DE2263981A1 - Tellermischer mit drehbarem mischtrog und einem den bereich der zylindrischen trogwand tangierenden ruehrwerk, insbesondere zur herstellung von zementbeton - Google Patents

Description

• "Tellermischer mit drehbarem Mischtrog und einem den Bereich der zylindrischen Trogwand tangierenden Rührwerk, insbesondere zur Herstellung von Zementbeton" Die Erfindung betrifft einen Tellermischer, insbesondere zur Herstellung von Zementbeton, mit drehbarem Mischbottich, einem außerhalb des Mischgefäßes unabhängig von dessen lagerung angeordneten, den Bereich der zylindrischen Bottichwand tangierenden angeordneten rührwerk und einem oder mehreren feststehenden, in den Trog eintauchenden Strömungsteilern bzw. -brechern.
• Die bekannten, im Gleichstrom betriebenen Tellermischer weisen alle eine feststehende Relativgeschwindigkeit zwischen dem meist unabhängig angetriebenen Iqisehbottich und dem außermittig angeordneten Rührwerk auf.
• Lediglich in einigen Fällen, wie z.B. bei dem ellermischer nach der DT-OS 2 043 608 ist es vorgesehen, den Mischbottich über dessen Inhalt als Übertragungsmittel anzutreiben. Diese Konstruktion berücksichtigt jedoch nicht die mögliche Änderung der Konsistenz des Mischlautes während des Mischprozesses und hieraus resultierend, die Änderung der Relativgeschwindigkeit, die sich wesentlich außerhalb des Optimalbereiches einstellen kann.
• Andere Tellermischerkonzeptionen sehen grundsätzlich einen Betrieb im Gegenstromverfahren vor, der zwangsläufig gesonderte Antriebe für den Mischbottich sowie das exzentrisch angeordnete Rührwerk und damit eine gleichbleibende Relativgeschwindigkeit bedingen.
• Da jedoch das Maß der Relativgeschwindigkeit neben den konstruktionsbedingten, strömungsbeeinflussenden Beiwerten ein- entscheidender Faktor für die Mischwirkung ist, kann weder eine starre Beschrankung auf einen einmal gewählten und durch die Ausführung festgelegten Wert, noch dessen unkontrollierte Veränderung während des Mischprozesses befriedigen.
• Der weiteren @ntwicklung der Aufgabenstellung muß deshalb eine Tellermischer zugrunde liegen, dessen Mischbottich sich auf einfache Weise in seiner Drehzahl zur Drehzahl des Rührwerks verändern läßt.
• Diese Forderung kann am einfachsten mit Tellermischern ohne separaten Antrieb des Mischbottichs realisiert werden, sofern man davon absieht, daß auch solche Mischer bei der Mischung von lledien, die keine ausreichende Schleppkraft übertragen können bzw. umgekehrt, bei Entleerung von relativ stcifen IIassen in Verbindung mit Abstreifern oder dgl., eines leichten Tlilfsantriebes, der beispielsweise als ein an der Bottichperipherie wirkender Reibradantrieb ausgebildet sein kann, bedürfen.
• Aufgabe dieser Erfindung ist es demnach, die Mischintensität bei einer konstanten Drehzahl des rührwerkes durch fallweise Einstellung bzw. Anpassung der Relativgeschwindigkeit zwischen dem außermittig angeordneten, in den Mischbottich eintauchenden Rührwerk und dem über den Bottichinhalt angetriebenen Bottich stets in einem optimalen Bereich zu halten, wobei die Regulierung der Geschwindigkeitsdifferenz bei normalen Iischaufgaben durch mehr oder weniger starkes Abbremsen des Mischbottichs bei minimalem Energieaufwand zu crfolgen hat.
• Die Erfindung sie}it vor, daß das Rührwerk durch konzentrisch zur Antriebswelle angeordnete, in ihrem Anstellwinkel zur Tangente der Bewegungsrichtung einstellbare blattförinige Profile gebildet wird, und daß zur einstellung der Xelativgeschwindiglxeit zwischen Rührwerk und dem durch das Rührwerk über den Mischerinhalt angetriebenen Ilischbottich dieser durch eine Bremse einstellbar abbremsbar ausgebildet ist.
