DE19611305C2 - Ringtrogmischer - Google Patents

Description

Dier Erfindung betrifft einen Ringtrogmischer nach dem Ober­ begriff des Anspruches 1.

Mischer zur Herstellung hydraulisch gebundener Stoffe, wie z. B. Beton, Mörtel usw., sind in unterschiedlicher Bauweise bekannt. Insbesondere werden solche Bautypen, die mit hori­ zontaler Welle arbeiten, von solchen unterschieden, bei denen sich die Mischwerkzeuge um eine Vertikalachse drehen. Die erstere Bauart zeichnet sich zwar durch ein hervorragendes Mischergebnis aus; sie ist jedoch mit verhältnismäßig hohen Kosten verbunden und bedingt eine große Bauhöhe.

Ein Ringtrogmischer der eingangs genannten Art, der zum zweiten Bautyp gehört, ist in der CH-PS 429 398 beschrieben. Dieser weist einen geringeren Wirkungsgrad als ein Horizontalwellenmi­ scher auf und benötigt daher längere Mischzeiten. Seine Mischwerk­ zeuge sind nicht mit gleichem Bodenabstand angeordnet; der Winkelabstand ist nicht so gewählt, daß das vorauseilende äußere Mischwerkzeug das Mischgut auf das folgende innere Mischwerkzeug lenkt. Auch die relativen Dimensionen von äußerem und innerem Mischwerkzeug sind nicht so, daß die Wirkungen der beiden zu einem Paar gehörenden Mischwerkzeuge korreliert sind, das heißt, eine gezielte Zuordnung zweier aufeinanderfolgender Mischwerkzeuge erreicht wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Ringtrog­ mischer der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er in seiner Mischwirkung einem Mischer mit horizontaler Welle gleichkommt oder dessen Wirkung sogar übertrifft, daß aber die bei Ringtrogmischern bekannten Kostenvorteile und niedrige Bauhöhe erhalten bleiben.

Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln gelöst.

Mit der vorliegenden Erfindung wird erstmals versucht, durch eine gezielte Zuordnung zweier aufeinanderfolgender Mischwerkzeuge, von denen eines ein äußeres und das andere ein inneres Mischwerkzeug ist, definierte zwangsläufige Bewegungsmuster des Mischgutes zu erzielen, wobei sich zumindest die beiden Mischwerkzeuge im Paar gegenseitig unterstützen. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, daß zumindest einem Mischwerkzeug im Paar, projiziert auf die Radialrichtung, eine sehr viel größere Erstreckung gegeben wird, als dies beim Stande der Technik der Fall war. Beträgt diese Erstreckung mindestens 40% der Misch­ raumbreite, so werden Mischgutströme erzielt, die sich von dem in Bewegungsrichtung vorauseilenden Mischwerkzeug auf das in Bewegungsrichtung nacheilende Mischwerkzeug lenken lassen und so in ihrer Ausbildung kontrolliert werden können. Dabei ist darauf zu achten, daß ein ent­ sprechender Winkelabstand zwischen den beiden Mischwerk­ zeugen im Paar eingehalten wird. Da das äußere Mischwerk­ zeug in seiner Projektion auf die Radialrichtung eine größere Erstreckung als das innere Mischwerkzeug aufweist, erhält es eine größere Förderwirkung. Dies ist deshalb angemessen, weil dieses der Zentrifugalkraft entgegenwirken muß.

Bei einem besonders günstigen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Summe der auf die Radialrichtung pro­ jizierten Erstreckungen der beiden Mischwerkzeuge in jedem Paar etwa gleich der Breite des Mischraumes. Damit wird sichergestellt, daß von jedem Mischwerkzeug-Paar die ge­ samte Breite des Mischraums unausweichlich für das Mischgut erfaßt wird.

Um auch die vertikale Bewegung des Mischgutes besser be­ einflussen zu können, empfiehlt sich nach einer weite­ ren Ausgestaltung der Erfindung, daß jedes Mischwerkzeug so gegenüber der Vertikalen in einem Winkel zwischen 20° und 45° angestellt ist, daß seine Überströmung durch Mischgut erleichtert ist. An jedem Mischwerkzeug wird also dem Mischgut nicht nur eine Bewegungskomponente in radialer sondern zusätzlich in vertikaler Richtung ver­ liehen. Auf diese Weise entstehen sich verschränkende Bewegungsmuster, welche die Homogenisierung des Mischgutes weiter beschleunigend fördern.

Vorzugsweise liegt der fragliche Winkel zwischen 30° und 35°.

In vielen Fällen kann es sich empfehlen, daß jedes äußere Mischwerkzeug in dem der äußeren Trogwand benachbarten Bereich eine größere Höhe als in dem radial weiter innen liegenden Bereich aufweist. Unmittelbar an der äußeren Trogwand ist nämlich ein Überströmen des Mischwerkzeuges nicht erwünscht; hier kommt es vor allem darauf an, das Mischgut möglichst rasch und effektiv von der äußeren Trogwand radial nach innen wegzubefördern.

Aus dem gleichen Grunde empfiehlt es sich, wenn jedes äußere Mischwerkzeug an seinem der äußeren Trogwand be­ nachbarten Rand vertikal verläuft, im radialer weiter innen liegenden Bereich dagegen in einem Winkel zur Ver­ tikalen angestellt ist. Die "Überströmung" des äußeren Mischwerkzeuges beginnt daher erst in einem gewissen radi­ alen Abstand von der äußeren Trogwand.

