Смеситель, система для нанесения строительного материала и способ изготовления конструкции из строительного материала
Изобретение относится к смесителю и к способу изготовления конструкции из строительного материала с использованием смесителя. Смеситель (1) содержит барабан (2), имеющий по меньшей мере одно впускное отверстие (6) и одно выпускное отверстие (7), привод (3), перемешивающий вал (4) для смешивания смеси, расположенный в барабане (2) и соединенный с приводом (3), в барабане (2) расположено транспортирующее устройство (5), которое расположено на той же оси, что и перемешивающий вал (4), транспортирующее устройство (5) непосредственно примыкает к перемешивающему валу (4) таким образом, что обеспечена возможность захвата непосредственно транспортирующим устройством (5) и выгрузки из барабана (2) через выпускное отверстие (7) смеси, перемешиваемой перемешивающим валом (4). Изобретение обеспечивает простой в обращении и экономичный в эксплуатации смеситель, осуществляющий непрерывное смешивание и транспортировку даже материалов с относительно высокой вязкостью. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 6 ил.
Настоящее изобретение относится к смесителю и к способу изготовления конструкции из строительного материала с использованием смесителя.
Для смешивания различных компонентов, которые могут быть, например, твердыми, жидкими или порошкообразными, обычно используют смесители, содержащие барабан, в котором размещен перемешивающий вал, который может приводиться в движение с помощью привода. Перемешивающий вал может быть оснащен, например, штырями таким образом, чтобы во время вращательного движения перемешивающего вала смесь перемещалась и перемешивалась. Такой смеситель представлен, например, в публикации WO 2007/066362 А1. В указанном горизонтальном смесителе непрерывного действия смешиваемый материал подают в барабан через впускное отверстие, смешивают в барабане с помощью штырей на перемешивающем валу и, наконец, выгружают из барабана с другой стороны через боковое выпускное отверстие. В этом случае штыри на перемешивающем валу такого смесителя могут быть выполнены и расположены таким образом, чтобы смесь перемещалась в заданном направлении в барабане с помощью штырей. Однако было обнаружено, что такое перемещение смеси через барабан смесителя достаточно хорошо происходит только при определенных значениях вязкости смеси. В частности, в случае высоковязких смесей передача смеси к выпускному отверстию смесителя в такой системе является недостаточной. В результате этого смеситель может быть застопорен и его функционирование будет нарушено.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является устранение недостатков известных устройств. При этом должен быть предложен смеситель, который может непрерывно смешивать и транспортировать даже материалы с относительно высокой вязкостью. Этот смеситель должен также быть прост в обращении и экономичен в эксплуатации.
Указанную задачу прежде всего решают с помощью смесителя, содержащего барабан, имеющий по меньшей мере одно впускное отверстие и одно выпускное отверстие. Смеситель также содержит привод и перемешивающий вал для смешивания смеси, причем расположенный в барабане перемешивающий вал соединен с приводом. Кроме того, смеситель содержит транспортирующее устройство, которое расположено в барабане и расположено на той же оси, что и перемешивающий вал.
Это решение обеспечивает то преимущество, что благодаря этому можно непрерывно смешивать и транспортировать даже смеси с относительно высокой вязкостью. Например, для смешивания перекачиваемого бетона с добавками к бетону желательно, чтобы смесь достигла определенной вязкости, чтобы в результате ее можно было использовать непосредственно для изготовления бетонной конструкции. Транспортирующее устройство согласно настоящему изобретению в смесителе позволяет также для таких вариантов применения подлежащий смешиванию материал непрерывно и непосредственно транспортировать от впускного отверстия барабана до выпускного отверстия барабана без блокирования смесителя смесями с относительно высокой вязкостью и, таким образом, без сбоя в его функционировании.
В одном предпочтительном варианте осуществления транспортирующее устройство расположено таким образом, что оно непосредственно примыкает к перемешивающему валу, так что обеспечена возможность захвата непосредственно транспортирующим устройством и выгрузки из барабана через выпускное отверстие смеси, перемешиваемой перемешивающим валом.
