DE2259752C2

DE2259752C2 - Vorrichtung zum Fördern und Mischen von zumindest zwei pulverförmigen und/oder körnigen Massen

Info

Publication number: DE2259752C2
Application number: DE2259752A
Authority: DE
Inventors: John Paul Upllands Väsby Noren; Elgas Stockholm Pulk
Original assignee: STABILATOR STOCKHOLM SE AB
Current assignee: STABILATOR STOCKHOLM SE AB
Priority date: 1971-12-10
Filing date: 1972-12-06
Publication date: 1983-02-03
Also published as: AU477116B2; ATA1036472A; FR2162596A1; FI55136B; CA989817A; SE358583B; NO139291C; US3871628A; FI55136C; FR2162596B1; AU4977872A; AT337586B; NO139291B; DE2259752A1; IT975979B; CH557226A; JPS5513887B2; GB1405607A; JPS4865560A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf "ine Vorrichtung zum Fördern und Mischen von zuminaest zwei pulverförmigen und/oder körnigen Massen entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei Betonarbeiten ist es üblich, die das Betongemisch bildenden pulverförmigen und/oder körnigen Massen mit oder ohne Wasserzusatz (Trocken- oder Naßmiichung) in einer Mischzentrale miteinander zu vermiichen, von wo aus das Gemisch, gewöhnlich du-ch Transportfahrzeuge, an die Verbrauchsstellen verteilt wird. Ein großer Nachteil dieses Systems besteht darin, daß das Gemisch innerhalb einer gewissen Zeit verwendet werden muß, damit die Festigkeit des fertigen Betons nicht beeinträchtigt wird. Ursache hierfür ist die Tatsache, daß das Abbinden beginnt, sobald das Bindemittel (der Zement) mit Feuchtigkeit in irgendeiner Form in Berührung gelangt, wobei zu berücksichtigen ist daß Feuchtigkeit bereits in größeren oder kleineren Mengen im Ballastmaterial vorhanden ist. Außerdem ist es schwierig, bei der bereits vorliegenden Mischung relativ genau abgewägte Mengen des Gemisches zu liefern, was zu bedeutenden Arbeitsverlusten führen kann.

Für gewisse Verwendungszwecke, insbesondere für das Betonspritzen, ist es aus verschiedenen Gründen erwünscht, die Zusammensetzung und den Wassergehalt des Betongemisches je nach dem Feuchtigkejtsge- itealt des Untergrundes abändern zu können, auf weichen dns Betöiijpmisch aufgespritzt werden Soll, Eine unrichtige Wassermenge hat unter anderem zufolge, daß das Haften an dem Untergrund mit daraus folgenden Abfallverlusten und ungleichmäßiger Festigkeit des fertigen Betons verschlechtert wird. Ein Schwankender Feuchtigkeitsgehalt des Zuschlags hat zufolge, daß ein Zusatz derselben Wassermenge bei verschiedenen Arbeiten je nach dem verwendeten Ausgangsmateria! ein Gemisch mit schwankenden Eigenschaften ergibt Es ist erwünscht, daß das verwendete Betongemisch für jede Arbeitsaufgabe die bestmögliche Zusammensetzung erhält.

Bei der eingangs genannten bekannten Vorrichtung (DE-PS 8 74 266) werden die trockenen Komponenten der Mischung zusammen mit Wasser in einer Mischschnecke vermischt. Durch den Wasserzusatz werden hierbei die trockenen Teilchen miteinander verbunden, so daß ihre Bewegungsfreiheit eine wesentliche andere ist als bei einer Trockenmischung. Dadurch wird der Mischungsverlauf beHnflußt, so daß an die Mischvorrichtung andere Anforderungen als bei einer Trockenmischung gestellt werden müssen. Bei diesen Vorrichtungen ist die Mischschnecke mit Ausnehmungen versehen, damit ein Rückströmen der feuchten Mischung entlang der Mischschnecke möglich ist. Dadurch wird die Aufenthaltszeit der feuchten Mischung in der Mischschnecke verlängert, da ein gewisser Teil der Mischung immer entlang des Bodens der die Mischschnecke umgebende Rinne zurückrutscht und dann neuerlich in Richtung zum Auslaß gefördert werden muß. Diese Ausnehmungen verhindern oder zumindest erschweren jedoch das Zustandekommen einer Umwälzbewegung bei der Trockenmiichung mehrerer Komponenten. Außerdem ist die mit Ausnehmungen versehene Mischschnecke in konstruktiver und herstellungstechnischer Hinsicht kompliziert.

