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Vormischgerät Die Erfindung betrifft ein Vormischgerät mit einem Rührwerk
zur Vermischung abgemessener Mengen von Zement und Wasser vor dem Vermischen mit
den Zuschlagstoffen in einer nachgeschalteten Hauptmischtrommel. Die Erfindung besteht
darin, daß das Vormischgerät als Wiegebehälter ausgebildet und für die Einmessung
des Zementes ein Kammerzuteiler, z. B. eine Kammerwalze, vorgesehen ist und daß
die nacheinander erfolgende Einfüllung des Wassers und des Zementes in den Wiegebehälter
von der Anzeigeeinrichtung des Wiegebehälters selbsttätig gesteuert ist.
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Bei einem bekannten Vormischgerät ist für die Abmessung des Zementes
ein Wiegetrichter vorgesehen. Dieser Wiegetrichter wird aus einem siloartigen Behälter,
der an seinem unteren Ende eine verschließbare Öffnung besitzt, mit Zement gefüllt.
Bei Erreichen eines bestimmten Gewichtes des Zementes im Wiegetrichter schließt
sich die Öffnung und unterbindet die weitere Zufuhr von Zement. Da nun aber der
Zement aus der Bodenöffnung eines Silos oder Behälters infolge der Bildung von Hohlräumen
nur unregelmäßig austritt, so ist es auf diese Weise nicht möglich, den Zement im
Wiegetrichter genau abzumessen. Ein weiterer wesentlicher Nachteil der bekannten
Einrichtung besteht darin, daß der Zement aus dem Wiegetrichter in ein Vormischgerät
entleert wird, so daß durch den zweimaligen Entleerungsvorgang eine starke Staubentwicklung
auftritt, welche einerseits zu Zementverlusten führt und andererseits die 11-Ießgenauigkeit
beeinträchtigt. Außerdem wird durch den Staub auch das Bedienungspersonal belästigt.
Bei der bekannten Einrichtung erfolgt ferner die Einfüllung des Wassers in das Vormischgefäß
unter Verwendung eines vorgeschalteten Meßbehälters. Dadurch besteht die Gefahr,
daß unter Umständen Wassermangel nicht rechtzeitig erkannt wird, falls nicht besondere
Kontrollgeräte vorgesehen werden.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung vermeidet die obenerwähnten Nachteile.
Der Kammerzuteiler sorgt dafür, daß sich Hohlraumbildung bzw. Nachschießen von Zement
nicht nachteilig auf das Meßergebnis auswirken kann. Die Staubentwicklung beim Einfüllen
des Zementes in das Vormischgefäß wird dadurch vermindert, daß in das Vormischgefäß
zuerst das Wasser und dann erst der Zement eingefüllt wird und daß ein zweimaliger
Abfüllvorgang wie bei der bekannten Einrichtung nicht notwendig ist. Falls in der
Wasserzufuhr Störungen auftreten, wird die Zuleitung des Zementes so lange unterbunden,
bis diese Störungen behoben sind. Da weiter der ganze Einfüllvorgang durch den Kammerzuteiler
bzw. Kammerwalze nicht stoßweise vor sich geht, ist es möglich, die Bauhöhe des
Gerätes sehr gering zu halten, da nicht befürchtet werden muß, daß das Wasser hochspritzt
und die Zuteilöffnung bzw. die Verschlußeinrichtung benetzt. Eine geringe Fallhöhe
ist aber wiederum Voraussetzung für eine genaue Dosierung und für eine ge ringe
Staubentwicklung.