Это обеспечивает то преимущество, что в результате этого смеси с высокой или значительно увеличивающейся вязкостью могут быть транспортированы, поскольку благодаря расположению транспортирующего устройства, непосредственно примыкающего к перемешивающему валу, смесь незамедлительно перемещается из барабана, и, таким образом, может быть предотвращено блокирование смесителя смесью.
В одном предпочтительном варианте осуществления перемешивающий вал оснащен штырями таким образом, что, когда перемешивающий вал вращается, штыри перемещают смесь в барабане. Это обеспечивает то преимущество, что в результате может быть достигнуто эффективное и равномерное смешивание различных компонентов. Кроме того, конкретное расположение и конфигурация штырей могут влиять как на смешивание, так и на перемещение смеси в барабане.
Такие перемешивающие валы со штырями пригодны, в частности, для смешивания компонентов с большими размерами зерен, например, с размерами зерна от 2 до 10 мм. Они могут представлять собой, например, такие заполнители, как камни, гравий или песок. Кроме того, такой смеситель также пригоден для смешивания асимметричных веществ, например, смесей с добавками из волокон (например, углеродных волокон, металлических волокон или синтетических волокон).
В альтернативном иллюстративном варианте осуществления перемешивающий вал не оснащен штырями, а выполнен, например, в виде винтовой мешалки, дисковой мешалки или мешалки с наклонными лопастями.
В одном предпочтительном иллюстративном варианте осуществления транспортирующее устройство и перемешивающий вал расположены на одном приводном валу, причем указанный приводной вал выполнен с возможностью приведения в движение приводом. Это обеспечивает преимущество, состоящее в экономичности и надежности устройства.
В альтернативном иллюстративном варианте осуществления транспортирующее устройство и перемешивающий вал расположены на двух отдельных приводных валах, причем транспортирующее устройство расположено на первом приводном валу, а перемешивающий вал расположен на втором приводном валу, благодаря чему транспортирующее устройство и перемешивающий вал могут вращаться с разной частотой вращения. Такое расположение обеспечивает то преимущество, что в результате этого смешивание и транспортирование смеси могут быть обеспечены отдельно друг от друга. Таким образом, для каждой конкретной задачи оптимальное смешивание и транспортирование могут быть достигнуты за счет специфическим образом адаптируемой скорости перемешивания и скорости транспортирования. Например, для первого варианта применения может быть предпочтительным незначительное смешивание одновременно с высокой скоростью транспортирования и/или транспортирование под высоким давлением, а для второго варианта применения может быть предпочтительным интенсивное перемешивание одновременно с низкой скоростью транспортирования и/или транспортирование при низком давлении.
В одном предпочтительном иллюстративном варианте осуществления перемешивающий вал и транспортирующее устройство расположены рядом друг с другом в барабане, причем перемешивающий вал расположен на первой секции барабана, а транспортирующее устройство расположено на второй секции барабана, и причем впускное отверстие расположено на первой секции барабана, а выпускное отверстие расположено на второй секции барабана.
В одном предпочтительном варианте усовершенствования первая секция барабана с размещенным в ней перемешивающим валом образует от 50% до 90%, предпочтительно от 60% до 85% и особенно предпочтительно от 70% до 80% объема барабана. Было обнаружено, что в результате такого разделения барабана в смесителе может быть достигнута оптимальная скорость перемешивания с требуемой скоростью транспортирования.
В одном предпочтительном иллюстративном варианте осуществления транспортирующий элемент выполнен в виде шнекового конвейера. В одном предпочтительном варианте усовершенствования шнековый конвейер имеет по меньшей мере один, предпочтительно по меньшей мере два витка. Такой шнековый конвейер имеет то преимущество, что благодаря этому по барабану могут быть перемещены даже высоковязкие смеси, и, кроме того, они могут быть выгружены из барабана через выпускное отверстие под требуемым давлением.
