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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR COOLING GRAVEL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/020449
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device and a method for cooling goods to be cooled (4), in particular materials for producing concrete, wherein a washing drum (1), a sedimentation tank (2), and an ice machine (3) are connected to each other in such a way that water (5) runs in a circuit through the washing drum (1), the sedimentation tank (2), and the ice machine (3), and the goods to be cooled (4) are cooled in the washing drum (1).

Inventors:
HELD OTTO-WILHELM (DE)
Application Number:
PCT/DE2009/075043
Publication Date:
February 24, 2011
Filing Date:
August 17, 2009
Export Citation:
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Assignee:
HEMACK GMBH (DE)
HELD OTTO-WILHELM (DE)
International Classes:
B28C7/00; B01F11/00; B01F15/06; F28C3/18
Foreign References:
US2310603A1943-02-09
US5152605A1992-10-06
DE2537173A11977-03-10
Attorney, Agent or Firm:
BACKHAUS, MARTIN (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Vorrichtung zur Kühlung von Kühlgut (4), insbesondere von Stoffen zur

Betonherstellung, dadurch gekennzeichnet, dass

eine Waschtrommel (1), ein Absetzbecken (2) und eine Eismaschine (3) so miteinander verbunden sind, dass Wasser (5) in einem Kreislauf durch die Waschtrommel (1), das Absetzbecken (2) und die Eismaschine (3) läuft und das Kühlgut (4) in der

Waschtrommel (1) gekühlt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

das Kühlgut (4) Sand und/oder Kies ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

das Absetzbecken (2) an seinem oberen Rand quer zum Becken Überlaufrinnen (10) besitzt, über die das Wasser (5) aus dem Absetzbecken (2) strömt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

das Absetzbecken (2) einen Auslauftrichter besitzt, durch den abgesetzte Feststoffe abgeführt werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

die Eismaschine (3) einen Verdunstungskühler (17) besitzt, der mittels eines Gebläses (18) das Wasser (5) vorkühlt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

die Waschtrommel (1) an beiden Enden runde zentrische Öffnungen (12) besitzt, wovon die Öffnung an seiner Wassereinlaufseite einen geringeren Durchmesser aufweist als die Öffnung (12) an der Wasserauslaufseite.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass

die Waschtrommel (1) an der Wassereinlaufseite einen Becherausförderer (13) besitzt, der das Kühlgut (4) über eine Rutsche oder Förderband (6) in einen Transportcontainer (8) fördert.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass unter der Rutsche oder dem Förderband (6) sich ein Auffangbehälter (7) für

Tropfwasser (5) befindet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

das Absatzbecken (2) und die Eismaschine (3) jeweils in einem Standard-Container oder in einem gemeinsamen Standard-Container verbaut sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass

sich über der Rutsche bzw. dem Förderband (6) und dem Transportcontainer (8) eine Überdachung befindet, die eine schädliche Erwärmung des Kühlgutes (4) durch Sonneneinstrahlung verhindert.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass

die Waschtrommel (1) innen eine an der Wand (26) der Waschtrommel angebrachte Förderschnecke (19) mit vielen Spiralwindungen (21) besitzt, die das Kühlgut (4) gegenläufig zur Fließrichtung des Wassers (5) zwangsfördert.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass

die Spiralwindungen (21) als Flügelarme (23) ausgebildet sind, so dass das Wasser (5) ohne Turbulenzen zwischen den Kammern (22) fließen kann.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass

die Spiralwindungen (21) der Förderschnecke (6) höher als der Wasserstand in der Waschtrommel ausgeführt sind und sich damit in jeder Spiralwindung (21) eine Kammer (22) bildet, die in einem wandnahen Kreisabschnitt jeder Spiralwindung (21) Durchbrüche (24) aufweist, so dass in einem Durchlass- Winkelstellungsbereich der Waschtrommel das Wasser (5) durch die Kammern (22) hindurchfließt und in anderen Winkelstellungsbereichen geschlossene Kammern gebildet sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

sich in den Kammern fest angebrachte Rührstäbe (25) oder -platten befinden

15. Verfahren zur Kühlung von Kühlgut (4), dadurch gekennzeichnet, dass

- Wasser (5) in einer Vorrichtung nach Anspruch 1 in einem Kreislauf gepumpt wird,

