DE3543745A1 - Doppelwellen-zwangsmischer fuer kontinuierliche und diskontinuierliche arbeitsweise - Google Patents
Doppelwellen-zwangsmischer fuer kontinuierliche und diskontinuierliche arbeitsweiseInfo
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- B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
- B01F27/70—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms
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Description
Die Erfindung betrifft einen Doppelwellen-Zwangs
mischer zum Vermischen von pulvrigen, körnigen und
plastischen Mitschgütern, z.B. zur Herstellung von
Baustoffgemischen oder dergleichen, umfassend einen
Mischtrog und in diesem Mischtrog zwei zueinander
parallele, sich zwischen einander gegenüberliegen
den Stirnwänden des Mischtroges erstreckende, gegen
läufig angetriebene, mit Mischwerkzeugen bestückte
Mischwellen, wobei die Drehrichtung der Mischwellen
so gewählt ist, daß die Mischwerkzeuge zwischen
den Wellen nach oben laufen, jedoch die Mischwerk
zeuge der einzelnen Mischwellen derart ausgebildet
und angeordnet sind, daß sie eine gegenläufige
Förderrichtung längs der einzelnen Mischwellen be
wirken, und ferner umfassend Beschickungsmittel
zum Einführen körniger und ggf. flüssiger Misch
gutkomponenten in den Mischtrog und eine verschließ
bare, bodennahe Austrittsöffnungsanordnung für die
Abgabe des Mischgutes.
Bisher sind in der Mischtechnik für beide Arbeits
weisen auch zwei unterschiedliche Mischer notwen
dig, die sich getrennt ihren festen Anwendungsbe
reich erworben haben. Für größere Durchsatzlei
stungen - jedoch bei eingeschränkter Mischgüte -
wird der kontinuierlich arbeitende Doppelwellen-
Durchlaufmischer, für kleinere Durchsatzleistungen -
jedoch bei hoher Mischgüte - der diskontinuierlich
arbeitende Doppelwellen-Chargenmischer eingesetzt.
Beide Mischsysteme sind in ihrem Aufbau zwar ähn
lich, unterscheiden sich jedoch gravierend in ihrer
Arbeitsweise.
Im Doppelwellen-Durchlaufmischer vollzieht sich
der Mischprozeß kontinuierlich in Längsrichtung
des Mischtroges auf der Wegstrecke zwischen Ein
lauf- und Auslauföffnung. Dabei sind die beiden
Mischwellen gegensinnig angetrieben, so daß ihre
Mischwerkzeuge sich zwischen den beiden Wellen
nach oben bewegen. Die Orientierung der Mischwerk
zeuge an beiden Wellen ist so, daß die Mischwerk
zeuge an beiden Wellen in der gleichen Richtung
zur Austrittsöffnung hin fördern. Für eine gute
und gleichmäßige Homogenität des Mischgutes ist
es Voraussetzung, daß dem Mischer alle Mischgut
komponenten kontinuierlich fehlerlos dosiert zu
geführt werden. Eine zeitlich fehlerhafte Dosie
rung kann vom Doppelwellen-Durchlaufmischer nach
träglich nicht mehr korrigiert werden, weil sich
der Mischprozeß zwischen den beiden parallel zu
einander angeordneten Mischwerken nur in einem sich
in Transportrichtung fortbewegenden Wirkquerschnitt
vollzieht (siehe Prospekt "BHS-Durchlaufmischer"
P-2/3-83, Seite 2, "Mischwerk" und Sonderdruck
eines Aufsatzes von Dipl.-Ing. (FH) R. Martinek,
Sonthofen, "Doppelwellen-Trogmischer in Chargen
und kontinuierlicher Bauweise", letzte Seite).
Hingegen vollzieht sich der Mischprozeß im Doppel
wellen-Chargenmischer im wesentlichen bei einer
zirkulierenden Mischgutbewegung, jedoch bei einem
gleichzeitigen Mischgutaustausch zwischen den bei
den Mischwerken.
Hierzu sind die beiden Wellen wiederum gegenläufig
angetrieben. Die Orientierung der Mischwerkzeuge
an den beiden Wellen ist jedoch eine solche, daß
die Mischwerkzeuge der einen Welle in einer
ersten Richtung fördern und die Mischwerkzeuge
der zweiten Welle in entgegengesetzter Richtung,
so daß im Resultat eine kreisende Bewegung des
Mischgutes zustande kommt. Diese Wirkungsweise
erzeugt eine besonders intensive Vermischung aller
Mischgutkomponenten. Ein Arbeitszyklus setzt sich
zusammen aus: Beschicken, Mischen und Entleeren.
Der Mischprozeß erfolgt bei geschlossener Ent
leeröffnung, und die Mischdauer ist wählbar.
