EP2952311A1 - Vorrichtung zum mischen von beton - Google Patents

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Publication number
EP2952311A1
EP2952311A1 EP15001592.3A EP15001592A EP2952311A1 EP 2952311 A1 EP2952311 A1 EP 2952311A1 EP 15001592 A EP15001592 A EP 15001592A EP 2952311 A1 EP2952311 A1 EP 2952311A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mixing
rotation
tool
drive unit
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15001592.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Gerst
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ammann Elba Beton GmbH
Original Assignee
Ammann Elba Beton GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ammann Elba Beton GmbH filed Critical Ammann Elba Beton GmbH
Publication of EP2952311A1 publication Critical patent/EP2952311A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/08—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions using driven mechanical means affecting the mixing
    • B28C5/10—Mixing in containers not actuated to effect the mixing
    • B28C5/12—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers
    • B28C5/16—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers the stirrers having motion about a vertical or steeply inclined axis
    • B28C5/166—Pan-type mixers
    • B28C5/168—Pan-type mixers with stirrers having planetary motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/95—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with stirrers having planetary motion, i.e. rotating about their own axis and about a sun axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/30—Driving arrangements; Transmissions; Couplings; Brakes
    • B01F35/33—Transmissions; Means for modifying the speed or direction of rotation

Definitions

  • a largely homogeneous mixture of the main components cement, water, aggregates and additives should be achieved with the aid of a concrete mixer.
  • the first mixing tool for example, a so-called mixing star
  • the second mixing tool is a so-called swirler.
  • the greatest homogenization effect is achieved by the first mixing tool, the mixing star.
  • the second mixing tool, the whirler is mainly used in the homogenization process To prevent so-called dumpling, in which the materials clump together to clumps of material that can not be effectively split by the mixing star alone.
  • the object of the invention is to provide a device of the type mentioned, which allows for improved mixing of the mixed material in the mixing trough.
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the second mixing tool can be adapted and optimized to the ongoing mixing process and the condition and nature of the mixed material, whereby in particular the mentioned dumpling formation can be effectively minimized.
  • the mixing rotor can be driven particularly effectively by being connected to a rotatable ring of a pivot bearing, which also includes a stationary ring which is fixed to the housing console.
  • the drive shaft of the primary drive unit is coaxial with the axis of rotation of the mixing rotor.
  • the rotatable ring of the rotary bearing has a toothing and meshes with a drive pinion on a drive shaft of the primary drive unit.
  • the drive shaft of the primary drive unit for example, run parallel to the axis of rotation of the mixing rotor, whereby a central region of the mixing rotor remains free and may optionally be formed as a feed opening.
  • the housing console carries a toothed ring fixed to the housing with a toothing, with which a pinion meshes with a tool shaft of the first mixing tool. During the rotation of the mixing rotor this leads with the first mixing tool, which undergoes a forced rotation when circulating around the ring gear.
  • the housing console carries a stationary ring of a pivot bearing, which also comprises a rotatable ring with a toothing, with which a pinion on a tool shaft of the second mixing tool and a drive pinion of the secondary Combine drive unit.
  • the primary drive unit is a transmission unit which is coupled to the drive shaft of the primary drive unit and cooperates with a primary drive motor, the mixing rotor and the coupled therewith first mixing tool can be effectively driven.
  • the secondary drive unit is a direct drive without a gear unit, the knowledge is taken into account that the second mixing tool can be operated effectively even without an intermediate gear.
  • FIG. 1 designates a concrete mixer as a whole, which comprises a mixing trough 12 and a mixer unit 14 mounted on the mixing trough 12, which in FIG FIG. 2 shown in enlarged scale.
  • the mixer unit 14 comprises a stationary housing console 16, which is cylindrical in the present embodiment and has an upper, planar housing cover 18 and a circumferential housing wall 20. On the side remote from the housing cover 18 side, the housing console 16 is open.
  • the housing cover 18 of the housing console 16 has a central passage opening 22 about a central axis 24 of the housing console 16. Coaxial with the central axis 24 extends from the inside of the housing cover 18, a support cylinder 26 downwardly having a flange 28 at its free end.
  • the flange 28 carries a ring gear 30, which is thus fixed to the housing relative to the housing console 16 and thus mounted stationary.
  • the toothing 32 is an external toothing.
  • the inner circumferential surfaces of the support cylinder 26 and the sprocket 30 define a receiving space 34 with a circular cross-section.
  • a drive shaft 36 of a primary drive unit 38 projects into the receiving space 34 through the passage opening 22.
  • the drive shaft 36 is coupled to a gear unit 40 of the primary drive unit 38, which is flanged on the outside of the housing console 16 and in turn cooperates with a primary drive motor 42, which in FIG. 1 can be seen.
  • the primary drive motor 42 is a three-phase asynchronous motor.
  • the drive shaft 36 is rotatably connected via a connecting flange 44 with a mixing rotor 46, so that the mixing rotor 46 can be rotated by means of the primary drive unit 38 about the central axis 24, which consequently with respect to the Mixing rotor 46 is a rotation axis 24.
