DE102009017808A1 - Soil and mineral materials mixing system for production of e.g. concrete, has mixing device provided with tool shanks and heads at shaft, where transportation speed of transport device and rotation speed of mixing device are controllable - Google Patents
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- B28C5/36—Endless-belt mixers, i.e. for mixing while transporting the material on an endless belt, e.g. with stationary mixing elements
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Boden- und Mineralstoffmischanlage zur homogenen Vermischung von oben genannten Materialien, insbesondere mit pulverförmigen Zusatzstoffen zur Herstellung von beispielsweise Baustoffen wie Flüssigboden, HGT-Tragschichten und Beton.The The invention relates to a soil and mineral mixing plant for homogeneous Mixing of the above-mentioned materials, in particular with powdered additives for the production of, for example, building materials such as liquid soil, HGT support layers and Concrete.
Insbesondere zur Herstellung von Flüssigboden ist es erforderlich, den meist vorklassifizierten, also beispielsweise gesiebten Aushub mit Zusatzstoffen zu vermischen, die meist pulverförmig sind.Especially for the production of liquid soil It is necessary, the most pre-classified, so for example sieved excavation with additives to mix, which are usually powdery.
Derartige Mischanlagen sind bereits bekannt. Sie weisen den Nachteil auf, dass sie meist aufwendig sind und einen hohen Energieverbrauch haben.such Mixing plants are already known. You have the disadvantage that they are usually expensive and have a high energy consumption.
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine Mischanlage und ein Verfahren ohne die genannten Nachteile zu schaffen.The Invention has set itself the task of a mixing plant and to provide a method without the disadvantages mentioned.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich ihres Vorrichtungsaspekts durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Mischanlage gelöst.These The object is achieved in terms of their device aspect by the in Claim 1 reproduced mixing system solved.
Die erfindungsgemäße Anlage zum Mischen von Boden- und Mineralstoffen mit Zusatzstoffen umfasst eine Transportvorrichtung für den Boden oder die Mineralstoffe, eine Zusatzstoffzuführungsvorrichtung und eine Mischvorrichtung, mit an einer quer zur Transportrichtung der Transportvorrichtung verlaufenden Welle angeordneten Mischwerkzeugen. Die Transportgeschwindigkeit der Transportvorrichtung und die Rotationsgeschwindigkeit der Mischvorrichtung sind steuerbar, besonders bevorzugt separat, also unabhängig voneinander. Hierdurch kann die Anlage an verschiedene Materialeigenschaften, die die verschiedenen Materialien oder auch gleichartigen Materialien aufweisen, angepasst werden. Beispielsweise kann die Transportgeschwindigkeit der Transportvorrichtung bei relativ pastösem Material gedrosselt werden. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Werkzeuge fliehkraftunabhängig ausgeformt, so dass keine Mindestdrehzahl erforderlich ist. Durch die konstruktive Ausgestaltung der Mischvorrichtung ergibt sich daher ein großer Steuerbereich. Durch die konstruktionsbedingte Bauweise ist ein Betreiben der Anlage sowohl stationär, als auch mobil möglich.The inventive plant for mixing soil and minerals with additives a transport device for the soil or minerals, an additive delivery device and a mixing device with at a direction transverse to the transport direction the transport device extending shaft arranged mixing tools. The transport speed of the transport device and the rotational speed the mixing device are controllable, particularly preferably separately, ie independently from each other. As a result, the system can be adapted to different material properties, the different materials or similar materials have to be adjusted. For example, the transport speed the transport device are throttled at relatively pasty material. In the preferred embodiment the tools are centrifugally independent, so no Minimum speed is required. Due to the structural design The mixing device therefore results in a large control range. By the Construction-related design is an operation of the plant both stationary, as well as mobile possible.
Mit dem Begriff „quer” wird im Rahmen dieser Druckschrift jede nicht parallele Ausrichtung bezeichnet.With the term "cross" is used in the In this document referred to any non-parallel alignment.
In der bevorzugten Ausführungsform umfassen die Mischwerkzeuge einen Werkzeugschaft und einen Werkzeugkopf.In the preferred embodiment For example, the mixing tools include a tool shank and a tool head.
