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DE102011102988B4 - Mischer zur Herstellung von Suspensionen und Verfahren - Google Patents

Mischer zur Herstellung von Suspensionen und Verfahren Download PDF

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DE102011102988B4
DE102011102988B4 DE102011102988.9A DE102011102988A DE102011102988B4 DE 102011102988 B4 DE102011102988 B4 DE 102011102988B4 DE 102011102988 A DE102011102988 A DE 102011102988A DE 102011102988 B4 DE102011102988 B4 DE 102011102988B4
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B Ton Ip GmbH
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Abstract

Suspensionsmischer (1) aufweisend eine obere Umwälzzone (2) und eine untere Dispergierzone (3), wobei die Dispergierzone (3) ein kleineres Volumen aufweist als die Umwälzzone (2), in der Dispergierzone (3) zumindest ein Mischwerkzeug (7) mit Rührachse und Mischpaddeln (9) vorgesehen ist und zumindest ein Trennelement (4) Umwälzzone (2) und Dispergierzone (3) voneinander räumlich abgrenzt und das Trennelement (4) zumindest einen äußeren rührachsenfernen Durchlass (6) und einen inneren rührachsennahen Durchlass (5) freigibt, der innere Durchlass (5) den Materialfluss von der Umwälzzone (2) in die Dispergierzone (3) und der äußere Durchlass (6) den Materialfluss von der Dispergierzone (3) in die Umwälzzone (2) bewerkstelligt und der äußere Durchlass (6) über der Ebene der Mischpaddel (9) und/oder seitlich neben diesen angeordnet ist, wobei zumindest der äußere Durchlass (6) in seiner Durchtrittsfläche von außen steuerbar während des Mischvorganges veränderbar ist, wobei das Trennelement (4) nach oben vom Mischwerk (7) weg bewegbar ist um hierbei einen äußeren Durchlass (6) zu vergrößern und zwischen äußerem Trennelementumfang und Innenwand des Suspensionsmischers im Bereich des äußeren Trennelementumfangs eine konische Aufweitung im Innenumfang des Suspensionsmischers (1) gegeben ist, sodass sich bei abgesenktem Trennelement (4) der äußere Durchlass (6) verkleinert und bei Anheben des Trennelements (4) sich der äußere Durchlass (6) vergrößert.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Suspensionsmischer und ein Verfahren zur Herstellung von Suspensionen.
  • Suspensionsmischer sind an sich bekannt. Aus der DE 103 54 888 A1 ist ein Suspensionsmischer, dort als Kolloidalmischer bezeichnet, und ein Verfahren zur Herstellung einer kolloidalen Mischung beschrieben. Der Mischer weist eine obere großvolumigere Vormisch- und eine untere kleinvolumigere Dispergierzone auf und ein zweiteiliges Trennelemente umfassend einen Leitring und eine Stauscheibe, das die unterschiedlichen Zonen voneinander räumlich abgrenzt. Die Vormisch- und die Dispergierzone sind jeweils mit separaten Rührwerken ausgestattet. Die Rührpaddel der Dispergierzone drücken das Mischgut gegen die Stauscheibe, die über der Rührpaddelzone der Dispergierzone angeordnet ist und mittig eine kreisförmige Ausnehmung aufweist. Das Mischgut schlägt nachfolgend auf den Leitring auf, der über der Stauscheibe angeordnet ist und hinsichtlich seines Außen- und Innendurchmessers durchmesserkleiner als die Stauscheibe ist. Das Mischgut schiebt sich an dem Leitring entlang nach außen und oben und wird hierbei durch einen umlaufenden äußeren Ringschlitz zwischen Leitring und Mischerinnenwand in die Vormischzone gedrückt. Das Mischgut fällt anschließend in der Mitte der Vormischzone zusammen und gelangt somit durch das von oben gesehen erste Trennelement, den Leitring, wieder in die Dispergierzone.
