EP3047901B1

EP3047901B1 - Mischereinrichtung

Info

Publication number: EP3047901B1
Application number: EP16152636.3A
Authority: EP
Inventors: Josef König
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-01-26
Filing date: 2016-01-25
Publication date: 2020-09-09
Anticipated expiration: 2036-01-25
Also published as: HUE052830T2; EP3047901A1; DE102015101077A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, mit der sich Mischgut hoher Viskosität und/oder geringer Homogenität wie beispielsweise feuchter Sand, Kies, Split oder aber auch Mörtel oder Beton lockern, mischen und/oder an einer oder mehreren Entnahmestellen entnehmen lässt. Die Mischereinrichtung umfasst eine einen Boden aufweisende Mischertrommel und mehrere Mischerarme, die in Richtung des Bodens weisen und zu einer Drehbewegung um eine gemeinsame Drehachse antreibbar sind, wobei ein jeder Mischerarm ein freies Ende aufweist, an dem benachbart zu dem Boden der Mischertrommel eine Mischerblatteinheit befestigt ist, die sich entlang einer jeweiligen Förderrichtung bewegt, um das Mischgut in der jeweiligen Förderrichtung zu fördern. Solch eine Mischereinrichtung ist dem Grunde nach beispielsweise im Wesentlichen aus den Druckschriften GB 1 018 233 A (der eine Mischeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart), DE42 04 687A1 , DE 33 00 299 A1 , GB 620 620 A oder GB 1 038 418 A bekannt. Auch die EP 1 266 827 B1 beschreibt eine derartige Mischereinrichtung, wobei dort die Mischerblätter jedoch rechteckig sind. Eine derartige Mischereinrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Sandsackabfüllanlage oder einer Betonmischanlage.
Hochwasserkatastrophen werden immer häufiger und nehmen an Intensität zu, weshalb an Sandsackabfüllanlagen und insbesondere an deren Leistungsfähigkeit hohe Ansprüche gestellt werden, um im Katastrophenfall Sandsäcke, die zu Abdichtungszwecken benötigt werden, möglichst rasch mit Sand befüllen zu können.
Zwar kann mit der in der EP 1 266 827 B1 beschriebenen Sandsackabfüllanlage bereits nasser oder klebriger Sand, der beispielsweise auch mit Erde oder Humus versetzt sein kann, zuverlässig abgefüllt werden. Es wäre jedoch wünschenswert, die Leistungsfähigkeit solch einer Sandsackabfüllanlage oder einer vergleichbaren Betonmischanlage noch weiter steigern zu können, ohne dass hierzu mehr Antriebsleistung benötigt wird.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diesem Bedarf gerecht zu werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Mischereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass die Mischerblatteinheit einen Befestigungsabschnitt aufweist, mittels dessen sich die Mischerblatteinheit (bzw. das genannte Mischerblatt) an dem zugeordneten Mischerarm befestigen lässt, wobei der Befestigungsabschnitt eine (vorzugsweise schräg) in Förderrichtung weisende Frontfläche aufweist, wobei die Frontfläche des Befestigungsabschnitts zwei relativ zueinander abgewinkelte, quer zur Förderrichtung einander gegenüberliegende Flächenabschnitte aufweist, um die genannten zwei Konturseiten der Mischerblatteinheit zu bilden. Die zwei relativ zueinander abgewinkelten Flächenabschnitte des Befestigungsabschnitts bilden dabei einen gemeinsamen Grat, der sich vorzugsweise in Richtung des Mischerarms erstreckt. Die Mischerblatteinheit weist also im Bereich ihres Befestigungsabschnitts eine satteldachartige Gestalt auf, wodurch eine Art Räumschild gebildet wird, mit dem sich das Mischgut zumindest teilweise zur Seite drängen lässt, anstelle es vor dem Mischerblatt her zu schieben.
Der Befestigungsabschnitt der Mischerblatteinheit weist eine Befestigungshülse auf, die das freie Ende des Mischerarms aufnimmt, wobei die genannten zwei Konturseiten der Mischerblatteinheit als integraler Teil der Befestigungshülse ausgebildet oder auf die Befestigungshülse aufgesetzt und mit der Befestigungshülse fest verbunden (z.B. aufgeschweißt) sind. Insbesondere können die genannten zwei relativ zueinander abgewinkelten Flächenabschnitte durch ein dachförmiges Winkelprofil gebildet sein, das mit der Befestigungshülse fest verbunden ist und das einen sich vorzugsweise in Richtung des Mischerarms erstreckenden Grat bildet.
