Betonherstellung mittels gekühlten Wassers, mit einer umlaufenden Trommel, an deren Innenwand eine durchgehende Förderschnecke mit vielen Spiralwindungen angebracht ist, die das Kühlgut gegenläufig zur Fließrichtung des Wassers zwangsfördert, wobei die Spiral Windungen der Förderschnecke höher als der Wasserstand in der Trommel ausgeführt sind und sich damit zwischen jeweils zwei Spiralwindungen eine Kammer bildet, die in einem wandnahen Abschnitt jeder Spiralwindung mindestens eine Öffnung aufweist. Aus der Patentanmeldung PCT/DE2009/075043 des gleichen Anmelders ist eine solche Trommel zur Kühlung von Kühlgut für die Betonherstellung bekannt. Hierbei weist jede Spiralwindung in einem Kreisabschnitt Durchbrüche auf, die alle im Durchlass- Winkelstellungsbereich der Trommel so angeordnet sind, dass das gekühlte Wasser durch alle Kammern gleichzeitig hindurchfließt. In den anderen

Winkelstellungsbereichen der Trommel bilden sich geschlossene Kammern. Durch die nahezu gleichzeitige Wasserströmung zwischen den Kammern fließt das Wasser viel zu schnell durch die Kammern der Trommel hindurch, was zu einem unvollständigen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlgut und dem Wasser und damit nicht zu der gewünschten Kühlung des Kühlgutes führt. Weiterhin hat sich gezeigt, dass sich das Kühlgut in Folge der Drehung der Trommel seitlich in den Kammern an der

Trommelwand anstaut, so dass ein Großteil des Wassers nicht durch das Kühlgut fließt, sondern ungenutzt daran vorbei fließt, und in Folge dessen ein ungenügender

Wärmeaustausch zwischen dem Kühlgut und dem Wasser stattfindet. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Trommel der eingangs genannten Art hinsichtlich der Ausbildung und Anordnung der Durchbrüche in den Spiralwindungen dahingehend zu verbessern, dass das Wasser definiert durch die Kammern der

Rührtrommel fließt und ein optimaler Wärmeaustausch zwischen dem Kühlgut und dem Wasser gewährleistet ist. Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des

Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Der Erfindung wird eine Trommel zur Kühlung von Kühlgut, insbesondere zur Kühlung von Zuschlagsstoffen für die Betonherstellung mittels gekühlten Wasser für den Zweck der Betonmischung zugrunde gelegt, wie sie in der Patentanmeldung

PCT/DE2009/075043 offenbart ist. Das Kühlgut ist Kies, Sand und/oder ähnliche Gesteinskörnung, die als Zuschlag bei der Frischbetonherstellung dem Zement und Wasser ja nach Rezeptur und Zementsorte beigemischt werden. Das Kühlgut wird über einen Eingangsförderer wie beispielsweise eine Rutsche oder ein Förderband in die Trommel eingebracht und entsprechend dem Trommelvolumen dosiert, der an der großen Öffnung der Trommel angeordnet ist. Das gekühlte Wasser wird über ein

Wasserrohr an der gegenüber liegenden kleinen Öffnung der Trommel in die Trommel eingeleitet, und fließt an der großen Öffnung wieder ab.

An der Innenwand der Trommel ist eine durchgehende Förderschnecke mit vielen Spiralwindungen angebracht, die den eingebrachten Kies bzw. Sand nach dem

Funktionsprinzip der archimedischen Schraube gegenläufig zur Fließrichtung des Wassers fördert. Hierbei dreht sich die Trommel kontinuierlich in eine Richtung, wobei sie durch einen Antrieb wie beispielsweise einen Reibradantrieb angetrieben wird. Dies bewirkt eine gute Durchdringung des Kühlguts und Wärmeaustausch mit dem Wasser, wobei das Kühlgut so lange in der Trommel bleibt, bis die benötigte Abkühlung des

Kühlgutes erreicht ist. Dann wird das Kühlgut über die kleine Öffnung aus der Trommel ausgefördert. Das Brauchwasser fließt bedingt durch das Wasserlaufgefälle der

Trommel, welches aus dem Höhenunterschied von der kleinen Öffnung zur großen Öffnung der Trommel resultiert, durch ein umlaufendes Lochblech ab. Vorteilhaft werden die Fließgeschwindigkeit des Wassers und die Fördergeschwindigkeit des