Die Zugabe der Mischgutkomponenten geschieht in
der Regel chargenweise, und die Entleerung erfolgt
innerhalb kurzer Entleerungsdauer durch eine ent
sprechend groß bemessene Entleeröffnung, die sich
im Boden des Mischtroges zwischen den beiden Wellen
annähernd über die gesamte Mischtroglänge erstreckt
(siehe z.B. Prospekt "BHS-Doppelwellen-Zwangsmischer"
h-3/11-84, Seiten 2 und 3 sowie Sonderdruck des
Aufsatzes von Martinek (l.c.), Seite 1).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Doppelwellen-Zwangsmischer der eingangs bezeichneten
Art zu verwirklichen, der für kontinuierlichen
Betrieb eingesetzt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vor
geschlagen, daß die Beschickungsmittel für die kör
nigen Mischgutkomponenten für die kontinuierliche
Zugabe ausgebildet sind und daß eine erste Austritts
öffnung in axialem Abstand
von der Einlaufmündung der Beschickungsmittel - für
die körnigen Mischgutkomponenten - unten im Mischtrog
angeordnet und derart bemessen oder einstellbar ist,
durch die kontinuierlich eine der kontinuierlichen
Mischgutbeschickung entsprechende Menge von gemisch
tem Mischgut aus der innerhalb des Mischtroges kreis
förmig bewegten Mischgutcharge abzweigt.
Um dafür zu sorgen, daß keine unvermischten Mischgut
komponenten infolge der Querförderung zwischen den
beiden Mischwerken an die erste Austrittsöffnung ge
langen, wird vorgeschlagen, daß die erste Austritts
öffnung im Bereich einer der Stirnwände angeordnet
ist und die Einmündung der Beschickungsmittel der
körnigen Mischgutkomponenten von dieser Stirnwand
axialen Abstand hat. Dabei läßt sich der axiale
Abstand zwischen der Stelle der Einmündung der Be
schickungsmittel des körnigen Gutes und der ersten
Austrittsöffnung dadurch günstig einstellen, daß
die Einmündung der Beschickungsmittel der körnigen
Mischgutkomponenten in den Mischtrog im Bereich
derjenigen Mischwelle liegt, welche von der der
ersten Austrittsöffnung benachbarten Stirnwand weg
fördert. Optimale Mischverhältnisse im Sinne der
Unterdrückung der Wanderung von unvermischten kör
nigen Mischungsbestandteilen zu der Austritts
öffnung lassen sich dann erreichen, wenn die Ein
mündung der Beschickungsmittel der körnigen Misch
gutkomponenten in einem Abstand von der der ersten
Austrittsöffnung fernen Stirnwand liegt, wobei der
Abstand ca. 30 bis 70% der lichten Länge des
Mischtroges in Mischwellenrichtung beträgt.
Um der ersten Austrittsöffnung die notwendige Größe
geben zu können - ohne die Mischgüte zu beeinflussen -
empfiehlt es sich, die erste Austrittsöffnung in
Querrichtung zu den Mischwellen größer zu gestalten
als in Mischwellenrichtung. Dabei kann sich die erste
Austrittsöffnung annähernd zwischen den jeweils
tiefsten Punkten des doppelmuldenartig geformten
Bodens des Mischtroges erstrecken, wodurch erreicht
wird, daß auch Flüssigkeitsreste zuverlässig abge
führt werden.
Es hat sich gezeigt, daß eine gute Vermischung zwi
schen den flüssigen und den körnigen Mischgutkompo
nenten dann eintritt, wenn die Beschickungsmittel
für flüssige Mischgutkomponenten annähernd längs
eines einer Stirnwand und den Mischwellen folgenden
Umlaufweges der Mischgutcharge angeordnet sind.
Optimal wird die Vermischung, wenn die Beschickungs
mittel für die flüssigen Mischgutkomponenten annähernd
vom Orte der Einmündung der Beschickungsmittel der
körnigen Mischgutkomponenten bis zu einer Stelle vor
der ersten Austrittsöffnung verteilt sind. Zur Ver
meidung des Auftretens unvermischter flüssiger Kom
ponenten an der Austrittsöffnung empfiehlt es sich
dabei, daß sich die Beschickungsmittel für die
flüssigen Mischgutkomponenten in Umlaufrichtung der
Mischgutcharge bis zu einer Stelle erstrecken, die
annähernd 50 bis 85, vorzugsweise ca. 75% der
lichten Mischtroglänge von der der ersten Aus
trittsöffnung fernen Stirnwand entfernt ist.
Konstruktiv läßt sich die Zuführung der flüssigen
Mischgutkomponenten dadurch vorteilhaft lösen, daß
die Beschickungsmittel für die flüssigen Mischgut
komponenten ein annähernd U-förmiges, mit Wasser
abgabestellen bestücktes Rohr umfassen, welches
oberhalb der Mischwellen angeordnet, in Draufsicht
betrachtet annähernd längs der Mischwellenachsen
und längs der der ersten Austrittsöffnung fernen
Stirnwand verläuft.
Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde,
ein- und denselben Doppelwellen-Zwangsmischer so
wohl für kontinuierlichen Betrieb als auch für dis
kontinuierlichen Betrieb einsetzen zu können.
Hierzu wird vorgeschlagen, daß der Mischtrog mit
einer zweiten, gegenüber der ersten größeren und
ebenfalls verschließbaren Austrittsöffnung ausge
rüstet ist, welche in Längsrichtung des Mischtroges
zwischen den beiden Mischwellen im Mischtrogboden
angeordnet ist, vorzugsweise in der Mitte zwischen
den Mischwellenachsen und bevorzugt mit einer
Erstreckung über die gesamte unter Berücksichtigung
der ersten Austrittsöffnung noch verfügbaren Länge
des Trogbodens zwischen den beiden Stirnwänden.
