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EP0721393B1 - Transportmischer für schüttgut-flüssigkeitsgemische - Google Patents

Transportmischer für schüttgut-flüssigkeitsgemische Download PDF

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Publication number
EP0721393B1
EP0721393B1 EP94926802A EP94926802A EP0721393B1 EP 0721393 B1 EP0721393 B1 EP 0721393B1 EP 94926802 A EP94926802 A EP 94926802A EP 94926802 A EP94926802 A EP 94926802A EP 0721393 B1 EP0721393 B1 EP 0721393B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transport
discharge
opening
silo
mixer according
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP94926802A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0721393A1 (de
Inventor
Frank Hoferichter
Frank Herrmann
Holger Dietrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Imk Ingenieurkontor fur Maschinenkonstruktion GmbH
Original Assignee
Imk Ingenieurkontor fur Maschinenkonstruktion GmbH
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 DE4333087A external-priority patent/DE4333087A1/de
Application filed by Imk Ingenieurkontor fur Maschinenkonstruktion GmbH filed Critical Imk Ingenieurkontor fur Maschinenkonstruktion GmbH
Publication of EP0721393A1 publication Critical patent/EP0721393A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0721393B1 publication Critical patent/EP0721393B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • 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
    • B28C5/4268—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 being provided with a closable filling opening on its circumference is on the inside of its cylinder wall has a conveyor spiral and in the area of its rear end wall has an annular discharge channel with an inward discharge opening.
  • Transport mixers of the type mentioned have become known, inter alia, from US Pat. No. 2,038,158.
  • 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 closable fill opening on its cylinder wall approximately in the middle of its length, which 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.
  • the filling opening arranged in the middle of the transport container ensures that the mixture flows in and is distributed quickly in the transport container.
  • the conveyor spiral does not have to be involved in the distribution process.
  • the position and arrangement of the flap ensures that the transport container is sealed tightly during transport.
  • 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 the transport of large quantities of bulk material mixtures with short loading and unloading times.
  • a capacity of up to 15 m 3 can be achieved with such designs.
  • the capacity of the inclined, pear-shaped transport containers is limited to 12m 3 .
  • the design of the opening mechanism according to claim 3 ensures the use of simple, proven and robust controls that 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 conveyor spiral enables the mixture to be maintained during transport. But it also ensures the low-residual transport of the mixture to the discharge side and cleaning when the water level is low.
  • Claim 7 defines the optimal results determined during the test.
  • 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 thick matter pump is possible.
  • the mixture can be pumped at low power requirements in a very short time over long distances - even at heights of 30 - 40 m.
  • 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 aligned 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). In the area of the discharge elements there is an additional support bearing 23 which interacts with a race 34 on the circumference of the transport container 3.
  • a conveyor spiral 311 is attached, 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 introduced mixture 4 itself is evenly distributed 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 actuating piston 261 and a pivotable stop 262, which can assume three different positions with respect to the orbit of the roller 3153. In a first position, the stop 262 never reaches the area of the roller 3153. The flap remains closed. In a second position, the so-called Snap position, the role 3153 is only shifted by no amount. The flap 315 is opened only briefly in order to immediately return to the closed position under the action of the spring 316. This method of operation is necessary in order to remove mixture residues from the seal 3131 on the frame 314 of the filling opening 313 before the flap 315 is finally closed by impact.
  • 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. In this position, mixture residues slide off the flap 315 without resistance.
  • 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 At the rear end of the transport container 3, at the so-called. Discharge side, the transport container 3 is closed by 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 outside of the end wall 33. 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 a corresponding direction of rotation B into the region of the discharge opening 331 will first reach the discharge channel 332 and via the guide channel 333 and the funnel 334 in this direction of rotation.
  • the concrete can be taken to where it is to be processed.
  • the mode of operation of the discharge device is again shown in FIGS. 2 and 3 in different positions - with reference to a direction of rotation of the transport container.
  • FIG. 2 shows the mode of operation in the direction of rotation A, which is used 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 direction A (90 °), this opening 331 dips into 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 that is significantly greater than 180 °. If this discharge has ended with the first rotation, 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 into the stationary transport container 3 at high speed through the opened filling opening. It distributes itself instantly without the need for further aids for the distribution in the transport container.
  • the flap 315 is finally closed after repeated slamming (overlapping). The seal 3131 is freed of mixture residues. The flap 315 closes tightly.
  • the transport container 3 is now rotated in 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 direction of rotation of the transport container 3 is changed to direction B for the purpose of emptying.
  • the discharge speed can be determined by regulating the discharge speed B.
  • vane pumps which can be used to pump thick matter - such as lightweight concrete or screed - quickly and reliably over long distances, even at great heights.
  • such a pump 6 - which has a relatively small mass - is directly attached to the transport mixer 3.
  • a corresponding, necessary drive movement can be derived from the engine of the vehicle or from another engine.
  • a collecting container 61 for the discharged mixture on the suction channel of the pump may compensate for different delivery rates and serves as a known buffer.
  • 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.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)

