WO2008025049A2 - Verfahren zur herstellung von trockenen und nassen mischungen - Google Patents

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WO2008025049A2
WO2008025049A2 PCT/AT2007/000417 AT2007000417W WO2008025049A2 WO 2008025049 A2 WO2008025049 A2 WO 2008025049A2 AT 2007000417 W AT2007000417 W AT 2007000417W WO 2008025049 A2 WO2008025049 A2 WO 2008025049A2
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Horst Wustinger
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Huhhot Chi-Che Euro Technic Gmbh
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    • B28C7/0422—Weighing predetermined amounts of ingredients, e.g. for consecutive delivery
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    • G01G—WEIGHING
    • G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/22—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for apportioning materials by weighing prior to mixing them

Definitions

  • the invention relates to a plant for the production of dry or wet mixtures of powders or granules.
  • the plant is well suited for the production of mixtures of building materials, in particular of dry mortar mixtures.
  • the currently most common construction method for plants for the production of fresh concrete or dry mortar is the so-called tower construction method. An example of this is shown in DE 3027069 A1.
  • the raw materials are arranged in vertical silos arranged a few meters above the ground. In the manufacturing process, they are brought from above by a weighing device in a mixer, and mixed there. Thereafter, the finished mixture is loaded into transport vehicles, which are arranged under the mixer.
  • DE1584308 A shows a process for the production of concrete from cement, several sands with different grain size and water.
  • the different sands are stored in separate silos, from which they simultaneously flow to a conveyor belt during the production process, so that they are already there in individual layers against one another, and thus a pre-mixing takes place.
  • the sand mixture is conveyed to a pre-vessel upstream of the mixer and weighed. From the Vorgefäß the sand mixture gets into the mixer.
  • the cement also passes from a silo located above the mixer through a weighing device into the mixer. The required amount of water is supplied to the mixer before or during mixing.
  • An advantage of this device is that on the conveyor belt pre-mixing of individual components takes place, and thus the mixing process in the mixer can be somewhat shortened. It is also advantageous that the sand mixture of a mixed batch can already be provided while the mixer is still working on the previous mixing batch. The disadvantage is that the sand mixture reaches the mixer in one go, and the cement on a separate route to it. As a result, sand mixture and cement are hardly mixed at the beginning of the mixing process in the mixer, and the mixing process must take a relatively long time.
  • EP 1324865 B1 shows a process for the production of concrete in which metal fibers are embedded. Even before the individual components get into the mixer, they are passed in measured quantities together on conveyor belts and pre-soaked with water. This impregnation separates the metal fibers bonded to packages. Thus, the subsequent mixing process can be abbreviated.
  • the steps required to produce dry mortar include: (a) the delivery of raw materials and the transport of those raw materials to the appropriate storage receptacles, (b) the sizing of the raw materials required for a batch of a particular recipe; either by determining the volume or by determining the weight, c) moving the individual components to the mixer, d) mixing the individual components into dry mortar, e) filling the dry mortar into the respectively provided transport containers and removing them.
  • step c that several different raw materials, already correctly measured in their quantity, are moved by a common conveyor belt from their storage containers to the mixer, and that for this purpose they are arranged on equal lengths of the common conveyor belt.
  • the measurement of the components supplied from individual storage containers is carried out by means of flow or weighing containers - also referred to simply as "measuring container" - whose capacity is small compared to that for a conventional Mischchar- ge quantity of material to be injected from the site concerned.
  • measuring container also referred to simply as "measuring container” - whose capacity is small compared to that for a conventional Mischchar- ge quantity of material to be injected from the site concerned.
  • the measuring system is weight-based or volume-based and whether it has to be filled in individual, strictly separate batches and measures, or whether it measures a continuous flow of material, depends primarily on the properties of the substances to be measured, but also of circumstances as required Accuracy, robustness and affordability.
  • Fig. 1 shows a simple schematic diagram of the system. The material flow is symbolized by dashed arrows. Steps are indicated by letters a to e, devices by numbers.
  • Fig. 2 shows a view from above of a conveyor belt, via which raw materials are transported from their containers to a mixer.
  • the raw material typically transported by truck is filled into the storage containers 1 in step a).
  • these storage containers are vertical silos, which are filled from above and from which the material is removed at the lower end.
  • the promotion in the silo can also be done for example by blowing or by means of a Gurtbecherwerkes.
  • chutes are also often used as storage containers.
  • Another resulting advantage is that a better pre-mixing can be built on the conveyor belt 3, if this material is applied from several foodstuffs with intermediate feed points for other raw materials to be mixed. For reasons of statics and, consequently, also for safety and cost reasons, it makes sense not to mount the storage containers too high above the ground.
  • step b) raw material is removed in a continuous flow in a controlled amount from the storage container 1 and moved onto the conveyor belt 3.
  • a volume detection or a weight detection is more useful for the quantity measuring device 2.
  • Advantageous devices for the discharge of a material from a storage container are, for example, discharge metering screws.
  • a screw conveyor with a larger cross-sectional area and one with a smaller cross-sectional area are combined to form a device for this purpose.
  • the dosing screws can feed into a measuring container, which is also readily available, which is capable of measuring the quantity entered and, after the measurement, emptying it onto the conveyor belt below.
