PL249232B1 - Spiralny zespół mieszalnika betonomieszarki samochodowej o pojemności 12 m3 - Google Patents

Abstract

Spiralny zespół mieszalnika (1) betonomieszarki samochodowej o pojemności 12 m³, o profilu linii śrubowej, utworzony z dwóch ciągów spiral mieszająco - rozładowujących obróconych względem siebie o 180° utworzonych z profilowych elementów łopatkowych, składający się z pięciu segmentów (2, 3, 4, 5, 6), umieszczony w bębnie (7) betonomieszarki samochodowej, przy czym w segmentach pierwszym, trzecim, czwartym i piątym (2, 4, 5, 6) średnica linii śrubowej jest ograniczona wzdłuż ściany stożka, którego oś centralna jest zgodna z osią obrotu bębna (7), a w segmencie drugim (3) średnica linii śrubowej jest stała. Kąt nachylenia tworzącej stożka mierzony względem osi obrotu bębna (7) zawiera się w przedziale od 11° do 13° dla segmentu pierwszego (2), od 4,5° do 5,5° dla segmentu trzeciego (4), od 16° do 17° dla segmentu czwartego (5) i od 17° do 18° dla segmentu piątego (6), przy czym długość skoku spirali (a) zawiera się w przedziale od 1100 mm do 1200 mm dla segmentu pierwszego (2), długość skoku spirali zawiera się w przedziale od 1250 mm do 1350 mm dla segmentu drugiego (3), długość skoku spirali zawiera się w przedziale od 950 mm do 1050 mm dla segmentu trzeciego (4), długość skoku spirali zawiera się w przedziale od 900 mm do 1000 mm dla segmentu czwartego (5) i długość skoku spirali zawiera się w przedziale od 1100 mm do 1200 mm dla segmentu piątego (6).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest spiralny zespół mieszalnika betonomieszarki samochodowej o pojemności 12 m³.

Znany jest powszechnie Spiralny zespół mieszalnika betonomieszarki samochodowej o pojemności 12 m³, o profilu linii śrubowej, utworzony z dwóch ciągów spiral mieszająco - rozładowujących obróconych względem siebie o 180° utworzonych z profilowych elementów łopatkowych, składający się z pięciu segmentów, umieszczony w bębnie betonomieszarki samochodowej, przy czym w segmentach pierwszym, trzecim, czwartym i piątym średnica linii śrubowej jest ograniczona wzdłuż ściany stożka, którego oś centralna jest zgodna z osią obrotu bębna, a w segmencie drugim średnica linii śrubowej jest stała.

W znanych zespołach mieszających beton montowanych do pojazdów samochodowych, bęben mieszalnika o profilu dwóch stożków ściętych przylegających do siebie ich większymi średnicami wyposażony jest w wewnętrzne łopaty lub ostrza mieszające, tworzące spirale Archimedesa tak, że przy jednym kierunku obrotów bębna umieszczony wewnątrz beton jest mieszany, a przy przeciwnym kierunku obrotów bębna beton ten jest wyładowywany poprzez podnoszoną kryzę, dzięki odwróconemu działaniu wewnętrznych spiralnych łopat. Bęben jest ułożony w ten sposób, że napędzany przedni koniec jest niżej, a wyładowczy jest wyżej w stosunku do poziomego usytuowania pojazdu.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr PL 201459 B bęben mieszalnika betonomieszarki samochodowej wykonany z oddzielnie prefabrykowan ych dwóch segmentów w kształcie stożków ściętych których większe średnice połączone są metodą spawania z segmentem cylindrycznym. Segmenty tego bębna wykonane są z płaskich walcowanych arkuszy tworzących wspomniane stożki i cylinder natomiast do wewnętrznej powierzchni tego bębna przymocowane są dwie spirale Archimedesa.