Aus der DE Γ - 1 63 434 ist eine Förderschnecke bekannt, die verschiedene Substanzen fördern soll, allerdings ohne diese miteinander zu vermischen. Die verschiedenen Fördergüter werden an verschiedenen Stellen der Förderschnecke zugegeben. Hierzu sind diese bestimmten Abschnitte der Förderschnecke entweder mit einem zunehmend größeren Schneckendurchmesser oder mit einer zunehmenden Steigung der Schnecke versehen. Dadurch erhöht sich die Förderkapazität der Schnecke, :jO daJ bei ausgefülltem Gangvolumen des ersten Bereiches in den weiteren Bereichen der Förderschnecke zusätzliches Material befördert werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, mit der unter Benutzung einfacher konstruktiver Mittel anfänglich getrennte Komponenten im Wesentlichen im trockenen Zustand bei geringem Verschleiß der Mischschnecke miteinander vermischt werden können.

Diese Aufgabe wird erfiiidungsgemäß durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs ergebenden Merkmale gelöst.

Diese erfindiingsgemäße Lösung ermöglicht es, verschiedene Komponenten der Mischung auf einwandfreie Weise trocken zu vermischen. Dadurch, daß die Schneckenfläche frei von Öffnungen ist, wird ein Zurückströmen der Komponenten verhindert, wobei durch die erfindungsgemäße Ausbildung sichergestellt

ist, daß die Mischschnecke nur teilweise mit den zu vermischenden Komponenten gefüllt ist, so_; daß diese !Komponenten im Raum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schneckendrehungen eine Ürriwllzbewegurig erteilt wird und die Komponenten gleichzeitig daran

gehindert Werden, sich von diesem Raum in den entsprechenden darunterliegenden Raum zu bewegen. Diese Umwälzbewegung, welche zu einem Großteil in radialer Richtung der Schnecke erfolgt, ersetzt das

bekannte Rückströmen und kann beispielsweise mit der Bewegung einer Scholle verglichen werden, wenn dieser vom Flug umgewendet wird oder mit der Bewegung einer Welle, wenn sich der Wellenkamm bricht. Die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung der Schneckenfläche stellt hierbei sicher, daß sich bei entsprechendem Füllungsgrad der Mischschnecke die gewünschte Umwälzbewegung ergibt.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der in der Zeichnung rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Förderund Mischvorrichtung mit angeschlossener Betonspritzvorrichtung auf einem Lastkraftwagen aufmontiert,

Fig.2 die in Fig. 1 dargestellte Förder- und Mischvorrichtung im Grundriß,

F i g. 3 eine Seitenansicht eines Primärförderers und einer Mischschnecke mit zugehörigen Einzelteilen,

F i g. 4 die Anordnung gemäß F i g. 3 in Draufsicht, F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in F i g. 3,
F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in F i σ. j,
F i g. 7 eine Seitenansicht eines Förderers mit zugehörigen Einzelteilen,

F i g. 8 den Förderer gemäß F i g. 7 in Draufsicht,

F i g. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX in F i g. 7,
Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie X-X in Fig. 7 und

F i g. 11 einen Längsschnitt eines Teiles des Förderers und der Mischschnecke.

In F i g. 1 sind die wesentlichen Teile einer Ausrüstung für das Betonspritzen schematisch dargestellt. Auf einem Lastkraftwagen 1 ist eine Förder- und Mischvorrichtung 2 angebracht, die mit ihrem Auslaß 3 eine übliche Betonspritze 4 speist. Von der Betonspritze 4 werden mittels Druckluft die in der Förder- und Mischvorrichtung 2 vermischten, die Bestandteile des Betongemisches bildenden Pulver- und/oder Kornmassen trocken im Schwebezustand einer Spritzdüse 5 zugeführt, in welcher Wasser unter Druck zugeleitet wird. Aus der Spritzdüse 5 tritt also ein fertiges Betongemisch aus. dessen Wassergehalt von der die Spritzdüse 5 handhabenden Bedienungsperson geregelt werden kann. Dadurch wird der Wassergehalt des Betongemisches auf einfache Weise an die vorliegenden Bedürfnisse angepaßt. Dadurch daß das Wasser in einer spaten Phase des Mischvorganges zusammengeführt werden, entstehen auch keine Probleme mit dem Abbinden des Gemisches. Es können so große Mengen des Betongemisches hergestellt werden, wie es für die vorliegende Arbeit erforderlich ist. Die Kapazität der Förder- und Mischvorrichtung 2 ist gleich groß wie die der Betonspritze 4.

