DE3206772A1 - Geraet zum mischen und anruehren besonders von zement, moertel und zuschlagstoffen fuer baustellen - Google Patents

Description

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Gerät zum Mischen und Anrühren besonders von Zement., Mörtel und Zuschlagstoffen für Baustellen

Vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Mischen und Anrühren besonders von Zement, Mörtel und Zuschlagstoffen für Baustellen.

Bekanntlich ist man bestrebt, die Baustellen mittels Kraftfahrzeugen zu versorgen, die fcum. Transport von vorbereitetem Beton aus den entsprechenden Betonmischereien geeignet sind und die Fertigstellung, Dosierung und Mischung des Betons vollziehen sollen.

Bekannt ist auch die Verwendung von Maschinen zur Fertigung kleinerer oder mittlerer Mengen auf der Baustelle - sogenannte "Baustellen-Betonmischer" oder "Becher-Betonmischer". Es gibt deren zwei Arten:

- Umkehr-Bechermischer mit oder ohne Selbstentladung,

- Bechermischer· mit nur einer Umdrehungsrichtung. Grundlegendes Merkmal des Umkehrbetonmischers ist," dass man den Behälter mit dem Mischgut nicht zu kippen brauch:, um den fertigen Beton abzuladen; bei Umdrehung in einer Richtung um die waagerechte. Achse des Behälters erfolgt die Mischung dank den an den Innenwänden angebrachten Schaufeln, durch Drehung in Gegenrichtung wird die Entladung hervorgerufen.

Diese Maschine kann ausserdem mit Wasserdosiervorrichtungen und mechanischer Beftillung mit dem zu mischenden Gut ausgerüstet werden. .

Den zweiten, üblicheren Betonmischer zeichnet vor allem eine einfachere Bauweise, demnach ein geringerer Kor.tenau.fwand .'.u·,.

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Zum Beispiel besteht dieser Betonmischer (später mehr hierzu) im wesentlichen aus einem Unterbau, auf den sich der Arm stützt, der wiederum den Behälter trägt. Der Arm kann gegenüber dem Unterbau um eine geometrische waagerechte Achse rotieren, der Behälter um seine geometrische Achse und rechtwinklig zu der Achse, um die sich der Arm dreht.

Ein ebenfalls auf dem Unterbau fussender Motor treibt den Behälter (durch geeignete Ubertragungsorgane) zur Umdrehung um seine Achse an. · ι

Um die Drehbewegung des Armes zu bewirken, ist ein Handrad vorgesehen. Die Mischung der verschiedenen Bestandteile im Innern des Behälters erfolgt während der Rotation, mittels der an den Behälterwänden festen Schaufeln. Wie in der Folge näher ausgeführt, hat dieser Betonmischer einige Nachteile.

Ein erheblicher Nachteil liegt z.B. darin, dass der.Behälter in ziemlich niedriger Winkelgeschwindigkeit laufen nuss; wäre die Umdrehungsgeschwindigkeit des Behälters höher, d.h. würde sie eine bestimmte Grenze überschreiten, dann wurden die Bestandteile höherer Dichte infolge der Fliehkraft gegen die Innenwand des Behälters geschleudert, also abgeschieden. Eine weitere Betrachtung verdient die Mischung sehr trockenen Betons, wie er gewöhnlich für Fussboden-Untergrund verwendet wird.

Diese Betonart wird gewöhnlich von Hand gemischt, denn wegen der niedrigen Drehzahl des Behälters und dos in diesem Bedarfsfall erforderlichen geringen Wasseranteils erreicht man mit

dem Baustellenmischer keine Vermengung der Bestandteile.

Um vorgenannte Kisstände auszuschliessen und v/eitere, ■ wichtige Vorteile zu erzielen, wie sie aus der folgenden Beschreibung hervorgehen, wurde ein Gerät zum Mischen und Anrühren gemäss vorliegender Erfindung gebaut, das im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass es einen Behälter zur Aufnahme der verschiedenen.zu mischenden Stoffe umfasst, ein im Innern des Behälters angeordnetes Aggregat bestehend aus einem oder mehr entsprechend geformten Elementen zur Einwirkung auf das Material, 'sowie Vorrichtungen zur Erzeugung von relativen Umdrehungsbewegungen zwischen Aggregat und Behälter; das Aggregat ist so ausgeführt, dass· es während der relativen Umdrehungsbewegung ■zwischen Aggregat und Behälter Bewegungen des Materials mit senkrechten und waagerechten Komponenten verursacht.