  • a measuring vessel As a measuring vessel whose capacity is small compared to the quantity of material to be fed in from the site concerned for a typical mixing batch, a measuring vessel may be considered to be more than three times larger for a typical mixing batch. must be filled and emptied. Ideally, it should be designed so that it needs to be filled and emptied about eight to ten times for a typical mixing batch.
  • step c) the various weighed raw materials are conveyed by the conveyor belt 3 and a points station 4 to the respective associated mixer 5. It is very advantageous to control the plant so that as many of the raw materials contained in a recipe are already loaded on simultaneously and jointly used length ranges of the conveyor belt 3 and thus transported.
  • the mixing of the individual materials on the conveyor belt can be considerably improved by moving objects from fixed equipment parts such as baffles, rakes or moving stirrers or the like into the material flow 11 on the conveying surface of the conveyor belt 3 imposing on at least part of its cross-sectional area a movement component oriented normal to the direction of conveyance, of course without pushing material from the conveyor belt.
  • a first, aligned normal to the plane of the conveyor belt and the conveying direction at an acute angle baffle move the material flow 11 on the conveyor belt with respect to the conveying direction to the left, and a subsequent counter-aligned sheet back to the right.
  • the mixing on the conveyor belt 3 can be further improved by a long sequence of such objects 13, or by actively moving these objects, such as roller-like rolling.
  • conveyor belts 3 may well be useful to provide several conveyor belts 3 or other conveying devices such as spiral conveyors, pneumatic conveyors or Gurtbecherwerke, which can promote the same time on the switch 4 or directly into a mixer 5.
  • a common conveyor belt may be provided for the quantitatively dominating materials such as sand, lime, cement, for chemicals which are often added only in fractions of weight percent of the total amount, and for example control the drying behavior of the mortar mixture, another conveyor.
  • a third conveyor can be provided for the addition of dyes, which may require a cleaning process when changing the recipe.
  • the adaptations of the individual conveyors to the respective material groups to be transported may concern, for example, the capacity, the robustness, the shielding against interactions with the environment, the flexibility with regard to path changes and the possibilities for cleaning. It is advantageous to let the conveyor belt 3 and possibly other existing conveyors in the area of the feed points for the individual raw materials rather close to the ground, and let rise towards the end of their conveying so far that the subsequent paths of the material to the mixer and bottling back down can be done.
  • the switch 4 may be formed for example by a chute which is pivotable about a vertical, extending through the upper end of the chute axis ,
  • the capacity of the plant part for filling and removing finished mortar mixtures should be about the same as the capacity for delivering and storing raw material. Therefore, several loading points 6 should be provided for the finished mortar mixture, which should be adjustable, to which loading station 6, the finished mortar mixture is to be passed from a mixer 5 from. This conveying can be done for example by means of adjustable slides, pipes, or screw conveyor.
  • This conveying can be done for example by means of adjustable slides, pipes, or screw conveyor.
  • the traffic areas at the facility are to be designed in such a way that the individual delivery points and the individual delivery points can also be reached at the same time well by the corresponding transport vehicles.
  • the conveyor belt 3 should be interpreted even with an initially small-sized design in a modular extendable design and higher transport performance.
  • the invention has hitherto been described with reference to a plant for producing dry mortars.
  • the considerations of the invention are equally applicable to plants for the production of concrete mixtures, or mixtures of powdery or granular materials such as e.g. Colors, plastics, metals, ceramics, glass and similar powder mixtures.
  • a plant according to the invention is particularly advantageous over conventional plants, since high achievable capacity in combination with the good adaptability to various recipes, different color variants and greatly different Teenlosuccin is a particularly important strength.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von trockenen oder nassen Mischungen aus Pulvern oder Granulaten. Sie umfasst die Arbeitsvorgänge a) Entgegennahme von gelieferten schüttfähigen Rohmaterialien in die entsprechenden Lagerbehältnisse, b) Bemessen der erforderlichen Mengen Rohmaterialien für eine bestimmten Mischrezeptur, c) Bewegen der abgemessenen Rohmaterialkomponenten zu einem Mischer, d) Mischen der Rohmaterialkomponenten, e) Abfüllen des gemischten Gutes und Start des Abtransportes. Das Bemessen der an einzelnen Stellen aus den Lagerbehältnissen einer Mischcharge zugeführten Bestandteile erfolgt mittels Messbehältern, deren Fassungsvermögen klein ist gegenüber der für eine übliche Mischcharge von der betreffenden Stelle aus einzuspeisenden Materialmenge. Für eine Mischcharge wird der Messbehälter in rascher Folge vom Lagerbehältnis her befüllt, die eingefüllte Menge wird gemessen und auf die Abgabeseite hin entleert. Bei der letzten aus dem Messbehälter abzugebenden Charge wird die für die passende Gesamtmenge noch fehlende Restmenge gegenüber den vorher in den Messbehälter eingegebenen Chargen mit höherer Genauigkeit gesteuert.

