DE3013663A1 - Mischarm - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mischarm für ein Mischwerk für Zwangsmischer, mit mindestens einer Mischwelle zum Vermischen von pulvrigem, körnigem und plastischem Mischgut, insbesondere von Baustoffmischungen, wobei an der Mischwelle jeweils über eine Armnabe ein Arm befestigt ist, an dessen äußerem Ende mindestens eine Mischschaufel angeordnet ist.

übliche Mischer, z.B. für Baustoffmischungen, bestehen aus einem Mischtrog, welcher das Mischgut aufnimmt, mit mindestens einer darin angeordneten, mit Mischwerkzeugen bestückten Mischwelle. Hierbei werden die Mischgutbewegungen zum Vermischen durch die vorgenannte, mit den Mischwerkzeugen bestückte Mischwelle erzeugt.

Bei größeren Mischern können eine oder mehrere Mischschaufeln oder auch andere Mischwerkzeuge» z.B. Wendeln, an Armen befestigt sein. Dabei wird häufig auf eine wellennahe Beschaufelung verzichtet, weil diese im Vergl-eich zur wellenfernen und trognahen Beschaufelung mischtechnisch von sehr geringem Nutzen ist; sie kann nur geringe Mischgutbewegungen aufgrund niedriger Anströmgeschwindigkeit erzeugen. Zudem wird durch eine wellennahe Beschaufelung das Mischwerk kompliziert₍und es ist bezüglich der Reinigung schlechter zugänglich

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In der Praxis werden verschiedene Arten von Armen zur Befestigung der Mischwerkzeuge verwendet. Als Stand der Technik sind bereits Arme in Schweißkonstruktion bekannt, welche^auf die Mischwelle angeschweißt oder angeschraubt werden können (DE-AS 1 459 258). Kennzeichnend für diese Konstruktionen ist die Verwendung ebener Bleche oder sonstiger Halbzeuge, wie z.B. Rundmaterialien, zum Zwecke einer möglichst schweißgerechten Konstruktion. Außer der Funktion, die Misch&erkzeuge abzustützen, haben diese Arme keine weitere Aufgabe.

Weiterhin sind Mischarme in Gußausführung bekannt (Lehrbuch "Straßenbaumaschinen" Anochin). Die Gestaltung dieser Arme erfolgt gemäß der Forderung der Befestigung auf der Mischwelle, der Befestigung der Mischwerkzeuge mittels Befestigungselementen und aus gießtechnischen Gründen.

Nachteilig an diesen Lösungen ist, daß die Mischarme lediglich zum Tragen der Mischwerkzeuge ausgebildet sind. Beim Mischen von anbackenden und sich erhärtenden Mischgütern, wie es z.B. bestimmte Betonmischungen sind, setzt sich auf der der Strömung abgewandten Armfläche in unerwünschter Weise Mischgut an. Diese Anbackungen müssen von Zeit zu Zeit wieder entfernt werden, um das gesamte Mischwerk funktionsfähig zu erhalten. Die Beseitigung solcher Mischgutanbackungen ist bei dem bekannten Stand der Technik sehr schwierig, mühsam und teuer.

Weiterhin ist ein Mischwerkzeug für Kunststoffe bekannt, welches eine armähnliche Form besitzt und aus einem Stück hergestellt ist (DE-AS 27 35 388). Bei diesem bekannten Mischwerkzeug ist von der Nabe bis zum Außendurchmesser ein Anstellwinkel vorhanden mit dem Ziel, daß auch die wellennahen Armbereiche am Mischvorgang teilnehmen.

Bei Mischwerkzeugen der vorgenannten Art wurde bereits erkannt, daß wellennahe Mischschaufeln die Mischwirkung nicht wesentlich verbessern. Bei einer derartigen Ausbildung ist es sehr nachteilig, daß sich in strömungsabgewandten und strömungsabreißenden Armbereichen Mischgut, welches zum Anbacken neigt, ansetzt.

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Dies ist ein wesentlicher Mangel bei allen bekannten armähnlichen, mit Anstellflachen versehenen Mischwerkzeugen in Zwangs-" mischern.