Description

  • 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.
  • Transportmischer der genannten Art sind u.a. durch die US-A-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 ringförmigen Austragskanal geleitet wird.
    Dieser Austragskanal erstreckt sich etwa über einen Winkel von 240°. Ihm ist innen ein zweiter Kanal zugeordnet.
    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 nachgeordnet, die das Gemisch, das bei der weiteren Drehung nach hinten aus diesen Kanälen fließt, zur zentralen Austragsöffnung führt. Diese Austragsöffnung ist zur Rückseite des Transportbehälters offen.
  • Diese Anordnung hat eine Vielzahl entscheidender Nachteile, die letztendlich dazu geführt haben, daß diese Grundkonzeption seit über 60 Jahren nicht weiter verfolgt wurde und stattdessen die birnenförmigen Transportbehälter mit geneigter Drehachse allgemein Verwendung fanden.
    Die Mängel der Ausführung nach der US-A-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 kontinuierliches Entleeren des Transportbehälters bei gleichzeitigem Vermeiden des Überlaufens während des Transportes zu gewährleisten.
  • Erhebliche Probleme bereitet auch bis heute das Reinigen 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 Transportmischer.
  • Hier haben die geneigten Transportbehälter ihre Anwendungsgrenze erreicht. Die Last des Transportbehälters kann nicht gleichmäßig auf die Achsen des Transportfahrzeuges verteilt werden, so daß einzelne Achsen die Belastbarkeit der Straßen weit überschreiten würden.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Transportmischer mit horizontalem, zylindrischem Transportbehälter zu schaffen,
    • der bei geringstem Energieaufwand für das Verteilen großer Mengen des Gemisches innerhalb des Transportbehälters geeignet ist,
    • der eine völlige Abdichtung des Transportbehälters während des Transportes gewährleistet,
    • der mit geringem Energieaufwand während des Transportes 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 Gestaltung, läßt einen ungestörten Durchlauf Gemisches einerseits 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 Austragsöffnung nach außen gelangen kann.
  • Die vorgeschlagene Kombination ermöglicht die Beförderung großer Mengen an Schüttgutgemischen bei kurzen Beschickungs- und Entnahmezeiten.
    Ein Fassungsvermögen von bis zu 15 m3 ist mit derartigen Ausführungen erreichbar.
    Die Grenze des Fassungsvermögens der geneigten, birnenförmigen 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 Funktionsfähigkeit garantieren.
  • Die Steuerung des Öffnungsmechanismus in drei Positionen - 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 Erhaltung der Mischung während des Transportes. Sie sichert aber auch den restarmen Transport des Gemisches zur Austragsseite und das Reinigen bei niedrigem Wasserstand.
  • Der Anspruch 7 definiert die bei der Erprobung ermittelten 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 Stirnseite des Transportbehälters ermöglicht die allseitige Zugängigkeit des Kanales für das Abklopfen evtl. hartgewordener 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 leistungsfähigen Flügelzellen-Dickstoffpumpe möglich. Mit einer derartigen Pumpe kann man das Gemisch bei geringem Leistungsbedarf, in sehr kurzer Zeit in über große Entfernungen - auch in Höhen von 30 - 40 m - fördern.
  • Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel 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 Führungskanales bei Drehung des Transportbehälters in Mischrichtung,
    Fig. 3:
    vier Positionen des Austrags- und Führungskanales bei Drehung des Transportbehälters in Austragsrichtung,
    Fig. 4:
    einen Querschnitt durch den Transportbehälter in der Ebene der Einfüllöffnung,
    Fig. 5:
    eine vergrößerte Darstellung der Einfüllöffnung 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 Flügelzellenpumpe.
  • 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 Transportbehälters 3 ist im wesentlichen horizontal ausgerichtet.
  • Er wird von einem nicht näher dargestellten Antriebsmotor 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 dargestellt).
    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 inneren 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 stufenförmig 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 Einfüllöffnung 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 Transportbehälters 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 Verschlusses 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 Schließstellung gehalten.
  • Am Trichter 25 ist ein Öffnungsmechanismus 26 angeordnet. Dieser Öffnungsmechanismus 26 besitzt einen Stellkolben 261 und einen schwenkbaren Anschlag 262, der gegenüber der Umlaufbahn der Rolle 3153 drei verschiedene 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. Überschnappposition, 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, Gemischreste 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 Stellung 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 unterstützt 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 Transportbehälters angeordnet und außen auf die Stirnwand 33 aufgesetzt. Dieser Austragskanal 332 erstreckt sich über einen Winkel, der größer ist als 220 °, konzentrisch zum Transportbehälter 3.
  • An dem der Austragsöffnung 331 abgewandtem Ende dieses Austragskanales 332 geht dieser tangential und bogenförmig 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 Drehrichtung B in den Bereich der Austragsöffnung 331, geförderte Gemisch 4 wird bei dieser Drehrichtung zunächst in den Austragskanal 332 und über den Führungskanal 333 und den Trichter 334 nach außen gelangen.
  • Durch eine Rutsche oder andere geeignete Hilfsmittel kann der Beton dorthin geführt werden, wo er verarbeitet 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 Transportbehälter 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 Einfüllvorgang 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 unterschiedlichen 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 deutlich 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 - zusammengefaßt - 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 stillstehenden 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 (Überschnppen) endgültig geschlossen. Die Dichtung 3131 wird dabei von Gemischresten befreit. Die Klappe 315 schließt dicht.
  • Der Transportbehälter 3 wird jetzt in Richtung A gedreht. 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 Transportbehälters 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 Aushärtevorganges, 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 Wirkungsgraden 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
    • 1
    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
    H1...H5
    Höhen der Förderspirale
    A
    Drehrichtung Mischen
    B
    Drehrichtung Austragen

Claims (13)

  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 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 gleichbleibenden Querschnitt angeordnet ist.
  2. Transportmischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
       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 Abhängigkeit 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 (H1....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 (H1...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 Austrittsöffnung (331) mit der Stirnwand (33) des Transportbehälters (3) verbunden ist.
  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) angeordnet 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-Dickstoffpumpe (6) ein Sammelbehälter (61) angeordnet ist.
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