Description

Anlage zur Herstellung von trockenen und nassen Mischungen
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung von trockenen oder nassen Mischungen aus Pulvern oder Granulaten. Die Anlage ist gut zur Herstellung von Baustoffmischungen, insbesondere von Trockenmörtelmischungen geeignet Die zur Zeit gängigste Bauweise für Anlagen zur Herstellung von Frischbeton oder Trockenmörtel ist die sogenannte Turmbauweise. Ein Beispiel hiefür zeigt die DE 3027069 A1. Die Grundstoffe werden in senkrechten, einige Meter über dem Boden angeordneten Silos angeordnet. Beim Herstellvorgang werden sie von oben durch eine Wiegevorrichtung in einen Mischer gebracht, und dort durchgemischt. Danach wird das fertige Gemisch in Transportfahrzeuge verladen, welche unter dem Mischer angeordnet sind. Den beiden Vorteilen „geringer Grundflächenbedarf" und „bei der Herstellung braucht Material nur nach unten transportiert zu werden" stehen auch mehrere Nachteile gegenüber. Auf Grund des hoch oben angeordneten Schwerpunktes und des großen Gewichts pro Fläche benötigen derartige Anlagen gewaltige und damit teure Fundamente, insbesondere dann, wenn sie in Zonen errichtet werden, in denen Erdbeben nicht vollkommen ausgeschlossen werden können. Das Rohmaterial muss bei der Anlieferung weit nach oben gepumpt oder gehoben werden, was zeit- und energieaufwändig ist und die Produktionskapazität der Anlage begrenzen kann. Die Anlage kann nur unter größten Schwierigkeiten zu größerer Kapazität ausgebaut werden; zumeist ist es leichter, sie einfach mehrfach aufzubauen. Die Produktionskapazität wird dramatisch verringert, wenn auf der Anlage öfters zwischen verschiedenartigen herzustellenden Produkten gewechselt werden soll. Es ist damit praktisch nicht möglich ein größeres Spektrum an Mörtelarten, welches auch verschiedene klar definierte Farben umfasst, herzustellen.
Die DE1584308 A zeigt ein Verfahren zur Herstellung von Beton aus Zement, mehreren Sanden mit unterschiedlicher Korngröße und Wasser. Die unterschiedlichen Sande sind in jeweils separaten Silos aufbewahrt, aus denen sie beim Herstellvorgang gleichzeitig auf ein Förderband fließen, so dass sie dort schon in einzelnen Lagen aneinander liegen, und so eine Vorvermischung erfolgt. Vom Förderband wird das Sandgemenge in ein dem Mischer vorgelagertes Vorgefäß gefördert und gewogen. Vom Vorgefäß gelangt das Sandgemenge in den Mischer. Der Zement gelangt von einem über dem Mischer angeordneten Silo durch eine Wiegevorrichtung ebenfalls in den Mischer. Die erforderliche Wassermenge wird vor bzw. während des Mischens dem Mischer zugeführt. Vorteilhaft an dieser Vorrichtung ist, dass am Förderband eine Vorvermischung einzelner Komponenten erfolgt, und somit der Mischvorgang im Mischer etwas abgekürzt werden kann. Ebenso ist vorteilhaft, dass das Sandgemenge einer Mischcharge bereits bereitgestellt werden kann, während der Mischer noch an der vorherigen Mischcharge arbeitet. Nachteilig ist, dass das Sandgemenge auf einen Schlag in den Mischer gelangt, und der Zement auf getrenntem Weg dazu. Dadurch sind Sandgemenge und Zement zu Beginn des Mischvorganges im Mischer kaum vermengt, und der Mischvorgang muss relativ lange dauern. Die, die Kapazität der Anlage begrenzenden Faktoren sind vor allem die Kapazität des Mischers, die Kapazität jenes Anlagenteils, welcher den in größter Menge gebrauchten Sand in den jeweiligen Silo lädt, und die Kapazität der Verkehrswege und Halteplätze an der Anlage für die zum Zu- und Abtransport von Material erforderlichen Transportfahrzeuge. Die EP 1324865 B1 zeigt ein Verfahren zur Herstellung von Beton, in welchen Metallfasern eingebettet sind. Schon bevor die einzelnen Bestandteile in den Mischer gelangen, werden sie in abgemessenen Mengen gemeinsam auf Förderbänder geleitet und mit Wasser vorgetränkt. Durch dieses Tränken werden die zu Paketen verklebten Metallfasern voneinander getrennt. Damit kann der nachfolgende Mischvorgang abgekürzt werden.
Von diesem Stand der Technik ausgehend hat sich der Erfinder die Aufgabe gestellt, eine Anlage zur Herstellung von Trockenmörtel bereitzustellen, welche
- hohe Flexibilität bezüglich der Herstellung von unterschiedlichen Mörtelmischungen aufweist,
- über einen großen Bereich von unterschiedlich großen Lieferlosen hohe Wirtschaftlichkeit aufweist,
- hohe Betriebssicherheit und kaum Wartungsunterbrechungen aufweist.
Dabei soll die Anlage
- in der Grundanschaffung kostengünstig sein,
- in Bezug auf die Investitionskosten eine hohe Produktionskapazität aufweisen,
- im Bedarfsfall durch Hinzufügung von Modulen bis zu höchsten absoluten Produktionskapazitäten ausbaubar sein,
- mit hoher Präzision arbeiten.
Die erforderlichen Arbeitsschritte für die Herstellung von Trockenmörteln betreffen: a) Anlieferung der Rohmaterialien und Transport dieser Rohmaterialen in die entsprechenden Lagerbehältnisse, b) Bemessen der erforderlichen Mengen der Rohmaterialien für eine Liefercharge einer bestimmten Rezeptur; entweder durch Volumenbestimmung oder durch Gewichtsbestimmung, c) Bewegen der einzelnen Komponenten zum Mischer, d) Mischen der einzelnen Komponenten zu Trockenmörtel, e) Abfüllen des Trockenmörtels in die jeweils vorgesehen Transportbehältnisse und Abtransport.