  • Es wurde nun festgestellt, dass die Anordnung von Leitring und Stauscheibe nicht für jedes Mischgut geeignet ist und wenig Flexibilität ermöglicht, um unterschiedliches Mischgut zu bearbeiten. Hierzu muss der Mischer jeweils umgebaut werden, wobei die Trennelemente auszuwechseln sind. Dies ist während eines Mischvorganges unmöglich und auch aufgrund des Zeitaufwandes in der Praxis zwischen zwei oder mehreren Mischungen nicht vorteilhaft.
  • Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass der Stofftransport zwischen den beiden Zonen während eines Mischvorganges durch die Trennelemente der DE 103 54 888 A1 nicht variiert werden kann. Dies führt u.a. zu längeren Mischzeiten soweit bestimmte Korngrößen- bzw. Korngrößenverteilungen gewünscht sind. Die DE 10 2004 040 446 A1 , FR 2 457 711 A1 und DE 195 37 303 A1 offenbaren Rührwerke mit Dispergier- und Mischzone, wobei der Rückfluss von der Dispergier- in die Mischzone geregelt bzw. geöffnet werden kann.
  • Bei wechselnden Inhaltsstoffen der Suspension, wie dies häufig bei der Herstellung von Suspensionen für die Betonherstellung der Fall ist, kann bei den aus dem Stand der Technik bekannten Suspensionsmischern nicht der jeweils für Materialfluss und Bearbeitungsdauer optimale Zustand eingestellt werden. Überdies kann auf die Bearbeitungsintensität in der Vormisch- und/oder Dispergierzone während der Herstellung der Suspension kein Einfluss genommen werden. Es kann während der Herstellung der Suspension auch kein Einfluss auf die sich verändernden Flüssig-/ Feststoffgehalte und die Dosierung unterschiedlicher Inhaltsstoffe mit unterschiedlichen Dichten und die jeweilige Viskosität genommen werden.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht u.a. darin, einen apparativen Aufbau zu schaffen, mit dem besser auf die unterschiedlichen Anforderungen des Mischvorgangs reagiert werden kann, wie er sich einerseits durch unterschiedliche Ausgangsmischungen ergibt, andererseits durch die Änderung des Mischgutes während des Mischvorgangs.
  • Es wurde nun überraschend gefunden, dass diese Aufgabe durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst wird. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche und/oder nachfolgend beschrieben.
  • Der erfindungsgemäße Suspensionsmischer weist eine obere großvolumigere Umwälzzone und eine untere relativ dazu kleinvolumigere Dispergierzone auf und zumindest ein ggf. mehrteiliges Trennelement, das die unterschiedlichen Zonen voneinander räumlich abgrenzt. Die Dispergierzone ist mit einem Mischwerk ausgestattet. Die Mischpaddel der Dispergierzone drücken das Mischgut entweder mittelbar oder unmittelbar gegen das Trennelement. Das Mischgut wird durch das Mischwerk der Dispergierzone gegen das Trennelement und an diesem entlang und/oder durch dieses hindurch nach außen und/oder oben in die über der Dispergierzone angeordnete Umwälzzone gepresst.
  • Das Volumen der Umwälzzone nimmt nach einer bevorzugten Ausführungsform höchstens das 10-fache Volumen der Dispergierzone ein, idealerweise beträgt das Volumenverhältnis Dispergierzone (A) zu Umwälzzone (B) 1 (A) zu 4 (B) bis 1 (A) zu 8 (B). Unabhängig hiervon und anders ausgedrückt stehen bei Unterbrechung des Mischvorgangs Mischgut in der Dispergierzone (A) und Mischgut in der Umwälzzone (B) im Volumen-Verhältnis von 1 (A) zu 4 (B) bis 1 (A) zu 8 (B) zueinander.