Das gleiche Verhalten gilt auch in verstärktem Maße, wenn das Mischwerkzeug aus einem Arm und einer daran befestigten Schaufel (oder Wendel oder ähnlichem) besteht und wenn der Mischarra eine zusätzliche Mischfunktion durch eine schräge Anstellfläche so 11.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, einen Mischarm so zu gestalten, daß keine Mischgutanbackungen besonders im nabennahen Armbereich auftreten können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Mischarm im Bereich zwischen Armnabe und Mischschaufel eine in sich um seine radiale Längsachse gewundene Armform besitzt, deren Querschnitte schlank, oval-und stromlinienförmig sind, wobei der Anstellwinkel des nabennahen Armquerschnitts mindestens Null ist, zur Mischschaufel hin zunimmt und sich in Schaufelnähe an den Steigungswinkel der Schaufelarbeitsfläche angleicht. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß unerwünschte Anbackungen einwandfrei vermieden werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Armquerschnitt in nabennähe eine langgestreckte, ovalartige Form besitzen, um seine Längsachse symmetrisch sein und schneidenartige Obergänge in Vordtr· und Rückfront aufweisen, wobei im nabennahen Querschnitt dis Verhältnis LängecDicke in den Grenzen von 3:1 bis 4:1 liegt und der Anstellwinkel 0° bis 10° betragen kann. I« Armmittelbereich kann der Armquerschnitt zu seiner Längsachse symmetrisch oder asymmetrisch ausgeführt sein, wobei das VerhältnisLänge:D1cke in den ßrenzen von 2,5:1 bis 3:1 liegen kann. Im Bereich nahe der Kischschaufel kann der Armquerschnitt zu seiner Längsachse asymmetrisch ausgeführt sein, wobei der Anstellwinkel sich an ύ^η Steigungswinkel der Hischschaufel angleicht und der Anstellwinkel und der Steigungswinkel In den Grenzen von 25° bis 45° Hegen und in diesem Querschnitt das Verhältnis Länge:Dicke von 2*5:1 bis 3:1 betragen kann.

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können alle sich verändernden Armquerschnitte im Bereich der Vorderfront dicker, ausgebildet sein als an der Rückfront.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Arm noch so gestaltet sein, daß die Anströmfläche des Mischarms etwa vom Mittelbereich zum schaufelnahen Bereich hin zunehmend eben oder nahezu ei en ausgebildet ist. Dadurch wirji «in guter die 5cäaisfi*terb£iis fläche ^r-z-reT t.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Mischarms mit Mischschaufel;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Mischarm nach Fig.l;

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III in Fig. 1;

F1g. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 1;

F1g. 5 einen Querschnitt nach der Linie V-V in Fig.l.

Nach Flg. 1 und 2 ist an einer Mischwelle 1 ein schlank ausgebildeter, Qvalförmiger und strömungsgünstiger Mischar« 2 «it einer Mischschaufel 3 über eine Armnabe 4 befestigt, wobei sich die gesamte Anordnung gemeinsam um den Drehpunkt 0 in Pfeilrichtung 5 bewegt. Der Armbereich X zwischen der Armnabe 4 und der Mischschaufel 5 weist einen in sich gewundenen Querschnittsverlauf auf. -

Hach Fig. 3 ist der AnstellwinkeloCdes nabennahen Armquerschnitti dabei Null , wobei er jedoch im Armbereich X zunimwt und sich gemäß Fig. 4 und 5 1n Schaufelnähe an den Steigungswinkel^ der Schaufelarbeitsfläche angleicht. Im Nabenbereich sind die Ober-

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gänge 6 zwischen der Armnabe 4 und der Vorderfront 7 sowie der Rückfront 8 des Mischarms schneidenartig geformt. Dies bewirkt, daß an der Vorderfront 7 die Mischguttei lung" behutsam und ohne Stauwirkung eingeleitet und an der Rückfront 8 wieder sogfrei vereint wird. Mit dieser schlanken und strömungsgünstigen Formgebung wird erreicht, daß der etwa symmetrische Armquerschni.tt zwischen Vorderfront 7 und Rückfront 8 beiderseits über seine gesamte Länge L vom Mischgut beidseitig mit geringstem Strömungswiderstand umstrichen wird; d.h. daß der Mischarm 2 im Nabenbereich, welcher üblicherweise aufgrund strömungsungünstiger öbergangswiderstände bevorzugt zu Anbakkungen neigt, nicht am Mischguttransport und damit am Mischvorgang teilnimmt.

Es ergibt sich daraus, daß in diesem Bereich keine strömungsabgewandten, Strömungsabreißenden und Stau verursachenden Stellen vorhanden sind, welche unerwünschte Mischgutanbackungen begünstigen. In den äußeren Armbereichen, in der Nähe der Mischschaufel 3, wo die Anströmgeschwindigkeiten größer sind, nimmt jedoch auch der in sich verwundene Mischarm 2 gemäß Fig. 4 und 5 bei ebenfalls schlanker und strömungsgünstiger Formgebung durch den allmählich größer werdenden Anstellwinkel (X-am Mischvorgang teil. In diesem schaufelnahen Bereich ist jedoch die Gefahr der Mischgutanbackung gering, weil sich dort große Mischgutbewegungen in unterschiedlichen Richtungen abspielen, weiche automatisch einen Reinigungseffekt und eine Glättung der Oberfläche durch natürlichen Verschleiß bewirken.

Aus technischen und wirtschaftlichen Gründen werden die Mischarme 2 aus einem verschleißfesten Werkstoff mit entsprechender Dehnung im Gießverfahren hergestellt.

Der Anstellwinkel (Xdes verwundenen Mischarms 2 - definiert als der Winkel zwischen der Drehrichtungsebene 5 und der in Längsrichtung des Armquerschnitts zielenden Quasi-Symmetrie-Linie (Fig. 3 - 5) - ist abhängig von der Mischergröße, dem Mischwerkdurchmesser, dem Mischertyp und dem Mischgut.