В одном предпочтительном варианте усовершенствования может быть выполнено более двух витков. Кроме того, витки могут иметь различный интервал в направлении приводного вала, причем витки становятся более плотными в направлении одного конца транспортирующего устройства. Благодаря этому давление транспортирования транспортирующего устройства может быть изменено в зависимости от ориентации уплотнения витков.
В еще одном предпочтительном варианте усовершенствования поперечное сечение вала транспортирующего устройства может быть переменным в направлении приводного вала. В этом случае объем для смешивания становится меньшим в направлении одного конца транспортирующего устройства. Благодаря этому давление транспортирования транспортирующего устройства может быть изменено в зависимости от направления уменьшения величины объема для смешивания.
Для смешивания первого компонента и второго компонента друг с другом и для их транспортирования на барабане может быть образовано только одно впускное отверстие, или два впускных отверстия, или множество впускных отверстий. В этом случае компоненты могут быть, например, объединены до подачи в барабан, или компоненты могут быть поданы в барабан через отдельные впускные отверстия и смешаны друг с другом, только когда они находятся в барабане. В зависимости от количества и расположения впускных отверстий перемешивающий вал и любые расположенные на нем перемешивающие элементы, такие как, например, штыри, могут быть выполнены разными способами.
В одном предпочтительном иллюстративном варианте осуществления барабан содержит первое впускное отверстие и второе впускное отверстие, причем подающее устройство расположено у первого впускного отверстия. Установка такого подающего устройства у одного из впускных отверстий обеспечивает то преимущество, что благодаря этому порошкообразные компоненты можно подавать в подающее устройство эффективным и управляемым способом.
В одном предпочтительном усовершенствовании подающее устройство содержит приемную воронку для приема порошкообразного компонента, второй привод и соединенный с ним, расположенный в приемной воронке второй перемешивающий вал. Это обеспечивает то преимущество, что благодаря этому указанный порошкообразный компонент можно непрерывно вводить в барабан смесителя без закупоривания.
В одном предпочтительном варианте усовершенствования второй перемешивающий вал содержит радиально расположенные перемешивающие лопасти, которые расположены в области впуска приемной воронки, причем второй перемешивающий вал содержит ориентированный в осевом направлении перемешивающий стержень, который смещен в радиальном направлении относительно оси вращения перемешивающего вала и расположен в области выпуска приемной воронки. Такое подающее устройство обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что с помощью перемешивающих лопастей порошкообразный компонент может быть транспортирован управляемым образом через область впуска приемной воронки, причем благодаря смещению перемешивающего стержня в радиальном направлении порошкообразный компонент не блокирует область выпуска приемной воронки.
В качестве альтернативы также возможна только установка на перемешивающий вал перемешивающих лопастей без перемешивающего стержня или перемешивающего стержня без перемешивающих лопастей.
В одном предпочтительном варианте осуществления компонент, который подают в систему посредством подающего устройства, может быть подан с применением гравиметрического способа. В отличие от объемного способа этот способ имеет то преимущество, что благодаря ему может быть точно установлена масса подачи одного компонента, в результате чего достигается более точный результат смешивания.
В одном предпочтительном варианте осуществления дополнительное второе транспортирующее устройство устанавливают в барабане на той же оси, что и перемешивающий вал и транспортирующее устройство, для отвода вводимого в барабан через впускное отверстие первого компонента в сторону от впускного отверстия до того, как первый компонент будет смешан с другими компонентами.
Это предпочтительно, в частности, когда порошкообразные компоненты вводят в барабан через впускное отверстие, поскольку они предпочтительно предназначены для смешивания с другими компонентами в секции, удаленной от впускного отверстия, чтобы избежать закупоривания впускного отверстия.