Zwar wäre auch eine Ausführungsform denkbar, bei der die Frontfläche des Befestigungsabschnitts quer zur Förderrichtung konvex gewölbt ist, um die genannten zwei Konturseiten der Mischerblatteinheit zu bilden. Auch solch eine Ausführungsform bietet ein gewisses Krafteinsparpotential. Versuche haben überraschenderweise jedoch gezeigt, dass diese Ausführungsform gegenüber jener, bei der die Frontfläche des Befestigungsabschnitts zwei relativ zueinander abgewinkelte, quer zur Förderrichtung einander gegenüberliegende Flächenabschnitte aufweist, um die genannten zwei Konturseiten der Mischerblatteinheit zu bilden, hinsichtlich des Krafteinsparpotentials unterlegen ist.
Es ist vorteilhaft, wenn die beiden in Rede stehenden Konturseiten bezüglich der Förderrichtung symmetrisch zueinander ausgebildet sind, um ein unbeabsichtigtes seitliches Auslenken der Mischblatteinheit bzw. des zugeordneten Mischerarms zu vermeiden.
Bei einer derartigen Mischereinrichtung weist die betreffende Mischerblatteinheit eine Kontur auf, also eine Oberflächenform und ggf. zusätzlich einen Umriss, welcher quer zur Förderrichtung betrachtet zwei einander gegenüberliegende Seiten zugeordnet werden können, deren Abstand nicht etwa konstant ist, sondern zumindest abschnittsweise variiert (insbesondere entlang der Förderrichtung der jeweiligen Mischerblatteinheit).
Gegenüber einer Mischerblatteinheit mit ausschließlich rechtwinkligem Umriss und/oder ausschließlich rechtwinkliger Anordnung oder Formgebung der Oberflächen kann somit der Förder- bzw. Strömungswiderstand der Mischerblatteinheit reduziert werden, so dass für eine vorbestimmte Drehgeschwindigkeit eine geringere Antriebsleistung benötigt wird bzw. sich die Mischereinrichtung bei gleichbleibender Antriebsleistung schneller drehen lässt. Hierdurch kann beispielsweise ein kleinerer Elektromotor zum Einsatz gelangen bzw. kann das Mischgut bei gleichbleibender Antriebsleistung schneller zu in der Mischertrommel ausgebildeten Entnahmeöffnungen gefördert werden, was die Leistungsfähigkeit der Abfüllanlage erhöht. Insbesondere kann durch die genannte Kontur der Mischerblatteinheit der nachfolgend noch erläuterte Effekt eines starken Anstiegs des Förder- bzw. Strömungswiderstands bei einem Aufrichten der Mischerblatteinheit (gegenüber einem voreingestellten Anstellwinkel) vermindert werden.
Die genannten zwei Kontourseiten der Mischerblatteinheit können Schmalseiten (insbesondere Kanten) oder Breitseiten (insbesondere Flächen) sein. Die Oberflächen der genannten zwei Konturseiten der Mischerblatteinheit verlaufen vorzugsweise schräg (d.h. in einem Winkel ungleich Null) zu der Förderrichtung, und sie können je nach Ausführungsform schräg in Förderrichtung weisen (so dass während der Drehbewegung die jeweilige Oberfläche das Mischgut zumindest mit einer Richtungskomponente beaufschlagt). Der Abstand zwischen den beiden Konturseiten variiert vorzugsweise monoton, d.h. entlang der Förderrichtung erfolgt vorzugsweise entweder nur eine Zunahme des Abstands oder nur eine Verringerung des Abstands zwischen den beiden Konturseiten.
Generell ist die genannte Kontur der Mischerblatteinheit vorzugsweise symmetrisch bezüglich der Förderrichtung ausgebildet (insbesondere symmetrisch bezüglich einer Ebene, die von der Förderrichtung einerseits und einer parallel zu der Drehachse durch die Mischerblatteinheit verlaufende Achse andererseits aufgespannt wird), damit das Mischgut nicht ein seitliches Auslenken der Mischerblatteinheit bzw. des zugeordneten Mischerarms bewirkt. Allerdings kann die genannte Kontur der Mischerblatteinheit auch asymmetrisch bezüglich der Förderrichtung ausgebildet sein.
Ferner können generell auch mehrere der genannten Konturen mit variierendem Abstand der beiden Konturseiten an derselben Mischerblatteinheit vorgesehen sein, insbesondere mehrere unterschiedliche derartige Konturen.
Die genannte Förderrichtung der jeweiligen (rotierenden) Mischerblatteinheit weist generell innerhalb der Bewegungsebene der jeweiligen Mischerblatteinheit in deren (aktuelle) Drehbewegungsrichtung.