  • the mixing rotor 46 rotates relative to the housing console 16 and the associated ring gear 30th
  • the mixing rotor 46 has a base plate 48 and a circumferential wall 50 surrounding it, which delimit a rotor interior 52. At its edge remote from the base plate 48, the peripheral wall 50 carries a retaining flange 54.
  • the base plate 48 carries a cylinder wall 56 which extends coaxially to the central axis 24 through the rotor inner space 52 and protrudes on the opposite side on the retaining flange 54 on the peripheral wall 50.
  • the cylinder wall 56 thus surrounds the connecting flange 44 and the drive shaft 36.
  • the cylinder wall 56 extends at a small distance next to the inner circumferential surface of the support cylinder 26 and to just before the inner surface of the housing cover 18 of the housing console sixteenth
  • the retaining flange 54 On its side remote from the base plate 48, the retaining flange 54 carries on the peripheral wall 50 a rotatable ring 58a of a generally designated 58 pivot bearing, the stationary ring 58b fixed to the housing fixed to the housing wall 20 of the housing console 16.
  • the rotatable ring 58a is an inner ring and the stationary ring 58b is an outer ring.
  • the pivot bearing 58 may be formed, for example, as a rolling bearing or ball bearing.
  • the support cylinder 26 of the housing console 16 is also surrounded by a stationary ring 60 a of another rotary bearing 60 which is fixed to the housing on the inner surface of the housing cover 18.
  • the stationary ring 60a cooperates with a rotatable ring 60b of the pivot bearing 60, the has a toothing 61.
  • the stationary ring 60a is an inner ring
  • the rotatable ring 60b is an outer ring
  • its teeth 61 an outer toothing.
  • the pivot bearing 60 may be formed, for example, as a rolling or ball bearing.
  • the rotatable ring 60b of the rotary bearing 60 meshes with a drive pinion 62 supported by a drive shaft 64 of a secondary drive unit 66.
  • the drive shaft 64 defines an axis of rotation 68 and extends upward through a second passage opening 70 in the housing cover 18 of the housing console 16, where outside without a separate gear unit, a secondary drive motor 72 of the secondary drive unit 66 is flanged, which drives the drive shaft 64 directly.
  • the secondary drive motor 72 is also a dehistor asynchronous motor.
  • the drive shaft 64 thus corresponds to the engine output shaft.
  • the secondary drive unit 66 is formed as a direct drive.
  • the second through-opening 70 is correspondingly located radially outside next to the first through-opening 22.
  • the secondary drive unit 66 may also have a gear unit between the secondary drive motor 72 and the drive shaft 64.
  • the rotatable ring 60b of the pivot bearing 60 carries on its bottom facing the rotor interior 52 another, to coaxial and non-rotatable ring gear 74 with external teeth 76.
  • the secondary drive unit 66 consequently the ring gear 74 can be rotated relative to the housing console 16 about the central axis 24 ,
  • the mixing rotor base plate 48 with respect to the central axis 24 opposite to each other two connection passages 78 and 80, in each of which a pivot bearing 82 and, respectively, 84 for a first mixing tool 86 and a second mixing tool 88 is seated.
  • the first mixing tool 86 as a mixing star and the second mixing tool 88 are formed as swirler, as it is known per se.
  • the mixing rotor 46 leads in a likewise known manner with a not specifically provided with a reference broach with it, which moves along with the rotation of the mixing rotor 46 on the wall and optionally the bottom of the mixing trough 12 along and Abrasive there adhesive material as it goes along.
  • Each mixing tool 86, 88 has a tool shaft 90 and 92 which are parallel to the central axis 24 and each define a first tool axis of rotation 94 for the first mixing tool 86 and a second tool axis of rotation 96 for the second mixing tool 88, around which the respective Blending tool 86, 88 is rotatable in a rotational movement.
  • the tool shaft 90 of the first mixing tool 86 protrudes from below through the connection passage 78 into the rotor interior 52 and carries there a pinion 98, which meshes with the ring gear 30 on the housing console 16.
  • the tool shaft 92 of the second mixing tool 88 projects from below into the rotor interior 52 and carries there a pinion 100, which, however, meshes with the ring gear 74, which is carried by the rotatable ring 60 b of the pivot bearing 60.
  • the rotary shaft 92 of the second mixing tool 88 projects from below through the connection passage 80 into the rotor interior 52 and carries there a pinion 100, which, however, meshes with the ring gear 74 on the rotatable ring 60b of the pivot bearing 60.
  • the first mixing tool 86 and the second mixing tool 88 are moved in a circulating movement about the axis of rotation 24 of the mixing rotor 46.
  • the mixing rotor 46 is rotated about the central axis 24 with the aid of the first drive unit 66, the mixing tools 86 and 88 being carried by the mixing robot 46.
