EP0188674B1 - Fahrmischer, vorzugsweise mit Gegenlaufentleerung für Baustoffe, insbesondere Beton - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a truck mixer, preferably with opposite emptying for building materials, in particular concrete.
- the truck mixer according to the invention transports a batch of building material in the mixing drum and mixes it on the transport by the rotation of the mixing drum.
- the building material can also consist of mortar, whereby in addition to masonry mortar and plastering mortar, lime, cement and fireclay mortar can also be considered.
- these building materials consist of a special dry mix, which in addition to the aggregates or sand and the additives usually contains hydraulic, but occasionally also non-hydraulic cements, and water. As soon as the water comes into contact with the cement, a chemical process begins in most types of cement, the faster the higher the ambient temperature, the faster the ambient temperature one must take into account the heat of hydration released as an additional heat source.
- the truck mixer according to the invention enables the addition of the mixing water at a time which is more or less shortly before the use of the building material at the construction site during the journey or at the place of use of the building material, because of the deliberately mixing effect which circulates the building material batch, so that the truck mixer is transporting the dry mixture and can mix them with the mixing water.
- the design of the mixing drum in which the truck mixer according to the invention transports the building material, ensures, because of the firmly arranged, spiral-shaped elevations on the inner wall of the mixing drum, a simple structure of this device which, depending on the direction of rotation of the mixing tower, pulls the building material around its central axis or through it closed mixing drum bottom opposite mixing drum opening to the outside.
- the invention relates, inter alia, to mixing drums which are constructed so inclined on mostly road-going vehicles designed as trucks or as truck trailers that their opening through which the building material is given or given is above and its closed bottom is below. According to the invention, if the building material has to be transported through narrow cross sections, such as occur, for example, in tunnel construction, the mixing drum also installed with a horizontal arrangement, for example on a rail chassis of the mixing drum axis.
- the jacket of the mixing drum between the mixing drum base closed with a removable cover and the mixing drum opening can have a number of side-by-side manholes depending on the length and the mixing drum diameter, through which the batch of building material is filled, which emerges through the base with the lid open;
- the opening of the mixing drum is often used to pick up the building material from an upstream mixing drum and to pass it through a downstream mixing drum.
- a helical elevation mostly consisting of flat steel is provided above the drum base. It exerts a driving effect on the building material, which leads to strong compaction in the core of the building material batch surrounded by the elevations, which core has been filled into the mixing drum for transport.
- the mixing effect is prevented, particularly in the case of earth-moist concrete, which leads to considerable deterioration of the building material.
- These mixing blades are intended to generate a radial and axial flow of the building material in the compacted building material core described.
- Such a device actually improves the mixing effect and thereby also enables the dry transport of building materials and the addition of the mixing water outside the mixing systems from which the building material is fed to the truck mixers.
- truck mixers designed in this way have proven to be extraordinarily complex constructions, either because of that to certain ones Truck mixers, such as the truck mixers described, cannot be used for tunnel construction at all or, because of their complicated structure, create numerous sources of interference and are accordingly difficult to maintain.
- the mixing effect is also unsatisfactory. Because the building material, especially if it is realized with concrete, contains coarse aggregates to a greater or lesser extent, the tools of the compulsory mixer must be protected from being damaged by jammed components of the building material mixture. This can only be achieved if a correspondingly large space is maintained between the compulsory mixing device and the elevations of the drum shell, in which the coarse components can escape, but in which, on the other hand, no compulsory mixing effect is achieved.
- the invention is based on the object, for a truck mixer of the type known from the document mentioned in a simple manner a general, i.e. to create a structure applicable to the different types of truck mixer described, which ensures complete mixing and movement of the batch of building material through the mixing drum, even in the case of earth-moist concrete, and thereby ensures sufficient mixing.
- a stream of the building material mixture directed towards the closed mixing drum base is actually generated in an outer jacket area of the building material batch, which stream reverses inward over the mixing drum base and in the core of the building material mixture enclosed by the elevations of the mixing drum jacket Direction towards the mixing drum opening.
- This counter-current movement of the part of the building material batch described by the mixing drum receives its energy from the flat profiles of the concentrically inner counter-current spirals due to their opposite slope to the mixing spirals which are attached to the drum shell.
- the overall structure of the new truck mixer is also no longer complicated, but on the other hand also offers the possibility of using this truck mixer structure on flat-lying mixing drums, as is the case with the truck mixers described for tunnel construction must be used.
- the countercurrent spiral produces not only an axial, but also a radial movement component, because this movement is practically not hindered by the built-in parts. These are nevertheless sufficient to fix the countercurrent spiral in the mixing drum so that it is carried along by it against the resistance of the building material mass and is not deformed in the process.
- the design of their mixer drum ensures that the truck mixers according to the invention have a mixing effect which was previously only achievable with stationary mixing machines, although one does not need to realize their large dimensions in relation to the contents, nor additional drives, as are the rule with compulsory mixers.
- the filling quantity of the truck mixers according to the invention essentially corresponds to the filling quantity of conventional truck mixers of the same dimensions. Nevertheless, according to the invention it is prevented that the building material mass in the area of the mixing drum casing only moves around the axis of the mixing drum when the mixing drum is running.
- the invention has the advantage, even when the mixing drum is full, that the truck mixer can be used as a mixing machine; That is why truck mixers according to the invention eliminate the adverse effects of extreme outside temperatures on the quality of the building material in that only the dry mixture of the building material can be transported, which is then mixed and mixed with the mixing water shortly before use.
- the conveying capacity of the counterflow spirals is preferably set up in such a way that an axial speed results in the core of the building material mass, which corresponds approximately to the speed which the mixing spirals in the jacket of the building material mass produce in the opposite direction.
- nozzles for dispensing mixing water are arranged inside the mixing drum, which are connected via pipes to one another and to a pump arranged outside the drum, the nozzles being directed so that their openings lie in the mixed flow shadow during the mixing process of the drum. This ensures good mixing of the building material batch on the one hand and, on the other hand, a uniform distribution and mixing of the building material batch with the mixing water.
- the pipelines follow the course of the flat profiles and each end in a straight pipe section running in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the drum, one of the pipe sections being connected to a supply line connected via a Rotary lead-through in one of the drum ends leads to the pump.
- nozzles To protect the nozzles from the abrasive building material and as a further additional measure to prevent the nozzles from becoming blocked, they are covered with hollow-shaped caps made of elastic or elastomeric material, in which slit-shaped openings are provided, and which are wear-resistant due to their material.
- a modified embodiment of the invention provides that nozzles for the mixing water are provided on the end faces of the mixing spirals facing the center of the drum.
- the countercurrent spirals have been dispensed with in this embodiment.
- a further modification of the invention provides that the rotating union has several channels, each channel being supplied with mixing water by a pump and behind the rotating union the channels are connected via individual lines to certain discharge nozzles. Depending on the shape, size and construction of the mixing drum, this makes it possible to add water in a targeted or forced manner.
- the truck mixer can be designed so that the mixing drum is shifted obliquely rising with the bottom and opening above on the chassis of a transport vehicle, but it is also provided that the mixing drum is moved horizontally on the chassis of a vehicle and the mixing drum bottom and the Mixing drum opening can be closed with lids.
- Truck mixers of this type are used in particular when concreting tunnels.
- the truck mixers are coupled either long or short.
- the long coupling creates a distance between the end faces of the mixing drums mounted on the vehicles, which ensures that the train can negotiate curves.
- the feed and discharge openings which are aligned with one another in the longitudinal direction of the train, mesh with one another, so that the concrete can be discharged from one mixing drum into the other on site if the mixing drums rotate in the appropriate direction.
- the train is emptied in a continuous manner by the elevations arranged on the inside of the drum driving the building material through the discharge openings.
- the building material is filled in outside the tunnel.
- a further feature of the invention provides that the filling opening is arranged in the end wall of the drum opposite the discharge-side drum end wall, to which a filling funnel can be fastened which extends into the filling opening with a chute.
- the mixing drum When the piles reach the manhole openings, they first have to be closed, then the mixing drum has to be rotated so that there is a uniform, low filling level.
- the mixer vehicle must be maneuvered under the mixing system so that every manhole opening can be used to fill the building material. All of this results in a considerable amount of time and poor building material quality when filling the mixing drum.
- a further feature of the invention provides that the filling funnel with cone-shaped lugs arranged on it can be locked in two or more cone-shaped sleeves, which are on the chassis of the vehicle are arranged.