Erfindungsgemäß wird vorgesehen, dass in der Anlage für die einzelnen Arbeitsschritte a, b, d, e (Anlieferung, Bemessung, Mischung, Abfüllung) jeweils eine Mehrzahl von Vorrichtungen vorgesehen sind, welche auch gleichzeitig arbeiten können, und dass zwischen den Arbeitsschritten c und d (Bewegen zum Mischer und Mischen), sowie d und e (Mischen und Abfüllen) jeweils gewählt werden kann, auf welcher nachfolgenden Vorrichtung der nachfolgende Schritt ausgeführt werden kann. Weiters wird für den Schritt c vorgesehen, dass mehrere verschiedene, in ihrer Menge schon richtig bemessene Rohmaterialien durch ein gemeinsames Förderband von ihren Lagerbehältnissen zum Mischer bewegt werden, und dass sie dazu auf gleichen Längenbereichen des gemeinsames Förderbandes angeordnet werden.
Das Bemessen der aus einzelnen Lagerbehältnissen zugeführten Bestandteile erfolgt mittels Durchfluss- bzw. Wiegebehältern - des weiteren einfach als „Messbehälter" bezeichnet - deren Fassungsvermögen klein ist gegenüber der für eine übliche Mischchar- ge von der betreffenden Stelle aus einzuspeisenden Materialmenge. Beim Einspeisen wird der Messbehälter in rascher Folge vom Eingangsspeicher her mit relativ grober Mengengenauigkeit gefüllt, die eingefüllte Menge gemessen und auf die Abgabeseite hin entleert. Spätestens bei der letzten aus dem Messbehälter abzugebenden Charge wird die für die passende Gesamtmenge noch fehlende Restmenge so genau wie möglich - und damit gegenüber den vorherigen Wiegechargen zumindest gegen Schluss hin langsamer - in den Messbehälter hinein bemessen und dann ebenfalls auf die Abgabeseite hin entleert. Ob das Meßsystem gewichtsbasiert oder volumenbasiert erfolgt und ob es in einzelnen, voneinander streng getrennten Chargen befüllt werden muss und auch misst, oder ob es einen kontinuierlichen Materialstrom misst, ist vor allem abhängig von den Eigenschaften der zu bemessenden Stoffe, aber auch von Umständen wie erforderliche Genauigkeit, Robustheit und Finanzierbarkeit zu entscheiden.
Details, sinnvolle Weiterentwicklungen und Auswirkungen einzelner Maßnahmen werden an Hand der Zeichnungen näher erklärt.
Fig. 1 : zeigt ein einfaches Prinzipschaubild der Anlage. Der Materialfluss wird durch strichlierte Pfeile symbolisiert. Arbeitsschritte sind durch Buchstaben a bis e gekennzeichnet, Vorrichtungen durch Nummern.
Fig. 2: zeigt einen Blick von oben auf ein Förderband, über welches Rohmaterialen von ihren Behältnissen zu einem Mischer transportiert werden.
Das typischerweise durch Lastkraftwagen antransportierte Rohmaterial wird im Arbeitsschritt a) in die Lagerbehältnisse 1 gefüllt. Typischerweise sind diese Lagerbehältnisse senkrecht stehende Silos, welche von oben befüllt werden und aus denen das Material am unteren Ende entnommen wird. Die Förderung in den Silo kann aber auch beispielsweise durch Einblasen oder mittels eines Gurtbecherwerkes erfolgen. Für unempfindliche, in großer Menge gebraucht Rohmaterialien werden auch Schütten gern als Lagerbehältnis verwendet. Für ein Rohmaterial, welches am fertigen Produkt in einem sehr großen Anteil beiträgt, sollten mehrere Entnahmestellen und Lagerbehältnisse vorgesehen werden. Dadurch kann aus mehreren Lastkraftwagen gleichzeitig in Lagerbehältnisse gefördert werden, womit Kapazitätsengpässe aus diesem Bereich vermieden werden. Ein weiterer sich daraus ergebender Vorteil liegt darin, dass auf dem Förderband 3 eine bessere Vor-Durchmischung erricht werden kann, wenn dieses Material aus mehreren Speisestellen mit dazwischen liegenden Speisestellen für andere mitzumischende Rohstoffe aufgebracht wird. Aus statischen Gründen und damit in weiterer Konsequenz auch aus Sicherheits- und Kostengründen ist es sinnvoll, die Lagerbehältnisse nicht all zu hoch über dem Erdboden anzubringen.