Кроме того, предложена система для нанесения строительного материала, причем эта система содержит перемещающее устройство, первый компонент и второй компонент. Кроме того, система содержит смеситель для смешивания первого компонента и второго компонента, причем смеситель установлен на перемещающем устройстве и выполнен с возможностью перемещения им. В этом случае первый компонент и второй компонент могут подаваться к смесителю для производства строительного материала. Кроме того, строительный материал, полученный из указанных компонентов, можно наносить через выпускное отверстие смесителя. Используемый в данном случае смеситель представляет собой смеситель согласно настоящему изобретению и описанный в настоящем документе.
Такая система для нанесения строительного материала обеспечивает то преимущество, что благодаря ее применению изготовление, например, строительных конструкций будет эффективным и экономически оправданным. Преимущество предлагаемого в настоящем изобретении устройства заключается, в частности, в том, что смешивание компонентов друг с другом происходит непосредственно перед нанесением строительного материала. Это возможно благодаря тому, что смеситель расположен с возможностью перемещения перемещающим устройством так, что он может быть перемещен в каждом случае в местоположение, в котором предполагается наносить строительный материал. Благодаря непосредственному нанесению строительного материала после выполнения операции смешивания в смесителе можно использовать высоковязкий строительный материал, например, бетон, без необходимости дальнейшего транспортирования или обработки указанного высоковязкого строительного материала.
В одном предпочтительном варианте усовершенствования первый компонент представляет собой перекачиваемый строительный материал, например, бетон, а второй компонент представляет собой перекачиваемое вещество, которое содержит добавку к строительному материалу, например, добавку к бетону.
В одном предпочтительном усовершенствовании добавка к строительному материалу представляет собой ускоряющую схватывание добавку и/или ускоряющую затвердевание добавку.
Использование перекачиваемого строительного материала и добавки к строительному материалу обеспечивает то преимущество, что как перекачиваемый строительный материал, так и добавку к строительному материалу можно легко транспортировать из контейнера к смесителю, в котором в результате смешения этих двух веществ получают высоковязкий строительный материал, который может быть непосредственно использован для изготовления строительной конструкции.
В одном предпочтительном варианте осуществления перемещающее устройство выполнено с возможностью перемещения подобно 3D-принтеру таким образом, чтобы обеспечена возможность создания конструкций из строительного материала посредством указанной системы.
Такие системы типа 3D-принтера обеспечивают преимущество, заключающееся в том, что с их помощью из строительного материала могут быть изготовлены цельные конструкции, например, стены здания или т.п. В этом случае опалубка не требуется и, таким образом, формирование конструкции также может быть выбрано по существу более произвольным образом.
Кроме того, предложен способ изготовления конструкции из строительного материала, включающий следующие этапы, смешивание перекачиваемого строительного материала, в частности, бетона, и перекачиваемого вещества, которое содержит добавку к строительному материалу, в частности, добавку к бетону, с помощью смесителя; и нанесение смеси с помощью перемещающего устройства.
В одном предпочтительном варианте осуществления добавка к бетону представляет собой ускоряющую схватывание добавку и/или ускоряющую затвердевание добавку.
В одном предпочтительном варианте усовершенствования смеситель приводят, при осуществлении смешивания, с частотой вращения более 500 оборотов в минуту, предпочтительно с частотой вращения более 650 оборотов в минуту, более предпочтительно с частотой вращения более 800 оборотов в минуту и наиболее предпочтительно с частотой вращения более 1000 оборотов в минуту.
Работа смесителя с высокой частотой вращения обеспечивает то преимущество, что благодаря этому смеси с высокой или быстро растущей вязкостью (например, бетон с ускоряющей схватывание добавкой и/или ускоряющей затвердевание добавкой) можно смешивать максимально быстро и эффективно, а затем выгружать из смесителя, исключив блокирование и нарушение функционирования смесителя.
Кроме того, применение таких высоких значений частоты вращения обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что, таким образом может быть достигнуто не только хорошее смешивание материалов, но также в результате могут быть раздроблены содержащиеся в смеси структуры, что может быть желательным, например, в случае применения гранулированного сырья, которое необходимо раздробить и/или разбить.
