DE2221816C3

DE2221816C3 - Compulsory mixers, especially for concrete

Info

Publication number: DE2221816C3
Application number: DE19722221816
Authority: DE
Inventors: Rudolf 8940 Memmingen Riker
Original assignee: Stetter Gmbh, 8940 Memmingen
Filing date: 1972-05-04
Publication date: 1977-01-27

Description

Die Erfindung betrifft einen Zwangsmischer, insbesondere für Beton, bestehend aus einem Mischbehälter und in diesen eingreifende rotierende Mischwerkzeuge, auf die ein Schwingungserzeuger einwirkt.The invention relates to a compulsory mixer, in particular for concrete, consisting of a mixing container and rotating mixing tools which engage in these and which are acted upon by a vibration generator.

Es sind Durchlaufmischer für die Herstellung größerer Mengen gleicher Betonqualitäten bekannt. Bei derartigen Mischern ist bereits vorgeschlagen worden, die Betonqualität und den erforderlichen Energieaufwand für den Mischungsvorgang durch Vibrieren des ganzen Mischers zu beeinflussen.Continuous mixers are known for the production of larger quantities of the same concrete quality. at Mixers of this type have already been proposed, the quality of the concrete and the amount of energy required to influence the mixing process by vibrating the whole mixer.

Bei Chargenmischern, die wesentlich größere Abmessungen aufweisen, ergibt sich beim Vibrieren des ganzen Mischers zum Zwecke der Verbesserung der Betonqualität oder der Herabsetzung des Energieaufwandes zum Antrieb der Mischwerkzeuge der Nachteil einer starken Geräuschentwicklung. Auch entstehen hohe Kosten für die elastische Auflagerung des Mischers. Außerdem hat es sich gezeigt, daß für die Schwingbewegungen ein erheblicher Energieaufwand notwendig wird, so daß auch energiemäßig insgesamt keine Vorteile mehr gegeben sind.In batch mixers, which have much larger dimensions, the result is when the whole thing is vibrated Mixer for the purpose of improving the quality of the concrete or reducing energy consumption Driving the mixing tools the disadvantage of a high level of noise. There are also high costs for the elastic support of the mixer. It has also been shown that a Considerable expenditure of energy is necessary, so that overall there are no more advantages in terms of energy either given are.

In der DT-AS 12 33 760 ist eine Mischvorrichtung für erhärtende Massen für Kunststeine beschrieben, wobei in einem lotrecht stehenden zylindrischen Mischbehälter eine lotrechte Achse für die Mischwerkzeuge angeordnet ist. Diese Misch werkzeuge bestehen im wesentlichen aus geneigten Prallflächen und mit der 6$ Achse ist eine Rüttelvorrichtung verbunden, welche die Achse in lotrechte Vibration versetzt. Das Mischgut, das durch die Mischvorrichtung geleitet wird, passiert nacheinander die verschiedenen untereinander angeordneten Prallflächen.In the DT-AS 12 33 760 a mixing device for hardening masses for artificial stones is described, wherein a vertical axis for the mixing tools in a vertical cylindrical mixing container is arranged. These mixing tools essentially consist of inclined baffles and with the 6 $ A vibrating device is connected to the axis, which causes the axis to vibrate vertically. The mix that is passed through the mixing device, the different ones arranged one below the other happen one after the other Baffles.

Eine Mischvorrichtung der vorerwähnten Art ist für Beton od. dgl. nicht anwendbar, da die Durchleitung von Beton durch eine solche Vorrichtung keinen nennenswerten Mischeffekt ergeben würde.A mixing device of the aforementioned type is od for concrete. The like. Not applicable, since the passage of Concrete with such a device would not produce a significant mixing effect.

In der DT-OS 15 84 413 ist ferner eine Vorrichtung zum Mischen von Bodenproben beschrieben, bei der die Rührorgane mit einem senkrecht zur Arbeitsfläche oszillierenden Vibrationsantrieb verbunden sind. Auch eine solche Vorrichtung kann bei einem Mischgut, mit dem sich die Erfindung in erster Linie beschäftigt, nicht angewandt werden bzw. würde hierbei nur einen zusätzlichen Aufwand bedeuten, welchem Aufwand keine verwertbare Wirkung gegenübersteht.In DT-OS 15 84 413 a device for mixing soil samples is also described in which the Agitators are connected to a vibration drive oscillating perpendicular to the work surface. Also such a device cannot be used with a mix with which the invention is primarily concerned are applied or would only mean additional effort, what effort there is no usable effect.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, einen Zwangsmischer der eingangs beschriebenen Art dahingehend weiterzuentwickeln, das durch Anwendung von Vibration auch bei Beton oder einer ähnlichen Masse eine Verbesserung des Mischeffektes erreicht wird, bzw. daß der bisher notwendige Energieaufwand für den Antrieb der Mischwerkzeuge reduziert wird.The invention has set itself the task of providing a compulsory mixer of the type described at the beginning to be further developed by applying vibration to concrete or a similar mass an improvement in the mixing effect is achieved, or that the previously necessary energy expenditure for the Drive the mixing tools is reduced.

