WO1987000449A1 - Device for mixing construction materials - Google Patents

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WO1987000449A1
WO1987000449A1 PCT/DE1986/000249 DE8600249W WO8700449A1 WO 1987000449 A1 WO1987000449 A1 WO 1987000449A1 DE 8600249 W DE8600249 W DE 8600249W WO 8700449 A1 WO8700449 A1 WO 8700449A1
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WO
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mixing
arms
coupling strut
cross
section
Prior art date
Application number
PCT/DE1986/000249
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Feger
Paul Hanss
Horst Pippinger
Werner Dettling
Bernhard WÜST
Original Assignee
Elba-Werk Maschinen-Gesellschaft Mbh & Co.
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
Priority claimed from DE19863611347 external-priority patent/DE3611347A1/de
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Classifications

    • 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
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/112—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers with arms, paddles, vanes or blades
    • B01F27/1123—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers with arms, paddles, vanes or blades sickle-shaped, i.e. curved in at least one direction
    • 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
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/114—Helically shaped stirrers, i.e. stirrers comprising a helically shaped band or helically shaped band sections

Definitions

  • the present invention relates to a device for mixing building materials according to the preamble of claim 1.
  • a mixer of this type is the subject of DE-PS 23 36 699.
  • the mixing arms move freely in the mixing container, the mixture being homogenized.
  • the mixing arms are connected to support arms, which are kept in rotation by means of motor-driven shafts and to be synchronized in order to avoid unwanted interactions between the mixing arms. Due to the (bending) moments acting on the mixing arms, the shafts must be relatively stable, in particular relatively long, with the result that a corresponding bearing
  • a ⁇ must be provided and the side wall of the mixing container must also be dimensioned accordingly.
  • the above-mentioned forced synchronization also means that great effort is required for the overall drive.
  • a mixing and conveying device is already known in connection with a concrete injection unit, in which a plurality of helical mixing tools protrude into or penetrate the mixer.
  • These mixing coils are rigidly connected to one another at their free ends via circular disk-shaped holding plates. IS These holding plates divide the mixing trough into a plurality of mixing chambers and hinder the axial exchange of the material to be mixed.
  • the object on which the present invention is based is to provide a mixer of the generic type in which the bearings can be considerably shorter and simpler and thus the side wall of the mixer can be considerably thinner, and no forced synchronization between the mixing arms is necessary.
  • This mixer should not only not prevent the axial exchange of the material to be mixed, but should also promote this exchange in a targeted manner.
  • Fig. 1 shows the mixer according to the invention in a normal sectional view
  • Fig. 2 shows the mixer j with rotated 90 ° mixer according to Fig.l
  • Fig. 3 shows the invention
  • a drum-shaped mixing container 2 is arranged horizontally in a machine stand. Extend in front of the o end faces 3, 4 of the mixing container 2 radially encircling support arms 5, 6 mutually displaced by 180 °.
  • the supporting arms 5, 6 carry mixing arms 7, 8 which are curved in the shape of a helix and which extend into the mixing container 2 at an angle of incidence of approximately 30 ° to the center.
  • these mixing arms 7, 8 are rigidly connected to one another via a coupling strut 10.
  • This coupling strut 10 can additionally be equipped with blades or similar mixing tools 11 to promote the mixing process,
  • the mixing arms 7, 8 are driven jointly by a motor 12, which drives the support arm 5 via a chain 14, a chain wheel 15 and a shaft bearing 16, and moves the second mixing arm 8 via the mixing arm 7 and the coupling strut 10.
  • the coupling strut 10 according to FIG. 1 and FIG. 2 has the shape of a convex line in cross section, the center plane of which is arranged obliquely with respect to the axis of the mixing container 2 at a predetermined angle of attack fi between the free ends of the mixing arms 7, 8.
  • FIGS. 1 and 2 A lenticular coupling strut 10 is shown in FIGS. 1 and 2.
  • the coupling strut 10 can also be designed, for example, in an elliptical or helical line as a helix.
  • 3 shows the drum-shaped, horizontally lying mixing container assembled from two half troughs 2, 2 ', in which two pairs of mixing arms 7, 8 are stored horizontally next to one another.
  • the mixing arms 7, 8 consist of helical belts coiled in opposite directions with the same pitch, each of which extends in pairs from the two end-side mixing container walls 3 and 4, diametrically to one another in the longitudinal direction of the mixing container 2, 2 'above the latter
  • ⁇ * extend in the middle to a distance forming a reversal space for the material to be mixed from the respectively opposite end wall of the mixing container.
  • the mixing arms 7 and 8 are connected in the area of the front mixing container walls 3 and 4 to support arms 5 and 6; at the ends opposite each other in the middle of the mixing container 2, 2 ', the mixing arms 7, 8 are rigidly connected to one another via the coupling strut 10.
  • the screw belts forming the mixing arms 7 and 8 each extend up to in a mutually opposite slope
  • the distance between the drive axles X, Y is kept such that the corner conveyor tracks overlap.
  • the drive of the Mischarmpaare takes place in opposite directions in terms of the direction of rotation arrows 41 and 42, namely Jo necessarily so, that the screw ribbons that is, the Misch ⁇ arms running into one another 7.8; the drive is zwangssynchroni ⁇ Siert.
  • An emptying opening 43 is arranged centrally between the pairs of mixing arms at the base of the mixing container 2, 2 '.
  • the screw conveyor strips the material to be mixed from the walls of the mixing container and transports it radially in the sense of the rotational movement and parallel to the drive axes 1, 11 from one side wall to the other.
  • the mix is also conveyed diagonally or transversely through the mixing container.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Description