В ходе испытаний перекачиваемый бетон смешивали с ускоряющей схватывание добавкой и/или ускоряющей затвердевание добавкой с частотой вращения от 200 до 2000 оборотов в минуту. При этом было обнаружено, что при смешивании с частотой вращения менее 500 оборотов в минуту полученная смесь является недостаточно однородной или равномерной, и, таким образом, перекачиваемый бетон и перекачиваемый ускоритель недостаточно смешиваются друг с другом. Это приводит к плохо управляемому схватыванию или затвердеванию, поскольку недостаточно однородная смесь содержит области с количеством добавки выше среднего и, соответственно, области со слишком малым количеством добавки. Это может приводить к закупориванию смесителя и/или к образованию дефектов в наносимой смеси, например, областей с недостаточной плотностью через определенное время после выпускания смеси из смесителя.
Испытания показали, что в случае применения более высоких значений частоты вращения будут обеспечены следующие эффекты:
Во-первых, бетон и ускоритель лучше смешиваются, что обеспечивает управляемое схватывание или затвердевание.
Во-вторых, бетон более интенсивно дробится, благодаря чему ускоритель может действовать на большей площади поверхности бетона, что обеспечивает более быстрое и лучше управляемое реагирование между бетоном и ускорителем.
В-третьих, в смесь поступает больше энергии, что приводит к большему нагреву бетона и ускорителя, таким образом, также ускоряя процесс схватывания или затвердевания.
Вышеописанные эффекты наблюдались в большей степени вплоть до частоты вращения 2000 оборотов в минуту.
При дальнейших испытаниях перекачиваемый бетон, к которому были добавлены волокна, смешивали с ускорителем при разных значениях частоты вращения в соответствии с описанным выше способом. В этом случае значения частоты вращения более 900 оборотов в минуту оказались более предпочтительными, поскольку в этом случае помимо бетона также должны были быть раздроблены волокна.
В еще одном предпочтительном усовершенствовании во время нанесения смеси с помощью перемещающего устройства среднее время пребывания смеси в барабане составляет менее 10 секунд, предпочтительно менее 7 секунд и особенно предпочтительно менее 4 секунд.
Среднее время пребывания смеси в барабане в этом случае представляет собой период, в течение которого в среднем частица находится в барабане (от впускного отверстия барабана до выпускного отверстия барабана).
Вышеупомянутое предпочтительное среднее время пребывания не более нескольких секунд обеспечивает то преимущество, что благодаря этому может быть перемещена смесь с высокой или значительно увеличивающейся вязкостью, например перекачиваемый бетон, к которому была добавлена ускоряющая схватывание добавка и/или ускоряющая затвердевание добавка.
В одном предпочтительном варианте осуществления при нанесении смеси смесь наносят в виде множества по меньшей мере частично наложенных друг на друга слоев.
В одном предпочтительном усовершенствовании при нанесении на существующий слой новый слой смеси накладывают только тогда, когда существующий слой имеет достаточную твердость для сохранения первоначальной формы.
В одном предпочтительном варианте усовершенствования при нанесении непрерывно создают по меньшей мере частично наложенные слои смеси так, что конструкцию из строительного материала создают подобно 3D-принтеру.
Такие способы, в которых наносят смесь, а затем на смесь накладывают по меньшей мере частично следующий слой, обеспечивают преимущество, заключающееся в том, что таким образом из строительного материала могут быть изготовлены цельные конструкции, например, стены здания или т.п. В этом случае, по сравнению с обычными способами настоящие способы обеспечивают преимущество, заключающееся в том, что опалубка не требуется и, таким образом, формирование конструкции также может быть определено по существу произвольным образом.