Die Erfindung geht aus von einem Zwangsmischer der eingangs beschriebenen Art und schlägt vor, die Anordnung derart zu treffen, daß die Schwingbewegung im Drehsinn der Mischwerkzeuge deren Drehbewegung überlagert.The invention is based on a compulsory mixer of the type described above and proposes the To make arrangement such that the oscillating movement in the direction of rotation of the mixing tools their rotational movement superimposed.

Während also somit beim Stande der Technik entweder (vgl. DT-AS 12 33 760) bei den vibrierenden Mischwerkzeugen eine Drehbewegung ganz fehlt oder (vgl. DT-OS 15 84 413) die Vibration rechtwinklig zur Rührbewegung der Mischwerkzeuge wirksam ist, sieht die Erfindung eine Schwingungsbewegung im Drehsinn der Drehbewegung vor. Es ist gefunden worden, daß hierdurch wesentliche Vorteile erhalten werden. Der Widerstand, den das Mischgut den Rührwerkzeugen entgegensetzt, wird wesentlich geringer, so daß auch vermieden wird, daß die Rührwerkzeuge das Mischgut mehr oder weniger schieben, nicht aber mischen.So while in the prior art either (see. DT-AS 12 33 760) with the vibrating Mixing tools lack a rotary movement or (cf. DT-OS 15 84 413) the vibration at right angles to the Stirring movement of the mixing tools is effective, the invention provides a vibratory movement in the direction of rotation before turning. It has been found that significant advantages are obtained thereby. the Resistance that the mix opposes the stirring tools is much less, so that too it is avoided that the stirring tools push the material to be mixed more or less, but do not mix it.

Durch die Erfindung wird es insbesondere ermöglicht, in einem Ringtrogmischer eine gleiche oder doch annähernd gleiche Mischwirkung zu erzeugen, wie beispielsweise in dem aufwendigeren Zweiwellenzwangsmischer. Der Ringtrogmischer bietet zusätzlich noch den Vorteil einer besseren und leichteren Überwachung des Mischvorganges.The invention makes it possible in particular to have the same or at least one in a ring trough mixer to produce approximately the same mixing effect as, for example, in the more complex twin-shaft compulsory mixer. The ring trough mixer also offers the advantage of a better and lighter one Monitoring of the mixing process.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß der Verschleiß der Mischwerkzeuge bei der Erfindung, der beispielsweise durch Einklemmen von Mischgut zwischen Mischschaufel und Mischtrogwandung bedingt ist, reduziert wird. Es ist daher eher möglich, ungefederte Mischwerkzeuge einzusetzen.In practice it has been shown that the wear of the mixing tools in the invention, for example caused by the jamming of mix between the mixing paddle and the wall of the mixing trough, is reduced. It is therefore more likely to use unsprung mixing tools.

Die bessere Mischwirkung läßt es auch zu, einen Zwangsmischer im Sinne der Erfindung für eine größere Konsistenzbreite einzusetzen, als dies ohne die Erfindung möglich wäre.The better mixing effect also allows a compulsory mixer within the meaning of the invention for a larger one Use consistency breadth than would be possible without the invention.

In weilerer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei einem Zwangsmischer, bei dem die Misch werkzeuge von einem Träger gehalten sind, ein Pulsgerät in Form eines Hydraulikzylinders auf dem Träger für die Mischwerkzeuge angeordnet ist, wobei der Hydraulikzylinder den Mischwerkzeugen die Schwingbewegung zusätzlich aufzwingt. Das Pulsgerät kann elektrisch oder hydraulisch betrieben sein. Diese Variante der Erfindung eignet sich vor allem bei rein elektromechanischen Antrieben.In a while training of the invention is provided that with a compulsory mixer, in which the mixing tools are held by a carrier, a pulse device in the form of a hydraulic cylinder on the carrier for the Mixing tools is arranged, wherein the hydraulic cylinder the mixing tools the oscillating movement additionally imposes. The pulse device can be operated electrically or hydraulically. This variant of the invention is particularly suitable for purely electromechanical drives.