Im Arbeitsschritt b) wird Rohmaterial in möglichst kontinuierlichem Fluss in kontrollierter Menge aus dem Lagerbehältnis 1 entnommen und auf das Förderband 3 bewegt. Je nach Art der verwendeten Rohmaterialien ist für die Mengenmessvorrichtung 2 eine Volumenerfassung oder eine Gewichtserfassung sinnvoller. Es ist eine Fülle von Geräten auf dem Markt erhältlich, mit Hilfe derer ein Strom eines Schüttgutes gemessen und eingestellt werden kann. Es ist wichtig, dass den einzelnen Zuführungsstellen von Rohmaterial auf das Förderband 3 jeweils eine derartige Mengenmessvorrichtung zugeordnet ist, dass diese Vorrichtungen auch zeitlich parallel arbeiten können, und dass damit nicht nur genau gemessen, sondern auch Anfangs- und Endzeitpunkt des Durchflusses der Entleerung genau gesteuert werden können. Vorteilhafte Vorrichtungen für den Austrag eines Materials aus einem Lagerbehälter sind beispielsweise Austrag-Dosierschnecken. In der für die erfindungsgemäße Anwendung ohne weiteres erhältlichen Form ist bei diesen der Förderfluss relativ abrupt ein- und ausschaltbar und es kann auch rasch zwischen hohem Förderstrom niedrigem Förderstrom umgeschaltet werden. Bei manchen Ausführungsform sind zu diesem Zweck eine Förderschnecke mit größerer Querschnittsfläche und eine solche mit kleinerer Querschnittsfläche zu einem Gerät zusammengefasst. Die Dosierschnecken können in einen - ebenfalls problemlos erhältlichen - Messbehälter fördern, welcher dazu in der Lage ist, die eingegebene Menge zu messen und nach der Messung auf das darunter liegende Förderband zu entleeren.
Zum Entnehmen einer bestimmten Rohmaterialmenge für eine Mischcharge aus einem Behältnis erfolgt bei dieser beispielhaften Bauweise erst in rascher Folge eine Reihe von Arbeitszyklen in denen jeweils durch die Austrag-Dosierschnecke mit hoher Fördergeschwindigkeit in den Messbehälter gefördert wird, dann dieser Fördervorgang gestoppt wird, dann die in den Messbehälter eingegebene Menge gemessen und schließlich das Rohmaterial auf das Förderband geleert wird. Die einzelnen Messergebnisse werden aufsummiert. Wenn die Differenz der so aus den einzelnen Messergebnissen gebildeten Summe auf die zum Entnehmen bestimmte Gesamtmenge so gering wird, dass sie in den Mengenbereich einer Messbehälterfüllung zu liegen kommt, wird mit niedrigerer Fördergeschwindigkeit gefördert und zumindest annähernd kontinuierlich mitgemessen, bis die gewünschte Gesamtmenge genau erreicht ist. Dann wird auch diese letzte Messbehälterfüllung auf das Förderband geleert.
Mit Hilfe des beschriebenen Meßsystems, bei welchem die in einer Charge von einer Zugabestelle aus einzugebende Materialmenge durch vielfaches Befallen und Entleeren eines relativ kleinen Messbehälters aufgebracht wird, wobei erst beim letzten derartigen Vorgang die passende Restmenge genau eingemessen wird, wird vor allem bei kleinen Mischchargen, gegenüber einer herkömmlichen Anlage, welche mit einem sehr viel größeren Messbehälter arbeitet, genauer gemessen. Dies ist deshalb, da die verbleibende Ungenauigkeit vor allem durch die unvermeidbare Ungenauigkeit bestimmt ist, mit der die Menge des in den Messbehälter eingegebenen Materials gesteuert werden kann. Bei vernünftig wirtschaftlicher Auslegung liegt diese Ungenauigkeit in einem kleinen Prozentbereich der maximalen Menge, welche ein Messbehälter aufnehmen kann. Dadurch, dass gegenüber herkömmlichen Verfahren ein wesentlich kleinerer Messbehälter verwendet wird, ist auch die maximale Fehlermenge kleiner. Dass der Materialdurch- fluss durch die Messvorrichtung dabei über einen längeren Zeitraum erfolgt, stört nicht weiter, da mehrere Messvorrichtungen gleichzeitig arbeiten können, und das Material ohnedies auf einen längeren Bereich des Transportförderbandes aufgebracht werden muss.
Der Vorteil der genaueren Messung wird natürlich auch bei Anlagen erreicht, welche ansonsten herkömmlich, also nicht in der hier weiter beschriebenen Weise modular steuerbar aufgebaut sind.
Als Messbehälter deren Fassungsvermögen klein ist gegenüber der für eine übliche Mischcharge von der betreffenden Stelle aus einzuspeisenden Materialmenge, kann ein Messbehälter dann gelten, wenn er für eine typische Mischcharge öfter als drei mal be- füllt und geleert werden muss. Idealerweise sollte er so ausgelegt werden, dass er für eine typische Mischcharge etwa acht bis zehnmal befüllt und geleert werden muss. Im Arbeitsschritt c) werden die verschiedenen abgewogenen Rohmaterialien durch das Förderband 3 und eine Weichenstation 4 zu dem jeweils zugeordneten Mischer 5 befördert. Es ist sehr vorteilhaft die Anlage so zu steuern, dass möglichst viele der in einer Rezeptur enthaltenen Rohmaterialen schon auf gleichzeitig und gemeinsam genutzte Längenbereiche des Förderbandes 3 geladen und damit transportiert werden. Idealerweise werden entlang des Förderbandes hintereinander angeordnete Zuführungsstellen für Rohmaterial einer Rezeptur im jenem zeitlichen Abstand zueinander nacheinander geöffnet bzw. geschlossen, welcher gleich der Förderzeit am Förderband zwischen diesen Zuführungsstellen ist. An den einzelnen Zuführungsstellen ist dabei die pro Zeit fließende Materialmenge gleich der Gesamtmenge der für die jeweilige Mischung aus dieser Zuführungsstelle erforderlichen Rohmaterialmenge dividiert durch die zur Verfügung stehende Zeit. Wie schon weiter oben erwähnt, ist es sinnvoll, das in der Rezeptur in überwiegendem Anteil vertretende Rohmaterial dabei aus mehreren Zuführungsstellen auf das Förderband zu führen und zwischen diesen Zuführungsstellen solche für die anderen Einzelkomponenten vorzusehen.