- the hopper only needs to be inserted into the sleeve and can be easily removed after the filling process. Lengthy assembly is not necessary. Nevertheless, the hopper is safely moved.
- 1 denotes a pear-shaped mixing drum, which has a closed bottom and an opening 3 opposite the bottom 2, which has no cover and is therefore kept open at all times.
- the axis of symmetry 4 of the mixing drum shows that it is installed at an incline, the direction of rotation of the mixing drum being indicated by arrow 5.
- the shape of the mixing drum sees you lower conical section 6, a subsequent cylindrical section 7 and a conical neck 8, which leads to the opening 3.
- two mixing spirals 11 and 12 are attached on the inside 9 of the drum casing.
- the attachment of the mixing spirals is designed so that the mixing spirals are taken along when the drum rotates in the direction of arrow 5 against the resistance of a building material mass 13.
- the two mixing spirals 11, 12, which are offset by a semicircle, have the same pitch and, generally speaking, represent elevations on the drum shell 9, which protrude into the interior 14 of the drum. If such a mixing drum is constructed on a truck chassis 14 'as shown in FIG. 2, it generally has a capacity of between 2.5 and 10 m 3.
- a hydraulic drive motor 15 which is fed by a built-in pressure generator 16, via a gear 17.
- the gear 17 acts on the drum base 2 via a flange 18.
- the rest of the mixing drum rests with a race 19 fastened on the outside of its casing in the region of the neck 8 in a bearing 20 which is arranged so as to be fixed to the structure.
- a filling funnel 21 In front of the mixing drum opening there is a filling funnel 21 through which a building material mixture can be filled into the drum 1.
- the mixing drum 1 is driven counter to the direction of the arrow 5 in FIG. 1, the building material is discharged and reaches the prefill container 23 via a chute 22, for example.
- the two mixing spirals 11, 12 fastened on the inside 9 of the drum casing 10 are designed as solid wall spirals. If the building material mixture is poured into the drum via the filling funnel 21, it must be rotated in the direction of arrow 5 so that the mixing spirals 11, 12 can move the building material mixture into the interior 14 of the drum. In the embodiment according to FIG. 1, this process is favored by the inclined mounting of the mixing drum. For reasons of economy, the volume of the drum is always fully utilized.
- the filling line 24 of the drum then runs from the lower edge 25 of the outlet opening at an incline of approximately 25 degrees to the upper inside of the mixing drum. Behind or below this filling line 24 is the drum bin to the head end, i.e. bulging in the direction of the drum testicles 2.
- the motor 15 rotates the mixing drum in the direction of the arrow while the vehicle 14 'is traveling at low speed.
- two flat profiles which are curved according to helical lines about the mixing drum axis 4 are fastened for entrainment when the mixing drum rotates, as shown in FIGS. 1 to 5.
- These flat profiles start from the mixing drum base 2 and end in front of the mixing spirals 11, 12 and the mixing drum opening 3. They are designed in the opposite direction to the mixing spirals 11, 12 and are arranged offset by a semicircle such that they act as counter-current spirals 26, 27.
- the solid wall spirals 11, 12 take the building material mixture against the direction of the arrows 33, 34 and convey it through the opening 3 to the outside.
- the material to be mixed slides off the counter-current spirals 26, 27 until the building material core is dissolved, the mass of which is also grasped by the solid-walled spirals 11, 12 and transported to the outlet opening 3.
- the countercurrent spirals 26, 27 have the same slope as the mixing spirals 11, 12. Furthermore, the width of the flat profiles forming the counterflow spirals 26, 27 is less than the width of the elevations on the mixing drum wall 9 formed by the mixing spirals 11, 12.
- the flat profiles of the counterflow spirals 26, 27 are fastened to the spirals 11, 12 at several points with the aid of rod-like supports 40, 41.
- the lower region of the drum, the counterflow spirals 26, 27 are attached directly to the bottom 2 of the drum or to the adjoining drum wall.
- the truck mixer is essentially constructed from a mixing drum 48, which has a cylindrical jacket 49 over the greater part of its length and is supported with races in stationary bearings 50 and 51.
- the bottom 5, the mixing drum is provided with a cover 53.
- the opening 54 of the mixing drum opposite the bottom is in turn closed by a cover 55.
- a conical section 56 "of the mixing drum forms an elongated transition from the cylindrical part 49 to the opening 54.
- Such mixing drums are usually about 3 to 7 m long. They can be driven with a motor, which is indicated at 56 ', but in many cases must be designed as a compressed air drive because of the special tunnel conditions.
- the building material is introduced into the drum 47 under a mixing station in front of the tunnel through manhole openings shown at 56 to 58.
- such drums have one to three manholes, depending on their length, which are placed one after the other under a downpipe, in order to subsequently close the manhole with a lid.
- truck mixers 47 of the type shown in FIG. 3 are usually coupled in pairs and form a train which transports a larger amount of building material via tracks to the installation site in the tunnel. Depending on the length of the route, the building material must be circulated for the purpose of keeping it fresh. Unless a separate power source is carried on the train, the train must stop on the way to start the compressed air motors for the drum rotation at an infeed point.
- the two mixing spirals 11, 12 are formed in the drum 47, which are attached to the inside 9 of the mixing drum 47. They extend from the drum base 2 to the opening 54.
- the two counterflow spirals 26, 27 are provided, which in turn end below the ends 31, 32 of the mixing spirals 11, 12 and thus also break off in front of the opening 54.
- the countercurrent spirals 26, 27 are provided on their contour facing the drum wall with tubes 101, 102 which follow the course of the countercurrent spirals 26, 27.
- a rotating union 103 is provided, through which a pipe 104 leads from a pump 105 to two pipe sections 106 and 107 radially emerging from the rotating union.
- the pipe sections 106 and 107 open into the pipes 101 and 102 at their ends facing away from the rotary feedthrough.
- the pipe lines 101 and 102 are connected to one another at their end on the drum opening side by means of a further pipe section 108.
- Nozzle-shaped outlet openings 109 are distributed uniformly over the length of the pipelines 101 and 102.
- the nozzles 109 are like this arranged that they lie in the mixed flow shadow during the mixing process, so that the free discharge of the mixing water is guaranteed.
- Reference number 110 denotes the drum drive, which is only shown schematically.
- FIG. 5 shows a mixing drum according to FIG. 4, in which the mixing water is supplied from the pump 105 via the line 104 through the drum opening 3 to the pipe sections 106, 107 to the nozzles 109.
- the line 104 is connected to the rotating union 103 with the aid of a sleeve 111, which consists of elastic material.
- the sleeve is held and sealed with the help of clamp bands 112 and 113.
- FIG. 6 shows a building material train composed of several truck mixers.
- Each truck mixer consists of a mixing drum 1, 1 ', 1''which is rotatably mounted on bearings 207 and 208 on a chassis 44.
- the drums 1 to 1 "are guided into the drums 1 to 1" surrounding guides 210 and 211.
- the drum 1 to 1 is arranged horizontally on the chassis.
- the left end face 212 of the drum 1 to 1 ′′ in the drawing is frustoconical.
- a hollow cylindrical end 213 adjoins the truncated cone 212.
- the hollow cylindrical end 213 of the end wall 212 is during the filling process, as in FIG The middle of the picture is shown, closed.
- the opposite end wall 214 also has an opening 54, which, however, is not closed.
- the chute 216 of a filling funnel 217 extends into the opening 54, the upper opening 218 of which extends below the discharge opening 219 of a stationary mixing device or a concrete silo 220.
- Conical noses 221 are arranged on the hopper 217 in its lower region, only one of which is shown in the drawing.
- the filling funnel is supported and locked in corresponding conical sleeves 222 with these lugs 221.
- helical elevations 11, 12 are attached to the drum casing. They range from one end wall to the opposite.
- helical flat profiles 26 and 27 are arranged, which extend from one end face 212 of the drum 1 to 1 ′′ to the opposite end face 214.
- the flat profiles 26, 27 are wound in opposite directions to the elevations 11, 12 and connected to them by struts 227.
- the spiral formed by the flat profiles 26, 27 has a diameter which is approximately 1 1/2 to 1/3 of the diameter of the drum 1 to 1 ′′.
- the truck mixers are coupled to one another with couplings 45, 46 and can be moved on rails 229.
- the mixing drum 1 ' is filled with building material from the silo 220 via the filling funnel 217 and the lateral opening 54.
- the drum 1 ' rotates.
- the helical elevations 11, 12 drive the introduced building material to the opposite end face 212 of the drum 1 '.