Um im diskontinuierlichen Betrieb die Mischzeiten
verkürzen zu können, wird vorgeschlagen, daß die
Beschickungsmittel für die körnigen Mischgutkompo
nenten eine zusätzliche Beschickungsstelle, insbe
sondere einen Einlauftrichter für chargenweise Be
schickung umfassen, und zwar vorzugsweise zwischen
den beiden Mischwellen und bevorzugt in Längsmitte
des Mischtroges zwischen den beiden Stirnwänden.
Dem gleichen Ziele dient es auch, wenn die Beschic
kungsmittel der flüssigen Mischgutkomponenten an
nähernd längs des gesamten Chargenumlaufweges inner
halb des Mischtroges angeordnet sind. Eine geeignete
konstruktive Lösung der Flüssigkomponentenzufuhr
für kontinuierlichen und diskontinuierlichen Betrieb
sieht vor, daß ein zweites U-Rohr mit Wasserabgabe
stellen vorgesehen ist, welches das erste U-Rohr zu
einer annähernd geschlossenen Schleife ergänzt.
Um eine kreisende Bewegung der jeweils im Misch
trog bewegten Mischgutcharge frei von Staustellen
zu erzielen, empfiehlt es sich, daß die beiden
Mischwerke jeweils an demjenigen Ende, an dem die
durch sie bewirkte Bewegung der Mischgutcharge auf
eine Stirnwand auftrifft, mit einem Umkehrwerkzeug
ausgerüstet ist, welches das Mischgut längs der je
weiligen Stirnwand zum jeweils anderen Mischwerk
hin ablenkt. Dabei können die Umlenkwerkzeuge der
art orientiert sein, daß sie eine Ablenkbewegungskom
ponente des Mischgutes von der jeweils zugehörigen
Stirnwand weg erzeugen.
Entsprechend älteren bekannten Bauarten von dis
kontinuierlichen Doppelwellen-Zwangsmischern ist
es für die Erzielung eines optimalen Umlaufes der
Mischgutcharge innerhalb des Mischtroges vorteil
haft, wenn die Mischwerkzeuge jeweils eines Misch
werkes mit einer gleichsinnigen, einer Schrauben
linie folgenden Wendelung ausgeführt sind. Dabei
können die Umlenkwerkzeuge mit einer der Wende
lung der Mischwerkzeuge entgegengesetzten
Wendelung ausgeführt sein.
Um auf die Umlaufbewegung der Mischgutcharge im
Mischtrog Einfluß nehmen zu können, ist es möglich,
daß im Umlaufweg der Mischgutcharge vor der ersten
Austrittsöffnung ein Stauelement angeordnet ist,
und zwar starr oder verstellbar, etwa durch Schwenken
oder Herausziehen. Dabei kann dieses Stauelement
mit Durchbrüchen in beliebiger Zahl, Form und Größe
versehen sein.
Zur Vermeidung von Staubbelästigung der Umgebung
empfiehlt es sich, eine Abdeckhaube vorzusehen und
die Beschickungsmittel für körnige und/oder flüssige
Mischgutkomponenten im Bereich dieser Abdeckhaube
anzuordnen.
Die erste Austrittsöffnung kann mit einem Einfach-
oder Doppelflachschieberverschluß ausgebildet werden,
aber auch mit einem Einfach- oder Doppelklappenver
schluß oder auch mit einem Segmentverschluß.
Für die zweite Austrittsöffnung empfiehlt sich wegen
deren großer Länge insbesondere ein Drehschieber
verschluß, aber auch ein Einfach- oder Doppel
klappenverschluß ist möglich.
Um insbesondere bei kontinuierlichem Betrieb die
Zugabe von Mischgutkomponenten und die Entnahme
von Mischgut so regeln zu können, daß eine konstante
Charge stationär im Mischtrog vorhanden
bleibt, empfiehlt sich eine Füllstandsregelung.
Diese Füllstandsregelung kann mittels eines
Chargengrößensignalgebers, insbesondere einer
Füllstandssonde, die Chargengröße bzw. den
Füllstand messen und Abweichungen von einer
Sollgröße durch Veränderung der Mischgutkompo
nentenbeschickung und/oder des Mischgutaustrittes
korrigieren.
Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung
anhand eines Ausführungsbeispieles. Es stellen
dar:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf den er
findungsgemäßen Doppelwellen-Zwangsmischer
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie I-I in Fig. 1 und
Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht des Doppel
wellen-Zwangsmischers.
Der Doppelwellen-Zwangsmischer für kontinuierliche
und/oder diskontinuierliche Arbeitsweise besteht
im wesentlichen aus einem Mischtrog 1 mit mindestens
einer unten in Längsrichtung y-y angeordneten lang
gestreckten, rechteckigen Entleeröffnung 2, die über
einen Entleerverschluß 9 geöffnet oder verschlossen
werden kann. Mindestens eine weitere Entleeröffnung 3
ist in Querlage zur Längsrichtung y-y in gedrungener,
bevorzugt rechteckiger Form unten im Mischtrog, in
der Nähe der Trogstirnwand 12 angeordnet und kann
ebenfalls über einen Entleerverschluß 10 geöffnet
oder verschlossen werden.