  • the first mixing tool 86 thereby rotates in a rotational movement about the tool rotation axis 94, since during the circulating movement of the mixing rotor 46, the pinion 98 of the first mixing tool 86 runs on the stationary ring gear 30 on the housing bracket 26. Both the rotational speed and the rotational direction of the rotational movement and the rotational speed and the direction of rotation of the rotational movement of the first mixing tool 66 are positively coupled in this manner with the rotational speed and the rotational direction of the rotational movement of the mixing rotor 46. The directions of rotation of the first mixing tool 86 and the mixing rotor 46 are the same.
  • the second mixing tool 88 can be rotated in a rotational movement about its tool axis of rotation 96.
  • the pinion 100 of the second mixing tool 88 extends from the ring gear 74, which in turn can be rotated by the second drive unit 66 about the central axis 24.
  • the rotational speed and the direction of rotation of the rotational movement of the second mixing tool 88 are decoupled from the rotational speed and the direction of rotation of the mixing rotor 46.
  • the rotational speed and / or the direction of rotation of the rotational movement of the second mixing tool 88 can thus be adjusted by means of the secondary drive unit 66 independently of the rotational speed and direction of rotation of the mixing rotor 46.
  • the second mixing tool 88 can be rotated at an individual speed and rotational direction about the tool rotation axis 96, which are independent of the rotational speed and the direction of rotation of the mixing rotor 46.
  • the direction of rotation may be the same as that of the mixing rotor 46 or its direction of rotation may be opposite.
  • a relative to the central axis 24 quasi geostationary orbital motion of the second mixing tool 88 is possible.
  • the rotational speed and direction of rotation of this orbital movement of the second mixing tool 88 is also forcibly coupled to the rotational speed and the direction of rotation of the rotational movement of the mixing rotor 46.
  • FIGS. 1 and 2 Now show as a second embodiment, a concrete mixer 10 ', wherein components which are already functional to the FIGS. 1 and 2 correspond explained components bear the same reference numerals.
  • the rotatable ring 58a of the pivot bearing 58 has a toothing 102, which is correspondingly an internal toothing in the present embodiment.
  • This meshes with a drive pinion 104 at the end of the drive shaft 36 of the primary drive unit 38, which extends for this purpose through a relative to the central axis 24 eccentric passage opening 106 in the housing cover 18 of the housing console 16 therethrough.
  • this passage opening 106 is arranged relative to the center axis 24 opposite the passage opening 70 for the second drive unit 66.
  • the eccentric through hole 106 may be positioned elsewhere as long as the Pinion 104 meshes with the toothing 102 on the rotatable ring 58a of the rotary bearing 58.
  • the drive shaft 36 here has an axis of rotation 108 which runs parallel to the axis of rotation 24 of the mixing rotor 46.
  • both concrete mixers 10, 10 communicate the primary drive unit 38 and the secondary drive unit 66 with a controller 110, the only in the FIGS. 1 and 3 is illustrated and by means of which the rotational speeds and directions of rotation of the primary drive motor 42 and the secondary drive motor 72 can be set independently.
  • the primary drive unit 38 and the secondary drive unit 66 or the controller 110 are equipped in a manner known per se with frequency converters, which are not shown here specifically.
  • the rotational speeds and directions of rotation of the drive units 38 and 66 can thus be adapted to the requirements of the mixing process.
  • the frequency converters for driving the three-phase asynchronous motors affect both the frequency and the amplitude of a provided AC voltage, whereby the direction of rotation, the rotational speed and the torque of the drive motors 42 and 72 set in a wide range can be.

Abstract

Eine Vorrichtung zum Mischen von insbesondere Beton umfasst einen Mischtrog (12) und eine Mischereinheit (14) mit einer stationären Gehäusekonsole (16) und einem Mischrotor (46), welcher wenigstens ein erstes Mischwerkzeug (86) und ein zweites Mischwerkzeug (88) führt und mittels einer Primär-Antriebseinheit (38) relativ zu der Gehäusekonsole (16) um eine Drehachse (24) verdrehbar ist, wodurch das erste und das zweite Mischwerkzeug (86, 88) in einer Umlaufbewegung um die Drehachse (24) verfahrbar sind. Der Mischrotor (46) lagert das erste Mischwerkzeug (86) in einer Rotationsbewegung um eine erste Werkzeug-Drehachse (94) verdrehbar und lagert das zweite Mischwerkzeug (88) in einer Rotationsbewegung um eine zweite Werkzeug-Drehachse (96) verdrehbar. Die Drehzahl und die Drehrichtung der Rotationsbewegung des ersten Mischwerkzeugs (86) sind mit der Drehzahl und Drehrichtung des Mischrotors (46) zwangsgekoppelt. Die Drehzahl und/oder die Drehrichtung der Rotationsbewegung des zweiten Mischwerkzeuges (88) sind mittels einer Sekundär-Antriebseinheit (66) unabhängig von der Drehzahl und Drehrichtung des Mischrotors (46) einstellbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von insbesondere Beton mit
    1. a) einem Mischtrog;
    2. b) einer Mischereinheit mit einer stationären Gehäusekonsole und einem Mischrotor, welcher wenigstens ein erstes Mischwerkzeug und ein zweites Mischwerkzeug führt und mittels einer Primär-Antriebseinheit relativ zu der Gehäusekonsole um eine Drehachse verdrehbar ist, wodurch das erste und das zweite Mischwerkzeug in einer Umlaufbewegung um die Drehachse verfahrbar sind;
      wobei
    3. c) der Mischrotor das erste Mischwerkzeug in einer Rotationsbewegung um eine erste Werkzeug-Drehachse verdrehbar lagert und das zweite Mischwerkzeug in einer Rotationsbewegung um eine zweite Werkzeug-Drehachse verdrehbar lagert.
