WO1995009074A1 - Transportmischer für schüttgut-flüssigkeitsgemische - Google Patents

Transportmischer für schüttgut-flüssigkeitsgemische Download PDF

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WO1995009074A1
WO1995009074A1 PCT/DE1994/001094 DE9401094W WO9509074A1 WO 1995009074 A1 WO1995009074 A1 WO 1995009074A1 DE 9401094 W DE9401094 W DE 9401094W WO 9509074 A1 WO9509074 A1 WO 9509074A1
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transport
transport container
container
discharge
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Frank Hoferichter
Frank Herrmann
Holger Dietrich
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Imk Ingenieurkontor Für Maschinenkonstruktion Gmbh
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    • 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
    • B01F35/45—Closures or doors specially adapted for mixing receptacles; Operating mechanisms therefor
    • B01F35/451—Closures or doors specially adapted for mixing receptacles; Operating mechanisms therefor by rotating them about an axis parallel to the plane of the opening
    • 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
    • B28C5/42—Apparatus specially adapted for being mounted on vehicles with provision for mixing during transport
    • B28C5/4203—Details; Accessories
    • B28C5/4234—Charge or discharge systems therefor
    • 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
    • B28C5/42—Apparatus specially adapted for being mounted on vehicles with provision for mixing during transport
    • B28C5/4203—Details; Accessories
    • B28C5/4268—Drums, e.g. provided with non-rotary mixing blades
    • 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
    • B28C5/42—Apparatus specially adapted for being mounted on vehicles with provision for mixing during transport
    • B28C5/4272—Apparatus specially adapted for being mounted on vehicles with provision for mixing during transport with rotating drum rotating about a horizontal or inclined axis, e.g. comprising tilting or raising means for the drum
    • B28C5/4275—Apparatus specially adapted for being mounted on vehicles with provision for mixing during transport with rotating drum rotating about a horizontal or inclined axis, e.g. comprising tilting or raising means for the drum with a drum rotating about a horizontal axis, e.g. perpendicular to the longitudinal axis of the vehicle

Definitions

  • the invention relates to a transport mixer for bulk liquid-liquid mixtures, consisting of a cylindrical transport container mounted on a frame with an approximately horizontal axis and a reversible, controllable drive for the transport container depending on the angle of rotation, the transport container having a closable filling opening on its Is provided circumference, has a conveyor spiral on the inside of its cylinder wall and has an annular discharge channel with an inwardly directed discharge opening in the region of its rear end wall.
  • Transport mixers of the type mentioned include by the
  • the transport mixer described there has a cylindrical transport container, the longitudinal axis of which is arranged horizontally on the frame of a vehicle.
  • a drive motor is assigned to the transport container and can rotate the cylindrical transport container - guided by corresponding bearings on the frame - about its axis.
  • the transport container has a lockable on its cylinder wall approximately in the middle of its length
  • Filling opening that can be opened when it is located on the top of the transport container.
  • a mixing spiral is arranged on the cylindrical inner wall of the transport container, through which the viscous concrete in the transport container is axially conveyed and mixed in the process.
  • At the rear end of the transport container there is an opening on the face near the circumference of the transport container through which the mixture is passed into an annular discharge channel.
  • This discharge channel extends approximately over an angle of 240 °.
  • a second channel is assigned to it on the inside.
  • a spiral wall is arranged downstream of both channels, which leads the mixture which flows out of these channels as it rotates further back to the central discharge opening. This discharge opening is open to the rear of the transport container.
  • the object of the invention is to provide a transport mixer with a horizontal, cylindrical transport container,
  • the conveyor spiral does not have to be involved in the distribution process.
  • the position and arrangement of the flap ensures tight sealing of the transport container during the
  • the height of the mixing spiral which has been reduced to a minimum, enables the mixture to be maintained even at a very high level with little energy consumption.
  • the design of the discharge channel ensures that large quantities of the mixture can be applied almost continuously in a very short time.
  • the discharge channel is simple in its design, allows an undisturbed flow of mixture on the one hand and on the other hand of the cleaning water into the space of the transport container.
  • the proposed combination enables large quantities of bulk material mixtures to be transported with short loading and unloading times.
  • a capacity of up to 15 can be achieved with such designs.
  • the limit of the capacity of the inclined, pear-shaped transport containers is 12m 3 .
  • the design of the opening mechanism according to claim 3 ensures the use of simple, proven and robust control elements which guarantee high functionality.
  • the control of the opening mechanism in three positions - according to claim 4 - enables repeated opening and snapping of the flap and helps to remove residues of the mixture from the seal of the flap.
  • the stationary funnel above the inlet opening and the arrangement of its support arms according to claim 5 ensure a low-loss introduction of the bulk material.
  • the support arms secure the transport container on the frame of the vehicle.
  • the design of the conveying spiral enables the mixture to be maintained during transport. However, it also ensures low-residual transport of the mixture to the discharge side and cleaning when the water level is low.
  • Claim 7 defines the optimal results obtained during testing.
  • the features of claim 8 bring advantages in maintaining the mixture without the energy required to rotate the transport container must be increased.
