EP4173790A1 - Device for producing cooled fresh concrete - Google Patents

Device for producing cooled fresh concrete Download PDF

Info

Publication number
EP4173790A1
EP4173790A1 EP22203542.0A EP22203542A EP4173790A1 EP 4173790 A1 EP4173790 A1 EP 4173790A1 EP 22203542 A EP22203542 A EP 22203542A EP 4173790 A1 EP4173790 A1 EP 4173790A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
additive
cooling
conveying
refrigerant
cooled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22203542.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jens Tauchmann
Gottfried Hatz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Messer Austria GmbH
Messer SE and Co KGaA
Original Assignee
Messer Austria GmbH
Messer SE and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Messer Austria GmbH, Messer SE and Co KGaA filed Critical Messer Austria GmbH
Publication of EP4173790A1 publication Critical patent/EP4173790A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00—Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/0007—Pretreatment of the ingredients, e.g. by heating, sorting, grading, drying, disintegrating; Preventing generation of dust
    • B28C7/0023—Pretreatment of the ingredients, e.g. by heating, sorting, grading, drying, disintegrating; Preventing generation of dust by heating or cooling
    • B28C7/0038—Cooling, e.g. using ice
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00—Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/04—Supplying or proportioning the ingredients
    • B28C7/0404—Proportioning
    • B28C7/0413—Proportioning two or more flows in predetermined ratio
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00—Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/04—Supplying or proportioning the ingredients
    • B28C7/0404—Proportioning
    • B28C7/0418—Proportioning control systems therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00—Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/04—Supplying or proportioning the ingredients
    • B28C7/06—Supplying the solid ingredients, e.g. by means of endless conveyors or jigging conveyors
    • B28C7/062—Supplying the solid ingredients, e.g. by means of endless conveyors or jigging conveyors with a pneumatic or hydraulic conveyor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00—Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/04—Supplying or proportioning the ingredients
    • B28C7/06—Supplying the solid ingredients, e.g. by means of endless conveyors or jigging conveyors
    • B28C7/10—Supplying the solid ingredients, e.g. by means of endless conveyors or jigging conveyors by means of rotary members, e.g. inclinable screws
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
    • F28C3/06—Other direct-contact heat-exchange apparatus the heat-exchange media being a liquid and a gas or vapour
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
    • F28C3/10—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material
    • F28C3/12—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material the heat-exchange medium being a particulate material and a gas, vapour, or liquid
    • F28C3/16—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material the heat-exchange medium being a particulate material and a gas, vapour, or liquid the particulate material forming a bed, e.g. fluidised, on vibratory sieves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/0206—Heat exchangers immersed in a large body of liquid
    • F28D1/0213—Heat exchangers immersed in a large body of liquid for heating or cooling a liquid in a tank
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D13/00—Heat-exchange apparatus using a fluidised bed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/10—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air
    • F25D3/11—Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air with conveyors carrying articles to be cooled through the cooling space
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0033—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cryogenic applications
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0045—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for granular materials

Definitions

  • the invention relates to a device for producing cooled fresh concrete, with at least one storage container for an additive, a mixing device for mixing the additive from the storage container with other additives and with added water to form fresh concrete, and with a conveyor line connecting the storage container to the mixing device, in which a Cooling device for cooling and conveying the additive is integrated, the cooling device having at least one refrigerant supply line for a liquefied cryogenic refrigerant, at least one gas discharge line for evaporated refrigerant, a feed opening for the additive to be cooled and a flow-connected to the mixing device output opening for cooled additive.
  • a device and a method for the production of fresh concrete in which a second conveyor line is arranged parallel to an existing conveyor line between the storage silo and the scales or mixing device, in which a partial flow of the respective additive is branched off and in a cooling device with a cryogenic refrigerant, for example nitrogen or carbon dioxide, is brought into thermal contact.
  • the cooling device is a turbulent worm cooler or a fluidized bed reactor.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a device for the production of cooled fresh concrete, in which the efficiency of the cooling used is improved compared to methods and devices according to the prior art.
  • the cooling device is integrated in a cooling and conveying device, ie the additive is transported to the mixing device at the same time as the additive is cooled.