  • Bei der Betonbereitung soll mit Hilfe eines Betonmischers eine weitgehend homogene Mischung der Hauptkomponenten Zement, Wasser, Zuschläge und Zusatzstoffe erreicht werden. Hierfür werden insbesondere Vorrichtungen der eingangs genannten Art eingesetzt, bei denen das erste Mischwerkzeug z.B. einen so genannten Mischstern und das zweite Mischwerkzeug ein so genannter Wirbler ist. Die größte Homogenisierungswirkung wird dabei durch das erste Mischwerkzeug, den Mischstern, erzielt. Das zweite Mischwerkzeug, der Wirbler, dient hauptsächlich dazu, beim Homogenisierungsvorgang eine so genannte Knödelbildung zu verhindern, bei der sich die Materialien zu Materialklumpen zusammenballen, die von dem Mischstern allein nicht mehr effektiv aufgespalten werden können.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine verbesserte Durchmischung des Mischgutes in dem Mischtrog ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
    • d) die Drehzahl und die Drehrichtung der Rotationsbewegung des ersten Mischwerkzeugs mit der Drehzahl und Drehrichtung des Mischrotors zwangsgekoppelt sind;
    • e) die Drehzahl und/oder die Drehrichtung der Rotationsbewegung des zweiten Mischwerkzeuges mittels einer Sekundär-Antriebseinheit unabhängig von der Drehzahl und Drehrichtung des Mischrotors einstellbar ist.
  • Hierdurch können die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des zweiten Mischwerkzeuges, vorzugsweise eines Wirblers, an den laufenden Mischvorgang und den Zustand und die Beschaffenheit des Mischgutes angepasst und optimiert werden, wodurch insbesondere die angesprochene Knödelbildung effektiv minimiert werden kann.
  • Der Mischrotor kann besonders effektiv angetrieben werden, indem dieser mit einem verdrehbaren Ring eines Drehlagers verbunden ist, welches außerdem einen stationären Ring umfasst, der an der Gehäusekonsole befestigt ist.
  • Dabei ist es bautechnisch günstig, wenn der Mischrotor drehfest mit einer Antriebswelle der Primär-Antriebseinheit gekoppelt ist.
  • Dabei ist es besonders von Vorteil, wenn die Antriebswelle der Primär-Antriebseinheit koaxial zur Drehachse des Mischrotors verläuft.
  • Als alternativer Antrieb kann es günstig sein, wenn der verdrehbare Ring des Drehlagers eine Verzahnung aufweist und mit einem Antriebsritzel an einer Antriebswelle der Primär-Antriebseinheit kämmt.
  • Dann kann die Antriebswelle der Primär-Antriebseinheit zum Beispiel parallel zur Drehachse des Mischrotors verlaufen, wodurch ein zentraler Bereich des Mischrotors frei bleibt und gegebenenfalls als Beschickungsöffnung ausgebildet sein kann.
  • Um die Zwangskopplung bezogen auf die Rotationsbewegung des ersten Mischwerkzeugs zu erzielen, ist es günstig, wenn die Gehäusekonsole gehäusefest einen Zahnkranz mit einer Verzahnung trägt, mit dem ein Ritzel an einer Werkzeugwelle des ersten Mischwerkzeugs kämmt. Bei der Rotation des Mischrotors führt dieser das erste Mischwerkzeug mit, welches beim Umlauf um den Zahnkranz eine erzwungene Rotation erfährt.
  • Was den unabhängigen Antrieb des zweiten Mischwerkzeuges betrifft, ist es von Vorteil, wenn die Gehäusekonsole einen stationären Ring eines Drehlagers trägt, welches außerdem einen verdrehbaren Ring mit einer Verzahnung umfasst, mit dem ein Ritzel an einer Werkzeugwelle des zweiten Mischwerkzeugs und ein Antriebsritzel der Sekundär-Antriebseinheit kämmen.
  • Wenn zumindest die Primär-Antriebseinheit eine Getriebeeinheit umfasst, welche mit der Antriebwelle der Primär-Antriebseinheit gekoppelt ist und mit einem Primär-Antriebsmotor zusammenarbeitet, können der Mischrotor und das damit gekoppelte erste Mischwerkzeug effektiv angetrieben werden.
