-
Mischbehälter zum selbsttäigen Mischen von hydraulisch ======================================================
erhärtenden Bindemitteln-Die Erfindung betrifft einen Mischbehälter zum selbsttätigen
Mischen von hydraulisch erhärtenden Bindemitteln wie Zement mit Wasser, in dem ein
von augen angetriebenes Rührwerk angeordnet ist, in den über eine druckdicht zu
verschließende Einfüllöffnung das von einem Vorratsbehälter abgezogene Bindemittel
eingefüllt wird, in deg Zuführungsleitungen für Wasser und Druckluft einmünden,
aus dem das Bindemittel/Wasser-Gemisch durch Druckluft über einen am Boden des Mischbehälters
angebrachten verschlief3baren Auslauf und eine Verbindungsleitung zu einer Wiuptmischtrommel
gefördert
wird und bei dem ein mit einem variablen Antrieb ausgestattetes Rührwerk am Boden
angeordnet ist, wobei die Rührwerksflügel in an sich bekannter Weise propellerförmig
ausgebildet und so geformt sind,. daß bei der niedrigsten Drehzahl gerade keine
Kavitation auftritt und wobei außerdem das Rührwerk von oben in den Mischbehälter
hineinragt und der Misehbehälter die Porm eines auf f der kleineren Fläche stehenden
Kegelstumpfes aufweist.
-
Bei derartigen Mischbehältern mit der beschriebenen Anordnung und
Ausführung 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
sofort zu den Rührwerksflügeln fordert und ihn dort innig mit dem Anmachwasser vermengt.
Bei diesem Vermengen können sich keine, von dem übrigen Mischgut abgekapselten Nester
ausbilden, da die Rührwerksflügel mechanisch derartige Nester zerschlagen und mit
dem Anmachwasser verwirbeln.
-
Das Zerschlagen der Nester bzw. Verwirbeln des Zementes mit dem. Anmachwasser
wird intensiviert durch die auf diese Anmachstufe folgende Mischstufe mit der Kavitation
-s-.1rehzahl
des Rührw'erkes, wobei sich eine einwandfreie Suspension bildet und jedes Zementteilchen
so von Wasser umgehen wird, daß eine einwandfreie Hydratation stattfinden kann.
-
Vorausgesetzt. ist allerdings, daß das mit propellerförmigen Rührwerksflügeln
ausgestattete, am Boden befindliche Rührwerk auch das Mischgut so in Bewegung versetzt,daß
sich eine Strömung ausbildet, bei der gezwungenermaßen das Mischgut mehrere Male
das Rührwerk passiert. Dies gelingt in einwandfreier Weise dann, wenn die Menge
des eingebrachten Mischgutes so bemessen wird, daß es eine gewisse Höhe über dem.
propellerförmigen Rührwerk nicht überschreitet. Wird diese Höhe überschritten, so
bildet sich kein vertikaler Kreislauf mehr aus, sondern lediglich eine Ringströmung
in der Nähe des Rührwerkzeuges; der Mischeffekt bleibt also aus. Eine einwandfreie
Strömung ist daran zu erkennen, daß sich eine Trombe bildet, in. der das.Mischgut
eine schräg zum Umfang des Mischbehälters verlaufende Bewegung, die sich aus einer
Vertikalbewegung und einer ringförmigen Bewegung ergibt, ausführt, wobei sie gezwungenerma#en
immer wieder mit dem Rührwrk in Verbindung kommt.
-
Um diese optimale Bewegung des Mischgutes auch bei beliebiger Füllung
des Mischbehälters zu erreichen, wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die
das Rührwerk antreibende Welle mit Abstand von der Behälterinnenwand etwa parallel
zu ihr verläuft und daß auf ihr mindestens ein Hilfsrührwerk mit propellerförmigen
Rührwerksflügeln oberhalb des Hautrührwerkes angeordnet ist.
-
Dieses oberhalb des bekannten Rührwerks auf der gleichen Welle angeordnete
Hilfsrührwerk hat dabei lediglich die Aufgabe, das vom Hauptrührwerk nicht erfaßte
Mischgut zu ihm hinzudrücken, also die beschriebene Bewegung einzuleiten. Hierbei
wird davon ausgegangen, daß der Ansaugbereich eines derartigen Propeller-Rührwerks
gegenüber dem Druckbereich verhältnismäßig großvolumig ist, daß also dem Hauptrührwerk
das Mischgut bei erhöhter Mischgutmenge zugedrückt werden muß. Es wird dann auf
alle Fälle das Mischgut erfassen und in der beschriebenen Art und Weise weiterbefördern.
Erfolgt dieses Zuführen des Mischgutes zum Hauptrührwerk nicht, setzt die Mischgut-Bewegung
also nicht ein, so wird sich über dem Hauptrührwerk ein von den einzelnen Kavitatione-Dampfbläschen
gespeicherter Dampfdom ausbilden, so daß das Hauptrührwerk lediglich das Mischgut
in seiner unmittelbaren Umgebung erfaßt. Dieser Dampfdom wird jedoch mit Sicherheit
vermieden, wenn das Mischgut dem Hauptrührwerk durch die Hiifsrührwerke zugeleitet
wird.
-
Um die sich nun ausbildende Mischgut-Bewegung nicht zu stören, werden
zweckmäßigerweise die Hilfsrührwerke für einen geringeren Durchsatz ausgelegt, was
ohne weiteres vertretbar ist, da diesen Hilfsrührwerken durch die nun stattfindende
Mischgu.t-Bewegung ja bereits das Mischgut zugeführt wird, sie also lediglich noch
eine Beschleunigung des Mischgutes durchführen müssen.