  • the cooling and conveying device has a conveying tool which is arranged in a housing and extends between the feed opening and the dispensing opening and which at the same time functions as a tool for cooling the additive by causing thorough mixing of the additive and refrigerant.
  • the housing is equipped with one or with a plurality of refrigerant supply lines, which are arranged, for example, at regular intervals on the housing.
  • the refrigerant supply line / s opens / n preferably in a lower area of the housing, preferably in an area in which the conveying tool is also located.
  • the cooling and conveying device has a return line, via which at least a partial flow of the additive material can be conveyed back in the direction of the feed opening and can thus be circulated.
  • the discharge opening is equipped with a closure means, for example a slide or a sluice, by means of which the discharge opening can be completely or partially closed and the size of the returned partial flow can thus be adjusted. If the discharge opening is completely closed by the closure means, the entire flow that is conveyed reaches the return line and is cooled again. If a predetermined cooling temperature of the additive has been reached, the closure means opens the dispensing opening. The cooled additive is then transported via the scales to the mixing device or directly to the mixing device, where it is mixed with the other additives and the additive water.
  • the closure means also ensures that at least largely no ambient moisture or added water from the mixing device gets into the cooling and conveying device.
  • a particularly thorough mixing of the cryogenic refrigerant with the additive can be achieved and thus a particularly low temperature of the additive of, for example (e.g. when liquid nitrogen is selected as the refrigerant) between -100°C and -170° C or below can be achieved.
  • the device according to the invention thus enables precise temperature control of the additive in question. As a result, it is possible to react very flexibly to the respective requirements and to adapt the cooling accordingly. At the same time, this is still at a very deep level Evaporated refrigerant at that temperature is almost completely drawn off via the gas discharge line and can be put to further use.
  • Controlled temperature control of the additive is expediently carried out in that the additive, or at least a partial flow thereof, is circulated in the cooling and conveying device until a specific cooling capacity has been achieved.
  • the cooling and conveying device is operatively connected to a control unit, by means of which the conveying of the additive in the cooling and conveying device and the actuation of the closure means in the dispensing opening are regulated as a function of a temperature determined by a measuring device.
  • the measuring device can be arranged, for example, in the area of the feed opening or the discharge opening of the cooling and conveying device or in the conveying line outside the cooling and conveying device in order to measure the temperature of the uncooled or the cooled additive, or also in the area of the mixing device in order to to record the temperature of the finished fresh concrete.
  • a mechanical conveying means for example a conveying screw, is preferably used as the conveying tool in the cooling and conveying device.
  • conveying tools such as a pneumatic conveying device or a fluidized bed conveyor.
  • the cryogenic refrigerant can also be fed in together with the propellant or the fluidizing agent.
  • the housing is expediently arranged at an angle, rising from the feed opening to the dispensing opening.
  • the additive in the cooling and conveying device can overcome a height difference, for example in cases where the mixing device is arranged at an elevated position, so that the finished fresh concrete can be poured directly into a waiting transport vehicle.
  • the return line is designed as a tubular line through which the returned partial flow of the additive reaches the region of the feed opening under the effect of gravity.
  • the invention also provides means for conveying and/or cooling the returned partial flow in the return line. Mechanical or pneumatic conveying means or a fluidized bed conveyor are also conceivable here.
  • One or more refrigerant supply lines can also be provided in the return line in order to maintain a cold atmosphere in the return line.
  • the gas discharge line of the cooling device (or the cooling and conveying device) is connected to a device for cooling the added water used for the production of the fresh concrete.
  • the residual coldness of the refrigerant that has evaporated in the process is used to cool the added water.
  • the cooling of the added water takes place, for example, in that the evaporated refrigerant is passed through a heat exchanger around which the added water flows and which is arranged in a container storing the added water, or the evaporated refrigerant is introduced into the added water, possibly after passing through such a heat exchanger .
  • the gas discharge line is expediently equipped with a filter device for separating solid particles from the vaporized cryogenic refrigerant.
  • a filter device for separating solid particles from the vaporized cryogenic refrigerant.