  • the placement of the discharge channel on the outside of the front side of the transport container enables the channel to be accessible from all sides for tapping off any remaining hardness in the interior of the channel.
  • the execution of the discharge channel according to claim 10 ensures consistently good sliding possibilities for the mixture.
  • Claim 11 optimizes the cleaning of the transport container.
  • the claim 12 uses the stabilizing effect of the end wall of the transport container for supporting the race.
  • the combination with a powerful vane cell thick matter pump is possible.
  • the mixture can be conveyed in a very short time and over great distances, even at heights of 30-40 m, with a low power requirement.
  • the transport mixer 2, 3 is mounted in the usual way on the frame 2 of a vehicle 1.
  • the cylindrical transport container 3 is rotatably mounted on this frame 2.
  • the axis of the transport container 3 is oriented essentially horizontally.
  • the drive motor 21 can be controlled in such a way that the transport container 3 can perform drive functions as a function of its respective angle of rotation.
  • the speed of this drive 21 should be freely adjustable within normal limits.
  • the transport container 3 is usually mounted on a pin on its drive side (not shown).
  • a conveyor spiral 311 is attached to the cylinder wall 31 of the transport container 3, the wing height H1 ... H5 of which increases continuously or step-wise from the end wall 32 on the drive side to the end wall 33 on the discharge side.
  • the leaf height H1 ... H5 is at least about 2% of the diameter of the transport container 3 and then rises to about 20% up to the end wall on the discharge side.
  • 3 mixing profiles 312 are arranged on the inner circumference of the transport container.
  • a filling opening 313 is provided on the cylinder wall 31 for filling the mixture of bulk material and liquid.
  • This filling opening 313 is located on the top of the transport container 3 during the filling process. It is arranged approximately in the middle so that the mixture 4 introduced is itself distributed evenly in the interior of the transport container. This avoids the need to use the conveyor spiral 311 during the filling process by rotating the transport container 3.
  • a flap 315 is assigned to the filling opening for the purpose of tight sealing.
  • This flap 315 has a swivel arm 3151, which around a bearing 3152, which is attached to the outer wall of the transport container 3, can swing.
  • the swivel arm 3151 also carries a roller 3153 which can be influenced by a controllable stop 262.
  • the flap 315 is held in the closed position by a spring 316.
  • An opening mechanism 26 is arranged on the funnel 25.
  • This opening mechanism 26 has an adjusting piston 261 and a pivotable stop 262, which can assume three different positions with respect to the orbit of the roller 3153.
  • the third position of the stop 262 ensures that the filling opening 313 is completely opened.
  • the flap 315 then assumes the vertical position shown in FIG. 5.
  • the transport container 3 can be sealed sufficiently tightly.
  • the mass of the mixture 4 in the transport container 3 additionally supports the sealing.
  • the transport container 3 is closed by the end wall 33.
  • the end wall 33 In the end wall 33 there is a discharge opening 331 through which the mixture 4 can flow into the discharge channel 332.
  • the discharge channel 332 is arranged in the peripheral region of the transport container and is placed on the end wall 33 on the outside. This discharge channel 332 extends over an angle that is greater than 220 °, concentrically to the transport container 3.
  • this discharge channel 332 At the end of this discharge channel 332 facing away from the discharge opening 331, it merges tangentially and in an arc into the guide channel 333, which guides the mixture 4 into the plane of the axis of rotation of the transport container 3.
  • This guide channel 333 has an opening 3331 on the inside, which opens into the wall of the discharge funnel 334.
  • the mixture 4 conveyed by the conveying spiral 311 with the corresponding direction of rotation B into the region of the discharge opening 331 is first in this direction of rotation into the discharge channel 332 and via the guide channel 333 and the funnel 334 to the outside.
  • the concrete can be led to where it is to be processed by means of a slide or other suitable aids.
  • FIG. 2 shows the mode of operation in the direction of rotation A, which serves to mix the mixture 4 in the transport container 3.
  • the conveyor spiral 331 conveys the mixture 4 in the direction of the end wall 32 on the drive side.
  • the filling process takes place in the position at 0 ° (FIG. 2).
  • the discharge opening 331 is located in the upper region of the transport container 3. Upon further rotation in the direction A (90 °), this opening 331 is immersed in the mixture 4. The liquid mixture 4 can thereby collect in the discharge channel.
  • Viscous mixtures 4 will only penetrate slowly into the discharge channel during this process. If the discharge opening 331 lifts out of the mixture 4 (180 ° to approximately 300 °), the discharge channel 332 is empty again. An overflow of the transport container 3 via the discharge channel 332 is practically impossible.
  • the discharge process is shown in FIG. 3 in four different angular positions.
  • the discharge channel is initially empty (0 °).
  • the discharge channel 332 fills (180 °).
  • the mixture 4 in the discharge channel reaches the same filling level 41 as the mixture 4 in the transport container.
  • This discharge of the mixture takes place at a high fill level 41 over an angular range which is significantly greater than 180 °.
  • the discharge channel 332 has already taken up mixture 4 again via its opening 331 and, after only a short pause, feeds it to the discharge funnel 334.