Vorzugsweise ist die Mischvorrichtung zumindest im Wesentlichen über der Transportvorrichtung angeordnet. Das Mischgut fällt also nicht etwa in die Mischvorrichtung, sondern es wird zumindest im wesentlichen horizontal auf diese zu bewegt. Es ist unter anderem aus diesem Grund nicht erforderlich, eine Vorbehandlung zur Rieselfähigkeit des Mischguts durchzuführen. Dies reduziert die Kosten für die Aufbereitung wesentlich.Preferably the mixing device is at least substantially above the Transport device arranged. So the mix is not in the Mixing device, but it is at least substantially horizontal moved towards this. It is not for this reason, among other things necessary to carry out a pretreatment to the flowability of the mix. This reduces the cost of processing essential.
Es ist denkbar, mehrere Wellen mit Werkzeugen vorzusehen. In der besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Mischvorrichtung lediglich eine einzige Welle.It It is conceivable to provide several shafts with tools. In the particular preferred embodiment the mixing device comprises only a single shaft.
In einer Ausführungsform ist auch die Zusatzstoffzuführungsvorrichtung separat steuerbar. In einer weiteren Ausführungsform ist die Zusatzstoffzuführungsvorrichtung an die Transportgeschwindigkeit der Transportvorrichtung gekoppelt.In an embodiment is also the additive feed device separately controllable. In another embodiment, the additive delivery device is coupled to the transport speed of the transport device.
In der bevorzugten Ausführungsform sind die Werkzeuge derart ausgeformt und/oder die Wellendrehzahl ist derart wählbar, dass die Werkzeuge das Mischgut durchrühren, also durch das Mischgut hindurchfahren und nicht etwa Stücke des Mischguts separieren.In the preferred embodiment the tools are shaped and / or the shaft speed is so selectable that the tools stir the mix, ie through the mix drive through and not pieces of the mix.
Bevorzugt wird das Mischgut durch die Transportvorrichtung kontinuierlich der Mischvorrichtung zugeführt und weitertransportiert.Prefers the mix is continuous by the transport device supplied to the mixing device and further transported.
In der bevorzugten Ausführungsform ist die Umlaufrichtung der Mischvorrichtung umkehrbar. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass je nach Materialeigenschaft des Bodens oder des Mineralstoffs die eine oder die andere Umlaufrichtung der Mischvorrichtung besonders günstig ist. Insbesondere bei relativ pastösem Material hat sich diejenige Umlaufrichtung als vorteilhaft bewährt, bei der das Mischgut von unten nach oben durchmischt, etwas angehoben wird und der Zusatzstoff sozusagen „untergehoben” wird.In the preferred embodiment the circulation direction of the mixing device is reversible. Surprisingly has been shown that depending on the material properties of the soil or of the mineral one or the other direction of rotation of the mixing device very cheap is. Especially with relatively pasty material, that direction of rotation has proved to be advantageous, in which the mix mixes from bottom to top, slightly raised and the additive is, so to speak, "underpinned".
In der bevorzugten Ausführungsform ist jedes Werkzeug der Mischvorrichtung bei seitlichem Blick auf die Mischvorrichtung, also parallel zur Welle, um einen bestimmten Winkel gegenüber seinem benachbarten Werkzeug verdreht an der Welle angeordnet. Hierdurch ergibt sich eine Vergleichmäßigung des erforderlichen Antriebsmomentes der Welle und eine günstige Mischwirkung.In the preferred embodiment every tool of the blender is in side view the mixing device, ie parallel to the shaft, to a specific Angle opposite its adjacent tool twisted on the shaft. hereby there is a homogenization of the required drive torque of the shaft and a favorable mixing effect.
In der besonders bevorzugten Ausführungsform ist in einer Richtung entlang der Welle betrachtet jedes Werkzeug jeweils um den gleichen Winkel in dem gleichen Drehsinn gegenüber dem vorhergehend benachbarten Werkzeug verdreht an der Welle angeordnet. Durch diese schraubenförmige Anordnung der Werkzeuge an der Welle ergeben sich ein besonders gleichmäßiges Belastungsdrehmoment und ein besonders guter Mischeffekt.In the most preferred embodiment, viewed in a direction along the shaft, each tool is rotated about the same angle in the same direction of rotation relative to the previously adjacent tool on the shaft. This helical arrangement of the tools on the shaft results in a particularly even load torque and a particularly good mixing effect.
