CH480151A - Mischer zum intensiven Aufbereiten von Bindemitteln und feinkörnigen Mischkomponenten mit Flüssigkeit - Google Patents

Description

      Mischer        zum    intensiven Aufbereiten von     Bindemitteln    und feinkörnigen Mischkomponenten  mit Flüssigkeit    Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mischer  zum intensiven Aufbereiten von Bindemitteln und fein  körnigen Mischkomponenten mit Flüssigkeit, bestehend  aus einem Trog und einer darin gelagerten, rotierenden  Schnecke.  



  Untersuchungen haben gezeigt, dass Zement, hy  draulischer Kalk und ähnliche Bindemittel mit den  Mischvorgängen in bis heute bekannten Mischern nicht  bis in den Kern hinein mit Wasser versehen werden.  Dadurch wird die volle Möglichkeit der erzielbaren Fe  stigkeit mit diesen Bindemitteln nicht ausgenutzt.  



  Es sind in der allgemeinen Literatur bereits verschie  dene Vorschläge gemacht worden, um diesem Übel ab  zuhelfen, jedoch führten diese nur in den wenigsten Fäl  len zu     einigermassen    gewünschten Ergebnissen.  



  Es ist auch schon bekannt, einen     Vormischer    im  Aufzugskübel einer Betonmischmaschine unterzubrin  gen. Auch dieser bekannte     Vormischer    kann keine we  sentlich besseren Mischergebnisse hervorbringen.  



  Die Mischwerkzeuge müssen so arbeiten, dass sie  einen hohen Druck und hohe Geschwindigkeit auf das  Mischgut ausüben. Hierbei wird erreicht, dass das Ze  mentkorn noch feiner zermahlen wird und ausserdem  die Oberflächenspannung von Zement, dem Wasser und  dem Feinkorn der Zuschlagstoffe genommen wird.  Wenn dies geschieht, wird erstens die Gesamtoberfläche  des Bindemittels grösser, und zweitens kann das Wasser  bis in den Kern eindringen.     Grenzschichtbildungen    von  artfremden Medien zwischen den einzelnen Stoffen wer  den verhindert und die Stoffe wirklich äusserst innig  miteinander verbunden. Es entsteht dabei ein Zement  leim, der als neuer     hochwertiger,    sehr bindungsfähiger  und     härtfähiger    Stoff zu betrachten ist.  



  Sogenannte Turbinenmischer, welche aus einem un  ten geschlossenen Zylinder bestehen und nahe dem un  teren Ende eine schnell rotierende Scheibe haben, erfül  len bei     richtiger    Ausführung die Voraussetzungen für  die hohe Erschliessung des Bindemittels. Diese Turbi  nenmischer haben jedoch den Nachteil, dass sie sich  schlecht beschicken und entleeren lassen.    Bekannte Konstruktionen erreichen eine Aufberei  tung von Wasser und Zement zu dem neuen Stoff Ze  mentleim nicht.  



  Bei diesen bekannten Einrichtungen ist die     Beschik-          kungsstelle    höher als die Entleerungsstelle, während es  umgekehrt sein sollte.  



  Zur Beseitigung dieser Nachteile wird gemäss der  Erfindung vorgeschlagen, dass in geringem Abstand vom  Förderende der Schnecke eine     Prallwand    und zwischen  der     Prallwand    und der Schnecke auf der Schnecken  welle eine Flügelscheibe mit schräg zur Rotationsebene  stehenden Flügelflächen angeordnet sind und dass An  triebsmittel zum Antrieb der Schnecke mit hoher Dreh  zahl vorgesehen sind.  



  Durch diese Ausbildung wird eine intensive Durch  mischung der einzelnen Mischkomponenten mit der  Flüssigkeit gewährleistet.  



  Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen, die  einige vorteilhafte Ausführungsbeispiele zeigen, näher  erläutert. Es zeigen:       Fig.    1 und     Fig.    2 einen Mischer in einer Ansicht von  oben und in einem Längsschnitt, eingebaut im Aufzugs  kübel eines     Baustoffmischers,          Fig.3    einen Querschnitt durch den Mischtrog des  Mischers,       Fig.    4 eine Ausführungsform der Druckscheibe,       Fig.5    eine andere     Mischerausbildung    in Seitenan  sicht,

         Fig.    6 einen Schnitt durch die Förderschnecke     ge-          mäss        Fig.    5 und       Fig.    7 eine schematische Seitenansicht des Mischers  in anderer Ausführungsform.  



