Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Bindemittelgemischen, und Anwendung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Bindemittelgemischen aus Bindemittel und Flüssigkeit in einem Mischgerät, bei dem rotierende Teile so mit starren zusammenarbeiten, dass die eingebrachten Komponenten innig gemischt werden. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, sowie die Anwendung des Verfahrens zur Herstellung von Zementleim.
Es ist bei der Betonherstellung bekannt, dass ausser der Zementqualität selbst die Zusammensetzung des Zementleimes, also der Wasser/Zement-Wert und der Suspensionsgrad des Zementes im Wasser ausschlaggebend für die erzielbare Druckfestigkeit von Zementstein ist, der im erhärteten Beton die Steine des Korngerüstes miteinander verbindet. Vorteilhafterweise wird der Zementleim in einem besonderen Mischer vorgemischt und dann der Betonmischmaschine, die die Zuschlagstoffe mit dem Zementleim vermischt, zugegeben. Das erfindungsgemässe Verfahren betrifft das Vormischen, also das Mischen insbesondere von Wasser mit Zement und gegebenenfalls mit weiteren staubförmigen, feinkörnigen oder flüssigen Additiven oder Zuschlagstoffen.
Ein brauchbarer Zementleim ergibt sich dann, wenn jedes < Zementteilchen vollkommen von Wasser umgeben ist, sich also eine kolloidale Suspension ergibt. Erst dann ist durch Hydratation eine einwandfreie Kristallbildung möglich, die den Zementleim zu Zementstein grösster Festigkeit und Dichte erhärten lässt. Dieser vollkommenen Benetzung stellen sich verschiedene Schwierigkeiten entgegen:
1. Die Oberflächenspannung des Wassers,
2. die gleichpoligen elektrischen Aufladungen der zu vermischenden Elemente,
3. die Neigung zur Nesterbildung.
Die letztgenannte Neigung nur Nesterbildung ergibt sich daraus, dass der mit Wasser in Berührung kommende Zement durch chemische Reaktion an seiner Oberfläche eine gelartige Masse bildet (Hydratation), die wie eine Haut eine Vielzahl von Zementteilchen einkapseln und deren Benetzung verhindern kann. Bei der Gel-Bildung bindet der Zement etwa 25% seines Gewichtes an Wasser, so dass die vollkommene Durchfeuchtung eines solchen Zementnestes nur dann stattfinden kann, wenn im weiteren Verlauf der Steinwerdung dauernd Wasser zugeführt wird. Da dies jedoch aus wirtschaftlichen Gründen selten genügend lange Zeit möglich ist, nimmt der in einem solchen Nest eingeschlossene Zement nicht an der Gel-Bildung teil und beteiligt sich auch nicht an der die Festigkeit des Betons wesentlich bestimmenden Steinwerdung des Zementleimes.
Steht hingegen über eine hinreichend lange Zeit genügend Wasser zur Verfügung, so wächst die Gel Schicht so lange, bis sämtliche Zementteilchen vollkommen abgebaut sind. Kann diese Nesterbildung jedoch verhindert werden, so nimmt jedes Zementteilchen von vornherein die für seinen Abbau (Hydratation) erforderliche Wassermenge auf und die Gel-Bildung findet in idealer Weise statt. Eine spätere Befeuchtung des fertigen Zementsteines bzw. Betons kann dann auf die Oberfläche beschränkt bleiben, um deren Austrocknung zu vermeiden.
Bei einem bereits bekannten Verfahren werden mindestens die erstgenannten beiden Schwierigkeiten dadurch überwunden, dass der Zement dem Anmachwasser nur nach und nach zugegeben und aus einem Aufnahmebehälter heraus einer Pump- und Mischvorrichtung zugeleitet wird, die wiederum in den Aufnahmebehälter hinein speist. Dadurch bildet sich ein Wasser/Zement Kreislauf mit langsam steigender Viskosität, der jedoch zwangsläufig zur Zubereitung eines Zementleimes mit niederem W/Z-Wert eine für die herkömmliche Weiterverarbeitung in der Betonmischmaschine zu lange Zeit benötigt.
Eine kurze Mischzeit ist aber unter anderem deshalb besonders wichtig, weil sofort nach der Benetzung des Zementes mit Wasser die Hydratation und damit die Zementsteinbildung, unabhängig von weiteren äusseren Einflüssen, beginnt. Es kann also nicht eine grössere Menge Zementleim vorgemischt und nach und nach zur Herstellung von Beton abgezogen werden, sondern immer nur eine solche Menge, die unmittelbar in dem dem Vormischer nachgeschalteten Betonmischer verbraucht werden kann. Nimmt die Zementleimvormischung bereits zu viel Zeit in Anspruch, kann die Hydratation des Zementes schon so weit vorgeschritten sein, dass das Einbringen des Betons insbesondere bei niederem W/Z Wert auf Schwierigkeiten stösst.
Ausserdem werden durch lange Mischzeiten Betonmischanlagen unwirtschaftlich, da sie nur so schnell arbeiten können, wie das langsamste in der Verarbeitungskette enthaltene Glied. Die Spielzeit einer modernen, Wasser, Zement und Zuschlagstoffe vermischenden, konventionellen Betonmischmaschine liegt in der Grössenordnung von etwa 60 Sekunden. Eine über diese Zeit hinausgehende Spielzeit für die Vormischung, also für die Herstellung des Zementleimes, kann deshalb auch aus wirtschaftlichen Gründen nicht zugestanden werden.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es obige Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren anzugeben, Bindemittelgemische herzustellen, das es ermöglicht, dass die einer einwandfreien Vermischung entgegenstehenden Eigenarten der einzelnen Komponenten ausgeschaltet od. überwunden werden können. Weiter soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geschaffen werden. Weiter soll dieses Verfahren insbesondere zur Herstellung von Zementleim angewendet werden.
Demgemäss ist Gegenstand der Erfindung:
I. ein Verfahren zum Herstellen von Bindemittelgemischen aus mindestens den Bestandteilen Bindemittel und Flüssigkeit in einem Mischgerät, bei dem rotierende Teile so mit starren zusammenarbeiten, dass die eingebrachten Komponenten innig gemischt werden, das gekennzeichnet ist durch
1. Einbringen der Flüssigkeit in den Mischbehälter,
2. Antreiben der rotierenden Teile, so dass keine Kavitation auftritt,
3. Zugabe des Bindemittels,
4. Antreiben der rotierenden Teile über die für die Flüssigkeit gültige Kavitationsgrenze; und
II.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem als Rotationskörper ausgebildeten Mischbehälter, in dem ein von aussen angetriebenes Rührwerk angeordnet ist, an dessen Innenwand von oben nach unten führende Strömungsleitbleche angeordnet sind, mit einer druckdicht zu verschliessenden Einfüll öffnung, durch die von Vorratsbehältern abziehbares Mischgut eingefüllt werden kann, mit Zuführungsleitungen für Flüssigkeit und Druckluft und mit einem am Boden des Mischbehälters angebrachten verschliessbaren Auslauf, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Rührwerk propellerförmig ausgebildete Rührwerksflügel aufweist, die so geformt sind, dass bei der niedrigsten Drehzahl gerade keine Kavitation auftritt; sowie
III. die Anwendung des Verfahrens zur Herstellung von Zementleim, wobei man als Bindemittel Zement und als Flüssigkeit Wasser verwendet.