• Mit dieter Ausführung wird erreicht, daß einmal durch Einstellung des Änstellwinkels der blattförmigen Profile eine für die jeweiligen Mischungen meist gleichbleibender oder ähnlicher Rezeptur die erforderliche Grundeinstellung der gewünschten Relativgeschwindigkeit in einem engen Bereich möglich ist, sodaß die aufzuwendenden Bremskrafte zur genauen Einstellung der Geschwindigkeitsdifferenz niedrig anzusetzen sind.
• Eine sinnvolle Ausbildung der Bremse sieht vor, daß zumindest ein Strömungsteiler bzw. eine Bremse in seiner bzw.
• ihrer THintauchtiefe und/oder Stellung zur Strömung einstellbar verstellbar ausgebildet ist.
• Diese Wahl der Bremsausbildung, die in ihrer Wirkung etwa der einer Wirbelbremse entspricht, ermöglicht es; die erforderliche Abbremsenergie in vollem Umfang mischwirksam werden zu lassen.
• Bei -Mischungen außerhalb des Zementbetonsektors kann esmöglich sein, daß die Konsistenz des Bottichinhaltes nicht ausreichend ist, um durch das Rührwerk eine ausreichende Schleppkraft auf den Trog bzw. -Bottich zu dessen Bewegung übertragen zu können. dasselbe gilt auch bei einer möglichen starken Reduzierung der I;onsistenz bzw. Viskosität während des Verlaufes des i'ischprozesses.
• Für diese Pälle ist vorgesehen, daß der i'iischbo-ttich durch einen separaten Hilfsantrieb antreibbar ist.
• Um eine, insbesondere durch Schwerkraft bzw. durch unter, scniedliche Auftriebskräfte entstehende Schichtbildung oder Teilsedimentation zu vermeiden, ist vorgesehen, daß zwischen den blattförmigen Mischwerkzeugen des Rührwerkes an der Antriebswelle eine Taumelscheibe angeordnet ist.
• Der raschen @i@@ischun des pulvrigen Bindemittels, d.h.
• des Zementes oder dl. ist es förderlicil, daß die Zugabevorrichtung für diese Stoffe unmittelbar einem Strömungsteiler bzw. der @remse nachgeordnet angeordnet ist.
• Dadurch wird erreicht, daß das pulvrige Material durch die hinter dem Strömungsteiler sich bildende Wirbelschlepp crfaßt, verwirbelt und sich mit zunehmender Auflösung der Wirbelstraße mit dem übrigen Inhalt vermischt.
• Um eine optimale Einstellung des außermittig angeordneten Rührwerkes zum Peripheriebereich des Mischbottichs und eine eventuell verschleißbedingte Nachstellung zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß das Phrwerk radial zum Mischbottich verschiebbar auf einer diesen übergreifenden Traversenkonstruktion gelagert ist.
• Das Verfahren zwn Betrieb des Tellermischers sieht vor, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen Rührwerk und Mischbottich, bei Änderung der Übertragbarkeit der Schleppkraft durch den Bottichinhalt,durch kontinuierliche Feststellung der Differenzgeschwindigkeit als Regelgröße für das Wirksamwerden eines Steuerorganes zur entsprechenden Einstellung der Eintauchtiefe und/oder der Anströmfläche eines als Bremse dienenden Strömungsteilers, entweder konstant gehalten oder nach einem wählbaren Zeitprogralml variiert wird.
• Dieses Verfahren ermöglicht es, die Relativgeschwindigkeit selbsttätig, und zwar unabhängig von den spezifischen Eigenschaften der Mischerfüllung, konstant zu halten oder abhängig von einem einstellbaren Zeitprograrnm zu variieren.
• Iiierbei wird die gesamte aufgenommene Bremsenergie in Mischleistung umgesetzt.
• Selbstverstündlich ist es auch möglich, daß für die Einstellung der Kelativgeschwindigkeit der Wert der Bastaufnahme oder der der Differenzgeschwindigkeit und anschließend der der Lastaufnalime oder beide Werte miteinander in gewählter Abstimmung zueinander regelwirksam sind.
• @esonders dünnflücsige oder niedrigviskose Medien können es erforderlich machen, daß bei nicht ausreichender Schleppkraft der Mischbottich durch den Hilfsantrieb in entsprechender Geschwindigkeit bewegt wird.
• Die Erfindung wird beispielhaft durch die Figuren 1 und 2 nadler erläutert-.