  • Wenn die Sekundär-Antriebseinheit ein Direktantrieb ohne Getriebeeinheit ist, wird der Erkenntnis Rechnung getragen, dass das zweite Mischwerkzeug auch ohne zwischengeschaltetes Getriebe effektiv betrieben werden kann.
  • Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
    • Figur 1
    einen Teilschnitt eines Betonmischers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
    Figur 2
    einen Teilschnitt einer Mischereinheit des Betonmischers nach Figur 1, welche Antriebsmotoren und Mischwerkzeuge umfasst;
    Figur 3
    einen Teilschnitt eines Betonmischers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
    Figur 4
    einen Teilschnitt einer Mischereinheit des Betonmischers nach Figur 3, welche Antriebsmotoren und Mischwerkzeuge umfasst.
  • Zunächst wird auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen. In Figur 1 ist mit 10 insgesamt ein Betonmischer bezeichnet, welcher einen Mischtrog 12 und eine auf den Mischtrog 12 aufgesetzte Mischereinheit 14 umfasst, die in Figur 2 in vergrößertem Maßstab gezeigt ist.
  • Bei nachfolgend verwendeten Richtungsangaben wie oben oder unten, vertikal oder horizontal wird stets von einer normalen Aufstellung des Betonmischers 10 ausgegangen, wie sie bei dessen Betrieb vorliegt.
  • Die Mischereinheit 14 umfasst eine stationäre Gehäusekonsole 16, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel zylindrisch ausgebildet ist und einen oberen, ebenen Gehäusedeckel 18 sowie eine umlaufende Gehäusewand 20 aufweist. Auf der vom Gehäusedeckel 18 abliegenden Seite ist die Gehäusekonsole 16 offen. Der Gehäusedeckel 18 der Gehäusekonsole 16 weist eine zentrale Durchgangsöffnung 22 um eine Mittelachse 24 der Gehäusekonsole 16 auf. Koaxial zur Mittelachse 24 erstreckt sich von der Innenseite des Gehäusedeckels 18 ein Tragzylinder 26 nach unten, der an seinem freien Ende einen Flansch 28 aufweist. Der Flansch 28 trägt einen Zahnkranz 30, welcher somit bezogen auf die Gehäusekonsole 16 gehäusefest und damit stationär angebracht ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Verzahnung 32 eine Außenverzahnung.
  • Die Innenmantelflächen des Tragzylinders 26 und des Zahnkranzes 30 definieren einen Aufnahmeraum 34 mit kreisrundem Querschnitt. Durch die Durchgangsöffnung 22 ragt eine Antriebswelle 36 einer Primär-Antriebseinheit 38 in diesen Aufnahmeraum 34 hinein. Die Antriebswelle 36 ist mit einer Getriebeeinheit 40 der Primär-Antriebseinheit 38 gekoppelt, die außen an der Gehäusekonsole 16 angeflanscht ist und ihrerseits mit einem Primär-Antriebsmotor 42 zusammenarbeitet, welcher in Figur 1 zu erkennen ist. Der Primär-Antriebsmotor 42 ist ein Drehstrom-Asynchronmotor.
  • An ihrer von der Getriebeeinheit 40 abliegenden Ende ist die Antriebswelle 36 über einen Anschlussflansch 44 mit einem Mischrotor 46 drehfest verbunden, so dass der Mischrotor 46 mittels der Primär-Antriebseinheit 38 um die Mittelachse 24 verdreht werden kann, welche folglich bezogen auf den Mischrotor 46 eine Drehachse 24 ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel dreht sich der Mischrotor 46 dabei relativ zu der Gehäusekonsole 16 und dem damit verbundenen Zahnkranz 30.
  • Der Mischrotor 46 weist eine Grundplatte 48 und eine diese umgebende Umfangswand 50 auf, die einen Rotorinnenraum 52 begrenzen. An ihrem von der Grundplatte 48 abliegenden Rand trägt die Umfangswand 50 einen Halteflansch 54.
  • Die Grundplatte 48 trägt eine Zylinderwand 56, die koaxial zur Mittelachse 24 durch den Rotorinnenraum 52 erstreckt und auf der gegenüberliegenden Seit über den Halteflansch 54 an der Umfangswand 50 hinausragt. Die Zylinderwand 56 umgibt somit den Anschlussflansch 44 und die Antriebswelle 36. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel verläuft die Zylinderwand 56 mit geringen Abstand neben der Innenmantelfläche des Tragzylinders 26 und bis kurz vor die Innenfläche des Gehäusedeckels 18 der Gehäusekonsole 16.
  • Auf seiner von der Grundplatte 48 abliegenden Seite trägt der Halteflansch 54 an der Umfangswand 50 einen verdrehbaren Ring 58a eines insgesamt mit 58 bezeichneten Drehlagers, dessen stationärer Ring 58b gehäusefest an der Gehäusewand 20 der Gehäusekonsole 16 befestigt ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der verdrehbare Ring 58a ein Innenring und der stationäre Ring 58b ein Außenring. Das Drehlager 58 kann beispielsweise als Wälzlagers oder Kugeldrehlager ausgebildet sein.