Bei der Herstellung von Zementleim wird das nach Verfahrensschritt 1 in den Mischbehälter eingebrachte Mischwasser durch das Antreiben der rotierenden Teile nach Verfahrensschritt 2 ohne Kavitationserscheinungen so in Bewegung versetzt, dass sich eine, den nach Verfahrensschritt 3 zuzugebenden Zement erfassende Strömung ausbilden kann. Da sich die Strömung, weil sie nicht durch Kavitation behindert wird, voll ausbilden kann, ist es möglich, den nach Verfahrensschritt 3 zuzugebenden Zement gegebenenfalls mit Additiven und/ oder Zuschlagstoffen auf einmal in den Mischbehälter einzubringen. Der Zement wird hierbei sofort von der Strömung erfasst und durch den Mischbehälter getrieben.
Hierbei passiert er zwangsläufig die die Mischung bewirkenden zweckmässig rotierenden oder starren Teile, so dass bereits eine zur Verkürzung der eigentlichen Mischzeit erwünschte Vormischung stattfindet. Unmittelbar nach dem Einfüllen des Zements in den Mischbehälter werden die rotierenden Teile über die für Wasser gültige Kavitationsgrenze hinaus angetrieben. Das nach den Verfahrens schritten 1 bis 3 vorbereitete Gemisch wird durch die höhere Drehzahl in kürzester Zeit so aufgeschlossen, dass alle Zementteilchen von Wasser benetzt sind. Der so erzeugte kolloidale Zementleim kann nun dem Mischbehälter abgezogen und einem üblichen Betonmischer zum Beimischen der Zuschlagstoffe zugeführt werden.
Da die verschiedenen Verfahrensschritte jeweils nur einige Sekunden Zeit in Anspruch nehmen, zudem auch Verfahrens schritt 1 mit Verfahrensschritt 2 derart kombiniert werden kann, dass gleichzeitig mit dem Einbringen des Mischwassers die rotierenden Teile angetrieben werden, oder auch die rotierenden Teile dauernd durchlaufen können, ist die Gesamtmischzeit äusserst kurz.
Zweckmässigerweise wird die Drehzahl der rotierenden Teile beim Verfahrensschritt 2 so gewählt oder/und die relativ zum Wasser bewegten Teile so ausgebildet, dass bei dieser angepassten Drehzahl gerade noch keine Kavitation auftritt. Ausgangsdrehzahl ist die Drehzahl der rotierenden Teile beim Verfahrensschritt 2, die so auszulegen sind, dass sich zwar eine gewünschte Strömung, aber keine Kavitation ausbildet.
Höhere Drehzahlen, wie sie zweifellos zu einer schnelleren Vormischung notwendig sind, kommen über die für Wasser gültige Kavitationsgrenze hinaus und verhindern ein intensives Durchmischen dadurch, dass sich über den umlaufenden Teilen eine durch die Kavitation bewirkte Dampfblasenschicht bildet, die nicht nur die Ausbildung einer den Zement an die umlaufenden Teile heranbringenden Strömung verhindert, sondern auch eine unerwünschte Zementsteinbildung an der Grenze der Kavitationszone über den bewegten Teilen des Vormischers bewirkt.
Das vorliegende Verfahren kann mit sämtlichen bekannten Mischerarten durchgeführt werden, die die Ausbildung einer Strömung beim Verfahrensschritt 2 erlauben. Es können also sowohl Trommelmischer als auch Propellermischer oder sonstige Rührwerke eingesetzt werden, soweit sich die vier Verfahrensschritte nach der Erfindung durchführen lassen, jedoch hat es sich bewährt, einen Propellermischer zu verwenden, dessen Rührwerksflügel so geformt sind, dass bei der niedrigsten Antriebsdrehzahl gerade keine Kavitation auftritt.
Durch diese Ausbildung der Rührwerksflügel wird erreicht, dass bei der niedrigsten Drehzahl, bei der noch keine Kavitation auftritt, das Wasser so bewegt wird, dass sich eine Strömung ausbildet, die bei Einbringen des Zementes in den Mischbehälter diesen Zement sofort zu den Rührwerksflügeln fördert, der dort innig mit dem Anmachwasser vermengt wird. Bei dieser Vermengung können sich keine Nester ausbilden, da die Rührwerksflügel mechanisch solche Nester zerschlagen und mit dem Anmachwasser verwirbeln. Dieses Zerschlagen und Verwirbeln des Zementes im Anmachwasser wird dadurch unterstützt, dass die Drehzahl des Antriebes nach Einbringen des Zementes erhöht wird.
Es wird durch diese Massnahme erreicht, dass sich eine einwandfreie Suspension bildet, in der jedes Zementteilchen so von Wasser umgeben ist, dass eine einwandfreie Hydratation ohne Verbleiben von Zementnestern stattfindet.
Vorteilhafterweise ragt das Rührwerk von oben in den Mischbehälter hinein und weist zweckmässig auf der das Rührwerk antreibenden Welle eine grossflächige, im Betriebs-Drehsinn das Mischgut zum Rührwerk fördernde Schnecke auf. Bei der niedrigen Drehzahl des Rührwerkes unterstützt die Schnecke die Strömungswirkung und fördert ebenfalls den eingebrachten Zement zu den propellerförmig ausgebildeten Rührwerksflügeln. Bei erhöhter Drehzahl bildet sich ein das Mischgut erfassender Wirbel aus, dessen trichterförmige Spitze über den propellerförmigen Rührwerksflügeln endet und in dessen Achse sich die auf der Antriebswelle angeordnete Schnecke ausserhalb des Mischgutes befindet. Bei der erhöhten Drehzahl bewirkt also die Schnecke trotz ihrer grossflächigen Ausbildung keine den Wirkungsgrad eines solchen Misdhgerätes beeinflussende Steigerung der Antriebsleistung.