Die Förder- und Mischvorrichtung 2 umfaßt, wie aus F i g. 2 ersichtlich. Behälter für die festen Bestandteile des Gemisches. Im dargestellten Fall sind die Behälter nebeneinanderliegend ausgebildet, nämlich einen Zuschlagstoffbehälter 6 für Sand o. dgl. und einen Bindemittelbehälter 7 fur Zement ο. dgl. Beide Behälter 6, 7 münden unten in je einen Schraubenförderer. nämlich einen Förderer 8 b/w. einen Förderer 9. Der an dem Zuschlagstoffbehäller 6 angeschlossene Förderer 8 geht an seinem oberen ÄHisiäßeride in1 eine Mischsthriekke 10 üben die zu einem; Auslaß 3 führt, Der Förderer 8 Und die Mischschnecke! 10 haben eine gemeinsame Welle Hj die einer! gewissen Winkel mit der Hörizöntalebene bildet* Wobei der Auslaß 3 höher liegt als der Förderer 8. Der in Verbindung mit dem Bindemittelbehälter 7 stehende Förderer 9 mündet mit seinem Auslaß 12 nahe über dem unteren Teil der Mischschnecke 10. Der Förderer 8 und die Mischschnekke 10 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 13 angebracht, während der Förderer 9 in einem getrennten Gehäuse 14 angebracht ist Der obere Teil des Gehäuses 13 ist mittels Streben 15 am Zuschlagstoffbehälter 6 befestigt.

Die Welle 11 des Förderers 8 und der Mischschnecke 10 werden von einer gemeinsamen Kraftquelle 16 (siehe Fig.3) angetrieben. Die Förderkapazität der Mischschnecke 10 ist zweckmäßig gleich derjenigen der Betonspritze 4. Der Förderer 9 hat, wie aus Fig. 7 ersichtlich, eine eigene Kraftquelle 17, deren Drehzahl mittels eines Drehzahlwandlers 18 geregelt werden kann. Hierdurch ist es möglich, die Kapazität des Förderers 9 zu ändern, wodurch das Mengenverhältnis zwischen Zuschlagstoffe und Bindemittel je nach Bedarf geändert werden kann.

Die Gehäuse 13 und 14 sind U-förmig und oben offen wie in Fig. 5. 6, 9 und 10 gezeigt. Die .-..'iden Gehäuse 13, 14 umschließen in der Hauptsache die dann angebrachten Förderer 8,9 und die Ränder der Gehäuse 13,14 reichen bis in die Höhe der oberen Begrenzunf slinien der Förderer 8, 9 und hinaus. Beide Gehäuse 13, 14 sind ferne an denjenigen Enden, an denen das Material den betreffenden Förderern 8, 9 zugeführt wird, mit mittels eines Deckels 19 bzw. 20 verschließbaren Öffnungen für Entleerungs- und Reinigungszwecke versehen. Das Gehäuse 13 ist außerdem, wie in Fig. 6 gezeigt, in seinem die Mischschnecke 10 umschließenden Teil inwendig mit einem Belag 21 aus Gummi oder ähnlichem Material ausgekleidet.

Wie aus Fig.4 ersichtlich, hat der Förderer 8 einen Durchmesser, der bedeutend geringer ist als derjenige des Gehäuses 13 und der Mischschnecke 10. Ferner ist die Steigung des Förderers 8 geringer als diejenige der Mischschnecke 10. wodurch die Kapazität des Förderers 8 somit geringer ist als diejenige der Mischschne* ke 10. Die Bemessungen und die Drehzahl des Förderers 9 sind so abgepaßt, daß die erwünschte Menge an Bindemittel der Mischschnecke 10 zugeführt wird.

Die Vorrichtung wirkt auf folgende Weise: Der Förderer 8 ist jederzeit mit Material aus dem Zuschlagstoff 6 gefüllt und infolge des Unterschiedes zwischen den Durchmessern des Förderers 8 und des Gehäuses 13 wird eine stillstehende Zuschlagstoffschicht um den Förderer 8 herum gebildet, während die Zuschlagstoffe, die sich im Primärförderer befinden, zur Mischschnecke 10 vorwärts gefördert werden. Die stillstehende Zuschlagstoffschicht hat eine reibungsvermindernde Wirkung dadurch, daß größere Teilchen am Außendurchmesser des Förderers 8 in diese Schicht eingebe'·.«;: werden können statt, wie gewöhnlich, gegen eine Wand des Förderers 8 geklemmt /u werden.

Die Zuschlagstoff, vom Forderer 8 jrd das Bindemittel vom Förderer 9 werden am Anfang der Mischschnecke 10 zusammengeführt, d. h. nahe am Übergang vom Förderer 8 /ur Mischschnecke 10. vermögen aber die f.iischsihnecke 10 nicht zu füllen. Diese ist so bemessen, daß die zusammengeführten Bestandteile während ihrer Bewegung durch die MischschneckelO einer Umwälzung ausgesetzt werden, zum Zweck ein inniges Vermischen der Bestandteile zu Stande zu bringen- Vom Auslaß 3 werden die gemischten Bestandteile in einbm gleichmäßigen Strom in die Betonspritze 4 entleert.