Kühlguts so gering gehalten, dass ein nahezu vollständiger Wärmeaustausch zwischen dem Wasser und dem Kühlgut stattfindet. Hierbei beträgt die Drehgeschwindigkeit der Trommel typischerweise eine Umdrehung pro Minute. Die Spiral Windungen der Förderschnecke sind höher als der resultierende Wasserstand in der Trommel ausgeführt, so dass sich damit einzelne Kammern für das Kühlgut und das Wasser bilden. In einem wandnahen Abschnitt weist jede Spiralwindung mindestens eine Öffnung zum Durchfluss des Wassers durch die Kammern der Trommel auf.

Die Erfindung sieht vor, dass die Öffnungen in benachbarten Spiralwindungen mit einem definierten Winkelversatz von beispielsweise 180° oder 90° angeordnet sind, wobei mehrere Öffnungen über den Umfang einer Spiralwindung verteilt sein können. Diese erfindungsgemäße Anordnung der Öffnungen gewährleistet, dass der Wasserfluss jeweils nur zwischen benachbarten Kammern der Trommel erfolgt, wenn die Öffnungen im Wasserniveau liegen. Hingegen verhindert die Anordnung der anderen Öffnungen, dass das Wasser nicht gleichzeitig durch alle Kammern der Trommel gleichzeitig hindurch fließt. Dabei sind die Öffnungen der Spiralwindungen zweckmäßigerweise als dreiecksförmige Segmente ausgebildet, die ein Lochblech aufweisen, so dass das Fließen des Wassers von einer Kammer zur nächsten Kammer ermöglicht ist, das dahinter liegende Kühlgut aber zurückgehalten wird.

Besonders vorteilhaft ist jede Öffnung mit jeweils einer beweglichen Schwingklappe abgedeckt, die als eine dreiecksförmige Klappe ausgebildet ist, deren Fläche so groß ist, dass die dahinter liegende Öffnung der Spiralwindung vollständig abdeckt ist, so dass der Wasserfluss zwischen den Kammern unterbunden ist. Über ein Gelenk, das drehbar an der Öffnung gelagert und zur Mittelachse der Trommel gerichtet ist, öffnet sich die Klappe und gibt den dahinter liegenden Abschnitt der Spiralwindung mit dem

Lochblech frei, so dass ein Fließen des Wassers von einer Kammer zur nächsten Kammer möglich ist.

Wesentlich ist, dass die Schwingklappe an einem Schenkel einen abgewinkelten Ausleger aufweist, der sich axial in das Kühlgut erstreckt. Bei der Drehung der

Trommel drückt das rutschende Kühlgut mit einer aus dem Kühlgut resultierenden Kraft so auf den Ausleger, dass die Öffnung je nach Stand des Kühlgutes geöffnet wird und somit das Wasser optimalerweise durch das Kühlgut fließt. Wenn die Schwingklappe nicht vom Kühlgut weggeschwenkt ist, ruht sie durch ihr Eigengewicht an einem seitlichen Anschlag und verschließt die Öffnung. Das exzentrisch angeordnete Gelenk der Klappe führt dazu, dass sich beim Anstieg des Kühlgutstandes an der Öffnung in Folge der Drehung der Trommel die Schwingklappe öffnet und die Öffnung mit dem Lochblech unter der Schwingklappe immer weiter freigibt. Über den gesamten

Durchflussbereich der Trommel kann hierdurch eine nahezu kontinuierliche Abgabe des gekühlten Wassers durch das Kühlgut sichergestellt werden. Steigt der Kühlgutstand an der Öffnung weiter an, dreht sich die Schwingklappe aus dem Bereich der Öffnung und gibt diese vollständig frei. Das Wasser fließt somit umfassend durch den Kies bzw. Sand hindurch und nicht daran vorbei. Die Schwingklappe verschließt die Öffnung wieder am oberen Scheitelpunkt der Trommel, wobei ein Anschlag am inneren Kranz der Spiralwindung einen Überschlag der Schwingklappe ermöglicht.