Im Folgenden wird nun auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung eingegangen. Weitere Ausführungsformen können sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Figurenbeschreibung sowie den Zeichnungen ergeben.
Die genannten zwei quer zur Förderrichtung einander gegenüberliegenden Konturseiten der Mischerblatteinheit können über eine (z.B. geradlinige oder gewölbte) Frontseite indirekt miteinander verbunden sein, oder sie können zueinander abgewinkelt direkt ineinander übergehen (z.B. in Form eines Keils). Bei sämtlichen dieser Ausführungsformen lassen sich zumindest zwei einander gegenüberliegende Seiten der Kontur identifizieren, die jedoch im Falle eines abgerundeten kontinuierlichen Übergangs nicht notwendigerweise scharf voneinander abgegrenzt sind.
Die genannten zwei Konturseiten können schräg aufeinander zulaufen, vorzugsweise kontinuierlich, um während der Drehbewegung der betreffenden Mischerblatteinheit einen geringen Förder- bzw. Strömungswiderstand zu bewirken. Alternativ hierzu ist es jedoch ebenfalls möglich, eine oder beide Konturseiten gestuft auszubilden.
Die genannten zwei Konturseiten können vorzugsweise jeweils eben ausgebildet sein. Alternativ ist auch eine gewölbte Ausbildung der Konturseiten denkbar.
Die genannte Kontur kann an einem Mischerblatt der Mischerblatteinheit und an einem Befestigungsabschnitt der Mischerblatteinheit, der zur Anbringung der Mischerblatteinheit an dem zugeordneten Mischerarm ausgebildet ist, vorgesehen sein. Hierbei kann eine einzige gemeinsame Kontor der genannten Art vorgesehen sein, oder zwei Konturen können separat voneinander und gleichartig, oder separat voneinander und unterschiedlich ausgebildet sein.
Zusätzlich kann die Mischerblatteinheit ein Mischerblatt aufweisen, das zwei quer zur Förderrichtung einander gegenüberliegende Seitenkanten aufweist, welche die genannten beiden Konturseiten der Mischerblatteinheit bzw. des Mischerblatts bilden und welche derart relativ zueinander abgewinkelt sind, dass die Breite des Mischerblatts mit abnehmender Entfernung vom freien Ende des zugeordneten Mischerblatts variiert, und zwar vorzugsweise abnimmt. Beispielswiese kann die Breite des Mischerblatts mit abnehmender Entfernung vom freien Ende des Mischerarms kontinuierlich oder stufenweise abnehmen. Wie bereits erwähnt, sind die zwei Seitenkanten bezüglich der Förderrichtung vorzugsweise symmetrisch zueinander ausgerichtet.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann hierbei das Mischerblatt die Gestalt eines Trapezes und vorzugsweise die eines gleichschenkligen Trapezes aufweisen. Gegenüber einem rechteckigen Mischerblatt ist somit die dem Mischgut ausgesetzte Fläche des Mischerblatts reduziert, wodurch der Strömungswiderstand des Mischerblatts bzw. der Mischerblatteinheit in der gewünschten Weise kleingehalten werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann das Mischerblatt zwischen den beiden genannten Seitenkanten eine geradlinige Frontkante aufweist, die parallel zu dem Boden der Mischertrommel ausgerichtet ist. Insbesondere kann diese Frontkante die Basis der vorgenannten Trapezform bilden.