• Figur 1 zeit im Aufriß einen Schnitt durch das Zentrum des Tellermischers und den des Rührwerks; Figur 2 zeigt im Grundriß den Misohbottich, die Lage der Traverse für die Aufnahme des Rührwerkantriebes, der Bremse und der Zugabevorrichtung für den Zement sowie den llilfsantrieb für den Mischbottich.
• Das Maschinengerüst 1 ist Träger der Auflagekonstruktion 2 für den Drehkranz 3, der mit seinem Oberring Träger des Mischbottichs 5 ist.
• Das Rührwerk 6 - 13 besteht aus einem Getriebemotor 6, dessen verlangerter Welle 7 eine Tawnelscheibe 8 mit Durchbrüchen 9 zugeordnet ist, sowie aus vier; 0ie Taumelscheibe 8 umgebenden kreisringförmig angeordneten, in ihrem Anstellwinkel zwn Kreisring verstellbar fixierbaren Mischwerkzeugen 11 - 13, die einem Tragring 10, dem Trag buchsen 11 zur Aufnahme der mit den eigentlichen Mischprofilen l3 verbuadener @ragzapfen 1@ angeschlossen sind, wobei der Tragring 10 mit der Melle 7 verbunden ist.
• Der Anstellwinkel cer Mischwerkzeuge 11 - 13 wird abhängig von der Konsistenz und eventuell sonstigen zu berücksichtigenden spezifischen l'atorlaleigenschaften eingestellt, wobei dieser im allgemeinen mit steigender Viskosität geringer eingestellt wird, sodaß die Kraftaufnahme in etwa konstant gehalten werden kann.
• Das Rührwerk 6 - 13 ist mit seinem Tratflansch 14 über eine Langlochführung 15 mit der Traverse verbunden sodaß ein Machstellen des Rührwerks in Richtung des Zentrums oder in Richtung der Peripherie jederzeit möglich ist.
• Die Taumelscheibe 8 unterstützt, wie bereits ausgeführt, die Vergleichmäßigung des Mischerinhaltes in der Vertikalen, wobei die Durchbrüche 9 den Druck unter der Scheibe 8 und damit den auf die Lagerung der Antriebswelle 7 verringern, sowie gleichzeitig eine zusätzliche Rundwirbelbewegung im Bereich der Welle 7 herbei-führen.
• Der Mischbottich 5 wiest eine zentrale Entleerung 16 auf, die durch das Rührwerk G - l3 entweder tangiert oder teilweise überschnitten wird, sodaP eine sichere Entleerung gegeben ist.
• Der Mischbottich 5 ist weiter in seinem unteren Bereich mit einem Reibring 17 ausgerüstet, der mit dem ltilfsantrieb 18-20, bestehend aus dem Reibrad 18 und dem Getriebemotor 19, die verschibbar auf einer Traverse 20 gelagert sind, in Wirkungsverbindung durch Andrücken des Reibrades 18 an den reibring 17 gebracht werden kann.
• Eine Notwendigkeit des Einsatzes eines Hilfsantriebes liegt jedoch normalerwelse nicht vor.
• Die ebenfalls auf den Traversen 4 montierte Premsvorrichtung 21 - 26 besteht aus einem in der Vertikalen verschiebbaren winkligen, als Bremse wirkenden Profil, das mit einem Zapfen 22, der in einer relativ langen Lagerbuchse 23, die mit einer mit den Tftversen 4 verbundenen Tragbockkonstruktion 24 verbunden ist, geführt wird. Dem Zapfen 22 ist an seinem Ende gelenkig ein Joch 25 angeschlossen, das über zwei Druckzylinder wieder mit der Traverse 4 verbunden ist.
• Wie erwähnt, erfolgt die Einstellung der Eintauchtiefe der Bremse 21 - 26 in Abhängigkeit eines voreingestellten Wertes, der dem der ermittelten optimalen Relativgeschwindigkeit entspricht. Zu diesem Zweck wird die veranderliclle Drehzahl des Bottichs durch bekannte IIittel gemessen und mit der konstanten Drehzahl des Rührwerks 6 - 13 kontinuierlich verglichen. Bei Abweichungen von der voreingestellten optimalen Di-fferenz wird das Maß der Abweichung zur Regelgröße für ein ebenfalls bekanntes Steuergerät zur entsprechenden Einstellung der Eintauchtiefe der Bremse 21 - 26 dircI die Zylinder bzw. Stellmotoren 26.
• Der Zement wird durcll d.s zwischen den offenen Schenkeln des Profiles der Bremse 21 - 26 einmündende Rohr 27 aufgegeben, wobei die Spitze des pflugscharähnlichen Profils der Drehrichtung entgegenweist.

