DE3643630A1 - MIXER FOR PREPARING A CONCRETE MIX - Google Patents
MIXER FOR PREPARING A CONCRETE MIXInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Bauwesen und betrifft insbesondere einen Mischer zur Zubereitung einer Faserbetonmischung.The invention relates to construction and relates in particular to a mixer for preparation a fiber concrete mix.
Die vorliegende Erfindung kann mit Erfolg auf verschiedenen Gebieten des Industrie-, Wohn- und Gesellschaftsbaues zur Zubereitung einer Faserbetonmischung ihre Anwendung finden. Als Fasern können verschiedene Fasern, darunter Glasfasern verwendet werden.The present invention can be successfully applied to various Areas of industrial, residential and social construction for the preparation of a fiber concrete mix find their application. Different fibers can be used Fibers, including glass fibers, are used.
Die Erfindung kann auch in der chemischen und Nahrungsmittelindustrie angewendet werden.The invention can also be used in chemical and Food industry to be applied.
Einer der neuen Baustoffe ist Glasfaserbeton bei dessen Anwendung der Verbrauch an Beton und Stahl in einer Reihe von Fällen um ein mehrfaches vermindert und bei der Errichtung von einigen Konstruktionen die Verwendung der Stahlbewehrung völlig vermieden werden kann.One of the new building materials is fiberglass concrete whose application the consumption of concrete and steel in a number of cases decreased several times and in the construction of some constructions the Use of steel reinforcement can be avoided entirely can.
Aus Faserbeton lassen sich, z. B. Dachplatten, Balkonumfassungsplatten, Bauelemente für Kanäle für technische Zwecke, nicht abnehmbare Schalungen beim Monolithhochbau, Überdeckungen und umschließende Konstruktionen für Schutzdächer, Entlüftungsblöcke, Meliorationsanlagen, Fußbodenplatten, Trennwandplatten, Fußsteigplatten, Fensterbretter, Verkleidungsplatten usw. herstellen.From fiber concrete can, for. B. roof panels, Balcony enclosures, components for channels for technical purposes, non-removable formwork for monolithic buildings, Coverings and enclosing structures for canopies, ventilation blocks, melioration systems, Floor panels, partition panels, floor panels, Manufacture window sills, cladding panels, etc.
Bei der ganzen Vielfalt der Erzeugnisse aus Faserbeton ist die Technologie der Herstellung dieser Erzeugnisse nicht ausreichend ausgearbeitet. Zu den besonders wichtigen Fragen gehört die Frage der Erhaltung entsprechender physikalisch-chemischer Eigenschaften der Faserbetonerzeugnisse. Zur Verbesserung dieser Eigenschaften sind die Erzeugnisse aus steifen Mischungen mit einem geringen Wassergehalt unter Aufrechterhaltung der Homogenität beim Vermischen der Glasfasern enthaltenden Mischung, ohne Klumpenbildung zu formen, damit alle Fasern dabei mit Zementmilch völlig überzogen werden.With all the variety of products Fiber concrete is the technology of making this Products not sufficiently developed. To the The question of conservation belongs to particularly important questions corresponding physical-chemical properties of fiber concrete products. To improve this Properties are the products from rigid mixtures with a low water content while maintaining the homogeneity when mixing the glass fibers containing mixture without forming lumps, so that all fibers are completely covered with cement milk will.
