FI124960B

FI124960B - Device for mixing soil material

Info

Publication number: FI124960B
Application number: FI20086186A
Authority: FI
Inventors: Ari Männikkö
Original assignee: Allu Stamix Oy
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2015-04-15
Also published as: DK2199468T3; ES2474944T3; EP2199468B1; RU2521211C2; RU2009142907A; CN101748762A; FI20086186A0; EP2199468A1; FI20086186A

Description

Laite maa-ainesten sekoittamiseksiDevice for mixing soil

Keksinnön kohteena on laite maa-ainesten sekoittamiseksi, erityisesti seosaineen sekoittamiseksi suoraan maaperässä oleviin maa-aineksiin, laitteeseen kuuluessa ainakin kaksi pyörimisakselinsa ympäri pyöritettävää sekoitusrum-pua, jotka ovat pienen välimatkan päässä toisistaan ja joilla on sisäpäät ja ulkopäät, jotka ovat etäämpänä toisistaan kuin sisäpäät, rumpujen sisäpäi-den välissä oleva kiinnitysrunko, johon sekoitusrummut on tuettu ja upotus-varsi, jonka alapää on kiinnitetty kiinnitysrunkoon ja jonka yläpäässä on kiin-nityselimet työkoneen puomiin kiinnitystä varten. Tällainen laite tunnetaan hakijan patenttijulkaisusta FI-107629. Tässä tunnetussa laitteessa ongelmana on se, että kun laitetta upotetaan työsuunnassa stabiloitavaan massaan, laitteen runko muodostaa kuolleen alueen, joka vaikeuttaa tai vastustaa työliikettä. Ongelma tulee esiin erityisesti maaperässä, jonka leikkauslujuus on suurehko.The invention relates to a device for mixing soils, in particular a mixing agent directly with soils in the soil, the device comprising at least two mixing drums rotatable about their axis of rotation and having inner and outer ends spaced apart from the inner ends, a mounting frame between the inner drum ends, with support for the mixing drums, and a submersible arm, the lower end of which is secured to the mounting body and the upper end of which has fastening means for attaching to a work boom. Such a device is known from the applicant's patent publication FI-107629. The problem with this known device is that when the device is immersed in the mass to be stabilized in the working direction, the body of the device forms a dead area which impedes or opposes the movement of the work. The problem is particularly evident in soils with high shear strength.

Julkaisusta US 4,133,397 AI ja JP 2007262819 tunnetaan maa-ainesten se-koituslaite, jossa runko haarautuu ja kiinnittyy rumpujen niihin päihin, jotka ovat etäämpänä toisistaan. Rumpujen ulkopuolelle tai ainakin sekoitusalueen ulkosivulle ulottuva runko haittaa työskentelyä ja sekoitusprosessia.From US 4,133,397 A1 and JP 2007262819 a soil mixing device is known in which the body is forked and secured to the ends of the drums which are farther apart. The body extending outside the drums or at least on the outside of the mixing area is detrimental to work and the mixing process.

Keksinnön tarkoituksena on ratkaista tämä ongelma parantamalla laitetta niin, että runko ei muodosta työsuunnassa kuollutta aluetta, eikä vaikeuta työliikettä stabiloitavan aineen tai maaperän sisään. Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnöllä oheisessa patenttivaatimuksessa 1 esitettyjen tunnusmerkkien perusteella.The object of the invention is to solve this problem by improving the device so that the body does not form a dead zone in the working direction and does not hinder the movement of work within the stabilizing agent or the soil. This object is achieved by the invention on the basis of the features set forth in claim 1.

Epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa on esitetty keksinnön edullisia suoritusmuotoja.Preferred embodiments of the invention are disclosed in the dependent claims.

Seuraavassa keksinnön yhtä suoritusesimerkkiä havainnollistetaan viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissaIn the following, one embodiment of the invention will be illustrated by reference to the accompanying drawings, in which:

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista laitetta kuviosta 2 pitkin viivaa A-A otettuna halkileikkauksena;Fig. 1 is a sectional view taken along line A-A of Fig. 2;

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaista laitetta sivulta nähtynä;Figure 2 is a side view of the device according to the invention;

Kuvio 3 esittää samaa laitetta perspektiivikuvana yläviistosta nähtynä; jaFigure 3 shows the same device in perspective view from above; and

Kuvio 4 esittää samaa laitetta edestä nähtynä.Figure 4 is a front view of the same device.