  • Der Tragzylinder 26 der Gehäusekonsole 16 ist außerdem von einem stationären Ring 60a eines weiteren Drehlagers 60 umgeben, der gehäusefest an der Innenfläche des Gehäusedeckels 18 angebracht ist. Der stationäre Ring 60a arbeitet mit einem verdrehbaren Ring 60b des Drehlagers 60 zusammen, der eine Verzahnung 61 aufweist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der stationäre Ring 60a ein Innenring, der verdrehbare Ring 60b ein Außenring und dessen Verzahnung 61 eine Außenverzahnung. Auch das Drehlager 60 kann beispielsweise als Wälz- oder Kugeldrehlager ausgebildet sein.
  • Der verdrehbare Ring 60b des Drehlagers 60 kämmt mit einem Antriebsritzel 62, das von einer Antriebswelle 64 einer Sekundär-Antriebseinheit 66 getragen ist. Die Antriebswelle 64 definiert eine Drehachse 68 und verläuft nach oben durch eine zweite Durchgangsöffnung 70 im Gehäusedeckel 18 der Gehäusekonsole 16 hindurch, wo außen ohne gesonderte Getriebeeinheit ein Sekundär-Antriebmotor 72 der Sekundär-Antriebseinheit 66 angeflanscht ist, welcher die Antriebswelle 64 unmittelbar antreibt. Auch bei dem Sekundär-Antriebsmotor 72 handelt es sich um einen Dehstrom-Asynchronmotor. Die Antriebswelle 64 entspricht somit der Motor-Abtriebswelle. Somit ist die Sekundär-Antriebs-einheit 66 als Direktantrieb ausgebildet. Die zweite Durchgangsöffnung 70 liegt entsprechend radial außen neben der ersten Durchgangsöffnung 22. Bei einer Abwandlung kann jedoch auch die Sekundär-Antriebseinheit 66 eine Getriebeeinheit zwischen dem Sekundär-Antriebsmotor 72 und der Antriebswelle 64 aufweisen.
  • Der verdrehbare Ring 60b des Drehlagers 60 trägt an seiner zum Rotorinnenraum 52 weisenden Unterseite einen weiteren, dazu koaxialen und drehfesten Zahnkranz 74 mit Außenverzahnung 76. Durch die Sekundär-Antriebseinheit 66 kann folglich der Zahnkranz 74 relativ zu der Gehäusekonsole 16 um die Mittelachse 24 verdreht werden.
  • In einem Ringbereich 48a radial außen neben der Zylinderwand 56 weist die Mischrotor-Grundplatte 48 bezogen auf die Mittelachse 24 einander gegenüberliegend zwei Anschlussdurchgänge 78 und 80 auf, in die jeweils ein Drehlager 82 bzw., 84 für ein erstes Mischwerkzeug 86 bzw. ein zweites Mischwerkzeug 88 einsitzt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das erste Mischwerkzeug 86 als Mischstern und das zweite Mischwerkzeug 88 als Wirbler ausgebildet, wie es an und für sich bekannt ist. Außerdem führt der Mischrotor 46 in ebenfalls bekannter Art und Weise noch ein nicht eigens mit einem Bezugszeichen versehenes Räumwerkzeug mit sich, welches bei der Drehung des Mischrotors 46 an der Wand und gegebenenfalls dem Boden des Mischtrogs 12 entlang fährt und dort anhaftende Material gleichsam abschabt.
  • Jedes Mischwerkzeug 86, 88 besitzt eine Werkzeugwelle 90 bzw. 92, die parallel zur Mittelachse 24 verlaufen und jeweils eine erste Werkzeug-Drehachse 94 für das erste Mischwerkzeug 86 und eine zweite Werkzeug-Drehachse 96 für das zweite Mischwerkzeug 88 definieren, um welche das jeweilige Mischwerkzeug 86, 88 in einer Rotationsbewegung verdrehbar ist.
  • Die Werkzeugwelle 90 des ersten Mischwerkzeugs 86 ragt von unten durch den Anschlussdurchgang 78 in den Rotorinnenraum 52 hinein und trägt dort ein Ritzel 98, welches mit dem Zahnkranz 30 an der Gehäusekonsole 16 kämmt. In ähnlicher Weise ragt die Werkzeugwelle 92 des zweiten Mischwerkzeugs 88 von unten in den Rotorinnenraum 52 hinein und trägt dort ein Ritzel 100, welches jedoch mit dem Zahnkranz 74 kämmt, der von dem verdrehbaren Ring 60b des Drehlagers 60 mitgeführt wird.
  • Die Drehwelle 92 des zweiten Mischwerkzeuges 88 ragt von unten durch den Anschlussdurchgang 80 in den Rotorinnenraum 52 hinein und trägt dort ein Ritzel 100, welches jedoch mit dem Zahnkranz 74 an dem verdrehbare Ring 60b des Drehlagers 60 kämmt.
