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Trommelmischer für Beton o. dgl. mit wagerechter Drehachse und spiralig
um diese gewundenem Trommelumfang. Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage
vom 2. Juni r9 r t die Priorität auf Grund der Anmeldungen in Spanien vom 29. Dezember
1923 bzW. 2o.Mai 1924 bzw. 25. Juni r924- beansprucht. Die Erfindung betrifft eine
Mischtrommel mit wagerechter Drehachse, die in erster Linie zum Mischen von Beton
und Mörtel bestimmt ist, aber auch zum Mischen andersartiger Stoffe Verwendung finden
kann. Bei Mischtrommeln dieser Art ist es bereits bekannt, den Trommelumfang nach
einer um die Drehachse gewundenen Spirale oder vielmehr nach mehreren solcher Spiralen
zu gestalten, denn der Trommelumfang besteht
dabei aus mehreren
spiralförmig geformten Teilen, welche in Umfangsrichtung der Trommel gegeneinander
versetzt sind und sich dabei teilweise überdecken. Diese spiraligen Wandteile lassen
zwischen sich Kanäle, durch welche hindurch bei geeigneter Drehungsrichtung der
Trommel die Entleerung des durchgemischten Gemenges stattfindet. Das Füllen der
Trommel erfolgt durch deren offene Stirnwände. Beim Mischen, welches durch Drehen
der Trommel in einer Richtung erfolgt, welche der zum Entleeren erforderlichen Drehrichtung
entgegengesetzt ist, vermag das Stoffgemenge durch die Zwischenkanäle der spiraligen
Wandteile wegere deren Überdeckung nicht auszutreten. Dieselbe Überdeckung bewirkt
aber auch, daß der Innenraum der Trommel sich im großen ganzen als ein zylindrischer
Raum darstellt und daß die zum Zwecke der Mischung erfolgende Trommeldrehung deshalb
in der Hauptsache lediglich zur Folge hat, daß das Stoffgemenge, indem es seiner
Schwere folgt, von jedem nach dem Trommelinneren zu freiliegenden Spiralenteil auf
den folgenden, freiliegenden Spiralenteil übergleitet, ohne dabei eine wesentliche
Durchmischung zu erfahren. Dieser Sachverhalt wird nur wenig dadurch geändert, daß
bei der bekannten Bauart an den inneren, freiliegenden Enden der Spiralwandteile
schaufelartige, auf die Drehachse zu vorspringende Ansätze von geringer Höhe angebracht
sind. Diese Ansätze halten .die hinter ihnen liegende Bodenschicht des Stoffgemenges
zurück, derart, daß dieser kleine Gemengeteil nicht an der beschriebenen, dem erstrebten
Mischungszweck undienlichen Gleitbewegung der Hauptmasse teilnimmt, sondern beim
weiteren Verlauf der Trommeldrehung über die vorausgeeilte Hauptmasse gestürzt wird,
ein an sich der Mischung günstiger Vorgang, der aber wegen des daran beteiligten
geringen Anteils des gesamten Trommelinhalts die gänzlich mangelhafte Mischung nur
wenig ändert. Dasselbe gilt bezüglich der kleinen Masseteile, die beim Umlauf der
Trommel in die Spiralwandzwischenkanäle und später dann wieder zur Hauptmasse zurückfallen.