In der bevorzugten Ausführungsform umfassen die Werkzeuge gabelförmige Fortsätze. In der Ausführungsform mit einem Werkzeugschaft und einem Werkzeugkopf weisen die Zinken bevorzugt einen geringeren Durchmesser als die Werkzeugschäfte auf. Es hat sich gezeigt, dass bei relativ schmalen Werkzeugköpfen, die durch das zu mischende Gut hindurch fahren, ein besonders guter Mischeffekt bei geringem Energieverbrauch erzielt wird. In der bevorzugten Ausführungsform umfassen die gabelförmigen Fortsätze drei Zinken. Es ist jedoch auch eine andere Zinkenanzahl denkbar.In the preferred embodiment the tools include bifurcated Appendages. In the embodiment with a tool shank and a tool head, the tines point preferably has a smaller diameter than the tool shanks. It has been shown that with relatively narrow tool heads, the drive through the mixed good, a particularly good Mixing effect is achieved with low energy consumption. In the preferred embodiment include the forked ones projections three prongs. However, it is also another tine number conceivable.
Vorzugsweise erstreckt sich jedes Werkzeug beidseitig der Welle. In der Ausführungsform mit Werkzeugschaft und Werkzeugkopf ist bevorzugt an jedem Ende eines Werkzeugschafts ein Werkzeugkopf angeordnet. Hierdurch ergibt sich ein besonders effektiver Aufbau der Mischvorrichtung, also ein guter Mischeffekt, ohne übermäßigen Fertigungsaufwand.Preferably Each tool extends on both sides of the shaft. In the embodiment with tool shank and tool head is preferred at each end a tool shaft arranged a tool head. This results a particularly effective construction of the mixing device, ie a good mixing effect, without excessive production costs.
Vorzugsweise sind die Werkzeuge derartig „doppelseitig” ausgeformt, dass eine gute Mischwirkung unabhängig davon erzielt wird, welche Umlaufrichtung der Mischvorrichtung gewählt wird. In der weiter bevorzugten Ausführungsform sind zumindest die Werkzeugköpfe zu diesem Zweck derart symmetrisch ausgeformt, dass ihre Vorderseite ihrer Rückseite entspricht.Preferably are the tools so "double-sided" formed, that a good mixing effect is achieved regardless of which Circulation direction of the mixing device is selected. In the further preferred embodiment are at least the tool heads designed for this purpose symmetrically so that their front their back equivalent.
In einer Ausführungsform sind die Werkzeugköpfe federnd auf den Werkzeugschäften gelagert. Hierdurch können Beschädigungen der Anlage durch größere nicht zerkleinerbare Bestandteile des zu mischenden Gutes, etwa Steine vermieden werden. Diese treten andernfalls insbesondere dann auf, wenn die Umlaufrichtung der Mischvorrichtung so gewählt ist, dass das zu mischende Material von oben nach unten durchmischt wird. Bei dieser Drehrichtung kann es andernfalls zu einem Einklemmen von Steinen zwischen den Werkzeugköpfen und der Transportvorrichtung kommen. Die federnde Lagerung ermöglicht ein beschädigungsfreies Ausweichen der Werkzeugköpfe. Zudem kann durch die federnde Lagerung eine automatische Reaktion der Mischvorrichtung auf verschiedene Materialeigenschaften des Mischguts erfolgen, was sich vorteilhaft auf das Mischergebnis auswirken kann. Beispielsweise können federnd gelagerte Werkzeugköpfe unter Umständen bei relativ zähem und/oder hartem Material etwas nachgeben.In an embodiment are the tool heads springy on the tool shanks stored. This allows damage the plant by larger not shredded components of the material to be mixed, such as stones be avoided. Otherwise, these occur especially when the circulation direction of the mixing device is selected so that the to be mixed Material is mixed from top to bottom. In this direction of rotation Otherwise, it may lead to jamming of stones between them tool heads and the transport device come. The resilient storage allows a damage-free Dodge the tool heads. In addition, by the resilient storage an automatic response the mixing device on different material properties of the Mixing done, which has an advantageous effect on the mixing result can. For example, you can spring-loaded tool heads in certain circumstances at relatively tough and / or hard material give something.
In der bevorzugten Ausführungsform umfassen die federnd gelagerten Werkzeugköpfe Schenkelfedern.In the preferred embodiment The spring-loaded tool heads comprise torsion springs.
In einer Ausführungsform sind die Werkzeugköpfe verschiebbar, also an verschiedenen Stellen der Werkzeugschäfte fixierbar vorgesehen. Hierdurch ergibt sich eine Einstellbarkeit der Werkzeuglänge und damit eine weitere Möglichkeit, auf unterschiedliche Materialeigenschaften mit dem Ziel des Erreichens der gewünschten Durchmischung zu reagieren.In an embodiment are the tool heads displaceable, that is fixable at different points of the tool shanks intended. This results in an adjustability of the tool length and thus another possibility on different material properties with the goal of reaching the desired Mixing to react.