Um den Förder- bzw. Strömungswiderstand solch eines Mischerblatts zu reduzieren, kann es gemäß einer weiteren Ausführungsform (alternativ oder zusätzlich zu der genannten Trapezform) vorgesehen sein, dem Mischerblatt selbst eine hinsichtlich seines Widerstandsbeiwerts (c_W-Wert) optimierte Gestalt zu verleihen. Insbesondere kann das Mischerblatt eine (vorzugsweise schräg) in Förderrichtung weisende Frontfläche aufweisen, wobei die Frontfläche des Mischerblatts zwei relativ zueinander abgewinkelte, quer zur Förderrichtung einander gegenüberliegende Flächenabschnitte aufweisen kann, um die genannten zwei Konturseiten der Mischerblatteinheit zu bilden; oder wobei die Frontfläche des Mischerblatts quer zur Förderrichtung betrachtet konvex gewölbt ist, um die genannten zwei Konturseiten der Mischerblatteinheit zu bilden. In dem erstgenannten Fall können die beiden Flächenabschnitte einen gemeinsamen Grat bilden, der sich vorzugsweise in Fortsetzung des zugeordneten Mischerarms erstreckt. Das Mischerblatt weist also gewissermaßen eine satteldachartige Gestalt auf und fungiert somit als eine Art Räumschild. Aufgrund einer keilförmigen Gestalt des Mischerblatts verdrängt dieses das Mischgut zumindest teilweise zur Seite, so dass das Mischerblatt in Förderrichtung weniger Mischgut vor sich herschieben muss, was zur Folge hat, dass weniger Kraft benötigt wird, um die Mischerblatteinheit durch das Mischgut hindurch zu bewegen. Allerdings können die zwei relativ zueinander abgewinkelten Flächenabschnitte der Frontfläche des Mischerblatts (anstatt zueinander abgewinkelt direkt ineinander überzugehen) auch nur indirekt miteinander verbunden sein. In dem zweitgenannten Fall, also wenn die genannte Frontfläche des Mischerblatts konvex gewölbt ist, können entlang der Wölbung quer zur Förderrichtung betrachtet zwei einander gegenüberliegende Seiten identifiziert werden, deren Abstand variiert (und insbesondere entlang der Förderrichtung sich verringert). Dies schließt nicht aus, dass diese zwei Konturseiten abgerundet kontinuierlich ineinander übergehen. Auch bei diesen Ausführungsformen sind die hierdurch gebildeten zwei Konturseiten bezüglich der Förderrichtung vorzugsweise symmetrisch zueinander ausgebildet.
Auch die Mischerarme selbst können im Bereich ihrer (exakt oder schräg) in Förderrichtung weisenden Frontseite eine Ablenkkontur, vorzugsweise in Form eines sich in Förderrichtung verjüngenden Keilquerschnitts, aufweisen, so dass auch durch die Mischerarme selbst das Mischgut zumindest teilweise zur Seite gedrängt wird, anstelle es vor den Mischerarmen herzuschieben.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform können die Mischerarme bezüglich der Förderrichtung rückfedernd ausgebildet sein, wobei sie vorzugsweise in sich elastisch biegsam sind.
Des Weiteren können die Mischerarme an einem zu einer Drehbewegung antreibbaren Mischerkreuz befestigt sein, das sich im Bereich der dem Boden der Mischertrommel axial gegenüberliegenden Öffnung derselben befindet und das mehrere Schenkel aufweist, von denen jeder einen oder mehrere Mischerarme trägt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass jede Mischerblatteinheit (und insbesondere das bereits genannte Mischerblatt der jeweiligen Mischerblatteinheit) im Ruhezustand der Mischereinrichtung (d.h. wenn die jeweilige Mischerblatteinheit keinen Förderwiderstand erfährt) um einen Anstellwinkel gegenüber der Ebene des Bodens der Mischertrommel geneigt ist, wobei dieser Anstellwinkel beispielsweise im Bereich zwischen ca. 20 und 60° liegen kann. Auch hierdurch lässt sich der Widerstandsbeiwert der Mischerblatteinheit reduzieren, da die Mischerblatteinheit aufgrund ihrer gegenüber der Ebene des Bodens der Mischertrommel geneigten Orientierung nur mit ihrer in Förderrichtung weisenden Flächenkomponente dem Mischgut einen Widerstand entgegensetzt. Die Mischertrommel selbst kann vorzugsweise eine zylindrische, becherförmige Gestalt mit einem ebenen Boden aufweisen, in dem mehrere Entnahmeöffnungen zur Entnahme des Mischguts vorgesehen sind.
Im Folgenden wird die Erfindung nun rein exemplarisch für einige der vorstehend erläuterten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Sandsackabfüllanlage zeigt;
Fig. 2: eine perspektivische Darstellung eines Mischerkreuzes mit mehreren Mischerarmen und daran befestigten Mischerblatteinheiten zeigt; und
Fig. 3a, 3b und 3c: eine Mischerblatteinheit gemäß der vorliegenden Erfindung in unterschiedlichen Ansichten zeigen.

Im Folgenden wird zunächst unter Bezugnahme auf die Fig. 1 eine Sandsackabfüllanlage 10 beschrieben, wobei die Beschreibung und Erläuterungen grundsätzlich auch auf eine gleichartige Betonmischanlage zutreffen. Die Sandsackabfüllanlage 10 weist ein Tragrahmengestell 14 auf, auf dem eine zylindrische Mischertrommel 13 gelagert ist, wobei die Mischertrommel 13 ihrerseits wiederum einen Einfülltrichter 12 trägt, der das Einfüllen von zu mischendem Gut in die Mischertrommel 13 erleichtert. Im Boden 18 der Mischertrommel 13 sind entlang des Umfangs der Mischertrommel 13 mehrere Entnahmeöffnungen 21 ausgebildet, von denen jede durch einen Drehschieber 19 verschlossen ist, der mittels eines Betätigungsarms 20 händisch von der geschlossenen Stellung in eine offene Stellung überführt werden kann.