Um die Eigenschaften und Vorzüge des Geräts dieser Erfindung besser zx\ verdeutlichen, sollen nun ein üblicher Betonmischer und ein Beispiel des Geräts zum Mischen und Anrühren in der Ausführung der vorliegenden Erfindung anhand beigeschlosscnGr Skizzen beschrieben werden; darin zeigen:

Fig. 1 - Aufriss eines üblichen Betonmischers;' Fig. -2 - Aufriss eines Geräts nach vorliegender Erfindung, mit Teilschnitt; · ·

Fig. 3 - Aufriss eines wesentlichen Teiles des Geräts gen. dieser Erfindung (Fig.2), mit einem Eehälter (in Schnitt dargestellt gem. einer durch die geometrische Achse laufenden Ebene), sowie ein im Innern des Behälters angeordnetes

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Rotationsaggregat;

pig, 4 _ Grundriss des Teiles von Fig. 3; Fig. 5 - Aufriss einer Variante bezgl. des Teiles von Fig.

Der Betonmischer bekannter Bauweise Fig. 1 hat einen Unterbau 1 zur Aufnahme der folgenden Teile:

Ein von Unterbau 1 gestutzter Arm 2 ist so angelegt, dass er gegenüber dem Unterbau um eine waagerechte geometrische Achse A rotieren kann.

3 bezeichnet einen von Arm 2 derart getragenen Behälter oder "Becher", dass dieser gegenüber dem Arm um seine geometrische Achse B rotieren kann.

Arm 2 wird durch- Handrad 4 seitens des Bedieners angetrieben; das Handrad kann am Arm 2 fest sein oder die Bewegung durch geeignete Kittel übertragen.

Für die Umdrehung des Bechers 3 (um Achse b) ist -ein Motor 5 vorgesehen, der über Riemen 6 eine Scheibe 7 antreibt; diese ist durch eine Welle fest an einem Ritzel, das in einen an Becher 3 festen Zahnkranz 8 greift. ■Motor 5 ist fest auf Unterbau 1.

9 bezeichnet einen Sicherheitsraum Riemen - Motor. Die Beladung durch Füllöffnung 10 erfolgt meist von Hand. Sowohl zum Laden als auch zum Mischen der Bestandteile muss Becher 3 zuvor um etwa 45° gegenüber seiner Achse A geneigt werden.

Die Vermischung der Stoffe erfolgt durch eine Anzahl Schaufeln, die mit Becher 3 eine Einheit bilden und die das Gemenge während dessen Umdrehungsbewegungen kneten. Das fertige Erzeugnis wird mittels Handrad 4 durch Kippen des Bechers abgeladen.
Der beschriebene Betonmischer der bekannten Bauweise (Fig. 1)

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ist mit den erwähnten Nachteilen behaftet, z.B. muss Becher 3 in ziemlich niedriger Geschwindigkeit laufen (um die angedeutete Fliehkraftwirkung zu vermeiden), ausserdem ist der-Betonmischer selbst (wie zuvor erwähnt) praktisch ungeeignet für sehr trockene Gemische.

Bs soll nun anhand der Fig.. 2, 3» 4, 5 ein Beispiel der Ausführung des Geräts gemäss der vorliegenden Erfindung erörtert werden.

Bei dem in Fig.' 2, 3, 4 (lediglich als Beispiel) dargestellten Gerät nach dieser Erfindung ist ein Unterbau oder Rahmen 11 vorgesehen, der die hier zu erläuternden Teile ■aufnimmt.

Das Gerät umfasst einen Behälter 12 in der (besonders zweckmässigenjGreifkübelform, der an Rahmen 11 befestigt (an ihm fest ist).

Behälter 12 hat am unteren Teil einen Entladungsstutzen 13 mit abdichtendem Verschluss. Im Innern des Behälters ist koaxial mit diesem ein Rotationsaggregat - als ganzes mit 14 bezeichnet - angebracht, das (im Beispiel gemäss Fig. 2, 3, 4) aus einem als Kegel oder Kegelstumpf ausgebildeten mittigem Körper 15 mit einem daran ansitzenden Element in der Gestalt einer kegeligen Schraube 16 besteht. Aggregat 14-(aus Körper 15 und dem daran festen Element 16) bildet eine Einheit mit einer vJelle 17, die von Rahmen 11 derart -gehalten wird, dass sie ur.i ihre geometrische Achse Z (geometrische Achse des Körpers 15) rotieren kann. Kit andern Worten, das Aggregat kann gegenüber dem Behälter 12 rotieren und die Rotation erfolgt urn die geometrische

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senkrechte Achse Z (die auch geometrische Achse des Behälters 12 ist).