  • the cooling device comprises a twin-shaft mixer with two mixing shafts driven by at least one drive device, which are arranged in a housing that is closed off in a substantially gas-tight manner and is equipped with thermally insulating walls, which has a feed opening for the additive to be cooled, a A chilled additive discharge port having a plurality of refrigerant supply lines (injectors) which open into the housing and are connected to a supply line for a liquefied cryogenic refrigerant, and is equipped with a gas discharge line for vaporized cryogenic medium.
  • the feed opening and the discharge opening of the twin-shaft mixer are arranged at a distance from one another in horizontal terms and are each equipped with a closure unit, for example a sluice or a slide valve, in order to enable an essentially - with the exception of the gas discharge line - gas-tight closure of the preferably pressure-resistant housing.
  • the mixing shafts are usually equipped with mixing elements, such as mixing paddles or shovels, which promote intensive mixing of the additive with the refrigerant.
  • the mixing elements are preferably movably mounted on the respective shaft.
  • the drive device includes a motor for each of the mixing shafts or a motor for the entire device, which is equipped with a suitable gear for actuating all mixing shafts.
  • the cooling device is designed as a double-shaft mixer
  • the additive is cooled in batches.
  • a specified amount of additive e.g. cement
  • a liquefied cryogenic refrigerant for example liquid nitrogen or liquid carbon dioxide
  • the additive is permanently moved from the feed opening to the discharge opening and back again, thus achieving intensive cooling.
  • the cryogenic refrigerant evaporates as a result of heat absorption from the additive and is discharged via the gas discharge line.
  • the discharge opening is opened.
  • the now cooled additive is discharged through the discharge opening and transported to the mixing device, where it is mixed with other additives and water to form fresh concrete.
  • the liquefied cryogenic refrigerant is supplied via a plurality of refrigerant supply lines which are arranged on all sides of the housing can. At least some of the injectors preferably open out into a lower section of the housing, that is to say into the bottom of the housing or into an area which is filled with the additive during operation of the twin-shaft mixer.
  • an advantageous embodiment of the device according to the invention provides that a second partial flow of the additive stored in the storage silo is fed directly to the mixing device via a second delivery line past the cooling device, e.g. the double-shaft mixer, with the ratio of the quantities of the material via the first delivery line preferably being and the second conveying line of the transported additive is controlled as a function of a target temperature of the fresh concrete produced.
  • the second partial flow thus contains either uncooled additive or additive which, for example using conventional cooling methods, has been cooled to a higher temperature than the first partial flow cooled with the cryogenic refrigerant.
  • the second delivery line can also be used in particular when, for example at low ambient temperatures, no cooling of the additive is necessary. In this case, the additive is completely routed via the second delivery line and the cooling device does not need to be activated.
  • liquid nitrogen or liquid carbon dioxide is used as the cryogenic refrigerant in the cooling device (or the cooling and conveying device).
  • cryogenic refrigerant depends on the circumstances: nitrogen enables the additive to be cooled to temperatures of down to -193°C. Carbon dioxide only enables cooling to approx. -78.5°C, but compared to nitrogen it has the advantage of an approximately twice as large sublimation enhalpy.
  • nitrogen enables the additive to be cooled to temperatures of down to -193°C.
  • Carbon dioxide only enables cooling to approx. -78.5°C, but compared to nitrogen it has the advantage of an approximately twice as large sublimation enhalpy.
  • the additive to be cooled in the device according to the invention is preferably cement, but it can also be sand or some other free-flowing additive that is required for the production of fresh concrete.
  • the device 1 includes in the usual way a storage silo 2 for an additive, in the exemplary embodiment for cement.
  • the storage silo 2 is connected via a conveying line 3 to a scale 5, to which a mixing device 4 connects, which serves to mix the fresh concrete and open into the further feeds for other additives, such as sand, additives or additive water.
  • the conveyor line 3 can be either a pneumatic conveyor line or a mechanical conveyor device, for example a conveyor belt.
  • a dosing element 6 is arranged in the conveying line 3 in a manner known per se, which is, for example, a slider or a dosing screw.
  • a conveying line 8 also branches off, which is also flow-connected to the scale 5 and in which cement is also transported from the storage silo 2 pneumatically or mechanically.
  • the material flow guided through the conveying line 8 is regulated by means of a valve 9 .
