DE102011006636A1

DE102011006636A1 - Zwangsmischer mit Selbstreinigungsfunktion und Verwendung eines Innenrüttlers hierfür

Info

Publication number: DE102011006636A1
Application number: DE102011006636A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2012-10-04

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zwangsmischer (10) zum Mischen von Komponenten, aufweisend einen Mischbehälter (1), wobei entlang einer Achse des Mischbehälters (1) ein Rührwerk (2) ausgebildet ist, welches eine Welle (2a) mit daran angebrachten Mischflügeln (2b) umfasst, und wobei eine Rüttelvorrichtung (4) an die Welle (2a) gekoppelt ist, die dafür ausgelegt ist, die Welle (2a) zu Vibrationsbewegungen anzuregen. Des Weiteren wird die Verwendung eines Innenrüttlers mit einer flexiblen Zuleitung (4a) sowie einer Rüttelflasche (4b) als Rüttelvorrichtung (4) zum Anregen der Welle (2a) vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zwangsmischer zum Mischen von flüssigen, pulverförmigen und/oder körnigen Komponenten, wie beispielsweise Betonmischungen, sowie die Verwendung eines Innenrüttlers für den Einsatz in einem solchen Zwangsmischer.
Ein Zwangsmischer der genannten Art ist beispielsweise aus der DE 1 116 195 B oder der EP 1 121 193 B1 bekannt. Die in diesen Druckschriften beschriebenen Mischer weisen jeweils einen Mischbehälter auf, entlang dessen Mittelachse ein inneres Rührwerk montiert ist, welches in Form einer Schnecke ausgebildet sein kann. Darüber hinaus ist noch jeweils ein äußeres Rührwerk vorhanden, welches eine randseitige Durchmischung des zu mischenden Materials durchführt und mit Wänden des Mischbehälters in Kontakt stehen kann bzw. in die Nähe der Wände heranreichen kann.
Für gewöhnlich werden derartige Zwangsmischer nach ihrer Benutzung mit Hochdruckreinigern oder einfach unter Zuhilfenahme eines Wasserschlauchs gesäubert. Insbesondere beim Einsatz des Zwangsmischers zum Mischen von Beton kommt es jedoch vor, dass gerade an dem Mischwerkzeug des inneren Rührwerks Betonklumpen anbacken, wobei es in einem solchen Fall häufig notwendig ist, diese Anbackungen manuell mittels Hämmern und Meißeln zu entfernen. Diese Art der Reinigung ist jedoch sehr zeit- und arbeitsaufwändig. Darüber hinaus wird für die Reinigung zumeist Wasser benötigt, was jedoch in bestimmten Anwendungsbereichen des Mischers nicht erwünscht ist. Die Entfernung der genannten Verschmutzungen bzw. Anbackungen gerade am inneren Rührwerk ist somit mit einem verhältnismäßig hohen Zeitaufwand und dem Einsatz verschiedener Hilfsmittel verbunden.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Zwangsmischer der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem der Reinigungsaufwand beträchtlich verringert werden und ein Anbacken von Mischmaterial zumindest reduziert werden kann. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der Erfindung, die Verwendung einer geeigneten Reinigungsvorrichtung für den Zwangsmischer aufzuzeigen.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch einen Zwangsmischer nach Anspruch 1 sowie eine Verwendung nach Anspruch 9 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Zwangsmischer zum Mischen von Komponenten gemäß den Ausführungsformen der Erfindung weist einen Mischbehälter auf, wobei entlang einer Achse des Mischbehälters ein Rührwerk ausgebildet ist, welches eine Welle mit daran angebrachten Mischflügeln umfasst, wobei eine Rüttelvorrichtung an die Welle gekoppelt ist, die dafür ausgelegt ist, die Welle zu Vibrations- bzw. Rüttelbewegungen anzuregen.