Wie in Fig. 2 veranschaulicht, kann die Durchmischung der einzelnen Materialen schon am Förderband erheblich verbessert werden, indem von feststehenden Anlagenteilen aus Gegenstände 13 wie Leitbleche, Rechen oder auch bewegte Rührer oder ähnliches in den Materialstrom 11 der auf der Förderfläche des Förderbandes 3 und diesem zumindest in einem Teil seiner Querschnittsfläche eine normal zur Förderrichtung ausgerichtete Bewegungskomponente aufzwingen, natürlich ohne Material vom Förderband zu drängen. Beispielsweise kann ein erstes, normal auf die Ebene des Förderbandes und zur Förderrichtung in einem spitzen Winkel ausgerichtetes Leitblech den Materialstrom 11 am Förderband bezüglich Förderrichtung nach links verschieben, und ein darauffolgendes gegengleich ausgerichtetes Blech wieder nach rechts. Die Durchmischung am Förderband 3 kann durch eine lange Folge derartiger Gegenstände 13 weiter verbessert werden, oder auch durch aktives Bewegen dieser Gegenstände, wie beispielsweise walzenartiges Rollen.
Es kann durchaus sinnvoll sein, mehrere Förderbänder 3 oder auch andere Fördervorrichtungen wie beispielsweise Spiralförderer, pneumatische Förderer oder Gurtbecherwerke vorzusehen, welche gleichzeitig auf die Weiche 4 oder auch direkt in einen Mischer 5 fördern können. Vor allem ist es sinnvoll für stark unterschiedliche Rohmaterialgruppen auch verschiedene, individuell angepasste Förderer einzusetzen. Beispielsweise kann für die mengenmäßig dominierenden Materialien wie Sand, Kalk, Zement ein gemeinsames Förderband vorgesehen sein, für Chemikalien, welche oft nur in Bruchteilen von Gewichtsprozenten der Gesamtmenge zugegebenen werden, und beispielsweise das Austrocknungsverhalten der Mörtelmischung mitsteuern, eine andere Fördereinrichtung. Für die Hinzufügung von Farbstoffen, welche beim Rezepturwechsel einen Reinigungsvorgang erforderlich machen können, kann eine dritte Fördereinrichtung vorgesehen werden. Die Anpassungen der einzelnen Förderer an die jeweiligen zu transportierenden Materialgruppen können beispielsweise die Kapazität, die Robustheit, die Abgeschirmtheit gegen Wechselwirkungen mit der Umgebung, die Flexibilität bezüglich Wegänderungen und die Möglichkeiten zur Reinigung betreffen. Es ist vorteilhaft das Förderband 3 und gegebenenfalls weitere vorhandene Förderer im Bereich der Zuführungsstellen für die einzelnen Rohmaterialien eher bodennah verlaufen zu lassen, und gegen Ende ihres Förderweges so weit ansteigen zu lassen, dass die nachfolgenden Wege des Materials zum Mischer und zur Abfüllung wieder nach unten erfolgen können.
Es ist natürlich auch möglich, das ganze Förderband in größerer Höhe waagrecht verlaufen zu lassen, und die einzelnen Rohmaterialien von den Entnahmeöffnungen der jeweiligen Lagerstätten beispielsweise mittels eines Becherwerkes auf das Förderband hoch zu fördern.
Vom Förderband 3 gelangt das vorgemischte Rohmaterial über eine Weiche 4, abhängig von der Weichenstellung in einen von mehreren vorhandenen Mischern 5. Die Weiche 4 kann beispielsweise durch eine Rutsche gebildet sein, welche um eine vertikale, durch das obere Ende der Rutsche verlaufende Achse schwenkbar ist.
Durch die Anwendung mehrerer Mischer 5, wobei frei wählbar ist, welcher angewendet wird, und wobei auch mehrere Mischer gleichzeitig in gleicher oder unterschiedlicher Arbeitsfase in Betrieb sein können, wird natürlich die Gesamtkapazität der Anlage vergrößert. Vor allem aber kann damit eine Verringerung von Stillstandszeiten erreicht werden, da dann wenn einzelne Mischer auf Grund von Wartung, Reparatur oder eines erforderlichen Reinigungsvorganges ausfallen, problemlos auf anderen Mischern weitergearbeitet werden kann. Durch die Verwendung verschiedenartiger Mischer kann auf Besonderheiten von Rezepturen besser eingegangen werden, und es wird über einen größeren Bereich von Liefermengen je Rezeptur ein wirtschaftlich sinnvoller Betrieb ermöglicht. Es ist sinnvoll einzelne Mischer solchen Gruppen von Rezepturen zuzuordnen, innerhalb deren beim Wechsel zwischen den einzelnen Rezepturen kein Reinigungsvorgang am Mischer erforderlich ist. Für Rezepturen nach deren Mischung immer ein Reinigungsvorgang erforderlich ist, kann ein Mischer stärker auf besonders einfache und rasche Reinigung hin optimiert werden. Die Verwendung mehrerer Mischer erlaubt natürlich auch das kurzfristige Umrüsten einzelner Mischer auf spezielle Anforderungen hin.