Aggregat 14 wird von einen an Rahmen 11 befestigten Motor 22 über eine Scheibe 18 (fest an der Motorwelle), Riemen 19 und Scheibe 20, die fest an V/elle 17, d.h. an Aggregat 14 sitzt, angetrieben.

Zur Versetzung des Geräts auf dem Gelände sind Räder 21 vorgesehen.

Der oben offene Behälter 12 wird geladen durch Einführung der zu mischenden Stoffe von oben, gemäss Pfeil P. Um den Mischvorgang hervorzurufen, wird Aggregat 14' (Vermengungsaggregat) durch die o.g. Organe Motor 22, Scheiben 18 und 20, Riemen 19» zur Umdrehung gebracht. Das Gerät für Mischung und Vermengung gemäss Fig.2,3,4 arbeitet im wesentlichen folgendermassen: Angenommen, Aggregat 14 rotiert (während Behälter 12 stillsteht, da er am Rahmen 11 fest ist), das Element 16 in Form einer kegeligen Schraube bringt die in Behälter 12 eingefüllten Stoffe in Bewegung.

Die hervorgerufene Bewegung des Materials ist vereinfacht in Fig. 3 und 4 durch Pfeile wiedergegeben. Das Element 16, das als Kegel oder Kegelstumpf und mit angemessener Schräge gegen die senkrechte Achse Z ausgeführt' ist, bewirkt den Transport, d.h. Bewegung des Mischguts von unten nach oben (s.Pfeile in Fig. 3')» infolge der Schwerkraft kehrt es dann wieder zum unteren Teil des. Behälters 12 zurück, um den Kreislauf wieder aufzunehmen, u.s.f. Hierdurch werden die Stoffe miteinander vermengt, die Abscheidung wird dank der Neigung der Schraube 16 gegen die

Umdrehungsachse Z verhindert. ■

Die Vermischung wird ausserdem dadurch gefördert, dass das Material (s.Pfeile der Fig. 4) .ausser den Aufwärtsschub auch einer langsamen Umlaufbewegung (um die geometrische Achse z) unterliegt..

Dadurch, dass die Masse den beschriebenen zweierlei Bewegungen .unterworfen" ist (Aufwärts- und Umlaufbevegung), wird die Homogenisierung des Produkts gefördert und ein günstigeres Verhältnis Produktion/zeit erzielt. So erreicht man ein gutes Ergebnis, wozu auch die Tatsache beiträgt; dass die Umdrehungsgeschwindigkeit des Aggregats 14 ziemlich hoch sein kann und auf jeden Fall höher als beim herkömmlichen Betonmischer.

Nach Abschluss des Arbeitsganges sorgt der Bediener für die Entleerung des Behälters' 12 durch Öffnen des Austrittsstutzens 13.

Die Ableitung des Produkts wird durch die Schraubenform des Elements 16 erleichtert, das beitiEntladungsvorgang praktisch als Schaufel wirkt, die das Material dem Austritt 13 zuführt. . .'"·"■"

Will man die Entladung in kürzerer Zeit vollziehen, so kann man die Drehrichtung des Aggregats 14 wenden. · Unter den möglichen Varianten ist das Beispiel Fig. 5· mit dem Aggregat 14A zur Mischung der Stoffe im Behälter 12 besonders beachtensv/ert. Auch dieses Aggregat 1ΊΛ hat eiri Element mit kegeliger Schraube 16Λ, die mit Körper 15A eine Einheit bildet; anders als der genannte Körper 15 .ist dieser Körper 15A zylindrisch gebaut.

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Die Elemente in Form der kegeligen Schraube können durchlaufend, wie 15 und 15A, doch auch unterbrochen sein; anstelle eines durchlaufenden Elements kann man z.B. eine Anzahl Schaufeln mit geeignetem Umriss vorsehen, die die gewünschten Bewegungen des Mischguts hervorrufen. Der Austritt 13 kann mit einem weiteren Verschluss, einem Abschneidschieber, ausgerüstet werden, um die Abladung der' Kasse durch deren Unterteilung zu erleichtern. Weitere Mittel können eingesetzt werden, wie z.B. ein Reduziergetriebe für den Antrieb; handbetriebene oder mechanische Vorrichtungen zum Befüllen des Behälters 12; Vorrichtungen (besonders Hähne) zur Einführung und Dosierung des Wassers, sowie Wasserbehälter u.a.m. Das rotierende Element zur Vermischung der Stoffe kann als' Spirale oder Schnecke ausgeführt, die Schraube durchlaufend oder unterbrochen sein.