An dem Tragrahmengestell 14 ist ferner eine Antriebskupplung 15 hängend gelagert, welche antriebswirksam mit einer senkrecht stehenden Antriebswelle 16 im Zentrum der Mischertrommel 13 verbunden ist. Am freien Ende der Antriebswelle 16 ist ein in der Fig. 2 genauer dargestelltes Mischerkreuz 17 befestigt, das mehrere radial ausgerichtete Schenkel 22 aufweist, an denen jeweils zumindest ein Mischerarm 23 befestigt ist, wobei sich diese Mischerarme 23 ausgehend von dem Mischerkreuz 17 in Richtung des Bodens 18 der Mischertrommel 13, d.h. nach unten erstrecken. An dem freien Ende eines jeden Mischerarms 23 ist eine Mischerblatteinheit 25 befestigt. An die Antriebskupplung 15 lässt sich eine Antriebswelle wie beispielsweise die Kardanwelle eines Traktors ankoppeln, um so die Antriebswelle 16 der Sandsackabfüllanlage 10 und damit das Mischerkreuz 17 mitsamt der daran befestigten Mischerarme 23 in Drehung versetzen zu können. Anstelle der Antriebskupplung 15 kann die Sandsackabfüllanlage 10 allerdings auch ein eigenes Antriebsaggregat (z.B. Elektromotor) aufweisen.
Durch die Drehbewegung der Mischerarme 23 werden die Mischerblatteinheiten 25 entlang einer jeweiligen Förderrichtung R (vgl. Fig. 2) bewegt. Die Förderrichtung R weist generell innerhalb der Bewegungsebene der jeweiligen Mischerblatteinheit 25 (welche senkrecht zu der Achse der Antriebswelle 16 und senkrecht zu der Papierebene gemäß Fig. 1 steht) in die (aktuelle) Drehbewegungsrichtung der jeweiligen Mischerblatteinheit 25. Hierdurch wird das von der Mischertrommel 13 aufgenommene Mischgut gelockert, gemischt und/oder in Umfangsrichtung sowie radial nach außen in Richtung zu den im Boden 18 der Mischertrommel 13 ausgebildeten Entnahmeöffnungen 21 gefördert.
Wie in der Fig. 2 dargestellt ist, kann es sich bei den Mischerarmen 23 beispielsweise um sogenannte Federzinken mit S-förmiger Gestalt handeln, welche entgegen der Förderrichtung R elastisch ausweichen können, wenn auf diese ein übermäßig großer Widerstand durch das Mischgut einwirkt. Im Ruhezustand sowie bei geringen Widerständen, die durch das Mischgut aufgebracht werden, weisen dabei die freien Enden der Mischerarme 23 sowie die daran angebrachten Mischerblatteinheiten 25 einen Anstellwinkel gegenüber des Bodens 18 der Mischertrommel 13 auf, welcher näherungsweise im Bereich zwischen etwa 20 und 60° liegt.
Aufgrund der Elastizität der Mischerarme 23 sowie der Orientierung der freien Enden der Mischerarme 23 unter dem genannten Anstellwinkel können somit die Mischerarme 23 bei großen Widerständen, die durch das Mischgut aufgebracht werden, elastisch ausgelenkt werden, bis die freien Enden der Mischerarme 23 einschließlich der daran angebrachten Mischerblatteinheiten 25 im Wesentlichen senkrecht zum Boden 18 der Mischertrommel 13 ausgerichtet sind. Dieses Auslenken bzw. Zurückweichen der Mischerarme 23 ist mit einem entsprechenden Aufrichten der jeweiligen Mischerblatteinheit 25 verbunden (Vergrößerung des Anstellwinkels). Somit kann zwar das Mischgut selbst bei großen Widerständen, die von dem Mischgut auf die rotierenden Mischerarme 23 einwirken, noch zuverlässig gelockert, gemischt und/oder gefördert werden. Allerdings kann bei einem derartigen Aufrichten der Mischerblatteinheiten 25 der Förderwiderstand unerwünscht stark ansteigen (da die in Förderrichtung weisende Flächenkomponente der Mischerblatteinheit 25 größer wird). Dieser Effekt kann jedoch durch die nachfolgend erläuterte Ausgestaltung einer oder mehrerer der Mischerblatteinheiten 25 vermindert werden.
Im Folgenden wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 3a, 3b und 3c die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Mischerblatteinheit 25 genauer beschrieben.