Suoritusesi merkin mukaiseen laitteeseen kuuluu kaksi pyörimisakselinsa ympäri pyöritettävää sekoitusrumpua 2, jotka ovat pienen välimatkan päässä toisistaan. Rumpujen 2 välissä on kiinnitysrunko 14, joka muodostuu lyhyistä putkista, joilla on suurehko halkaisija. Upotusvarren 1 alapää on kiinnitetty kiinnitysrunkoon ja upotusvarren 1 yläpäässä on kiinnityselimet 10 työkoneen puomiin kiinnitystä varten.Your brand of equipment includes two mixing drums 2 that are rotatable about their axis of rotation and are spaced a short distance apart. Between the drums 2 there is a fastening body 14 consisting of short tubes having a larger diameter. The lower end of the submersible arm 1 is fixed to the mounting frame and the upper end of the submersible arm 1 is provided with fastening means 10 for securing to the working boom.

Uutta keksinnössä on se, että sekoitusrumpujen 2 pyörimisakseleita on kallistettu laitteen pystyakselin suhteen kohtisuoraan tasoon verrattuna siten, että upotusvarren 1 ollessa pystysuunnassa sekoitusrumpujen 2 pyörimisakselit viettävät alaspäin rumpujen ulkopäitä kohti mentäessä. Tällöin sekoitusrumpujen 2 lähimpänä toisiaan olevat päädyt ovat alareunoistaan olennaisesti lähempänä toisiaan kuin yläreunoistaan. Rumpujen 2 kyseisten päätyjen alareunojen välimatka on edullisesti pienempi kuin upotusvarren minimipaksuus.What is new in the invention is that the rotation axes of the mixing drums 2 are inclined relative to a plane perpendicular to the vertical axis of the device so that the rotation axes of the mixing drums 2 are inclined downwardly towards the outer ends of the drums. In this case, the closest ends of the mixing drums 2 are substantially closer to each other at their lower edges than at their upper edges. The distance between the lower edges of the respective ends of the drums 2 is preferably less than the minimum thickness of the dip arm.

Sekoitusrummut 2 ovat katkaistun kartion muotoisia ja rumpujen pyörimisakselien kallistuskulma vaakatasoon nähden on edullisesti noin puolet rummun kartiokulmasta. Tällöin rumpujen 2 alaosa on vaakasuorassa, mikä on edullista, jos materiaalia sekoitetaan tasapohjaisessa säiliössä. Rumpujen 2 ulkopinnalla on haluttu määrä halutunmuotoisia sekoitusteriä tai -siipiä 11. Sekoitusrumpujen 2 alareunojen välissä on edullisesti kiinteä uloke 12, joka ulot tuu sekoitusrumpujen terien tai siipien 11 tasolle tai alapuolelle, kun upotus-varsi 1 on pystysuunnassa. Tällöin säiliösekoituksessa terät tai siivet 11 eivät osu säiliön pohjaan.The mixing drums 2 are in the form of a truncated cone and the inclination angle of the rotation axes of the drums with respect to the horizontal plane is preferably about half the cone angle of the drum. The lower part of the drums 2 is then horizontal, which is advantageous if the material is mixed in a flat bottom container. The outer surface of the drums 2 has a desired number of mixing blades or blades 11 of desired shape. Between the lower edges of the mixing drums 2 is preferably a fixed projection 12 which extends to or below the blades or blades 11 of the mixing drums. Thus, the blades or blades 11 in the tank mix do not hit the bottom of the tank.