Vorrichtung zum Mischen von Baustoffen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vor¬ richtung zum Mischen von Baustoffen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
£ Ein Mischer dieser Art ist Gegenstand der DE-PS 23 36 699. Bei diesem Mischer bewegen sich die Mischarme frei im Mischbehälter, wobei das Mischgut homogenisiert wird. Die Mischarme sind mit Tragarmen verbunden, die über motorisch angetriebene Wellen in Drehbewegung gehalten o werden und zwar, um ungewollte Wechselwirkungen zwischen den Mischarmen zu vermeiden, zwangssynchronisiert. Durch die auf die Mischarme einwirkenden (Biege-) Momente bedingt, müssen die Wellen relativ stabil, insbesondere relativ lang sein, was zur Folge hat, daß ein entsprechendes Lager
Aζ vorgesehen sein muß und die Seitenwand des Mischbehälters ebenfalls entsprechend dimensioniert sein muß. Die genannte Zwangssynchronisation bedeutet darüberhinaus , daß hoher Aufwand für den Gesamtantrieb erforderlich ist.
Aus FR-PS 23 56 490 ist bereits eine Misch- und Förderein- |θ richtung im Zusammenhang mit einer Betonspritzeinheit be¬ kannt, bei der eine Mehrzahl wendeiförmiger Mischwerkzeuge in den Mischer hineinragen bzw. diesen durchdringen. Diese Mischwendeln werden an ihren freien Enden über kreis¬ scheibenförmige Halteplatten starr miteinander verbunden. IS Diese Halteplatten teilen den Mischtrog quasi in eine Mehr¬ zahl von Mischkammern und behindern den axialen Austausch des Mischgutes .
Ersatzblatt Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, einen Mischer der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei dem die Lager wesentlich kürzer und ein¬ facher und damit die Mischerseitenwand wesentlich dünner ff sein kann, und wobei keine Zwangssynchronisation zwischen den Mischarmen notwendig ist. Dabei soll dieser Mischer nicht nur den axialen Austausch des Mischgutes nicht be¬ hindern, sondern diesen Austausch auch noch gezielt fördern.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Λθ Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Besondere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Koppelstrebe sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 spezifiziert. Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Mischwerkes da¬ hingehend, daß dieses Mischwerk auch für aus -zwei Misch- S Halbtrögen zusammengesetzte Mischbehälter Verwendung findet, ist Gegenstand der Unteransprüche 7 und 8.
Ein Ausführungsbeispiel des Mischers gemäß der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 zeigt das Mischwerk gemäß der Erfindung in Normal-Schnitt- Darstellung;
Fig. 2 zeigt das Mischwerk nach Fig.l mit um 90° gedrehtem Mischwerkj
Fig. 3 zeigt den erfindungsgemäßen
2r Mischer mit einem aus zwei Halb¬ trögen zusammengesetzten Misch¬ behälter.