Damit die erwünschte Umwälzung stattfindet, müssen

u. a. die in der Mischschnecke 10 zusammengeführten Bestandieile über einen angemessenen Raum in der Mischschnecke 10 verfügen. Dieser wird dadurch erhalten, daß wie bereits erwähnt, sowohl die Steigung wie der Durchmesser der Mischschnecke 10 größer sind als diejenigen des Förderers 8. Das Verhältnis zwischen dem Durchmesser D der Mischschnecke 10 und dem Durchmesser D\ des Förderers 8 ist größer als 1,20 :1 und kleiner als 1,50 :1, zweckmäßig ungefähr gleich 1,35 :1. Das Verhältnis zwischen der Steigung S der Mischschnecke 10 und der Steigung S\ des Förderers 8 ist größer als 1,5 :1 und kleiner als 2,5 ; I₁ zweckmäßig ungefähr gleich 2 :1 (siehe Fig. II). Der Neigungswinkel « der Achse 11 zur Horizontalebene 22 (siehe F i g. 11) kann zwischen einem negativen Wert, bei dem die Mischschnecke 10 tiefer liegt als der Förderer 8, und einem positiven Wert, bei dem die Mischschnecke 10 höher liegt als der Primärförderer, schwanken. Der größte negative Wert für « ist etwa —10" und der größte positive Wert ist etwa +30°. Normalerweise wird ein positiver Wert für ec gewählt, zweckmäßig im Bereich von 18—22°, um das beste Mischergebnis zu erhalten. Um eine genügende Vermischung zu erhalten soll die Mischschnecke i0 außerdem eine Längenausdehnung erhalten, die mindestens etwa 6 Schneckensteigungen entspricht. Die Drehzahl der Welle 11 wird an die für die Mischschnecke 10 gellenden Daten angepaßt, so daß eine Umwälzwirkung erzielt Wird.

Damit der Förderer 8 und die Mischschnecke 10 in befriedigender Weise wirken, darf die Steigung an keiner Stelle in Richtung des Auslasses 3 abnehmen; da sonst die Gefahr eines Verstopfens vorliegt.- Die Kapazität der förderer 8,9 soll derart geändert werden¹ können, daß es möglich svird, Mischungsverhältnisse zwischen Bindemittel und Zuschlagstoffe von etwa

ίο i :3;5 bis I :5,5 zu erhalten. Da der des Förderers 8 einem größeren Verschleiß ausgesetzt ist als die entsprechenden Teile des Förderers 9 wird sich das eingestellte Mischverhältnis allmählich ändern. Das wird iri gewissem Maße dadurch ausgeglichen« daß auch

die Wände und die Achse der Schnecke verschlissen werden. Es ist jedoch zweckmäßig, den Verschleiß regelmäßig zu kontrollieren und durch angemessene Einstellung der gegenseitigeil Förderkapazität der Förderer 8, 9 den erwünschten Wert des Mischverhältnisses wiederherzustellen.

Dadurch daß die Gehäuse 13 Und 14 oben offen sind, ist es für die Bedienung der Förder- und Mischvorrichtung 2 leicht, den Mischvöfgärig zu kontrollieren Und es wird auch das Reinigen dadurch erleichtert, daß die Teile leichter zugänglich sir^d,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum Fördern und Mischen von zumindest zwei pulverformigen und/oder körnigen Massen, bei der mindestens ein von einer Kraftquelle angetriebener Förderer von Behältern die jeweiligen Mischungsbestandteile zu einer Mischschnecke fördert, welche Mischschnecke eine gemeinsame Welle mit dem schneckenförmigen Förderer aufweist, der in das Einführende der Mischschnecke übergeht und eine geringere Steigung und einen kleineren Außendurchmesser hat als die Mischschnecke, wobei die dem Förderer und der Mischschnecke gemeinsame Welle einen konstanten Durchmesser hat und in einem Gehäuse angebracht ist, das über eine Gesamtlänge eine im wesentlichen konstante innere Weite aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen dem Durchmesser (D) der Mischschnecke (10) und dem Durchmesser (Di) des Förderers (8) größer als 1,2 :1 uisa kleiner als 1,5 : 1, vorzugsweise ungefähr gleich 1,35 : i ist, daß das Verhältnis zwischen der Steigung (S) der Mischschnecke (10) und der Steigung (S\) der Schnecke des Förderers (8) größer als 1,5 : 1 und kleiner als 2,5 :1, vorzugsweise ungefähr gleich 2,0 :1 und der Neigungswinkel (α) der Achse der Welle (11) der Mischschnecke (10) zur Horizontalebene (22) positiv ist und im Bereich zwischen 18° und 22° liegt und daß die Mischschnekke (10) keine Ausnehmungen aufweist.