Dadurch, dass die einzelnen Rohmaterialien schon beim Zuführen auf das Förderband 3 und ggf. auch durch das kontinuierliche Zuführen gleichzeitig mit anderen Rohmaterialien auf die Weiche 4 bzw. in einen Mischer 5 vorgemischt werden, braucht der eigentliche Mischvorgang im Mischer 5 nur mehr sehr kurz zu dauern.
Vor allem dann, wenn nicht alle Einzelkomponenten auf einem gemeinsamen Förderband schon vormischt werden, sondern manche Komponenten oder Komponentenmischungen erst am Mischer oder an der Weiche dazukommen, kann Gesamtdurchflusszeit eingespart werden, indem während der gesamten Zeit, in welcher Material in den Mischer fließt, schon gemischt wird.
Bei guter Vormischung in den vorgelagerten Fördervorrichtungen, kann es ausreichen die vorgemischten Materialien im Durchlauf kontinuierlich fertig zu mischen. D.h. es fließt gleichzeitig sowohl vorgemischtes Gemenge kontinuierlich in einen arbeitenden Mischer hinein, als auch fertiges Gemisch aus dem Mischer heraus. Gegenüber dem Mischen in einzelnen Chargen kann damit etwas Gesamtdurchlaufzeit des Materials eingespart werden, und es kann ein kleinerer, einfacher und damit kostengünstigerer Mischer angewendet werden. Konsequenterweise sollte die Kapazität des Anlagenteils zum Abfüllen und Abtransport von fertigen Mörtelmischungen etwa gleich sein wie die Kapazität zum Anliefern und Einlagern von Rohmaterial. Deshalb sollten mehrere Verladestellen 6 für die fertige Mörtelmischung vorgesehen werden, wobei einstellbar sein sollte, zu welcher Verladestation 6 die fertige Mörtelmischung von einem Mischer 5 aus geleitet werden soll. Dieses Fördern kann beispielsweise mittels verstellbarer Rutschen, Rohre, oder Schneckenförderer erfolgen. Für die Abgabe der produzierten Mörtelmischung ist vor allem das Einfüllen von Mörtelmischung in einen Tank auf einem Lastkraftwagen und das Abfüllen in Säcke und das nachfolgende Aufladen auf einen Lastkraftwagen von Bedeutung.
Ergänzend ist noch zu sagen, dass die Verkehrsflächen an der Anlage so zu gestalten sind, dass die einzelnen Anlieferstellen und die einzelnen Abgabestellen auch gleichzeitig gut durch die entsprechenden Transportfahrzeuge erreichbar sind. Das Förderband 3 sollte auch bei einer anfänglich klein dimensionierten Bauweise in einer modulartig verlängerbaren Bauweise und für höhere Transportleistungen ausgelegt werden.
Natürlich ist es sinnvoll bei der Konstruktion von Anlagenteilen wie Schütten, Silos, Weichen, Mischern, Abfüllstationen schon Anbaumöglichkeiten für eventuell später hinzukommenden, weitere Module vorzusehen.
An einzelnen Anlagenteilen die mit Rohmaterial oder dem Endprodukt in Berührung kommen, sollte die Möglichkeit vorgesehen werden, sie mittels Vibrationsgeräten rütteln zu können, oder mit Luftabblasen oder mit Bürsten reinigen zu können, damit ggf. auch stärker haftende Materialien rückstandsfrei davon abfallen.
Damit die erfindungsgemäße Anlage ihre Stärken entfalten kann, bedarf sie einer zentralen Ansteuerung durch eine entsprechende ausgelegte Software, welche die einzelnen Module passend ansteuert, und in welcher die einzelnen Rezepturen einschließlich der zu ihrer Herstellung erforderlichen Arbeitsvorgänge abgespeichert sind. Bei zeitlich genau durchgeplanten Abläufen und auch dementsprechend genauer Ansteuerung der einzelnen Anlagenteile ist es auf einer erfindungsgemäßen Anlage durchaus möglich mehrere, auch verschiedene Rezepturen gleichzeitig oder zeitlich überlappend auf der Anlage herzustellen. Sowohl die erforderlichen elektronischen Steuerungsgeräte, als auch die entsprechende Software sind auf dem Markt gut erhältlich bzw. durch gut erhältliche fachmännische Arbeit entwickelbar oder aus bestehenden Modulen anpassbar. Es wird daher hier nicht mehr weiter darauf eingegangen.
Die Erfindung wurde bisher an Hand einer Anlage zum Herstellen von Trockenmörteln beschrieben. Die erfindungsgemäßen Überlegungen sind aber ebenso für Anlagen zur Herstellung von Betonmischungen, oder Mischungen aus pulverförmigen oder körnigen Stoffen wie z.B. Farben, Kunststoffe, Metalle, Keramik, Glas und ähnlichen anderen Pulvermischungen gültig. Für die Herstellung von Trockenmörteln ist eine erfindungsgemäße Anlage gegenüber herkömmlichen Anlagen besonders vorteilhaft, da dabei hohe erreichbare Kapazität in Kombination mit der guten Anpassbarkeit an verschiedenartige Rezepte, verschiedene Farbvarianten und stark unterschiedliche Lieferlosgrößen eine besonders wichtige Stärke ist.