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Kammerwalzen als Zementzuteiler sind zwar an sich bekannt, jedoch
nicht bei einem Vormischgerät zur Vermischung abgemessener Mengen von Zement und
Wasser. Andererseits ist es auch bekannt, Mischbehälter zur Herstellung eines Baustoffgemisches
als Wiegebehälter auszubilden. Mit diesen Einrichtungen ist es aber praktisch nicht
möglich, die genauen Mengen von Zement und Wasser abzuwiegen, da diese Geräte, da
sie ja als Baustoffmischer ausgebildet sind und auch die Zuschlagstoffe vermischen,
sehr stabil und schwer ausgebildet sein müssen. Ferner sind die im fortlaufenden
Betrieb in einer Baustoffmischtrommel regelmäßig zurückbleibenden Reste des Mischgutes
im Vergleich zu den geringen Wasser-oder Zernentmengen derart groß, daß das Wiegeergebnis
für die Zement- und Wasserdosierung nicht benutzt werden kann.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist bei Anbau des Vormischgerätes
an einen Zementsilo zur Erleichterung der Montage und der Überholung der Kammerwalze
oder auch des Vormischgerätes über der Kammerwalze ein Absperrschieber für den Silo
angeordnet.
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Für den Antrieb der Kammerwalze sieht die Erfindung insbesondere eine
elektromagnetisch betätigte Kupplung vor, durch die eine genaue Steuerung der Zementzufuhr
in Übereinstimmung mit der Anzeigeeinrichtung des Wiegebehälters möglich ist.
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Wenn auch für die Entleerung des Wiegebehälters bzw. der Vormischeinrichtung
und zur Beschickung der Hauptmischtrommel mit der gebildeten Zementmilch jede Einrichtung
brauchbar ist, so bevorzugt
die Erfindung doch eine Schlauch- oder
Rohrverbindung, die vom Boden des Wiegebehälters zur Hauptmischtrommel führt. Durch
diese Leitung kann die Zementmilch gepumpt werden. Insbesondere sieht die Erfindung
hierfür eine Druckluftförderung vor, wodurch sich der sonst an einer Pumpe infolge
der Zementmilch auftretende Verschleiß vermeiden läßt.
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Es ist vorteilhaft, wenn zu diesem Zweck der Wiegebehälter mit der
Kammerwalze ein druckdichtes oder ein unter Druck abdichtendes Gehäuse bildet. Nach
Beendigung des Rührvorganges in dem Vormisch 'gerät wird dieses mit Druckluft beaufschlagt
und die gebildete Zementmilch nach Öffnung der entsprechenden Ventileinrichtung
durch die Leitung zur Hauptmischtrommel gedrückt.
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Für die Abdichtung des Vormischgerätes können verschiedene Einrichtungen
vorgesehen sein. Zweckmäßig ist eine am oberen Rand des Wiegebehälters angeordnete
Dichtlippe, die sich unter innerem Überdruck gegen den Unterrand des die Kammerwalze
und den Wiegebehälter verbindenden Gehäuses anlegt. Diese Dichtlippe, die Teil des
Wiegebehälters ist, berührt das Gehäuse beim Rühr- und Wiegevorgang nicht und beeinflußt
dadurch auch nicht das Wiegeergebnis. Bei der Einleitung von Druckluft in das Innere
des Wiegebehälters wird die Dichtlippe unter dem inneren Überdruck verformt und
dichtet mindestens teilweise ab. Eine teilweise Abdichtung wird dann ausreichen,
wenn, wie die Erfindung weiter vorsieht, am oberen Rand des Wiegebehälters ein Flansch
vorgesehen ist, der einen zweiten Flansch an dem Gehäuse über dem Wiegebehälter
umgreift. Unter dem Überdruck im Wiegebehälter wird sich der erste Flansch gegen
den zweiten Flansch bewegen und abdichtend an diesem anliegen. Bei einer derartigen
Anordnung muß also die Dichtlippe nur so viel abdichten, daß sich durch die in großer
Menge in das Innere des Wiegebehälters eingeleitete Druckluft ein innerer Überdruck
aufbauen kann, der den Wiegebehälter belastet und dadurch die völlige Abdichtung
sicherstellt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die dem Wiegebehälter
zugeordnete Anzeigeeinrichtung als vorzugsweise elektrisch wirkende Steuereinrichtung
für die Zufuhr des Wassers und des Zementes sowie für den Entleerungsvorgang des
Wiegebehälters ausgebildet. Mit dieser Einrichtung kann das Vormischgerät nach der
Erfindung vollautomatisch arbeiten.