  • In der Dispergierzone sind vorzugsweise 3 bis 6 Mischpaddel vorgesehen. Die Mischpaddel nehmen hinsichtlich der Mischpaddellänge (radial von innen nach außen) vorzugsweise größer 30%, insbesondere größer 30 bis 50%, des Radiuses der Dispergierzone ein. Die Mischpaddel weisen vorzugsweise eine Vielzahl von Durchbrechungen auf.
  • Das (mittlere) Durchmesserverhältnis Dispergierzone (A) zu Umwälzzone (B) beträgt vorzugsweise größer 0,5 (A) zu 1 (B), idealerweise beträgt das Durchmesserverhältnis Dispergierzone zu Umwälzzone 0,6 (A) zu 1 (B) bis 0,9 (A) zu 1 (B).
  • Das Verhältnis vom Volumen der Umwälzzone in dm3 zu Mischpaddelverdrängungsfläche (Fläche ohne Durchlässe) in dm2 beträgt vorzugsweise kleiner 100, idealerweise kleiner 50.
  • Das Verhältnis der Mischpaddelgesamtfläche (A) (Gesamtfläche, wobei die Durchlassflächen der Gesamtfläche zugerechnet werden) zu der Summe der Durchlassflächen der Mischpaddel-Durchbrechungen (B) beträgt vorzugsweise 1 (A) zu kleiner 0,6 (B), idealerweise 1 (A) zu kleiner 0,4 (B).
  • Das Trennelement weist Mittel auf, um die Durchlassmenge pro Zeiteinheit und damit den Austausch zwischen Dispergierzone und Umwälzzone , d.h. die Durchflussgeschwindigkeit sowie den Strömungswiderstand, während des Herstellprozesses der Suspension zu ändern und zu steuern. Durch diese Möglichkeit kann die Bearbeitungsdauer und Bearbeitungsintensität in der Dispergierzone auch während des Mischvorganges optimiert gesteuert und eingestellt werden. Je nach Qualität und Quantität der Inhaltsstoffe und Viskosität der Suspension kann es von Vorteil sein, entweder die Durchflussgeschwindigkeit, den Strömungswiderstand oder beides zu erhöhen oder zu verringern.
  • Auch hinsichtlich der Herstellungsdauer ist es von Vorteil, zum Beispiel am Anfang des Mischvorganges oder bei Zugabe neuer Inhaltsstoffe zum Mischgut einen hohen / maximierten Materialfluss von der Dispergierzone in die Umwälzzone einzustellen, d.h. die Durchtrittsflächen des äußeren Durchlasses zu erhöhen, und zum Ende hin oder während der Zudosierung die Durchtrittsfläche und damit den Materialfluss zu verkleinern.
  • Es zeigt sich, dass sich für Suspensionsmischer mit zwischen Dispergier- und Umwälzzone regelbarer Durchflussmenge die Herstellungszeit einer Suspension gegenüber Mischern mit unbeweglichem Trennelement deutlich verkürzen lässt, was auch den Energieverbrauch verringert und zusätzlich die produzierte Menge Suspension pro Zeiteinheit erhöht.
  • Das Trennelement zwischen Dispergier- und Umwälzzone kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein und ist über den Mischpaddeln der Dispergierzone und unter der Umwälzzone angeordnet. Das Trennelement / die Trennelemente weist/weisen stets auf:
    • • einen mittleren Durchlass, der im Bereich über der Achse der Mischwerkzeuge der Dispergierzone angeordnet ist,
    • • einen äußeren Durchlass, der zumindest teilweise über den Mischpaddeln und/oder seitlich neben dem äußeren Umfang der Mischpaddel des/der Mischwerkzeuge der Dispergierzone angeordnet ist. Die Durchtrittsfläche des äußeren Durchlasses ist veränderlich. Der Durchlass kann aus einer oder mehreren Durchtrittszonen bestehen.