Ferner sind zwei zueinander parallele und in Längsrich
tung y-y angeordnete Mischwerke 5 und 6 vorgesehen, deren
Wellen 4 beiderseits außerhalb der Trogstirnwände
12 und 13 in Lagerungen 8 gelagert sind und über
einen z.B. einseitig angeordneten Mischerantrieb 7
synchron in gegenläufiger Drehrichtung x ange
trieben werden. Beide Mischwerke 5 und 6 sind
Schaufelmischwerke und bestehen aus mehreren
hintereinander angeordneten Mischarmen 14 und
mindestens je einem Räumarm 16, die mit Mischwerk
zeugen, nämlich Mischschaufeln 15, und Umkehr
werkzeugen, nämlich Räumschaufeln 17, bestückt sind
und jeweils an einer Mischwelle 4 befestigt sind,
wobei die Mischschaufeln 15 mit gleichsinniger,
jedoch linkssteigender Wendelung, die Räumschau
feln 17 entgegengesetzt, d.h. rechtssteigend an
geordnet sind. Durch die vielen hintereinander an
beiden Mischwerken 5 und 6 in gleichsinniger Stei
gung angeordneten Mischschaufeln 15 wird eine ent
gegengesetzte Transportbewegung hervorgerufen,
die schließlich eine im Mischtrog zirkulierende
Mischgutbewegung in Richtung z entgegen dem Uhr
zeigersinn bei gleichzeitigem Mischgutaustausch
zwischen den Mischwerken 5 und 6 erzeugt. Die ent
gegengesetzt gerichtete Transportbewegung beider
Mischwerke bewirkt jeweils an den Trogstirnwänden
12 und 13 eine Stauzone A und eine Sogzone B. Aus
diesem Grunde ist jedes Mischwerk im Bereich der
Stauzone A in der Nähe der Trogstirnwände 12 und 13
mit mindestens einem Räumarm 16 ausgerüstet, der
eine gegensinnig steigend angeordnete Räumschau
fel 17 trägt, die das gestaute Mischgut aus der
Stauzone A heraus zur Sogzone B transportiert.
Durch diesen Vorgang wird auch die zirkulierende
Mischgutbewegung z wesentlich unterstützt und in
Fluß gehalten.
Im Mischtrog 1 auf der Seite des Schaufelmisch
werkes 5 zwischen der Räumschaufel 17 und der letzten
Mischschaufel 15 in der Nähe der Stauzone A kann ein
sogenanntes Staublech 11, starr oder verstellbar,
herausschwenk- oder herausziehbar, angeordnet sein,
das je nach Erfordernis auch mit Durchbrüchen 18 in
beliebiger Zahl, Form und Größe versehen sein kann.
Mit diesem Staublech kann bei kontinuierlicher
Arbeitsweise die zirkulierende Mischgutbewegung z
je nach Bedarf noch zusätzlich gebremst werden
mit dem Ziel, die Verweil- bzw. Durchlaufzeit des
Mischgutes im Mischtrog zu erhöhen.
Über dem Mischtrog 1 ist eine Abdeckhaube 19 an
geordnet, in der mindestens zwei Einlauftrichter 20
und 21 für die Zugabe der körnigen Mischgutkompo
nenten und zwei U-förmige Rohrleitungen 22 und 23
für die Zugabe der flüssigen Mischgutkomponenten
angeordnet sind. Der Einlauftrichter 20 ist über
der Längsachse des Mischwerkes 6 an einer definier
ten Aufgabestelle angebracht. Dadurch ist gewähr
leistet, daß bei kontinuierlicher Arbeitsweise
der Mischvorgang zwischen den Schaufelmischwerken
5 und 6 auf einem langen Transportweg, beginnend
an der Aufgabestelle E und endend an der Entleer
stelle F, erfolgt. Ein zweiter Ein
lauftrichter 21 kann im Mittenbereich des Misch
troges zwischen den Schaufelmischwerken 5 und 6
angeordnet werden, um bei diskontinuierlicher
Arbeitsweise und schwierig zu vermischenden Misch
gütern wahlweise die körnigen Mischgutkomponenten
auch mittig dem Trog zugeben zu können mit dem Ziel,
die Mischzeit zu reduzieren und die Mischerdurchsatz
leistung zu erhöhen.
Für den Einlauftrichter 20 sind beliebige Lagen
positionen E, angepaßt an unterschiedliche Misch
güter, möglich. Das Längenverhältnis L o /L - bezogen
auf die Aufgabestelle E - kann sich in Grenzen von
0,3 bis 0,7 bewegen. L o ist der Abstand vom Mittel
punkt E bis zur Mischtrogstirnwand 13; L ist die
innere Länge des Mischtroges 1 zwischen den Stirn
wänden 12 und 13.
Die U-förmigen Rohrleitungen 22 und 23 sind mit
Löchern oder Düsen 24 und mit an beliebiger Stelle
nach außen verlegten Rohranschlüssen 27 versehen,
über die die Zuführung der flüssigen Mischgutkompo
nenten erfolgt. Die Schenkel beider U-förmiger
Rührleitungen sind von unterschiedlicher Länge.