Um das störanfällige bekannte Winkelgetriebe zu vermeiden, wird zweckmässig die das Rührwerk antreibende Welle über den Mischbehälter hinausgeführt und dort mit dem parallel zur Welle angeordneten Antriebsmotor verbunden. Zweckmässigerweise wird hierbei die Antriebswelle schräg in dem Mischbehälter angeordnet, so dass sie von dem etwa zentral liegenden Rührwerk ausgehend in der Nähe des öberen Umfanges des Mischbehälters herausragt. Ist der Behälter zweckmässig in der Form eines auf der kleineren Fläche stehenden Kegelstumpfes ausgebildet, so verläuft zweck mässigerweise die das Rührwerk antreibende Welle zur Erzielung einwandfreier Strömungsverhältnisse etwa parallel zu der Wandung des Gefässes.
Bei einem derartigen Mischgerät bewegen sich also die einzelnen Partikel des Mischgutes, da sich ein der horizontalen Drehbewegung des Mischgutes überlagerter vertikaler Kreislauf einstellt, dauernd entlang eines Weges, der vom Propeller über den Boden, schräg in Drehrichtung des Propellers folgend in dem Wirbel zum Rührwerk hin verläuft, Nach einer gewissen Zeit, je nach der Viskosität des Mischgutes, wird es allerdings die Rotationsgeschwindigkeit des Rührwerkes annehmen, womit dessen Mischwirkung aufgehoben ist. Um dem vorzubeugen, sind bei den bekannten Konstruktionen an der Innenwand des Mischbehälters von oben nach unten führend Strömungsleitbleche angeordnet, die plan oder auch, bezogen auf die Strömungsrichtung, konkav gekrümmt sein können.
Sie dienen einmal dazu, die Rotationsbewegung des Mischgutes zu bremsen, und zum anderen auch, elne solche Strömung auszubilden, dass sämtliche Partikel des Mischgutes von ihr erfasst und durch das Rührwerk getrieben werden. Die Strömungsführung durch die Strömungsleitbleche ist deshalb notwendig, weil sich der vertikale Kreislauf des Mischgutes je nach dessen Beschaffenheit so ausbilden kann, dass das in der Mitte dieses vertikalen Kreislaufes befindliche Gut nicht mit den Mischerflügeln in Berührung kommt.
Die Strömungsleitbleche haben also einmal die Aufgabe, die Relativbewegung zwischen Rührwerk und Mischgut aufrecht zu erhalten, und zum zweiten die, das Mischgut von der Innenwandung des Mischbehälters weg zum Zentrum zu leiten.
Gleichgültig, wie die Strömungsleitbleche ausgebildet sind, bilden sich hinter diesen Blechen Wirbel, in denen das Mischgut entgegen der Hauptströmung an die Rührseite der Leitbleche gezogen wird. Dies ist insbesondere bei Mischgut zähflüssiger Konsistenz und kurzen Mischzeiten sehr störend, da das hinter die Leitbleche gezogene Mischgut an dem kurzzeitigen Mischen nicht teilnimmt.
Beim Mischen von hydraulisch erhärtenden Bindemitteln mit Wasser besteht ausserdem die Gefahr, dass - da die Hydratation der hydraulisch erhärtenden Bindemittel bereits beginnt, wenn diese Bindemittel mit Wasser in Berührung kommen, dann aber auch nicht mehr zu unterbinden ist - der Raum hinter den Strömungsleitblechen nach und nach zuwächst und so nicht nur das Volumen des Mischbehälters verkleinert, sondern auch die zuvor festgelegten Strömungsverhältnisse stört.
Um diese Wirbel hinter den Strömungsleitblechen zu vermeiden, können sie mit Abstand von der Innenwand des Mischbehälters angeordnet werden. Damit werden die Strömungsleitbleche von zwei Seiten von dem Mischgut umspült, und, da sie schräg zur Strömungsrichtung stehen, im allgemeinen so, dass sich keine Wirbel und damit auch keine rückläufigen Strömungen ausbilden können.
Dadurch ergibt sich jedoch der Nachteil, dass die der Innenwand des Mischbehälters anliegende Strömung nicht zum Mittelpunkt des Behälters und damit zu den Mischerflügeln geführt wird, sich also dort nach einer gewissen Zeit bei der Mischung von hydraulisch erhärtenden Bindemitteln mit Wasser eine Steinschicht absetzen wird, die wiederum nicht nur das Volumen des Mischbehälters verkleinert, sondern auch die optimalen Strö mungsverhältnisse stört und den Zwischenraum zwischen Innenwand und Strömungsleitblechen vollsetzt.
Bei Mischbehältern offener Bauart, also beispielsweise bei den bekannten Zementmischern, bei denen Zement mit Wasser, Füll-und Zuschlagstoffen in einer etwa horizontal liegenden mit Schaufeln versehenen Trommel gemischt werden, wobei die Trommel einseitig eine Vff- nung aufweist, können die Rückstände nach jedem Mischvorgang, spätestens aber dann, wenn sie das Mischen beeinträchtigen, wieder entfernt werden. Bei einem Mischbehälter der eingangs beschriebenen Art, bei dem das Mischgut durch Druckluft aus dem Mischbehälter gefördert wird, ist dies jedoch nicht möglich, da diese Mischbehälter druckdicht verschraubt sind, eine Reinigung nach jedem Mischvorgang also wirtschaftlich nicht tragbar wäre.
Nach einem noch nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlag kann das in den Mischbehälter einzubringende Anmachwasser so geführt werden, dass anhaftende Mischgutreste von den im Mischbehälter angeordneten Konstruktionsteilen weggeschwemmt werden. Abgesehen davon, dass eine derartige Wasserführung schwierig ist, muss auch damit gerechnet werden, dass das Nachspülen bei Beenden der Mischarbeit unterbleibt oder zu spät, nach bereits erfolgter Hydratation des Bindemittels, erfolgt. Ein Spülen nach dem Erhärten des Bindemittels ist jedoch zwecklos; das Beseitigen des abgesetzten erhärteten Bindemittels ist dann nur noch durch mechanische Werkzeuge, also erst nach Öffnen des Mischbehälters möglich.
Um bei einem Mischbehälter der beschriebenen Art mit Sicherheit das Absetzen v. Mischgut hinter den Strömungsleitblechen bzw. an der Innenwandung des Mischbehälters zu verhindern, werden die Strömungsleitbleche, vorzugsweise an der Innenwand des Mischbehälters anliegend, auf einem um die Rotationsachse des Mischbehälters angeordneten Drehkranz angebracht.