  • Durch die Rotation des Mischrotors 46 mittels der Primär-Antriebseinheit 38 werden das erste Mischwerkzeug 86 und das zweite Mischwerkzeug 88 in einer Umlaufbewegung um die Drehachse 24 des Mischrotors 46 verfahren.
  • Hierzu wird der Mischrotor 46 mit Hilfe der ersten Antriebseinheit 66 um die Mittelachse 24 verdreht, wobei die Mischwerkzeuge 86 und 88 von dem Mischroter 46 mitgeführt werden.
  • Das erste Mischwerkzeug 86 verdreht dabei in einer Rotationsbewegung um die Werkzeug-Drehachse 94, da bei der Umlaufbewegung der Mischrotors 46 das Ritzel 98 des ersten Mischwerkzeuges 86 an dem stationären Zahnkranz 30 an der Gehäusekonsole 26 abläuft. Sowohl die Drehzahl und die Drehrichtung der Umlaufbewegung als auch die Drehzahl und die Drehrichtung der Rotationsbewegung des ersten Mischwerkzeuges 66 sind auf diese Weise mit der Drehzahl und der Drehrichtung der Rotationsbewegung des Mischrotors 46 zwangsgekoppelt. Die Drehrichtungen des ersten Mischwerkzeuges 86 und des Mischrotors 46 sind dabei dieselben.
  • Auch das zweite Mischwerkzeug 88 kann in einer Rotationsbewegung um seine Werkzeug-Drehachse 96 verdreht werden. Das Ritzel 100 des zweiten Mischwerkzeuges 88 läuft an dem Zahnkranz 74 ab, welcher seinerseits durch die zweite Antriebseinheit 66 um die Mittelachse 24 verdreht werden kann. Auf diese Weise sind die Drehzahl und die Drehrichtung der Rotationsbewegung des zweiten Mischwerkzeuges 88 jedoch von der Drehzahl und der Drehrichtung des Mischrotors 46 entkoppelt. Die Drehzahl und/oder die Drehrichtung der Rotationsbewegung des zweiten Mischwerkzeuges 88 können somit mittels der Sekundär-Antriebseinheit 66 unabhängig von der Drehzahl und Drehrichtung des Mischrotors 46 eingestellt werden.
  • Abhängig von der Drehzahl und der Drehrichtung der Antriebswelle 64 mit dem Antriebsritzel 62 der Sekundär-Antriebseinheit 66 kann das zweite Mischwerkzeug 88 mit einer individuellen Drehzahl und Drehrichtung um die Werkzeug-Drehachse 96 rotiert werden, die unabhängig von der Drehzahl und der Drehrichtung des Mischrotors 46 sind.
  • Die Drehrichtung kann sowohl dieselbe wie beim Mischrotor 46 sein oder dessen Drehrichtung entgegengesetzt sein.
    Auch eine bezogen auf die Mittelachse 24 quasi geostationäre Umlaufbewegung des zweiten Mischwerkzeuges 88 ist möglich.
  • Die Drehzahl und Drehrichtung dieser Umlaufbewegung des zweiten Mischwerkzeuges 88 ist auch hier mit der Drehzahl und der Drehrichtung der Rotationsbewegung des Mischrotors 46 zwangsgekoppelt.
  • Die Figuren 3 und 4 zeigen nun als zweites Ausführungsbeispiel einen Betonmischers 10', wobei Komponenten, welche funktional den bereits zu den Figuren 1 und 2 erläuterten Komponenten entsprechen, dieselben Bezugszeichen tragen.
  • Im Unterschied zu dem Betonmischer 10 nach den Figuren 1 und 2 trägt dort der verdrehbare Ring 58a des Drehlagers 58 eine Verzahnung 102, welche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel entsprechend eine Innenverzahnung ist. Diese kämmt mit einem Antriebsritzel 104 am Ende der Antriebswelle 36 der Primär-Antriebseinheit 38, welche sich zu diesem Zweck durch eine bezogen auf die Mittelachse 24 exzentrische Durchgangsöffnung 106 in dem Gehäusedeckel 18 der Gehäusekonsole 16 hindurch erstreckt. Diese Durchgangsöffnung 106 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel bezogen auf die Mittelachse 24 gegenüber von der Durchgangsöffnung 70 für die zweite Antriebseinheit 66 angeordnet. Bei nicht eigens gezeigten Abwandlungen kann die exzentrische Durchgangsöffnung 106 jedoch auch an anderer Stelle positioniert sein, solange das Ritzel 104 mit der Verzahnung 102 am verdrehbaren Ring 58a des Drehlagers 58 kämmt.
  • Die Antriebswelle 36 hat hier eine Drehachse 108, welche parallel zur Drehachse 24 des Mischrotors 46 verläuft.