- There the building material from the Flat profiles 26, 27 detected and conveyed back in the opposite direction due to their opposing spiral.
- the building material falls down and is again picked up by the elevations 11, 12 and so on.
- the filling funnel 217 is removed and the following truck mixer is moved towards the drum 1' in such a way that the hollow cylindrical end 213 of the drum 1 '' extends into the filling opening 54 of the drum 1 'and closes it.
- the train is then moved until the conical sleeve 222 comes to rest on the chassis 44 of the truck mixer under the silo 220. Then the hopper 217 is inserted and the drum 1 '' can be filled.
- the train goes to the place of use, eg in the tunnel, with the mixing drums rotating. There, the lids in the hollow cylindrical ends 213 of the drum 1 to 1 "are removed and the building material is applied as a result of the rotary movement of the drums 1 to 1" with the aid of the elevations 11, 12, the drums 1 to 1 "from empty continuously right to left.
- FIG. 7 shows a modified embodiment of the invention.
- the drum 1 only the mixing spirals 11, 12 are attached to the drum wall 9.
- Pipes 101, 102 which follow the course of the end faces of the mixing spirals 11, 12 facing the center of the drum connect nozzles 109 to one another, which are arranged distributed uniformly over the length of the mixing spirals 11, 12.
- the nozzles 109 are aligned so that their openings are in the mixed flow shadow during the mixing process and thus an undisturbed escape of the mixing water is guaranteed.
- the tubes 101, 102 are connected on the one hand via the tube 108 and on the other hand via the tubes 106 and 107, the tubes 106 and 107 starting radially from a rotary feedthrough 103 located in the drum 1, into which the feed line 104, which opens the nozzles 109 connects to a pump 105 outside the drum 1.
- a rotary feedthrough 103 located in the drum 1, into which the feed line 104, which opens the nozzles 109 connects to a pump 105 outside the drum 1.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Fahrmischer vorzugsweise mit gegenläufiger Entleerung für Baustoffe, insbesondere Beton gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 3.
- Der erfindungsgemäße Fahrmischer transportiert eine Baustoffcharge in der Mischtrommel und durchmischt diese auf dem Transport durch die Drehung der Mischtrommel. Der Baustoff kann außer aus Beton auch aus Mörtel bestehen, wobei neben Mauermörtel und Putzmörtel auch Kalk-, Zement-, und Schamottmörtel in Betracht kommen. Diese Baustoffe bestehen allgemein gesehen aus einer speziellen Trockenmischung, welche neben den Zuschlägen bzw. Sand und den Zusätzen meistens hydraulische, gelegentlich aber auch nicht hydraulische Zemente enthält und aus Wasser. Sobald das Wasser mit dem Zement zusammenkommt, setzt bei den meisten Zementarten ein chemischer Prozeß ein, welcher umso schneller abläuft, je höher die Umgebungstemperatur ist, wobei man die dabei freigesetzte Hydrationswärme als zusätzliche Wärmequelle berücksichtigen muß. Der erfindungsgemäße Fahrmischer ermöglicht während der Fahrt oder am Verwendungsort des Baustoffes aufgrund seiner die Baustoffcharge umwälzenden bewußt mischenden Wirkung den Zusatz des Anmachwassers zu einem Zeitpunkt, welcher mehr oder weniger kurz vor der Verwendung des Baustoffes an der Baustelle liegt, so daß der Fahrmischer die Trockenmischung transportieren und diese mit dem Anmachwasser durchmischen kann.
- Die Ausbildung der Mischtrommel, in welcher der erfindungsgemäße Fahrmischer den Baustoff transportiert, gewährleistet wegen der fest angeordneten, spiralförmigen Erhebungen an der Innenwand der Mischtrommel einen einfachen Aufbau dieser Einrichtung, welcher je nach Drehrichtung der Mischtormmel um ihre Mittelachse den Baustoff einzieht oder ihn durch die dem geschlossenen Mischtrommelboden gegenüberliegende Mischtrommelöffnung nach außen abgibt.
- Die Erfindung bezieht sich u.a. auf Mischtrommeln, welche auf meist straßengängigen, als Lkw oder als Lkw-Auflieger ausgebildeten Fahrzeugen derart schräg geneigt aufgebaut sind, daß ihre Öffnung, durch die der Baustoff aufgegeben oder abgegeben wird, oben und ihr geschlossener Boden unten liegen. Erfindungsgemaß wird, sofern der Baustoff durch enge Querschnitte transportiert werden muß, wie sie z.B. im Tunnelbau auftreten, die Mischtrommel auch mit horizontaler Anordnung z.B auf einem Schienenfahrgestell der Mischtrommelachse aufgebaut. In diesem Fall kann der Mantel der Mischtrommel zwischen dem mit einem entfernbaren Deckel verschlossenen Mischtrommelboden und der Mischtrommelöffnung eine von der Länge und dem Mischtrommeldurchmesser abhängige Zahl von nebeneinander angeordneten Mannlöchern aufweisen, durch die die Baustoffcharge eingefüllt wird, die durch den Boden bei geöffnetem Deckel austritt; bei diesen Fahrmischern dient die Öffnung der Mischtrommel häufig dazu, den Baustoff aus einer vorgeschalteten Mischtrommel aufzunehmen und durch eine nachgeschaltete Mischtrommel durchlaufen zu lassen.
- Bei bekannten Fahrmischern der beschriebenen Art, ist eine meistens aus Flachstahl bestehende schraubenlinienförmige Erhebung über dem Trommelboden vorgesehen. Sie übt auf den Baustoff eine Treibwirkung aus, die zu starker Verdichtung in dem von den Erhebungen umgebenen Kern der Baustoffcharge führt, welche für den Transport in die Mischtrommel eingefüllt worden ist.
- Insbesondere bei erdfeuchtem Beton wird dadurch die Mischwirkung unterbunden, was zu erheblichen Verschlechterungen des Baustoffes führt.
- Es ist auch bekannt, aus diesem Grunde (DE-A-29 49 026) in der Trommelmitte ein mit dieser drehendes Rohr anzubringen, in dem eine Spirale mit zu der äußeren Mischspirale entgegengesetzter Drehung befestigt ist. Das Rohr endet über dem Trommelboden und unter der Trommelöffnung. Die hiermit im Kern der Trommelfüllung beabsichtigte Erzeugung eines Gegenstromes, welcher die Baustoffansammlung auf dem Trommelboden auflöst und die Mischwirkung wieder in Gang setzen soll, tritt jedoch nicht ein. Vielmehr verhindert das Rohr, daß das im Zuge einer Trommeldrehung von der Außenspirale nach oben getragene Mischgut im freien Fall genügend weit nach unten fallen kann. Deswegen kommt die beabsichtigte Freifallmischung nicht oder nur unzureichend zustande. Außerdem beschränkt der enge Durchgangsquerschnitt des Rohres die Menge an Mischgut so weitgehend, daß derartige Mischer praktisch uninteressant sind.
- Wenn man dann dazu übergeht, das Anmachwasser zu einem überwiegenden Teil oder mit seiner Gesamtmenge der Baustoffmischung vor Abfüllung der zu transportierenden Charge zuzugeben, um die Mischbarkeit gegenüber der Trockenmischung zu verbessern, erreicht man keine wesentliche Verbesserung. Der Transport eines derart weitgehend fertiggestellten Baustoffes hat aber den weiteren Nachteil, daß er bei niedrigen Umgebungstemperaturen einzufrieren droht und bei hohen Umgebungstemperaturen eine vorzeitige Härtung schon beim Transport und bei etwaigen Wartezeiten auf der Baustelle erfährt, wenn nicht entsprechend aufwendige Gegenmaßnahmen getroffen werden, um die dadurch bedingten Verschlechterungen des Baustoffes zu mildern oder ganz zu vermeiden.
- Da aufgrund der beschriebenen Wirkungen der spiralförmigen Erhebungen und der kurzen gegenläufigen Spiralstücke im Raum zwischen den Erhebungen auch die Bewegungen der Baustoffcharge in der Mischtrommel unzureichend sind, kommt es trotz umlaufender Mischtrommel bei längeren Transport- und Wartezeiten selbst bei günstigen Außentemperaturen zu den erwähnten Baustoffverschlechterungen. Bei vielen Bauarten von Fahrmischern, insbesondere bei den oben beschriebenen Fahrmischerbauarten, die für den Tunnelbau vorgesehen sind, macht aber schon das Drehen der Mischtrommel erhebliche Schwierigkeiten. Denn unter anderem bei Fahrmischern für den Tunnelbau sind aus Sicherheitsgründen hierfür Preßluftantriebe vorgesehen.