Die Strömungsleitbleche sind also nicht mehr starr mit der Innenwand des Behälters verbunden, sondern können sich um die Achse des Mischbehälter herum drehen. Die Drehbewegung kann im oder gegen den Drehsinn des Rührwerks erfolgen, je nach der gewünschten Relativbewegung zwischen Mischgut und Strömungs- leitblechen. Der zweckmässig reversierbare Antrieb des Drehkranzes kann hierbei auf eine die Rührwerkswelle umfassende Hohlwelle wirken oder auf den Deckel des Mischbehälters aufgebaut sein.
Es ist damit möglich, die Strömungsleitbleche während des Mischens in einem anderen Dreh sinn umlaufen zu lassen als während des Einfüllens des Anmachwassers.
Dadurch werden trotz der Relativbewegung zwischen Strömungsleitblechen, Innenwandung des Mischbehälters und Mischgut sich noch absetzende Mischgutreste nach der Umkehr der Drehbewegung vom Anmachwasser weggespült. Die Form der Strömungsleitbleche ist für diesen Reinigungsvorgang nahezu gleichgültig. Für Mischungen wechselnder Konsistenz ist es jedoch von Vorteil, wenn der Winkel zwischen Innenwand des Mischbehälters und Strömungsleitblech geändert werden kann.
Nach der Erfindung werden daher die Strömungsleitbleche um eine, zu ihrer Längserstreckung parallelen Achse schwenkbar in dem Drehkranz gelagert und in beliebiger Schwenkstellung festgelegt. Hierbei ist es selbstverständlich möglich, sämtlichen Strömungsleitblechen den gleichen Anstellwinkel gegen die Innenwand des Mischbehälters zu geben oder die Strömungsleitbleche mit verschiedenen Winkeln festzulegen. Verschiedene Anstellwinkel bringen zwar eine Unruhe in das Mischgut, jedoch wird hierdurch eine intensive Durchmischung bewirkt. Um die relative Winkeleinstellung der einzelnen Strömungsleitbleche zueinander beim Verstellen beizubehalten und um weiter die mühsame Einzelverstellung der Leitbleche zu vermeiden, werden zweckmässigerweise an die Strömungsleitbleche mit Abstand von ihrer Schwenkachse sie untereinander verbindende Schwenkglieder angelenkt.
Die gleiche Wirkung kann auch dadurch erreicht werden, dass die Strömungsleitbleche mit Zahnsegmenten verbunden sind, die mit einem auf der Achse des Drehkranzes angeordneten, verdreh-und feststellbaren Zahnrad zusammenarbeiten.
Werden die Strömungsleitbleche zweckmässig um eine etwa senkrecht auf der Mantelfläche des Mischbehälters stehende Achse kippbar und in beliebiger Kippstellung festlegbar auf dem Drehkranz angeordnet, so besteht die Möglichkeit, sie gleichzeitig mit der Änderung des Drehsinnes auch in die neue sich ergebende Drehrichtung zu kippen, wodurch eine vollkommen sichere Reinigung von evtl. noch anhaftenden Mischgutresten stattfindet.
Ausserdem können die Strömungsleitbleche beim Entleeren des Behälters in eine solche Stellung geschwenkt werden, dass die Entleerung unterstützt, das gemischte Gut also zum Boden des Mischbehälters zu bewegt wird.
Eine einfache und zuverlässige Konstruktion ergibt sich in zweckmässiger Weise dadurch, dass die vorteilhaft aus verwindungsfähigem Material bestehenden Strö mungsleitbleche zwischen zwei am Boden und am Deckel des Mischbehälters angeordneten Drehkränzen gelagert sind, dass die Drehkränze gegenseitig verdrehbar und in beliebiger Winkelstellung zueinander festlegbar sind, und dass der axiale Abstand der Drehkranz gegeneinander veränderbar ist. Durch das Verdrehen der beiden Drehkränze gegeneinander werden die dazwischen angeordneten Strömungsleitbleche in eine mehr oder weniger von der Achse des Mischbehälters abweichende Lage gebracht.
Wird ausserdem die Verbindungsgerade zwi schen den Lagern der Strömungsleitbleche in den beiden
Drehkränzen zweckmässig nicht parallel zur Längser streckung der Strömungsleitbleche gelegt, so werden die
Strömungsleitbleche gleichzeitig bei einem gegenseitigen
Verdrehen der beiden Drehkränze mehr oder weniger zur Achse des Mischbehälters hin geschwenkt und in beliebiger Stellung festgelegt.
Das Festsetzen von Mischmaterial hinter den Strö mungsleitblechen kann dadurch mit Sicherheit vermie den werden dass die Strömungsleitbleche mit zur Innen wand des Mischbehälters offenen, in der Längserstrek kung der Strömungsleitbleche gegenseitig versetzten, für das Mischgut passierbaren Einschnitten versehen sind.
Dadurch kann das Mischgut die Strömungsleitbleche zumindest zum Teil umgehen, womit ein Festsetzen des
Materials hinter den Strömungsleitblechen vermieden ist.
Ein Anlagern des Mischgutes an der Innenwandung des
Mischbehälters wird hierbei dadurch unterbunden, dass eines der nachfolgenden Strömungsleitbleche seinen Ein schnitt an anderer Stelle hat, also das Mischgut, das zuvor die Strömungsleitbleche umging, wieder in den Kreislauf zurückführt.
Der einwandfreien Vermischung des gesamten Misch gutes dienlich ist, dass der Verschluss des Auslaufs durch eine an der Auslaufeinmündung angeordnete Drossel klappe gebildet ist. Dadurch kann sich kein nicht ver mengtes Mischgut in dem Auslaufstutzen ansammeln; das gesamte Mischgut bleibt im Wirbelbereich des Rühr werkes. Um einen dichten Verschluss zu erreichen, emp fiehlt es sich, dass die Drosselklappe exzentrisch gelagert ist, wobei die grössere Drosselklappenfläche durch den
Druck des Mischgutes gegen ihren Sitz gepresst wird.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.
Fig. 1 zeigt das Mischgerät mit Antrieb von oben und festen Leitblechen und
Fig. 2 das Gerät mit Antrieb von unten und rotieren den Leitblechen.
Bei Fig. 1 ist in einem Mischbehälter 4, der die Form eines auf der kleineren Fläche stehenden Kegelstumpfes aufweist, ein von oben in den Mischbehälter 4 hinein ragendes Rührwerk so angeordnet, dass die Antriebs welle 70 etwa parallel zur Wand des Mischbehälters 4 verläuft. Die Antriebswelle 70 ist einerseits in der Ab deckung 42 des Mischbehälters, ihn in der Nähe des oberen Randes durchstossend und andererseits in einem in der Nähe des eigentlichen Rührwerkes angeordneten
Stehlager 72 gelagert. Das am Boden angeordnete Rühr werk 71 weist Propellerflügel 73 auf, die nach einem
Merkmal der Erfindung so geformt sind, dass bei der niedrigsten einzustellenden Drehzahl gerade keine Kavi tation auftritt.