  • Das ein- oder mehrteilige Trennelement kann mehrere Durchbrechungen in der (z.B. im Wesentlichen horizontalen) Fläche des Trennelements aufweisen, wobei die Durchbrechungen über den Mischpaddeln angeordnet sind und dafür sorgen, dass Anhaftungen auf der Oberfläche des/der Trennelemente entfernt werden, weil das fließfähige Medium mit hoher Geschwindigkeit durch die Durchbrechungen gepresst wird und mögliche Anhaftungen entfernt.
  • Das Trennelement ist beweglich und gibt an seinem Außenumfang einen Durchlass zwischen Trennelement und Mischerinnenwand frei, der vorzugsweise als ganz oder teilweise als umlaufender Schlitz zwischen Trennelement und Mischerinnenwand ausgeprägt ist und der Schlitz eine Durchtrittsfläche veränderlicher Größe bereitstellt.
  • Nach dieser Ausgestaltung umfasst das Trennelement einen nach oben bewegbaren Trennring, um einen äußeren ringförmigen Spalt freizugeben bzw. zu vergrö-ßern, zwischen dem äußeren Trennringumfang und der Innenwand des Mischer-Behältnisses.
  • Hierfür weist die Innenwand des Behältnisses im Bereich des äußerem Trennringumfangs nach außen eine konische Aufweitung auf, sodass sich bei abgesenktem Trennring der äußere ringförmige Spalt verkleinert, ggf. bis auf null oder nahezu null, und bei Anheben des Trennrings sich der ringförmige Spalt vergrößert. Der Trennring weist innen eine oder mehrere Durchbrüche auf, um Material von der Umwälzzone in die Dispergierzone zurückzuführen. Gleichzeitig ist vorzugsweise ein ortsfester, ggf. mit Durchbrechungen versehener, Stauring als weiterer Bestandteil des Trennelements vorgesehen, insbesondere unmittelbar über den Mischpaddeln des Dispergierzonenmischwerks, ggf. auch teilweise am oberen Innenumfang der Mischpaddel, umlaufend mit vertikalten Flächenanteilen. Der Stauring ist zwischen Mischpaddel und beweglichem Trennring angeordnet. Der bewegliche Trennring kann z.B. an einem von zwei ineinanderlaufenden und voneinander weg bewegbaren Rohren angeordnet sein.
  • In jedem Fall ist das Trennelement jederzeit während des Mischvorganges von au-ßen unmittelbar oder mittelbar (ggf. elektrisch) beweglich und steuerbar, um den Materialfluss zwischen der Dispergierzone und der Umwälzzone zu variieren und/oder zu unterbinden.
  • Dispergier- und Umwälzzone können über unabhängig voneinander agierende und zu steuernde Mischwerkzeuge verfügen. Dadurch können die Umfangsgeschwindigkeit im Mischer in der Dispergier- und Umwälzzone unterschiedlich geregelt werden. Ggf. kann in der Umwälzzone auch kein Mischwerk vorgesehen sein oder lediglich ein Abstreifer, welcher Anhaftungen, z.B. an den Mischerinnenwandungen oder den Durchlassfläche(n) des Trennelements ablöst.
  • Die Verbesserung in den Eigenschaften des Mischguts ergibt sich z.B. in der Länge der benötigten Zeit zur Herstellung einer qualitativ hochwertigen Suspension. Bei der Herstellung einer Suspension für Beton kann das Ziel ein verbessertes Ausbreitmaß (zeigt den Grad der Verarbeitbarkeit an), eine längere Verarbeitbarkeit und/oder die Erhöhung der Druckfestigkeit in den verschiedenen Phasen im Stundenbereich oder nach endgültiger bzw. normgerechter Prüfdauer von 28 d (d = Tagen), 56 d oder 90 d des Endproduktes sein.