- Es ist ebenfalls bekannt, bei Fahrmischern mit der erwähnten schräg geneigten Anordnung der Mischtrommel, wie sie bei den meisten straßengängigen Transportfahrzeugen vorgesehen werden, zur Vermeidung der oben genannten Schwierigkeiten eine Zwangsmischeinrichtung vorzusehen, welche mit einem von dem Mischtrommelantrieb getrennten und außen vor dem Mischtrommelboden aufgebauten Antrieb versehen ist. Die Zwangsmischeinrichtung selbst besteht aus einer in der Mischtrommelachse angeordneten kurzen Welle, auf der mehrere Mischflügel befestigt sind. Diese wirken unterhalb der Füllinie der Mischtrommel, die aus Gründen der Wirtschaftlichkeit zur Ausschöpfung des Fassungsvermögens der Mischtrommel von der Unterkante der Auslauföffnung etwa mit 25 Grad Steigung zur oberen Innenwand verläuft, auf den unteren Teil der Charge, welche oberhalb des Mischtrommelbodens die Mischtrommel prall füllt. Diese Mischblätter sollen einen radialen und axialen Strom des Baustoffes in den beschriebenen verdichteten Baustoffkern erzeugen. Eine derartige Einrichtung verbessert tatsächlich die Mischwirkung und ermöglicht dadurch auch den trockenen Baustofftransport und den Zusatz des Anmachwassers außerhalb der Mischanlagen, aus denen der Baustoff den Fahrmischern aufgegeben wird.
- Andererseits erweisen sich derart ausgebildete Fahrmischer als außerordentlich aufwendige Konstruktionen, die entweder deswegen auf bestimmte Fahrmischer, wie z.B. die beschriebenen Fahrmischer für den Tunnelbau überhaupt nicht anwendbar ist oder wegen ihres komplizierten Aufbaus zahlreiche Stöhrungsquellen schafft und entsprechend schwer zu warten ist. Zudem ist die Mischwirkung auch unbefriedigend. Da nämlich der Baustoff, insbesondere wenn er mit Beton verwirklicht wird, in einem mehr oder weniger großen Umfang grobe Zuschlagstoffe enthält, müssen die Werkzeuge des Zwangsmischers davor geschützt werden, daß sie durch eingeklemmte Bestandteile der Baustoffmischung beschädigt werden können. Das gelingt nur, wenn zwischen der Zwangsmischeinrichtung und den Erhebungen des Trommelmantels ein entsprechend großer Zwischenraum eingehalten wird, in dem die groben Bestandteile ausweichen können, in dem aber andererseits auch keine Zwangsmischwirkung erzielt wird.
- Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, für einen Fahrmischer der aus der eingangs bezeichneten Druckschrift bekannten Art auf einfache Weise einen allgemein, d.h. auf die beschriebenen unterschiedlichen Fahrmischerbauarten anwendbarem Aufbau zu schaffen, der eine vollständige Durchmischung und Bewegung der Baustoffcharge durch die Mischtrommel auch bei erdfeuchtem Beton gewährleistet und dabei eine ausreichende Durchmischung bewirkt.
- Diese Aufgabe löst die Erfindung mit dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruches 1. Zweckmäßige Ausführungsarten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Bei der Erfindung wird tatsächlich bei der für den Transport vorgesehenen Mischtrommeldrehung in einem Außenmantelbereich der Baustoffcharge ein auf den geschlossenen Mischtrommelboden gerichteter Strom der Baustoffmischung, erzeugt, welcher sich über dem Mischtrommelboden nach innen umkehrt und in dem von den Erhebungen des Mischtrommelmantels umschlossenen Kern der Baustoffmischung in Richtung auf die Mischtrommelöffnung verläuft. Diese Gegenstrombewegung des beschriebenen Teiles der Baustoffcharge durch die Mischtrommel erhält ihre Energie von den Flachprofilen der konzentrisch inneren Gegenstromspiralen aufgrund deren gegenläufiger Steigung zu den Mischspiralen, die am Trommelmantel befestigt sind. Da aber diese Flachprofile die mischtrommelöffnungsseitigen Enden der die Erhebungen des Mischtrommelmantels bildenden Mischspiralen nicht erreichen, sondern vor diesen und der Mischtrommelöffnung enden, hört die Gegenstromtransportwirkung rechtzeitig auf, so daß der Baustoff durch die Mischtrommelöffnung nicht austreten kann, sondern von den Erhebungen des Mischtrommelmantels wieder erfaßt und in deren Transportrichtung umgelenkt wird. Bei der Erfindung wird dieser Wirkung die bekannte Freifallmischung überlagert, weil die Befestigung der inneren Gegenstromspirale dieser keinen oder nur einen vernachlässigbaren Widerstand bietet, der dazu auch noch in vorteilhafter Weise von der jeweils im Gegenstrom geforderten Menge abhängt. Der Gesamtaufbau des neuen Fahrmischers ist auch nicht weiter kompliziert, bietet aber andererseits auch die Möglichkeit, diesen Fahrmischeraufbau auf flach liegende Mischtrommeln anzuwenden, wie sie bei den beschriebenen Fahrmischern für den Tunnelbau verwendet werden müssen. Die Gegenstromspirale erzeugt jedoch nicht nur eine axiale, sondern auch eine radiale Bewegungskomponente, weil diese Bewegung von den Einbauteilen praktisch nicht behindert wird. Diese reichen gleichwohl aus, um die Gegenstromspirale in der Mischtrommel so festzulegen, daß sie von dieser gegen den Widerstand der Baustoffmasse mitgenommen und dabei nicht verformt wird.
- Bei der Gleichlaufentleerung durch die Mischtrommelbodenöffnung bzw. der Gegenlaufentleerung durch die dem Mischtrommelboden gegenüberliegende, ständig freie Mischtrommelöffnung ist trotz der Umkehr der Strömungsrichtung im Kern der Baustoffcharge infolge der Gegenstrommischspiralen eine vollständige Entleerung der Mischtrommel gewährleistet, weil die Gegenstromspiralen auch eine radiale Bewegung der Baustoffmischung erzeugen und deswegen bei dieser Drehrichtung die Baustoffmischung nach außen in die Mischspiralen fördern, die diesen dann längs der Mischtrommelwand durch die Mischtrommelöffnung nach außen abtransportieren.
- Die erfindungsgemäßen Fahrmischer gewährleisten durch die Ausbildung ihrer Mischtrommel eine Mischwirkung, wie sie bislang nur mit stationären Mischmaschinen erreichbar war, obwohl man weder deren im Verhältnis zum Inhalt große Abmessungen, noch zusätzliche Antriebe zu verwirklichen braucht, wie sie bei Zwangsmischern die Regel sind. Deswegen entspricht die Füllmenge der erfindungsgemäßen Fahrmischer im wesentlichen der Füllmenge konventioneller Fahrmischer gleicher Abmessungen. Dennoch wird erfindungsgemäß verhindert, daß die Baustoffmasse im Bereich des Mischtrommelmantels bei laufender Mischtrommel lediglich um die Achse der Mischtrommel herumfährt. Die Erfindung hat auch bei gefüllter Mischtrommel den Vorteil, daß der Fahrmischer als Mischmaschine eingesetzt werden kann; deswegen schalten erfindungsgemäße Fahrmischer die nachteiligen Einflüsse extremer Außentemperaturen auf die Qualität des Baustoffes dadurch aus, daß nur die Trockenmischung des Baustoffes transportiert werden kann, die dann erst kurz vor ihrer Verwendung mit dem Anmachwasser versetzt und vermischt wird.
- Vorzugsweise richtet man das Fördervermögen der Gegenstromspiralen so ein, daß sich im Kern der Baustoffmasse eine axiale Geschwindigkeit ergibt, welche etwa der Geschwindigkeit entspricht, welche die Mischspiralen im Mantel der Baustoffmasse in Gegenrichtung erzeugen.