Was den Ausdruck „Mischflügel” betrifft, wie er im Rahmen der Erfindung verwendet wird, so soll er jede Art von Mischwerkzeug umfassen, welches dazu geeignet ist, den zu mischenden Komponenten eine Relativbewegung zu erteilen. Dabei ist die spezielle Form der Mischflügel nicht kritisch. So können beispielsweise Mischflügel in Schaufelform, als Wendeln oder in Form von Scharen eingesetzt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Zwangsmischer kann die Welle des Rührwerks zumindest zwei Bewegungen ausführen: Zum einen ist sie um die genannte Achse des Mischbehälters drehbar, wie dies bei derartigen Mischern üblich ist, wobei sie die Mischflügel ebenfalls zu einer Rotationsbewegung um diese Achse mitführt. Hierdurch wird in dem Mischbehälter vorhandenes Material vermischt. Darüber hinaus kann die Welle jedoch auch eine durch die Rüttelvorrichtung vermittelte Vibrations- bzw. Rüttelbewegung ausführen. Die Rüttelvorrichtung ist dabei vorzugsweise vom Benutzer unabhängig von der Rotationsbewegung der Welle ein- und ausschaltbar.
Die durch die Rüttelvorrichtung in die Welle induzierte Rüttelbewegung bewirkt zum einen eine Verringerung oder Eliminierung des unerwünschten Anbackens von Mischmaterial auf den Mischflügeln bzw. befreit die Mischflügel von an ihnen haftendem Mischmaterial, wobei zum anderen beim Einsatz der Rüttelvorrichtung während des Mischvorgangs zusätzlich eine Verbesserung der Durchmischung des Mischmaterials erreicht werden kann. Mit anderen Worten erfüllt die Rüttelvorrichtung eine Doppelfunktion, nämlich das Reinigen des Rührwerks und die Unterstützung des Mischvorgangs.
Was das Reinigen betrifft, so kann die Rüttelvorrichtung dieses sowohl während als auch nach der Mischzeit bewirken. Der Zeitpunkt sowie die Dauer des Zuschaltens der Rüttelvorrichtung können dabei vom Benutzer je nach eingesetztem Mischmaterial gewählt werden.
Das innere Rührwerk kann beispielsweise in Form einer Schnecke ausgebildet sein. Auf diese Weise kann das Mischmaterial beim Mischen in eine gewünschte Richtung befördert werden (beispielsweise in Aufwärtsrichtung).
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Welle als eine Hohlwelle ausgebildet, wobei die Rüttelvorrichtung im Inneren der Hohlwelle vorgesehen ist. Dies hat den Vorteil, dass die Rüttelvorrichtung neben den für das Mischen notwendigen Komponenten des Rührwerks keinen zusätzlichen Platz im Inneren des Mischbehälters beansprucht. Zusätzlich ist gewährleistet, dass die Welle gleichmäßig mit den Vibrationen beaufschlagt werden kann. Die Verbindung der Rüttelvorrichtung nach außen kann bei dieser Ausgestaltung beispielsweise mittels einer Drehdurchführung verwirklicht werden. Wie dies bekannt ist, werden derartige Durchführungen allgemein für die Übertragung von Medien zwischen feststehenden und rotierenden Maschinenteilen eingesetzt.
Die Rüttelvorrichtung ist beispielsweise in Form eines so genannten ”Innenrüttlers” aufgebaut. Solche Innenrüttler sind auch unter den Bezeichnungen ”Tauchrüttler” oder ”Flaschenrüttler” bekannt. Es handelt sich dabei um Vorrichtungen, die üblicherweise auf einer Baustelle zur Verdichtung von ausgebrachtem Frischbeton eingesetzt werden. Ein Innenrüttler ist allgemein aus einer flexiblen Zuleitung sowie einer Rüttelflasche am Ende der Zuleitung zusammengesetzt. In der Rüttelflasche ist eine Unwucht enthalten, welche bei Zuführung von Strom oder einem pneumatischen Fluid über die Zuleitung die Rüttelflasche zu mechanischen Schwingungen anregt. Ein solcher Innenrüttler eignet sich aufgrund seines Aufbaus besonders gut für den Einsatz im Inneren der Welle eines Rührwerks.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Rüttelvorrichtung eine Steuereinrichtung auf, wobei eine Rüttelfrequenz, mit der die Rüttelvorrichtung vibriert, durch einen Benutzer in einem vordefinierten Bereich einstellbar ist. Auf diese Weise ist es für den Benutzer möglich, die Rüttelfrequenz gemäß der Art der Benutzung und der Art des verwendeten Mischmaterials einzustellen. Was die Steuereinrichtung betrifft, so kann diese in die Steuerung für den Mischbetrieb des Zwangsmischers integriert sein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Steuerung so ausgebildet, dass die Rüttelvorrichtung im Intervallbetrieb angesteuert wird. Dies bedeutet, dass sich die Rüttelvorrichtung, wenn ein Ansteuerungsmodus für den Intervallbetrieb vom Benutzer ausgewählt wird, nach einem vordefinierten Zeitintervall jeweils ein- bzw. ausschaltet. Dieser Ansteuerungsmodus kann insbesondere bei der Optimierung des Mischvorgangs von Vorteil sein.
