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"Mischer für Gußasphalt und Beton" Die Erfindung betrifft einen Mischer
für die Herstellung und den Transport von Gußasphalt. Da - abgesehen von der Erhitzung
-die Technologie für die Herstellung und den Transport von Beton ähnlich ist, kann
der Mischer auch für Beton eingesetzt werden, und die Schutzrechtsanmeldung wird
daher auf den Einsatz für Beton ausgedehnt.
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Der Mischer hat den Zweck, zur Aufbereitung von Gußasphalt die Komponenten
zu vermischen, und - falls sie nicht vorher getrocknet und erhitzt werden - zu erhitzen.
Bis zur Einbaustelle muß der Mischer eine hinreichende Temperatur halten und vor
allem den Mischprozeß fortführen, da sich wegen der stark unterschiedlichen spezifischen
Gewichte der Komponenten (Bitumen/Mineral)
andernfalls der Gußasphalt
sofort entmischt, und zwar je stärker, je dünnflüssiger die Masse ist, Grundsätzlich
sinken die schweren Bestandteile dauernd herab, und es ist die Hauptaufgabe des
Mischers, diese herabgesunkenen Bestandteile wieder zu verteilen und so die gesamte
Charge in ihrem quasihomogenen Zustand zu halten.
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Für Gußasphalt sind bisher sogenannte Gußasphalt-Motorkocher bekannt,
die im wesentlichen aus einem zylinderförmigen trogartigen Kessel mit horizontaler
Achse bestehen. Im Kessel ist ein Rührwerk mit horizontaler Achse angeordnet. Zur
Beheizung dient meistens ein ölbrenner, für den unterhalb des Kessels eine Brennkammer
angeordnet ist. Diese Kocher sind im allgemeinen mit einem eigenen (Anhänger-) Fahrgestell
ausgerüstet, sie werden jedoch auch zum Aufbau auf LKW-Fahrgestelle geliefert.
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Diese Konstruktion hat folgende Nachteile: Für die DurchfUhrung der
Rührwelle durch die Stirnwände des Kessels sind Stopfbuchsen erforderlich, die dauernde
Wartung benötigen und trotzdem störanfällig sind. Da der Kessel im Verhältnis zum
Durchmeseer relativ lang ist, und die Rührhände im wesentlichen so ausgebildet sind,
daß sie die herabgesunkenen Bestandteile wieder nach oben heben, ist die Durchmischung
in axialer Rtchtung schlecht. Damit ist auch der Temperaturausgleich des Mischgutes
in axialer Richtung schlecht, da die-meistens verwendeten - ölbrenner die größte
Wärmemenge an dem dem Brenner gegenüberliegenden Ende - d.h. an der Stelle der ersten
Umlenkung der Rauchgase-auf den Kesselboden übertragen. Schlie5-lich müssen diese
Kocher zur vollständigen Entleerung von Hand ausgekratzt werden, oder schräggestellt
werden. Die Tatsache, daß diese Kocher nicht von vornherein dauernd schräggestellt
werden, bestätigt die schlechte axiale Mischwirkung dieser Kocher. In diesem Fall
würden nämlich die schwersten Bestandteile an die tiefste Stelle des Bodens sinken,
von wo aus sie nur
unzureichend wieder in axialer Richtung unter
die übrige Masse verteilt werden würden.
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Um die Stopfbuchsenprobleme zu umgehen, kann der Kocher als Zylinder
mit vertikaler Achse ausgebildet werden, mit von oben in den Kessel hineinragender
Rührwelle. Für eine solche Konstruktion ist die Ausbildung des Kesselbodens ein
besonderes Problem: Wenn der Boden nach unten - d.i. nach außen gewölbt wird, sammeln
sich die herabsinkenden Bestandteile im tiefsten Punkt, d.h. in der Mitte des Bodens.
Hier haben jedoch die Rührhände die kleinste Geschwindigkeit und damit die kleinste
Wirkung, und so werden die in die zentrale Mulde abgesunkenen Bestandteile nicht
wieder gleichmäßig verteilt.
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Der nach unten gewölbte Boden hat einen weiteren Nachteil: Außer bei
stationären Anlagen, die den Auslauf direkt in der Mitte, d.h. am tiefsten Punkt
des Bodens haben könnten, muß die Auslauföffnung am Rand des Kessels sein, oder
es muß eine Auslaufrinne zum Rand des Kessels geführt werden. Wenn die öffnung am
Rand ist, muß der Kocher zur vollständigen Entleerung angekippt werden. Andernfalls
muß der Boden in der Mitte angeschnitten werden und von hier muß eine Rinne geneigt
nach außen geführt werden. Hierbei würde aber das in der Rinne befindliche Mischgut
nicht vom Rührwerk erfaßt und dadurch auch der Gefahr der Zerstörung durch Überhitzung
ausgesetzt sein.