Abhängig von der Konsistenz des Mischgutes kann eine Ausgestaltung besonders günstig sein, bei welcher die Höhe der äußeren Mischwerkzeuge in einem bestimmten Abstand von der äußeren Trogwand ein Minimum aufweist und von dort in beiden Richtungen zunimmt. Die Höhenzunahme vom Minimum radial nach innen hat zur Folge, daß in radial weiter innen liegenden Bereichen des Mischwerkzeuges die Überströmung schwerer erfolgt als in der Nähe des Höhen­ minimums. Der im Bereich des Höhenminimums das Mischwerk­ zeug überströmende Teilstrom des Mischgutes taucht auf diese Weise in den "Schatten" des weiter innen liegenden, höheren Bereiches des Mischwerkzeuges ein, was zu einer spiraligen Bewegungsführung dieses Teilstromes führen kann. Auch dies trägt durch eine Aktivierung der Scherkräfte zu einer stärkeren Vermischung des Mischguts in kürzerer Zeit bei.

Zumindest ein Teil der Mischwerkzeuge kann aus Segmenten zusammengesetzt sein. Dies erleichtert Herstellung, Montage, Wartung und Austausch der Mischwerkzeuge.

Wenn die Segmente zumindest teilweise voneinander unab­ hängige Teile sind, können sie entsprechend unabhängige Ausweichbewegungen durchführen. Derartige Ausweichbewegun­ gen sind zur Vermeidung von Verklemmungen erforderlich, wenn die Mischwerkzeuge am Boden des Mischraumes auf Hindernisse, z. B. größere Bestandteile des Mischgutes stoßen.

Die Segmente können in ihrer normalen Arbeitsposition mit seitlichen Rändern aneinander anstoßen. Derart ausge­ staltete Mischwerkzeuge unterscheiden sich in ihrer eigent­ lichen Mischfunktion, solange also die Segmente nicht aus besonderem Grund auseinanderbewegt werden, nicht von einstückigen Mischwerkzeugen.

Besonders günstig im Blick auf die Mischwirkung erweist sich jedoch in vielen Fällen, wenn zwischen den seitlichen Rändern der Segmente Spalte verbleiben, die von Mischgut- Teilströmen durchtreten werden können, die jedoch so schmal sind, daß das gesamte Mischwerkzeug seine funktionale Gesamtwirkung bewahrt. Durch diese Spalte ergeben sich zusätzliche Möglichkeiten, wie das Mischgut das Mischwerk­ zeug teilweise durchströmen kann, ohne es überströmen zu müssen, was ebenfalls zur Bewegungsvielfalt des Mischgutes beiträgt.

Es kann günstig sein, wenn mindestens ein Mischwerkzeug an einer Spitze mit einem Sattelstück aus hoch verschleiß­ festem Material versehen ist, welches die Kante zwischen dem Boden und der benachbarten Trogwand ausräumt. Diese Spitze unterliegt nämlich besonders hohem Verschleiß, der durch das Sattelstück (welches austauschbar sein kann) aufgenommen wird. Hierdurch wird die Standzeit des (Gesamt-)­ Mischwerkzeugs vergrößert.

Besonders zweckmäßig ist eine Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher jeder Mischarm umfaßt:

• a) mindestens eine an dem Tragteil drehbar gelagerte Tragwelle;
• b) mindestens einen an der Tragwelle befestigten Verbin­ dungsarm, der in den Mischraum hineinreicht und an dessen Ende ein Mischwerkzeug befestigt ist.

Die Ausweichbewegung, welche das Mischwerkzeug beim Auf­ treffen auf ein Hindernis am Boden des Mischraumes durch­ führt, erfolgt dann so, daß sich die Tragwelle um ihre Achse dreht. Dabei wird der Verbindungsarm so verschwenkt, daß sich das Mischwerkzeug auf einem Kreisbogen zwischen seiner bodennahen und einer etwas höheren Position bewegt.

Am einfachsten ist es, wenn die Tragwelle im wesentlchen horizontal verläuft.

Das Mischwerkzeug kommt aber bei seiner Ausweichbewegung weniger leicht in Kollision mit der benachbarten Trogwand, wenn die zugehörige Tragwelle nicht genau horizontal verläuft. Die Tragwelle jedes längeren Mischarmes sollte gegenüber der Horizontalen so geneigt sein, daß sie an ihrem radial äußeren Ende höher als an ihrem radial inneren Ende ist. Die Tragwelle jedes kürzeren Mischarmes dagegen sollte gegenüber der Horizontalen so geneigt sein, daß sie an ihrem radial inneren Ende höher als ihr radial äußeres Ende ist. Dann bewegen sich die Mischwerkzeuge während einer Ausweichbewegung von der benachbarten Trogwand weg. In der normalen Arbeitsposition kann der Spalt zwischen Trogwand und Mischwerkzeug besonders klein gehalten werden.

Das Lager für die Tragwelle sollte einen Drehanschlag aufweisen, der sicherstellt, daß zwischen dem Mischwerkzeug und dem Boden des Mischraumes ein Mindestabstand verbleibt. Die Unterseite des Mischwerkzeuges sollte also normaler­ weise nicht direkt am Boden des Mischraumes anliegen.