Bekannt ist ein Mischer zur Zubereitung von hochviskosen Werkstoffen und Pasten, der einen zylinderförmigen Behälter mit einer elastischen Hülle, die in diesem Behälter unter der Bildung eines gasgefüllten Hohlraumes untergebracht ist, und einen Mischer, der mit einem Antrieb zur Drehbewegung relativ zu dessen Vertikalachse verbunden ist, enthält. Der Mischer ist in Form von schraubenförmigen Spiralen ausgebildet, die relativ zu deren Vertikalachse drehbar und relativ zu der Symmetrieachse des Behälters exzentrisch angeordnet sind, wobei der Antrieb mit einer Vorrichtung zur zykloiden Verschiebung der drehbaren schraubenförmigen Spiralen versehen ist (SU-Urheberscheinschrift Nr. 8 93 560).A mixer for preparing highly viscous is known Materials and pastes of a cylindrical shape Containers with an elastic shell, which in this container with the formation of a gas-filled one Cavity and a mixer that with a drive to rotate relative to it Vertical axis is connected contains. The mixer is in Formed from helical spirals that rotatable relative to their vertical axis and relative to the axis of symmetry of the container is arranged eccentrically are, the drive with a device for cycloid Displacement of the rotating helical spirals is provided (SU copyright certificate No. 8 93 560).
Ein Nachteil des vorliegenden Mischers besteht darin, daß durch die Entstehung von hohen Schubspannungen zwischen dem drehbaren Mischer und der elastischen Hülle mechanische Beschädigungen und Zerstörungen der Fasern eintreten, und die Konstruktion des Mischers keine intensive Zerfaserung von Faserbündeln und keine gleichmäßige Verteilung derselben im Mischungsvolumen gewährleistet. Außerdem findet eine teilweise Aufwicklung der Fasern auf die Spiralen statt, wodurch die erforderliche fein verteilte Bewehrung der Mischung nicht gewährleistet werden kann; dabei findet auch ein schneller Verschleiß der elastischen Hülle durch die Schleifwirkung der in der Mischung enthaltenen Zuschlagstoffe statt.A disadvantage of the present mixer is in that due to the creation of high shear stresses between the rotating mixer and the elastic one Cover mechanical damage and destruction of the Fibers enter, and the construction of the mixer no intensive fiberization of fiber bundles and none even distribution of the same in the mixing volume guaranteed. There is also a partial winding up of fibers on the spirals instead, making the required finely divided reinforcement of the mix is not can be guaranteed; there is also a quick wear of the elastic cover through the Grinding effect of the additives contained in the mixture instead of.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mischer zur Zubereitung einer Faserbetonmischung zu schaffen, in dem das Arbeitsorgan es erlaubt, daß die Fasern über das gesamte Mischungsvolumen gleichmäßig verteilt werden können, wobei deren Zerstörung ausgeschlossen und die Homogenität der gesamten Mischung gewährleistet werden.The present invention is based on the object a mixer for the preparation of a fiber concrete mix to create in which the working organ it allowed the fibers to go all over Mix volume can be distributed evenly excluding their destruction and homogeneity of the entire mixture.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem Mischer zur Zubereitung einer Faserbetonmischung, enthaltend eine Mischtrommel und ein Arbeitsorgan in Form von schraubenförmigen Spiralen, die relativ zu deren Vertikalachsen drehbar angeordnet sind, wobei die Mischtrommel und das Arbeitsorgan relativ zueinander bewegbar angeordnet sind, erfindungsgemäß die schraubenförmigen Spiralen gleich große Steigungen und Durchmesser haben und längs eines Durchmessers der Mischtrommel gleichmäßig verteilt angeordnet sind, wobei sich die benachbarten Spiralen gegenläufig drehen und der Abstand zwischen ihren Vertikalachsen kleiner als ihre Durchmesser sind, wobei die Durchmesser nach der Formel:The task is solved in that in a mixer for the preparation of a fiber concrete mix, containing a mixing drum and a Work organ in the form of helical Spirals that are relative to their vertical axes are rotatably arranged, the mixing drum and the working member is arranged to be movable relative to one another are, according to the invention, the helical Spirals have the same pitch and diameter and evenly along a diameter of the mixing drum are arranged distributed, the neighboring ones Turn spirals in opposite directions and the distance between their vertical axes are smaller than their diameters, the diameter according to the formula:
bestimmt werden, worin
D der Durchmesser der Mischtrommel und n eine natürliche
Zahl 3 bedeuten.be determined in what
D is the diameter of the mixing drum and n is a natural number 3.