-
Vorteilhafterweise wird die Verkleinerung des Durchsatzes so durchgeführt,
daß die Propellersteigung beibehalten, jedoch der Propellerdurchmesser erniedrigt
wird. Dadurch kann die antreibende Welle näher an die Behälterinnenwand, an der
sich erfahrungsgemäß das Mischgut anzulagern versucht, gelegt werden.
-
Von besonderem Vorteil ist es, die antreibende Welle schräg im Mischbehälter
anzuordnen, so, da# sie aus der lotrechten, durch die Achse des Mischbehälters gelegten
Ebene geneigt ist. Dadurch arbeiten die propellerförmigen Rührwerke nicht nur in
vertikaler Richtung, sondern auch in Richtung der Ringströmung, unterstützen also
in optimaler Weise die skizzierte Mischgut-Bewegung.
-
Bei großen Mischbehältern kann eine weitere Unterstützung noch durch
mehrere symmetrisch oder unsymmetrisch am Umfang des Mischbehälters angeordnete
Antriebswellen erfolgen. Werden diese Wellen gleichsinnig angetrieben,
so
bildet sich neben der allgemeinen Ringströmung des Mischgutes eine starke zentrale
Ringströmung aus, die durch die das zentrale Mischgut im gleichen Drehsinn erfassenden
Propellerflügel hervorgerufen wird. Werden hingegen die Wellen in entgegengesetztem
Drehsinn angetrieben, so wird sich eine verstärkte Ringströmung an der Innenwandung
des Mischbehälters ausbilden, was immer dann von Vorteil ist, wenn das Mischgut
Neigu.ng zum Haften an der Behälterwandung hat.
-
Zweckmäßigerweise erhalten diese Antriebswellen Einzelantrieb durch
aufgesetzte polumschaltbare Drehstrom-Elektromotoren. Die Drehzahl der
kann hierbei, sowohl bei der niederen als auch bei der hohen Drehzahl der voraussichtlichen
Mischgut-Konsistenz angepaßt sein.
-
Im allgemeinen werden die Wellen so angetrieben bzw. die Propeller
so angeordnet, daß das Mischgut t zum Boden des Mischbehälters gefördert wird. Am
Boden des Mischbehälters wird das Mischgut nach oben umgelenkt, so daß es durch
die mitwirkende Ringströmung eine etwa wellenförmige Bewegung entlang der Misohgutwandung
durchführt.
-
Nahezu der gleiche Effekt kann auch dann erzielt werden, wenn das
Mischgut durch die Propeller nach oben gefördert
wird. Hierbei wird
jedoch die scharfe Umlenkung am Boden des Mischbehälters vermieden, was beispielsweise
bei schlagempfindlichen Material von Vorteil sein kann.
-
Nach der Erfindung werden daher nicht nur polumschaltbare, sondern
auch drehrichtungsumschaltbare Drehstrom-Elektromotore eingesetzt, um ohne Schwierigkeiten
auch den Drehsinn der Wellen ändern zu. können.
-
Weiterhin ist es nach der Erfindung auch möglich, gegeneinander arbeitende
Propeller vorzusehen, die das Mischgut entweder gegeneinander drücken oder voneinander
wegführen. In beiden Fällen bildet sich je ein separater Kreislauf fUr jeden Propeller
aus, was insbesondere bei Mischbehältern großen Volumens zu einer ganz intensiven
Durchmischung des Mischgutes führt.
-
Auf f der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt.
-
In einem Mischbehälter 4, der die Form eines auf der kleineren Fläche
stehenden Kegelstumpfes aufweist, ist ein von oben in den Mischbehälter 4 hineinragendes
Rührwerk so angeordnet, daß die Antriebswelle 70 etwa parallel zur Wand des Mischbehälters
4 verläuft, Die Antriebswelle 70 ist einerseits in der Abdeckung 42
des
Mischbehälters, sie in der Nähe des oberen Randes durchstoßend, und andererseits
in einem-in der Nähe des eigentlichen Rührwerks angeordneten Stehlager 72 gelagert.
Das am Boden angeordnete Rührwerk 71 weist Propellerflügel 73 auf, die so geformt
sind, daß bei der niedrigsten einzustellenden Drehzahl gerade keine Kavitation auftritt.
Angetrieben wird das Rührwerk von einem Drehstrom-Elektromotor 101.
-
An der Innenwandung des Mischbehälters 4 sind Strömung leitbleche
76 angebracht, die das Mischgut bei der schräg an der Innenwandung des Mischbehälters
4 vorbeiführenden Bewegung immer wieder zum Rührwerk 71 einleiten.
-
Oberhalb des Rührwerkes 71 mit den Propellerflügeln 73 sind zwei weitere
Hilfsrührwerke 102, 103 auf der Welle 70 angebracht. Die Propellerflügel 104, 105
dieser Hilfsrührwerke 102, 103 sind wesentlich kleiner als die Propellerflügel 73
des Hauptrührwerkes 71 und fördern das Mischgut bei einer Drehrichtung 75 der Welle
70 in Pfeilrichtung 106, 107 nach unten zum Hauptrührwerk 71.
-
Dadurch wird das Mischgut im Hauptrührwerk 71 einwandfrei erfaßt und
nach unten weggedrückt, wodurch sich die durch den Pfeil 108 angedeutete Bewegung
des Mischgutes einstellt. Hierbei ist der Mischbehälter 4 bis zu der
strich-punktiertß
angedeuteten Linie 109 gefüllt; bei der Bewegung des Mischgutes ergibt sich dann
eine, durch die ebenfalls strich-punktierte Linie 110 dargestellte lrombe, also
eine einwandfreie Erfassung und damit Vermischung des Mischgutes.