В нижеследующем тексте описаны подробности и преимущества настоящего изобретения на основе иллюстративных вариантов осуществления и со ссылкой на схематичные чертежи, на которых:
На фиг. 1 представлено схематическое изображение приведенного в качестве примера смесителя, содержащего транспортирующее устройство;
На фиг. 2 представлено схематическое изображение приведенного в качестве примера смесителя, содержащего транспортирующее устройство и подающее устройство у впускного отверстия;
На фиг. 3А представлено схематическое изображение приведенного в качестве примера подающего устройства;
На фиг. 3В представлено схематическое изображение приведенного в качестве примера подающего устройства;
На фиг. 4 представлено схематическое изображение смесителя для смешивания первого компонента и второго компонента;
На фиг. 5 представлено схематическое изображение приведенной в качестве примера системы для нанесения строительного материала; а
На фиг. 6 представлено схематическое изображение приведенного в качестве примера транспортирующего устройства.
На фиг. 1 показан пример смесителя 1. Смеситель 1 содержит привод 3, барабан 2, перемешивающий вал 4 и транспортирующее устройство 5. Барабан 2 в этом случае содержит два впускных отверстия 6 и одно выпускное отверстие 7. Впускные отверстия 6 в этом случае расположены в первой секции 10 барабана, в которой размещен перемешивающий вал, а выпускное отверстие 7 расположено на второй секции 11 барабана, в которой также расположено транспортирующее устройство 5.
В этом иллюстративном варианте осуществления два впускных отверстия 6 расположены на барабане 2. Однако, в альтернативном примере варианта осуществления, который не показан на фигурах, барабан 2 содержит только одно впускное отверстие. В этом случае компоненты, подлежащие смешиванию, могут быть объединены перед подачей в барабан 2 через впускное отверстие.
При этом транспортирующее устройство 5 расположено таким образом, что оно непосредственно примыкает к перемешивающему валу 4, так что смесь, перемешиваемая перемешивающим валом 4, может быть захвачена непосредственно транспортирующим устройством 5 и может быть выгружена из барабана 2 через выпускное отверстие 7.
В этом иллюстративном варианте осуществления транспортирующее устройство 5 выполнено в виде шнекового конвейера. Шнековый конвейер в этом иллюстративном варианте осуществления имеет два полных витка 9. В зависимости от требуемой скорости транспортирования шнековый конвейер может быть выполнен с другими размерами или выполнен каким-либо другим способом. Транспортирующее устройство 5 и перемешивающий вал 4 расположены на одной оси в барабане 2. В этом иллюстративном варианте осуществления перемешивающий вал 4 оснащен штырями 8 таким образом, что, когда перемешивающий вал вращается, штыри 8 перемещают смесь в барабане.
На фиг. 2 также показан пример смесителя 1. В отличие от смесителя 1 по фиг. 1 в этом смесителе в одно из впускных отверстий 6 установлено подающее устройство 12. Это подающее устройство 12, например, подходит для равномерного введения порошкообразного компонента в барабан 2 смесителя 1 без закупоривания.
На фиг. 3А и 3В более подробно показано подающее устройство 12, которое расположено на одном из впускных отверстий 6 по фиг. 2. Подающее устройство 12 содержит второй привод 13 и второй перемешивающий вал 16. Второй перемешивающий вал 16 в этом случае выполнен с возможностью вращения в приемной воронке 19. Приемная воронка 19 имеет область 14 впуска и область 15 выпуска. В этом случае перемешивающие лопасти 17 на втором перемешивающем валу расположены во области впуска приемной воронки 19, а перемешивающий стержень 18 расположен на втором перемешивающем валу 16 в области 15 выпуска приемной воронки 19. В этом случае перемешивающие лопасти 17 расположены радиально на втором перемешивающем валу таким образом, чтобы они могли транспортировать порошкообразный компонент через область 14 впуска приемной воронки 19. Перемешивающий стержень 18 ориентирован в осевом направлении относительно второго перемешивающего вала 16 и смещен в радиальном направлении относительно оси вращения перемешивающего вала 16. В результате этот перемешивающий стержень 18 может предотвращать закупоривание в области 15 выпуска приемной воронки 19.