- Es ist zwar aus der US-PS 1 866 688 ein Fahrmischer mit Gegenlaufentleerung für Baustoffe bekannt, bei dem die Flachprofile vom Mischtrommelboden ausgehen und vor den Mischspiralen und der Mischtrommelöffnung enden und die Flachprofile der Gegenstromspiralen an den Erhebungen der Mischspiralen und über den Mischtrommelboden an der Mischtrommelwand befestigt sind. Bei einem derartigen Fahrmischer ergibt sich jedoch insbesondere dann, wenn mit Hilfe des Fahrzeugs Trockenmischungen des Baustoffes transportiert werden, die man erst vor der Verwendung mit dem Anmachwasser versetzt und vermischt, häufig das Problem, daß sich einerseits das Anmachwasser nicht oder nicht schnell genug mit den anderen Bestandteilen vermischt, außerdem aber auch noch der Widerstand zu groß ist, welchen die stationären Teile der beabsichtigten Bewegung des Baustoffes entgegensetzen. Daher werden gemäß der Erfindung im Inneren der Mischtrommel Düsen zum Ausbringen von Anmachwasser angeordnet, die über Rohrleitungen miteinander und mit einer außerhalb der Trommel angeordneten Pumpe verbunden sind, wobei die Düsen so gerichtet sind, daß ihre Öffnungen beim Mischvorgang der Trommel im Mischstromschatten liegt. Dies gewährleistet zum einen eine gute Durchmischung der Baustoffcharge und zum anderen eine gleichmäßige Verteilung und Durchmischung der Baustoffcharge mit dem Anmachwasser.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Rohrleitungen dem Lauf der Flachprofile folgen und an ihren Enden in je einem in einer zur Trommellängsachse senkrechten Ebene verlaufenden geraden Rohrstück münden, wobei eines der Rohrstücke mit einer Zuführleitung ver bunden ist, die über eine Drehdurchführung in einer der Trommelstirnseiten zur Pumpe führt.
- Zum Schutz der Düsen vor dem abrasivem Baustoff und als weitere zusätzliche Maßnahme zur Verhinderung des Verstopfens der Düsen sind diese mit hohlgeformten Kappen aus elastischem oder elastomerem Material abgedeckt, in denen schlitzförmige Öffnungen vorgesehen sind, und die durch ihren Werkstoff verschleißfest sind.
- Eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß an den zur Trommelmitte weisenden Stirnseiten der Mischspiralen Düsen für das Anmachwasser vorgesehen sind. Auf die Gegenstromspiralen ist bei dieser Ausführungsform verzichtet worden.
- Obwohl natürlich durch die Kombination von Mischspiralen, Gegenstromspiralen und Wasseraustragsdüsen im Innern der Trommel, vorzugsweise an den Gegenstromspiralen, eine optimale Durchmischung erfolgt, da durch die Gegenstromspiralen eine echte Freifallmischung erfolgt und das Füllgut nicht allein gegen den Trommelboden gepreßt wird, bietet diese Lösung gleichwohl schon einen erheblichen Fortschritt. Durch die gleichmäßig verteilten Düsen an den Mischspiralen und das dadurch ermöglichte definierte und konzentrierte Ausbringen des Anmachwassers im Innern der Trommel wird eine Auflockerung des durch die Mischspiralen zum Boden gepreßten Füllgutes erreicht, so daß trotzdem noch eine gute Durchmischung des Füllgutes und des Füllgutes mit dem Anmachwasser erreicht wird.
- Eine weitere Abwandlung der Erfindung sieht vor, daß die Drehdurchführung mehrere Kanäle aufweist, wobei jeder Kanal von einer Pumpe mit Anmachwasser beaufschlagbar ist und hinter der Drehdurchführung die Kanäle über einzelne Leitungen mit bestimmten Austragsdüsen verbunden sind. Hierdurch ist je nach Gestalt, Größe und Aufbauweise der Mischtrommel eine gezielte bzw. zwangsdosierte Wasserzugabe möglich.
- Der Fahrmischer kann so ausgebildet sein, daß die Mischtrommel schräg ansteigend mit unten liegendem Boden und oben liegender Öffnung auf dem Chassis eines Transportfahrzeuges verlagert ist, es ist jedoch auch vorgesehen, daß die Mischtrommel horizontal auf dem Chassis eines Fahrzeuges verlagert ist und der Mischtrommelboden sowie die Mischtrommelöffnung mit Deckeln verschließbar sind.
- Derartige Fahrmischer werden insbesondere beim Ausbetonieren von Tunneln eingesetzt. Hierzu werden die Fahrmischer entweder lang oder kurz gekuppelt.
- Die lange Kupplung schafft eine Distanz zwischen den Stirnseiten der auf den Fahrzeugen aufgebauten Mischtrommeln, was die nötige Kurvengängigkeit des Zuges gewährleistet. Bei der kurzen Kupplung greifen die in Zuglängsrichtung miteinander fluchtenden Aufgabe- und Abgabeöffnungen ineinander, so daß bei entsprechender Drehrichtung der Mischtrommeln vor Ort der Beton von einer Mischtrommel in die andere abgegeben werden kann. Auf diese Weise wird der Zug auf kontinuierliche Weise entleert, indem die an der Trommelinnenwand angeordneten Erhebungen den Baustoff durch die Abgabeöffnungen treiben. Die Einfüllung des Baustoffes geschieht außerhalb des Tunnels. Hierzu sieht ein weiteres Merkmal der Erfindung vor, daß die Einfüllöffnung in der der austragsseitigen Trommelstirnwand entgegengesetzten Stirnwand der Trommel angeordnet ist, an der ein Einfülltrichter befestigbar ist, der mit einer Schurre in die Einfüllöffnung hineinreicht. Bislang erfolgte die Einfüllung des Baustoffes in die Trommel, indem man den vorgemischten Baustoff über mehrere in Längsrichtung hintereinander auf der Mischtrommel angeordnete Mannlochöffnungen in die Mischtrommel eingegeben hat. Daraus ergeben sich jedoch erhebliche Nachteile, die zum einen ungünstige Füllgrade der Trommel und zum anderen eine ungünstige Baustoffqualität betreffen. Der ungünstige Füllgrad ergibt sich dadurch, daß sich unter den Mannlochöffnungen angenäherte kegelförmige Haufen bilden. Erreichen die Haufen die Mannlochöffnungen, müssen diese erst geschlossen werden, sodann muß die Mischtrommel gedreht werden, so daß sich eine einheitliche, niedrige Füllhöhe ergibt. Dabei muß das Mischerfahrzeug unter der Mischanlage rangiert werden, damit jede Mannlochöffnung zum Einfüllen des Baustoffes verwendet werden kann. All dies ergibt schon bei der Füllung der Mischtrommel einen erheblichen Zeitaufwand und eine schlechte Baustoffqualität.
- Um den Einfüllvorgang noch weiter abzukürzen, was besonders für die Baustoffqualität von besonderer Bedeutung ist, sieht ein weiteres Merkmal der Erfindung vor, daß der Einfülltrichter mit an ihm angeordneten konusförmigen Nasen in zwei oder mehr ebenfalls konusförmigen Hülsen arretierbar ist, welche auf dem Fahrgestell des Fahrzeugs angeordnet sind. So braucht der Einfülltrichter nur in die Hülse eingesteckt zu werden und kann nach dem Einfüllvorgang einfach wieder herausgezogen werden. Langwieriges Montieren entfällt. Trotzdem ist der Einfülltrichter sicher verlagert.
- Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von erfindungsgemäßen Ausführungsformen, die in den Figuren der Zeichnung wiedergegeben sind. Es zeigen
- Fig. 1
- in Seitenansicht eine Mischtrommel gemäß der Erfindung, wie sie in dem straßengängigen Fahrmischer Verwendung findet, wobei die Mischtrommel selbst zur Verdeutlichung der Verhältnisse während des Mischens durchsichtig gezeichnet ist,
- Fig. 2
- einen straßengängigen Fahrmischer, auf dem eine Mischtrommel nach Fig. 1 aufgebaut ist in Seitenansicht und
- Fig. 3
- einen schienengängigen Fahrmischer gemäß der Erfindung, wie er u.a. im Tunnelbau verwendet wird,
- Fig. 4
- eine Mischtrommel gemäß Fig. 1 mit einer Vorrichtung zur Einbringung von Anmachwasser (Drehdurchführung im Trommelboden),
- Fig. 5
- Mischtrommel gemäß Fig. 4 mit Wasserzuführung durch die Trommelöffnung,
- Fig. 6
- einen schienengängigen Fahrmischer gemäß Fig. 3 mit seitlicher Einfüllöffnung,
- Fig. 7
- einen straßengängigen Fahrmischer mit durchsichtig gezeichneter Trommel gem. Fig. 4 (ohne Gegenstromspiralen).