Znany jest również z polskiego opisu zgłoszenia patentowego PL 425250 A bęben mieszalnika betonomieszarki samochodowej, w którego podzespole przednim o profilu stożka ściętego jak i w połączonym z nim nierozłącznie trzecim podzespole cylindrycznym oba ciągi spiral mieszalnika są wyposażone w równomiernie rozmieszczone wzdłuż utworzonej przez nie linii śrubowej metalowe profilowe wsporniki przymocowane nierozłącznie do obu usytuowanych naprzeciw siebie ścianek spiral oraz do wewnętrznych powierzchni metalowych obudów obu tych podzespołów. Poza tym wszystkie wsporniki te połączone są rozłącznie z blaszanymi płaskimi mieszadłami skierowanymi w kierunku osi obrotu tego bębna, które na swych powierzchniach posiadają po kilka profilowych otworów, przy czym oba ciągi tych spiral na obwodzie ich każdego pełnego obrotu utworzone są z profilowych segmentów łopatek, wszystkie połączone ze sobą nierozłącznie na zakładki, a do wewnętrznego czoła każdego z tych segmentów łopatek przymocowane są nierozłącznie poprzecznie usytuowane do ich ścianek bocznych listwowe profilowe elementy wzmacniające łukowo wygięte z jednostronnym ich zagięciem o profilu dostosowanym do wewnętrznych promieni i prostych boków tych segmentów łopatek. Korzystnie oba ciągi tych wszystkich spiral na obwodzie ich każdego pełnego obrotu utworzone są z sześciu profilowych segmentów łopatek oraz wyposażone są po sześć równomiernie rozmieszczonych wzdłuż utworzonej przez nie linii śrubowych metalowych wsporników z przymocowanymi do nich rozłącznie blaszanymi płaskimi mieszadłami.

Również znany z chińskiego opisu patentowego nr CN 102211357 A jest bęben mieszalnika betonomieszarki samochodowej składa się z sześciu podzespołów, w tym z przedniego posiadającego obudowę metalową w kształcie stożka ściętego połączonego z pokrywą oraz z obudową cylindryczną, która połączona jest z obudową o profilu stożka ściętego, która połączona jest z kolejną obudową o profilu stożka ściętego z kołnierzem zewnętrznym, który połączony jest z końcową obudową o profilu stożka ściętego, przy czym połączone ze sobą obudowy tworzą jeden monolit. Wewnątrz tej metalowej monolitycznej obudowy do jej wewnętrznej powierzchni przymocowane są również dwa ciągi spiral mieszająco-rozładowujących odwróconych względem siebie o 180°.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr PL175489 mieszalnik transportowy do mieszania materiałów sypkich i cieczy, złożony z zamontowanego na ramie, cylindrycznego pojemnika transportowego o osi w przybliżeniu poziomej oraz z przełączalnego na odwrotny kierunek, w zależności od kąta obrotu sterowanego napędu tego pojemnika, który wyposażony jest w zamykany otwór napełniania, a na wewnętrznej powierzchni cylindrycznej ścianki ma spiralę przenośnikową, natomiast w obszarze swej tylnej ścianki posiada kanał wyładunkowy z otworem wyładunkowym skierowanym do wewnątrz.

Otwór napełniania tego mieszalnika ma przechylną do wewnątrz pokrywę, a jego spirala mieszająca ma średnią wysokość łopatki wynoszącą do 15% średnicy pojemnika transportowego, natomiast pomiędzy pierścieniowym kanałem wyładunkowym na obwodzie tego pojemnika a centralnym lejem wyładunkowym jest umieszczony łukowo ukształtowany, zamknięty kanał prowadzący o stałym przekroju poprzecznym. Poza tym wysokość łopatek spirali mieszająco - przenośnikowej wzrasta pomiędzy ścianką pojemnika zwróconą do napędu, a czołową ścianką z kanałem wyładunkowym, natomiast wysokość łopatek tej spirali po stronie napędu wynosi około 2% średnicy pojemnika transportowego, a po stronie wyładunku wynosi maksimum 20% tej średnicy, przy czym spirala przenośnikowa przy tylnym końcu otworu wyładunkowego jest połączona z czołową ścianką pojemnika transportowego a kanał prowadzący ma kształt spirali i łączy się stycznie z kanałem wyładunkowym.