  • the mixture can be discharged continuously and the discharge speed can be regulated as desired by regulating the drive speed.
  • the bulk material is first mixed dry and shortly before the loading process with water.
  • the finished mixture 4 is introduced at high speed through the opened filling opening into the stationary transport container 3. It distributes itself instantly without the need for further aids for the distribution in the transport container.
  • the flap 315 is finally closed after being slammed shut several times.
  • the seal 3131 is freed of mixture residues.
  • the flap 315 closes tightly.
  • the transport container 3 is now turned in the direction A. The transport can begin.
  • the mixture can be maintained during transport by the low wing height H1 ... H5 and by the mixing profiles 312 with low energy consumption at low speed A.
  • the discharge speed can be determined by regulating the discharge speed B.
  • a corresponding, necessary drive movement can be either from the engine of the vehicle or from another
  • the suction channel of the pump may be different
  • the hose 62 can be attached to the transport vehicle 1 and carried along. At the construction site, he is manipulated with the crane there. List of the reference symbols used

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Transportmischer für Schüttgut-Flüssigkeitsgemische, bestehend aus einem, auf einem Rahmen montierten, zylindrischen Transportbehälter mit annähernd horizontaler Achse und aus einem drehwinkelabhängig umkehrbar, steuerbaren Antrieb für den Transportbehälter, wobei der Transportbehälter mit einer verschließbaren Einfüllöffnung an seinem Umfang versehen ist, an der Innenseite seiner Zylinderwand eine Förderspirale besitzt und im Bereich seiner hinteren Stirnwand einen ringförmigen Austragskanal mit nach innen gerichteter Austragsöffnung hat. Mit dem Ziel, eine hohe Funktionssicherheit unter modernen Produktionsbedingungen zu gewährleisten, wird der Transportmischer so ausgebildet, daß die Einfüllöffnung (313) mit einer nach innen schwenkbaren Klappe (315) versehen ist, daß die Mischspirale (311) eine mittlere Flügelhöhe von maximal 15 Prozent des Durchmessers des Transportbehälters aufweist und daß zwischen dem ringförmigen Austragskanal (332) am Umfang des Transportbehälters (3) und der zentralen Austragsöffnung (334) ein bogenförmiger, geschlossener Führungskanal (333) mit annähernd gleichbleibendem Querschnitt angeordnet ist.

Description

Transportmischer für Schüttgut—Flüssigkeitsgemische
Die Erfindung bezieht sich auf einen Transportmischer für Schüttgut-Flüssigkeitsgemische, bestehend aus einem, auf einem Rahmen montierten, zylindrischen Transportbehälter mit annähernd horizontaler Achse und aus einem drehwinkelabhängig umkehrbar, steuerbaren Antrieb für den Transportbehälter, wobei der Transport¬ behälter mit einer verschließbaren Einfüllöffnung an seinem Umfang versehen ist, an der Innenseite seiner Zylinderwand eine Förderspirale besitzt und im Bereich seiner hinteren Stirnwand einen ringförmigen Austrags¬ kanal mit nach innen gerichteter Austragsöffnung hat.
Transportmischer der genannten Art sind u.a. durch das
US-Patent 2 038 158 bekannt geworden.
Der dort beschriebene Transportmischer besitzt einen zylindrischen Transportbehälter, dessen Längsachse horizontal auf dem Gestell eines Fahrzeuges angeordnet ist.
Dem Transportbehälter ist ein Antriebsmotor zugeordnet, der den zylindrischen Transportbehälter - geführt durch entsprechende Lager am Rahmen - in Rotation um seine Achse versetzen kann.
Der Transportbehälter besitzt an seiner Zylinderwand etwa in der Mitte seiner Länge eine verschließbare
Einfüllöffnung, die dann zu öffnen ist, wenn sie sich an der Oberseite des Transportbehälters befindet.
An der zylindrischen Innenwand des Transportbehälters ist eine Mischspirale angordnet, durch die der im Transportbehälter befindliche dickflüssige Beton axial gefördert und dabei gemischt wird. Am hinteren Ende des Transportbehälters befindet sich stirnseitig, nahe dem Umfang des Transportbehälters eine Öffnung durch die das Gemisch in einen ringförmi¬ gen Austragskanal geleitet wird.
Dieser Austragskanal erstreckt sich etwa über einen Winkel von 240°. Ihm ist innen ein zweiter Kanal zuge¬ ordnet.
Gelangt das hintere Ende des Austragskanals unter die Oberfläche des dickflüssigen Gemisches wird das im Austragskanal befindliche Gemisch zunächst in diesen zweiten Kanal geleitet.
Beiden Kanälen ist eine spiralförmige Wand nachgeord¬ net, die das Gemisch, das bei der weiteren Drehung nach hinten aus diesen Kanälen fließt, zur zentralen Aus¬ tragsöffnung führt. Diese Austragsöffnung ist zur Rückseite des Transportbehälters offen.
Diese Anordnung hat eine Vielzahl entscheidender Nach¬ teile, die letztendlich dazu geführt haben, daß diese Grundkonzeption seit über 60 Jahren nicht weiter ver¬ folgt wurde und stattdessen die birnenförmigen Trans¬ portbehälter mit geneigter Drehachse allgemein Verwen¬ dung fanden.