In günstigen Fällen reicht die Reaktionskraft, die von der Wechselwirkung zwischen dem schräg gegen die Vertikale angestellten Mischwerkzeug und dem Mischgut ausgeht, aus, die Tragwelle an ihrem Drehanschlag und damit das Misch­ werkzeug in seiner bodennahen Position zu halten. Nur ausnahmsweise kann es erforderlich werden, daß eine Federeinrichtung vorgesehen ist, welche die Tragwelle in Richtung auf den Drehanschlag drückt.

Jede Tragwelle sollte mit der Tangentialebene, die an ihrer Befestigungsstelle an das Tragteil gelegt wird, einen von 90° abweichenden Winkel aufweisen. Wird diese geo­ metrische Bedingung nicht eingehalten, kann es sein, daß sich das Mischwerkzeug bei seiner Ausweichbewegung an der Trogwand verklemmt.

Sofern ein Mischwerkzeug aus unabhängigen Segmenten, wie oben aufgeführt, zusammengesetzt ist, empfiehlt sich, daß jedem dieser unabhängigen Segmente ein gesonderter Mischarm zugeordnet ist. Dies kann so aussehen, daß jedem unabhängigen Segment eines Mischwerkzeuges eine gesonderte im Tragteil drehbar gelagerte, im wesentlichen horizontale Tragwelle zugeordnet ist, wobei alle Trag­ wellen der zu einem Mischwerkzeug gehörenden Segmente koaxial angeordnet und zumindest die äußere(n) Tragwelle(n) hohl ausgebildet ist (sind). Die verschiedenen Segmente des Mischwerkzeuges "hängen" also an teleskopartig über­ einandergeschobenen Tragwellen, was besonders raumsparend und wartungsfreundlich ist.

Falls hierfür Bedarf besteht, kann jeder der koaxialen Tragwellen eine gesonderte Federeinrichtung zugeordnet sein, welche die Tragwelle gegen einen eigenen Drehan­ schlag drückt.

Vorzugsweise ist jeder Verbindungsarm ein plattenförmiges Element, welches an seiner Schmalseite vom Mischgut an­ strömbar ist. Hierdurch erhält der Verbindungsarm einer­ seits maximale Stabilität; andererseits werden der Ver­ schleiß am Verbindungsarm sowie der Bewegungswiderstand, welchen der Verbindungsarm bei der Drehung des Tragteils erzeugt, minimiert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an­ hand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Fig. 1: die Draufsicht auf einen Ringtrogmischer mit abgenommener Abdeckhaube und abgenommenem Tragteildeckel;

Fig. 2: einen vertikalen Schnitt durch den Ringtrog­ mischer von Fig. 1;

Fig. 3: schematisch die Winkelposition eines Mischwerk­ zeuges des Ringtrogmischers von Fig. 1 gegen­ über dem Boden des Mischraumes;

Fig. 4 bis 8: verschiedene Ausführungsbeispiele von Mischwerkzeugen, wie sie bei dem Ringtrogmischer von Fig. 1 verwendet werden können;

Fig. 9 und 10: vertikale Schnitte, ähnlich der Fig. 2, durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Ringtrogmischers.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ringtrogmischer weist einen ringförmigen Mischraum 1 auf, der von einer äußeren Trogwand 2, einer inneren Trogwand 3 und einem Boden 4 begrenzt wird. Die Trogwände 2 und 3 sowie der Boden 4 sind mit einer verschleißfesten Auskleidung ver­ sehen, die in der Zeichnung nicht eigens dargestellt ist.

Der von der inneren Trogwand 3 umgebene Raum ist den An­ triebselementen eines Tragteils 5 vorbehalten, der diesen Raum nach oben abdeckt. Bei dem Tragteil 5 handelt es sich um ein grob gesprochen becherförmiges, nach oben offenes Teil, welches einen Boden 5a und eine Zylinderwandung 5b umfaßt. Der Innenraum des Tragteils 5 ist nach oben durch einen abnehmbaren Deckel 6 verschlossen.

In der Zylinderwandung 5b des Tragteils 5 ist eine Mehrzahl von radial nach außen ragenden Mischarmen 7 befestigt. Diese Mischarme 7 verlaufen, wie insbesondere der Fig. 1 zu entnehmen ist, nicht radial auf den Mittelpunkt des Tragteils 5 zu sondern schließen mit der Tangentialebene einen spitzen bzw. stumpfen Winkel ein, die an der Befes­ tigungsstelle des jeweiligen Mischarmes 7 an die innere Trogwand 3 gelegt wird. Auf den Sinn dieser Maßnahme wird weiter unten eingegangen.

Die Mischarme 7 sind jeweils in Paaren 7a, 7b vorgesehen. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel eines Ringtrogmischers sind zwei derartige Paare 7a, 7b vorhanden, die bezogen auf den Mittelpunkt des Ringtrog­ mischers punktsymmetrisch angeordnet sind. Der jeweils längere Mischarm 7a dient der Halterung und Führung eines äußeren Mischwerkzeuges 8a, während der jeweils kürzere Mischarm 7b des Paares der Halterung und Führung eines inneren Mischwerkzeuges 8b dient.

Die Mischarme 7 umfassen jeweils eine horizontale Trag­ welle 9, die aus hier nicht interessierenden Gründen hohl ist und in Lagern 10 an der Zylinderwand 5b drehbar gehalten sind. An jeder Tragwelle 9 ist mindestens ein sich nach unten in den Mischraum 1 erstreckender platten­ förmiger Verbindungsarm 11 befestigt, an dem seinerseits das jeweils zugeordnete Mischwerkzeug 8 lösbar angebracht ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfassen die längeren Mischarme 7a jeweils zwei Verbindungsarme 11a, 11a', während für jeden kürzeren Mischarm 7b jeweils nur ein Verbindungsarm 11b vorgesehen ist.