Der weitgehend geschlossene Trommelkorpus verhindert ein Entweichen des

Kühlpotentials an die Umgebungsluft und damit ein schädliches Erwärmen des

Trommelinnenraums. An der kleinen Öffnung der Trommel wird das abgekühlte Kühlgut mit einem Becherausförderer aus der Trommel herausgefördert und über einen Ausgangsförderer abtransportiert. Vorteilhaft ist über diesen Bereich eine Überdachung zum Schutz vor schädlicher Erwärmung durch Sonneneinstrahlung vorgesehen.

Eine Ausführung der Erfindung ist beispielhaft in den Figuren beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Ausbildung der Trommel schematisch im Längsschnitt.

Fig. 2 zeigt eine Ausbildung der Förderschnecke als Abschnitt der Trommel im

Längsschnitt.

Fig. 3 zeigt die Anordnung der Öffnungen in drei benachbarten Spiralwindungen im Querschnitt.

Fig. 4 zeigt die Anordnung der Schwingklappen an den Öffnungen abhängig vom Stand des Kühlguts im Querschnitt.

In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Ausbildung der Trommel schematisch dargestellt. Längs der Innenwand 2 der Trommel 1 ist eine Förderschnecke 13 eingeschweißt. Die Trommel 1 wird mittels eines Reibradantriebs durch den

Antriebsmotor 11 in eine rotatorische Drehbewegung versetzt. Dabei wird durch eine kontinuierliche Drehbewegung der Trommel 1 das Kühlgut 3 entgegen der Richtung des Wassers 4 in der Trommel transportiert. Die Spiralwindungen 14 sind durchgehend ausgeführt und bilden Kammern 15. In einem Kreisabschnitt jeder Spiralwindung 14 sind Öffnungen vorhanden, wie in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigt, durch die das Wasser 4 fließen kann.

Über die große Öffnung 5 auf der linken Seite wird das Kühlgut 3 über einen

Eingansförderer 7 in die Trommel 1 eingeführt. An dieser großen Öffnung 5 ist auch ein umlaufendes Lochblech 17 angebracht, so dass das Brauchwasser 4 aus der Trommel ablaufen kann, Sedimenten des Kühlguts 3 hingegen zurückgehalten werden. Auf der rechten Seite ist die kleine Öffnung 6 der Trommel 1 zu sehen, über die das abgekühlte Kühlgut 3 ausgefördert wird. Hier ist ein Becherausförderer 9 angeordnet, der das Kühlgut 3 aus dem Trommelinnenraum herausfördert, von wo es dann über die Rutsche bzw. Förderband eines Ausgangsförderers 8 abtransportiert wird. An dieser kleinen Öffnung 6 ist auch das Wasserrohr 10 zur Einleitung des gekühlten Wassers 4 in die Trommel 1 angeordnet. Zum Schutz vor Erwärmung durch direkte Sonneneinstrahlung ist die kleine Öffnung 5 mit einer Überdachung 12 versehen.

In Fig. 2 ist ein Abschnitt der Trommel im Längsschnitt mit der Förderschnecke, wie in Fig. 1 gezeigt, dargestellt. Die Förderschnecke 13 umfasst mehrere Spiralwindungen 14. Durch die Spiral Windungen 14 werden Kammern 15 gebildet, in denen das Kühlgut durch die Drehbewegung der Trommel 1 gefördert wird. Alle drei Spiral Windungen 14 umfassen jeweils zwei gegenüberliegende Öffnungen 18, die mit einem Winkelversatz von 90° von einer Spiralwindung 14 zur nächsten Spiralwindung angeordnet sind.

Hierbei fließt das gekühlte Wasser 4 gegenläufig von einer Kammer 15 zur nächsten Kammer, wenn die Öffnungen 18 im Wasserniveau liegen, so dass ein Wärmeaustausch zwischen dem Kühlgut 3 und dem Wasser 4 stattfindet.

In Fig. 3 ist die Anordnung der Öffnungen in den drei benachbarten Spiral Windungen a, b und c jeweils im Querschnitt gezeigt. Anfang und Ende einer Spiralwindung 14 ist durch die Trennungslinie 16 angedeutet. Die beiden Spiral Windungen a und b bilden eine Kammer für das Kühlgut 3, an die eine weiter Kammer anschließt, die durch die Spiralwindung b und c gebildet ist. Alle drei Spiralwindungen 14 umfassen jeweils zwei gegenüberliegende Öffnungen 18 mit jeweils einem Lochblech 19.

