is taken along by friction and adjusts approximately to the level a-b. If a stone 27 accidentally penetrates between the screw and the mixing trough, it cannot be jammed, but is fed in the direction of arrow A to the wider end of the sickle-shaped gap <B> S </B> and thereby carried out of this gap.
Such a gap S of a sickle-shaped cross-section can be obtained in different ways. If the Misehrinne 1 is cylindrical at least in the area of its lower half, the shaft of the Misehschnecke 5 according to FIG. 4 is simply pushed out a little bit to the left parallel to the axis of this Zylin in the plane c-d. However, according to FIG. 5, the mixing chute 1a can also be designed such that it has the shape of an Archimedean spiral over a certain distance in cross section. In both cases, care must be taken to ensure that the operational level a- b of the MNiisghut M is below the shaft 6, which can easily be achieved by corresponding adjustment of the secondary delivery rate of the Scheneeke 11 to the secondary delivery rate of the mixed snow 5.
In concrete mixers, the gap width at point B (Fig. 4 and 5) should not be more than about 2 mm, so that in the inlet, most coarse grains of sand can penetrate into this gap. In order to be able to compensate for signs of wear on the mixed tendons and channels, the bearings of the snow cap shaft 6 are expediently arranged in such a way that they enable this shaft 6 to be displaced parallel in the plane c-d. An arrangement of this type is shown in FIG. 6. The bearing 8 of the shaft 6 is located as a slide between the two rails 30 and 31 and is held between the brackets 32 and 33 welded to these rails by pressure screws 34 and 35. Since the rails 30 and 31 run parallel to the plane c-cd, the screws 34, 35 allow the bearing 8 to be displaced in this plane.
When processing hardening mixtures such as concrete, a further effect occurs which can lead to jamming: In those sections of the tendon surface in which the outer center 25, 25a are located (see FIG. 3), the wall becomes the Mixing channel 1 is not coated by the periphery of the tendon surface 5; On the associated wall zone Z of the mixing trough 1, delimited by dashed lines at the cutout 25, a crust 36 forms during operation, which consists of increasingly hardening cement and with the edges of the cutout 25 forms a gap in which stones can be trapped.
To eliminate this source of interference, the mixing screw is designed in such a way that the periphery of the screw surface sweeps each point of the mixing channel 1 at least once with each rotation. As shown in FIGS. 7 and 8, there are various ways of doing this.
First of all, the single-flighted screw 5 shown in FIG. 3 can be replaced by a multi-flight screw, preferably a double-flighted screw according to FIG. 7, the cutouts 25a and 251i of the two partial screws 5a. and <I> 5b </I> are offset from one another in such a way that the one cutout 25a.
the one Teilehneeke 5a. opposite wall zone Z of the 14Iisehrinne 1 is in each case swept by a non-cut-out screw surface 26b of the other partial screw 5b.
In an even simpler manner, the source of interference mentioned can be eliminated according to FIG. 8 by bridging the two ends of each cutout at the periphery of the visual surface with curved webs 50, which have the same course as the periphery. of the cut out tendon surface part and are screwed or welded onto the edge parts of the worm 5. This also prevents the formation of the incrustation zones 36 (cf. FIG. 3).
Finally, in order to suppress the aforementioned crust formation, the simple mixing screw 5 shown in FIG. 9, shown in FIG. 3, can be equipped in its jacket surface with scrapers 51, 52, which are best in the form of a helix and which contain the not cut-out screw Connect next parts of the successive screw flights with one another. These screens then coat the entire inner surface of the mixing chute and at the same time continue to loosen the mix.
Here, of course, they are subject to increased wear and tear, so that they are conveniently arranged to be easily replaceable. For this purpose, it is best to weld strong sheet metal angles 53 to the screw surface according to FIG. 9, to which the sighting devices 51 and 52 are then fastened by screws 54 according to FIG. The cross section of the scraper 51 is pointed in the direction of rotation, as can be seen from FIG. 11.
While it was previously only possible to mix fine-grained substances in powder or pulp form with screw mixers of the type shown in FIG. 1, the described embodiments now also enable the application of this proven mixing principle to coarse-grained, rapidly hardening mixtures, like especially on concrete.