Unter dem Boden 4 des Ringtrogmischers ist ein Antriebs­ motor 12 angebracht, der über ein Getriebe 13 eine hohle Antriebswelle 14 in Drehung versetzt (vergl. Fig. 2). Das obere Ende der Antriebswelle 14 ist mit einer horizon­ talen Tragplatte 15 starr verbunden, auf welcher der Boden 5a des Tragteils 5 befestigt, z. B. angeschraubt ist. Bei laufendem Antriebsmotor 12 dreht sich der Tragteil 5 mit den hieran angebrachten Mischarmen 7 sowie den Mischwerk­ zeugen 8 in dem Sinne, der durch den Pfeil 16 in Fig. 1 angedeutet ist.

Die hohle Antriebswelle 14 wird koaxial von einer stationä­ ren, also nicht drehbaren Welle 17 durchsetzt, an deren oberem Ende ein Zahnrad 18 starr angebracht ist.

Die Zylinderwand 5b des Tragteils 5 trägt (vergl. Fig. 1) einen Ausleger 19, an welchem ein Wirbler 20 mit auswech­ selbaren Werkzeugen drehbar gelagert ist. Der Wirbler 20 wird über einen Endlosriemen 21 angetrieben, der über eine mit den Werkzeugen des Wirblers 20 koaxiale erste Riemenscheibe 22 und eine zweite, in der Nähe des Zahnrades 18 am Maschinengehäuse gelagerte Riemenscheibe 23 geführt ist. Die Riemenscheibe 23 ihrerseits ist starr mit einem koaxialen Zahnrad 24 verbunden, welches mit dem stationären Zahnrad 18 kämmt. Die Anordnung ist also, daß bei einer Verdrehung des Tragteils 5 das Zahnrad 24 des Wirblerant­ riebes auf dem stationären, mittigen Zahnrad 18 abläuft und dabei die zweite Riemenscheibe 23 in Drehung versetzt. Diese Drehung wird über den Riemen 21 auf die erste Riemenscheibe 22 und damit auf die Werkzeuge des Wirblers 20 Übertragen. Durch geeignete Wahl der Größen der beiden Riemenscheiben 22 und 23 läßt sich in einfacher Weise die Drehzahl des Wirblers 20 festlegen. Ein gesonderter Antrieb für den Wirbler 20 wird so nicht benötigt.

Die nachfolgenden Ausführungen befassen sich nunmehr mit der Ausgestaltung der Mischwerkzeuge 8, die zu einer be­ sonders guten Mischwirkung führt.

Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, sind die äußeren Mischwerk­ zeuge 8a an den längeren Mischarmen 7a gegenüber der radialen Richtung so angestellt, daß sie das Mischgut radial nach innen drücken. Außerdem weisen die Mischwerk­ zeuge 8a, wie dies schematisch in Fig. 3 dargestellt ist, einen Winkel α zur Vertikalen auf. Dieser liegt im Be­ reich zwischen 20° und 45° und ist in einer Weise auf die Dimensionierung des Mischwerkzeuges 8a sowie dessen Winkelanstellung gegen die Radialrichtung abge­ stimmt, auf die weiter unten eingegangen wird.

Wie insbesondere der Fig. 1 zu entnehmen ist, weisen die äußeren Mischwerkzeugen 8a größere Abmessungen in ihrer Projektion auf die radiale Richtung auf als die inneren Mischwerkzeuge 8b. Die Projektion der äußeren Mischwerkzeuge 8a auf die radiale Richtung überdeckt beim gezeichneten Ausführungsbeispiel mehr als die Hälfte der Breite des Mischraumes 1. Die Projektion der radial innenliegenden Mischwerkzeuge 8b auf die radiale Richtung ist geringfügig größer als der radiale Spalt, den die äußere Mischerschaufel 8a zur inneren Trogwand 3 freiläßt. Auf diese Weise ergibt sich eine geringfügige Überlappung der radialen Projektionen der äußeren und inneren Misch­ werkzeuge 8a, 8b.

Die inneren Mischwerkzeuge 8b an den kürzeren Mischarmen 7b sind gegen die Radialrichtung so winkelmäßig angestellt, daß sie das Mischgut von innen nach außen leiten. Auch sie sind jedoch unter einem bestimmten Winkel gegen die vertikale angestellt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.

Der Winkelabstand zwischen dem äußeren Mischwerkzeug 8a und dem inneren Mischwerkzeug 8b des jeweiligen Paares ist so gewählt, daß der Mischgutstrom, der von dem in Bewegungsrichtung vorauseilenden äußeren Mischwerkzeug 8a radial nach innen geleitet wird, auf das innere Misch­ werkzeug 8b trifft und von diesem sodann wieder nach außen geführt wird. Anders als bei den bekannten Ringtrogmischern findet also zwischen den äußeren Mischwerkzeugen 8a und den inneren Mischwerkzeugen 8b im Paar eine korrelierte Bewegung des Mischgutes statt, welche den Wirkungsgrad des Mischungsvorgangs verbessert.

