Verfahren und Einrichtung zum Mischen einer breiigen Masse
Bei bekannten Verfahren zum Mischen von breiige oder körnigem Mischgut, insbesondere zur Betonaufbereitung, wird das Mischen der Betonmasse in ringförmigen Mischtrögen vorgenommen. Dies erfolgt durch konzentrisch zum Mischtrog kreisende Schaufeln. Die Masse wird dabei relativ langsam bewegt, entsprechend lange dauert der Mischprozess einer Füllung. Bei dem vorliegenden Verfahren soll der Mischprozess rascher und intensiver ablaufen, indem die breiige oder körnige Masse nicht nur durch Schaufeln hin und her bewegt wird, sondern dass dabei wenigstens teilweise ein Schleudern der Masse vorgenommen wird. Auch andere ähnliche Massen, z. B. solche der chemischen Industrie oder der Lebensmittelindustrie, können in dieser Weise gemischt werden.
Die Erfindung besteht zunächst in einem Verfahren zur Mischung einer breiigen Masse in einem ringförmigen Trog. Die Erfindung kann speziell für die Betonaufbereitung verwendet werden, ohne dass sie darauf beschränkt bleibt.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass entlang der Innenwand des Troges, wo die Masse zunächst angehäuft wird, diese von dort durch eine örtliche Rotationsbewegung, deren Achse parallel zur Innenwand des Troges rotiert, nach aussen an die Aussenwand geschleudert wird, und hierauf durch eine Umlenkung von der Aussenwand in schiebender oder schleudernder Weise zurück an die Innenwand befördert wird.
Bei diesem Verfahren wird durch die Innenwand verhindert, dass das Mischgut im Zentrum der Mischtrommel in einem toten Bereich liegen bleibt, wo es nur langsam und dadurch ungenügend bewegt wird, was eine ungleiche Durchmischung der Masse zur Folge hätte. Auch eine relative lange Dauer der radialen Querverschiebung der Masse wird dabei vermieden, was für eine kurze Mischzeit förderlich ist.
Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die Einrichtung besteht in einem ringförmigen Mischtrog mit je einer zylindrischen Aussen- und Innenwand, sowie durch an diesen Wänden entlang laufenden Mischwerkzeugen, welche an einem um die Achse des Troges drehenden Dreharm angebracht sind, wovon mindestens ein entlang der Innenwand laufendes Mischwerkzeug ein angetriebener Rührwerkstern ist, und dass das an der Aussenwand laufende Mischwerkzeug eine schräg ge stellte Schaufel oder ebenfalls ein rotierender Rührwerkstern ist.
Die Einrichtung vermeidet eine unerwünscht lange Durchlaufzeit für das Mischen der Masse. Durch das Schleudern der Masse gemäss dem Verfahren von innen nach aussen, und insbesondere gegebenenfalls zusätzlich von aussen nach innen, wird der Ablauf einer Mischung intensiviert und zeitlich erheblich beschleunigt.
Die erfindungsgemässe Einrichtung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Fig. 1 und 2 ist die Einrichtung im Schnitt und im Grund riss dargestellt. Fig. 3 zeigt eine Variante im Grundriss.
1 ist die Aussenwand, 2 ist die Innenwand und 3 ist der Boden des ringförmigen Mischtroges. Am Dreharm 4 ist drehgelagert der Rührwerkstern 6 nahe an der Innenwand angebracht. Er ist durch zusätzliche Energie angetrieben und dreht mit einer mehrfach grösseren Drehzahl als der Dreharm 4 selbst. Hierdurch wird die entlang der Innenwand angehäufte breiige Masse im Bereich der Rührwerkarme örtlich erfasst und rasch beschleunigt an die Aussenwand geschleudert. Dadurch erfolgt eine intensive Durchmischung der Masse. Am Dreharm ist, benachbart der Aussenwand, noch die schräg gestellte Ablenkschaufel 5 angebracht. Infolge ihrer Drehbewegung entlang der Aussenwand wird die an die Aussenwand geschleuderte Masse unmittelbar darauf wieder an die Innenwand zurück geschoben.
Durch entsprechende Wahl der Dreh- zahl kann erreicht werden, dass die Masse sich ständig in einer hin und her gehenden Wurf- und Schiebebewegung befindet. Ein Liegenbleiben der Masse wird so vermieden und trägt dadurch zur Verkürzung der Mischzeit und gleichmässigen Durchmischung bei.
Der Dreharm 4 ist im Getriebekasten 7 drehgelagert.
Darin befinden sich ein Antriebsmotor und ein Übersetzungsgetriebe. Der Getriebekasten ist mittels Tragarme 8 auf dem Rand der Aussenwand abgestützt. Der Antrieb des Rührwerksterns ist von der Bewegung des Dreharms direkt abgeleitet, unter Verwendung eines Planetengetriebes. Auf der Welle des Rührwerksterns sitzt dazu das Zahnrad 10. Dieses greift von innen in die Zähne 12 des Zahnkranzes 11 ein, welcher ortsfest an den Tragarm 8 befestigt ist.
Das Planetengetriebe ist vorteilhaft in offener Bauweise angeordnet, also ohne Abdeckung und Schutz gegen die unvermeidlichen Verschmutzungen und das Hineingelangen von Sand zwischen die Zähne. In der Fig. 2 ist diese Bauweise dargestellt. Als Zähne im Zahnkranz dienen einfache Rohrstücke. Diese sind in einem oberen und unteren Ring des Zahnkranzringes 11 eingesetzt. Sie weisen einen Längsschlitz auf und sind gehärtet (Schwerspannstifte). Sie können so straff federnd in übereinanderliegenden Bohrungen in den beiden Ringen des Zahnkranzringes 11 eingeschlagen werden. Entsprechend einfach lassen sie sich herausschlagen und ersetzen, wenn dies infolge Abnützung erforderlich wird. Ein Ersatz des Zahnkranzes wird dadurch nicht nötig. Es ergibt sich hieraus eine einfache und billige Wartung. Notfalls lassen sich z. B.
auf abgelegenen Bauplätzen einfache, käufliche Rohre verwenden, die längs geschlitzt werden.