  • Wenn nun die Antriebswelle 36 der Primär-Antriebseinheit 38 angetrieben wird, wird der verdrehbare Ring 58a des Drehlagers 58 gegenüber seinem stationären Ring 58b an der Gehäusekonsole 16 verdreht, wobei der Innenring 58 den damit drehfest verbundenen Mischrotor 46 mit sich führt, welcher folglich um die Mittelachse 24 rotiert.
  • Im Übrigen gilt das oben zum Betonmischer 10 Gesagte sinngemäß entsprechend.
  • Bei beiden Betonmischern 10, 10' kommunizieren die Primär-Antriebseinheit 38 und die Sekundär-Antriebseinheit 66 mit einer Steuerung 110, die nur in den Figuren 1 und 3 veranschaulicht ist und mittels welcher die Drehzahlen und Drehrichtungen des Primär-Antriebsmotors 42 und des Sekundär-Antriebsmotors 72 unabhängig voneinander eingestellt werden können. Die Primär-Antriebseinheit 38 und die Sekundär-Antriebseinheit 66 bzw. die Steuerung 110 sind hierzu in an und für sich bekannter Art und Weise mit Frequenzumrichtern ausgestattet, welche hier nicht eigens gezeigt sind.
  • Mit Hilfe der Steuereinrichtung können somit die Drehzahlen und Drehrichtungen der Antriebseinheiten 38 und 66 auf die Anforderungen des Mischvorgangs angepasst werden. Die Frequenzumrichter für die Ansteuerung der Drehstrom-Asynchronmotoren beeinflussen sowohl die Frequenz als auch die Amplitude einer bereitgestellten Wechselspannung, wodurch die Drehrichtung, die Drehzahl und das Drehmoment der Antriebsmotoren 42 und 72 in einem weiten Bereich eingestellt werden können.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Mischen von insbesondere Beton mit
    a) einem Mischtrog (12);
    b) einer Mischereinheit (14) mit einer stationären Gehäusekonsole (16) und einem Mischrotor (46), welcher wenigstens ein erstes Mischwerkzeug (86) und ein zweites Mischwerkzeug (88) führt und mittels einer Primär-Antriebseinheit (38) relativ zu der Gehäusekonsole (16) um eine Drehachse (24) verdrehbar ist, wodurch das erste und das zweite Mischwerkzeug (86, 88) in einer Umlaufbewegung um die Drehachse (24) verfahrbar sind;
    wobei
    c) der Mischrotor (46) das erste Mischwerkzeug (86) in einer Rotationsbewegung um eine erste Werkzeug-Drehachse (94) verdrehbar lagert und das zweite Mischwerkzeug (88) in einer Rotationsbewegung um eine zweite Werkzeug-Drehachse (96) verdrehbar lagert, dadurch gekennzeichnet, dass
    d) die Drehzahl und die Drehrichtung der Rotationsbewegung des ersten Mischwerkzeugs (86) mit der Drehzahl und Drehrichtung des Mischrotors (46) zwangsgekoppelt sind;
    e) die Drehzahl und/oder die Drehrichtung der Rotationsbewegung des zweiten Mischwerkzeuges (88) mittels einer Sekundär-Antriebseinheit (66) unabhängig von der Drehzahl und Drehrichtung des Mischrotors (46) einstellbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischrotor (46) mit einem verdrehbaren Ring (58a) eines Drehlagers (58) verbunden ist, welches außerdem einen stationären Ring (58b) umfasst, der an der Gehäusekonsole (16) befestigt ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischrotor (46) drehfest mit einer Antriebswelle (36) der Primär-Antriebseinheit (38) gekoppelt ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (36) der Primär-Antriebseinheit (38) koaxial zur Drehachse (24) des Mischrotors (46) verläuft.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der verdrehbare Ring (58a) des Drehlagers (58) eine Verzahnung (102) aufweist und mit einem Antriebsritzel (104) an einer Antriebswelle (36) der Primär-Antriebseinheit (38) kämmt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (36) der Primär-Antriebseinheit (38) parallel zur Drehachse (24) des Mischrotors (46) verläuft.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusekonsole (16) gehäusefest einen Zahnkranz (30) mit einer Verzahnung (32) trägt, mit dem ein Ritzel (98) an einer Werkzeugwelle (90) des ersten Mischwerkzeugs (86) kämmt.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusekonsole (16) einen stationären Ring (60a) eines Drehlagers (60) trägt, welches außerdem einen verdrehbaren Ring (60b) mit einer Verzahnung (62) umfasst, mit dem ein Ritzel (100) an einer Werkzeugwelle (92) des zweiten Mischwerkzeugs (88) und ein Antriebsritzel (62) der Sekundär-Antriebseinheit (66) kämmen.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Primär-Antriebseinheit (38) eine Getriebeeinheit (40) umfasst, welche mit der Antriebwelle (36) der Primär-Antriebseinheit (38) gekoppelt ist und mit einem Primär-Antriebsmotor (42) zusammenarbeitet.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundär-Antriebseinheit (66) ein Direktantrieb ohne Getriebeeinheit ist.
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