Gemäß Fig. 1 ist in einem Maschinenständer ein trommei¬ förmiger Mischbehälter 2 waagerecht angeordnet. Vor den o Stirnseiten 3,4 des Mischbehälters 2 erstrecken sich radial umlaufende Tragarme 5,6 in gegenseitiger Ver¬ setzung um 180° . Die Tragarme 5,6 tragen schnecken- wandelförmig gekrümmte Mischarme 7,8 , die sich in einem Anstellwinkel von ca. 30° bis über die Mitte in den Mischbehälter 2 hinein erstrecken. An ihren sich in der Mitte des Mischbehälters 2 gegenüberliegenden Enden sind diese Mischarme 7,8 über eine Koppelstrebe 10 starr miteinander verbunden. Diese Koppelstrebe 10 kann zur Begünstigung des Mischvorgangs zusätzlich mit Schaufeln oder ähnlichen Mischwerkzeugen 11 bestückt sein,
Der Antrieb der Mischarme 7,8 erfolgt gemeinsam von einem Motor 12 aus, der über eine Kette 14, ein Ketten¬ rad 15 und ein Wellenlager 16 den Tragarm 5 treibt, und über den Mischarm 7 und die Koppelstrebe 10 den zweiten Mischarm 8 bewegt.
Die Koppelstrebe , 10 gemäß Fig. 1 und Fig. 2 hat im Querschnitt die Form einer Konvexlinie, deren Mittelebene bezogen auf die Achse des Mischbehälters 2 unter einem vorgegebenen Anstellwinkel fi zwischen den freien Enden der Mischarme 7,8 schräg angeordnet ist.
Aufgrund dieser Schrägstellung der Koppelstrebe 10 ergibt sich an deren Oberfläche ein Strömungsverlauf (vgl.X Y) bzw, Strömungsgradient, der einen zusätzlichen Verdrängungs¬ und damit Mischeffekt für das Mischgut bedingt. Damit wird der axiale Austausch des Mischgutes begünstigt.
In Fig. 1 und Fig. 2 ist eine linsenförmige Koppelstrebe 10 dargestellt. In Weiterbildung des Grundgedankens kann die Koppelstrebe 10 auch z.B. elliptisch oder schrauben- linienförmig als Wendel ausgebildet sein. Fig. 3 zeigt den aus zwei Halbtrögen 2,2' zusammen¬ gefügten trommeiförmigen, waagerecht liegenden Misch¬ behälter, in dem waagerecht nebeneinander zwei Paare von Mischarmen 7,8 gelagert sind.
Die Mischarme 7,8 bestehen aus mit gleicher Steigung gegenläufig gewendelten Schneckenbändern, die sich je¬ weils paarweise von den beiden stirnseitigen Mischbe¬ hälterwänden 3 bzw. 4 ausgehend, diametral zueinander in der Längsrichtung des Mischbehälters 2,2' über dessen
Λ* Mitte hinaus bis zu einem einen Umkehrraum für das Misch¬ gut bildenden Abstand von der jeweils gegenüberliegenden stirnseitigen Mischbehälterwand erstrecken.
Die Mischarme 7 und 8 sind im Bereich der stirnseitigen Mischbehälterwände 3 bzw. 4 mit Tragarmen 5 bzw. 6 ver- j!f bunden; an den sich in der Mitte des Mischbehälters 2,2' gegenüberliegenden Enden sind die Mischarme 7,8 über die Koppelstrebe 10 starr miteinander verbunden. Die die Mischarme 7 und 8 bildenden Schneckenbänder er¬ strecken sich in zueinander gegenläufiger Steigung je bis
£θ zu etwa zwei Drittel der Länge des Mischbehälters 2,2'
Im gemeinsamen aus den zusammengefügten Halbtrögen 2 und 2 ' bestehenden Mischbehälter liegen parallel zuein¬ ander die Antriebsachsen X, Y für die Mischarm-Paare , die jedes für sich in der zu Fig. 1 beschriebenen Weise 2s über die Tragarme 5,6 in Drehbewegung versetzt werden.
Der Abstand der Antriebsachsen X,Y zueinander ist so gehalten, daß sich die SChneckenbänderbahnen überdecken. Der Antrieb der Mischarmpaare erfolgt gegenläufig im Sinne der Drehrichtungspfeile 41 und 42 , und zwar Jo zwangsläufig so, daß die Schneckenbänder, d.h. die Misch¬ arme 7,8 ineinander laufen;der Antrieb ist zwangssynchroni¬ siert . Mittig zwischen den Mischarmpaaren ist am Grunde des Mischbehälters 2,2 ' eine Entleeröffnung 43 angeordnet,