  • Vergleichsmischungen mit einem Suspensionsmischer, bei dem gegenüber der DE 103 54 888 A1 die Möglichkeit hergestellt wurde, durch bewegliche Trennelement(teile)e die Strömungsverhältnisse zwischen der Misch-/Dispergierzone und Umwälzzone während der Herstellung der Suspension zu verändern, erzielen deutliche Verbesserungen hinsichtlich dem Aufschluss der Inhaltsstoffe und erweitern zusätzlich das Einsatzgebiet solcher Suspensionsmischer, da im Vergleich zusätzlich Suspensionen mit höherer Viskosität hergestellt werden können. Als besonders Vorteilhaft hat sich herausgestellt, dass der Materialfluss zwischen der Misch-/ Dispergierzone und Umwälzzone durch bewegliche Trennelemente während der Herstellung der Suspension verstellt werden kann, also ein Materialfluss auch unterbunden werden kann und/oder zu Beginn der Herstellung der Suspension, also bei Dosierung der Inhaltsstoffe, ein nahezu unbeeinflusster Materialaustausch durch größtmögliche Öffnung des/der Trennelemente stattfinden kann.
  • Grundsätzlich sei angemerkt, dass bei größeren Durchlässen im Trennelement auch tendenziell höhere Viskositäten verarbeitet werden können, solange die Suspension grundsätzlich ein Fließverhalten aufweist.
  • Die Mischwerkzeuge/Mischpaddel sollen leicht austauschbar angebracht werden, die Durchlässe in den Mischpaddeln können unterschiedliche geometrische Formen aufweisen. Der Antrieb der Mischwerkzeuge soll vorteilhafterweise in der Geschwindigkeit variabel sein. Der Antrieb der Mischwerkzeuge bzw. Mischwerkzeuge und/oder Randabstreifer in der Umwälzzone sollen über einen eigenen Antrieb verfügen und vorteilhafterweise mit der Möglichkeit ausgestattet sein, in beide Richtungen, also vor- und rückwärts zu fahren, zu bremsen und/oder losgekoppelt vom Antrieb frei laufen zu können.
  • Als Mischgut werden in Aufschlämmung neben Wasser insbesondere eingesetzt Bindemittel, aufweisend z.B. Zement, Wasserglas, Gips und/oder gebrannten Kalk, vorzugsweise zumindest Zement. Mit „Gips“ werden im Sprachgebrauch dieser Anmeldung das natürlich vorkommende Gipsgestein, die entsprechenden Produkte aus industriellen Prozessen (einschließlich Anhydrit) als auch die beim Brennen dieser Ausgangsstoffe entstehenden Erzeugnisse bezeichnet. „Zement“ im Sinne dieser Erfindung ist ein anorganischer, fein gemahlener Stoff, der nach dem Anmachen mit Wasser infolge chemischer Reaktionen mit dem Anmachwasser selbständig erstarrt und erhärtet (hydraulisches Abbinden) und nach dem Erhärten auch unter Wasser fest und raumbeständig bleibt. Chemisch betrachtet ist er hauptsächlich kieselsaures Calcium mit Anteilen an Aluminium- und EisenVerbindungen, das als kompliziertes Stoffgemisch vorliegt. Das Bindemittel kann neben den obigen Bestandteilen auch weiterhin Flugasche, Hüttensand und Mikrosilika enthalten.
  • Das Mischgut umfasst insbesondere weniger als 15 Gew.% der Gesteinskömung des hydraulisch abbindenden Fertigprodukts, das durch Mischen des Mischgutes, erhältlich als Bindemittelkonzentrat aus dem Suspensionsmischer, mit im Wesentlichen der weiteren Gesteinskörnung in konventionellen Mischern hergestellt wird. Als Teil im Suspensionsmischer hergestellten Mischgutes wird vorzugsweise nur Gesteinskörnung mit einem Durchmesser von kleiner als 4 mm (Siebanalyse) eingesetzt.
  • Als Additive können zugeführt werden Betonverflüssiger, Verzögerer, Erstarrungsbeschleuniger, Erhärtungsbeschleuniger, Fließmittel, Luftporenbildner, Dichtungsmittel und/oder Stabilisatoren.