Auf der Antriebswelle 70, oberhalb des
Rührwerks 71 bzw. des Lagers 72, ist eine Schnecke 74 angebracht, die im Betriebsdrehsinn 75 das in dem Misch behälter 4 befindliche Mischgut zum Rührwerk 71 för dert.
An der Innenwand des Mischbehälters 4 von oben nach unten führend sind Strömungsleitbleche 76 ange bracht, die so ausgebildet sind, dass sie das Mischgut immer wieder in die Mitte des Mischbehälters 4 zurück leiten. Ausserdem verhindern diese Strömungsleitbleche
76, dass das im Mischbehälter 4 enthaltene Mischgut in zu schnelle Rotation gerät. Der Boden 53 ist etwa im rechten Winkel zu der Antriebswelle 70 des Rührwerkes
72 geneigt. In Fortsetzung dieser Bodenneigung ist ein
Auslaufstutzen 5 vorgesehen, der durch eine Drossel klappe 79 verschlossen ist. Die Drosselklappe ist so gelagert (77), dass die grössere Drosselklappenfläche 78 durch den Druck des im Mischbehälter 4 enthaltenen Mischgutes gegen ihren Sitz gepresst wird.
Dadurch, dass die Drosselklappe 79 direkt an der Einmündung des Auslaufstutzens 5 angebracht ist, kann sich kein nicht vermengtes Mischgut in dem Auslaufstutzen ansammeln; das gesamte Mischgut bleibt im Wirbelbereich des Rührwerkes 71.
Bei Fig. 2 ist, den schräg verlaufenden Boden 53 von unten durchstossend, zentral ein Rührwerk mit Propellerflügel 73 angeordnet. Der Mischbehälter 4 ist durch einen Deckel 42 verschlossen, der auf den Behälter mittels Flanschen 80, 81 aufzuschrauben ist. Durch den Dekkel führen die Zuleitungen 82 für das Bindemittel und gegebenenfalls die Füllstoffe sowie eine Wasserzuleitung 83 mit einem Ventil 84. Die Wasserzuleitung mündet in einem Sprengrohr 85, das den Wasserstrahl beim Einlauf gegen die Innenwand des Mischbehälters 4 richtet. Auf dem Deckel ist mittels einer Glocke 86 ein Elektrogetriebemotor 87 befestigt, der über eine Welle 88 einen Drehkranz 89 antreibt. Die Welle 88 ist mit einem Flansch 90 fest verbunden, der über Schraubbolzen 92 mit einem weiteren Flansch 91 zu verbinden ist.
Der Flansch 91 steht mit einer Hohlwelle 93 in Verbindung, die ihrerseits starr an einem Verstellring 94 befestigt ist. Mittels Zapfen 95, 96 sind in den oberen Drehkranz 89 und einem unteren Drehkranz 97, der zentrisch gelagert ist, Strömungsleitbleche 76 schwenkbar eingefügt. Die Strömungsleitbleche 76 weisen zur Innenwand des Mischbehälters offene Einschnitte 98 auf, die gegenseitig in der Höhe versetzt angeordnet sind. Mit Abstand von den Zapfen 95 sind weitere Zapfen 99 auf den Strömungsleitblechen 76 angebracht, die in den Verstellring 94 eingreifen. Zum Mischen wird Anmachwasser über die Wasserzuleitung 83, das Ventil 84 und das Sprengrohr S5 in den Mischbehälter 4 eingefüllt.
Das Rührwerk wird hierbei auf eine solche Drehzahl gebracht, dass an den Propellerflügeln 73 gerade noch keine Kavitation entsteht, sich jedoch ein Wirbel ausbildet, dessen trichterförmige Spitze etwa über dem Rührwerk endet Gleichzeitig werden die Strömungsleitbleche 76 mittels des Elektro-Getriebemotors über die Welle 88 und den Drehkranz 89 in eine umlaufende Bewegung versetzt. Nach Zufügen des Bindemittels bzw./und des Füllgutes wird die Drehzahl des Rührwerkes erhöht, so dass eine intensive Durchmischung erzielt wird. Hierbei laufen die Strömungsleitbleche 76 weiterhin, je nach der gewünschten Relativgeschwindigkeit, zwischen Mischgut und Strömungsleitbleche im oder gegen den Drehsinn des Rührwerkes um.
Durch das Umlaufen der Leitbleche wird ein Haften des Mischgutes, in Strömungsrichtung des Gutes gesehen, hinter den Strömungsleitblechen 76 vermieden, was dadurch unterstützt wird, dass das Mischgut die Strömungsleitbleche 76 zumindest zum Teil durch die Einschnitte 98 umgehen kann. Ein Haften des Mischgutes an der Innenwandung des Mischbehälters 4 wird dadurch vermieden, dass der Innenwand noch anliegende Teile 100 der Strömungsleitbleche 76 in der Höhe versetzt angeordnet sind und das Mischgut wieder in den Kreislauf zurückführen. Nach Beendigung des Mischvorganges wird der Mischbehälter 4 über einen mit einer Drosselklappe 79 versehenen Auslaufstutzen 5 entleert.
Zweckmässigerweise werden beim nächsten Arbeitsspiel die Strömungsleitbleche 76 beim Einleiten des Anmachwassers im entgegengesetzten Drehsinne angetrieben als bei dem anschliessenden Mischen. Dadurch werden sämtliche evtl. noch anhaftende Mischgutreste mit Sicherheit vom Anmachwasser weggespült.
Um eine einwandfreie Zirkulation auch bei wechselnder Konsistenz des Mischgutes herbeizuführen, werden vor Mischbeginn die Strömungsleitbleche 76 mittels des Versteliringes 94 verschwenkt und in eine in bezug auf die Strömungsrichtung des Mischgutes optimale Winkelstellung gebracht. Hierzu wird der Schraubbolzen 92 gelöst und die Einstellung der Winkellage durch Verdrehen der beiden Flansche 90, 91 gegeneinander vorgenommen. Durch Eindrehen des Schraubbolzens 92 wird diese optimale Winkellage fixiert.
Method and device for producing binder mixtures, and application of the method
The invention relates to a method for producing binder mixtures from binder and liquid in a mixing device, in which rotating parts work together with rigid parts in such a way that the components introduced are intimately mixed. The invention also relates to a device for carrying out the method and the application of the method for producing cement paste.