- In der Darstellung der Fig. 1 bezeichnet 1 eine birnenförmige Mischtrommel, welche einen geschlossenen Boden und gegenüber dem Boden 2 eine Öffnung 3 aufweist, welche deckellos ist und daher ständig offengehalten wird. Die Symmetrieachse 4 der Mischtrommel verdeutlicht, daß diese schräg geneigt eingebaut wird, wobei die Drehrichtung der Mischtrommel durch den Pfeil 5 angedeutet ist.
- Die Formgebung der Mischtrommel sieht einen unteren konischen Abschnitt 6, einen darauf folgenden zylindrischen Abschnitt 7 und einen konischen Hals 8 vor, welcher zur Öffnung 3 führt. Auf der Innenseite 9 dem allgemein mit 10 bezeichneten Trommelmantels sind zwei Mischspiralen 11 bzw. 12 befestigt. Die Befestigung der Mischsprialen ist so ausgebildet, daß die Mischspiralen beim Umlauf der Trommel in Richtung des Pfeiles 5 gegen den Widerstand einer Baustoffmasse 13 mitgenommen werden. Die beiden um einen Halbkreis versetzten Mischspiralen 11, 12 besitzen gleiche Steigung und stellen allgemein gesehen Erhebungen auf dem Trommelmantel 9 dar, welche in den Innenraum 14 der Trommel vorkragen. Wenn eine solche Mischtrommel gemäß der Darstellung der Fig. 2 auf einem Lkw-Fahrgestell 14' aufgebaut ist, hat sie in der Regel ein Fassungsvermögen zwischen 2,5 und 10m³. Sie ist mit Hilfe eines hydraulischen Antriebsmotors 15, der von einem eingebauten Druckerzeuger 16 gespeist wird, über ein Getriebe 17 in zwei Richtungen drehbar. Das Getriebe 17 wirkt über einen Flansch 18 auf den Trommelboden 2. Im übrigen ruht die Mischtrommel mit einem außen auf ihrem Mantel im Bereich des Halses 8 befestigten Laufring 19 in einem Lager 20, das aufbaufest angeordnet ist. Vor der Mischtrommelöffnung befindet sich ein Fülltrichter 21, durch den eine Baustoffmischung in die Trommel 1 eingefüllt werden kann. Bei Antrieb der Mischtrommel 1 entgegen der Richtung des Pfeiles 5 in Fig. 1 wird der Baustoff ausgetragen und gelangt über eine Schurre 22 beispielsweise in den Vorfüllbehälter 23.
- Die beiden auf der Innenseite 9 des Trommelmantels 10 befestigten Mischspiralen 11, 12 sind als Vollwandspiralen ausgebildet. Wird die Baustoffmischung über den Fülltrichter 21 in die Trommel eingefüllt, so muß diese in Richtung des Pfeiles 5 gedreht werden, damit die Mischspiralen 11, 12 die Baustoffmischung in den Innenraum 14 der Trommel bewegen können. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 wird dieser Vorgang durch die schräg ansteigende Lagerung der Mischtrommel begünstigt. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit wird das Fassungsvolumen der Trommel stets voll ausgeschöpft. Die Füllinie 24 der Trommel verläuft dann von der Unterkante 25 der Auslauföffnung etwa mit 25 Grad Steigung zur oberen Innenseite der Mischtrommel. Hinter bzw. unter dieser Füllinie 24 ist die Trommel bin zum Kopfende, d.h. in Richtung auf den Trommelhoden 2 prall gefüllt. Je nach Transportdauer bzw. Wegstrecke ist es erforderlich, den Inhalt der Mischtrommel in Bewegung zu halten, um den Beginn des Abbindeprozesses nicht eintreten zu lassen, sofern der Baustoff mit dem Anmachwasser zusammen eingefüllt worden ist. Zu diesem Zweck dreht der Motor 15 die Mischtrommel in Richtung des Pfeiles während der Fahrt des Fahrzeuges 14' mit geringer Drehzahl.
- In dem von den Mischspiralen 11, 12 umschlossenen Mischtrommelraum sind gemäß der Darstellungen in den Fig. 1 bis 5 zwei nach Schraubenlinien um die Mischtrommelachse 4 gekrümmte Flachprofile zur Mitnahme bei der Mischtrommeldrehung befestigt. Diese Flachprofile gehen vom Mischtrommelboden 2 aus und enden vor den Mischspiralen 11, 12 und der Mischtrommelöffnung 3. Sie sind derart gegenläufig zu den Mischspiralen 11, 12 ausgebildet und wie diese um einen Halbkreis versetzt angeordnet, daß sie als Gegenstromspiralen 26, 27 wirken. Das heißt, daß beim Mischen des Baustoffes bei Drehung der Mischtrommel in Richtung des Pfeiles 5 in dem von den Mischsprialen 11, 12 umgebenen Kern 28 der Baustofffüllung 13 ein von dem Trommelboden ausgehender Gegenstrom erzeugt wird, der schematisch durch die inneren Pfeilpaare 29, 30 in Fig. 1 angedeutet ist. Der Gegenstrom ist auf die Mischtrommelöffnung 3 gerichtet, endet aber unterhalb der bei 31 und 32 wiedergegebenen Enden der Mischspiralen 11, 12. Das beruht darauf, daß die beiden Gegenstromspiralen 26, 27 etwa an der erwähnten Füllinie 25 und damit unterhalb der Enden 31, 32 zu Ende sind, wodurch die Enden 31, 32 die Richtung des Baustoffstromes umkehren können und der Mantel der Baustoffüllung den Pfeilen 33, 34 zu folgen vermag, welche längs der Trommelwand in Richtung auf den Boden verlaufen. Sobald die diesem äußeren Strom folgenden Baustoffpartikel den Boden 2 erreicht haben, kehrt sich ihre Richtung entsprechend den Pfeilen 35, 36 erneut um.
- Diese gegenläufigen Ströme in der Mischtrommel verhindern, daß sich besonders im unteren Teil der Mischtrommel, welche von dem Konus 6 gebildet wird, eine kompakte Baustoffmasse bildet. Vielmehr bewirken die Gegenstromspiralen 26, 27 eine intensive Umwälzung der Baustoffmasse und damit sogleich eine bessere Verteilung des in der Baustoffmischung enthaltenen Bindemittels, des Feinsandes und der verschiedenen Körnungen der Zuschlagstoffe. Das geschieht auch im trockenen Zustand der Baustoffmasse. Bei Wasserzugabe wird eine gleichmäßige Durchwässerung beschleunigt und intensiviert.
- Bei der erwähnten Umsteuerung der Drehrichtung der Mischtrommel 1 nehmen die Vollwandspiralen 11, 12 die Baustoffmischung entgegen der Richtung der Pfeile 33, 34 mit und fördern ihn durch die Öffnung 3 nach außen. Dabei gleitet mit zunehmender Entleerung der Mischtrommel das Mischgut von den Gegenstromspiralen 26,27 ab, bis der Baustoffkern aufgelöst ist, dessen Masse ebenfalls von den Vollwandsprialen 11, 12 erfaßt und zur Austrittsöffnung 3 transportiert wird.
- Aus der Darstellung der Fig. 1 ergibt sich Ferner, daß die Gegenstromspiralen 26,27 die gleiche Steigung wie die Mischsprialen 11, 12 aufweisen. Ferner ist die Breite der die Gegenstromspiralen 26, 27 bildenden Flachprofile geringer als die Breite der von den Mischspiralen 11, 12 gebildeten Erhebungen an der Mischtrommelwand 9.
- Die Flachprofile der Gegenstromspiralen 26, 27 sind mit Hilfe von stangenartigen Trägern 40, 41 an mehreren Stellen an den Spiralen 11, 12 befestigt. Außerdem sind unteren Bereich der Trommel die Gegenstromspiralen 26, 27 unmittelbar am Boden 2 der Trommel bzw. an der anschließenden Trommelwand befestigt.
- Die Ausführungsform nach Fig. 3 ist für den Tunnelbau gedacht. Auf schienengängigen Drehgestellen 42, 43 fährt das Chassis 44 eines niedrig bauenden Wagens, welcher an seiner Stirnseite und an seiner Rückseite Kupplungen 45 bzw. 46 für nachfolgende oder vorlaufende Transportwagen aufweisen, die in der Ausbildung und in den Abmessungen dem Fahrmischer 47 entsprechen, der in Fig. 3 wiedergegeben ist.