  • Genannt seien nach als Betonverflüssiger Polycarboxylate, insbesondere Polycarboxylatether (PCE), Ligninsulfonate (auch Lignosulfosäure), Melamin-Formaldehyd-Sulfonate, Naphthalin-Formaldehyd-Sulfonate, Hydroxycarbonsäuren und deren Salze (Betonverflüssiger).
  • Weiterhin sind zu nennen Tenside, wie z.B. oberflächenaktive Substanzen auf Basis von modifizierten Naturprodukten, etwa Wurzelharzseifen (Luftporenbildner), sowie im Weiteren Emulsionen reaktiver Siloxane/Alkylalkoxysilane, Fettsäuren, Fettsäuresalze, Polymere (Kunstharzdispersionen), Farbpigmente und deren Mischungen. Daneben können auch Leichtzuschläge wie Fasern, Styropor, Blähton, gemahlenes Altgummi, ggf. in Mischung, Teil des Mischgutes sein.
  • Die Erfindung wird mit nachfolgenden Zeichnungen erläutert, ohne auf diese beschränkt zu sein. Es zeigen:
    • 1 einen Supensionsmischer nach der ersten Ausgestaltung der Erfindung
    • 1a und 1b verschiedene Trennelementstellungen für den Supensionsmischer nach 1,
    • 2 den Supensionsmischer nach 1 mit motorischer Höhenverstellung des Trennelements und
    • 3 eine weitere Ausgestaltung nicht nach der Erfindung, wonach das Trennelement aus einem Stauring und einem Trennring besteht, wobei links die Durchbrechungen zur Hälfte fluchten, mittig vollständig fluchten und rechts dargestellt gar nicht fluchten.
  • In 1 ist ein Supensionsmischer 1 dargestellt. In diesem sind Umwälzzone 2 und Dispergierzone 3 durch einen Trennring 4 abgegrenzt. Dieser weist mittig einen mittleren Durchlass 5 für die Rückführung von Mischgut aus der Umwälzzone in die Dispergierzone auf. Am äußeren Umfang des Trennrings 4 wird ein äußerer umlaufender Durchlass 6 in Form eines Spalts freigegeben. Das Mischwerk 7 drückt das Mischgut durch den Spalt in die Umwälzzone 2. In der Umwälzzone 2 sind Leitbleche 8 vorgesehen, die das Mischgut in die Mitte der Umwälzzone 2 lenken. Die Leitbleche 8 können von außen motorisch in ihrem Anschlagswinkel verstellt werden.
  • In 1a ist eine halboffene Trennelementstellung für den Supensionsmischer nach 1 dargestellt. Über den Mischpaddeln 9 ist ein mit Durchbrechungen 10 versehener Stauring 11 vorgesehen.
  • Nach innen läuft der Stauring 11 in einer vertikalen Fläche 12 aus, die senkrecht nach unten geführt ist und hinter die Paddelflächen greift bzw. ist durch diese als separates Bauteil ergänzt. Ähnlich weist der Trennring eine vertikale Fläche 13 auf. In 1b ist der Durchlass 6 minimiert und der äußere Umfang des Trennrings 4 nahe an die Innenfläche des Suspensionsmischers geführt. Am äußeren Umfang des Trennrings 4 weitet sich der Innenumfang des Suspensionsmischers, um den Durchlass 6 freizugegeben.
  • 2 zeigt einen möglichen Aufbau des Suspensionsmischers 1 in der auch das Rohrwerk 14 gezeigt ist, um den Trennring 4 motorisch in der Höhe zu verfahren, sowie eine Plattform auf der der Suspensionsmischer 1 zusammen mit einem Elektromotor für den Antrieb der Mischpaddel 9 angeordnet ist.