In concrete production, it is known that in addition to the cement quality itself, the composition of the cement paste, i.e. the water / cement value and the degree of suspension of the cement in the water, is decisive for the compressive strength that can be achieved with cement stone, which connects the stones of the grain structure in hardened concrete . The cement paste is advantageously premixed in a special mixer and then added to the concrete mixer which mixes the aggregates with the cement paste. The method according to the invention relates to premixing, that is to say the mixing, in particular, of water with cement and optionally with further dust-like, fine-grained or liquid additives or aggregates.
A usable cement paste is obtained when each <cement particle is completely surrounded by water, i.e. a colloidal suspension results. Only then is proper crystal formation possible through hydration, which allows the cement paste to harden to cement stone with the greatest strength and density. This perfect wetting is faced with various difficulties:
1. The surface tension of the water,
2. the homopolar electrical charges of the elements to be mixed,
3. the tendency to form nests.
The latter tendency only to form nests results from the fact that the cement that comes into contact with water forms a gel-like mass on its surface through chemical reaction (hydration) which, like a skin, can encapsulate a large number of cement particles and prevent them from being wetted. During the gel formation, the cement binds about 25% of its weight to water, so that the complete moisture penetration of such a cement nest can only take place if water is continuously added in the further course of the stone becoming. However, since this is seldom possible for a long enough time for economic reasons, the cement enclosed in such a nest does not take part in the gel formation and also does not take part in the stone formation of the cement paste, which essentially determines the strength of the concrete.
If, on the other hand, there is enough water available for a sufficiently long period of time, the gel layer grows until all cement particles are completely broken down. However, if this nest formation can be prevented, each cement particle absorbs the amount of water required for its breakdown (hydration) from the start and the gel formation takes place in an ideal manner. Subsequent moistening of the finished cement stone or concrete can then be limited to the surface in order to prevent it from drying out.
In an already known method, at least the first two difficulties mentioned are overcome in that the cement is only gradually added to the mixing water and fed from a receptacle to a pump and mixing device, which in turn feeds into the receptacle. This creates a water / cement cycle with slowly increasing viscosity, which, however, inevitably takes too long a time for conventional further processing in the concrete mixer to prepare a cement paste with a low W / C value.
However, a short mixing time is particularly important because hydration and thus cement stone formation begins immediately after the cement is wetted with water, regardless of other external influences. It is therefore not possible to premix a larger amount of cement paste and gradually remove it for the production of concrete, but always only such an amount that can be used directly in the concrete mixer downstream of the premixer. If the cement paste premix takes too much time, the hydration of the cement may have progressed so far that the pouring of the concrete runs into difficulties, especially with a low W / C value.
In addition, long mixing times make concrete mixing plants uneconomical, as they can only work as fast as the slowest link in the processing chain. The playing time of a modern, conventional concrete mixer that mixes water, cement and aggregates is on the order of about 60 seconds. A playing time beyond this time for the premixing, i.e. for the production of the cement paste, can therefore not be allowed for economic reasons.
The purpose of the present invention is to eliminate the above disadvantages and to provide a method for producing binder mixtures which enables the peculiarities of the individual components that conflict with proper mixing to be eliminated or overcome. A device for carrying out the method is also to be created. Furthermore, this method is to be used in particular for the production of cement paste.
Accordingly, the subject of the invention is:
I. a process for the production of binder mixtures from at least the constituents binder and liquid in a mixing device in which rotating parts work together with rigid ones that the introduced components are intimately mixed, which is characterized by
1. Introducing the liquid into the mixing container,
2. Driving the rotating parts so that cavitation does not occur,
3. addition of the binder,
4. Driving the rotating parts beyond the cavitation limit applicable to the liquid; and
II.
A device for carrying out the method with a mixing container designed as a rotary body, in which an externally driven agitator is arranged, on the inner wall of which flow baffles leading from top to bottom are arranged, with a filling opening to be closed in a pressure-tight manner, through which mixed material can be removed from storage containers can be, with supply lines for liquid and compressed air and with a closable outlet attached to the bottom of the mixing container, which is characterized in that the agitator has propeller-shaped agitator blades which are shaped so that at the lowest speed no cavitation occurs; as
III. the application of the process for the production of cement paste, cement being used as the binding agent and water as the liquid.
During the production of cement paste, the mixed water introduced into the mixing container according to process step 1 is set in motion by driving the rotating parts according to process step 2, without cavitation phenomena, so that a flow can develop to capture the cement to be added according to process step 3. Since the flow can develop fully because it is not hindered by cavitation, it is possible to introduce the cement to be added according to process step 3 into the mixing container at once, if necessary with additives and / or aggregates. The cement is immediately caught by the flow and driven through the mixing tank.
In doing so, it inevitably passes the appropriately rotating or rigid parts which effect the mixing, so that a premixing desired to shorten the actual mixing time already takes place. Immediately after the cement is poured into the mixing container, the rotating parts are driven beyond the cavitation limit applicable to water. The mixture prepared according to process steps 1 to 3 is digested by the higher speed in a very short time so that all cement particles are wetted by water. The colloidal cement paste produced in this way can now be withdrawn from the mixing container and fed to a conventional concrete mixer for adding the aggregates.
Since the various process steps each only take a few seconds, process step 1 can also be combined with process step 2 in such a way that the rotating parts are driven at the same time as the mixed water is introduced, or the rotating parts can also run continuously Total mixing time extremely short.
The speed of the rotating parts in method step 2 is expediently selected in such a way and / and the parts moving relative to the water are designed in such a way that at this adjusted speed no cavitation occurs. The starting speed is the speed of the rotating parts in process step 2, which are to be designed in such a way that a desired flow occurs, but no cavitation.
Higher speeds, which are undoubtedly necessary for faster premixing, exceed the cavitation limit applicable for water and prevent intensive mixing because a vapor bubble layer caused by cavitation forms over the rotating parts, which not only causes the cement to form prevents the flow bringing it to the rotating parts, but also causes undesirable cement stone formation at the boundary of the cavitation zone above the moving parts of the premixer.
The present method can be carried out with all known types of mixer which allow the formation of a flow in method step 2. Both drum mixers and propeller mixers or other agitators can be used, provided the four process steps can be carried out according to the invention, but it has proven useful to use a propeller mixer whose agitator blades are shaped so that at the lowest drive speed there is no cavitation occurs.
This design of the agitator blades ensures that at the lowest speed at which no cavitation occurs, the water is moved in such a way that a flow is formed which, when the cement is introduced into the mixing container, immediately conveys this cement to the agitator blades is intimately mixed there with the mixing water. No nests can form with this mixing, since the agitator blades mechanically break up such nests and swirl them with the mixing water. This crushing and swirling of the cement in the mixing water is supported by the fact that the speed of the drive is increased after the cement has been introduced.