Die erfindungsgemäße Konstruktion des Arbeitsorgans des Mischers gestattet es, die Mischung im ganzen Volumen der Mischtrommel gleichmäßig zu mischen und dabei die Bildung von "toten Zonen" zu vermeiden. Der gewählte Abstand zwischen den Vertikalachsen der Spiralen gestattet es, daß die Spiralen ineinander eingehen, wodurch eine Zerfaserung der Faserbündel und eine gleichmäßige Verteilung der Fasern über das Mischungsvolumen ohne Klumpenbildung ermöglicht werden. Dadurch wird eine homogene Mischung hergestellt.The construction of the working organ according to the invention the mixer allows the mixture to be mixed as a whole Volume of the mixing drum to mix evenly and to avoid the formation of "dead zones". The selected distance between the vertical axes of the spirals allows the spirals to interlock come in, causing a fiberization of the fiber bundle and an even distribution of the fibers over the Mix volume can be made without lump formation. This creates a homogeneous mixture.
Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung beträgt der Neigungswinkel der Windung jeder schraubenförmigen Spirale zu der Ebene, die senkrecht zur Vertikalachse der Spirale liegt, 10 bis 30°.In a preferred embodiment of the Invention is the angle of inclination of the winding of each helical spiral to the plane that is perpendicular to the vertical axis of the spiral is 10 to 30 °.
Bei einem Neigungswinkel von unter 10° werden die Fasern langsam in die Mischung eingeführt, wobei die Gefahr einer Beschädigung der Fasern durch ein Verkeilen der Spiralen erhöht wird.At an angle of inclination of less than 10 ° the fibers are slowly introduced into the mixture, whereby the risk of damage to the fibers by a Wedging of the spirals is increased.
Bei einem Neigungswinkel von über 30° nimmt der vertikale Mischungsstrom stark zu, was eine Verminderung der Drehzahl der Spiralen notwendig macht; dabei entsteht die Gefahr einer Aufwicklung der Fasern auf die Spiralen.With an inclination angle of over 30 °, the vertical mix flow greatly, resulting in a decrease the speed of the spirals makes it necessary; thereby arises the risk of winding the fibers onto the Spirals.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist das untere Ende jeder schraubenförmigen Spirale die Form eines Kegels mit zum Trommelboden gewandter Kegelspitze auf.According to another embodiment of the invention has the lower end of each helical spiral the shape of a cone with the drum bottom cone tip.
Die erfindungsgemäße Form des unteren Endes der Spirale verhindert ein Aufwickeln der Fasern auf die Spiralen.The shape of the lower end of the spiral according to the invention prevents the fibers from winding onto the spirals.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beträgt die Länge des unteren kegelförmigen Endes jeder schraubenförmigen Spirale (0,1 bis 0,2) t, worin t die Windungssteigung der schraubenförmigen Spirale bedeutet.In another embodiment of the invention, the length of the lower tapered end of each helical coil is (0.1 to 0.2) t , where t is the pitch of the helical coil.
Dadurch wird es möglich, die Reibungskraft zwischen dem Trommelboden und der Mischung zu vermindern und eine Aufwicklung der Fasern auf Spiralen zu verhindern.This enables the frictional force between to reduce the drum bottom and the mixture and a To prevent winding of the fibers on spirals.
Es ist vorteilhaft, wenn das untere kegelförmige Ende jeder schraubenförmigen Spirale in einem Abstand von ihrer Vertikalachse liegt, der die Hälfte des Durchmessers der Spirale ausmacht.It is advantageous if the lower is conical End of each helical spiral in one Distance from their vertical axis is half of the diameter of the spiral.