Wollte man bei der bekannten Bauart die Schaufeln andererseits wesentlich höher
bemessen, so würden sich andere Nachteile ergeben. An sich sind Schaufelansätze
der Trommelinnenwand oder an der Trommelwelle angeordnete Schaufeln - sämtliche
bisher bekannten Betontrommelmischer weisen Schaufeln der einen oder anderen Art
auf - unerwünscht. Als vorstehende Teile sind sie angesichts der Scharfkantigkeit
und Härte des, zu mengenden Betqns einer sehr starken Ah-nutzung ausgesetzt und
bringen auch eine starke Abnutzung der anderen Trommelteile mit sich, weil sie besonders
bei größerer Bemessung den Trommelinhalt auch in größerer Menge bei der Drehung
anstauen, so daß weiterhin dann jeweils dieser große Teil des Trommelinhalts auf
die Trommelwandung niederfällt und diese infolgedessen stark und rasch abgenutzt,
verbeult und schließlich durchgeschlagen wird. Außerdem bieten die Schaufeln dem
Beton Anlaß zum Anbacken in den Schaufelwinkeln; die glatte Trommelwand an sich
bietet solchen Anlaß nur in geringem Maße. Die Verkrustungen - in den Schaufelwinkeln
wachsen rasch unter Minderung des Füllungsraumes der Trommel an und machen deshalb
eine oftmalige Reinigung der Trommel nötig. Diese Reinigung, das ist das Herausmeißeln
der Ansätze, bedeutet nicht nur die Notwendigkeit des oftmaligen Außerbetriebsetzens
der Vorrichtung, sondern natürlich auch und in erheblichem Maße die Gefahr einer
Beschädigung der Vorrichtung. Das Reinigen selbst ist bei den bekannten Bauarten,
insbesondere der hier eingehend geschilderten, wegen der hier nur geringe Durchgangskanäle
zwischen sich lassenden Spiralwandteile sehr erschwert. Diese Vorrichtungen leiden
sämtlich, schon wegen der Schaufeln, an der für die Betonverarbeitung erforderlichen
Einfachheit.
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Die Nachteile der bekannten Mischtrommeln, insbesondere jener mit
mehreren spiraligen Umfangsw andteilen, werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden,
daß der Trommelumfang bei völlig geschlossenen Stirnwänden und Entfallen jeglicher
Schaufeln, vorzugsweise auch jeglichen Verschlußmittels sowie einer durchgehenden
Welle als einheitliche, nahe der Achse beginnende und über den ganzen oder nahezu
den ganzen Trommelumfang durchgehende Spiralfläche ausgebildet ist.
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Auf der Zeichnung sind in Abb. i und 2, 3 und q. sowie 5 bis 7 insgesamt
drei Ausführungsbeispiele in je in Vorder-_ bzw. Seitenansicht dargestellt.
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Nach Abb. i und-2, besteht die mittels zweier wagerechter Achszapfen
a drehbare Trommel aus zwei geschlossenen, ebenen Stirnwänden b, die durch eine
einzige, spiralig um die Drehachse gewundene Umfangswand c miteinander verbunden
sind, welche nahe der Achse beginnt und über 51, des Trommelumfangs durchgeht. Der
Trommelumfang erweitert sich also von der Achse her ständig nach außen, wenn auch
nicht notgedrungen stetig in solchem Sinne, daß etwa auf jede Winkeleinheit des
"Umfangs der gleiche. Zuwachs des Halbmessers kommt. Am erweiterten Ende der Spiralfläche
befindet sich eine gleichzeitig zum Füllen und Entleeren
dienende
Öffnung d ohne irgendwelchen Verschlußdeckel o. dgl.
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Das Füllen der Trommel -geschieht in dem Ruhezustand derselben bei
der in Abb. i gezeichneten Trommellage. Zum Zwecke der Durchmischung des in die
Trommel eingefüllten Betongemenges wird die Trommel nun im Sinne des Pfeiles -in
Abb. T in Umdrehung versetzt. Dabei gleitet die eingefüllte Menge, als Ganzes betrachtet,
fortschreitend auf den inneren Winkelraum der Spiralwandung zu. Es handelt sich
dabei aber in Wirklichkeit nicht, besonders nicht bei größerer Drehzahl, um ein
einfaches Gleiten der Masse, vielmehr kommt in Betracht, daß die weiter nach außen
hin gelegenen Masseteile bei der Drehung zufolge ihres durch die Spiralform bedingten
größeren Achsabstandes eine größere Beschleunigung erfahren, als die nach innen
zu gelegenen Masseteile. Infolgedessen findet beim Drehen ein selbsttätiges und
ständiges Überstürzen der äußeren Masseteile auf die inneren statt. Diese innere
Umwälzungsbewegung der Masse ist keinem Hindernis ausgesetzt; der Durchgang der
Spirale ist entsprechend groß zu bemessen. Nach etwa 34 Umdrehung ist die ganze,
geeignet groß zu bemessende Trommelfüllung im inneren Spiralwinkel angestaut. Wenn
die Trommel sich nun weiter dreht, so stürzt das Gemenge zufolge seiner Schwere
wieder auf den äußeren Teil der Spiralinnenwandung nieder und der Vorgang der inneren
Umwälzung der Masse beginnt von Neuem. So ergibt sich durch diese innere, fortschreitend
je einen Teil der Masse erfassende Umwälzung im Verein mit der schließlichen, einmal
bei jeder Trommeldrehung stattfindenden Umstürzung der ganzen Masse eine außerordentlich
innige, gleichmäßige und rasche '\rermischung der Bestandteile des Stoffgemenges.