- Der Aufbau des Fahrmischers geschieht im wesentlichen aus einer Mischtrommel 48, welche über den größeren Teil ihrer Länge einen zylindrischen Mantel 49 aufweist und mit Laufringen in stationären Lagern 50 und 51 abgestützt ist. Der Boden 5, der Mischtrommel ist mit einem Deckel 53 versehen. Die dem Boden gegenüberliegende Öffnung 54 der Mischtrommel ist ihrerseits mit einem Deckel 55 verschlossen. Ein konischer Abschnitt 56" der Mischtrommel bildet einen gestreckten Übergang vom zylindrischen Teil 49 bis zur Öffnung 54.
- Normalerweise sind derartige Mischtrommeln etwa 3 bis 7 m lang. Sie können mit einem Motor angetrieben werden, der bei 56' angedeutet ist, aber wegen der speziellen Tunnelverhältnisse in vielen Fällen als Preßluftantrieb ausgebildet werden muß.
- Der Baustoff wird unter einer Mischstation vor dem Tunnel durch bei 56 bis 58 dargestellte Mannlochöffnungen in die Trommel 47 eingebracht. Im allgemeinen besitzen derartige Trommeln je nach Länge ein bis drei Mannlöcher, welche nacheinander unter ein Fallrohr verbracht werden, um anschließend das Mannloch mit einem Deckel zu verschließen. Ferner werden Fahrmischer 47 der aus Fig. 3 ersichtlichen Art meistens zu mehreren gekuppelt und bilden einen Zug, der eine größere Baustoffmenge über Gleise zur Einbaustelle im Tunnel transportiert. Je nach Länge der Fahrstrecke bedarf es des Umwälzens des Baustoffes zum Zwecke des Frischhaltens. Sofern nicht eine eigene Kraftquelle im Zug mitgeführt wird, muß der Zug unterwegs anhalten, um an einer Einspeisestelle die Preßluftmotoren für die Trommeldrehung in Gang zu setzen.
- In der Trommel 47 sind wiederum die beiden Mischspiralen 11, 12 ausgebildet, die an der Innenseite 9 der Mischtrommel 47 befestigt sind. Sie reichen vom Trommelboden 2 bis zur Öffnung 54. Außerdem sind die beiden Gegenstromspiralen 26, 27 vorgesehen, welche wiederum unterhalb der Enden 31, 32 der Mischspiralen 11, 12 zu Ende sind und damit auch vor der Öffnung 54 abbrechen.
- Während des Transportes des durch die drei Mannlöcher 56 bis 58 eingefüllten Baustoffes schieben die Mischspiralen 11, 12 den Baustoff innerhalb der Trommel gegen das durch den Boden 2 identifizierte Trommelende, das mit dem Deckel 53 ebenso verschlossen ist wie die Trommelöffnung 54 durch den Deckel 55. Das Aufstauen des Baustoffes auf den Boden 52 wird durch die Wirkung der Gegenstromspiralen 26, 27 verhindert, welche im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 beschrieben ist.
- Neuartig ist die bei der beschriebenen Ausführungsart der Fahrmischer 27 auftretende Mischwirkung, die der eines Freifallmischers entspricht. Wenn nämlich die Gegenstromspiralen 26, 27 den Baustoff in entgegengesetzter Richtung fördern, führen sie zu einer Auflichtung und Rückführung des Baustoffes im Kern, der von den Mischspiralen 11, 12 umschlossen ist. Dadurch werden Freiräume geschaffen, welche die Durchmischung des Baustoffes im freien Fall ermöglichen.
- In den Fig. 4 und 5 sind gleiche Teile wie in den Figuren 1 bis 3 mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Gegenstromspiralen 26, 27 sind an ihrer zur Trommelwand weisenden Kontur mit Rohren 101, 102 versehen, die dem Verlauf der Gegenstromspiralen 26, 27 folgen. Im Boden 2 der Trommel 1 ist eine Drehdurchführung 103 vorgesehen, durch die eine Rohrleitung 104 von einer Pumpe 105 zu zwei radial aus der Drehdurchführung heraustretenden Rohrstücken 106 und 107 führt. Die Rohrstücke 106 und 107 münden an ihren von der Drehdurchführung abgewandten Enden in den Rohrleitungen 101 und 102. Die Rohrleitungen 101 und 102 sind an ihrem trommelöffnungsseitigen Ende mit Hilfe eines weiteren Rohrstückes 108 miteinander verbunden. Gleichmäßig über die Länge der Rohrleitungen 101 und 102 verteilt sind düsenförmige Austrittsöffnungen 109 angeordnet. Die Düsen 109 sind so angeordnet, daß sie beim Mischvorgang im Mischstromschatten liegen, so daß der freie Austritt des Anmachwassers gewährleistet ist. Mit dem Bezugszeichen 110 ist der Trommelantrieb bezeichnet, der lediglich schematisch dargestellt ist.
- In der Fig. 5 ist eine Mischtrommel gemäß der Fig. 4 dargestellt, bei der die Zuführung des Anmachwassers von der Pumpe 105 über die Leitung 104 durch die Trommelöffnung 3 zu den Rohrstücken 106, 107 zu den Düsen 109 geschieht. Die Leitung 104 ist mit Hilfe einer Muffe 111, die aus elastischem Material besteht, an der Drehdurchführung 103 angeschlossen. Die Muffe wird mit Hilfe von Schellenbändern 112 und 113 festgehalten und abgedichtet.
- In der Figur 6 ist ein aus mehreren Fahrmischern zusammengesetzter Baustoffzug dargestellt. Jeder Fahrmischer besteht aus einer Mischetrommel 1,1', 1'', die auf Lagern 207 und 208 auf einem Fahrgestell 44 drehbar gelagert ist. In den Lagern 207 und 208 ist gleichzeitig der Antrieb für die Drehbewegung der Trommeln 1 bis 1'' untergebracht. Geführt werden die Trommeln 1 bis 1 ' ' in die Trommeln 1 bis 1'' ringförmig umgebenden Führungen 210 und 211. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist die Trommel 1 bis 1'' horizontal auf dem Fahrgestell angeordnet. Die in der Zeichnung linke Stirnseite 212 der Trommel 1 bis 1'' ist kegelstumpfförmig ausgebildet. An den Kegelstumpf 212 schließt sich ein hohlzylinderförmiges Ende 213 an. Das hohlzylinderförmige Ende 213 der Stirnwand 212 ist beim Einfüllvorgang, wie in der Bildmitte dargestellt ist, verschlossen. Die gegenüberliegende Stirnwand 214 verfügt ebenfalls über eine Öffnung 54, die jedoch nicht verschlossen ist. In die Öffnung 54 reicht die Schurre 216 eines Einfülltrichters 217, dessen obere Öffnung 218 unter die Abgabeöffnung 219 einer stationären Mischvorrichtung bzw. eines Betonsilos 220 reicht. Am Einfülltrichter 217 sind in seinem unteren Bereich konusförmige Nasen 221 angeordnet, von denen in der Zeichnung nur eine dargestellt ist. Mit diesen Nasen 221 ist der Einfülltrichter in korrespondierenden konusförmigen Hülsen 222 gelagert und arretiert. Im Innern der Mischtrommeln 1 bis 1'' sind am Trommelmantel wendelförmige Erhebungen 11, 12 befestigt. Sie reichen von einer Stirnwand zur gegenüberliegenden. Im Bereich der Mittelachse der Trommel 1 bis 1'' sind wendelförmige Flachprofile 26 und 27 angeordnet, die von einer Stirnseite 212 der Trommel 1 bis 1'' bis zur gegenüberliegenden Stirnseite 214 reichen. Die Flachprofile 26, 27 sind gegenläufig zu den Erhebungen 11, 12 gewendelt und mit diesen durch Streben 227 verbunden. Die durch die Flachprofile 26, 27 gebildete Spirale weist einen Durchmesser auf, der ca. 1 1/2 bis 1/3 des Durchmessers der Trommel 1 bis 1'' aufweist. Die Fahrmischer sind mit Kupplungen 45, 46 aneinander gekuppelt und auf Schienen 229 verfahrbar.