Aufgrund der Schrägstellung der Mischwerkzeuge 8a und 8b gegenüber der vertikalen (die oben in Bezug auf Fig. 3 bereits angesprochen wurde) wird der radialen Bewe­ gung des Mischgutes eine vertikale Bewegung überlagert. Insbesondere die äußeren Mischerschaufeln 8a werden auf­ grund dieser Schrägstellung vom Mischgut überströmt, wel­ ches sich an der vorderen Stirnfläche des Mischwerkzeuges 8a nach oben schiebt. Da die seitliche Abströmung des Mischgutes von den Mischwerkzeugen 8a, 8b aufgrund deren verhältnismäßig großen Dimensionen mit einem gewissen Widerstand verbunden ist, wird diese Überströmung der Mischwerkzeuge 8a, 8b in vertikaler Richtung entgegen der Wirkung der Schwerkraft möglich.

Mit der dargestellten Anordnung und Ausgestaltung der Mischwerkzeuge 8a, 8b läßt sich somit ein Strömungsbild des Mischgutes erzielen, welches sowohl in radialer als auch in vertikaler Richtung sich verschränkende Kom­ ponenten aufweist. Diese sich dreidimensional verschrän­ kende Bewegungsführung des Mischgutes wiederholt sich bei jedem Paar von Mischwerkzeugen 8a, 8b während einer vollen Umdrehung des Tragteils 5. Die hierdurch bewirkte Homogenisierung des Mischguts wird durch den Wirbler 20 noch verstärkt, der seine Wirkung in dem Raum zwischen gegenüberliegenden Mischwerkzeugpaaren 8a, 8b entfaltet.

Die Mischarme 7a, 7b sind mit einem in der Zeichnung nicht eigens dargestellten Drehanschlag versehen, welcher dafür sorgt, daß die untere Kante der Mischwerkzeuge 8 einen bestimmten Mindestabstand a vom Mischraumboden 4 (vergl. Fig. 3), der beispielsweise 3 mm sein kann, nicht unterschreitet. Trifft ein Mischwerkzeug 8 bei seiner Bewegung auf ein Hindernis, z. B. größere Bestandteile des Mischgutes, so kann es nach oben dadurch ausweichen, daß sich die Tragwelle 9 des entsprechenden Mischarms 7 um ihre Längsachse in den zugeordneten Lagern 10 drehen. Dies kann gegen die Wirkung einer Feder erfolgen; in vielen Fällen kann jedoch wegen der Schrägstellung der Mischwerkzeuge 8 gegenüber der Vertikalen um den Winkel α (Fig. 3) auf eine gesonderte elastische Rückstellein­ richtung verzichtet werden, da diese Schrägstellung im Wechselspiel mit dem sich nach oben schiebenden Mischgut eine nach unten gerichtete Reaktionskraft am Mischwerkzeug 8 erzeugt.

Die Mischwerkzeuge 8 können in vielfältigster Weise innerhalb der oben geschilderten Grundprinzipien ausge­ staltet werden. Einige Ausführungsbeispiele sind in den Fig. 4 bis 8 für die äußeren Mischwerkzeuge 8a darge­ stellt. Soweit sich aus der speziellen Funktion nichts anderes ergibt, können die hier gezeigten und nachfolgend beschriebenen Konstruktionsprinzipien jedoch sinngemäß auch für die inneren Mischwerkzeuge 8b eingesetzt werden.

In Fig. 4 sind für Teile, die bereits in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind, dieselben Bezugszeichen zuzüg­ lich 100 verwendet. Die entsprechenden Teile in den Fig. 5 bis 8 haben Bezugszeichen, die sich jeweils um 100 von den Bezugszeichen der Figur mit der nächstniedrigen Nummer unterscheiden.

Fig. 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines äußeren Mischwerkzeuges 108a. Die äußere Trogwand 102 sowie der Boden 104 des Mischraums sind ebenso teilweise dargestellt wie die Verbindungsarme 111a, die zu den nicht mehr dargestellten Tragwellen des zugehörigen Mischarmes führen.

Das Mischwerkzeug 108a zeichnet sich zunächst dadurch aus, daß es aus mehreren (im dargestellten Falle drei) Einzelsegmenten 108aI, 108aII und 108aIII zusammengesetzt ist. Das radial am weitesten innenliegende Segment 108aI ist mit dem Verbindungsarm 111a' verbunden und kann unabhängig von den weiter außen liegenden Segmenten 108aII und 108aIII eine Ausweichbewegung nach oben durchführen. Dies kann konstruktiv beispielsweise dadurch ermöglicht werden, daß der innere Verbindungsarm 111a' mit einer hohlen Tragwelle verbunden ist, welche eine zweite, mit dem äußeren Verbindungsarm 111a verbundene innere Trag­ welle koaxial umgibt. Beide Tragwellen können auf diese Weise unabhängig voneinander um ihre Längsachse verschwenkt werden.

Die beiden radial weiter außen liegenden Segmente 108aII und 108aIII sind miteinander verbunden und gemeinsam durch den äußeren Verbindungsarm 111a' geführt, so daß sie ggf. auch gemeinsam eine nach oben gerichtete Ausweich­ bewegung durchführen.