Die Anregung der Rüttelvorrichtung kann beispielsweise elektrisch oder pneumatisch erfolgen. Die verwirklichte Art des Antriebs ist dabei je nach Einsatzgebiet des Zwangsmischers auszuwählen.
Bei dem Zwangsmischer kann es sich beispielsweise um einen so genannten ”Konusmischer” handeln, bei dem der Mischbehälter trichterförmig bzw. konusförmig ausgebildet ist. Der Zwangsmischer kann neben dem bereits erwähnten Rührwerk ein weiteres Rührwerk umfassen, welches Mischscharen aufweist, die zu einer Rotationsbewegung entlang einer Außenwand des trichterförmigen Mischbehälters antreibbar sind. Das weitere oder äußere Rührwerk bewirkt eine zusätzliche Durchmischung des Mischmaterials, wodurch der Mischbehälter optimal ausgenutzt wird. Es ist möglich, die Rüttelvorrichtung so zu gestalten, dass auch eine Antriebswelle des äußeren Rührwerks von der Rüttelvorrichtung zu Vibrationen angeregt wird. Auf diese Weise werden die vorstehend genannten Effekte auch im Zusammenhang mit dem äußeren Rührwerk erzielt.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines Innenrüttlers zum Anregen einer Welle eines Rührwerks eines solchen Zwangsmischers zu Vibrationsbewegungen. Da, wie bereits erwähnt, Innenrüttler üblicherweise lediglich zum Verdichten von flüssigem Beton oder ähnlichen Baumaterialien eingesetzt werden, eröffnet die Erfindung eine zusätzliche Einsatzmöglichkeit eines derartigen Innenrüttlers.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zwangsmischers im Querschnitt.
Der in 1 gezeigte Zwangsmischer ist in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Er umfasst einen Mischbehälter 1, der, wie in der Figur zu erkennen ist, zumindest in seinem unteren Teil mit einer konusförmig bzw. trichterförmig verlaufenden Außenwand 1a ausgebildet ist. Die Form des Mischbehälters 1 ist jedoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht als beschränkend anzusehen.
In den Mischbehälter 1 wird das zu mischende Material eingebracht und mittels eines Rührwerks 2, 3 durchmischt. Das Rührwerk 2, 3 umfasst ein inneres Rührwerk 2, welches aus einer Welle 2a und daran angebrachten Mischflügeln 2b aufgebaut ist, wobei die Mischflügel 2b hier schneckenförmig an der Welle 2a angeordnet sind. Die Welle 2a erstreckt sich entlang einer Achse A des Mischbehälters 1, wobei die Achse A in der Figur durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist.
Das äußere Rührwerk 3 umfasst eine Welle 3a, welche hier konzentrisch zu der Welle 2a angeordnet ist, mit daran angebrachten Mischarmen 3b, welche an ihren Enden mit Mischscharen 3c versehen sind. Im Betrieb streichen die Mischscharen 3c, wie hier gezeigt, entlang der Innenseite der Außenwand 1a des Mischbehälters 1. Es ist anzumerken, dass das Vorhandensein des äußeren Rührwerks 3 im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht zwingend ist.
Neben den genannten Bestandteilen des Zwangsmischers 10 weist die erfindungsgemäße Ausführungsform eine Rüttelvorrichtung 4 auf, die hier als Innenrüttler ausgebildet ist. Die Rüttelvorrichtung 4 ist gemäß dieser Ausführungsform in das Innere der Welle 2a eingeführt, so dass sie keinen zusätzlichen Raum im Inneren des Mischbehälters 1 beansprucht.