Es ist denkbar, den Zusatzstoff über die gesamte Breite der Transportvorrichtung aufzubringen.It is conceivable the additive over apply the entire width of the transport device.
In der bevorzugten Ausführungsform positioniert die Zusatzstoffzuführvorrichtung die Zugschlagstoffe mittig, bezogen auf die Breite der Transportvorrichtung, auf dem Boden oder den Mineralstoffen. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass auch bei einer derart einfach und zuverlässig zu realisierenden Zusatzstoffzuführung durch die Mischvorrichtung eine vollständige Vermischung über die gesamte Breite des Mischguts stattfindet.In the preferred embodiment positions the additive supply device the impact substances in the middle, based on the width of the transport device, on the ground or minerals. Surprisingly, it has become shown that even with such a simple and reliable too realizing additive feed by the mixing device a complete mixing over the entire width of the mix takes place.
Es ist denkbar, mehrere Zusatzstoffzuführvorrichtungen vorzusehen. Ebenso ist denkbar, eine Mischvorrichtung für mehrere Zusatzstoffe vor der Zusatzstoffzuführvorrichtung vorzusehen.It it is conceivable to provide several Zusatzzuführvorrichtungen. It is also conceivable, a mixing device for several additives before the additive feed device provided.
Vorzugsweise ist über der Transportvorrichtung ein Bunker angeordnet, dessen Breite – besonders bevorzugt – mit zunehmender Nähe zu der Mischvorrichtung zunimmt. Durch die hierdurch bewirkte Volumenvergrößerung des Bunkers in Richtung auf die Mischvorrichtung wird eine günstige Druckreduzierung im Boden oder Mineralstoffmaterial während des Transports durch die Transportvorrichtung erreicht.Preferably is over the transport device arranged a bunker whose width - especially preferred - with increasing proximity increases to the mixing device. Due to the resulting increase in volume of the Bunkers towards the mixing device will provide a favorable pressure reduction in the soil or mineral material during transport through reaches the transport device.
Vorzugsweise beträgt das Volumen des Bunkers etwa 10,9 m3. Diese Größe hat sich als besonders vorteilhaft für die Eingliederung der erfindungsgemäßen Anlage in typische Arbeitsabläufe erwiesen.Preferably, the volume of the bunker is about 10.9 m 3 . This size has proven to be particularly advantageous for the incorporation of the system according to the invention in typical work processes.
Vorzugsweise umfasst die Transportvorrichtung ein Plattenband, welches – besonders bevorzugt – mit einem Fördergurt belegt ist. Der Fördergurt umfasst bevorzugt Gummi. Durch den Fördergurt kann das Plattenband wesentlich besser insbesondere von haftenden Stoffen gereinigt werden.Preferably the transport device comprises a plate belt, which - especially preferred - with a conveyor belt is occupied. The conveyor belt comprises preferably rubber. Through the conveyor belt can the plate band much better especially of adhesive materials getting cleaned.
Vorzugsweise sind Staubrückhaltemittel zur Schaffung einer staubrückhaltenden Mischkammer vorgesehen.Preferably are dust retention agents to create a dust-retaining Provided mixing chamber.
Die Staubrückhaltemittel umfassen bevorzugt eine über der Mischvorrichtung angeordnete Staubfanghaube.The Dust retention means preferably comprise an over the mixing device arranged dust collecting hood.
Die Staubrückhaltemittel umfassen bevorzugt weiterhin eine Dichtleiste, welche in Kontakt mit den umlaufenden Werkzeugköpfen gerät und diese dabei gleichzeitig reinigt.The dust retaining means preferably further comprise a sealing strip, which comes into contact with the rotating tool heads and these at the same time cleans.
Vorzugsweise umfassen die Staubrückhaltemittel ein in der Nähe der Mischvorrichtung über der Transportvorrichtung angeordnetes höhenverschiebbares Schott, welches auf seiner der Mischvorrichtung abgewandten Seite in Kontakt mit dem Material auf der Transportvorrichtung steht und hierdurch gleichzeitig die Höhe des Materials auf der Transportvorrichtung, welches auf die Mischvorrichtung trifft, begrenzt.Preferably include the dust retention agents a nearby the mixing device over the transport device arranged height-adjustable bulkhead, which on its side facing away from the mixing device in contact with the material is on the transport device and thereby simultaneously the height of the material on the transport device, which is on the mixing device meets, limits.