Die Mischerblatteinheit 25 weist ein Mischerblatt 26 auf, das an einem Befestigungsabschnitt 24 in Form einer Befestigungshülse 27 beispielsweise durch Schweißen angebracht ist. Die Hülse 27 dient dabei zur Befestigung der Mischerblatteinheit 25 am freien Ende eines Mischerarms 23. Hierzu wird die Befestigungshülse 27 auf das freie Ende eines Mischerarms 23 aufgesteckt und mittels einer Befestigungsschraube 28 gesichert, welche hierzu durch eine in der Wandung der Befestigungshülse 27 ausgebildete Gewindeöffnung hindurchgeschraubt wird.
Wie insbesondere den Fig. 3a und 3b entnommen werden kann, weist das Mischerblatt 26 in der dargestellten Ausführungsform die Gestalt eines Trapezes auf, welches zwei Seitenkanten 29a, 29b aufweist, die schräg (relativ zueinander sowie jeweils relativ zu der Förderrichtung R gemäß Fig. 2) und kontinuierlich aufeinander zulaufen, so dass der Abstand, der durch die zwei einander gegenüberliegenden Seitenkanten 29a, 29b quer zur Förderrichtung R (Fig. 2) definiert wird, ausgehend von einer geradlinigen Frontkante 30 am freien Ende des Mischerblatts 26 in Richtung des Mischerarms 23 kontinuierlich zunimmt. Hierdurch lässt sich eine Krafteinsparung von etwa 30% erzielen. Alternativ hierzu wäre es jedoch ebenfalls möglich, dass die beiden quer zur Förderrichtung R einander gegenüberliegenden Seitenkanten 29a, 29b des Mischerblatts 26 eine gestufte Gestalt aufweisen, so dass der Abstand zwischen den beiden Konturseiten 29a, 29b ausgehend vom freien Ende 30 des Mischerblatts 26 stufenweise abnimmt. Ferner könnten die Seitenkanten 29a, 29b des Mischerblatts 26 auch gekrümmt sein (anstelle des gezeigten geradlinigen Verlaufs).
Durch die trapezförmige Ausgestaltung des in dem genannten Anstellwinkel geneigten Mischerblatts 26 und insbesondere durch die beiden relativ zueinander abgewinkelten Seitenkanten 29a, 29b weist das Mischerblatt 26 eine Kontur auf, deren Breite entlang der Förderrichtung R (Fig. 2) kontinuierlich variiert.
Obwohl das Mischerblatt 26 in der dargestellten Ausführung eine ebene Gestalt in Form einer Platte aufweist, ist es ebenfalls möglich, das trapezförmige (oder mit einem andersartigen Umriss versehene) Mischerblatt 26 so zu biegen, dass es quer zu der Förderrichtung R (Fig. 2) betrachtet zwei Flächenabschnitte aufweist, die relativ zueinander abgewinkelt sind und einen gemeinsamen Grat bilden, der sich beispielsweise in Fortsetzung des Mischerarms 23 erstreckt (in den Zeichnungen nicht dargestellt). Mit anderen Worten kann das Mischerblatt 26 entgegen der dargestellten Ausführungsform auch eine satteldachartige, räumliche Gestalt aufweisen, wobei sich der Grat des Satteldachs in Fortsetzung des freien Endes des Mischerarms 23 erstreckt. In ähnlicher Weise könnte die (aufgrund des Anstellwinkels schräg) in Förderrichtung R weisende Frontfläche des Mischerblatts 26 quer zu der Förderrichtung R (Fig. 2) betrachtet konvex gewölbt sein (ebenfalls nicht dargestellt).
Wie des Weiteren den Fig. 3a und 3c entnommen werden kann, weist die Mischerblatteinheit 25 an dem Befestigungsabschnitt 24 ferner ein dachförmiges Winkelprofil 31 auf, das der Befestigungshülse 27 in Förderrichtung R vorgelagert und auf die Befestigungshülse 27 aufgesetzt ist, wobei durch die gegenseitige Verbindung der Schenkel dieses Winkelprofils 31 ein sich in Richtung des Mischerarms 23 erstreckender Grat 32 gebildet wird. Die Mischerblatteinheit 25 weist also im Bereich des Befestigungsabschnitts 24 zwei Flächenabschnitte 33a, 33b auf, die relativ zueinander abgewinkelt sind, um den gemeinsamen Grat 32 zu bilden. Bei dieser Ausführungsform weist also die Mischerblatteinheit 25 im Bereich ihres Befestigungsabschnitts 24 eine satteldachartige Gestalt als Räumschild auf, wodurch sich ebenfalls eine Krafteinsparung von etwa 30% erzielen lässt. Das Winkelprofil 31 weist somit eine Kontur auf, die durch zwei einander gegenüberliegende Seiten 29c, 29d in Form der beiden Winkelschenkel bzw. Flächenabschnitte 33a, 33b gebildet werden, wobei der Abstand zwischen den beiden Konturseiten 29c, 29d variiert (nämlich entlang der Förderrichtung R kontinuierlich abnimmt). Auch hier laufen die beiden Konturseiten 29c, 29d schräg aufeinander zu. Anstelle des Winkelprofils 31 könnte beispielsweise auch ein längsgeschnittener Rohrabschnitt (z.B. mit einem teilkreis- oder teilellipsenförmigen Querschnitt) vorgesehen bzw. auf die Befestigungshülse 27 aufgesetzt sein, um eine konvex gewölbte Frontfläche zu bilden, wobei hier das Krafteinsparpotential erstaunlicherweise jedoch deutlich unter 30% liegt.