Die Spiralwindungen a, b und c sind so nebeneinander liegend dargestellt, dass die jeweilige Stellung ihrer Öffnung 18 zu ein und demselben Zeitpunkt sichtbar ist. Die Öffnungen 18 der beiden Spiralwindungen a und c sind horizontal angeordnet.

Hierdurch befinden sie sich in der Sperr Stellung, so dass kein Wasser 4 hindurchfließen kann. Die beiden Öffnungen 18 der dazwischen liegenden Spiralwindung b sind mit einem Winkelversatz von 90° dazu angeordnet. Hierdurch befinden sie sich in der Durchlassstellung, so dass durch die untere Öffnung das Wasser 4 durch die beiden gebildeten Kammern fließt.

Bei kontinuierlicher Drehung der Trommel 1 in einer Richtung befinden sich somit die Öffnungen 18 abwechselnd in Sperrstellung und Durchlassstellung, wobei der

Durchfluss des Wassers 4 jeweils nur zwischen zwei benachbarten Kammern erfolgt.

In Fig. 4 ist die Anordnung der Schwingklappen 20 an den Öffnungen 18 abhängig vom Stand des Kühlguts 3 zu den Zeitpunkten I, II und III in einer einzigen Spiralwindung 14 im Querschnitt gezeigt. Anfang und Ende der einen Spiral windung 14 ist durch die Trennungslinie 16 angedeutet. Die Spiralwindung 14 umfasst zwei gegenüberliegende Öffnungen 18 mit jeweils einem Lochblech 19. Das Kühlgut 3 häuft sich bedingt durch die Drehung der Trommel 1 seitlich an der Trommelwand 2 an und rutscht mit der Drehung der Trommel nach. Die aufeinanderfolgenden Zeitpunkte I, II und III der einen Spiralwindung 14 sind so nebeneinander liegend dargestellt, dass die jeweilige Stellung der Öffnungen 18 und Schwingklappen 20 jeweils um 45° gegen den Uhrzeigersinn gedreht sichtbar ist. Zum Zeitpunkt I kann durch die beiden Öffnungen 18 kein Wasser fließen, da die linke Öffnung vollständig durch die Schwingklappe 20 verschlossen ist, die auf dem seitlichen Anschlag 23 ruht. Die rechte Öffnung hingegen befindet sich außerhalb des Wassers 4 und des Kühlguts 3 und ruht auf Anschlag 24 am inneren Kranz der Spiralwindung 14. Zum Zeitpunkt II befindet sich die obere Öffnung 18 am oberen Scheitelpunkt der Trommel 1 und die Schwingklappe 20 ruht auf dem Anschlag 24 am inneren Kranz der Spiralwindung 14, so dass es bei der Drehung der Trommel zu einem Überschlag der Schwingklappe 20 kommt, der zum Schließen der Öffnung 18 führt. Auf den Ausleger 21 der unteren Schwingklappe 20 drückt das rutschende Kühlgut soweit, dass ein Teil der dahinterliegenden Öffnung 18 freigegeben wird und Wasser 4 durch das Kühlgut 3 fließt. Zum Zeitpunkt III steigt das Kühlgut 3 an der rechten Öffnung 18 weiter an, so dass die Schwingklappe 20 die Öffnung vollständig freigibt und das Wasser 4 ganz und gar durch das Kühlgut 3 fließt.

Bei kontinuierlicher Drehung der Trommel 1 in einer Richtung wird somit die jeweilige Schwinglappe 20 je nach Stand des Kühlguts 3 geöffnet, wobei das Wasser 4 umfassend durch das Kühlgut fließt und nicht daran vorbei.

Bezugszeichenliste

1 Trommel

2 Wand der Trommel

3 Kühlgut

4 Wasser

5 Große Öffnung der Trommel

6 Kleine Öffnung der Trommel

7 Eingangsförderer für Kühlgut

8 Ausgangsförderer für Kühlgut

9 Becherausförderer

10 Wasserrohr

11 Antriebsmotor

12 Überdachung

13 Förderschnecke

14 Spiralwindung

15 Kammer

16 Trennung einer Kammer

17 Umlaufendes Lochblech

18 Öffnung

19 Lochblech der Öffnung

20 Schwingklappe

21 Ausleger

22 Gelenk

23 Anschlag an Öffnung

24 Anschlag an Spiralwindung