Bei Zwangsmischern, die, wie an sich bekannt (vgl. DT-OS 14 59 297), einen Antrieb der MischwerkzeugeIn compulsory mixers, which, as is known per se (cf. DT-OS 14 59 297), drive the mixing tools

aufweisen, der aus einer Hydraulikpumpe und einem Hydraulikmotor besteht, schlägt die Erfindung vor, daß zwischen der Hydraulikpumpe und dem Hydraulikmotor ein Regelgerät vorgesehen ist, das dem Motor einen regelbaren, mengenveränderlichen Flüssigkeitsstrom $ zuführt.have, which consists of a hydraulic pump and a hydraulic motor, the invention proposes that a control device is provided between the hydraulic pump and the hydraulic motor, which supplies the motor with a controllable, variable-volume fluid flow $.

Günstig ist es, wenn die Steuerelemente der Regeleinrichtung des Schwingungserzeugers, die die Änderung der Winkelgeschwindigkeit und der Frequenz bewirken, von bestimmten Kurven abhängen, die vorzugsweise experimentell bestimmt werden und die jeweils einer bestimmten Konsistenz und Kornzusammenset/ung eines Mischgutes zugeordnet sind.It is advantageous if the control elements of the control device of the vibration generator that the Changing the angular velocity and the frequency cause depend on certain curves that are preferably determined experimentally and each have a certain consistency and grain composition are assigned to a mixed material.

Schließlich schlägt die Erfindung vor, daß die Frequenz und die Amplitude der Schwingbewegung ,₅ durch getrennte Vorrichtungen stufenlos regelbar sind.Finally, the invention proposes that the frequency and the amplitude of the oscillating movement, ₅ are continuously adjustable by separate devices.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigtSome exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawing. It shows

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Zwangsmischer in erfindungsgemäßer Ausbildung,1 shows a vertical section through a compulsory mixer designed according to the invention,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach der F i g. 1 in einem etwas anderen Maßstab,F i g. FIG. 2 shows a plan view of the device according to FIG F i g. 1 on a slightly different scale,

F i g. 3, 4 und 5 Kurven für die verschiedenen, anwendbaren Zuordnungen der Frequenz und der Amplitude undF i g. 3, 4 and 5 curves for the various applicable assignments of frequency and frequency Amplitude and

Fig. 6 einen vertikalen Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.Fig. 6 is a vertical section through another Embodiment of the invention.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 und 2 ist zwischen den kontinuierlich drehenden Antrieb und dem Werkzeugträger 2 ein Hydraulikzylinder 3 ^₀ eingeschaltet. Dieser Hydraulikzylinder 3 wird durch Öldruck einer Hydraulikpumpe 4 und eine Stromregeleinrichimng 5 beaufschlagt, so daß der Werkzeugträger 2 gegenüber der Mischwerkswelle zeitweise voreilt. Durch Druckloswerden des Hydraulikzylinders 3 und Einwirkung des Drehwiderstandes entsteht dann kurzzeitig ein Nachlauf. Die Frequenz dieser Wechselbewegung hängt von der Ausbildung der Steuerelemente der Stromregeleinrichtung bzw. deren Drehzahl ab. Durch drehzahlregelbaren Antrieb, beispielsweise durch eine ^₀ Widers.tandssteuerung der Stromregeleinrichtung, wird somit die Frequenz geregelt, während die Amplitude stufenlos durch Fördermengenänderung pro Zeiteinheit oder in Stufen durch Einstellung des Anschlages 6 verstellbar ist. Der Werkzeugträger 2 ist zu diesem Zweck über ein Lager 7 drehbar auf der Antriebswelle 1 gelagert. Das Hydraulikaggregat und die Stromregeleinrichtung können auch räumlich von der Verstelleinheit, bestehend aus Hydraulikzylinder. Welle und Rotor getrennt angeordnet sein.In the embodiment according to FIGS. _{1 and 2, a hydraulic cylinder 3 ^ 0} is connected between the continuously rotating drive and the tool carrier 2. This hydraulic cylinder 3 is acted upon by oil pressure from a hydraulic pump 4 and a Stromregeleinrichimng 5, so that the tool carrier 2 leads with respect to the mixer shaft at times. When the hydraulic cylinder 3 is depressurized and the rotational resistance acts, an overrun occurs for a short time. The frequency of this alternating movement depends on the design of the control elements of the current regulating device or its speed. By variable-speed drive, for example, by a ^ ₀ Widers.tandssteuerung the current regulating means, thus the frequency is regulated, while the amplitude is adjustable by variable flow rate change per unit time or in stages by adjusting the stop. 6 For this purpose, the tool carrier 2 is rotatably mounted on the drive shaft 1 via a bearing 7. The hydraulic unit and the flow control device can also be spatially separated from the adjustment unit, consisting of hydraulic cylinders. Shaft and rotor can be arranged separately.