Die Mängel der Ausführung nach dem US-2038158 bestehen im Einzelnen darin,
- daß die Einfüllöffnung am Außenumfang des Zylinders nicht mit ausreichender Sicherheit verschlossen werden konnte,
- daß die durch das Fahrzeug aufzubringende Energie nicht ausreichte, um mindestens die Aufrechterhaltung der Mischung während des Transportes zu gewährleisten und
- daß es nicht gelang, ein schnelles und kontinuier¬ liches Entleeren des Transportbehälters bei gleich¬ zeitigem Vermeiden des überlaufens während des Trans¬ portes zu gewährleisten. Erhebliche Probleme bereitet auch bis heute das Reini¬ gen des Transportbehälters. Die Wassermenge, die bei der horizontalen Anordnung der Achse des zylindrischen Transportbehälters in der bekannten Ausführung notwendig ist, übersteigt das ökonomisch vertretbare Maß.
Aus diesen Gründen hat man - wie bereits erwähnt - die Transportbehälter mit geneigter Anordnung der Achse genutzt.
Mit dem zunehmenden Bedarf am schnellen Transport großer Mengen von Leichtbeton, Estrich oder anderen aushärtbaren Dickstoffen besteht die Notwendigkeit der Vergrößerung des transportierbaren Volumens der Trans¬ portmischer.
Hier haben die geneigten Transportbehälter ihre Anwen¬ dungsgrenze erreicht. Die Last des Transportbehälters kann nicht gleichmäßig auf die Achsen des Transport¬ fahrzeuges verteilt werden, so daß einzelne Achsen die Belastbarkeit der Straßen weit überschreiten würden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Trans¬ portmischer mit horizontalem, zylindrischem Transport¬ behälter zu schaffen,
- der bei geringstem Energieaufwand für das Verteilen großer Mengen des Gemisches innerhalb des Transport¬ behälters geeignet ist,
- der eine völlige Abdichtung des Transportbehälters während des Transportes gewährleistet,
- der mit geringem Energieaufwand während des Trans¬ portes die Mischung aufrechterhält,
- der ein schnelles, nahezu kontinuierliches Entleeren des Transportbehälters ermöglicht und
- der während der Rückfahrt zum Beschickungsort mit geringem Wasseraufwand gereinigt werden kann. Diese komplexe Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 auf prinzipiell neue Weise gelöst.
Die in der Mitte des Transportbehälters angeordnete
Einfüllöffnung sichert ein schnelles Einfließen und
Verteilen des Gemisches in dem Transportbehälter.
Die Förderspirale muß dabei nicht am Verteilungsprozeß beteiligt werden.
Die Lage und Anordnung der Klappe gewährleistet ein dichtes Verschließen des Transportbehälters während des
Transportes.
Die auf ein Minimum reduzierte Höhe der Mischspirale ermöglicht das Aufrechterhalten der Mischung auch bei sehr hohem Füllstand mit geringem Energieaufwand.
Die Gestaltung des Austragskanales gewährleistet, daß nahezu kontinuierlich große Mengen des Gemisches in sehr kurzer Zeit ausgebracht werden können.
Der Austragskanal ist dabei einfach in seiner Gestal¬ tung, läßt einen ungestörten Durchlauf Gemisches einer¬ seits und andererseits des Reinigungswassers bis in den Raum des Transportbehälters zu.
Auch bei hohem Füllstand und extremer Neigung des Transportbehälters ist es nahzu ausgeschlossen, daß während des Transportes Gemisch durch die Austragsöff¬ nung nach außen gelangen kann.
Die vorgeschlagene Kombination ermöglicht die Beförde¬ rung großer Mengen an Schüttgutgemischen bei kurzen Beschickungs- und Entnahmezeiten.
Ein Fassungsvermögen von bis zu 15 ist mit derarti¬ gen Ausführungen erreichbar.
Die Grenze des Fassungsvermögens der geneigten, birnen¬ förmigen Transportbehälter liegt bei 12m3 . Mit der Ausführung der Einlaßöffnung nach Anspruch 2 ist es möglich, mit einfachen Mitteln die Klappe dort zu steuern, wo sie sich beim Öffnungsvorgang befinden muß. Umlaufende Steuermechanismen werden weitgehend vermieden.
Die Gestaltung des Öffnungsmechanismus nach Anspruch 3, gewährleistet die Verwendung einfacher, bewährter und robuster Steuerelemente, die eine hohe Funktionsfähig¬ keit garantieren.
Die Steuerung des Öffnungsmechanismus in drei Positio¬ nen - nach Anspruch 4 - ermöglicht das wiederholte öffnen und Zuschnappen der Klappe und trägt dazu bei, daß Reste des Gemisches von der Dichtung der Klappe entfernt werden.
Der ortsfeste Trichter über der Einlaßöffnung und die Anordnung seiner Tragarme nach Anspruch 5 sichern ein verlustarmes Einbringen des Schüttgutes. Zusätzlich sichern die Tragarme den Transportbehälter auf dem Gestell des Fahrzeuges.