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In dem Fall, in dem das Vormischgerät nach der Erfindung durch Druckluftzuführung
zum Wiegebehälter entleert wird, sieht die Erfindung eine Abschalteinrichtung für
die Druckluftzuführung vor, die auf den Druckabfall im Wiegebehälter anspricht.
In dem Augenblick nämlich, in dem die ganze Zementmilch in die Hauptmischtrommel
entleert worden ist, wird Druckluft durch die Entleerungsleitung austreten, und
in dem Wiegebehälter wird sich ein Druckabfall einstellen. Dieser Druckabfall wird
nach der Erfindung zur Abschaltung der Druckluftzufuhr benutzt sowie unter Umständen
auch für die Einleitung eines neuen Arbeitsganges.
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In der Zeichnung sind im wesentlichen zwei Ausführungsbeispiele der
Einrichtung nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch
ein Vormischgerät nach der Erfindung, Fig.2 einen Schnitt durch die Darstellung
der Fig. 1 entsprechend der Schnittlinie II-II, Fig.3 eine Draufsicht auf die Anzeigeeinrichtung
der Wiegeeinrichtung, Fig.4 eine schematische Darstellung eines Vormischgerätes
nach der Erfindung im Zusammenwirken mit einer Hauptmischtrommel, Fig.5 einen Längsschnitt
durch eine andere Ausführungsform der Erfindung und Fig.6 einen Schnitt durch die
Darstellung der Fig. 5 entsprechend der Schnittlinie VI-VI.
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Die Vormischeinrichtung nach der Erfindung ist unter einem Zementsilo
1 befestigt. Zwischen dem Zementsilo und der Vormischeinrichtung ist ein Schieber
2 mit einem Handgriff 3 vorgesehen, durch den der Zementsilo abgesperrt werden kann,
wenn die Einrichtung abgebaut werden soll. An dem Flansch 4 des Silos ist der Rahmen
5 befestigt, der bei 6 das eine Lager und bei 7 das andere Lager der Kammerwalze
8 trägt. Diese Kammerwalze besteht im wesentlichen aus einer Welle 9, die von dem
Motor 10 angetrieben wird. Die Welle 9 trägt die einzelnen Kammern, die kreisförmig
verteilt angeordnet sind. Es können z. B. vier, sechs oder acht Kammern vorgesehen
sein. Die nähere Ausbildung kann aus der Fig.2 entnommen werden. Die Kammern der
Kammerwalze werden jeweils mit dem Inhalt des Silos gefüllt. Bei der Rotation der
Kammerwalze werden diese Kammern durch die Wand 30 verschlossen, während sie am
Ende der Wand 30 bei 11 wieder geöffnet werden, so daß der Inhalt der Kammern bei
12 nach unten in den Wiegebehälter fallen kann. Die Kammerwalze soll verhindern,
daß eine unkontrollierte Menge Zement aus dem Silo in den Wiegebehälter gelangt.
Es ist dabei weniger wichtig, daß die Kammerwalze in allen Kammern gleichmäßig gefüllt
ist bzw. wie groß das Fassungsvermögen der einzelnen Kammern ist.
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Durch den Trichter 12 fällt der durch die Kammern geförderte Zement
in den Wiegebehälter 13, der am Boden die Achse 14 eines Rührwerkes 15 trägt, das
von einem Getriebemotor 16 angetrieben ist. Der Wiegebehälter 13 ist in an sich
bekannter Weise entsprechend gelagert, so daß sein Gewicht von dem Wiegekopf 17
gemessen werden kann. Der Wiegekopf ist mit seinem Flansch 18 an Trägern
19 gehalten, die in geeigneter Weise mit dem Gestell 5 verbunden sind.
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Bei der Ausführung der Fig. 1 ist der Motor 16 mit der Rühreinrichtung
bezüglich des Meßergebnisses Teil des Wiegebehälters 13 und als Taragewicht entsprechend
zu berücksichtigen.