На фиг. 4 также показан пример смесителя 1, содержащий подающее устройство 12 в одном из впускных отверстий. Первый компонент 20 и второй компонент 22 подают в смеситель 1, соответственно, по первому подающему трубопроводу 21 и по второму подающему трубопроводу 23. Например, в этом случае первый компонент 20 может представлять собой порошкообразный компонент, который подают в приемную воронку подающего устройства 12 по первому подающему трубопроводу 21, а второй компонент 22 может представлять собой, например, жидкость или перекачиваемое вещество, которое поступает непосредственно в барабан смесителя 1 по второму подающему трубопроводу 23. После выполнения операции смешивания в барабане смесителя 1 смесь транспортируют через выпускное отверстие 25 смесителя с помощью транспортирующего устройства 5.
На фиг. 5 показана система 30 для нанесения строительного материала. Система 30 содержит перемещающее устройство 31, а также первый компонент 32 и второй компонент 33. Первый компонент 32 и второй компонент 33 подают в смеситель 1 по первому подающему трубопроводу 34 и по второму подающему трубопроводу 35. Смеситель 1 содержит выпускное отверстие 36, через которое может быть нанесен строительный материал. Для того, чтобы можно было наносить строительный материал в нужном месте, смеситель 1 выполнен с возможностью перемещения с помощью перемещающего устройства 31. С этой целью перемещающее устройство 31, как показано в этом иллюстративном варианте осуществления, может содержать рычаг, который выполнен с возможностью перемещения. Например, может быть использован многошарнирный рычаг для обеспечения более универсального перемещения смесителя 1 в пространстве.
В альтернативных иллюстративных вариантах осуществления, которые не показаны на фигурах, перемещающее устройство 31 выполнено в виде крана, робота, перемещающего устройства на колесах или гусеницах, или же в виде 3D-принтера.
На фиг. 6 представлен иллюстративный вариант осуществления транспортирующего устройства 5. В этом примере выполнено более двух витков 9. Кроме того, витки 9 имеют различный интервал в направлении приводного вала, причем витки 9 становятся более плотными в направлении одного конца транспортирующего устройства 5. Благодаря этому давление транспортирования транспортирующего устройства 5 может быть изменено в зависимости от ориентации уплотнения витков 9.
Кроме того, в этом примере поперечное сечение вала транспортирующего устройства 5 может быть изменяемым в направлении приводного вала. В этом случае объем для смешивания становится более узким в направлении одного конца транспортирующего устройства 5. Благодаря этому давление транспортирования транспортирующего устройства 5 может быть изменено в зависимости от направления сужения объема для смешивания.
1. Смеситель (1), содержащий
барабан (2), имеющий по меньшей мере одно впускное отверстие (6) и одно выпускное отверстие (7),
привод (3),
перемешивающий вал (4) для смешивания смеси, расположенный в барабане (2) и соединенный с приводом (3), отличающийся тем, что
в барабане (2) расположено транспортирующее устройство (5), которое расположено на той же оси, что и перемешивающий вал (4), причем
транспортирующее устройство (5) непосредственно примыкает к перемешивающему валу (4) таким образом, что обеспечена возможность захвата непосредственно транспортирующим устройством (5) и выгрузки из барабана (2) через выпускное отверстие (7) смеси, перемешиваемой перемешивающим валом (4).
2. Смеситель (1) по п. 1, в котором транспортирующее устройство (5) и перемешивающий вал (4) расположены на одном приводном валу, причем указанный приводной вал выполнен с возможностью приведения в движение приводом (3).
3. Смеситель (1) по любому из предшествующих пунктов, в котором перемешивающий вал (4) и транспортирующее устройство (5) расположены рядом друг с другом в барабане (2), причем перемешивающий вал (4) расположен на первой секции (10) барабана, а транспортирующее устройство (5) расположено на второй секции (11) барабана и причем указанное по меньшей мере одно впускное отверстие (6) расположено на первой секции (10) барабана, а выпускное отверстие (7) расположено на второй секции (11) барабана.