Eine solche Anordnung des Spiralendes trägt ebenfalls dazu bei, daß die Möglichkeit einer Aufwicklung der Fasern auf die Spiralen ausgeschlossen wird.Such an arrangement of the spiral end also bears contribute to the possibility of winding up the fibers on the spirals are excluded.
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe following is the present invention based on the description of embodiments with reference to Drawings explained in more detail. It shows
Fig. 1 die Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Mischers in der Arbeitsstellung, Fig. 1 is a general view of a mixer according to the invention in the working position,
Fig. 2 dasselbe, beim Austragen der Mischung aus der Mischtrommel, Fig. 2 shows the same, in discharging the mixture from the mixing drum,
Fig. 3 das Arbeitsorgan des Mischers in schematischer Darstellung, Fig. 3, the working member of the mixer in a schematic representation;
Fig. 4 und 5 Ausführungsformen des Arbeitsorgans mit unterschiedlicher Anzahl von schraubenförmigen Spiralen, FIGS. 4 and 5 embodiments of the working unit with different numbers of helical spirals,
Fig. 6 eine schraubenförmige Spirale des Arbeitsorgans. Fig. 6 is a helical spiral of the working organ.
Der Mischer enthält einen Rahmen 1 (Fig. 1, 2), in dessen Unterteil auf Gleitlagern ein Drehwerk 2 mit einem Hebel 3 und einem Feststeller 4 montiert ist. An dem Drehwerk 2 ist eine Mischtrommel 5 mit einem Antrieb 6 zu deren Drehbewegung relativ um die Vertikalachse N-N (Fig. 3) angebracht. Das Vermischen der Mischung in der Trommel 5 wird mittels eines Arbeitsorgans 7 verwirklicht, das in Form von relativ um ihre Vertikalachsen (Fig. 6) drehbaren schraubenförmigen Spiralen 8 ausgebildet ist, die längs eines Durchmessers D der Trommel 5 (Fig. 3 bis 5) gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Für die Drehung der Spiralen 8 sorgt ein Antrieb 9 (Fig. 1, 2), wobei sich die benachbarten Spiralen 8 gegenläufig drehen. Die schraubenförmigen Spiralen 8 haben gleich große Steigungen t (Fig. 6) und Durchmesser d, letztere werden nach der Formel:The mixer contains a frame 1 ( Fig. 1, 2), in the lower part of a slewing gear 2 with a lever 3 and a lock 4 is mounted on slide bearings. A mixer drum 5 with a drive 6 for rotating it about the vertical axis NN ( FIG. 3) is attached to the rotating mechanism 2 . The mixing of the mixture in the drum 5 is carried out by means of a working element 7 which is designed in the form of helical spirals 8 which can be rotated relatively about their vertical axes ( FIG. 6) and which along a diameter D of the drum 5 ( FIGS. 3 to 5) are evenly distributed. A drive 9 ( FIGS. 1, 2) ensures the rotation of the spirals 8 , the neighboring spirals 8 rotating in opposite directions. The helical spirals 8 have equally large pitches t ( FIG. 6) and diameter d , the latter being according to the formula:
bestimmt,
worin
DDurchmesser der Mischtrommel und
neine natürliche Zahl 3
bedeuten.determines what
D diameter of the mixing drum and n are a natural number 3.
Der Abstand zwischen den Vertikalachsen O-O der Spiralen 8 wird kleiner als deren Durchmesser d gewählt. Der Neigungswinkel der Windung jeder schraubenförmigen Spirale 8 zu der Ebene, die senkrecht zur Vertikalachse (O-O) liegt, beträgt 10 bis 30°.The distance between the vertical axes OO of the spirals 8 is chosen smaller than their diameter d . The angle of inclination of the turn of each helical spiral 8 to the plane which is perpendicular to the vertical axis (OO) is 10 to 30 °.