Die Ausführung der Förderspirale ermöglicht die Erhal¬ tung der Mischung während des Transportes. Sie sichert aber auch den restarmen Transport des Gemisches zur Austragsseite und das Reinigen bei niedrigem Wasser¬ stand.
Der Anspruch 7 definiert die bei der Erprobung ermit¬ telten optimalen Ergebnisse.
Die Merkmale des Anspruches 8 bringen Vorteile bei der Erhaltung der Mischung, ohne daß der Energieaufwand für das Drehen des Transportbehälters erhöht werden muß. Das Aufsetzen des Austragskanales außen auf die Stirn¬ seite des Transportbehälters ermöglicht die allseitige Zugängigkeit des Kanales für das Abklopfen evtl. hart¬ gewordener Mischungsreste im Inneren des Kanales.
Die Ausführung des Austragskanales nach Anspruch 10 sichert durchgängig gute Gleitmöglichkeiten für das Gemisch.
Mit dem Anspruch 11 optimiert man das Reinigen des Transportbehälters.
Der Anspruch 12 nutzt die stabilisierende Wirkung der Stirnwand des Transportbehälters für das Stützen des Laufringes.
Mit Anspruch 13 wird die Kombination mit einer lei¬ stungsfähigen Flügelzellen-Dickstoffpumpe möglich. Mit einer derartigen Pumpe kann man das Gemisch bei gerin¬ gem Leistungsbedarf, in sehr kurzer Zeit in über große Entfernungen - auch in Höhen von 30 - 40 m - fördern.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbei¬ spiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1: eine Gesamtansicht des Transportmischers auf einem Fahrzeug, teilweise geschnitten,
Fig. 2: vier Positionen des Austrags- und Führungs- kanales bei Drehung des Transportbehälters in Mischrichtung,
Fig. 3: vier Positionen des Austrags- und Führungs- kanales bei Drehung des Transportbehälters in Austragsrichtung, Fig. 4: einen Querschnitt durch den Transportbehäl¬ ter in der Ebene der Einfüllöffnung,
Fig. 5: eine vergrößerte Darstellung der Einfüll¬ öffnung mit ihrem Steuermechanismus und dem Einfülltrichter,
Fig. 6: eine Ansicht von hinten auf das Fahrzeug mit dem Transportmischer gemäß Fig. 1 und
Fig. 7: eine Teilansicht des Hecks eines Fahrzeuges mit Transportmischer und Flügelzellen- pumpe.
Der Transportmischer 2,3 ist in üblicher Weise auf dem Rahmen 2 eines Fahrzeuges 1 montiert. Der zylindrische Transportbehälter 3 ist auf diesem Rahmen 2 drehbar gelagert. Die Achse des Transportbe¬ hälters 3 ist im wesentlichen horizontal ausgerichtet.
Er wird von einem nicht näher dargestellten Antriebsmo¬ tor 21 über entsprechende Getriebeelemente 211, 321 in Drehung versetzt. Der Antriebsmotor 21 ist derart steuerbar, daß der Transportbehälter 3 in Abhängigkeit von seinem jeweiligen Drehwinkel Antriebsfunktionen ausführen kann.
Die Drehzahl dieses Antriebes 21 sollte in üblichen Grenzen beliebig regelbar sein.
Der Transportbehälter 3 ist an seiner Antriebsseite in der Regel auf einem Zapfen gelagert (nicht darge¬ stellt).
Im Bereich der Austragselemente befindet sich ein zusätzliches Stützlager 23, das mit einem Laufring 34 am Umfang des Transportbehälters 3 zusammenwirkt. In der Mitte des Transportbehälters 3 sind am Rahmen 2 beiderseits schwenkbare Tragarme 24,24' angebracht, die den Transportbehälter 3 außen umgreifen und mit ihren oberen Enden den Trichter 25 tragen. Die Tragarme 24,24' sind mit sog. Fangrollen 241 ausgestattet, die den Transportbehälter 3 zusätzlich in seiner Lage zum Rahmen 2 fixieren.
•An der Zylinderwand 31 des Transportbehälters 3 ist eine Förderspirale 311 angebracht, deren Flügelhöhe H1...H5 von der Stirnwand 32 an der Antriebsseite zur Stirnwand 33 an der Austragsseite stetig oder stufen¬ förmig ansteigt.
Die Flügelhöhe H1...H5 beträgt im Minimum etwa 2% des Durchmessers vom Transportbehälter 3 und steigt dann bis zur Stirnwand an der Austragsseite auf etw 20 % an.
Zur besseren Aufrechterhaltung der Mischung während des Transportes bei geringstem Energieaufwand sind am inneren Umfang des Transportbehälters 3 Mischprofile 312 angeordnet.
Für das Einfüllen des Gemisches aus Schüttgut und Flüssigkeit ist an der Zylinderwand 31 eine Einfüll¬ öffnung 313 vorgesehen.