Für die U-förmige Rohrleitung 22 erstreckt sich
die Länge des Rohrschenkels 25 - über dem Misch
werk 5 - maximal bis zu einem Abstand L 1 = 0,85×L,
die Länge des Rohrschenkels 26 - über dem Mischwerk
6 - maximal bis zu einem Abstand L 2 = 0,5×L, beide
Längen gemessen von der Stirnwand 13.
Zu vermerken ist, daß bei Umkehr der Schaufelwende
lung von links- auf rechtssteigend auch die Zirku
lationsbewegung z umkehrt, was zwangsläufig die
Aufgabeposition E, die U-förmigen Rohrleitungen
und die Druck- und Saugzonen A und B spiegel
bildlich verändert.
Mit dem Doppelwellen-Zwangsmischer können belie
bige Mischgüter, wie z.B. auch Beton und Mörtel
oder auch Mineralgemische für hydraulisch gebun
dene Tragschichten für den Straßenbau in kontinu
ierlicher oder diskontinuierlicher Arbeitsweise
durch den Vorteil der zirkulierenden Mischgutbe
wegung in Richtung z bei gleichzeitigem Mischgut
austausch zwischen den beiden Mischwerken 5 und
6 mit hoher Mischgüte hergestellt werden.
Bei der kontinuierlichen Arbeitsweise des Mi
schers ist jedoch Voraussetzung, daß alle körni
gen Mischgutkomponenten über den Einlauftrichter
20 und alle flüssigen Mischgutkomponenten über
die U-förmige Rohrleitung 22 kontinuierlich do
siert werden. Während des Mischprozesses ist da
bei die Entleeröffnung 2 geschlossen, die Entleer
öffnung 3 geöffnet.
Bei Beginn eines jeden kontinuierlichen Mischpro
zesses bleiben beide Entleeröffnungen 2 und 3 wäh
rend der Befüllung des Troges 1 geschlossen. Nach
Erreichen der Füllmenge entsprechend einer Charge
wird jedoch der Befüllvorgang unterbrochen und
die eingebrachte Mischung innerhalb einer ein
stellbaren Vormischzeit fertiggestellt. Im An
schluß daran wird die kontinuierliche Arbeitswei
se eingeleitet durch eine geregelte, kontinuier
liche Entleerung des Mischguts bei gleichzeitiger,
hierauf abgestimmter Fortsetzung kontinuierlicher
Mischerbeschickung. Diese Maßnahme gewährleistet
beim kontinuierlichen Mischprozeß von Anfang bis
Ende ein gleichmäßiges, homogenes Mischgut ohne
die nachteiligen Homogenitätsschwankungen während
der Befüllphase, wie sie den bekannten kontinuier
lichen Mischverfahren anhaften. Der Zeitpunkt für
das Abstellen des Materialstromes nach der Befüll
phase kann entweder über Zeitrelais, Füllstands
sonde oder die Auslastung des Antriebsmotors ge
steuert werden.
Das Ende eines jeden kontinuierlichen Mischprozesses
beginnt mit der Entleerphase bzw. Abstellen der
Mischerbeschickung. Die Entleerphase vollzieht sich
bei geöffneter Entleeröffnung 3 und dauert so lange,
bis der Mischtrog ausgeräumt ist. Durch zusätz
liches Öffnen der Entleeröffnung 2 kann die Rest
losentleerung des Mischtroges beschleunigt werden.
Bei diskontinuierlicher Arbeitsweise des Mischers
werden alle körnigen und flüssigen Mischgutkompo
nenten chargenweise dosiert, wobei die körnigen
Komponenten ebenfalls über den Einlauftrichter 20
oder auch über einen zweiten Einlauftrichter 21 zu
gegeben werden können. Die flüssigen Mischgut
komponenten sind jedoch gleichzeitig über die ge
trennten Rohrleitungen 22 und 23 zu dosieren. Das
Staublech 11 kann je nach Erfordernis bei der dis
kontinuierlichen Arbeitsweise entweder teilweise
oder ganz herausgeschwenkt bzw. herausgezogen werden.
Der Mischprozeß erfolgt bei beliebig wählbarer
Mischdauer und immer bei geschlossenen Entleer
öffnungen 2 und 3. Für die Entleerung des Misch
troges ist bevorzugt die Entleeröffnung 2 zu be
nutzen, jedoch ist es auch möglich, über beide
Öffnungen 2 und 3 gleichzeitig zu entleeren, um
den Entleervorgang zu beschleunigen.
Der Verschluß 9 für die Entleeröffnung 2 kann als
Drehschieberverschluß bzw. als Einfach- oder Dop
pelklappenverschluß ausgebildet sein, wobei be
liebige Öffnungsstellungen einstellbar sind.
Hingegen kann der Verschluß 10 für die Entleer
öffnung 3 als Einfach- oder Doppelklappenverschluß,
als Segmentverschluß bzw. auch als Einfach- oder
Doppelflachschieberverschluß ausgebildet sein, wo
bei beim Doppelflachschieberverschluß beide Flach
schieber zueinander höhenversetzt angeordnet sein
können.
Der Doppelwellen-Chargenmischer kann neben der be
vorzugt horizontalen Einbaulage auch in Längs
richtung fallend oder steigend eingesetzt werden.