- das Kühlgut (4) in die Waschtrommel (1) gefüllt wird,

- das Wasser (5) durch die Waschtrommel (1) läuft,

- das gekühlte Wasser (5) gegenläufig zum Kühlgut (4) durch die Waschtrommel (1) fließt,

- das Kühlgut (4) so lange in der Waschtrommel (1) verbleibt, bis die gewünschte Temperatur erreicht ist, und

- das Kühlgut (4) aus der Waschtrommel (1) ausgefördert wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass

das Wasser (5) in einem Verdunstungskühler (17) vorgekühlt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 12 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass

die Fließgeschwindigkeit des Wassers (5) und die Fördergeschwindigkeit des Kühlgutes (4) so gering gehalten wird, dass ein nahezu vollständiger Wärmeaustausch zwischen dem Wasser und dem Kühlgut stattfindet.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass

die Drehgeschwindigkeit der Waschtrommel (1) ungefähr eine Umdrehung pro Minute beträgt.

19. Verfahren nach Anspruch 13 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass

- das während eines ersten Wassereinlaufs die Waschtrommel (1) im Durchlass- Winkelstellungsbereich gehalten wird bis Wasser wieder an der Wasserausöffnung (12) austritt,

- danach die Waschtrommel um 180° gedreht wird, so dass sich geschlossene Kammern (22) bilden,

- die Waschtrommel um 90° hin und hergeschwenkt wird, wobei in jeder Kammer (22) ein Wärmeaustausch zwischen dem Kühlgut (4) und dem Wasser (5) stattfindet,

- das Hin- und Herschwenken solange erfolgt, bis sich die Temperatur des Kühlgutes (4) in der jeweiligen Kammer bis auf ca. 2° an die dortige Wassertemperatur angepasst hat,

- danach die Waschtrommel in den Durchlass- Winkelstellungsbereich gedreht wird, - eine weitere Kaltwassermenge in die Waschtrommel (1) gegeben wird, die in etwa dem Volumen einer Kammer (22) entspricht, und

- der Kühlvorgang mit dem Hin- und Herschwenken fortgesetzt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllgrad des Absetzbeckens (2) mit Feststoffen durch Wiegen des Absetzbeckens festgestellt wird und bei einem Überschreiten eines bestimmten Gewichtes der Inhalt des Absetzbeckens (2) abgelassen wird.

Description:
Vorrichtung zur Kühlung von Kies

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kühlung von Kühlgut, insbesondere von Stoffen zur Betonherstellung.

Die Betonkühlung hat eine große Bedeutung in südlichen Ländern wie den Vereinigten Arabischen Emiraten, Saudi-Arabien sowie bei Staudamm-Projekten, da die Festigkeit im Beton von der Wärmeentwicklung beeinflusst wird, welche sich während des Trocknens und Härtens im Beton bildet. Die Trocknungswärme erhöht hierbei die Temperatur im Beton während des Trocknungsprozesses um bis zu 25°C und verursacht eine Volumenzunahme. Nach dem Trocknen kühlt sich der Beton auf die

Umgebungstemperatur unter Volumenabnahme wieder ab, was zu Rissen im Beton führt. Es ist deshalb eine möglichst geringe Ausgangstemperatur des Frischbetons anzustreben.

Aus der Patentanmeldung DE 3312900 Al ist ein Verfahren zur Kühlung von

Frischbeton bekannt, bei der ein Teil des für die Betonmischung erforderlichen Wassers in Form von Scherbeneis in die Mischung zugegeben wird, welches zuvor mittels eines Kältemittels auf tiefe Temperaturen unterkühlt wird. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass sich mit diesem Verfahren die erforderlichen Frischbetontemperaturen in heißen Klimazonen nicht immer erreichen lassen. Da aufgrund eines niedrigen

Zementgehaltes auch relativ wenig Kaltwasser bzw. Scherbeneis der Mischung zugegeben werden kann, reicht die Kühlwirkung nicht immer aus, den Zement und den Zuschlaganteil von Kies und Sand entsprechend abzukühlen.