Znany jest z polskiego opisu zgłoszeniowego PL 436354 A bęben składający się z sześciu podzespołów w kształcie wydrążonych brył obrotowych ułożonych kolejno oraz połączonych ze sobą swymi pierścieniowymi czołami, współosiowo i nierozłącznie. Do wewnętrznej powierzchni segmentów bębna przymocowany jest nierozłącznie spiralny zespół mieszalnika o profilu linii śrubowej utworzony z dwóch ciągów spiral mieszająco-rozładowujących obróconych względem siebie o 180°, utworzonych z profilowych elementów łopatkowych. Profile elementów łopatkowych mają promień gięcia płaszczyzny wzdłuż długości profilu zawierający się w przedziale od 5° do 7°, promień gięcia płaszczyzny wzdłuż promienia profilu zawierający się w przedziale od 4° do 6°, a wymiar kątowy pojedynczego profilu zawiera się w przedziale 60° do 64°. Kąt nachylenia tworzącej stożka segmentu bębna mierzony względem jego osi obrotu zawiera się w przedziale od 9° do 11° dla drugiego podzespołu, od 5,5° do 6,5° dla czwartego podzespołu, od 15° do 16° dla piątego i szóstego podzespołu. Stosunek długości podzespołów do pierwszej długości (a) całego bębna zawiera się w przedziale od 0,2 do 0,22 dla drugiego podzespołu, od 0,19 do 0,21 dla trzeciego i piątego podzespołu, od 0,18 do 0,19 dla czwartego podzespołu oraz od 0,13 do 0,15 dla szóstego podzespołu.

W opisanych rozwiązaniach bębnów i spiralnych zespołów mieszalników betonomieszarek samochodowych pojawiają się konstrukcje złożone z segmentów tulejowych oraz stożkowych połączonych nierozłącznie wyposażone w ciągi spiral mieszająco-rozładowujących. Pojawia się również rozwiązanie, w którym zależności wymiarowe pomiędzy poszczególnymi segmentami są dokładnie opisane, co ma wpływ na proces mieszania oraz załadunku/rozładunku mieszanki. W rozwiązaniu tym są również zdefiniowane zależności wymiarowe dla poszczególnych profilowych elementów spirali mieszająco-rozładowującej. Nie pojawiają się jednak rozwiązania, gdzie zależności wymiarowe byłby określone dla całych segmentów spirali mieszająco-rozładowujących, w szczególności dla spirali umieszczanej w bębnie mieszalnika betonomieszarki samochodowej o pojemności roboczej 12 m³.

Proces produkcji betonu jest wbrew pozorom stosunkowo skomplikowany. Nie wystarczy po prostu umieścić w odpowiednich urządzeniach wszystkich koniecznych składników betonowej mieszanki. Należy to zrobić w odpowiedniej kolejności, pamiętając o prawidłowej ilości poszczególnych składników oraz czasie przygotowania zaprawy. Każdy z tych czynników ma ogromny wpływ na końcowe właściwości kompozytu. Najlepszym rozwiązaniem dozowania składników jest metoda wagowa, która zapewnia wysoką precyzję. Mieszanie natomiast ma na celu uzyskanie maksymalnie jednorodnej mieszanki betonowej z drobnego i grubego kruszywa, cementu, wody i ewentualnych dodatków oraz domieszek. Czas mieszania jest uzależniony od konsystencji, w jakiej ona występuje - ciekłej lub półciekłej. W przypadku mieszanek o mniejszej ciekłości czas należy wydłużyć. W większości przypadków beton jest powtórnie mieszany podczas transportu na plac budowy lub do innego miejsca docelowego. Załadunek mieszanki betonowej następuje przez lej zasypowy. Wówczas to rozpoczyna się proces intensywnego mieszania betonu. Do rozładowania betonu, bęben mieszający musi obracać się odwrotnie do ruchu wskazówek zegara. W momencie obrotu, wewnętrzna spirala wypycha mieszaninę na zewnątrz, przechodzi przez zsyp, opada na rynnę spustową i dalej rynnami przedłużającymi lub pompą do betonu, transportowana jest w pożądane miejsce. Stosowane w betonomieszarkach samochodowych prędkości obrotowe mieszalnika wynoszą od 1 do 14 obr/min.

Celem wynalazku jest opracowanie spiralnego zespołu mieszalnika betonomieszarki samochodowej o nieznanej dotychczas konstrukcji, o większej efektywności mieszania oraz wyładowywania mieszanki, niezależnie od składu przygotowywanej mieszanki, optymalnego dla bębna o pojemności roboczej 12 m³.