Wie der Fig. 2 entnommen werden kann, können an einem oder mehreren Schenkeln 22 des Mischerkreuzes 17 zwei oder mehr Mischerarme 23 angebracht sein. Zwar kann an jedem dieser Mischerarme 23 eine Mischerblatteinheit 25 mit der erfindungsgemäßen Gestalt angebracht sein; es wurde jedoch erkannt, dass es ausreichend sein kann, nur die radial äußeren Mischerarme 23 jeweils mit einer Mischerblatteinheit 25 mit der erfindungsgemäßen Gestalt auszustatten, da die Mischerblatteinheiten 25 der radial inneren Mischerarme 23 ohnehin nur geringeren Kräften ausgesetzt sind. Insbesondere kann es ausreichend sein, wenn zwar alle Mischerarme 23 mit einem trapezförmigen Mischerblatt 26 ausgestattet sind, jedoch nur die radial äußeren Mischerblatteinheiten 25 im Bereich der Befestigungsabschnitte 24 mit einem dachförmigen Winkelprofil 31 zur Realisierung der beschriebenen Räumschildfunktion auszustatten.
Auch wenn dieses nicht dargestellt ist, können die Mischerarme 23 ebenfalls solch eine keilförmige Gestalt wie das Winkelprofil 31 aufweisen.
Durch die trapezförmige Ausgestaltung des Mischerblatts 26 wird der Strömungswiderstand des Mischerblatts 26 kleingehalten, indem die dem Mischgut ausgesetzte Fläche des Mischerblatts 26 reduziert wird, insbesondere auch wenn sich das jeweilige Mischerblatt 26 aufgrund eines zunehmenden Förderwiderstands aufrichtet. In entsprechender Weise wird durch die keilförmige Ausbildung der Mischerblatteinheit 25 im Bereich der Befestigungshülse 27 der Förder- bzw. Strömungswiderstand der Mischerblatteinheit 25 reduziert. So verdrängt die Mischerblatteinheit 25 aufgrund der keilförmigen Gestalt im Bereich der Befestigungshülse 27 das Mischgut zumindest teilweise zur Seite, so dass weniger Kraft benötigt wird, um die Mischerblatteinheit 25 durch das Mischgut durchzubewegen, da die Mischerblatteinheit 25 weniger Mischgut vor sich her schiebt.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Gestalt der Mischerblatteinheit 25 wird somit weniger Antriebskraft zur Durchmischung des Mischguts benötigt, sodass auch weniger leistungsfähige Antriebsaggregate wie beispielsweise Antriebsfahrzeuge, Motoren oder Stromerzeuger zum Einsatz kommen können. Da zum Antrieb des Mischerkreuzes 17 weniger Kraft benötigt wird, können auch leichtere Getriebe zum Einsatz kommen, und es kann die Anlage auch im befüllten Zustand aus dem Stand heraus angefahren werden.