Die als Innenrüttler ausgebildete Rüttelvorrichtung 4 umfasst eine flexible Zuleitung 4a sowie eine mit dieser verbundene Rüttelflasche 4b. Die flexible Zuleitung 4a ist im Inneren der Welle 2a nach unten geführt, wo ein erweiterter Hohlraum 2a' für die Aufnahme der Rüttelflasche 4b in der Welle 2a ausgebildet ist. Die flexible Zuleitung 4a ist über eine Drehdurchführung 5 nach außen verbunden, wobei die Drehdurchführung 5 gleichzeitig das Innere der Welle 2a nach außen abdichtet. Die Rüttelflasche 4b kann durch einen pneumatischen oder elektrischen Antrieb (in der Figur nicht gezeigt) über die Zuleitung 4a zu einer Vibrations- bzw. Rüttelbewegung angeregt werden, welche sich auf die Welle 2a und die daran angebrachten Mischflügel 2b überträgt. Auf diese Weise werden die Mischflügel 2b beim Einschalten der Rüttelvorrichtung 4 zu hochfrequenten Bewegungen angeregt, die das Festbacken von Mischmaterial auf den Mischflügeln 2b vermindern oder verhindern.
Auf diese Weise kann der Zwangsmischer 10 mit geringem Aufwand von dem Mischmaterial gereinigt werden. Das Zuschalten der Rüttelvorrichtung 4 kann dabei sowohl während des Mischvorgangs, wenn die Mischflügel 2b von der Welle 2a angetrieben eine Rotationsbewegung ausführen, als auch bei Stillstand des Zwangsmischers 10 erfolgen. Dies bedeutet auch, dass die Rüttelvorrichtung 4 sowohl bei befülltem Mischbehälter 1 als auch bei leerem Mischbehälter 1 aktiviert werden kann.
Gemäß einer nicht dargestellten Alternative ist es auch möglich, die Rüttelvorrichtung 4 außen an der Welle 2a anzubringen.
Der hier gezeigte Innenrüttler ist fest in den Zwangsmischer 10 eingebaut, so dass eine Mischvorrichtung mit Selbstreinigungsfunktion ausgebildet wird. Somit wird der übliche Einsatzbereich eines solchen Innenrüttlers um eine neue Anwendung erweitert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 1116195 B [0002]
EP 1121193 B1 [0002]

Claims

Zwangsmischer (10) zum Mischen von Komponenten, aufweisend einen Mischbehälter (1), wobei entlang einer Achse des Mischbehälters (1) ein Rührwerk (2) ausgebildet ist, welches eine Welle (2a) mit daran angebrachten Mischflügeln (2b) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rüttelvorrichtung (4) an die Welle (2a) gekoppelt ist, die dafür ausgelegt ist, die Welle (2a) zu Vibrationsbewegungen anzuregen.
Zwangsmischer (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührwerk (2) in Form einer Schnecke ausgebildet ist.
Zwangsmischer (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (2a) als eine Hohlwelle ausgebildet ist, wobei die Rüttelvorrichtung (4) im Inneren der Hohlwelle vorgesehen ist.
Zwangsmischer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rüttelvorrichtung (4) einen Innenrüttler mit einer flexiblen Zuleitung (4a) sowie einer Rüttelflasche (4b) umfasst.
Zwangsmischer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rüttelvorrichtung (4) eine Steuereinrichtung aufweist, wobei eine Rüttelfrequenz, mit der die Rüttelvorrichtung (4) vibriert, durch einen Benutzer in einem vordefinierten Bereich einstellbar ist.
Zwangsmischer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung dafür ausgelegt ist, die Rüttelvorrichtung (4) im Intervallbetrieb anzusteuern.
Zwangsmischer (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rüttelvorrichtung (4) einen elektrischen oder pneumatischen Antrieb aufweist.
Zwangsmischer (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischbehälter (1) trichterförmig ausgebildet ist und der Zwangsmischer ein zweites Rührwerk (3) umfasst, welches Mischscharen (3c) aufweist, die zu einer Rotationsbewegung entlang der Innenseite einer Außenwand (1a) des trichterförmigen Mischbehälters (1) antreibbar sind.
Verwendung eines Innenrüttlers mit einer flexiblen Zuleitung (4a) sowie einer Rüttelflasche (4b) als Rüttelvorrichtung (4) zum Anregen einer Welle (2a) eines Rührwerks (2) eines Zwangsmischers (10) zu Vibrationsbewegungen.
Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (2a) als eine Hohlwelle ausgebildet ist und der Innenrüttler in das Innere der Hohlwelle eingeführt ist.