Es ist leicht zu erkennen, dass die Ausgangstemperatur des Zuschlages

thermodynamisch sehr relevant ist, da für die Herstellung von 1 Kubikmeter

Frischbeton typischerweise ca. 1900 kg Kies und Sand, ca. 250 kg Zement und ca. 190 kg Wasser verwendet werden. In der Patentanmeldung DE 102005014356 Al ist ein Verfahren zur Steuerung der Temperatur von Frischbeton beschrieben, bei dem der Zuschlag von Kies und Sand mit einem Eisbrei und Ablaufenlassen des aufgetauten Eisbreis und Wassers vor dem Mischen des Betons gekühlt wird. Nachteilig sind die erheblichen Kosten, da zur Herstellung des Eisbreis sehr viel Energie benötigt wird.

Ein weiteres heutzutage übliches Verfahren ist, den Zuschlag aus Sand und Kies in einem langen Becken mit gekühltem Wasser auf einem darin abgesenkten Förderband durch das Wasser zu ziehen. Hierbei ist ebenfalls nachteilig, dass sehr viel Frischwasser benötigt wird und darüber hinaus die Erwärmung des Wassers im Becken, wodurch der Kühleffekt schnell nachlässt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Kühlung von Kühlgut, insbesondere von Stoffen zur Betonherstellung, anzugeben, welche gegenüber dem Stand der Technik die aufgezeigten Nachteile vermeiden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des

Patentanspruchs 1.

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

Die Erfindung sieht vor, dass eine Waschtrommel, ein Absetzbecken und eine

Eismaschine so miteinander verbunden sind, dass das Wasser in einem Kreislauf durch die Waschtrommel, das Absetzbecken und die Eismaschine läuft und dabei das Kühlgut in der Waschtrommel gekühlt wird.

Der Erfindung wird eine Eismaschine zur Herstellung von Eis insbesondere für den Zweck der Betonmischung zugrunde gelegt, wie sie in der Patentanmeldung DE 102005008145 B3 offenbart ist. Der Eismaschine wird laufend Wasser zugeführt, das zu Scherbeneis, feuchtem Eis oder gekühlten Wasser herabgekühlt wird und über eine Ausfördereinrichtung verfügbar ist.

Diese Eismaschine wird mit einer Waschtrommel und einem Absetzbecken über Rohrbzw. Schlauchleitungen so miteinander verbunden, dass das Wasser in einem Kreislauf durch die Waschtrommel, das Absetzbecken und die Eismaschine läuft und dabei das Kühlgut in der Waschtrommel gekühlt wird.

Das Kühlgut ist Kies und Sand, die als Zuschlag bei der Frischbetonherstellung dem Zement und Wasser je nach Rezept und Zementsorte beigemischt werden. Das Kühlgut wird in die Waschtrommel eingebracht unter gleichzeitiger Zugabe von gekühltem Wasser, wobei das Kühlgut so lange in der Waschtrommel verbleibt, bis die zur geforderten Frischbetontemperatur benötigte Abkühlung des Kühlgutes erreicht ist. Die Waschtrommel besitzt beidseitig eine runde zentrische Öffnung, wobei das zugeführte Kühlgut durch die Öffnung mit dem größeren Durchmesser in die Trommel eingebracht wird. Die Beschickung der rotierenden Trommel läuft beispielsweise über eine Förderschnecke oder ein Förderband und wird entsprechend dem Trommelvolumen dosiert. Das gekühlte Wasser wird durch einen Wassereinlauf an der

gegenüberliegenden Öffnung mit dem geringeren Durchmesser eingeleitet.