Die erfindungsgemäßen Überlegungen gelten ebenso, wenn in der Anlage durch Zugabe von Flüssigkeiten wie Wasser, Lösemitteln, Harzen, Ölen etc. im Mischer selbst am Förderband oder an der Weiche Nassmischungen oder Granulate erzeugt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Anlage zur Herstellung von Mischungen aus pulverförmigen oder körnigen Stoffen, innerhalb derer die Arbeitsvorgänge a) Entgegennahme von gelieferten schüttfähigen Rohmaterialien und Transport derselben in die entsprechenden Lagerbehältnisse, b) Bemessen der erforderlichen Mengen der Rohmaterialien für eine Liefercharge einer bestimmten Mischrezeptur, c) Bewegen der einzelnen abgemessenen Rohmaterialkomponenten zu einem Mischer, d) Mischen der Rohmaterialkomponenten, e) Abfüllen des gemischten Gutes in die jeweils vorgesehen Transportbehältnisse und Start des Abtransportes erfolgen, dadurch gekennzeichnet, dass das Bemessen der an einzelnen Stellen aus den Lagerbehältnissen einer Mischcharge zugeführten Bestandteile mittels Messbehältern erfolgt, deren Fassungsvermögen klein ist gegenüber der für eine übliche Mischcharge von der betreffenden Stelle aus einzuspeisenden Materialmenge, daß für eine Mischcharge ein Messbehälter in rascher Folge vom Lagerbehältnis her befüllt wird, die eingefüllte Menge gemessen wird und auf ein die Zufuhrstellen verbindendes Förderband (3) entleert wird, und dass spätestens bei der letzten aus dem Messbehälter abzugebenden Charge die für die passende Gesamtmenge noch fehlende Restmenge gegenüber den vorher in den Messbehälter eingegebenen Chargen mit geringerer gemittelter Menge pro Zeiteinheit in diesen eingefüllt wird.
2. Anlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Anlage für die Arbeitsschritte a, b, d, e (Anlieferung, Bemessung, Mischung, Abfüllung) jeweils eine Mehrzahl von gleichzeitig betreibbaren Vorrichtungen vorhanden sind und dass im Materialfluss zischen den Stationen für die Arbeitsschritte c und d (Bewegung zum Mischer und Mischen), sowie d und e (Mischen und Abfüllen), Weichen angeordnet sind, an denen der Materialfluss zwischen mehreren Vorrichtungen für den jeweils nächsten Arbeitsschritt umschaltbar ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für ein Rohmaterial, welches in einer fertigen Rezeptur in einem überwiegenden Anteil enthalten ist, mehrere Anlieferstellen, Lagerbehältnisse (1 ) und Zuführungsstellen für den Transport zu einem Mischer (5) vorliegen.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere verschiedene, in ihrer Menge für eine Rezeptur schon richtig bemessene Rohmaterialien durch ein gemeinsames Förderband (3) von ihren Lagerbehältnissen (1 ) zum Mischer (5) bewegt werden, dass sie dabei gleichzeitig auf gleichen Längenbereichen des gemeinsames Förderbandes (3) angeordnet sind, dass das dabei in größter Teilmenge enthaltene Rohmaterial an mindestens zwei zueinander in einem Abstand befindlichen Stellen auf das Förderband (3) zugeführt wird und dass zwischen diesen beiden Zuführstellen eine Zuführstelle für ein anderes Rohmaterial der gleichen Rezeptur angeordnet ist.
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass entlang des Förderbandes (3) hintereinander angeordnete Zuführungsstellen für Rohmaterial einer Rezeptur in jenem zeitlichen Abstand zueinander geöffnet bzw. geschlossen werden der gleich der Förderzeit am Förderband zwischen diesen Zuführungsstellen ist und dass dabei die aus den einzelnen Zuführungsstellen pro Zeit fließende Materialmenge proportional ist zu der Gesamtmenge der für die jeweilige Mischung aus dieser Zuführungsstelle erforderlichen Rohmaterialmenge.
6. Anlage nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Mischer jeweils zur Herstellungen von solchen Gruppen von Rezepturen herangezogenen werden, innerhalb deren beim Wechsel zwischen den einzelnen Rezepturen kein Reinigungsvorgang am Mischer erforderlich ist.
7. Anlage nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Anlagenteile, welche betriebsmäßig mit Rohmaterial oder dem fertigen Endprodukt in Kontakt kommen, mittels eines Vibrationsgerätes in rüttelnder Bewegung gehalten werden.
8. Anlage nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass feste Gegenstände (13) wie beispielsweise Leitbleche gegenüber denen die Förderfläche des Förderbandes (3) eine Relativgeschwindigkeit aufweist, in die Querschnittsfläche des Materialstromes (11 ) aus Rohmaterialien ragen, welcher durch das Förderband bewegt wird.
9. Anlage nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mischer (5) in kontinuierlichem Betrieb betrieben wird, dass also sowohl gleichzeitig zu mischendes Materialgemenge in den arbeitenden Mischer hineinfließt, als auch fertiges Gemisch aus dem Mischer heraus.
10. Anlage nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Herstellung von Baustoffmischungen, insbesondere von Trockenmörtel verwendet wird.
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