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Beim Betrieb der Vorrichtung wird in den Wiegebehälter 13 zunächst
Wasser durch die Wasserzuführung 20 eingelassen. Nachdem der Behälter 13 mit der
entsprechenden Wassermenge gefüllt ist, wird der Motor 10 der Kammerwalze eingeschaltet
und Zement aus dem Silo 1 in den Wiegebehälter 13 gefördert. Besser ist es jedoch,
wenn der Motor 10 dauernd läuft und die Einschaltung der Kammerwalze 8 durch Einrücken
der elektromagnetischen Kupplung 29 erfolgt.
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Während der Zement in den Wiegebehälter fällt. läuft dauernd der Motor
16 und damit das Rührwerk 15. Der Zement wird dadurch sofort mit dem Wasser vermengt.
Um ein Hochspritzen des Wassers bzw. der Zementmilch zur Kammerwalze 8 zu vermeiden,
ist eine Spritzkante 21 am oberen Ende des Wiegebehälters 13 vorgesehen.
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Nachdem die erforderliche Zementmenge in den Wiegebehälter 13 gefördert
worden ist, wird, während das Rührwerk 15 weiterläuft, die Zementmilch durch den
Ablauf 22 abgeleitet. Die Ableitung kann dabei durch irgendeine Einrichtung, beispielsweise
durch eine Saugpumpe 32, die durch einen Motor 35 angetrieben ist, erfolgen. Die
Saugpumpe saugt die Zementmilch durch die Leitung 31 an und drückt sie
durch
die Leitung 33 zur Hauptmischtrommel 34. Die Saugpumpe mit dem Motor kann dabei
direkt auf dem Gestell der Hauptmischtrommel vorgesehen sein.
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Zur Darstellung der Fig.4 wird bemerkt, daß es sich hier nur um eine
schematische Darstellung zur Erläuterung des Zusammenwirkens zwischen dem Vormischgerät
und der Hauptmischtrommel handelt, daß diese Zeichnung jedoch nichts über die Größenverhältnisse
der beiden Geräte aussagt. Das Größenverhältnis zwischen den beiden Geräten bestimmt
sich durch die Menge an Zementmilch, die für die jeweilige Hauptmischtrommel erforderlich
ist. Natürlich ist es auch möglich, mit einer Vormischeinrichtung mehrere Hauptmischtrommeln
einer Baustelle zu bedienen.
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Nach der Entleerung des Wiegebehälters 13 wird die Entleerungseinrichtung,
also z. B. die Saugpumpe 32, abgeschaltet, und die Vormischeinrichtung ist für einen
neuen Arbeitsgang bereit.
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Wie aus der Fig. 1 entnommen werden kann, wird das Gewicht des Wiegebehälters
13 mittels der Waagebalken 24 und der Lager 23 auf den Wiegekopf 17 übertragen,
an dem der Zeiger 25 der Anzeigeeinrich -tung angeordnet ist.
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In der Fig.3 ist schematisch die Wiegeuhr dargestellt, die gleichzeitig
auch zur vollautomatischen Steuerung der Anlage herangezogen werden kann. In dem
gezeigten Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, daß beispielsweise der Wiegebehälter
300 kg Zementmilch aufnehmen soll. Bei leerem Wiegebehälter befindet sich der Zeiger
25 in der Stellung 0. Das Rührwerk 15 kann ausgeschaltet sein. Wird nun die Vormischeinrichtung
eingeschaltet, so läuft zunächst Wasser durch die Leitung 20, und der Zeiger bewegt
sich im Uhrzeigersinn bis etwa zur Markierung 100. Kurz vor dieser Markierung, etwa
bei der Stelle 26, löst der Zeiger 25 einen Kontakt aus, der die Wasserzufuhr unterbricht.
Die unvermeidbare Verzögerung zwischen der Kontaktgabe und dem völligen Absperren
der Wasserzufuhr sowie das noch in der Leitung verbliebene Wasser sorgen dafür,
daß beispielsweise genau 100 kg Wasser eingefüllt werden.
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Gleichzeitig mit der Wasserzufuhr erfolgt auch die Zufuhr von Betonzusätzen,
wie Betonöl od. dgl., beispielsweise aus einem Betonölbehälter über ein Meßgefäß,
dessen Zu- und Ablauf je ein Magnetventil steuert, welche entsprechend der Wasserzufuhr
beeinflußt werden.