Versuche haben gezeigt, daß diese innige Vermischung, unabhängig von den Abmessungen
der Trommel, einschließlich des Vermischens mit der erforderlichen Menge Wasser
schon bei 6 Trorr.-melumdrehungen erfolgt, welfihe bei geeigneter Antriebsgeschwindigkeit
einen Zeitraum von mir etwa io Sekunden in Anspruch nehmen.
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Ein Verschluß der Füllöffnung kann, wie bereits erwähnt, entfallen.
Denn wenn nicht mehr Stoffgemenge in die Trommel eingefüllt wird, als für deren
besondere Abmessung geeignet ist, so befindet sich das Stoffgemenge im Sinne des
oben über den Mischungsvorgang Gesagten stets innerhalb (-]er spiraligen Wandung
und kann auch bei rlem Wiederherausfallen der Masse aus dem inneren Spiralwinkel
nicht gleichzeitig aus der ganzen Trommel herausfallen. Das Entleeren der Trommel
geschieht in einfachster Weise dadurch, daß die Trommel entgegengesetzt der eingezeichneten
Pfeilrichtung in Umdrehung versetzt wird, wobei die Masse längs der Spiralwand nach
außen gleitet.
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Die vorzügliche Mischwirkung der Vorrichtung kann bei der bekannten
Bauart mit spiraligen Einzelwandteilen bei weitem nicht erreicht werden, und zwar
deshalb nicht, weil dort infolge der Überdeckung der Spiralwandteile die letzteren
nicht im Sinne der stetigen inneren Umwälzung der Masse zur Wirkung kommen können,
und weil ferner die einzelnen Spiralwandteile weder in unmittelbarer Nähe der Drehachse
beginnen, noch sich angesichts der Überdeckung als ein Gesamtgebilde darstellen,
welches mit stetiger Erweiterung über den ganzen oder nahezu ganzen Trommelumfang
durchgeht, so daß also auch das für die vollständige Mischung wichtige völlige Überstürzen
der Masse bei jeder Trommelumdrehung ausscheidet.
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Im übrigen zeichnet sich die neue Mischtrommel, wie schon ein Blick
auf die Zeichnung zeigt, gegenüber der bekannten Mischtrommel durch größere Einfachheit
aus. Dieses hat zunächst eine wesentlich billigere Herstellung zur Folge, zumal
Ansatzschaufeln und ein Deckelverschluß für die Füllöffnung entfallen. Solche Füllöffnüngsverschlüsse
müssen bei der bekannten Vorridhtung mindestens dann angebracht werden, wenn die
dort vorgesehenen Schaufeln eine größere Höhe besitzen, - so daß also Gefahr besteht,
daß das Gemenge durch die Füllöffnungen nach außen tritt; die Füllöffnüngsv erschlüsse
sind dabei dur=ch die grobe Gemengebeschaffenheit starker Abnutzung und raschem
Verlust der Dichtungsfähigkeit ausgesetzt. Die einfache Gestaltung des Erfindungsgegenstandes
wirkt weiter besonders dahin, daß - zufolge der Entbehrlichkeit von Schaufeln -
sich an der Tromnielinnenwand nur wenig Verkrustungen bilden, die im übrigen angesichts
des sowieso nötigen großen Spiraldurchgangs durch Einsteigen eines Arbeiters in
rascher und bequemer Weise ohne Anwendung von Putzöffnungen o. dgl. beseitigt werden
können. Deshalb ist die Trommel auch beim Putzen wenig gefährdet, ebenso während
des Betriebes geringer Abnutzung ausgesetzt, weil die stauende Wirkung der Schaufeln
und damit die vielfache und starke Beaufschlagurig der Trommelwandung wegfällt.
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Alles in allem zeichnet sich die den Gegenstand der Erfindung bildende
Mischtrommel vor den erwähnten Trommelmischern aus durch außerordentliche Vereinfachung
des Baues, eine wesentlich geringere Abnutzung,
ferner durch Erleichterung
der Reinigung und schließlich vor allem durch eine erhebliche Verbesserung der Mischwirkung
und eine außerordentliche Beschleunigung des Mischvorgangs.