Spiralny zespół mieszalnika betonomieszarki samochodowej o pojemności 12 m³, o profilu linii śrubowej, utworzony z dwóch ciągów spiral mieszająco- rozładowujących obróconych względem siebie o 180° utworzonych z profilowych elementów łopatkowych, składający się z pięciu segmentów, umieszczony w bębnie betonomieszarki samochodowej, przy czym w segmentach pierwszym, trzecim, czwartym i piątym średnica linii śrubowej jest ograniczona wzdłuż ściany stożka, którego oś centralna jest zgodna z osią obrotu bębna, a w segmencie drugim średnica linii śrubowej jest stała, według wynalazku charakteryzuje się tym, że kąt nachylenia tworzącej stożka mierzony względem osi obrotu bębna zawiera się w przedziale od 11° do 13° dla segmentu pierwszego, od 4,5° do 5,5° dla segmentu trzeciego, od 16° do 17° dla segmentu czwartego i od 17° do 18° dla segmentu piątego, przy czym długość skoku spirali (a) zawiera się w przedziale od 1100 mm do 1200 mm dla segmentu pierwszego, długość skoku spirali (b) zawiera się w przedziale od 1250 mm do 1350 mm dla segmentu drugiego, długość skoku spirali (c) zawiera się w przedziale od 950 mm do 1050 mm dla segmentu trzeciego, długość skoku spirali (d) zawiera się w przedziale od 900 mm do 1000 mm dla segmentu czwartego i długość skoku spirali (e) zawiera się w przedziale od 1100 mm do 1200 mm dla segmentu piątego.

Korzystnie w ostatnim segmencie piątym znajdują się dwa krótkie ciągi trzeciej i czwartej spiral mieszająco - rozładowujących, o profilu linii śrubowej, a tak utworzone cztery ciągi spiral mieszająco rozładowujących są obrócone względem siebie o 90°.

Dzięki zastosowaniu rozwiązania konstrukcyjnego w spiralnym zespole mieszalnika betonomieszarki samochodowej o pojemności roboczej 12 m³ według wynalazku, uzyskuje się korzyści poprzez zwiększenie efektywności mieszania oraz wyładowywania mieszanki, niezależnie od składu przygotowywanej mieszanki. Dzięki zastosowaniu rozwiązania konstrukcyjnego według wynalazku, masa betonowa z wystarczająco dużą szybkością trafia do wnętrza bębna mieszalnika, kierując się ku dolnej i zamkniętej części mieszalnika, trafiając na łopatki mieszające. Dzięki zastosowaniu dwóch dodatkowych ciągów spiral mieszająco-rozładowujących w segmencie piątym spiralnego zespołu mieszalnika ułatwiona jest operacja załadowywania oraz wyładowywania mieszanki betonowej.

Przedmiot wynalazku pokazano w przykładzie wykonania na rysunku, na figurach od fig. 1 do fig. 6. Fig. 1 przedstawia bęben mieszalnika betonomieszarki samochodowej o pojemności 12 m³ z wyrwaniem ukazującym niewidoczny spiralny zespół mieszalnika, o profilu linii śrubowej utworzony z dwóch ciągów spiral mieszająco - rozładowujących obróconych względem siebie o 180° utworzonych z profilowych elementów łopatkowych, fig. 2 przedstawia segment pierwszy spiralnego zespołu mieszalnika w rzucie z boku, fig. 3 przedstawia segment drugi spiralnego zespołu mieszalnika w rzucie z boku, fig. 4 przedstawia segment trzeci spiralnego zespołu mieszalnika w rzucie z boku, fig. 5 przedstawia segment czwarty spiralnego zespołu mieszalnika w rzucie z boku, a fig. 6 przedstawia segment piąty spiralnego zespołu mieszalnika w rzucie z boku.

Przedstawiony na fig. 1 spiralny zespół mieszalnika 1 betonomieszarki samochodowej o pojemności 12 m³, o profilu linii śrubowej jest utworzony z dwóch ciągów spiral mieszająco - rozładowujących obróconych względem siebie o 180° utworzonych z profilowych elementów łopatkowych. Spiralny zespół mieszalnika 1 betonomieszarki samochodowej składa się z pięciu segmentów 2, 3, 4, 5, 6 i jest umieszczony w bębnie 7 betonomieszarki samochodowej.

Przedstawiony w rzucie z boku na fig. 2 segment pierwszy 2 spiralnego zespołu mieszalnika 1 o profilu linii śrubowej ma skok spirali (a) o długości 1150 mm. Średnica linii śrubowej segmentu pierwszego 2 jest ograniczona wzdłuż ściany stożka, którego oś centralna jest zgodna z osią obrotu bębna 7. kąt nachylenia tworzącej stożka mierzony względem osi obrotu bębna 7 dla segmentu pierwszego 2 wynosi 12°.