Diese Einfüllöffnung 313 befindet sich beim Füllvorgang an der Oberseite des Transportbehälters 3. Sie ist etwa in der Mitte angeordnet, damit sich das eingebrachte Gemisch 4 selbst gleichmäßig im Innenraum des Trans¬ portbehälters verteilt. Dadurch wird vermieden, daß bei Füllvorgang die Förderspirale 311 durch Drehen des Transportbehälters 3 zum Einsatz gebracht werden muß.
Der Einfüllöffnung ist zum Zwecke des dichten Ver¬ schlusses eine Klappe 315 zugeordnet. Diese Klappe 315 besitzt einen Schwenkarm 3151, der um ein Lager 3152, das an der Außenwand des Transportbehälters 3 befestigt ist, schwingen kann.
Der Schwenkarm 3151 trägt auch eine Rolle 3153, die von einem steuerbaren Anschlag 262 beeinflußbar ist. Die Klappe 315 wird durch eine Feder 316 in Schlie߬ stellung gehalten.
Am Trichter 25 ist ein Öffnungsmechanismus 26 angeord¬ net. Dieser Öffnungsmechanismus 26 besitzt einen Stell¬ kolben 261 und einen schwenkbaren Anschlag 262, der gegenüber der Umlaufbahn der Rolle 3153 drei verschie¬ dene Positionen einnehmen kann.
In einer ersten Position gelangt der Anschlag 262 in keinem Fall in den Bereich der Rolle 3153. Die Klappe bleibt geschlossen.
In einer zweiten Position, der sogen. Überschnapp¬ position, wird die Rolle 3153 nur um einen keinen Betrag verschoben. Die Klappe 315 wird nur kurzzeitig geöffnet, um sofort wieder unter der Wirkung der Feder 316 die Schließstellung einzunehmen.
Diese Arbeitsweise ist nötig, um vor dem endgültigen. Verschließen der Klappe 315, durch Aufschlagwirkung, Ge ischreste von der Dichtung 3131 am Rahmen 314 der Einfüllöffnung 313 zu entfernen.
Die dritte Stellung des Anschlages 262 sorgt für eine vollständige Öffnung der Einfüllöffnung 313. Die Klappe 315 nimmt dann die in Fig. 5 gezeigt senkrechte Stel¬ lung ein.
Gemischreste gleiten in dieser Position widerstandslos von der Klappe 315 ab.
Beim nachfolgenden Schließvorgang ist ein ausreichend dichtes Verschließen des Transportbehälters 3 möglich. Die Masse des Gemisches 4 im Transportbehälter 3 unter¬ stützt zusätzlich das Abdichten. Am hinteren Ende des Transportbehälters 3, an der sogen. Austragsseite, ist der Transportbehälter 3 durch die Stirnwand 33 verschlossen. In der Stirnwand 33 befindet sich eine Austragsöffnung 331, durch die das Gemisch 4 in den Austragskanal 332 fließen kann.
Der Austragskanal 332 ist im Umfangsbereich des Trans¬ portbehälters angeordnet und außen auf die Stirnwand 33 aufgesetzt. Dieser Austragskanal 332 erstreckt sich über einen Winkel, der größer ist als 220 °, konzen¬ trisch zum Transportbehälter 3.
An dem der Austragsöffnung 331 abgewandtem Ende dieses Austragskanales 332 geht dieser tangential und bogen¬ förmig in den Führungskanal 333 über, der das Gemisch 4 in die Ebene der Rotationsachse des Transportbehälters 3 führt.
Dieser Führungskanal 333 hat innen eine Öffnung 3331, die in der Wand des Austragstrichters 334 mündet.
Das von der Förderspirale 311 bei entsprechender Dreh¬ richtung B in den Bereich der Austragsöffnung 331, geförderte Gemisch 4 wird bei dieser Drehrichtung zunächst in den Austragskanal 332 und über den Füh¬ rungskanal 333 und den Trichter 334 nach außen gelan¬ gen.
Durch eine Rutsche oder andere geeignete Hilfsmittel kann der Beton dorthin geführt werden, wo er verarbei¬ tet werden soll.
Die Wirkungsweise der Austragsvorrichtung ist in den Fig. 2 und 3 nochmals in unterschiedlichen Positionen - bezogen auf je eine Drehrichtung des Transportbehälters - aufgezeigt. In Fig. 2 wird die Wirkungsweise bei der Drehrichtung A dargestellt, die dem Mischen des Gemisches 4 im Trans¬ portbehälter 3 dient. Bei dieser Drehrichtung A fördert die Förderspirale 331 das Gemisch 4 in Richtung der Stirnwand 32 an der Antriebsseite.
In der Position bei 0° (Fig. 2) findet der Einfüllvor¬ gang statt. Die Austragsöffnung 331 befindet sich im oberen Bereich des Transportbehälters 3. Bei der weiteren Drehung in Richtung A (90°) taucht diese Öffnung 331 in das Gemisch 4 ein. Das flüssige Gemisch 4 kann sich dadurch im Austragskanal sammeln.
Dickflüssige Gemische 4 werden bei diesem Vorgang nur langsam in den Austragskanal eindringen. Hebt sich die Austragsöffnung 331 wieder aus dem Gemisch 4 (180° bis ca. 300°) heraus, ist der Austragskanal 332 wieder leer. Ein Überlaufen des Transportbehälters 3 über den Austragskanal 332 ist damit praktisch ausgeschlossen.