In der bevorzugten Ausführungsform umfassen die Staubrückhaltemittel eine mit der Staubfanghaube abschließende Wand auf der der Transportvorrichtung abgewandten Seite der Mischvorrichtung, sowie Seitenwände.In the preferred embodiment include the dust retention agents one with the dust collector hood final wall on the transport device opposite side of the mixing device, and side walls.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch das in Anspruch 21 wiedergegebene Verfahren gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Boden oder die Mineralstoffe durch eine Transportvorrichtung einer Mischvorrichtung zugeführt, es werden vor der Mischvorrichtung die Zusatzstoffe zugegeben und die Transportgeschwindigkeit der Transportvorrichtung und/oder die Rotationsgeschwindigkeit der Mischvorrichtung wird der Materialeigenschaft der zu mischenden Stoffe so angepasst, dass der gewünschte Durchmischungsgrad erreicht wird.The The object underlying the invention is also by the claim 21 reproduced methods solved. In the method according to the invention The soil or minerals are transported by a transport device supplied to a mixing device, it is added before the mixing device, the additives and the transport speed of the transport device and / or the rotational speed the mixing device becomes the material property of the material to be mixed Materials adapted so that the desired degree of mixing achieved becomes.
Ein noch besserer Durchmischungsgrad bei einer größeren Anzahl verschiedener Materialeigenschaften wird erzielt, wenn die Umlaufrichtung der Mischvorrichtung je nach Materialeigenschaft der zu mischenden Stoffe gewählt wird.One even better degree of mixing in a larger number of different Material properties is achieved when the circulation direction of the mixing device depending on the material property of the substances to be mixed is selected.
Eine besonders gute Durchmischung und ein besonders exaktes Mischverhältnis, sowie gute Staubzurückhaltung ergibt sich, wenn die Transportgeschwindigkeit der Transportvorrichtung und/oder die Rotationsgeschwindigkeit der Mischvorrichtung und/oder die Umlaufrichtung der Mischvorrichtung in Abhängigkeit der Materialeigenschaft des Bodens oder Mineralstoffes so gewählt werden, dass sich der Boden oder die Mineralstoffe vor dem Schott etwas stauen. Hierdurch wird eine Dichtwirkung erzielt und die Mischvorrichtung wird mit einer gleich bleibenden Menge an Boden oder Mineralstoffen beschickt, so dass das Mischverhältnis mit dem Zusatzstoff konstant bleibt und immer die Menge Mischgut auf die Mischvorrichtung trifft, bei der eine gute Mischwirkung erzielt wird.A particularly good mixing and a particularly exact mixing ratio, as well good dust retention arises when the transport speed of the transport device and / or the rotational speed of the mixing device and / or the direction of rotation of the mixing device as a function of the material property of the soil or mineral to be chosen so that the soil or slightly stow the minerals in front of the bulkhead. This will achieved a sealing effect and the mixing device is with a a constant amount of soil or minerals is loaded, so the mixing ratio with the additive remains constant and always the amount of mix meets the mixing device, in which a good mixing effect is achieved.
Die Erfindung soll nun anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:The The invention will now be described with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show it:
Die
als Ganzes mit
Die
Mischvorrichtung
Die
Mischvorrichtung
In
den
Wie
insbesondere
Über der
Transportvorrichtung
Der
Bunker
Wie
in den
Das
gemischte Material wird durch das Plattenband
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren weisen einen deutlich geringeren Energieverbrauch als bekannte Vorrichtungen und Verfahren auf.The inventive device and the method according to the invention have a significantly lower energy consumption than known devices and methods.
- 100100
- Boden- und MineralstoffmischanlageGround- and mineral mixing plant
- 11
- Transportvorrichtungtransport device
- 1a1a
- Plattenbandapron
- 22
- ZusatzstoffzuführvorrichtungZusatzstoffzuführvorrichtung
- 33
- Mischvorrichtungmixing device
- 44
- Wellewave
- 55
- Werkzeugschäftetool shanks
- 66
- Werkzeugköpfetool heads
- 6a6a
- Zinkenprong
- 77
- StaubfanghaubeDust collecting hood
- 88th
- Dichtleistesealing strip
- 99
- Schottbulkhead
- 1010
- Bunkerbunker
- 10a10a
- Bunkerwändebunker walls
- 1111
- Boden- oder MineralstoffGround- or mineral
Claims (23)
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- 2009-04-20 DE DE102009017808A patent/DE102009017808A1/en not_active Withdrawn
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