Zusammenfassend kann der kontinuierliche Betrieb
wie folgt beschrieben werden:
Es wird zunächst eine Anlaufcharge körniger Misch
komponenten durch die Trichter 20 und/oder 21 ein
gegeben. Die entsprechende Menge flüssiger Mischgut
komponenten wird durch die U-Rohre 22 und/oder 23
zugeführt. Dabei sind die beiden Entleeröffnungen
2 und 3 geschlossen. Nach Befüllen wird zunächst
ohne Entnahme gemischt, wobei die Mischung vor
allem im Bereich zwischen den beiden Wellen 4
eintritt, wo die nach oben gehenden Mischschaufeln
eine den Mischvorgang fördernde Turbulenz bewirken.
Sobald die Mischgutcharge die gewünschte Homogeni
sierung erreicht hat, ist die Anlaufphase beendet.
Nunmehr werden durch den Einlauftrichter 20 kon
tinuierlich körnige Mischgutkomponenten zugeführt,
ggf. vorvermischt oder in parallelen Strömen.
Gleichzeitig wird die Entleeröffnung 3 geöffnet,
und zwar soweit, daß pro Zeiteinheit eine Misch
gutmenge abgezapft wird, welche den pro Zeitein
heit zugeführten Mischgutkomponenten entspricht.
Gleichzeitig werden durch das U-Rohr 22 kontinuier
lich flüssige Mischgutkomponenten zugeführt. Die
körnigen Mischgutkomponenten können feinpulverige
Bestandteile bis zu grobkörnigen Bestandteilen
umfassen. Die gegenseitige Abstimmung der Zufuhr
von Mischgutkomponenten durch den Trichter 20 und
der Abzapfung durch Mischgut durch die Entleeröff
nung 3 erfolgt durch eine nicht eingezeichnete
Regelung, die dafür sorgt, daß die stationär im Misch
trog vorhandene Mischgutcharge konstant bleibt.
Wenn vorübergehend kein Bedarf an Mischgut besteht,
können die Zufuhr von Mischgutkomponenten und die
Abzapfung von Mischgut vorübergehend eingestellt
werden, ohne daß die Mischwerke 5 und 6 abgestellt
werden.
Die Lage des Einlauftrichters 20 am Orte E sorgt
dafür, daß für die durch den Einlauftrichter 20
zugegebenen Mischgutkomponenten ein relativ großer
Weg bis zum Erreichen der Entleeröffnung 3 im konti
nuierlichen Arbeitsbetrieb zur Verfügung steht.
Der Einlauftrichter 20 soll nicht bis in die un
mittelbare Nähe der Stirnwand 12 angenähert werden,
da in diesem Falle die Querförderwirkung der Misch
schaufeln 15 dazu führen könnte, daß unvermischte
Mischgutkomponenten in den Bereich des Mischwerkes 5
gelangen und durch dessen Mischschaufeln auf einem zu
kurzen Restweg zu der Entleeröffnung 3 transportiert
werden.
Wenn die Anlage stillgesetzt werden soll, so kann
sie nach Abschalten der Zufuhr der Mischgutkomponenten
durch die Entleeröffnung allmählich entleert werden
oder sehr viel schneller durch die zusätzliche Öff
nung auch der Entleeröffnung 2.
Im diskontinuierlichen Betrieb werden bei geschlos
senen Entleeröffnungen 2 und 3 die Mischgutkomponenten
bevorzugt durch den Fülltrichter 21 zugeführt, der
so groß bemessen sein kann, daß er beispielsweise
mittels eines Greifers beschickt werden kann.
Grundsätzlich ist aber auch für den diskontinuierlichen
Betrieb eine Beschickung durch den Einlauftrichter 20
möglich. Das Mischen erfolgt bei geschlossenen Ent
leeröffnungen 2 und 3, bis die gewünschte Homogeni
sierung erreicht ist. Dann erfolgt die Entnahme der
gesamten Charge durch die Entleeröffnung 2 und ggf.
zusätzlich durch die Entleeröffnung 3. Die flüssigen
Mischgutkomponenten
werden im diskontinuierlichen Betrieb vorzugsweise
nur bei Beginn desselben etwa gleichzeitig oder un
mittelbar anschließend an das Einführen der körnigen
Mischgutkomponenten zugeführt, und zwar durch beide
U-Rohre 22 und 23.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt einmal
darin, daß mit ein- und derselben Anlage sowohl
kontinuierlich als auch diskontinuierlich gearbeitet
werden kann. Kontinuierlich gearbeitet wird beispiels
weise, wenn kontinuierlich Mischgut abgefordert wird,
etwa auf Großlastwagen mit fliegendem Beladewechsel,
Betonpumpen usw. Dabei kann durch entsprechende Ab
stimmung der kontinuierlichen Mischgutkomponenten
zufuhr und der kontinuierlichen Mischgutabgabe auf
die Größe der in dem Mischtrog ständig umgewälzten
stationären Charge für ein qualitativ mehr oder minder
hochwertiges Mischgut gesorgt werden. Man kann also
einerseits mit großer Abgabeleistung arbeiten, wenn
beispielsweise ein Magerbeton für Straßenunterbauten
angefordert wird, dessen Qualität keinen besonderen
Anforderungen unterliegt, und man kann andererseits
ebenfalls im kontinuierlichen Betrieb ein qualitativ
sehr hochwertiges Mischgut gewinnen, bei entsprechend
geringerem Durchsatz.