Verlängert man den Austragskanal über 360 °, indem man ihn zylindrisch, spiralförmig anordnet, kann man die Sicherheit gegen das Auslaufen weiter erhöhen.
Ist der Transportmischer am Zielort angelangt, wird die Drehrichtung zum Zwecke des Entladens geändert.
Der Austragsvorgang ist in Fig. 3 in vier unterschied¬ lichen Winkelpositionen dargestellt. Der Austragskanal ist zunächst noch leer (0°). Sobald die Austragsöffnung 331 Mit Drehrichtung B in das Gemisch 4 eintaucht, füllt sich der Autragskanal 332 (180°). Das Gemisch 4 im Austragskanal erreicht die gleiche Füllhöhe 41 wie das Gemisch 4 im Transportbehälter.
Senkt sich jetzt jedoch der Führungskanal 333 in das Gemisch 4 (360...600°), läuft unter der Wirkung der Schwerkraft das Gemisch 4 in diesen Führungskanal 333 und über seine Öffnung 3331 in den Austragstrichter 334.
Dieses Austragen des Gemisches vollzieht sich dabei bei hohem Füllstand 41 über einen Winkelbereich, der deut¬ lich größer ist als 180°.
Ist dieses Austragen bei der ersten Umdrehung beendet, hat der Austragskanal 332 bereits über seine Öffnung 331 erneut Gemisch 4 aufgenommen und führt es nach nur kurzer Pause dem Austragstrichter 334 zu.
Unter praktischen Bedingungen kann man das Gemisch defacto kontinuierlich austragen und durch Regelung der Antriebsdrehzahl die Austragsgeschwindigkeit beliebig regeln.
Der Transportvorgang für Gemische 4 erfolgt - zusammen¬ gefaßt - mit dem beschriebenen Transportmischer auf folgende Weise.
An einer zentralen Mischstation wird das Schüttgut zunächst trocken und kurz vor dem Beladevorgang mit Wasser gemischt.
Das fertige Gemisch 4 wird mit hoher Geschwindigkeit durch die geöffnete Einfüllöffnung in den stillstehen¬ den Transportbehälter 3 eingebracht. Es verteilt sich augenblicklich, ohne daß weitere Hilfsmittel für das Verteilen im Transportbehälter notwendig sind.
Die Klappe 315 wird nach mehrmaligem Zuschlagen (Über- schnppen) endgültig geschlossen. Die Dichtung 3131 wird dabei von Gemischresten befreit. Die Klappe 315 schließt dicht. Der Transportbehälter 3 wird jetzt in Richtung A ge¬ dreht. Der Transport kann beginnen.
Während des Transportes kann die Mischung durch die niedrige Flügelhöhe H1...H5 und durch die Mischprofile 312 mit geringem Energieaufwand bei niedriger Drehzahl A aufrechterhalten werden.
Auf der Baustelle wird die Drehrichtung des Transport¬ behälters 3 zum Zwecke des Entleerens auf die Richtung B gewechselt.
Durch Regulierung der Austragsdrehzahl B kann die Geschwindigkeit des Entleerens bestimmt werden.
Beim Entleeren großer Mengen kommt es darauf an, auch diese großen Mengen vor dem Einsetzen des Aushärtevor¬ ganges, d.h. in sehr kurzer Zeit, in die vorbereiteten Schalungen zu bringen.
Das gelingt heute zweckmäßg durch den Einsatz von Flügelzellenpumpen, mit denen man bei hohen Wirkungs¬ graden auch Dickstoffe - wie Leichtbeton oder Estrich - schnell und zuverlässig in über große Entfernungen auch in große Höhen fördern kann.
Zu diesem Zweck wird an dem Transportmischer 3 eine solche Pumpe 6 - die eine relativ geringe Masse hat - unmittelbar befestigt.
Eine entsprechende, notwendige Antriebsbewegung kann sowohl vom Motor des Fahrzeuges oder von einem anderen
Motor abgeleitet werden.
Ein Sammelbehälter 61 für das ausgetragene Gemisch am
Ansaugkanal der Pumpe gleicht evtl. unterschiedliche
Förderleistungen aus und dient als ansich bekannter
Zwischenspeicher.