Beim Betrieb des Mischers streifen die Schneckenbänder das Mischgut von den Wänden des Mischbehälters ab und transportieren es radial im Sinne der Drehbewegung sowie parallel zu den Antriebsachsen 1,11 von einer Seitenwand zur anderen. Dabei wird das Mischgut auch noch diagonal bzw. quer durch den Mischbehälter ge¬ fördert. Es kommt also eine Gesamtströmung mit einer Viel¬ zahl von zum Teil gleichlaufenden und zum Teil gegen¬ läufigen Strömungskomponenten zusammen, die für einen sehr schnellen und intensiven Austausch der verschiedenen Mischungsbestandteile und damit für einen guten Misch¬ effekt bei kurzer Mischzeit sorgen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zum Mischen von Baustoffen mit einem zylindrischen Mischbehälter und radial umlaufenden um 180° gegeneinander versetzt angeordneten und bis über die Mitte des Mischbehälters hinaus¬ ragenden, schneckenwendelförmig gekrümmten Misch¬ armen, die an ihren freien Enden starr mitein¬ ander verbunden sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das die Mischarme (7,8) verbindende Element
A durch eine den Mischvorgang begünstigende Koppel¬ strebe (10) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Querschnitt der Koppelstrebe (10) die
JfS Form einer Ellipse hat.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n ze i c h n e t , daß der Querschnitt der Koppelstrebe (10) die Form einer Konvexlinie hat. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Koppelstrebe (10) relativ zur Achse des Mischtroges (2) schräg angestellt ist
« (Anstellwinkel o** ) •
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Koppelstrebe (10) zwischen den Misch¬ armen (7,8) schneckenwendelförmig verwunden
Λo ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an der Koppelstrebe (10) weitere Misch¬ werkzeuge (11) befestigt sind.
S 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ihre Anwendung bei einem Zwangsmischer für Be¬ tonmischmaschinen mit einem aus zwei zusammen¬ gefügten Halbtrögen (2,2' ) bestehenden, liegend angeordneten Mischbehälter mit zwei gegeneinander laufenden, parallel zueinander angeordneten, horizontal gelagerten Mischarm¬ paaren (7,8) .
8. Zwangsmischer nach Anspruch 7, i" d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der doppelte Außendurchmesser eines zu einem Halbtrog (2,2* ) gehörenden Paars von Mischarmen (7,8) größer ist als der doppelte Außenradius der aneinandergefügten Halb- ° tröge (2,2 ' ) .
Ersaf
PCT/DE1986/000249 1985-07-17 1986-06-12 Device for mixing construction materials WO1987000449A1 (en)

Applications Claiming Priority (6)

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DEP3525459.9 1985-07-17
DE3525459 1985-07-17
DEP3606344.4 1986-02-27
DE3606344 1986-02-27
DEP3611347.6 1986-04-04
DE19863611347 DE3611347A1 (de) 1985-07-17 1986-04-04 Vorrichtung zum mischen von baustoffen

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