Das hier beschriebene Gerät nach der vorliegenden Erfindung erlaubt die Erreichung sehr günstiger Ergebnisse und die Ausschliessung der erwähnten, bei den herkömmlichen Betonmischern zu beklagenden Kisstände.

Da Behälter 12 mit dem Unterbau 11 eine Einheit bildet, kann ausserdem auf den Arm verzichtet werden, der den Becher der · üblichen.Betonmischer trägt, wodurch auch die entsprechenden Bedienungen für die Drehung (Laden und Entladen) wegfallen.

Leerseite

Claims (10)

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann - DY.W.Koenigsberger Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun. PATENTANWÄLTE ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEM PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE Ansprüche

1. Gerät zum Mischen und Anrühren besonders von Zement,

Mörtel und anderen stoffen, dadurch gekennzeichnet,daß es einen Behälter zur Aufnahme der verschiedenen zu mischenden Bestandteile umfasst, ein in den Behälter eingebautes Aggregat mit einem oder mehr Elementen geeigneter Gestaltung zur Einwirkung auf das Mischgut, sowie geeignete Mittel zur Erzeugung einer .relativen Umlaufbev/egung zwischen Aggregat und Behälter, denn das Aggregat ist so ausgeführt, dass es während der relativen Bewegung zv/ischen Aggregat und Eehälter Bewegungen des Materials mit senkrechten Komponenten und waagerechten Komponenten hervorruft.

2. Gerät zum Mischen und Anrühren gemäss Anspruch 1 mit dem Merkmal, dass das genannte Aggregat aus einem mittigen Körper besteht und einem Element, im wesentlichen in Form einer kegeligen Schraube, dergestalt, dass es die Kasse sowohl zu einer Aufwärtsbewegung und nnschliescender.i Abfallen (und so weiter fort) veranlasst, als auch zu einer langsamen .Umlaufbewegung um die geometrische Achse der kegeligen Schraube.

3. Gerät, zum Mischen und Anrühren gemäss Anspruch 1 mit dem Merkmal, dass das genannte Aggregat aus einem mittigen Körper besteht und einem nicht durchlaufenden Element, i:n wesentlichen in der Form einer Anzahl Schaufeln oder Rippen, nacheinander zu einer kegeligen Schraube angeordnet und so gestaltet, dass sie die Masse sei es zu einer Aufwärtsbevcgung mit anschliessendem Abfallen (und so weiter fort), sei es zu

einer'langsamen UmIaufbewegung um die geometrische Achse der kegeligen Schraube veranlassen.

4. Gerät zum Mischen und Anrühren gemäss Anspruch 2 oder 3 mit dem Merkmal, dass der genannte Behälter (12) mit dem Rahmen (11) des Geräts eine Einheit bildet, während besagtes Aggregat im Innern des Behälters so gehalten wird, dass es gegenüber dem Rahmen, demnach dem Behälter (12), um seine eigene geometrische Achse rotieren kann.

5. Gerät zum Mischen und Anrühren gemäss Anspruch 4 mit dem Merkmal, dass genannter Behälter (12) im unteren Teil einen

■ seitlichen Austrittsstutzen zur Entleerung des Behälters hat.

6. Gerät zum Mischen und Anrühren gemäss Anspruch 5 mit dem Merkmal, dass das Element in Form einer kegeligen Schraube ■ - die durchlaufend oder nicht durchlaufend sein kann - in der Lage ist, die Ableitung des gefertigten Produkts durch . den seitlichen Austritt zu bewirken.

7. Gerät zum Mischen und Anrühren gemäss Anspruch 4 mit dem Merkmal, dass es einen vom Geräterahmen getragenen Motor einschliesst, sowie geeignete Verbindungen zwischen Motor und genanntem Aggregat zur Übertragung des Triebs vom Motor zum Aggregat.

8. Gerät gemäss Anspruch 2 oder 3 mit dem Merkmal, dass der mittige -Körper (15) als Kegel ausgeführt ist.

9. Gerät gemäss Anspruch 2 oder 3 mit dem Merkmal, dass der mittige Körper (i5A) zylindrische Form hat.

10. Gerät gemäss Anspruch 2 oder 3 mit dem Merkmal,- dass das auf die Masse einwirkende Element als Spirale oder Schnecke ausgeführt ist.