Claims (9)

P a t e ri t a n s p r ii c h e

1. Tellermischer, insbesondere zur Herstellung von Zementbeton, mit drehbarem Mischbottich, einem außerhalb des I;ischgefäßes unabhängig von dessen Lagerung angeordneten, den Bereich der zylindrischen Bottichwand tangierenden angeordneten Rührwerk und einem oder mehreren feststehenden, in den Trog eintauchenden Strömungsteilern bzw.

-brechern, dadurch gekennzeicnnet, d a ß das Rührwerk (6-13) durch konzentrisch zur Antriebswelle (7) angeordnete, in ihrem Anstellwinkel zur Tangente der Bewegungsrichtung einstellbare blattförmige Profile (13) gebildet wird, und d a ß zur Einstellung der Relativgeschwindigkeit zwischen Rührwerk (6-13) und den durch das Rührwerk über den Mischerinhalt angetriebenen Mischbottich (5) dieser durch eine Bremse (21-26) einstellbar abbremsbar ausgebildet ist.

2. Tellermischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d a ß zumindest ein Strömungsteiler bzw. eine Bremse (21-26) in seiner bzw. ihrer lmintauchtiefe und/oder Stellung zur Strömung einstellbar verstellbar ausbildet ist.

3. Tellermischer nach Anspruch 1 oder 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, d a ß der Mischbottich (5) durch einen separaten Hilfsantrieb (17-20) antreibbar ist.

4. Tellermi3cher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d a ß zwischen den blattförrigen Mischwerkzeugen (11-13) des Rührwerkes (6-13) an der Antriebswelle (7) eine Taumelscheibe (8) angeordnet ist.

5. Tellermischer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, d a ß die Zugabevorrichtung für Zement oder dgl.

(27) unmittelbar einem Strömungsteiler bzw. der Bremse (21-26) nachgeordnet angeordnet ist.

6. Tellermischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d a ß das Rührwerk (6-13) radial zum D-ischbottich (5) verschiebbar auf einer diesen übergreifenden Traversenkonstruktion(4) gelagert ist.

7. Verfahren zum Betrieb eines Tellermischers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d a ß dir Relativgeschwindigkeit zwischen Rührwerk (6-13) und Misehbottich (5),bei Änderung der Übertragbarkeit der Schleppkraft durch den Bottichinhalt, durch kontinuierliche Feststellung der Differenzgeschwindigkeit als Regelgröße für das Wirksamwerden eines Steuerorganes zur entsprechenden Einstellung der Eintauchtiefe undXoder der Anströmflüche eines als Bremse (21-26) dienenden Strömungsteilers, entweder konstant gehalten oder nach einem wählbaren Zeitprogramm variiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, d a ß für die Einstellung der Relativgeschwindigkeit der Wert der Lastaufnahme oder der der Differenzge@enwindigkeit und ansehließend der der Lastaufnahme oder beide Werte miteinander in gewählter Abstimmung zueinander regelwirksam sind.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8 und 3, dadurch gekennzeichnet, d a ß ben nicht ausreichender Schleppkraft der Mischbottich (5) durch den Hilfsantrieb (17-20) in entsprechender Geschwindigkeit bewegt wird.