Die Form der Differenzgeschwindigkeitskurve ist durch entsprechende Ausbildung des Steuerschiebers der Stromregeleinrichtung, F i g. 3,4 und 5 auszubilden.The shape of the differential speed curve is determined by the corresponding design of the control slide the flow control device, F i g. 3, 4 and 5 to train.

Bei einer Kurve nach F i g. 3 erfolgt die Voreilung etwa mit der l,3fachen Umdrehungsgeschwindigkeit, die Nachlaufgeschwindigkeit etwa mit 0,6fachem der Umdrehungsgeschwindigkeit.With a curve according to FIG. 3 the lead takes place at about 1.3 times the speed of rotation, the follow-up speed is approximately 0.6 times the speed of rotation.

Bei einer Kurve nach F i g. 4 erfolgt wie bei F i g. 3 eine sinusförmige Beschleunigung, jedoch ein schnelles Abfallen auf die Umdrehungsgeschwindigkeit. Bei F i g. 5 erfolgt ein harter Schlag auf das Mischgut, auf den eine schnelle Absenkung der Winkelgeschwindigkeit unter die Umdrehungsgeschwindigkeit folgt.With a curve according to FIG. 4 takes place as in FIG. 3 a sinusoidal acceleration, but a fast one Drop to the speed of rotation. At F i g. 5 there is a hard blow on the mix which is followed by a rapid reduction in the angular speed below the rotational speed.

Die Form dieser Geschwindigkeits-Änderungskurve ist maßgebend für die Mischwirkung in einem bestimmten Mischgut und dem erforderlichen Energieeinsatz. The shape of this speed change curve is decisive for the mixing effect in one certain mix and the required energy input.

Bei elektrohydraulischen Antrieben, beispielsweise in Fig.6 dargestellt, ist die Stromregeleinrichtung 5 ein Ventil, das zwischen der Hydraulikpumpe 4 und mit dem Untersetzungsgetriebe 8 gekuppelten Hydraulikmotor 9 geschaltet ist. Die ganze Antriebsenergie wird dabei über dieses Ventil geleitet, so daß in diesem Fall eine große Ölerwärmung auftritt, bzw. für eine größere ölmenge und deren Kühlung gesorgt werden muß. Diese Antriebsart bietet jedoch zusätzlich zur oszillierenden Drehung der Mischwerkzeuge eine eventuelle stufenlose Veränderung der Grunddrehzahl und damit noch weitergehende Anpassung an den wechselnden physikalischen Zustand des Mischgutes.In the case of electrohydraulic drives, for example shown in FIG. 6, the flow control device 5 is a Valve between the hydraulic pump 4 and the hydraulic motor coupled to the reduction gear 8 9 is switched. The whole drive energy is thereby passed through this valve, so that in this case a large oil heating occurs, or for a greater one amount of oil and its cooling must be taken care of. However, this type of drive offers in addition to the oscillating Rotation of the mixing tools, a possible stepless change in the basic speed and thus even more extensive adaptation to the changing physical condition of the mix.

Eine stufenlose Regelbarkeit von Frequenz und Amplitude macht es möglich, den Mischer für sehr stark vom Beton abweichende Mischgüter zu verwenden.A stepless controllability of frequency and amplitude makes it possible to use the mixer for very strong to use mixes that differ from concrete.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Compulsory mixer, especially for concrete, consisting of and in a mixing container engaging rotating mixing tools on which a vibration generator acts, characterized in that, that the oscillating movement in the direction of rotation of the mixing tools (1) is superimposed on their rotational movement.

2. compulsory mixer according to claim 1, wherein the mixing tools are held by a carrier, characterized by the arrangement of a pulse device in the form of a hydraulic cylinder (3) on the Carrier (2) for the mixing tools, which hydraulic cylinder the mixing tools (1) the Forcing vibratory movement in addition.

3. Compulsory mixer according to claim 1 or 2 with a consisting of a hydraulic pump and a hydraulic motor drive the mixing j ₀ tools, characterized in that a control device (5) is provided between the hydraulic pump (4) and the hydraulic motor (9) the hydraulic motor (9) supplies a controllable, variable-volume flow of fluid.

4. Compulsory mixer according to one of claims 1 to

3, characterized in that the control of the control means of the vibration generator, which depend the Ändemng the angular velocity and the F ^r FREQUENCY cause of certain curves.

5. Compulsory mixer according to one of claims 1 to

4, characterized in that the frequency and the amplitude of the oscillatory movement by separate Devices are continuously adjustable.