Das untere Ende jeder schraubenförmigen Spirale 8 ist kegelförmig (Fig. 6) mit einer dem Boden der Trommel 5 zugewandten Kegelspitze, die auch, wie dargestellt, abgestumpft ausgebildet sein kann.The lower end of each helical spiral 8 is conical ( FIG. 6) with a cone tip facing the bottom of the drum 5 , which, as shown, can also be truncated.
Die Länge 1 des unteren kegelförmigen Endes jeder schraubenförmigen Spirale 8 beträgt (0,1 bis 0,2) t.The length 1 of the lower conical end of each helical spiral 8 is (0.1 to 0.2) t .
Das untere kegelförmige Ende jeder schraubenförmigen Spirale 8 ist in einem Abstand von deren Vertikalachse (O-O) angeordnet, der die Hälfte des Durchmessers d ausmacht.The lower conical end of each helical spiral 8 is arranged at a distance from its vertical axis (OO) , which is half the diameter d .
Im Oberteil des Rahmens 1 ist eine Hebevorrichtung 10 (Fig. 1, 2) montiert, an welcher an einem Seil 11 das Arbeitsorgan 7 aufgehängt ist und die mittels eines Schwungrades 12 über einen Kettentrieb 13 von Hand oder durch einen elektromechanischen Antrieb (in der Figur nicht wiedergegeben) in Bewegung gesetzt wird. In the upper part of the frame 1 , a lifting device 10 ( Fig. 1, 2) is mounted, on which the working element 7 is suspended on a rope 11 and which is operated by means of a flywheel 12 via a chain drive 13 by hand or by an electromechanical drive (in the figure not reproduced) is set in motion.
Der Mischer hat folgende Wirkungsweise:
Vor Beginn der Arbeit wird das Arbeitsorgan 7 durch
die Drehung des Schwungrades 12 über den Kettentrieb 13
und das Sei 11 angehoben. Die Trommel 5 wird in der Arbeitsstellung
mittels des Feststellers 4 festgestellt und
mit einem Bindemittel, einem Zuschlagstoff und Wasser beschickt.
Mit Hilfe der Hebevorrichtung 10 läßt man das
Arbeitsorgan 7 in die Trommel 5 herunter und legt
es in der Arbeitsstellung fest, wobei gleichzeitig der
Antrieb 9 dieses Arbeitsorgans eingeschaltet wird. Man
schaltet den Antrieb 6 der Trommel 5 ein und diese fängt
an, sich zu drehen. Nach einem Vormischen der Mischung
innerhalb von 46 s werden Fasern zugesetzt.
Nach Verlauf von 1,5 bis 2 min wird das Arbeitsorgan 7
aus der Trommel 5 gehoben (wobei vorher die Antriebe 6,
9 der Trommel 5 und des Arbeitsorgans 7 abgeschaltet und
der Feststeller 4 gelöst werden). Anschließend wird mit
Hilfe der Vorrichtung 2 die Trommel 5 gekippt, die fertige
Mischung (Fig. 2) ausgetragen, und die Trommel 5
in die Ausgangsstellung gebracht. Um ein Anhaften
der Mischung an den Wänden der Trommel 5 (Fig. 4, 5) zu
verhindern, wird eine ungerade Zahl (2n+1) an Spiralen 8
des Arbeitsorgans 7 gewählt, wobei sich die außen liegenden
Spiralen 8 gegenläufig zu der Drehrichtung der Mischtrommel
5 drehen. Die Größe n3 wird angenommen, um
die Menge des waagerecht laufenden Mischungsstromes zu
vergrößern und die Intensität des Durchmischens der Mischung
sowie die Leistung des Mischers zu erhöhen. Bei
einem Durchmesser D der Mischtrommel von 800 mm (D=
800 mm) und bei n=4 beträgt die Anzahl der Spiralen
(2n+1)=9,The mixer works as follows:
Before starting work, the working member 7 is raised by the rotation of the flywheel 12 via the chain drive 13 and the screen 11 . The drum 5 is fixed in the working position by means of the lock 4 and charged with a binder, an additive and water. With the help of the lifting device 10 , the working member 7 can be lowered into the drum 5 and fixed in the working position, the drive 9 of this working member being switched on at the same time. You turn on the drive 6 of the drum 5 and this begins to rotate. After premixing the mixture within 46 s, fibers are added. After 1.5 to 2 minutes, the