Die an der Innenwand der Waschtrommel angebrachte Förderschnecke mit vielen Spiralwindungen fördert den eingebrachten Kies bzw. Sand und bewirkt eine gute Durchdringung mit dem gekühlten Wasser.

Es sind zwei Ausführungsformen der Förderschnecke in der Waschtrommel mit unterschiedlichen Verfahren zur Kühlung vorgesehen.

Gemeinsam ist diesen Verfahren, dass das Wasser in einem Kreislauf gepumpt wird, wobei das Kühlgut in die Waschtrommel gefüllt wird, das gekühlte Wasser gegenläufig zum Kühlgut durch die Waschtrommel fließt, das Kühlgut so lange in der

Waschtrommel verbleibt, bis die gewünschte Temperatur erreicht ist, und das Kühlgut aus der Waschtrommel ausgefördert wird.

Das Kühlgut wird aus der Waschtrommel ausgefördert und das Brauchwasser wird dem Absetzbecken zugeführt. Zusätzlich wird das Abtropfwasser des Kühlgutes aufgefangen und ebenfalls dem Absetzbecken zugeführt. Nach der Aufbereitung des Wassers erfolgt die Rückführung in die Eismaschine und damit in den Produktionsprozess, wodurch der Kostenfaktor erheblich minimiert wird. Dabei wird das aufbereitete Wasser in einem Verdunstungskühler sehr Energie effizient vorgekühlt, und anschließend in der

Eismaschine auf die erforderliche Temperatur herunter gekühlt. In der ersten Ausführungsform der Förderschnecke handelt es sich um eine

wartungsarme achsenlose Schnecke, wobei die Schneckenwand in regelmäßigen Abständen durchbrochen ist, so dass zwischen den hierdurch gebildeten Flügelarmen das Wasser ohne Turbulenzen fließen kann. Die Förderschnecke sorgt durch die Drehbewegung der Trommel für eine sichere und verstopfungsfreie Zwangsförderung des Kühlgutes in Richtung der Öffnung mit dem geringeren Durchmesser. Das gekühlte Wasser läuft in der gegenläufigen Richtung zum Kühlgut durch die Waschtrommel. Das Wasser kann so sein in der Eismaschine erhaltenes Kühlpotential nach dem

Wärmetauscherprinzip optimal und vollständig an das Kühlgut abgeben. Die

Waschtrommel dreht sich mit einer Drehgeschwindigkeit von einer Umdrehung pro Minute. Das Wasser wird mit einer Ausgangstemperatur von ca. 1° Celsius in die Waschtrommel eingeleitet, der Kies und Sand wird mit einer Ausgangstemperatur von ca. 45° Celsius in die Waschtrommel eingebracht. Die Waschtrommel fungiert wie ein Wärmetauscher, in dem das gekühlte Wasser die Temperatur des Kies bzw. Sand aufnimmt, wobei das so auf ca. 45° Celsius erwärmte Wasser aus der Trommel abgeleitet wird. Bei diesem Vorgang wird der Kies bzw. Sand auf ca. 1° Celsius abgekühlt.

In der zweiten Ausführungsform ist die Förderschnecke durchgehend und die

Spiralwindungen bilden damit für das Kühlgut und das Wasser einzelne Kammern.

In einem wandnahen Kreisabschnitt jeder Spiralwindung sind Durchbrüche vorhanden, so dass in einem Durchlass- Winkelstellungsbereich der Waschtrommel das Wasser durch die Kammern hindurchfließt und in anderen Winkelstellungsbereichen geschlossene Kammern gebildet sind. Dabei sind vorteilhafterweise in den Kammern fest angebrachte Rührstäbe oder -platten vorhanden, die bei einer Dreh- oder

Schwenkbewegung der Waschtrommel das Kühlgut umrühren. Dadurch wird der

Wärmeaustausch weiter unterstützt

In der zweiten Ausführungsform wird das Verfahren zur Kühlung mit folgenden

Schritten erweitert:

Während eines ersten Wassereinlaufs wird die Waschtrommel im Durchlass-

Winkelstellungsbereich gehalten bis Wasser wieder an der Wasserauslaufseite austritt.