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Nach Abb. 3 und q. ist die regelmäßige Spiralform des Trommelumfangs
ersetzt durch eine eckige Gestaltung, welche in die regelmäßige Spiralform einbeschrieben
ge-(lacht werden kann. Die Wirkung ist dabei grundsätzlich dieselbe wie bei der
in Abb. i und 2 dargestellten Trommel. In Abänderung dieser Bauart könnte der Trommelumfang
auch nur teilweise aus ebenen, teilweise aus spiralig oder in anderer Weise gekrümmten
Einzelheiten bestehen oder etwa in Zickzack- oder Wellenform verlaufen, immer im
Rahmen einer im wesentlichen spiralförmigen, d. i. sich von innen nach außen erweiternden
Gestaltung. - Die Trommelstirnwände sind nach Abb. 3 und 4 in Richtung auf den dazwischen
liegenden Trommelteil zu schräg verlaufend, wodurch die Mischwirkung insofern vervollständigt
wird, als der von den schrägen Stirnflächen gestützte Masseteil stets wieder auf
den Hauptmasseteil umstürzt.
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Bei der Gestaltung der Mischtrommel nach Abb. 5 bis 7, die letztere
ist ein Längsschnitt durch Abb. 6, sind in an sich bekannter Weise eine größere
Anzahl von Mischkammern nebeneinander angeordnet, so nämlich, daß die Füllung durch
eine Öffnung e erfolgt, welche an der einen Endkammer angeordnet ist, daß sie dann
der Reihe nach die Kammern durchwandert und durch eine Öffnung f austritt, welche
sich an der anderen Endkammer befindet. Bei einer bekannten Mischtrommel dieser
Art, welcher--das Gemisch ständig zugeführt wird, geschieht das Weiterbefördern
der Masse von Kammer zu Kammer mit Hilfe von Schaufeln, welche an einer sämtliche
Kammern durchsetzenden und mit Unterbrechung bewegten Welle angeordnet sind. Die.
Schaufeln sind hier naturgemäß wieder starker Abnutzung ausgesetzt; mit dieser bekannten,
im Querschnitt kreisförmig gestalteten Trommel wird trotz der wiederholten Mischung
in den einzelnen Kammern nur eine recht unvollkommene Mischung erzielt, weil die
Masse in jeder Kammer bei der Drehung einfach an der aufsteigenden kreisrunden Wand
nach unten gleitet. Im Unterschied dazu baut sich die Vorrichtung nach Abb. 5 bis
7 auf denselben Grundsätzen auf, wie die bisher beschriebenen gemäß der Erfindung
ausgebildeten Maschinen. Die Fortbewegung der Masse von Kammer zu Kammer wird nicht
durch Schaufeln bewirkt, sondern selbsttätig durch die Drehung der Trommel, deren
Kammern i, i2, i3; 2":2"2.. usw. als verwundene Spiralen ausgebildet und so miteinander
verbunden sind, daß das Innenende jeder Kammer i3, 23 usw. sich in das Außenende
der folgenden Kammer 21, 31 usw. fortsetzt. Das in die erste Kammer i:" i Z, i 3
durch die öffnung e eingebrachte Material erfährt in dieser Kammer nicht nur in
gleicher Weise wie bei den Ausführungen nach Abb. i bis eine gründliche Durchmischung,
sondern wandert gleichzeitig infolge der Verwindung der Kammer selbsttätig auf deren
Ende i;, zu, wo es in den Beginn 2, der nächsten Kammer hineinfällt. In letzterer
und jeder folgenden Kammer wiederholt sich der Vorgang derart, daß das in die erste
Kammer eingebrachte Material die Kammern unter wiederholter Durchmischung nacheinander
durchwandert und schließlich aus der Öffnung f (Abb. 6) der letzten Kammer austritt.
Diese Gestaltung der Mischtrommel ermÖglicht es, mit stetiger Füllung und Entleerung
der Vorrichtung zu arbeiten, so daß sich hierdurch und durch die der Zahl der Kammern
entsprechende Vervielfältigung der Mischwirkung eine außerordentliche, besonders
der Bearbeitung großer Massen dienliche Beschleunigung des Mischvorganges ergibt.