  • 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung nicht nach der Erfindung, wonach das Trennelement zweiteilg aus einem Trennring 4 und einen Stauring 11 gebildet ist. Trennring 4 und Stauring 11 sind unmittelbar übereinander angeordnet und weisen jeweils Durchbrechungen (15,16) auf, die durch Gegeneinanderverdrehen längs einer gemeinsamen Achse zum Fluchten (mittig dargestellt) zu bringen sind, vollständig separiert sind (rechts dargestellt) oder teilweise fluchten (links dargestellt), um so jeweils Durchtrittsflächen teilweise (links dargestellt), ganz (mittig dargestellt) oder gar nicht (rechts dargestellt) freizugeben.
  • Beispiele zur Herstellung von Suspensionen, die Bindemittel enthalten, sind nachfolgend wiedergegeben.
  • Beispiel 1: Zement-Suspension
  • In einem Kolloidalmischer nach DE 103 54 888 A1 (Mischer 1) und vergleichend in einem Suspensionsmischer nach der Erfindung wie in 1 und 2 dargestellt wurden unter identischen Bedingungen und Inhaltsstoffen Zement-Suspensionen mit folgender Rezeptur hergestellt. Das Ausbreitmaß auf dem Hägermanntisch als Richtwert der Verarbeitbarkeit und Viskosität wurde sofort geprüft. Die Druckfestigkeit anhand von 3 Prismen wurde aus dem Durchschnittswert nach 3 Tagen geprüft. Bei der Suspensionsherstellung mit Mischer 1 wurde mit einer Mischzeit inklusive Dosierung der Inhaltsstoffe von 240 sec gearbeitet.
  • Bei der Suspensionsherstellung mit Mischer 2 wurde mit einer Mischzeit inklusive Dosierung der Inhaltsstoffe von 180 sec gearbeitet. Bei dem Suspensionsmischer wurde der Abstand zwischen Trennscheibe und Mischzone gegenüber dem Kolloidalmischer von 12 mm auf 40 mm zu Beginn der Suspensionsherstellung und auf 24 mm nach 90 sec. geändert.
  • Als Resultat kann eine um 27% verbesserte Verarbeitbarkeit, eine um 12% verbesserte Druckfestigkeit sowie eine um 25% verringerte Mischzeit festgestellt werden. Tabelle 1
    Mischer nach DE 103 54 888 A1 Mischer nach Erfindung
    W/Z-Wert 0,30
    Testserie 389 389
    Mischmenge in I 15 15
    Wasser in I 7,154 7,154
    Fließmittel PCE in kg 0,162 0,162
    Zement in kg 23,845 23,845
    Mischzeit in sec 240 180
    Ausbreitmaß in mm 180 229
    3 d Druckwerte N/mm2 75,59 84,7
    AB-Veränderung in % 27,22%
    Druck-Veränderung in % 12,05%
  • Beispiel 2: Zement/Fluqasche-Suspension
  • In einem Kolloidalmischer nach DE 103 54 888 A1 und vergleichend einem Suspensionsmischer nach 1 wurden unter identischen Bedingungen und Inhaltsstoffen Zement/Flugasche-Suspensionen mit folgender Rezeptur hergestellt. Das Ausbreitmaß auf dem Hägermanntisch als Richtwert der Verarbeitbarkeit und Viskosität wurde sofort geprüft. Die Druckfestigkeit anhand von 3 Prismen wurde aus dem Durchschnittswert nach 3 Tagen geprüft. Bei der Suspensionsherstellung mit dem Kolloidalmischer nach der nach DE 103 54 888 A1 wurde mit einer Mischzeit inklusive Dosierung der Inhaltsstoffe von 240 sec gearbeitet.
  • Bei der Suspensionsherstellung mit dem Mischer nach 1 wurde mit einer Mischzeit inklusive Dosierung der Inhaltsstoffe von 120 sec gearbeitet. Bei dem Mischer nach 1 wurde der Abstand zwischen Trennscheibe und Mischzone gegenüber dem Mischer nach DE 103 54 888 A1 von 12 mm auf 40mm zu Beginn der Suspensionsherstellung und auf 24 mm nach 60 sec. geändert.