Sekoitusrumpujen 2 ripustus ja pyöritys on edullista toteuttaa siten, että sekoitusrumpujen sisällä on hydraulimoottorit 3, joiden laakerien varaan sekoi-tusrummut on laakeroitu. Tällöin ei tarvita erillistä voimansiirtoa ketjuilla, hammaspyörillä tai akseleilla. Ei tarvita myöskään rungossa olevaa erillistä moottori koteloa, joka joutuisi työskentelyn aikana maan sisään ja osaltaan vaikeuttaisi laitteen liikuttamista. Viitenumerolla 8 on merkitty hydrauliputkia tai -letkuja, jotka on johdettu kullekin moottorille 3 erikseen upotusvarren 1 sisällä.It is advantageous to suspend and rotate the mixing drums 2 with hydraulic motors 3 inside the mixing drums, on whose bearings the mixing drums are mounted. In this case, no separate transmission is needed with the chains, gears or shafts. Also, there is no need for a separate motor housing on the chassis, which would fall into the ground during operation and contribute to the difficulty of moving the device. Reference numeral 8 denotes hydraulic hoses or hoses that are guided to each motor 3 separately within the submersible arm 1.

Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa kahden tai useamman rummun 2 hydraulimoottorin 3 tarvitsema tilavuusvirta on jaettu oleellisesti tasan samalle akselille kytkettyjen pienien mutta nopeakäyntisten hydraulipumppujen avulla. Näin ollen yksittäinen sekoitusrumpu 2 ei voi pyöriä oleellisesti muita rumpuja hitaammin, vaikka se olisi suuremmin kuormitettu. Pumput voivat olla käyttävässä laitteessa eli työkoneessa tai keksinnönmukaisessa sekoitus-laitteessa. Pumppujen mekaaninen kytkeminen pyörimään oleellisesti samalla nopeudella voidaan toteuttaa muullakin tavalla kuin kytkemällä pumput samalle akselille.In a preferred embodiment of the invention, the flow rate required by the hydraulic motors 3 of two or more drums 2 is distributed substantially uniformly by small but high-speed hydraulic pumps connected to the same shaft. Thus, the individual mixing drum 2 cannot rotate substantially slower than the other drums, even if it is heavily loaded. The pumps may be in a driving device, i.e. a machine or in a mixing device according to the invention. The mechanical coupling of the pumps to rotation at substantially the same speed can be accomplished by other means than by coupling the pumps to the same shaft.

Keksinnönmukaisen laitteen toisessa edullisessa toteutustavassa tilavuusvirran jakoa ei ole toteutettu virtauksenjakopumpuilla eikä virta uksenjakovent-tiileillä, vaan rumpujen moottorit ovat säätötilavuusmoottoreita, joiden pyörimisnopeus pidetään oleellisesti samana säätämällä kierrostilavuutta moottoreille tulevien tilavuusvirtojen muuttuessa.In another preferred embodiment of the device according to the invention, the volume flow distribution is not effected by flow dividers or flow diverting valves, but the drum motors are variable displacement motors whose rotational speed is maintained substantially by adjusting the rotational volume as the incoming flow motors change.

On myös mahdollista käyttää säätötilavuusmoottoreita ja virtauksenjakoa. Rummut pyörivät samalla nopeudella, mutta säädetään kaikkien rumpujen kierrostilavuutta siten, että saadaan suurempi vääntömomentti käyttöön. Täi- löin tietenkin pyörimisnopeus hidastuu, koska asennettu teho on vakio. Suurta vääntömomenttia voidaan tarvita suuren leikkauslujuuden maaperässä.It is also possible to use variable volume motors and flow distribution. The drums rotate at the same speed, but adjust the rpm of all the drums to provide greater torque. In this case, of course, the rotation speed slows down because the installed power is constant. High torque may be required in high shear soil.

Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa on hydraulimoottorin 3 rungon ja pyöritysnavan 5 välinen ylimenoalue tiivistetty vaihdettavalla tiivisteellä, joka on pidetty paikallaan avattavalla pannalla 7. Sekoitusrumpu 2 on kiinnitetty laippaliitoksella hydraulimoottorin 3 pyöritysnavan 5 laippaan. Hydraulimoot-tori 3 on puolestaan kiinnitetty laippaliitoksella rungon 14 kiinnityslaippaan 4.In a preferred embodiment of the invention, the passage area between the housing of the hydraulic motor 3 and the rotation hub 5 is sealed by a replaceable seal which is held in place by an openable collar 7. The mixing drum 2 is secured by flange connection to the flange of The hydraulic motor 3, in turn, is connected by a flange connection to the mounting flange 4 of the body 14.