4. Смеситель (1) по п. 3, в котором первая секция (10) барабана с размещенным в ней перемешивающим валом (4) образует от 50% до 90%, предпочтительно от 60% до 85% и особенно предпочтительно от 70% до 80% объема барабана (2).
5. Смеситель (1) по любому из предшествующих пунктов, в котором транспортирующий элемент (5) выполнен в виде шнекового конвейера.
6. Смеситель (1) по п. 5, в котором шнековый конвейер имеет по меньшей мере один, предпочтительно по меньшей мере два витка (9).
7. Смеситель (1) по любому из предшествующих пунктов, в котором барабан (2) содержит первое впускное отверстие (6) и второе впускное отверстие (6), причем подающее устройство (12) расположено у первого впускного отверстия (6).
8. Смеситель (1) по п. 7, в котором подающее устройство (12) содержит приемную воронку (19) для приема порошкообразного компонента, второй привод (13) и соединенный с ним, расположенный в приемной воронке (19) второй перемешивающий вал (16).
9. Смеситель (1) по п. 8, в котором второй перемешивающий вал (16) содержит радиально расположенные перемешивающие лопасти (17), которые расположены в области (14) впуска приемной воронки (19), причем второй перемешивающий вал (16) содержит ориентированный в осевом направлении перемешивающий стержень (18), который смещен в радиальном направлении относительно оси вращения перемешивающего вала (16) и расположен в области (15) выпуска приемной воронки (19).
10. Система (30) для нанесения строительного материала, содержащая
перемещающее устройство (31),
первый компонент (32),
второй компонент (33) и
смеситель (1) для смешивания первого компонента (32) и второго компонента (33) по одному из пп. 1-6, причем смеситель (1) установлен на перемещающем устройстве (31) и выполнен с возможностью перемещения им,
причем обеспечена возможность подачи первого компонента (32) и второго компонента (33) к смесителю (1) для производства строительного материала и
возможность нанесения через выпускное отверстие (36) смесителя (1) строительного материала, полученного из компонентов (32, 33).
11. Система (30) по п. 10, в которой первый компонент (32) представляет собой перекачиваемый строительный материал, в частности бетон, а второй компонент (33) представляет собой перекачиваемое вещество, которое содержит добавку к строительному материалу, в частности добавку к бетону.
12. Система (30) по п. 11, в которой добавка к строительному материалу представляет собой ускоряющую схватывание добавку и/или ускоряющую затвердевание добавку.
13. Система (30) по одному из пп. 10-12, в которой перемещающее устройство (31) выполнено с возможностью перемещения подобно 3D-принтеру таким образом, что обеспечена возможность создания конструкций из строительного материала посредством указанной системы (39).
14. Способ изготовления конструкции из строительного материала, включающий следующие этапы:
смешивание перекачиваемого строительного материала, в частности бетона, и перекачиваемого вещества, которое содержит добавку к строительному материалу, в частности добавку к бетону, с помощью смесителя (1) по одному из пп. 1-6 и
нанесение смеси с помощью перемещающего устройства (31).
15. Способ по п. 14, согласно которому смеситель (1) при выполнении перемешивания приводят с частотой вращения более 500 оборотов в минуту.
16. Способ по любому из пп. 14 и 15, в котором при нанесении смеси с помощью перемещающего устройства (31) среднее время пребывания смеси в барабане составляет менее 10 секунд.
17. Способ по любому из пп. 14-16, в котором при нанесении смеси смесь наносят множеством по меньшей мере частично наложенных друг на друга слоев.
18. Способ по п. 17, в котором при нанесении на существующий слой новый слой смеси накладывают только тогда, когда существующий слой имеет достаточную твердость для сохранения первоначальной формы.
19. Способ по любому из пп. 17 и 18, в котором при нанесении непрерывно создают по меньшей мере частично наложенные слои смеси таким образом, что конструкцию из строительного материала создают подобно 3D-принтеру.