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Außerdem bedingt eine solche Rinne zusätzliche Bauhöhe, die insbesondere
bei fahrbaren Aufbau- und Aufsetzkochern nicht zur Verfügung steht.
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Ein ebener Boden würde die angezeigten Schwierigkeiten ebenfalls mit
sich bringen; darüber hinaus ist er ungeeignet, weil er zu Verwerfungen neigt, da
er für die Wärmedehnung im Gegensatz zu den Verhältnissen bei einem gewölbten Boden
keine eindeutig vorgegebene Dehnungsrichtung hat.
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Alle diese Probleme werden vermieden, wenn der Boden rotationssyrnmetrisch
mit vertikaler Symmetrieachse nach oben gewölbt ausgeführt wird. Die absinkenden
Bestandteile sinken hierbei an die tiefsten Stellen des Bodens, das ist die ringförmige
Rinne am Rand. Hier haben die Rührhände die größte Geschwindigkeit und damit die
größte Wirkung, undiönnen so die Füllung der Rinne wieder in die übrige Nasse einmischen.
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Die Auslauföffnung wird an der Ringrinne angeordnet, so daß der gesamte
Inhalt vollständig ausfließen kann, ohne daß eine Rinne im Boden oder ein Ankippen
des gesamten Kessels erforderlich ist.
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Für diese Konstruktion bestehen Schutzrechte; außerdem würde die Anordnung
eines Ölbrenners unter dem Kocher wegen des rundherum gleich tief herabgezogenen
Kesselbodens mehr Bauhöhe erfordern, als für Aufbau- und Aufsetzkocher zur Verfügung
steht.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Gußasphaltkocher
mit einer von oben in den Kessel hineinragenden Rührwelle eine Bodenform zu schaffen,
die die Vorteile des nach oben gewölbten Bodens hat und darüber hinaus bei Aufbau-
und Aufsetzkochern die Anordnung eines ölbrenners unterhalb des Kessels ermöglicht,
ohne eine wesentliche Vergrößerung der Bauhöhe zu bedingen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kessel
die Form eines Zylinders mit vertikaler oder zur Vertikalen geneigter Achse erhält,
und daß der Kesselboden zur Horizontal-Ebene geneigt ist, so daß der Boden einen
tiefsten Punkt am Rand oder in der Nähe des Randes hat. Vorzugsweise ist der Boden
rotationssymmetrisch ausgebildet - nach oben oder nach unten gewölbt oder eben -,
wobei also die Symmetrieachse des Bodens zur Vertikalen geneigt ist. Auf diese Weise
liegt der tiefste Punkt des Bodens am Rand (oder in der Nähe des Randes, wenn der
Boden nach außen gewölbt ist und die Achse nicht hinreichend
geneigt
ist); hier haben die Rührhände die größte Geschwindigkeit und die größte Wirkung
und können so die absinkenden Bestandteile einwandfrei wieder in der Masse verteilen.
Am tiefsten Punkt am Rand, oder in der Nähe dieses Punktes, wird die Auslauföffnung
angeordnet, so daß der Inhalt vollständig auslaufen kann, ohne daß ein Ankippen
oder eine Rinne im Boden erforderlich ist. Die Achse der Rührwelle steht senkrecht
auf der Boden-Ebene, so daß die umlauSenden Rührhände zum Boden einen konstanten
Abstand haben und den Boden gleichmäßig abstreifen.
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Der keilförmige Raum zwischen dem schrägliegenden Kesselboden und
einem horizontal anzuordnenden unteren Boden kann einen mehrköpfigen Gasbrenner
aufnehmen, oder als Brennkammer für einen ölbrenner dienen. Diese Brennkammer ist
an der höchsten Stelle hinreichend hoch, daß hier ein ölbrenner direkt in horizontaler
Richtung oder in schwach geneigter Richtung einblasen kann; es ist auch möglich,
an dieser Stelle eine Brennermuffel enden zu lassen, an deren anderem Ende ein ölbrenner
angeordnet ist.
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Einige Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und
werden im folgenden näher beschrieben.