  • the dosing element 6 and the valve 9 By actuating the dosing element 6 and the valve 9 , the material flow can be guided entirely or partially through the delivery line 3 or through the delivery line 8 .
  • the material flow guided through the conveying line 8 is cooled in the manner described below.
  • the delivery line 8 opens into a cooling device 10--described in more detail below--in which the cement is brought into direct thermal contact with a liquefied cryogenic refrigerant.
  • the refrigerant is liquid nitrogen, which is stored in a tank 11 and is conveyed to the cooling device 10 via a thermally insulated refrigerant supply line 12 . Due to the thorough mixing with the liquid nitrogen in the cooling device 10, the cement can be cooled down to temperatures as low as -193.degree.
  • another cryogenic refrigerant can also be used, for example liquid carbon dioxide.
  • the nitrogen evaporating during the cooling process is discharged from the cooling device 10 via a gas discharge line 13 .
  • the cooled cement is then either - not shown here - fed directly to the scales 5 via a suitable dosing element or, as in the exemplary embodiment, temporarily stored in an insulated storage container 14 .
  • a dosing element 15 arranged on the storage container 14, for example a slide the cooled cement in the storage container 14 is supplied to the scale 5 in its entirety or in a predetermined amount. Cooled cement from the reservoir 14 and uncooled cement from the delivery line 3 can be weighed in the scales 5 either together or independently of one another and then mixed into the mixing device 4 .
  • the added water is stored in a closed container 16 which is flow-connected to the mixing device 4 via a water line 17 .
  • the gas discharge line 13 runs through a passage in the wall of the container 16, passes through a heat exchanger 18, which is located below a water level 19 of the feed water in the container 16 when the device 1 is in operation, and finally opens out at an orifice 20 below the water level 19 in the container 16 out of.
  • the gas discharge line 13 is equipped with a non-return fitting 21, for example a non-return flap or a non-return valve, which only operates above a certain, predetermined excess pressure in the gas discharge line 13 compared to the hydrostatic pressure of the water in the container 16 opens.
  • a non-return fitting 21 for example a non-return flap or a non-return valve
  • liquid nitrogen from the tank 11 is brought into thermal contact with the cement from the delivery line 8 in the cooling device 10 and cools it down, in the process of which it evaporates itself.
  • the evaporated nitrogen passes through a filter 22, in which any entrained cement powder is separated from the nitrogen.
  • the nitrogen in the heat exchanger 18 is then brought into indirect thermal contact with the added water in the container 16 , heating up to such an extent that its exit at the outlet opening 20 does not lead to the formation of ice at the outlet opening 20 .
  • the nitrogen gas which accumulates in the container 16 above the water level is discharged via an exhaust pipe 23 .
  • the cement is conveyed via the line 3 in particular when, for example at low ambient temperatures, no cooling of the cement is required.
  • the temperature of all of the cement supplied to the scale 5 can also be regulated.
  • the dosing elements 6, 15 are connected to a control unit 24, by means of which the respective quantity flows can be regulated as a function of a temperature measured in the fresh concrete produced by means of a measuring device 25 arranged in the mixing device 4.
  • Another The cooling device 10 described below enables the cement to be tempered.
  • Cooling device 10 shown in more detail is a double-shaft mixer.
  • This comprises, in a manner known per se, two mixing shafts 26a, 26b which are mounted such that they can rotate about their longitudinal axis and which are each driven by means of a motor 27a, 27b.
  • Reversing gears 28a, 28b allow the direction of rotation to be changed during operation.
  • a plurality of blades 29 mounted movably on the mixing shaft 26a, 26b are arranged on each of the mixing shafts 26a, 26b in a manner which is also conventional per se.
  • a common drive unit can also be used for both mixing shafts 26a, 26b.
  • the mixing shafts 26a, 26b are accommodated in a thermally well-insulated, pressure-resistant and—with the exception of the openings described below—gas-tight housing 30.
  • a feed unit 32 for feeding in the cement opens into the housing 30 at a feed opening 31 .
  • a delivery opening 33 of the housing 30 is followed by a delivery unit 34 by means of which the cooled cement is transported to the storage container 14 or the scale 5 and the mixing device 4 .
  • the refrigerant is fed from the refrigerant supply line 12 via a plurality of injectors 35 into a (geodetically) lower region of the housing 30.