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Bei Baustoffgemischen sind folgende Anstellwinkel vorteilhaft Im Bereich der Armnabe O^ = 0 bis 10° Im Bereich der Mischschaufel #- =ß = 25° bis 45°

Die ovalartige Querschnittsform des um eine gedachte radiale Armachse in sich verwundenen Mischarms kann um seine Querschnittslängsachse 9 sowohl symmetrisch als auch asymmetrisch augebildet sein. Aus Gründen des Verschleißes ist der Querschnitt im Bereich der Vorderfront 7 dicker als im Bereich der.Rückfront

Es ist jedoch aus mischtechnischen Gründen vorteilhaft, wenn sich mit größer werdendem Anstellwinkel und mit zunehmender Anströmgeschwindigkeit die vom Mischgut angeströmte Anstellfläche 10 nach Fig. 4 und 5 etwa vom Mittelquerschnitt nach Fig.4 beginnend nach außen zum Querschnitt nach Fig. 5 hin verbreitert und eben oder annähernd eben ausgebildet sein kann.

Der Misch- und Selbstreinigungseffekt des Mischarms 2 ist abhängig von der Schlankheit des Querschnitts des Mischarms und vom Mischgut.

Bei Baustoffmischungen sind deshalb folgende Längen-Dicken-Verhältnisse L:D von Vorteil:

im Querschnitt nach Fig. 3 L:D = 3:1 bis 4:1 im Querschnitt nach Fig. 4 und 5 L:D = 2,5:1 bis 3:1

Der Mischarm 2 mit seiner in sich verwundenen Querschnittsform ist für Ein- und Doppelwellen-Zwangsmischer oder für Zwangsmischer anwendbar, deren Mischwelle 1 bzw. Mischwellen sowohl in vertikaler, horizontaler als auch in beliebig geneigter Form im Raum angeordnet sein können.

Pate

Dipl. DlpL-lng

6 München 40.

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Leerseite

Claims (6)

Pfttentanw&n· Dipl.-Ing. E. Eder Dipl.-Ing. K. Schl*3chk· β München 40, EIIsabethstraB«34 BHS-Bayerische Berg-, Hütten- und Salzwerke Aktiengesellschaft München Mischarm Patentansp rüche

1. Mischarm für ein Mischwerk für Zwangsmischer, mit mindestens einer Mischwelle zum Vermischen von pulvrigem, körnigem und plastischem Mischgut, insbesondere von Baustoffmischungen, wobei an der Mischwelle jeweils über eine Armnabe ein Arm befestigt ist, an dessen äußerem Ende mindestens eine Mischschaufel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischarm (2) im Bereich zwischen Armnabe (4) und Mischschaufel (3) eine in sich um seine radiale Längsachse verwundene Armform besitzt, deren Querschnitte schlank, oval und stromlinienförmig sind, wobei der Anstellwinkel ißC) des nabennahen Armquerschnitts mindestens Null 1st, zur Mischschaufel (3) hin zunimmt und sich in Schaufelnähe an den Steigungswinkel (U) der Schaufel arbeitsfläche angleicht.

2. Mischarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Armquerschnitt (III-III) in Nabennähe eine langgestreckte, ovalartige Form besitzt, um seine Längsachse (9) symme-

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ORIGINAL INSPECTED

trisch ist und schneidenartige übergänge (6) an Vorder- und Rückfront (7, 8) aufweist, wobei in diesem Querschnitt das Verhältnis Länge:Dicke (L:D) in den Grenzen 3:1 bis 4:1 liegt und der Anstellwinkel ((X.) 0° bis 10° beträgt.

3. Mischarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Armquerschnitt (IV-IV) im Mittelbereich zu seiner Längsachse (9) symmetrisch oder asymmetrisch ausgeführt ist und daß in diesem Querschnitt das Verhältnis Länge:Dicke (L:D) in den Grenzen von 2,5 :1 bis 3:1 liegt.

4. Mischarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Armquerschnitt (V-V) im Bereich der Mischschaufel (3) zu seiner Längsachse (9) asymmetrisch ausgeführt ist und der Anstellwinkel (Oi-) sich an den Steigungswinkel {ß) der Mischschaufel (3) angleicht, wobei der Anstellwinkel {CC) und der Steigungswinkel (/3) in den Grenzen von 25° bis 45° liegen und in diesem Querschnitt das Verhältnis Länge:Dicke (L:D) von 2,5:1 bis 3:1 beträgt.

5. Mischarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle sich verändernden Armquerschnitte im Bereich der Vorderfront (7) dicker ausgebildet sind als an der Rückfront (8).

6. Mischarm nach Anspruch 3.und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anströmfläche (10) des Mischarms (2) etwa von Armmitte beginnend zum schaufelnahen Querschnitt zunehmend eben oder annähernd eben ausgebildet 1st.

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