Fig. 3 zeigt im Grundriss eine Einrichtung, bei der das entlang der Aussenwand 1 laufende Mischwerkzeug ebenfalls ein angetriebener Rührwerkstern ist. Sein Antrieb erfolgt über das Zahnrad 20. Dieses greift von aussen in die Zähne 12 des Zahnkranzes ein.
Die Anwendung dieses weiteren Rührwerksterns ermöglicht ebenfalls ein Schleudern der Masse nach der Innenwand, was zur Beschleunigung des Mischgutes beiträgt. Für den Antrieb der Rührwerksterne können auch auf dem Dreh arm angebrachte Elektromotoren mit entsprechender Untersetzung verwendet werden. Die Stromzuführung erfolgt über Schleifringe.
Method and device for mixing a pasty mass
In known methods for mixing pulpy or granular mix, in particular for preparing concrete, the concrete mass is mixed in ring-shaped mixing troughs. This is done by rotating paddles concentrically to the mixing trough. The mass is moved relatively slowly, and the mixing process of a filling takes a correspondingly long time. In the case of the present method, the mixing process should proceed more quickly and more intensively, in that the pulpy or granular mass is not only moved back and forth by shovels, but that the mass is at least partially spun. Other similar masses, e.g. B. those of the chemical industry or the food industry can be mixed in this way.
The invention consists first of all in a method for mixing a pasty mass in an annular trough. The invention can be used specifically for the preparation of concrete, without it being restricted thereto.
The method according to the invention consists in that along the inner wall of the trough, where the mass is initially accumulated, it is thrown outward against the outer wall by a local rotational movement, the axis of which rotates parallel to the inner wall of the trough, and then by a deflection is conveyed from the outer wall in a pushing or slinging manner back to the inner wall.
In this method, the inner wall prevents the mix from remaining in the center of the mixing drum in a dead area where it is only moved slowly and therefore insufficiently, which would result in uneven mixing of the mass. A relatively long duration of the radial transverse displacement of the mass is also avoided, which is beneficial for a short mixing time.
The invention also relates to a device for carrying out the method. The device consists of an annular mixing trough with a cylindrical outer and inner wall, as well as mixing tools running along these walls, which are attached to a rotating arm rotating around the axis of the trough, of which at least one mixing tool running along the inner wall is a driven stirrer star , and that the mixing tool running on the outer wall is an inclined shovel or a rotating agitator star.
The device avoids an undesirably long cycle time for mixing the mass. By centrifuging the mass according to the method from the inside to the outside, and in particular from the outside to the inside, the sequence of a mixture is intensified and considerably accelerated in terms of time.
The device according to the invention is explained in more detail using exemplary embodiments. 1 and 2, the device is shown in section and in outline. Fig. 3 shows a variant in plan.
1 is the outer wall, 2 is the inner wall and 3 is the bottom of the annular mixing trough. On the rotating arm 4, the agitator star 6 is mounted close to the inner wall in a rotatable manner. It is driven by additional energy and rotates at a speed several times greater than that of the rotating arm 4 itself. As a result, the pasty mass accumulated along the inner wall is locally captured in the area of the agitator arms and hurled against the outer wall with rapid acceleration. This results in an intensive mixing of the mass. The inclined deflection vane 5 is also attached to the rotating arm, adjacent to the outer wall. As a result of its rotational movement along the outer wall, the mass hurled against the outer wall is immediately pushed back against the inner wall.
By selecting the speed accordingly, it can be achieved that the mass is constantly in a back and forth throwing and sliding movement. This avoids the mass remaining lying around and thus contributes to shortening the mixing time and uniform mixing.
The rotary arm 4 is rotatably mounted in the gear box 7.
There is a drive motor and a transmission gear. The gear box is supported by means of support arms 8 on the edge of the outer wall. The drive of the agitator star is derived directly from the movement of the rotating arm, using a planetary gear. To this end, the gear 10 sits on the shaft of the agitator star. This engages from the inside into the teeth 12 of the gear rim 11, which is fixedly attached to the support arm 8.
The planetary gear is advantageously arranged in an open design, that is, without a cover and protection against the inevitable dirt and sand getting between the teeth. This construction is shown in FIG. 2. Simple pieces of pipe serve as teeth in the ring gear. These are used in an upper and lower ring of the ring gear 11. They have a longitudinal slot and are hardened (heavy duty clamping pins). In this way, they can be hammered into the two rings of the ring gear 11 in a tightly resilient manner. Accordingly, they can be easily knocked out and replaced if this becomes necessary due to wear and tear. A replacement of the ring gear is not necessary. This results in simple and cheap maintenance. If necessary, z. B.
Use simple, commercially available pipes that are slit lengthways on remote building sites.
Fig. 3 shows in plan a device in which the mixing tool running along the outer wall 1 is also a driven stirrer star. It is driven by the gear 20. This engages the teeth 12 of the ring gear from the outside.
The use of this additional star agitator also enables the mass to be thrown towards the inner wall, which helps to accelerate the material being mixed. To drive the agitator stars, electric motors with a corresponding reduction can also be used on the rotary arm. Power is supplied via slip rings.