Ein zweites Merkmal des Mischwerkzeuges 108a von Fig. 4 ist, daß es im radial äußeren Bereich, welcher der äuße­ ren Trogwand 102 benachbart ist, eine größere Höhe als im radial innenliegenden Bereich aufweist. In diesem äuße­ ren Bereich ist nämlich die vertikale Überströmung des Mischwerkzeuges 108a weder erforderlich noch erwünscht; vielmehr soll das Mischgut in diesem Bereich des Misch­ werkzeuges 108a ausschließlich radial von außen nach innen geleitet werden. Daher kann das radial äußerste Segment 108aIII des Mischwerkzeuges 108a in der Nähe der äußeren Trogwand 102 auch auf den Anstellwinkel α gegenüber der Vertikalen (vergl. Fig. 3) verzichten.

Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel des äußeren Mischwerkzeuges 208a entspricht, soweit nachfolgend nichts anderes gesagt ist, dem Ausführungsbeispiel von Fig. 4. Es unterscheidet sich von diesem im wesentlichen dadurch, daß die Höhe der radial innenliegenden Segmente 208aI und 208aII mit abnehmendem radialem Abstand vom Mittelpunkt des Ringtrogmischers zunimmt. Das heißt, die vertikale Überströmung des Mischwerkzeuges 208a nimmt mit kleiner werdendem Abstand vom Mittelpunkt des Ringtrogmischers ab. Das radial am weitesten innenliegende Segment 208aI weist eine von vorne, also in Anströmungsrichtung gesehen, konvexe Krümmung auf, die im bodennahen Bereich in eine konkave Krümmung übergeht. Durch die geschilderte Ausbil­ dung des Mischwerkzeuges 208a wird ein Überströmungs­ bild erzeugt, bei welchem der Teilstrom, welcher das Misch­ werkzeug 208a in seinen niedrigsten Bereichen vertikal überströmt, in den "Windschatten" des radial am weitesten innenliegenden Segmentes 208aII geführt wird.

Das Ausführungsbeispiel des Mischwerkzeuges 308a, welches in Fig. 6 dargestellt ist, nimmt die wesentlichsten Kon­ struktionsmerkmale des Mischwerkzeuges 208a von Fig. 5 mit bestimmten Varianten auf: So ist auch bei dem Mischwerk­ zeug 308a das äußerste Segment 308aIII an seinem Außen­ rand, welcher der äußeren Trogwand 302 benachbart ist, praktisch senkrecht ausgerichtet und in der Nähe der äuße­ ren Trogwand 302 am höchsten. Anders als bei den Ausfüh­ rungsbeispielen von Fig. 4 und Fig. 5 ist dieses äußerste Segment 308aIII mit einem einstückig angeformten Verschleiß­ schutz 330 versehen, der sich nach hinten um die Seiten­ fläche des Verbindungsarmes 311a schmiegt und diesen so gegen Verschleiß schützt. In ähnlicher Weise ist der innere Verbindungsarm 311a' von einem Verschleißschutz 331 umgeben, der an das radial am weitesten innenliegende Segment 308aI des Mischwerkzeuges 308a angeformt ist.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Mischwerkzeuges 408a sind an die Verbindungsarme 411a' und 411 in einer Ebene oberhalb der Hauptsegmente 408aI, 408aII und 408aIII, die im wesentlichen entsprechend Fig. 4 ausgestaltet sind, zusätzliche Hilfsschaufeln 432 bzw. 433 angesetzt. Diese Hilfsschaufeln 432, 433 sind so gegen die vertikale angestellt, daß sie das Misch­ gut nach unten lenken, während ihre winkelmäßige Orien­ tierung zur Radialrichtung so ist, daß sie ebenso wie die unteren Segmente 408aI, 408aII, 408aIII das Mischgut von radial außen nach radial innen leiten.

Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel des Mischwerkzeuges 508a schließlich sind die einzelnen Seg­ mente 508aI, 508aII und 508aIII nicht mehr unmittel­ bar aneinander anstoßend angeordnet sondern weisen jeweils voneinander einen geringfügigen Abstand auf. Der Spalt, der zwischen den einzelnen Segmenten 508aI, 508aII und 508aIII verbleibt, ist jedoch so klein, daß zwar ein gewisser Materialstrom durch diese Spalte jeweils in den "Windschatten" des radial innen benachbarten Segmentes erfolgen kann, daß aber die einheitliche Gesamtfunktion dieses äußeren Mischwerkzeuges 508a nicht verändert wird, die darin besteht, das Mischgut auf einer verhältnismäßig weiten radialen Distanz so kontrolliert nach innen zu führen, daß eine koordinierte Wechselwirkung mit dem zugeordneten radial innenliegenden Mischwerkzeug in der oben geschilderten Weise stattfinden kann. Hinsichtlich der vertikalen Überströmung unterscheiden sich die Segmente 508aI, 508aII und 508aIII des in Fig. 8 dargestell­ ten äußeren Mischwerkzeuges 508 nicht von den Segmenten 108aI, 108aII und 108aIII des Ausführungsbeispieles von Fig. 4.

Die körperlich voneinander getrennten Segmente 508aI, 508aII und 508aIII des Mischwerkzeugs 508a von Fig. 8 müssen naturgemäß jeweils von einem eigenen Verbindungs­ arm 511a, 511a' und 511a'' getragen werden, die analog zu dem, was oben für das Auführungsbeispiel von Fig. 4 ausgeführt wurde, mit unabhängig voneinander um ihre Längsachse drehbaren, koaxial ineinandergeführten Trag­ wellen verbunden sind. Auf diese Weise können die Segmente 508aI, 508aII und 508aIII eine unabhängige Ausweichbewegung durchführen.