  Im ersten Ausführungsbeispiel befindet sich im un  teren Teil eines geneigten Mischtroges 1, dessen Boden  zylinderförmig ausgebildet ist, auf einer Welle 2 eine  kontinuierliche Förderschnecke 3 oder unterbrochene  Schneckenelemente 4. Die kontinuierliche     Förder-          schnecke    wird von einem Schneckenband 5 gebildet,  welches mit Streben 6 an der Welle 2 mit Abstand von  der Welle 2 befestigt ist.      Die Förderrichtung verläuft von unten nach oben.  Am oberen Ende der Förderschnecke 3 befindet sich  eine Flügelscheibe 7, welche mit den Kanten 8 und 9  schräg zur Rotationsebene stehende Flügelflächen bildet  und bei hoher Drehzahl eine hohe     Förder-    und Druck  leistung auf das Mischgut ausüben kann.  



  Die obere Stirnwand des Mischtroges 1 ist im Be  reich der Schnecke 3 bzw. der Flügelscheibe 7 als schräg  stehende     Prallwand    10 ausgebildet. Im Schnitt bilden  die     Prallwand    10 und die Flügelscheibe 7 einen spitzen  Winkel, und es ergibt sich dabei ein Zwischenraum, der  sich nach oben erweitert. Oberhalb dieses Zwischen  raumes befindet sich ein     Umlenkblech    11. In Boden  nähe ist die     Prallwand    10 mit dieser Schräge in einer  verschliessbaren Öffnung mit Schieber 12 versehen. An  getrieben wird die Schnecke 3 von Motoren 15.  



  Die Arbeitsweise dieses Mischers ist folgende:  Die Schnecke 3 mit der Flügelscheibe 7 wird mit  einer hohen Drehzahl angetrieben (ca. 350 bis 2000  U. p. M.). Auf diese schnellrotierende Schnecke 3 wird  zuerst Wasser und gleich darauf oder gleichzeitig Ze  ment aufgegeben.  



  Wasser und Zement werden mittels dieser rotieren  den Schnecke einerseits innig gemischt und anderseits  nach oben auf die     Prallwand    10 getrieben. Der Nei  gungswinkel der     Prallwand    10 gegenüber der Flügel  scheibe 7 ist so gewählt, dass einerseits ein sehr hoher  Druckaufprall beim Auftreffen des Materials auf der       Prallwand    entsteht und anderseits das Material von der  Flügelscheibe 7 auch mit hohem Druck und hoher Ge  schwindigkeit aus dem oben breiteren Teil des Zwi  schenraumes herausgepresst wird.  



  Am     Umlenkblech    11 wird das Mischgut umgelenkt  und wieder in den unteren Teil des Mischtroges, d. h.  zum Schneckenanfang, geführt. Dort tritt es an verschie  denen Stellen wieder in den Bereich der schnellrotieren  den Schnecke ein und wird wieder gemischt und     ge-          presst    nach oben geführt.  



  So entsteht ein Kreislauf des sich sehr schnell be  wegenden Mischgutes, durch den infolge hoher Ge  schwindigkeit, Reibung und Druck die Bindemittelan  teile     feinst    vermahlt werden und gleichzeitig das Wasser  bis in den Kern des Bindemittels dringt.  



  Schon nach wenigen Sekunden sind Bindemittel und  Wasser intensiv vermischt, und es wird zusätzlich fein  körniger Sand oder andere feinkörnige Zuschlagstoffe  zugegeben. Auch diese Zuschlagstoffe werden, wie vor  her beschrieben, innig mit dem schon im Mischer be  findlichen Material vermischt. Dabei wird gleichzeitig  die Oberflächenspannung von allen Stoffen beseitigt und  eine wirklich intensive Vermischung ohne     Grenzschicht-          bildung    fremder Stoffe erreicht.  



  Da sich solche schnellrotierenden Mischer nicht für  die Herstellung von Beton oder dgl. mit groben Zu  schlagstoffen eignen, verbindet man diesen Mischer mit  Bauelementen normaler Betonmischer oder Mischanla  gen.  



       Fig.    1 und 2 zeigen den Einbau eines solchen Mi  schers im Aufzugskübel 13 eines Betonmischers.  



  Da die Seilrolle 14 für den Aufzugskübel in der  Mitte liegt, sind bei dieser Ausführung die Antriebs  motoren 15 rechts und links daneben gesetzt. Aus  räumlichen Gründen ist es auch vorteilhafter, zwei klei  nere Motoren zu verwenden als einen grossen.  