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Der Kontakt an der Stelle 26 setzt den Motor 16 des Rührwerkes in
Bewegung und rückt die Kupplung 29 der Kammerwalze ein. Nun wird Zement in den Wiegebehälter
13 gefördert, und der Zeiger wandert zur Markierung 300 kg. Kurz vor dieser Markierung
ist an der Stelle 27 ein Kontakt vorgesehen, der die Elektromagnetkupplung 10 ausschaltet
und die Kammerwalze 8 anhält. Der Kontakt 27 ist im Vergleich zur Markierung 300
derart gewählt, daß wiederum unter Berücksichtigung der Verzögerung und des Inhalts
etwa einer Kammer der Kammerwalze der Zeiger 25 die Markierung 300 erreicht. Die
Einleitung des Entleerungsvorgangs kann von Hand oder ebenfalls automatisch erfolgen.
Hierfür ist es möglich, beispielsweise ein Verzögerungsrelais vorzusehen oder auch
ohne ein derartiges Verzögerungsrelais mittels des Kontaktes 27 sofort die Saugpumpe
32 an der Hauptmischtrommel 34 einzuschalten, die den Wiegebehälter 13 durch den
Ablauf 22 und die Entleerungsleitung 31, die elastisch am Ablauf 22 angeschlossen
ist, entleert. Mit Verzögerungsrelais wird dabei der Rührvorgang ohne Zuführung
von neuem Material bzw. ohne Abführung der Zementmilch noch einige Zeit fortgesetzt,
während in dem Fall, in dem kein Verzögerungsrelais vorgesehen ist, sofort der Entleerungsvorgang
beginnt.
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Der Zeiger 25 wandert nun, da der Wiegebehälter 13 entlastet wird,
wieder zurück, und es kann z. B. vorgesehen sein, daß beim Kontakt 26 das Rührwerk
15 abgestellt wird. Es ist klar, daß diese Abstellung auch beim Kontakt 28 erfolgen
kann oder daß die Abstellung bei 26 wieder mittels eines Verzögerungsrelais erfolgt,
so daß das Rührwerk erst kurz vor völliger Entleerung des Wiegebehälters 13 angehalten
wird.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in der Fig. 5 dargestellt.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen nach den Fig. 1 bis 4 im
wesentlichen dadurch, daß nur ein einziger Elektromotor 36 vorgesehen ist, der mit
seiner Welle 37 sowohl das Getriebe 39 der Rühreinrichtung 38 antreibt als auch
über die Riemenscheiben 58, die Riemen 59 und die Riemenscheiben 60 die Antriebswelle
61 für die Kammerwalze B. Zwischen der Welle 9 der Kammerwalze 8 und der Antriebswelle
61 ist eine Elektromagnetkupplung 62 vorgesehen.
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Der Elektromotor 36 bedient ferner über die Riemenscheiben 66 und
.68, die über die Riemen 67 verbunden sind, den Kompressor 69 für die Drucklufterzeugung.
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Das Getriebe 39 der Rühreinrichtung 38 ist als Winkelgetriebe ausgebildet.
Die Rührflügel kämmen ineinander, und die Wellen 40 werden von den Ritzeln 41 vom
Tellerrad 42 angetrieben. Das Gehäuse 43 des Getriebes 39 ist unter der Kammerwalze
8 angeordnet und wird durch beispielsweise drei Rippen 45 und 46 vom Gehäuse 44
gehalten. In der einen Rippe 45 ist die Welle 37 untergebracht.
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In das Gehäuse 44 münden insgesamt drei Leitungen, und zwar eine Wasserleitung
47, eine Betonölleitung48 und eine Preßluftleitung49, die einen verhältnismäßig
großen Querschnitt aufweist.