This measure ensures that a perfect suspension is formed in which each cement particle is surrounded by water in such a way that perfect hydration takes place without cement nests remaining.
Advantageously, the agitator protrudes from above into the mixing container and expediently has on the shaft driving the agitator a large-area screw which in the operating direction of rotation conveys the material to be mixed to the agitator. At the low speed of the agitator, the screw supports the flow effect and also conveys the cement that has been introduced to the propeller-shaped agitator blades. At increased speed, a vortex that grips the material to be mixed forms, the funnel-shaped tip of which ends above the propeller-shaped agitator blades and in whose axis the screw on the drive shaft is located outside of the material to be mixed. At the increased speed, the worm, in spite of its large-area design, does not bring about any increase in the drive power which would influence the efficiency of such a mixer.
In order to avoid the well-known angular gear, which is susceptible to failure, the shaft driving the agitator is expediently led out beyond the mixing container and connected there to the drive motor arranged parallel to the shaft. In this case, the drive shaft is expediently arranged obliquely in the mixing container so that, starting from the approximately centrally located agitator, it protrudes in the vicinity of the upper circumference of the mixing container. If the container is expediently designed in the form of a truncated cone standing on the smaller surface, the shaft driving the agitator expediently runs approximately parallel to the wall of the vessel in order to achieve perfect flow conditions.
In such a mixer, the individual particles of the material to be mixed move, since a vertical cycle superimposed on the horizontal rotational movement of the material to be mixed, continuously along a path that follows the propeller across the floor, obliquely in the direction of rotation of the propeller, in the vortex towards the agitator After a certain time, depending on the viscosity of the material to be mixed, it will, however, take on the speed of rotation of the agitator, whereby its mixing effect is canceled. In order to prevent this, flow baffles are arranged on the inner wall of the mixing container leading from top to bottom in the known constructions, which can be flat or curved concavely in relation to the flow direction.
They serve on the one hand to brake the rotational movement of the material to be mixed and, on the other hand, to develop such a flow that all the particles in the material to be mixed are captured by it and driven through the agitator. The flow guidance through the flow baffles is necessary because the vertical circuit of the material to be mixed, depending on its nature, can develop in such a way that the material located in the middle of this vertical circuit does not come into contact with the mixer blades.
The flow guide plates therefore have the task of maintaining the relative movement between the agitator and the mix and, on the other hand, of guiding the mix away from the inner wall of the mixing container to the center.
Regardless of how the flow guide plates are designed, vortices form behind these plates, in which the mix is drawn against the main flow to the stirring side of the guide plates. This is particularly troublesome with mixes with a viscous consistency and short mixing times, since the mix drawn behind the guide plates does not take part in the brief mixing.
When mixing hydraulically hardening binders with water, there is also the risk that - since the hydration of the hydraulically hardening binders begins as soon as these binders come into contact with water, but can no longer be prevented - the space behind the flow baffles gradually increases grows over and thus not only reduces the volume of the mixing container, but also disrupts the previously established flow conditions.
In order to avoid these eddies behind the flow guide plates, they can be arranged at a distance from the inner wall of the mixing container. In this way, the mixed material flows around the flow guide plates from two sides and, since they are inclined to the direction of flow, generally in such a way that no eddies and thus no reverse currents can form.
However, this results in the disadvantage that the flow adjacent to the inner wall of the mixing container is not guided to the center of the container and thus to the mixer blades, i.e. a layer of stone will settle there after a certain time when hydraulically hardening binders are mixed with water in turn not only reduces the volume of the mixing container, but also disrupts the optimal flow conditions and fills the space between the inner wall and flow baffles.
In the case of open-type mixing containers, for example the known cement mixers, in which cement is mixed with water, fillers and aggregates in an approximately horizontal drum provided with paddles, the drum having an opening on one side, the residues can after each mixing process or at the latest when they interfere with mixing, are removed again. In the case of a mixing container of the type described at the outset, in which the material to be mixed is conveyed out of the mixing container by compressed air, this is not possible because these mixing containers are screwed pressure-tight, so cleaning after each mixing process would not be economically viable.
According to a proposal that is not yet part of the state of the art, the mixing water to be introduced into the mixing container can be guided in such a way that adhering mixed material residues are washed away from the structural parts arranged in the mixing container. Apart from the fact that such a water flow is difficult, it must also be expected that rinsing will not take place when the mixing work is finished or that it will take place too late after the binder has already hydrated. However, rinsing after the binder has hardened is pointless; the removal of the hardened binding agent that has settled is then only possible with mechanical tools, i.e. only after opening the mixing container.
To with a mixing container of the type described with security the settling of v. To prevent mixed material behind the flow baffles or on the inner wall of the mixing container, the flow baffles are attached to a rotating ring arranged around the axis of rotation of the mixing container, preferably resting against the inside wall of the mixing container.
The flow guide plates are therefore no longer rigidly connected to the inner wall of the container, but can rotate around the axis of the mixing container. The rotary movement can take place in or against the direction of rotation of the agitator, depending on the desired relative movement between the mix and the flow guide plates. The expediently reversible drive of the turntable can act on a hollow shaft encompassing the agitator shaft or be built onto the lid of the mixing container.
It is thus possible to rotate the flow baffles during mixing in a different sense of rotation than when filling in the mixing water.
As a result, in spite of the relative movement between the flow baffles, the inner wall of the mixing container and the material to be mixed, any remaining material to be mixed is washed away by the mixing water after the rotation is reversed. The shape of the flow guide plates is almost unimportant for this cleaning process. For mixtures of changing consistency, however, it is advantageous if the angle between the inner wall of the mixing container and the flow baffle can be changed.
According to the invention, the flow guide plates are therefore mounted in the slewing ring so as to be pivotable about an axis parallel to their longitudinal extension and are fixed in any pivoting position. It is of course possible here to give all of the flow guide plates the same angle of incidence against the inner wall of the mixing container or to fix the flow guide plates at different angles. Although different angles of attack cause unrest in the material to be mixed, this results in intensive mixing. In order to maintain the relative angular setting of the individual flow baffles to one another during adjustment and to further avoid the tedious individual adjustment of the baffles, it is expedient for them to be pivoted to the flow baffles at a distance from their pivot axis.
The same effect can also be achieved in that the flow guide plates are connected with toothed segments which work together with a rotatable and lockable gearwheel arranged on the axis of the turntable.
If the flow baffles are conveniently arranged on the turntable so that they can be tilted about an axis that is approximately perpendicular to the surface of the mixing container and can be fixed in any tilting position, it is possible to tilt them simultaneously with the change in direction of rotation in the new resulting direction of rotation, thereby creating a completely safe cleaning of any still adhering mixed material residues takes place.