  Während in den Mischtrog 1 im Aufzugskübel bei  schnellrotierender Schnecke nur Wasser, Zement und  Feinkies eingegeben werden, werden die Grobmateria-         lien    in den Raum 16 und 17 rechts und links des Misch  troges gegeben.  



  Da der Mischer im Aufzugskübel 13 mit einer Nei  gung eingesetzt ist, haben die Räume 16 und 17 unter  halb des Mischtroges 1 im Aufzugskübel eine Verbin  dung, was für die bessere Vermischung der verschiede  nen groben Zuschlagstoffe schon beim Einfüllen von  Vorteil ist.  



  Nachdem alle Stoffe eingefüllt sind, wird der Auf  zugskübel nach oben gezogen. Zement, Wasser und  Feinkorn ist unterdessen innig durchmischt unter gleich  zeitiger voller Aufschliessung des Bindemittels.  



  In dem Moment, in welchem der Aufzugskübel 13  zum Entleeren gekippt wird, wird gleichzeitig durch  einen nicht dargestellten Mechanismus der Schieber 12  so betätigt, dass er die Öffnung freigibt. Mit dem     Aus-          fliessen    der groben Zuschlagstoffe fliesst gleichzeitig das  intensiv gemischte Feingut, bestehend aus Wasser, Bin  demittel und Feinkorn, in die     Betonmischtrommel    ge  meinsam hinein. Dort wird dann in kürzester Zeit eine  gute Umhüllung und Benetzung des Grobmaterials mit  dem     vorgemischten    Leim aus Feingut und Bindemittel  vorgenommen.  



  Der Mischer für die Feinstoffe kann auch an der       Dosierwand    einer Mischanlage befestigt sein. Er wird  vorzugsweise längs dieser     Dosierwand    aufgebracht, und  zwar so, dass die Auslauföffnung eines Sandbehälters  direkt oberhalb der     Einfüllöffnung    des Mischtroges 1  steht.  



  In diesem Falle wird die Auslauföffnung des Sand  behälters in der     Dosierwand    etwas höher liegen als die  der anderen Zuschlagstoffe. Der Mischer kann auch so  ausgebildet sein, dass er an dieser     Dosierwand    waage  recht, also ohne Neigung, angebracht ist und an beiden  Enden eine Flügelscheibe 7 und eine schräge     Prallwand     10 aufweist.  



  Die Förderschnecke ist dann so ausgebildet, dass sie  von ihrer Mitte aus nach beiden Enden hin fördert. Die  Entleerung eines solchen so angebrachten Mischtroges  kann ebenfalls durch Öffnungen 12 in den     Prallwänden     vorgenommen werden oder durch Drehung des Misch  troges 1, so dass der obere offene Teil nach unten ge  schwenkt wird.  



  Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist aus  der     Fig.    5 ersichtlich.  



  Der Mischer besteht auch hier aus einem Mischtrog  1, in welchem die Welle 23 mit der Schnecke 30 läuft,  wobei die Welle 23 in Lagern 28 und 29 geführt ist.  



  Der Antrieb der Welle 23 erfolgt über einen Motor  25 und Riemenscheiben 26 und 27.  



  Das Mischgut wird durch eine     Einfüllöffnung    24 zu  geführt.  



  Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist die  Schnecke in dem Bereich der     Einfüllöffnung    24, wie bei  31 angedeutet, mit einer etwa doppelt steilen Steigung  versehen. Dadurch wird vermieden, dass das durch die       Einfüllöffnung    eingebrachte Material wieder zurückge  schleudert wird.  



  Das Material selber wird am Ende der Schnecke ge  gen eine     Prallwand    22 gepresst, die wiederum zur  Schneckenachse schräg angeordnet ist, von dort nach  oben gedrückt und dann durch ein     Umlenkblech    19, in  dessen dargestellter Stellung, wieder zum Anfang 31 der  Schnecke 30 zurückgeführt.  



  Das     Umlenkblech    19 ist schwenkbar auf einer hori  zontalen Welle 18 gelagert.  



  Wird das     Umlenkblech    19 um den Drehpunkt 18 in      die     strichliert    dargestellte Stellung geschwenkt, so wird  das von der Schnecke geförderte Material dem Auslauf  trichter 20 zugeführt und kann von dort entnommen  und zur weiteren Verwendung, z. B. der Mischtrommel  eines Betonmischers, zugeführt werden.  