  • Als Resultat kann eine um 33% verbesserte Verarbeitbarkeit, eine um 12% verbesserte Druckfestigkeit sowie eine um 50% verringerte Mischzeit festgestellt werden. Tabelle 2
    Mischer nach DE 103 54 888 A1 Mischer nach Erfindung
    W/B-Wert 0,34 (Faktor 0,4)
    Testserie 389 389
    Mischmenge in l 15 15
    Wasser in l 7,014 7,014
    Fließmittel PCE in kg 0,13 0,13
    Zement in kg 19,079 19,079
    Flugasche in kq 3,928 3,928
    Mischzeit in sec 240 120
    Ausbreitmaß in mm 188 251
    3 d Druckwerte N/mm2 65,55 73,7
    AB-Veränderung in % 33,51%
    Druck-Veränderung in % 12,43%

Claims (6)

  1. Suspensionsmischer (1) aufweisend eine obere Umwälzzone (2) und eine untere Dispergierzone (3), wobei die Dispergierzone (3) ein kleineres Volumen aufweist als die Umwälzzone (2), in der Dispergierzone (3) zumindest ein Mischwerkzeug (7) mit Rührachse und Mischpaddeln (9) vorgesehen ist und zumindest ein Trennelement (4) Umwälzzone (2) und Dispergierzone (3) voneinander räumlich abgrenzt und das Trennelement (4) zumindest einen äußeren rührachsenfernen Durchlass (6) und einen inneren rührachsennahen Durchlass (5) freigibt, der innere Durchlass (5) den Materialfluss von der Umwälzzone (2) in die Dispergierzone (3) und der äußere Durchlass (6) den Materialfluss von der Dispergierzone (3) in die Umwälzzone (2) bewerkstelligt und der äußere Durchlass (6) über der Ebene der Mischpaddel (9) und/oder seitlich neben diesen angeordnet ist, wobei zumindest der äußere Durchlass (6) in seiner Durchtrittsfläche von außen steuerbar während des Mischvorganges veränderbar ist, wobei das Trennelement (4) nach oben vom Mischwerk (7) weg bewegbar ist um hierbei einen äußeren Durchlass (6) zu vergrößern und zwischen äußerem Trennelementumfang und Innenwand des Suspensionsmischers im Bereich des äußeren Trennelementumfangs eine konische Aufweitung im Innenumfang des Suspensionsmischers (1) gegeben ist, sodass sich bei abgesenktem Trennelement (4) der äußere Durchlass (6) verkleinert und bei Anheben des Trennelements (4) sich der äußere Durchlass (6) vergrößert.
  2. Suspensionsmischer nach Anspruch 1, wobei der äußere Durchlass (6) als kreisförmiger Schlitz zwischen Trennelement (4) und Mischerinnenwand ausgeprägt ist.
  3. Suspensionsmischer nach Anspruch 1, wobei sich der äußere Durchlass (6) in Form eines ringförmigen Spalts vergrößert.
  4. Verfahren zur Herstellung einer Suspension in dem Suspensionsmischer (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Mischgut eingebracht wird und am Anfang des Mischvorganges oder bei Zugabe neuer Inhaltsstoffe zum Mischgut ein erhöhter Materialfluss von der Dispergierzone (3) in die Umwälzzone (2) durch Vergrößern der Durchtrittsfläche des äußeren Durchlasses (6) erfolgt und die Durchtrittsfläche nach Beendigung der Zudosierung oder nach Beendigung der Zudosierung und mit zeitlicher Verzögerung verkleinert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei während des Mischvorgangs die Umlaufgeschwindigkeit der Mischpaddel (9) von außen regelbar verändert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Mischgut umfasst a) Wasser b) hydraulisch abbindende Bindemittel, insbesondere Zement, und c) Additive, insbesondere Betonverflüssiger.
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