Danach wird die Waschtrommel um 180° gedreht, so dass sich zwischen den

Spiralwindungen geschlossene Kammern bilden. Nun wird die Waschtrommel um ca.

90° hin und hergeschwenkt, wobei in jeder Kammer ein Wärmeaustausch zwischen dem Kühlgut und dem Wasser stattfindet. Das Hin- und Herschwenken erfolgt solange, bis sich die Temperatur des Kühlgutes in der jeweiligen Kammer bis auf ca. 2° an die dortige Wassertemperatur angepasst hat. Danach wird die Waschtrommel in den Durchlass-Winkelstellungsbereich gedreht, und eine weitere Kaltwassermenge in die Waschtrommel gegeben, die in etwa dem Volumen einer Kammer entspricht. Dann wird der Kühlvorgang mit dem Hin- und Herschwenken fortgesetzt wird.

Durch die Drehung der Trommel wird das Kühlgut von einer Kammer in die nächste weitergefördert und am Ende ausgefördert. Der weitgehend geschlossene Trommelkorpus verhindert ein Entweichen des

Kühlpotentials an die Umgebungsluft und damit ein schädliches Erwärmen des Trommel Innenraumes. Auf der Wassereinlaufseite der Waschtrommel wird das abgekühlte Kühlgut mit einem speziellen Becherausförderer aus der Trommel herausgefördert. Der Abtransport des gekühlten Kühlgutes erfolgt dann über eine Rutsche oder Förderband mit Abwurf in einen Transportcontainer. Als Trommelantrieb wird ein störungsunempfindlicher Reibradantrieb verwendet.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann die Waschtrommel mit einer

Überfüllwarneinrichtung ausgestattet werden, die den Aufnahmestrom des

Antriebsmotors misst und mittels Warnlampe bzw. Warnton das Erreichen einer maximal zulässigen Füllmenge an Kühlgut und Wasser anzeigt.

Vorteilhaft ist über der Rutsche bzw. dem Förderband, über dem das gekühlte Kühlgut aus der Waschtrommel herausgefördert wird, und über dem Transportcontainer in den der Abwurf erfolgt eine Überdachung vorgesehen, die eine schädliche Erwärmung des Kühlgutes durch die Sonneneinstrahlung verhindert.

Unterhalb der Rutsche bzw. dem Förderband ist ein Auffangbehälter für Tropfwasser angeordnet, der das Tropfwasser vom Kühlgut auffängt. Das aufgefangene Wasser wird zur Wiederverwendung dem Absetzbecken zugeleitet und dort so aufbereitet, dass es in den Wasserkreislauf rückgeführt werden kann. Besonders vorteilhaft wird gegenüber dem Stand der Technik die gleiche Menge Kies bzw. Sand bei geringerem Flächenbedarf mit signifikant höherem Kühleffekt und in kürzerer Zeit abgekühlt. Durch die unterschiedlich großen Öffnungen der Waschtrommel verbleibt immer der größere Teil des gekühlten Wassers in der Trommel zur Kühlung des Kühlgutes und ein kleiner Teil des Wassers fließt über einen Wasserauslauf in ein Absetzbecken ab.

Hierdurch sind ein stetiger Austausch des gekühlten Wassers und eine gleichbleibend niedrige Temperatur des Wassers in der Trommel gewährleistet, was einen optimalen Kühleffekt des Kühlgutes bewirkt.