Das radial äußerste Segment 508aIII des Mischwerkzeuges 508a von Fig. 8 trägt an seiner in Bewegungsrichtung vorauseilenden unteren Spitze ein auswechselbares Sattel­ stück 534 aus besonders verschleißfestem Material, welches die Kante zwischen dem Boden 504 und der äußeren Trogwand 502 des Ringtrogmischers ausschabt.

Bei allen Ausführungsbeispielen, die in den Fig. 4 bis 8 dargestellt sind, haben die Verbindungsarme 111 bis 511 die Form von Platten, die an ihrer Schmalseite vom Mischgut angeströmt werden. Auf diese Weise wird der Verschleiß der Verbindungsarme 111 bis 511 reduziert und der von den Verbindungsarmen 111 bis 511 erzeugte Bewe­ gungswiderstand minimiert.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten und oben beschriebenen Ringtrogmischer verlaufen die Tragwellen 9 der Mischarme 7 horizontal. Dies ist baulich am einfachsten zu verwirk­ lichen. Werden zwischen Trogwand und benachbartem Misch­ werkzeug besonders kleine Spalte gewünscht, kann eine Ausgestaltung des Ringtrogmischers eingesetzt werden, wie sie in den Fig. 9 und 10 dargestellt ist. Diese Figuren entsprechen der Fig. 2 des ersten Ausführungsbeispiels, soweit nachfolgend nichts anderes gesagt ist. Die Schnitt­ ebenen der Fig. 9 und 10 sind so gegeneinander winkel­ mäßig verdreht, daß in Fig. 9 der längere Mischarm 607a und in Fig. 10 der kürzere Mischarm 607b eines Paares von Mischarmen 607 zu erkennen ist.

Wie Fig. 9 deutlich macht, ist bei diesem Ausführungsbei­ spiel das Lager 610a der zum längeren Mischarm 607a ge­ hörenden Tragwelle 609a gegenüber der Horizontalen so angestellt, daß die Tragwelle 609a an ihrem radial äußeren Ende höher als an ihrem radial inneren Ende ist. Eine genaue Untersuchung der geometrischen Verhältnisse ergibt, daß bei dieser winkelmäßigen Ausrichtung der Tragwelle 609a das an ihr befestigte Mischwerkzeug 608a eine größere Ausweichbewegung ohne Kollision mit der äußeren Trogwand 602 durchführen kann, auch wenn in der dargestellten Arbeitsposition der Spalt zwischen äußerem Mischwerkzeug 608a und äußerer Trogwand 602 sehr klein ist.

Aus denselben Gründen ist bei dem in Fig. 10 dargestellten kürzeren Mischarm 607b die Tragwelle 609b gegenüber der Horizontallen in ihrem Lager 610b so angestellt, daß ihr radial inneres Ende höher als ihr radial äußeres Ende ist.

Claims (23)

1. Ringtrogmischer mit einem ringförmigen Mischraum (1), der von einer äußeren Trogwand (2; 102; 202; 302; 402; 502; 602), einer inneren Trogwand (3; 603) und einem Boden (4; 104; 204; 304; 404; 504; 604) begrenzt ist, mit einem antreibbaren Tragteil (5; 605), der den von der inneren Trogwand (3; 603) umgebenen Raum nach oben abdeckt, mit mehreren Mischarmen (7; 607), die an dem Tragteil (5; 605) befestigt sind, und mit äußeren und inneren Mischwerkzeugen (8; 108; 208; 308; 408; 508; 608) an den Mischarmen (7; 607), die der äußeren (2; 102; 202; 302; 402; 502; 602) bzw. der inneren (3; 603) Trogwand benachbart sind, wobei die äußeren Mischwerkzeuge (8a; 108a; 208a; 308a; 408a; 508a; 608a) dem Mischgut eine Bewegungskomponente radial nach innen und die inneren Mischwerkzeuge (8b; 608b) dem Mischgut eine Bewegungskomponente radial nach außen verleihen, wobei die Mischwerkzeuge (8; 108; 208; 308; 408; 508; 608) jeweils in Paaren angeordnet sind, von denen jedes Paar ein äußeres (8a; 108a; 208a; 308a; 408a; 508a; 608a) und ein diesem unmittelbar nachei­ lendes inneres Mischwerkzeug (8b; 608b) umfaßt, und wobei mindes­ tens eines der Mischwerkzeuge (8; 108; 208; 308; 408; 508; 608) eines Paares in seiner Projektion auf die Radialrichtung eine Erstreckung hat, die mindestens 40% der Breite des Mischraumes (1; 601) entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischwerkzeuge (8; 108; 208; 308; 408; 508; 608) im wesentlichen den gleichen Bodenabstand aufweisen, daß der Winkelabstand zwischen den Mischwerkzeugen (8; 108; 208; 308; 408; 508; 608) eines Paares so gewählt ist, daß das (voraus­ eilende) äußere Mischwerkzeug (8a; 108a; 208a; 308a; 408a; 508a; 608a) das Mischgut auf das innere Mischwerkzeug (8b; 608b) lenkt und daß das äußere Mischwerkzeug (8a; 108a; 208a; 308a; 408a; 508a; 608a) eines Paares in seiner Projektion auf die Radialrichtung eine größere Erstreckung hat als das innere Mischwerkzeug (8b; 608b).

2. Ringtrogmischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der auf die Radialrichtung projizierten Erstreckungen der beiden Mischwerkzeuge (8; 108; 208; 308; 408; 508; 608) in jedem Paar etwa gleich der Breite des Mischraums (1; 601) ist.

3. Ringtrogmischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Mischwerkzeug (8; 108; 208; 308; 408; 508) so gegenüber der Vertikalen in einem Winkel zwischen 20° und 45° angestellt ist, daß seine Überströmung durch das Mischgut erleichtert ist.

4. Ringtrogmischer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen 30° und 35° liegt.

5. Ringtrogmischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes äußere Mischwerkzeug (8a; 108a; 208a; 308a; 408a; 508a) in dem der äußeren Trogwand (102; 202; 302; 402; 502) benachbarten Bereich eine größere Höhe als in den radial weiter innen liegenden Bereichen aufweist.

6. Ringtrogmischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes äußere Mischwerkzeug (108a; 208a; 308a; 408a; 508a) an seinem der äußeren Trog­ wand (102; 202; 302; 402; 502) benachbarten Rand vertikal verläuft, in einem radial weiter innen liegenden Bereich dagegen in einem Winkel zur Vertikalen angestellt ist.

7. Ringtrogmischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der äußeren Misch­ werkzeuge (208a; 308a) in einem bestimmten Abstand von der äußeren Trogwand (202, 302) ein Minimum aufweist und von diesem in beiden Richtungen zunimmt.

8. Ringtrogmischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Mischwerkzeuge (108; 208; 308; 408; 508) aus Segmenten (108I, II, III; 208I, II, III; 308I, II, III; 408I, II, III; 508I, II, III) zusammengesetzt ist.

9. Ringtrogmischer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Segmente (108I, II, III; 208I, II, III; 308I, II, III; 408I, II, III; 508I, II, III) zumindest teilweise voneinander unabhängige Teile sind.

10. Ringtrogmischer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Segmente (108I, II, III, 208I, II, III; 308I, II, III; 408I, II, III) in ihrer normalen Arbeits­ position mit seitlichen Rändern aneinander anstoßen.

11. Ringtrogmischer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen den seitlichen Rändern der Segmente (508I, II, III) Spalte verbleiben, die von Mischgut-Teil­ strömen durchtreten werden können, die jedoch so schmal sind, daß das gesamte Mischwerkzeuge (508) seine einheit­ liche Gesamtfunktion bewahrt.

12. Ringtrogmischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Mischwerk­ zeug (508) an einer Spitze mit einem Sattelstück (534) aus hoch verschleißfestem Material versehen ist, welches die Kante zwischen dem Boden (504) und der benachbarten Trog­ wand (502) ausräumt.

13. Ringtrogmischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Mischarm (7; 607) umfaßt:

• a) mindestens eine an dem Tragteil (5; 605) drehbar gelagerte Tragwelle (9; 609);
• b) mindestens einen an der Tragwelle (9; 609) befestigten Verbindungsarm (11; 611), der in den Mischraum (1; 601) hineinreicht und an dessen Ende ein Mischwerkzeug (8; 608) befestigt ist.

14. Ringtrogmischer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Tragwelle (9) im wesentlichen horizontal verläuft.

15. Ringtrogmischer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Tragwelle (609a) jedes längeren Misch­ arms (607a) gegenüber der Horizontalen so geneigt ist, daß sie an ihrem radial äußeren Ende höher als an ihrem radial inneren Ende ist.

16. Ringtrogmischer nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragwelle (609b) jedes kürzeren Mischarms (607b) gegenüber der Horizontalen so geneigt ist, daß sie an ihrem radial inneren Ende höher als an ihrem radial äußeren Ende ist.

17. Ringtrogmischer nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (10) für die Tragwelle (9) einen Drehanschlag aufweist, der sicherstellt, daß zwischen dem Mischwerkzeug (8) und dem Boden (4) des Mischraums (1) ein Mindestabstand (a) verbleibt.

18. Ringtrogmischer nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Federeinrichtung vorgesehen ist, welche die Tragwelle (9) in Richtung auf den Drehanschlag drückt.

19. Ringtrogmischer nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß jede Tragwelle (9) mit der Tangentialebene, die an ihrer Befestigungsstelle an den Rotor (5) gelegt wird, einen von 90° abweichenden Winkel aufweist.

20. Ringtrogmischer nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jedem unabhängigen Segment (108I, II, III; 208I, II, III; 308I, II, III; 408I, II, III; 508I, II, III) eines Mischwerkzeuges (108; 208; 308; 408; 508) ein gesonderter Mischarm (7) zugeordnet ist.

21. Ringtrogmischer nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich­ net, daß jedem unabhängigen Segment eines Mischwerk­ zeuges eine gesonderte, im Tragteil drehbar gelagerte Trag­ welle zugeordnet ist, wobei alle Tragwellen koaxial angeordnet und zumindest die äußere(n) Tragwelle(n) hohl ausgebildet ist (sind).

22. Ringtrogmischer nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder der koaxialen Tragwellen eine gesonderte Federeinrichtung zugeordnet ist, welche die Tragwelle gegen einen eigenen Drehanschlag drückt.

23. Ringtrogmischer nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verbindungsarm (11; 111; 211; 311; 411; 511) ein plattenförmiges Element ist, welches an seiner Schmalseite vom Mischgut anströmbar ist.