  Wie aus     Fig.    6 ersichtlich ist, können zum Druck  ausgleich innerhalb des Bereiches der Schnecke die  Schneckengänge mit Schlitzen 32 und auch mit Durch  brechungen in Form von Bohrungen 33 versehen sein,  um eine zu grosse Spannung innerhalb der Schnecke zu  vermeiden. Die Grösse der Schlitze 32 und auch der       Ausnehmungen    33 kann dabei entsprechend den zu ver  wendenden Materialien beliebig gross gewählt werden.  



  Der Drehpunkt 18 des     Umlenkbleches    19 ist dabei  so angeordnet, dass das     Umlenkblech    19 innerhalb des  Auslauftrichters 20 einen festen Anschluss findet. Da  durch ist eine gute Führung des auszuführenden Misch  gutes gewährleistet.  



  Mit 21 ist ein Zwischensteg bezeichnet, der die       Prallwand    22 mit dem Auslauftrichter 20 verbindet.  



  Wie aus     Fig.    7 ersichtlich ist, kann das     Umlenkblech     auch, wie mit 42 angedeutet, von der     Prallwand    sphä  risch gebogen in Form einer halben Eischale ausgebildet  sein und dadurch das Mischgut bei geschlossenem  Mischtrog 8 wieder bis zum Schneckenanfang zurück  führen. Es handelt sich hierbei praktisch um eine soge  nannte Rückkopplung, da das Mischgut durch die  Schnecke in Richtung des Pfeiles 36 gefördert und dann,  wie durch die Pfeile 37, 38, 39, 40 und 41 angedeutet  ist, wieder zum Schneckenanfang zurückgeführt wird.  



  Die     Einfüllöffnung    ist bei dieser Ausführungsform  mit 24 bezeichnet und die     Einwurfrichtung    des Misch  gutes durch einen Pfeil 35 angedeutet.  



  Die Entnahme des fertigen Mischgutes erfolgt in  diesem Falle an der Unterseite des Mischtroges 8 durch  eine verschliessbare     Auslassöffnung    34, die gleichzeitig  unterhalb der Welle 23 und am Rande der     Prallwand     22 liegt.  



  Im übrigen entspricht die Vorrichtung genau der  Ausbildung, wie in den anderen Zeichnungsfiguren dar  gestellt und beschrieben, d. h. z. B. die Schnecke ist  auch mit einer Flügelscheibe ausgerüstet.  



  Wie insbesondere aus den     Fig.    4, 5 und 7 hervor  geht, ist in den gezeichneten und beschriebenen Aus  führungsbeispielen die     Prallwand    10 bzw. 22 jeweils so  angeordnet, dass sie schräg zur Achse der Schnecke  steht und mit der Rotationsebene der Flügelscheibe 7  einen spitzen Winkel bildet, dessen Scheitel unterhalb  der Schnecke liegt, so dass sich zwischen der Flügel  scheibe 7 und der     Prallwand    10 bzw. 22 jeweils ein sich  nach oben erweiternder Zwischenraum bildet. Es ist  selbstverständlich auch möglich, die     Prallwand    in einer  Ebene anzuordnen, die im rechten Winkel zur Achse  der Schnecke steht.

   Bei einer solchen Anordnung der       Prallwand    10 oder 22 ergibt sich, dass der durch die       Prallwand    auftreffende Materialstrom gleichmässig nach  oben und unten abgedrängt wird, was insbesondere  dann von Vorteil ist, wenn, wie beispielsweise in     Fig.    7,  die     Auslassöffnung    34 im Boden des Troges 8 unter  halb des Förderendes der Schnecke vorgesehen ist, weil  dann dieser Öffnung mehr Mischgut zugeführt wird als  bei einer schräg stehenden     Prallwand,    wie sie z. B. in       Fig.    7 gezeigt ist.  



  Selbstverständlich ist es auch möglich, noch andere  Abwandlungen in der Ausführungsform vorzusehen,  ohne jedoch den Gedanken der vorliegenden Erfindung  zu verlassen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Mischer zum intensiven Aufbereiten von Bindemit teln und feinkörnigen Mischkomponenten mit Flüssig keit, bestehend aus einem Trog und einer darin gela gerten rotierenden Schnecke, dadurch gekennzeichnet, dass in geringem Abstand vom Förderende der Schnecke eine Prallwand und zwischen der Prallwand und der Schnecke auf der Schneckenwelle eine Flügelscheibe mit schräg zur Rotationsebene stehenden Flügelflächen an geordnet sind und dass Antriebsmittel zum Antrieb der Schnecke mit hoher Drehzahl vorgesehen sind. UNTERANSPRÜCHE 1. Mischer nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Flügelscheibe als Scheibe mit am Um fang radialen Ausschnitten ausgebildet ist. 2.