Im Absetzbecken ist am oberen Rand quer zum Becken eine Vielzahl parallel verlaufender Überlaufrinnen angeordnet, die in einer V-förmigen Lamellenstruktur gebildet sind. Das verunreinigte Brauchwasser aus der Waschtrommel wird über ein Wassereinlaufrohr in das Absetzbecken eingeleitet, das ein nahezu strömungsfreies

Becken ist. Die im Brauchwasser enthaltenen Feststoffe setzen sich unter dem Einfluss der Schwerkraft am Beckenboden ab, was als Sedimentation bekannt ist. Das geklärte Wasser fließt durch Oberflächenbewegung des Wassers über die beiden Lamellenränder der Überlaufrinnen, wird dort durch die V-förmige Rinne gesammelt und fließt zur Ablaufrinne ab. Das Wasser aller Überlaufrinnen wird in der Ablaufrinne 11 aufgesammelt und über ein Wasserablaufrohr des Absetzbeckens abgeleitet, wobei eine Pumpe dafür sorgt, dass das Wasser der Eismaschine zugeführt wird. Die am Boden des Absetzbeckens abgelagerten Sedimente des Kühlgutes werden über einen Trichter und ein Auslassventil abgelassen. Die Menge des Sedimentes im Absetzbecken wird vorteilhafterweise über das aktuelle Gewicht des Absetzbeckens festgestellt und davon gesteuert das Auslassventil geöffnet.

Die Eismaschine sieht eine zweistufige Kühlung des vom Absetzbecken zugeführten Wassers vor. Zuerst wird das ca. 45° Celsius warme Wasser mittels eines Gebläses in einem Verdunstungskühler auf eine Feuchtkugeltemperatur von ca. 25° Celsius herunter gekühlt. Dabei wird die Luft mit der Strömungsgeschwindigkeit des Gebläses am Wasser vorbeigeführt und das Wasser mit der dabei entstehenden Verdunstungskälte auf die Feuchtkugeltemperatur gekühlt. Danach erfolgt die weitere Kühlung des Wassers in der Eismaschine selbst auf ca. 1° Celsius. Durch diese zweistufige Kühlung ist eine sehr gute Energieeffizienz gewährleistet.

Die Erfindung sieht vor, dass das Absetzbecken und die Eismaschine jeweils in einem Standard-Container oder beide zusammen in einem gemeinsamen Standard-Container verbaubar sind. Standard-Container sind für den internationalen Transport genormt und haben dementsprechende Außenmasse und Anschlüsse zum Heben bzw. Befestigen und Koppeln. Zusammen mit der Waschtrommel kann die gesamte Vorrichtung vorteilhaft auf einem Lastzug, Eisenbahnwagen bzw. Schiff verladen werden, was einen schnellen und sicheren Transport zu einem neuen Produktionsstandort ermöglicht und darüber hinaus werden die Frachtkosten reduziert. Alle Teile der Vorrichtung sind im Inneren des Containers untergebracht, wodurch sie gut vor Transport- und Wandalismus- Schäden geschützt sind. Eine Ausführung der Erfindung ist beispielhaft in den Figuren beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch die Vorrichtung zur Kühlung.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Waschtrommel

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Waschtrommel mit Flügeln

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch die Waschtrommel Durchbrüchen

Fig. 5 zeigt ein Absetzbecken in Draufsicht.

Fig. 6 zeigt ein Absetzbecken im Querschnitt in seitlicher Sicht

In Fig. 1 ist die Vorrichtung zur Kühlung von Kühlgut gezeigt, die oben mittig eine Waschtrommel 1, links unten ein Absetzbecken 2, und rechts unten eine Eismaschine 3 besitzt.

In die Waschtrommel 1 wird auf der linken Seite durch eine größere Öffnung das Kühlgut 4 eingebracht. Auf der rechten Seite der Trommel 1 wird durch einen

Wassereinlauf das gekühlte Wasser 5 von der Eismaschine 3 in die Trommel eingelassen. Die Waschtrommel 1 dreht sich, wobei das Kühlgut durch die an der