- Über den Einfülltrichter 217 und die seitliche Öffnung 54 wird die Mischtrommel 1' mit Baustoff aus dem Silo 220 gefüllt. Dabei dreht sich die Trommel 1'. Die wendelförmigen Erhebungen 11, 12 treiben den eingebrachten Baustoff zur gegenüberliegenden Stirnseite 212 der Trommel 1'. Dort wird der Baustoff von den Flachprofilen 26, 27 erfaßt und infolge ihrer gegenläufigen Wendelung in die entgegengesetzte Richtung zurückbefördert. Am Ende der Flachprofile fällt der Baustoff nach unten und wird wieder von den Erhebungen 11, 12 erfaßt und so fort. Ist die Trommel 1' gefüllt, wird der Einfülltrichter 217 entfernt und der folgende Fahrmischer so an die Trommel 1' herangefahren, daß das hohlzylinderförmige Ende 213 der Trommel 1'' in die Einfüllöffnung 54 der Trommel 1' hineinreicht und diese verschließt. Sodann wird der Zug so weit verfahren, bis die konusförmige Hülse 222 auf dem Fahrgestell 44 des Fahrmischers unter dem Silo 220 zu stehen kommt. Dann wird der Einfülltrichter 217 eingesetzt und die Trommel 1'' kann gefüllt werden. Sind alle zum Zug gehörenden Fahrmischer beladen, fährt der Zug zum Einsatzort, z.B. im Tunnel, wobei sich die Mischtrommeln drehen. Dort werden die Deckel in den hohlzylinderförmigen Enden 213 der Trommel 1 bis 1'' entfernt und der Baustoff wird infolge der Drehbewegung der Trommeln 1 bis 1'' mit Hilfe der Erhebungen 11, 12 ausgebracht, wobei sich die Trommeln 1 bis 1'' von rechts nach links kontinuierlich entleeren.
- In der Figur 7 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In der Trommel 1 sind lediglich die Mischspiralen 11, 12 an der Trommelwand 9 befestigt. Den Verlauf der der Trommelmitte zugewandten Stirnseiten der Mischspiralen 11, 12 folgende Rohre 101, 102 verbinden Düsen 109 untereinander, die gleichmäßig über die Länge der Mischspiralen 11, 12 verteilt angeordnet sind. Die Düsen 109 sind dabei so ausgerichtet, daß deren Öffnungen beim Mischvorgang im Mischstromschatten liegen und somit ein ungestörtes Austreten des Anmachwassers gewährleistet ist. Die Rohre 101, 102 sind einerseits über das Rohr 108 und andererseits über die Rohre 106 und 107 miteinander verbunden, wobei die Rohre 106 und 107 radial von einer in der Trommel 1 befindlichen Drehdurchführung 103 ausgehen, in welche die Zuführleitung 104 mündet, die die Düsen 109 mit einer Pumpe 105 außerhalb der Trommel 1 verbindet. Obwohl die Gegenstromspiralen 26, 27 fehlen, ergibt sich mit Hilfe dieser Anordnung trotzdem schon eine erheblich verbesserte Durchmischung der Baustoffcharge.
Claims (9)
- Fahrmischer, vorzugsweise mit Gegenlaufentleerung für Baustoffe, insbesondere Beton in einer Mischtrommel (1), welche auf ihrer Innenwand (9) eine oder mehrere einer Schraubenlinie folgende, vom geschlossenen Trommelboden (2) bis zur Trommelöffnung (3) reichende, flache Erhebungen (11, 12) aufweist, welche bei Drehung der Mischtrommel (1) um die Trommelachse mitgenommen werden und beim Transport und beim Mischen den Baustoff vor den geschlossenen Trommelboden (2) treiben, wobei in dem von den als Mischspiralen (11, 12) wirkenden Erhebungen umschlossenen Mischtrommelraum eine oder mehrere nach Schraubenlinien um die Mischtrommelachse (4) gekrümmte Flachprofile (26, 27) zur Mitnahme der Mischtrommeldrehung (5) befestigt sind, die derart gegenläufig zu den Mischspiralen (11, 12) angeordnet sind, daß sie beim Transport und beim Mischen des Baustoffes (13) in dem von den Mischspiralen (11, 12) umgebenen Kern der Baustoffüllung einen Gegenstrom erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachprofile (26, 27) vom Mischtrommelboden (2) ausgehen und vor den Mischspiralen (11, 12) und der Mischtrommelöffnung (3) enden und daß die Flachprofile (26, 27) der Gegenstromspiralen an den Erhebungen der Mischspiralen (11, 12) und über den Mischtrommelboden (2) an der Mischtrommelwand (9) befestigt sind und daß im Inneren der Mischtrommel (1) Düsen (109) zum Ausbringen von Anmachwasser angeordnet sind, die über Rohrleitungen (101, 102; 106, 107; 108) miteinander und mit einer außerhalb der Trommel (1) angeordneten Pumpe (105) verbunden sind, wobei die Düsen (109) so gerichtet sind, daß ihre Öffnungen beim Mischvorgang der Trommel (1) im Mischstromschatten liegen.
- Fahrmischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (109) an den Flachprofilen (26, 27) im Bereich ihrer zur Trommelwand (9) gerichteten Stirnseiten angeordnet sind und die Rohrleitungen (101, 102) dem Verlauf der Flachprofile (26, 27) folgen und an ihren Enden in je einem in einer zur Trommellängsachse radialen Ebene verlaufenden Rohrstück (106, 107, 108) münden, wobei eines der Rohrstücke mit einer Zuführleitung (104) verbunden ist, die über eine Drehdurchführung (103) in einer der Trommelstirnseiten (2, 3) zur Pumpe (105) führt.
- Fahrmischer, vorzugsweise mit Gegenlaufentleerung für Baustoffe, insbesondere Beton in einer Mischtrommel (1), welche auf ihrer Innenwand (9) eine oder mehrere einer Schraubenlinie folgende, vom geschlossenen Trommelboden (2) bis zur Trommelöffnung (3) reichende, flache Erhebungen (11, 12) aufweist, welche bei Drehung der Mischtrommel (1) um die Trommelachse mitgenommen werden und beim Transport und beim Mischen den Baustoff vor den geschlossenen Trommelboden (2) treiben, wobei in dem von den als Mischspiralen (11, 12) wirkenden Erhebungen umschlossenen Mischtrommelraum eine oder mehrere nach Schraubenlinien um die Mischtrommelachse (4) gekrümmte Flachprofile (26, 27) zur Mitnahme der Mischtrommeldrehung (5) befestigt sind, die derart gegenläufig zu den Mischspiralen (11, 12) angeordnet sind, daß sie beim Transport und beim Mischen des Baustoffes (13) in dem von den Mischspiralen (11, 12) umgebenen Kern der Baustoffüllung einen Gegenstrom erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß an den zur Trommelmitte weisenden Stirnseiten der als flache Erhebung ausgebildeten Mischspiralen (11, 12) Düsen (109) angeordnet sind, die durch Rohre (101, 102, 108) miteinander verbunden sind, die dem Verlauf der Mischspiralen (11, 12) folgen und über Rohrleitungen (106, 107) und eine Drehdurchführung (103), welche an einer der Stirnseiten (2, 3) der Trommel (1) angeordnet ist, mit einer Zuführleitung (104) an eine Pumpe (105) angeschlossen sind, wobei die Düsen (109) so gerichtet sind, daß ihre öffnungen beim Mischvorgang der Trommel (1) im Mischstromschatten liegen.
- Fahrmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (109) mit hohlgeformten verschleißfesten Kappen aus elastischem oder elastomerem Werkstoff abgedeckt sind, in denen schlitzförmige Öffnungen vorgesehen sind.
- Fahrmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehdurchführung (103) mehrere Kanäle aufweist, wobei jeder Kanal von je einer Pumpe (105) gespeist wird und hinter der Drehdurchführung (103) die Kanäle über einzelne Leitungen mit bestimmten Austragsdüsen (109) verbunden sind.
- Fahrmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischtrommel (1) schräg ansteigend mit unten liegendem Boden (2) und oben liegender Öffnung (3) auf dem Chassis eines Transportfahrzeuges (14) verlagert ist.
- Fahrmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischtrommel (47) horizontal auf dem Chassis (44) eines Fahrzeuges verlagert ist und der Mischtrommelboden (2) sowie die Mischtrommelöffnung (54) mit Deckeln (53, 55) verschließbar sind.
- Fahrmischer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllöffnung (54) in der der austragsseitigen Trommelstirnwand (2) entgegengesetzten Stirnwand der Trommel (1, 1', 1'') angeordnet ist, an der ein Einfülltrichter (217) befestigbar ist, der mit einer Schurre (216) in die Einfüllöffnung (54) hineinreicht.
- Fahrmischer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfülltrichter (217) mit an ihm angeordneten konusförmigen Nasen (221) in zwei oder mehr ebenfalls konusförmigen Hülsen (222) arretierbar ist, welche auf dem Chassis (44) des Fahrzeugs angeordnet sind.
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