In addition, when the container is emptied, the flow guide plates can be pivoted into such a position that the emptying is supported, that is to say the mixed material is moved towards the bottom of the mixing container.
A simple and reliable construction results in an expedient manner in that the flow guide plates, which are advantageously made of torsion-proof material, are mounted between two turntables arranged on the bottom and on the lid of the mixing container, that the turntables can be mutually rotated and can be fixed in any angular position to one another, and that the axial distance between the turntable can be changed. By turning the two turntables against each other, the flow guide plates arranged between them are brought into a position that deviates more or less from the axis of the mixing container.
In addition, the connecting straight line between the bearings of the flow baffles in the two
Turntables are not conveniently placed parallel to the longitudinal extension of the flow guide plates, so the
Flow baffles simultaneously with a mutual
Turning the two turntables more or less pivoted towards the axis of the mixing container and fixed in any position.
The settling of mixed material behind the flow guide plates can be avoided with certainty that the flow guide plates are provided with incisions that are open to the inner wall of the mixing container and mutually offset in the longitudinal direction of the flow guide plates and passable for the mixture.
As a result, the mix can at least partially bypass the flow baffles, which prevents the
Material behind the flow baffles is avoided.
A deposit of the mix on the inner wall of the
Mixing container is prevented here by the fact that one of the following flow guide plates has its incision at a different point, that is to say that the mix that previously bypassed the flow guide plates is returned to the circuit.
The perfect mixing of the entire mix is beneficial that the closure of the outlet is formed by a throttle valve arranged at the outlet opening. As a result, no unmixed mix can collect in the outlet nozzle; the entire mix remains in the vortex area of the agitator. In order to achieve a tight seal, it is recommended that the throttle valve is mounted eccentrically, with the larger throttle valve area being provided by the
Pressure of the mix is pressed against their seat.
The subject of the invention is shown schematically in two exemplary embodiments in the drawing.
Fig. 1 shows the mixer with drive from above and fixed guide plates and
Fig. 2 the device with drive from below and rotate the guide plates.
In Fig. 1, in a mixing container 4, which has the shape of a truncated cone standing on the smaller surface, an agitator projecting into the mixing container 4 from above is arranged so that the drive shaft 70 runs approximately parallel to the wall of the mixing container 4. The drive shaft 70 is on the one hand in the cover 42 from the mixing container, piercing it near the upper edge and on the other hand in a near the actual agitator arranged
Pillow block bearing 72 supported. The agitator arranged on the floor 71 has propeller blades 73, which after a
Feature of the invention are shaped so that at the lowest speed to be set no cavitation occurs.
On the drive shaft 70, above the
Agitator 71 or the bearing 72, a screw 74 is attached, which in the operating direction of rotation 75, the mix in the mixing container 4 to the agitator 71 för changes.
On the inner wall of the mixing container 4 leading from top to bottom flow baffles 76 are placed, which are designed so that they lead the material to be mixed back to the center of the mixing container 4 again and again. In addition, these prevent flow baffles
76 that the mix contained in the mixing container 4 is rotating too quickly. The bottom 53 is approximately at right angles to the drive shaft 70 of the agitator
72 inclined. In continuation of this ground slope is a
Outlet nozzle 5 is provided, the flap 79 is closed by a throttle. The throttle valve is mounted (77) in such a way that the larger throttle valve surface 78 is pressed against its seat by the pressure of the material to be mixed in the mixing container 4.
Because the throttle valve 79 is attached directly to the confluence of the outlet nozzle 5, no unmixed mixed material can collect in the outlet nozzle; the entire mix remains in the vortex area of the agitator 71.
In FIG. 2, a stirrer with propeller blades 73 is arranged centrally, piercing the sloping bottom 53 from below. The mixing container 4 is closed by a cover 42 which is screwed onto the container by means of flanges 80, 81. The supply lines 82 for the binding agent and optionally the fillers as well as a water supply line 83 with a valve 84 lead through the cover. The water supply line opens into a blasting tube 85 which directs the water jet against the inner wall of the mixing container 4 as it enters. An electric gear motor 87 is attached to the cover by means of a bell 86 and drives a turntable 89 via a shaft 88. The shaft 88 is firmly connected to a flange 90 which is to be connected to a further flange 91 via screw bolts 92.
The flange 91 is connected to a hollow shaft 93, which in turn is rigidly attached to an adjusting ring 94. By means of pins 95, 96, flow guide plates 76 are pivotably inserted into the upper turntable 89 and a lower turntable 97, which is centrally mounted. The flow guide plates 76 have incisions 98 which are open to the inner wall of the mixing container and which are mutually offset in height. At a distance from the pin 95, further pins 99 are attached to the flow guide plates 76, which engage in the adjusting ring 94. For mixing, mixing water is poured into the mixing container 4 via the water supply line 83, the valve 84 and the blasting pipe S5.
The agitator is brought to such a speed that no cavitation occurs on the propeller blades 73, but a vortex forms, the funnel-shaped tip of which ends approximately above the agitator. At the same time, the flow baffles 76 are moved by means of the electric gear motor via the shaft 88 and the turntable 89 set in a rotating motion. After adding the binding agent or / and the filling material, the speed of the agitator is increased so that intensive mixing is achieved. Here, the flow guide plates 76 continue to rotate, depending on the desired relative speed, between the mix and flow guide plates in or against the direction of rotation of the agitator.
By rotating the baffles, sticking of the material to be mixed, viewed in the direction of flow of the material, is prevented behind the flow baffles 76, which is supported by the fact that the mix can at least partially bypass the flow baffles 76 through the incisions 98. Adhesion of the material to be mixed to the inner wall of the mixing container 4 is prevented by the fact that parts 100 of the flow guide plates 76 that are still in contact with the inner wall are arranged offset in height and return the material to be mixed back into the circuit. After the end of the mixing process, the mixing container 4 is emptied via an outlet connection 5 provided with a throttle valve 79.
In the next working cycle, the flow guide plates 76 are expediently driven in the opposite direction of rotation when the mixing water is introduced than during the subsequent mixing. This means that any remaining mixed material that may still be adhering to the mixing water will be washed away with certainty.
In order to bring about perfect circulation even when the consistency of the mixed material changes, the flow guide plates 76 are pivoted by means of the adjusting ring 94 and brought into an optimal angular position with respect to the flow direction of the mixed material before mixing begins. For this purpose, the screw bolt 92 is loosened and the angular position is adjusted by turning the two flanges 90, 91 against each other. This optimal angular position is fixed by screwing in the screw bolt 92.