Upotusvarteen 1 on kiinnitetty sen ulkopuolelle kunkin sekoitusrummun 2 yläpuolelle stabilointiaineen syöttöputket 9, jotka avautuvat suoraan sekoi-tusrumpujen 2 päälle.An immersion arm 1 is provided on its outside above each mixing drum 2 with stabilizer feed pipes 9 which open directly onto the mixing drums 2.

On selvää, että keksintö ei ole rajoittunut edellä esitettyyn suoritusesimerkkiin. Sekoitusrumpuja 2 voi olla enemmänkin kuin kaksi. Esimerkiksi kolmi-rumpuisessa rakenteessa sekoitusrummut 2 ja niiden pyörimisakselit näkyisivät ylhäältä katsottaessa 120° kulmassa toisiinsa nähden. Yhtenä rakennevaihtoehtona voisi olla myös rakenne, jossa on kaksi ensin esitettyä rumpu-rakennetta peräkkäin. Tällainen vaihtoehto voisi tulla kyseeseen, kun tarvitaan suurta kapasiteettia. Keksinnön mukaisen laitteen yksinkertainen rakenne tekee siitä kevyen, jolloin tarvitaan vain riittävä hydraulinen teho kaivinkoneesta.It is clear that the invention is not limited to the above embodiment. There may be more than two mixing drums 2. For example, in a three-drum construction, the mixing drums 2 and their rotation axes would be viewed from above at an angle of 120 ° to each other. One construction alternative could also be a structure having two first drum structures in succession. Such an option could be appropriate when high capacity is needed. The simple construction of the device of the invention makes it lightweight, requiring only sufficient hydraulic power from the excavator.

Claims

Apparatus for mixing soil material, in particular for mixing mixing components directly with soil material in the soil, which has at least two spacing drums (2) rotating about its axis which are spaced apart from one another and which have inner ends and outer ends which are further apart than the inner ends, a fastening body (14) arranged between the inner ends of the drums (2), to which the mixing drum is supported and a lowering shaft (1), the lower end of which is fixed to the fastening body (4) and the upper end of which has fastening means (10) for attaching the boom of the work machine, characterized in that the rotational axes of the mixing drums (2) are inclined relative to the vertical axis of the device in relation to a perpendicular plane such that when the lower shaft (1) stands vertically, the rotational axes of the mixing drums (2) close downwardly towards the outer ends of the drums, standing inner ends at their lower edges are v After writing closer together than at their upper edges.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the mixing drums (2) have the shape of a truncated cone and the angle of rotation of the mixing drums is about half the angle of the drum.

Device according to Claim 1 or 2, characterized in that a fixed projection (12) extending between the lower edges of the mixing drums (2) which extends to the level of the mixing drum (11) of the drum (11) or below the lower shaft (1) is arranged. standing position.

4. Apparatus according to any one of claims 1-3, characterized in that hydraulic motors (3) of the mixing drums (2) are arranged within which the mixing drums (2) are stored.

5. Device according to claim 4, characterized in that the transition part between the fixed body of the hydraulic motor (3) and the rotation hub (5) is sealed with a replaceable seal.

6. Device according to any one of claims 1-5, characterized in that each mixing drum (2) is rotated by a hydraulic motor (3) driven by a pump which is mechanically coupled to rotate at substantially the same speed as the pump which rotates it. second mixing drum or pumps which rotate the other mixing drums, and that the pumps are associated with the antigen working machine or mixing device.

7. Apparatus according to any one of claims 1-6, characterized in that each mixing drum (2) is rotated by a hydraulic motor (3) and that the hydraulic motors are variable-volume motors, the rotational speed of which is kept substantially equal by regulating the volume of rotation as they come to the motors. the volume streams change.

Apparatus according to any one of claims 1-7, characterized in that the outside of the mixing drums (2) has protruding mixing inserts or blades (11).

Device according to any one of claims 1-8, characterized in that a pipe (9) opening above the mixing drum (2) for attaching the stabilizer to the mixing drum (2) is attached to the submersible shaft (1).