Der Schlauch 62 kann am Transportfahrzeug 1 befestigt und mitgeführt werden. An der Baustelle wird er mit dem dort mit dem vorhandenen Kran manipuliert. Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
Fahrzeug
2 Rahmen
21 Antriebsmotor
211 Zahnrad (Getriebeelement)
22 Lager
23 Stützlager
24,24' Tragarme
241 Fangrollen
25 Einfülltrichter
(26) Öffnungsmechanismus
261 Stellkolben
262 Anschlag (Hebel, stellbar)
3 Transportbehälter
31 Zylinderwand
311 Förderspirale
312 Mischprofile
313 Einfüllöffnung
3131 Dichtung
314 Rahmen
315 Klappe
3151 Schwenkarm
3152 Lager
3153 Rolle
316 Feder
32 Stirnwand (Antriebsseite)
321 Zahnrad 33 Stirnwand (Austragsseite)
331 Austragsöffnung
332 Austragskanal
333 Führungskanal 3331 Öffnung
334 Austragstrichter
34 Laufring
4 Gemisch
41 Füllstand
5 Behälter (Reinigungswasser)
51 Wasserleitung
6 Flügelzellenpumpe
61 Sammelbehälter
62 Druckschlauch
Hl...H5 Höhen der Förderspirale
A Drehrichtung Mischen
B Drehrichtung Austragen

Claims

Patentansprüche
1. Transportmischer für Schüttgut-Flüssigkeitsgemische, bestehend
- aus einem, auf einem Rahmen (2) montierten, zylindrischen Transportbehälter (3) mit annähernd horizontaler Achse und
- aus einem drehwinkelabhängig umkehrbar, steuerbaren Antrieb für den Transportbehälter, wobei der Transportbehälter
- mit einer verschließbaren Einfüllöffnung (313) an seinem Umfang versehen ist,
- an der Innenseite seiner Zylinderwand (31) eine Förderspirale (311) besitzt und
- im Bereich seiner hinteren Stirnwand (33) einen ringförmigen Austragskanal mit nach innen gerichteter Austragsöffnung hat,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einfüllöffnung (313) mit einer nach innen schwenkbaren Klappe (315) versehen ist,
daß die Mischspirale (311) eine mittlere Flügelhöhe von maximal 15 Prozent des Durchmessers des Transport¬ behälters aufweist und
daß zwischen dem ringförmigen Austragskanal (332) am Umfang des Transportbehälters (3) und der zentralen Austragsöffnung (334) ein bogenförmiger, geschlos¬ sener Führungskanal (333) mit annähernd gleich¬ bleibenden Querschnitt angeordnet ist.
2. Transportmischer nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die nach innen schwenkbare Klappe (15) der Einfüllöffnung (313) federnd in Schließstellung gehalten ist und daß der Klappe (15) ein steuerbarer Öffnungsmechanismus (26) oberhalb des Transportbehälters (3) an einem dort ortsfest positionierten Einfülltrichter (25) zugeordnet ist.
3. Transportmischer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (15) mit einem Öffnungshebel (3151) versehen ist und daß der Öffnungsmechanismus (26) einen schwenkbar steuerbaren Anschlag (262) besitzt, der in Abhängig¬ keit vom Drehwinkel des Transportbehälters (3) über einen Hydraulikkolben relativ zum Öffnungshebel (3151) der Klappe (315) verstellbar ist.
4. Transportmischer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Anschlag (262) in drei Positionen,
- die Schließstellung,
- die Überschnappstellung und
- die Offenstellung einstellbar ist.
5. Transportmischer nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der ortsfeste Einfülltrichter (25) durch Tragarme
(24) am Rahmen (2) lösbar befestigt ist und daß die Tragarme (24) den Transportbehälter (3) nahezu formschlüssig umgreifen.
6. Transportmischer, nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelhöhe (Hl H5) der Förderspirale (311) zwischen der Stirnwand (32), die dem Antrieb zugewandt ist, und der Stirnwand (33) mit dem Austragkanal (332) ansteigend ausgebildet ist.
7. Transportmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelhöhe (Hl—H5) der Förderspirale (311)
- an der Antriebsseite eine Höhe von etwa 2 % des Durchmessers des Transportbehälters (3) und
- an der Austragsseite maximal 20 % dieses Durchmessers beträgt.
8. Transportmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite der Zylinderwand (31) des
Transportbehälters (3), zusätzlich zur Förderspirale (311), nach innen vorstehende Mischprofile (312) angeordnet sind.
9. Transportmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Austragskanal (332) außen auf die Stirnwand (33) des Transportbehälters (3) aufgesetzt ist, daß der Transportbehälter (3) an dieser Stirnwand (33) nahe an seinem Umfang eine Austragsöffnung (331) zum Austragskanal (332) besitzt und daß die Förderspirale (311) am hinteren Ende der Aus¬ trittsöffnung (331) mit der Stirnwand (33) des Transportbehälters (3) verbunden ist. 09074
19
10. Transportmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskanal (333)
- spiralförmig ausgebildet ist,
- tangential am Austragskanal (332) anbindet und
- in die Seitenwand eines Austragstrichers (334) mündet, der koaxial zur Achse des Transportbehälters (3) ausgerichtet ist.
11. Transportmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Austragstrichter (334) von außen das Ende der Wasserleitung (51) für das Reinigungswasser einführbar und vor der Öffnung des Führungskanales (333) fixierbar ist.
12. Transportmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Transportbehälter (3) im Bereich der Verbindung zwischen dem Transportbehälter (3) und der Außenwand des Austragskanales (332) ein Laufring (34) ange¬ ordnet ist, dem Führungsrollen (23) am Rahmen (2) des Transportmischers zugeordnet sind.
13. Transportmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Austragstrichters (344), an der
Saugöffnung einer Flügelzellen-Dickstoff umpe (6) ein Sammelbhälter (61) angeordnet ist.
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