   Mischer nach Patentanspruch und Unteranspruch 1,- dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel der Flügel scheibe mit Öffnungen versehen sind. 3. Mischer nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Drehrich tung bezogenen vorderen Kanten (8) der Flügelscheibe (7) schräg von der Prallwand weg und die hinteren Kan ten (9) auf die Prallwand zu aus der Scheibenebene ge bogen sind. 4. Mischer nach Patentanspruch und den Unteran sprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Prall wand mit einer rechtwinklig zur Schneckenachse ange ordneten Ebene einen spitzen Winkel bildet. 5.

   Mischer nach Patentanspruch und den Unteran sprüchen 1-l., dadurch gekennzeichnet, dass die Prall wand geringfügig gegenüber der Schneckenachse geneigt ist, derart, dass zwischen der Rotationsebene der Flügel scheibe (7) und der Prallwand (10, 22) ein sich nach oben erweiternder Zwischenraum gebildet ist. 6. Mischer nach Patentanspruch und den Unteran sprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke aus einem Band (5) besteht, welches mittels Streben (6) mit Abstand an der Welle (2) befestigt ist. 7. Mischer nach Patentanspruch und den Unteran sprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke aus vielen unterbrochenen Schneckensegmen ten (4) besteht. B.

   Mischer nach Patentanspruch und den Unteran sprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des zwischen der Flügelscheibe (7) und der schrägen Prallwand (10) liegenden Zwischenraumes ein Umlenk- blech (11) angebracht ist. 9. Mischer nach Patentanspruch und Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Trog mit einer Ein füllöffnung versehen ist, die sich unter einer Auslass- öffnung eines Vorrats- und Dosierbehälters für eine feinkörnige Mischkomponente befindet. 10. Mischer nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass der Trog und die Schnecke in waagerechter Lage angeordnet sind. 11.

   Mischer nach Patentanspruch und den Unteran sprüchen 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass der Trog und die Schnecke in geneigter Lage angeordnet sind und die Prallwand dem höher liegenden Ende der Schnecke gegenübersteht. 12. Mischer nach Patentanspruch und den Unteran sprüchen 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckengänge (31) im Bereich der Einfüllöffnung (24) des Troges eine etwa doppelt steile Steigung gegen über den anderen Schneckengängen (30) besitzen. 13.

   Mischer nach Patentanspruch und den Unteran sprüchen 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke aus zwei von der axialen Mitte nach beiden Seiten fördernden Teilen besteht, deren Förderenden jeweils mit einer Flügelscheibe (7) versehen sind und denen jeweils eine Prallwand in geringem Abstand ge genübersteht. 14. Mischer nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass der Trog (1) ohne besondere Auslassöffnung ausgeführt, dafür jedoch schwenkbar gelagert ist und seine obere Einfüllöffnung nach unten geschwenkt Auslassöffnung ist. 15. Mischer nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1-14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckengänge durch Spalte unterbrochen sind. 16.

   Mischer nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1-15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckengänge mit zusätzlichen Durchbrechungen, z. B. Bohrungen, versehen sind. 17. Mischer nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkblech (19) oberhalb der Prallplatte (22) um eine horizontal gelagerte Welle (18) schwenkbar gelagert ist und in Normalstellung das Mischgut zum Schnecken- anfang zurückbefördert, dagegen nach einem Ver. schwenken das Mischgut einem Auslauftrichter (20) zu. leitet. 18.

   Mischer nach Patentanspruch und dem Unter anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Misch trog auf der Seite, wo die Materialeingabe erfolgt, in Normallage niedriger ist als in dem Bereich, wo das ge mischte Material entnommen wird. 19. Mischer nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1-10 und 15-18, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallwand (22) mit einem Umlenkblech (42) versehen ist, das bis zur Eingabeöffnung (24) zurückge führt ist. 20. Mischer nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1-10, 15-19, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkblech (42) sphärisch gebogen in Form einer halben Eischale ausgebildet ist und mit dem anderen Mischtrogteil (8) eine Art Düse bildet. 21.

   Mischer nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1-20, dadurch gekennzeichnet, dass unter halb des Förderendes der Schnecke im Endbereich des Mischtroges (8) eine verschliessbare Auslassöffnung (34) angeordnet ist.