Bezugszeichenliste

10: Sandsackabfüllanlage
12: Einfülltrichter
13: Mischertrommel
14: Tragrahmengestell
15: Antriebskupplung
16: Antriebswelle
17: Mischerkreuz
18: Boden
19: Drehschieber
20: Betätigungsarme
21: Entnahmeöffnungen
22: Schenkel
23: Mischerarme
24: Befestigungsabschnitt
25: Mischerblatteinheiten
26: Mischerblatt
27: Befestigungshülse
28: Befestigungsschraube
29a: Seitenkante
29b: Seitenkante
29c: Seite
29d: Seite
30: Frontkante
31: Winkelprofil
32: Grat
33a: Flächenabschnitt
33b: Flächenabschnitt
R: Förderrichtung

Claims

Mischereinrichtung für Mischgut hoher Viskosität und/oder geringer Homogenität, insbesondere zur Verwendung in einer Sandsackabfüllanlage (10) oder einer Betonmischanlage, mit einer einen Boden (18) aufweisenden Mischertrommel (13) und mehreren Mischerarmen (23), die in Richtung des Bodens (18) weisen und zu einer Drehbewegung um eine gemeinsame Drehachse antreibbar sind, wobei ein jeder Mischerarm (23) ein freies Ende aufweist, an dem benachbart zu dem Boden (18) der Mischertrommel (13) eine Mischerblatteinheit (25) befestigt ist, die sich entlang einer jeweiligen Förderrichtung (R) bewegt,
wobei wenigstens eine der Mischerblatteinheiten (25) zumindest eine Kontur aufweist, die durch zwei quer zur Förderrichtung (R) einander gegenüberliegende Seiten (29a, 29b, 29c, 29d) der Mischerblatteinheit (25) definiert ist, wobei der Abstand zwischen den beiden Konturseiten (29a, 29b, 29c, 29d) variiert;
wobei die Mischerblatteinheit (25) einen Befestigungsabschnitt (24) zur Anbringung an dem zugeordneten Mischerarm (23) aufweist, wobei der Befestigungsabschnitt (24) eine in Förderrichtung (R) weisende Frontfläche aufweist, die zwei relativ zueinander abgewinkelte, quer zur Förderrichtung (R) einander gegenüberliegende Flächenabschnitte (33a, 33b) aufweist, die einen gemeinsamen Grat bilden, um die genannten zwei Konturseiten (29c, 29d) der Mischerblatteinheit (25) zu bilden;
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine Mischerblatteinheit (25) ein Mischerblatt (26) und der Befestigungsabschnitt (24) eine Befestigungshülse (27) aufweist, an der das Mischerblatt (26) angebracht und die das freie Ende des Mischerarms (23) aufnimmt, wobei die genannten zwei Konturseiten (29c, 29d) der Mischerblatteinheit (25) als integraler Teil der Befestigungshülse (27) ausgebildet oder auf die Befestigungshülse (27) aufgesetzt und mit der Befestigungshülse (27) fest verbunden sind.
Mischereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Konturseiten (29a, 29b, 29c, 29d) zueinander abgewinkelt direkt miteinander verbunden sind.
Mischereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Konturseiten (29a, 29b, 29c, 29d) aufeinander zulaufen, und zwar insbesondere kontinuierlich;
und/oder dass
die beiden Konturseiten (29a, 29b, 29c, 29d) jeweils eben sind.
Mischereinrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die genannte Kontur zusätzlich an dem Mischerblatt (26) der Mischerblatteinheit (25) ausgebildet ist.
Mischereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zwei relativ zueinander abgewinkelten Flächenabschnitte (33a, 33b) durch ein dachförmiges Winkelprofil gebildet sind, das mit der Befestigungshülse (27) fest verbunden ist.
Mischereinrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Mischerblatt (26) eine in Förderrichtung (R) weisenden Frontfläche aufweist, wobei die Frontfläche des Mischerblatts (26) zwei relativ zueinander abgewinkelte, quer zur Förderrichtung (R) einander gegenüberliegende Flächenabschnitte aufweist, um die genannten zwei Konturseiten der Mischerblatteinheit (25) zu bilden.
Mischereinrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Mischerarme (23) im Bereich ihrer in Förderrichtung (R) weisenden Frontseite eine Ablenkkontur aufweisen, vorzugsweise in Form eines sich in Förderrichtung (R) verjüngenden Keilquerschnitts;
und/oder dass
die Mischerarme (23) bezüglich der Förderrichtung (R) rückfedernd ausgebildet sind, wobei sie vorzugweise in sich elastisch biegsam sind; und/oder dass
die Mischerarme (23) an einem zur einer Drehbewegung antreibbaren Mischerkreuz (17) befestigt sind, das sich im Bereich der dem Boden (18) der Mischtrommel (13) axial gegenüberliegenden Öffnung derselben befindet und das mehrere Schenkel (22) aufweist, von denen jeder einen oder mehrere Mischerarme (23) trägt.
Mischereinrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine jede Mischerblatteinheit (25) im Ruhezustand der Mischereinrichtung um einen Anstellwinkel gegenüber der Ebene des Bodens (18) der Mischtrommel (13) geneigt ist;
und/oder dass
die Mischtrommel (13) eine zylindrische, becherförmige Gestalt mit einem ebenen Boden (18) aufweist, in dem mehrere Entnahmeöffnungen (21) zur Entnahme des Mischguts vorgesehen sind.