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Unter dem Gehäuse 44 ist der Wiegebehälter 50 angebracht, der in geeigneter
Weise mit der Wiegeuhr 51 verbunden ist. Am oberen Ende des Wiegebehälters ist eine
elastische Lippe 52 vorgesehen, die aber während des Einfüllens des Materials und
während des Rührens nicht an dem Flansch 53 des Gehäuses 44 anliegt, um das Wiegeergebnis
nicht zu beeinflussen. Der Wiegebehälter 50 ist trichterförmig ausgebildet und besitzt
an seinem unteren Ende ein Ventil 54, an das sich eine Schlauchleitung 55 anschließt.
Es ist dabei darauf zu achten, daß durch den Anschluß 55 ebenso wie durch die Entleerungsleitung
31 des vorherigen Ausführungsbeispiels das Wiegeergebnis nicht beeinflußt wird.
Das Ventil 54 kann elektromagnetisch betätigt sein, es ist aber auch möglich, daß
es sich bei einem bestimmten inneren Überdruck im Wiegebehälter 50 selbst öffnet.
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Der Füllvorgang für das Einfüllen des Zementes und des Wassers in
den Wiegebehälter, das Rühren usw. entspricht im wesentlichen dem Vorgang, der an
Hand der Fig. 1 bis 4 bereits beschrieben worden ist. Es ist klar, daß auch bei
der Einrichtung der Fig. 1 eine Betonölleitung 48 vorgesehen werden kann.
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Wenn in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 und 6 der Mischvorgang
beendet ist, wird durch die Preß.-luftleitung 49 Preßluft in das Innere des Gehäuses
44 und des Wiegebehälters 50 eingeleitet. Der Preßluftzustrom erfolgt dabei verhältnismäßig
intensiv, beispielsweise aus einem Luftvorratsbehälter, so daß die Lippe 52 zur
Anlage an dem Flansch 53 kommt. Da die Kammerwalze und auch der im Zementsilo
liegende
Zement ein Entweichen der Druckluft nach oben verhindert, wird die Druckluft den
Wiegebehälter 50 nach unten drücken. Dies führt dazu, daß der nach innen
gerichtete Flansch 56 am oberen Ende des Wiegebehälters 50, der um den Flansch 53
herumgreift und mit einer Dichtung 57 versehen ist, auf die Oberkante des Flansches
53 gedrückt wird. Es ergibt sich dadurch an dieser Stelle ein dichter Abschluß,
der die bedingte Dichtwirkung durch die Lippe 52 vervollständigt. In diesem Augenblick
kann auch das Ventil 54 geöffnet werden, bzw. es öffnet sich von selbst, und die
Preßluft drückt die Zementmilch durch die Leitung 55 zur Hauptmischtrommel.
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Wenn der Wiegebehälter 50 und auch die Leitung 55 vollkommen geleert
sind, wird am Ende der Leitung 55, die in die Hauptmischtrommel ausmündet, Druckluft
austreten, und der Druck im Gehäuse 44 und im Wiegebehälter 50 wird schlagartig
absinken. Dieser Druckabfall ist eine Anzeige, daß der Wiegebehälter ganz entleert
ist, und dient als Steuermittel für die weitere Bedienung der Anlage.
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Um ein schnelles Anhalten der Kammerwalze 8 beim Auskuppeln der Elektromagnetkupplung
62 zu sichern, ist ein Stift 63 vorgesehen, der in der Führung 64 gehalten ist und
mitttels einer Feder 65 gegen den Flansch der Kammerwalze drückt. Dieser Stift 63
kann aus irgendeinem Kunststoff bestehen. Der Stift ist dauernd eingeschaltet und
hat lediglich eine bremsende Wirkung.
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Zweckmäßig ist es, wenn vorzugsweise in dem Fall, in dem die Steuerung
des Vormischgerätes von Hand erfolgt, insbesondere die Steuerung der Wasser-, der
Betonöl- od. dgl. und der Zementzufuhr sowie die Entleerung des Vormischgerätes
mechanisch oder elektrisch von einem Schaltpult aus bedienbar ist. In diesem Fall
ist zweckmäßig auch die Wiegeuhr am Schaltpult untergebracht, das dann auch die
Steuerung der Hauptmischtrommel aufnehmen kann.