working member 7 is lifted out of the drum 5 (the drives 6 , 9 of the drum 5 and the working member 7 being switched off beforehand and the locking device 4 being released). The drum 5 is then tilted with the aid of the device 2 , the finished mixture ( FIG. 2) is discharged, and the drum 5 is brought into the starting position. In order to prevent the mixture from adhering to the walls of the drum 5 ( FIGS. 4, 5), an odd number (2 n +1) of spirals 8 of the working element 7 is chosen, the spirals 8 on the outside being opposite to the direction of rotation turn the mixing drum 5 . The size n 3 is assumed in order to increase the amount of the horizontally running mixture flow and to increase the intensity of the mixing of the mixture and the performance of the mixer. With a diameter D of the mixing drum of 800 mm (D = 800 mm) and with n = 4, the number of spirals is (2 n +1) = 9,
Bei gleich großem Durchmesser D der Mischtrommel 5 und bei n=5 beträgt die Anzahl der Spiralen (2n+1)=11,With the same diameter D of the mixing drum 5 and with n = 5, the number of spirals (2 n +1) = 11,
Der optimale Durchmesser d der Spiralen 8 wird ausgehend von den Parametern der anzuwendenden Fasern gewählt.The optimal diameter d of the spirals 8 is selected based on the parameters of the fibers to be used.
Eine sehr wichtige Rolle spielt die Drehzahl der Spiralen 8. In Abhängigkeit vom Prozentsatz der Bewehrung mit Fasern und vom Durchmesser d der Spiralen 8 liegt die Drehzahl der Spiralen 8 in einem Bereich von 450 bis 1000 U/min. Bei geringeren Drehzahlen ist die Zerfaserung der Faserbündel nicht vollständig, wodurch die Qualität der Mischung verschlechtert wird; die dabei entstandenen Fehler setzen die Festigkeit des Endproduktes herab und sind die Ursache für eine unvollständige Ausnutzung der Möglichkeiten einer fein verteilten Bewehrung.The speed of the spirals 8 plays a very important role. Depending on the percentage of reinforcement with fibers and the diameter d of the spirals 8 , the speed of the spirals 8 is in a range from 450 to 1000 rpm. At lower speeds, the fiber bundle is not completely defibrated, which deteriorates the quality of the mixture; the resulting errors reduce the strength of the end product and are the reason for incomplete use of the possibilities of finely divided reinforcement.
Bei einer der Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Konstruktion ist die Mischtrommel 5 feststehend und das Arbeitsorgan 7 relativ zu der Achse N-N der Trommel 5 drehbar angeordnet.In one of the design variants of the construction according to the invention, the mixing drum 5 is fixed and the working element 7 is arranged rotatably relative to the axis NN of the drum 5 .
Claims (5)
Dder Durchmesser der Mischtrommel und neine natürliche Zahl 3 bedeuten. 1. Mixer for the preparation of fiber concrete mixtures, containing a mixing drum ( 5 ) and a working element ( 7 ) in the form of helical spirals ( 8 ) which are arranged rotatably relative to their vertical axes (OO) , the mixing drum ( 5 ) and the working element ( 7 ) are arranged to be movable relative to one another, characterized in that the helical spirals ( 8 ) have gradients (t) and diameter (d ) of equal size and are arranged uniformly distributed along a diameter (D) of the mixing drum ( 5 ), whereby the neighboring spirals ( 8 ) rotate in opposite directions and the distance between their vertical axes (OO) is smaller than their diameter (d) , the diameter according to the formula: be determined in what
D is the diameter of the mixing drum and n is a natural number 3.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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