Innenwand der Trommel angebrachte Förderschnecke 19 gegenläufig zum Wasserlauf in der Trommel befördert wird. Das Kühlgut bleibt so lange in der Trommel bis es auf eine gewünschte Temperatur abgekühlt ist. Danach wird das Kühlgut über eine Rutsche bzw. Förderband 6 in einen Transportcontainer 8 abgeworfen. Der Tarnsportcontainer 8 wird zu einem Betonmischer transportiert, wo das Kühlgut 4 zusammen mit dem Zement und Wasser zu einem Frischbeton mit einer geforderten niedrigen Temperatur gemischt wird. Unter der Rutsche bzw. Förderband 6 ist ein Auffangbehälter 8 für das Tropfwasser aus dem Kühlgut 4 angeordnet. Das aufgefangene Wasser 5 wird über eine Rohr- bzw. Schlauchleitung dem Absetzbecken 2 zugeleitet. Über einen Wasserauffangbehälter auf der linken Seite der Waschtrommel 1 wird das erwärmte Wasser 5 der Trommel 1 abgeleitet und dem Absetzbecken 2 über eine Rohr- bzw. Schlauchleitung zugeführt. Im Absetzbecken 2 wird das verunreinigte Wasser 5 gereinigt, und über eine Pumpe 9 der Eismaschine 3 zugeführt. Die abgesetzten Sedimente im Absetzbecken 2 können zu dem Kühlgut 4 rückgeführt werden.

Die Eismaschine 3 kühlt das Wasser 5 in zwei Stufen herunter. Zuerst wird das Wasser in einem Verdunstungskühler 17 mittels eines Gebläses 18 auf die

Feuchtkugeltemperatur herunter gekühlt. Die Feuchtkugeltemperatur ist die tiefste

Temperatur, die sich durch Verdunstungskühlung erreichen lässt. Danach wird das

Wasser in der Eismaschine 3 selbst nochmals herunter gekühlt und dem Wassereinlauf der Waschtrommel 1 zugeleitet.

In Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch die Waschtrommel dargestellt.

Längs der Innenwand der Waschtrommel 1 ist eine Förderschnecke 19 eingeschweißt.

Durch die Drehbewegung der Waschtrommel 1 wird das Kühlgut 4 nach dem

Funktionsprinzip der archimedischen Schraube entgegen der Richtung des Wassers 5 in der Trommel transportiert.

Die Spiralwindungen 21 der Förderschnecke können in zwei Arten ausgeführt sein.

Einmal sind die Spiralwindungen als Flügel ausgeführt, wie in Fig. 3 gezeigt, durch die das Wasser ohne Turbulenzen fließen kann. In dieser Ausführungsform dreht sich Waschtrommel 1 kontinuierlich.

In der zweiten Ausführungsform sind die Spiralwindungen 21 durchgehend und bilden

Kammern 22. Nur in einem Kreisabschnitt jeder Spiralwindung 21 sind Durchbrüche vorhanden, wie in Fig. 4 gezeigt.

In dieser zweiten Ausführungsform wird die Waschtrommel nach einem Drehvorgang hin und her geschwenkt. Über die linke Öffnung 12 der Waschtrommel 1 wird das Kühlgut eingeführt. An dieser linken Öffnung 12 ist auch ein Wasserauffangbecken angebracht, über die das

Brauchwasser aus der Trommel aufgefangen wird. Das Brauchwasser ist mit

Sedimenten des Kühlgutes 4 verunreinigt und wird deshalb zur Klärung dem

Absetzbecken zugeführt.

Auf der rechten Seite der Trommel 1 ist die Öffnung zu sehen, über die das abgekühlte Kühlgut ausgefördert wird. Zum Schutz vor Erwärmung durch die direkte

Sonnenstrahlung ist diese rechte Öffnung mit einer Überdachung 16 versehen. Hier ist auch das Wassereinlaufrohr 14 angeordnet.

Zwischen der Trommel 1 und der rechten Öffnung ist der Becherausförderer 13 angeordnet, der mit ringsum mit mehreren Bechern bestückt ist, die sich mit der Drehung der Trommel 1 jeweils um eine Position weiter bewegen. Ist ein Becher in der obersten Position angekommen, entleert der Becher sein darin befindliches Kühlgut 4 über die Schwerkraft, das dann über eine Rutsche oder ein Forderband in den

Transportcontainer abgeworfen wird. Die Waschtrommel 1 wird mittels eines

Reibradantriebes durch einen Antriebsmotor 15 in eine rotatorische Drehbewegung versetzt.

In Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die Waschtrommel 1 mit der ersten Ausführungsform einer Spiralwindung 21 gezeigt. Sie besteht aus einer Vielzahl von Flügeln 23, die innen an der Wand 26 der Waschtrommel befestigt sind. Im unteren Bereich wird das Kühlgut 4 im Wasser 5 durch die Waschtrommel 1 gefördert.

In Fig. 4 ist ein Querschnitt durch die Waschtrommel 1 mit der zweiten

Ausführungsform einer Spiralwindung 21 gezeigt. Sie ist durchgehend und innen an der Wand 26 der Waschtrommel befestigt. Anfang und Ende einer Spiralwindung 21 ist durch die Trennungslinie 27 angedeutet. So ist jeweils eine Kammer gebildet.

Die Waschtrommel ist in der Durchlassstellung gezeichnet. Im unteren Bereich der Spiralwindung 21 sind die Durchbrüche 24 vorhanden, die das Fließen des Wassers 5 von einer Kammer zur nächsten ermöglichen. Das im unteren Bereich liegende Kühlgut 4 wird durch die Drehung der Waschtrommel 1 in die nächste Kammer gefördert. Die Waschtrommel wird zum Kühlen um 180° gedreht und dann hin und her geschwenkt, was durch den obern Doppelpfeil angedeutet ist. Dabei wird das Kühlgut 4 durch die Rührstäbe 25 weiter im Wasser durchgerührt und damit der Wärmeaustausch beschleunigt.

In Fig. 5 ist ein Absetzbecken in Draufsicht dargestellt. Hier die Anordnung von sechs Überlaufrinnen 10 und einer Ablaufrinne 11 gezeigt. Die Überlaufrinnen 10 sind quer zum Absetzbecken 2 und am oberen Rand des Beckens angeordnet. Von der linken Seite des Beckens wird über ein Wasserrohr 14 das verunreinigte Wasser in das Becken eingeleitet. Das Wasser 5 wird im Becken geklärt, in dem die im Wasser befindlichen Feststoffe 4 durch die Schwerkraft sedimentiert werden und damit eine Abtrennung von der Flüssigkeit erzielt wird. Das derart geklärte Wasser 5 aller Überlaufrinnen 10 wird in der Ablaufrinne 11 gesammelt und über ein Wasserrohr 14 auf der rechten Seite des Absetzbeckens 2 abgeleitet.

In Fig. 6 ist das Absetzbecken 2 in Querschnitt in seitlicher Sicht gezeigt. Sehr gut zu erkennen ist hier die V-förmige Lamellenstruktur der Überlaufrinnen 10. Das geklärte Wasser 5 kann leicht über die beiden Ränder der Überlaufrinne 10 laufen, wird dort aufgesammelt und fließt zur Ablaufrinne 11 hin ab. Die Feststoffe im Wasser scheiden sich durch die Schwerkraft ab und werden so am Boden des Absetzbeckens 2 gesammelt. Der Boden ist hier zur Mitte hin abgeschrägt und durch einen Auslass 20 kann der Inhalt des Absetzbeckens und damit auch die Feststoffe abgelassen werden.

Bezugszeichenliste

1 Waschtrommel

2 Absetzbecken

3 Eismaschine

4 Kühlgut

5 Wasser

6 Rutsche, Förderband

7 Auffangbehälter

8 Transportcontainer

9 Pumpe

10 Überlaufrinnen

11 Ablaufrinne

12 Öffnung

13 Becherausförderer

14 Wasserrohr

15 Antrieb

16 Überdachung

17 Verdunstungskühler

18 Gebläse

19 Förderschnecke

20 Auslass

21 Spiralwindung

22 Kammer

23 Flügel

24 Durchbruch

25 Rührstab

26 Wand der Waschtrommel

27 Trennung einer Kammer




 
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