Die diskontinuierliche Arbeitsweise wird man in der
Regel für die Erzeugung von Mischgut höchster Quali
tät anwenden und andererseits dann, wenn das Misch
gut chargenweise abverlangt wird, und zwar jeweils
in großer Menge pro Zeiteinheit.
Das bisher häufig beobachtete Problem, daß bei konti
nuierlichen Mischern zu Beginn des Betriebes, vor Er
reichen eines stationären Zustandes, ein relativ minder
wertiges Mischgut anfällt, ist bei Anwendung des erfin
dungsgemäßen Mischers dadurch ohne weiteres vermeid
bar, daß eine mehr oder minder große Anlaufphase ein
geschaltet wird, während welcher noch kein Mischgut
abgeführt wird, so daß der stationäre, der gewünsch
ten Homogenität des Mischgutes entsprechende Zustand
vor Beginn der Abzapfung des Mischgutes eingestellt
wird.
Der Übergang zwischen kontinuierlichem und diskonti
nuierlichem Betrieb ist mit nur geringfügigen Umstell
maßnahmen durchzuführen. Der Bauaufwand für den Doppel
wellen-Zwangsmischer ist trotz seiner Eignung sowohl
für kontinuierlichen als auch für diskontinuierlichen
Betrieb verhältnismäßig gering und nicht wesentlich
größer als der Bauaufwand für herkömmliche monofunk
tionelle Mischer für kontinuierlichen bzw. diskonti
nuierlichen Betrieb.
Claims (27)
1. Doppelwellen-Zwangsmischer zum Vermischen von pul
verigen, körnigen und plastischen Mischgütern, z.B.
zur Herstellung von Baustoffgemischen oder derglei
chen, umfassend einen Mischtrog (1) und in diesem
Mischtrog (1) zwei zueinander parallele, sich zwi
schen einander gegenüberliegenden Stirnwänden ( 12,
13) des Mischtroges (1) erstreckende, gegenläufig
angetriebene, mit Mischwerkzeugen (15) bestückte
Mischwellen (4), wobei die Drehrichtung (x) der
Mischwellen (4) so gewählt ist, daß die Misch
werkzeuge (15) zwischen den Mischwellen (4) nach
oben laufen und wobei die Mischwerkzeuge (15) der
einzelnen Mischwellen (4) derart ausgebildet und
angeordnet sind, daß sie eine gegenläufige Förder
richtung längs der einzelnen Mischwellen (4) be
wirken, und ferner umfassend Beschickungsmittel
(20, 22) zum Einführen körniger und ggf. flüssiger
Mischgutkomponenten in den Mischtrog (1) und eine
verschließbare bodennahe Austrittsöffnungsanordnung
(3) für die Abgabe des Mischgutes, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Beschickungsmittel (20, 22), zu
mindest der körnigen Mischgutkomponenten, für die
kontinuierliche Zugabe der körnigen Mischgutkompo
nenten ausgebildet sind und daß eine erste Austritts
öffnung (3) in axialem Abstand von der Einmündung (E)
der Beschickungsmittel (20) der körnigen Mischgut
komponenten in den Mischtrog (1) angeordnet und der
art bemessen oder einstellbar ist, daß sie konti
nuierlich eine der kontinuierlichen Beschickung der
Mischgutkomponenten entsprechende Menge von Misch
gut aus der innerhalb des Mischtroges (1) bewegten
Mischgutcharge abzweigt.
2. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Austrittsöffnung (3)
im Bereich einer der Stirnwände (12, 13) ange
ordnet ist und die Einmündung (E) der Beschickungs
mittel (20) der körnigen Mischgutkomponenten von
dieser Stirnwand (12) axialen Abstand hat.
3. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einmündung (E) der Beschic
kungsmittel (20) der körnigen Mischgutkomponenten
in den Mischtrog (1) im Bereich derjenigen Misch
welle (4) liegt, welche von der der ersten Aus
trittsöffnung (3) benachbarten Stirnwand (12) weg
fördert.
4. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einmündung (E) der Beschic
kungsmittel (20) der körnigen Mischgutkomponenten
in einem Abstand von der der ersten Austrittsöffnung
(3) fernen Stirnwand (13) liegt, welcher Abstand
ca. 30 bis 70% der lichten Länge des Mischtroges
(1) in Mischwellenrichtung beträgt.
5. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Aus
trittsöffnung (3) in Querrichtung zu den Mischwellen
(4) größer ist als in Mischwellenrichtung.
6. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Austrittsöffnung (3)
sich annähernd zwischen den jeweils tiefsten Punkten
des doppelmuldenartig geformten Bodens des Misch
troges (1) erstreckt.
7. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschic
kungsmittel (22) für flüssige Mischgutkomponenten
annähernd längs eines einer Stirnwand (12, 13) und
den Mischwellen (4) folgenden Umlaufweges (z) der
Mischgutcharge angeordnet sind.
8. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Beschickungsmittel (22) für
die flüssigen Mischgutkomponenten annähernd vom Orte
der Einmündung (E) der Beschickungsmittel (20) der
körnigen Mischgutkomponenten bis zu einer Stelle (L 1)
vor der ersten Austrittsöffnung (3) verteilt sind.
9. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Beschickungsmittel (22)
für die flüssigen Mischgutkomponenten in Umlaufrich
tung der Mischgutcharge bis zu einer Stelle (L 1)
erstrecken, die annähernd 50 bis 85, vorzugsweise
ca. 75% der lichten Mischtroglänge (L) von der
der ersten Austrittsöffnung (3) fernen Stirnwand
(13) entfernt ist.
10. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche
7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschic
kungsmittel (22) für die flüssigen Mischgutkomponenten
ein annähernd U-förmiges, mit Wasserabgabestellen
bestücktes Rohr (22) umfassen, welches oberhalb der
Mischwellen (4) angeordnet, in Draufsicht betrachtet
annähernd längs der Mischwellenachsen und längs
der der ersten Austrittsöffnung (3) fernen Stirn
wand (13) verläuft.
1. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche
1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Misch
trog (1) mit einer zweiten, gegenüber der ersten
(3) größeren und ebenfalls verschließbaren Aus
trittsöffnung (2) ausgerüstet ist, welche in
Längsrichtung des Mischtroges (1) zwischen den
beiden Mischwellen (4) im Mischtrogboden angeord
net ist, vorzugsweise in der Mitte zwischen den
Mischwellenachsen und vorzugsweise mit einer Er
streckung über die gesamte, unter Berücksichtigung
der ersten Austrittsöffnung (3) noch verfügbaren
Länge (L) des Mischtrogbodens zwischen den beiden
Stirnwänden (12, 13).
12. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Beschickungsmittel (20, 21)
für die körnigen Mischgutkomponenten eine zusätzliche
Beschickungsstelle (21), insbesondere einen Einlauf
trichter (21) für chargenweise Beschickung umfassen,
und zwar vorzugsweise zwischen den beiden Misch
wellen (4) und vorzugsweise in Längsmitte des
Mischtroges zwischen den beiden Stirnwänden (12, 13).
13. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche
11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschic
kungsmittel (22, 23) für flüssige Mischgutkomponenten
annähernd längs des gesamten Chargenumlaufweges (z)
innerhalb des Mischtroges (1) angeordnet sind.
14. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß ein zweites U-Rohr (23) mit Wasser
abgabestellen vorgesehen ist, welches das erste U-Rohr
(22) zu einer annähernd geschlossenen Schleife ergänzt.
15. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche
1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Mischwerke (5, 6) jeweils an demjenigen Ende (A), an
dem die durch sie bewirkte Bewegung der Mischgut
charge auf eine Stirnwand (12, 13) auftrifft, mit
einem Umkehrwerkzeug (17) ausgerüstet ist, welches
das Mischgut längs der jeweiligen Stirnwand (12, 13)
zum jeweils anderen Mischwerk (6, 5) hin ablenkt.
16. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Umlenkwerkzeuge (17) derart
orientiert und angeordnet sind, daß sie eine Ablenk
bewegungskomponente des Mischgutes von der jeweils
zugehörigen Stirnwand (12, 13) erzeugen.
17. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche
1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Misch
werkzeuge (15) jeweils eines Mischwerkes (5, 6)
mit einer gleichsinnigen, einer Schraubenlinie fol
genden Wendelung ausgeführt sind.
18. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Umlenkwerkzeuge (17) mit
einer der Wendelung der Mischwerkzeuge (15) ent
gegengesetzten Wendelung ausgeführt sind.
19. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche
1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß im Umlauf
weg (z) der Mischgutcharge vor der ersten Austritts
öffnung (3) ein Stauelement (11) angeordnet ist, und
zwar starr oder verstellbar, etwa durch Schwenken
oder Herausziehen.
20. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 19, da
durch gekennzeichnet, daß das Stauelement (11)
mit Durchbrüchen (18) in beliebiger Zahl, Form
und Größe versehen ist.
21. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche
1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschic
kungsmittel (20, 21, 22, 23) für körnige und/oder
flüssige Mischgutkomponenten im Bereich einer Ab
deckhaube (19) des Mischtroges angeordnet sind.
22. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche
1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Aus
trittsöffnung (3) mit einem Einfach- oder Doppel
flachschieberverschluß (10) ausgebildet ist, wobei
im Falle eines Doppelflachschieberverschlusses
beide Flachschieber gegeneinander schließen und
zueinander höhenversetzt angeordnet sind.
23. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche
1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten
Austrittsöffnung (3) ein Einfach- oder Doppelklappen
verschluß (10) oder ein Segmentverschluß zugeordnet
ist.
24. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche
11 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten
Austrittsöffnung (2) ein Drehschieberverschluß (9)
zugeordnet ist.
25. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche
1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten
Austrittsöffnung (2) ein Einfach- oder Doppelklappen
verschluß zugeordnet ist.
26. Doppelwellen-Zwangsmischer nach einem der Ansprüche
1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß eine Füll
standsregelung vorgesehen ist.
27. Doppelwellen-Zwangsmischer nach Anspruch 26, dadurch
gekennzeichnet, daß die Füllstandsregelung mittels
eines Chargengrößensignalgebers, insbesondere einer
Füllstandssonde, die Chargengröße bzw. den Füllstand
mißt und Abweichungen von einer Sollgröße durch Ver
änderung der Mischkomponentenbeschickung und/oder
des Mischgutaustrittes korrigiert.
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