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Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt: Der Hischerkessel wird gebildet
aus der zylindrischen Seitenwand 1 mit der vertikalen Symmetrieachse 2, dem Deckel
3 mit der Füllöffnung 4, dem zur Horizontalen geneigten Boden 5 mit seiner Symmetrieachse
6. Symmetrieachse 6 ist gleichzeitig Achse der Rührwelle 7. Am tiefsten Punkt des
Bodens 5 ist in der Seitenwand der Auslauf 8 angeordnet. Die Brennkammer 9 wird
nach unten durch einen horizontalen Boden 10 abgeschlossen, seitlich durch die herabgezogene
zylindrische Seitenwand 1. Hier sind in der Seitenwand geeignete - in der Zeichnung
nicht dargestellte -Durchbrüche, die den Abzug der Rauchgase ermöglichen.
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Für die Rauchgase sind weiterhin um den Kesselmantel herum geeignete
Kanäle angeordnet, die eine weitere Ausnutzung der Rauchgaswärme ermöglichen.
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Da die Rührwelle 7 senkrecht zur Ebene des Bodens 5 steht, können
die Rührhände 11 und 12 den Boden vollständig und gleichmäßig bestreichen; gleichzeitig
fördern die Rührhände 12 die an die tiefste Stelle gesunkenen Bestandteile axial
- durch geeignete Formgebung der Rührhände - und radial - durch Mitnahme in Rotationsrichtung
- wieder fort.
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Unter der höchsten Stelle des Bodens 5 mündet eine Brennermuffel
13 in die Brennkammer 9; am anderen Ende der Brennermuffel sitzt ein ölbrenner 14.
Auf diese Weise kann der Boden 5 teilweise oder ganz vor der Flammenstrahlung geschützt
werden. Darüber hinaus kann der Boden durch eine Schutzplatte 15 vor dem direkten
Anprall der Rauchgase geschützt werden. Eine andere Variante wäre, die Flamme etwas
nach unten zu
richten, so daß die erste Umlenkung der Rauchgase
am Boden 1o erfolgt.
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Fig. 2 zeigt die Draufsicht auf die Konstruktion nach Fig. 1. Das
Untersetzungsgetriebe 16 für den Antrieb der Rührwelle ist so ausgebildet (z.B.
als Schneckengetriebe oder als KegellStirnradgetriebe), daß die zum Antriebsmotor
führende Welle 17 seitlich an der in der Mittenachse liegenden Füllöffnung 4 vorbeigeführt
werden kann.
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Fig. 3 zeigt eine andere Ausführung: Hier ist die Symmetrieachse 2
der Seitenwand 1 zur Vertikalen geneigt und fällt mit der - erfindungsgemäß immer
geneigten - Symmetrieachse des Bodens 5 und der Rührwelle 7 zusammen. (Eine weitere
Variante wäre, daß auch bei geneigter Kesselachse ein Winkel zwischen Kesselachse
und Bodenachse verbleibt). Eine andere Variation von Fig. 3 gegenüber Fig. 1 ist,
daß der Ölbrenner direkt in die Brennkammer 9 einbläst. Weiterhin ist in Fig. 3
der Deckel 3 geneigt angeordnet.
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Es läßt sich zeigen, daß die erfindungsgemäße Konstruktion auch für
die Ausbildung eines Transportbeton-ifIischers vorteilhaft ist. Bisher wurden hierfür
Freifallmischer verwendet. Diese erzeugen im Betrieb eine erhebliche seitliche Verlagerung
der Nutzlast, die eine feste Verankerung des Mischer-Aufbaus und ein Spezialchassis
verlangt, und trotzdem zu Unfällen führen kann.
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Da bei einem Mischer der erfindungsgemäßen Konstruktion der Schwerpunkt
der Nutzlast unverändert bleibt kann ein solcher Mischer zum einfachen Aufsetzen
auf die Pritsche gewöhnlicher Fahrzeuge verwendet werden.
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Der Vorteil des geneigten Bodens ist auch in diesem Fall das Ermöglichen
eines guten Mischeffektes, und die vollständige Entleerung.
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Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Konstruktion für einen Gußasphalt-Mischer
mit von oben in den ischkessel hineinragender Rührwelle ergeben sich diese Vorteile:
Ermöglichen einer guten Mischwirkung; Ermöglichen einer vollständigen selbsttätigen
Entleerung ohne Ankippen des Mischers und ohne Bodenrinne; Ermöglichen der Anordnung
eines ölbrenners unterhalb des Mischers mit einem Minimum an Bauh8he.
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Durch den zuletzt erwähnten Vorteil ermöglicht die erfindungsgemäße
Konstruktion den Bau eines ölgefeuerten Gußasphaltkochers als Aufsetzaggregat, das
auf eine Fahrzeug-Pritsche (allg. auf eine geschlossene horizontale Fläche) aufgesetzt
werden kann, wobei ein Minimum an Schwerpunkthöhe und erforderlicher Durchfahrtshöhe
erzielt wird.