Przedstawiony w rzucie z boku na fig. 3 segment drugi 3 spiralnego zespołu mieszalnika 1 o profilu linii śrubowej ma skok spirali (b) o długości 1300 mm. Średnica linii śrubowej segmentu drugiego 3 jest stała.

Przedstawiony w rzucie z boku na fig. 4 segment trzeci 4 spiralnego zespołu mieszalnika 1 o profilu linii śrubowej ma skok spirali (c) o długości 990 mm. Średnica linii śrubowej segmentu trzeciego 4 jest ograniczona wzdłuż ściany stożka, którego oś centralna jest zgodna z osią obrotu bębna 7. Kąt nachylenia tworzącej stożka mierzony względem osi obrotu bębna 7 dla segmentu trzeciego 4 wynosi 5°.

Przedstawiony w rzucie z boku na fig. 5 segment czwarty 5 spiralnego zespołu mieszalnika 1 o profilu linii śrubowej ma skok spirali (d) o długości 950 mm. Średnica linii śrubowej segmentu czwartego 5 jest ograniczona wzdłuż ściany stożka, którego oś centralna jest zgodna z osią obrotu bębna 7. Kąt nachylenia tworzącej stożka mierzony względem osi obrotu bębna 7 dla segmentu czwartego 5 wynosi 16,4°.

Przedstawiony w rzucie z boku na fig. 6 segment piąty 6 spiralnego zespołu mieszalnika 1 o profilu linii śrubowej ma skok spirali (e) o długości 1100 mm. Średnica linii śrubowej segmentu piątego 6 jest ograniczona wzdłuż ściany stożka, którego oś centralna jest zgodna z osią obrotu bębna 7. Kąt nachylenia tworzącej stożka mierzony względem osi obrotu bębna 7 dla segmentu piątego 6 wynosi 17,6°. W segmencie piątym 6 znajdują się dwa krótkie ciągi trzeciej i czwartej spiral mieszająco - rozładowujących, o profilu linii śrubowej, a tak utworzone cztery ciągi spiral mieszająco - rozładowujących są obrócone względem siebie o 90°.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Spiralny zespół mieszalnika (1) betonomieszarki samochodowej o pojemności 12 m³, o profilu linii śrubowej, utworzony z dwóch ciągów spiral mieszająco - rozładowujących obróconych względem siebie o 180° utworzonych z profilowych elementów łopatkowych, składający się z pięciu segmentów (2, 3, 4, 5, 6), umieszczony w bębnie (7) betonomieszarki samochodowej, przy czym w segmentach pierwszym, trzecim, czwartym i piątym (2, 4, 5, 6) średnica linii śrubowej jest ograniczona wzdłuż ściany stożka, którego oś centralna jest zgodna z osią obrotu bębna (7), a w segmencie drugim (3) średnica linii śrubowej jest stała, znamienny tym, że kąt nachylenia tworzącej stożka mierzony względem osi obrotu bębna (7) zawiera się w przedziale od 11° do 13° dla segmentu pierwszego (2), od 4,5° do 5,5° dla segmentu trzeciego (4), od 16° do 17° dla segmentu czwartego (5) i od 17° do 18° dla segmentu piątego (6), przy czym długość skoku spirali (a) zawiera się w przedziale od 1100 mm do 1200 mm dla segmentu pierwszego (2), długość skoku spirali (b) zawiera się w przedziale od 1250 mm do 1350 mm dla segmentu drugiego (3), długość skoku spirali (c) zawiera się w przedziale od 950 mm do 1050 mm dla segmentu trzeciego (4), długość skoku spirali (d) zawiera się w przedziale od 900 mm do 1000 mm dla segmentu czwartego (5) i długość skoku spirali (e) zawiera się w przedziale od 1100 mm do 1200 mm dla segmentu piątego (6).
2. 2. Spiralny zespół mieszalnika (1) według zastrz. 1, znamienny tym, że w ostatnim segmencie piątym (6) znajdują się dwa krótkie ciągi trzeciej i czwartej spiral mieszająco - rozładowujących, o profilu linii śrubowej, a tak utworzone cztery ciągi spiral mieszająco - rozładowujących są obrócone względem siebie o 90°.