  • the housing 30 is designed in such a way that the mixing shafts 26a, 26b are arranged horizontally or slightly rising in the direction of the dispensing opening 33 are.
  • the vaporized refrigerant is discharged via a gas outlet 36, to which the gas outlet line 13 with filter 22 is connected.
  • a predetermined quantity of cement is transported into the housing 30 via the feed unit 32 and the feed opening 31 . Then the feed unit 32 is closed gas-tight by means of a slide 37 . A further gate 38 is located in the dispensing unit 34 and prevents the undesired escape of cement and vaporized refrigerant via this path. Simultaneously with the feeding of the cement, a liquefied cryogenic refrigerant, for example liquid nitrogen, is introduced into the housing 30 via the injectors 35 . By continuously operating the mixing shafts 26a, 26b, the cement is permanently whirled up and intimately mixed with the refrigerant and thereby cooled.
  • cryogenic refrigerant for example liquid nitrogen
  • the mixing shaft 26a transports the cement from the feed opening 31 in the direction of the discharge opening 33, which is horizontally spaced from it. If the slider 38 is closed, the mixing shaft 26b then transports the cement back to the discharge opening 31.
  • the direction of rotation of the mixing shafts 26a , 26b can be varied by means of the change-over gears 28a, 28b.
  • the refrigerant evaporates on contact with the cement and forms an overpressure inside the housing 30, which reliably prevents the ingress of ambient air and the water vapor contained therein.
  • the vaporized refrigerant which is always present at a relatively low temperature, for example a temperature between -120° C.
  • the duration of the stay of the cement in the device 1 is measured either according to a predetermined period of time or it is controlled by the control unit 24 as a function of a measured temperature, for example the temperature of the fresh concrete measured by the measuring device 25 .
  • a measured temperature for example the temperature of the fresh concrete measured by the measuring device 25 .
  • the slider 56 remains closed for a longer period of time.
  • the cement is circulated for a correspondingly longer time by means of the mixing shafts 26a, 26b of the double-shaft mixer and thus cools down further before the slide 38 is opened and the cement is discharged via the discharge opening 33.
  • the in the 3 and 4 The device 40 shown differs from the device 1 only by a different cooling device 41, which occurs in the device 40 instead of the cooling device 10 of the device 1.
  • the remaining elements of the device 40 correspond in structure and function to those of the device 1 and are therefore identified by the same reference symbols.
  • the cooling device 41 shown in more detail comprises a housing 42, only partially shown here, which is divided in the longitudinal direction into two parallel conveying channels 43, 44 which are separated from one another by a wall 45. In the region of the end faces 46, 47 of the housing 42, the wall 45 is divided by an opening 48, 49, whereby the conveying channels 43, 44 are connected to one another.
  • a conveying tool in the exemplary embodiment shown here a conveying screw 50 , is arranged in the conveying channel 43 and extends over almost the entire length of the housing 42 .
  • a feed unit 52 for an additive to be cooled is arranged on the top side of the housing 42 , with a feed opening 53 which opens into the housing 42 above the screw conveyor 50 .
  • a delivery unit 54 is provided on the underside of the housing 42 with a delivery opening 55 and slide 56 arranged below the screw conveyor 50 .
  • the housing 42 is arranged at an angle, rising from the feed opening 53 to the discharge opening 55, in order to overcome a height difference to the scales 5 and/or the mixing device 4; This is particularly advantageous when the scales 5 and/or the mixing device is/are arranged in an elevated position, for example in order to facilitate the loading of transport vehicles with the fresh concrete mixed in the mixing device 4 .
  • a refrigerant supply line 58 which opens into the conveying channel 43 of the housing 42 at a plurality of outlet openings 59 on the bottom, as well as a gas outlet 61 which serves to discharge evaporated refrigerant and is flow-connected to the exhaust gas line 13 and the filter 22.
  • the additive to be cooled for example cement
  • the feed unit 52 When the cooling device 41 is in operation, the additive to be cooled, for example cement, is supplied via the feed unit 52 and conveyed by means of the screw conveyor 50 in the conveying channel 43 in the direction of the discharge opening 55 .
  • a liquefied cryogenic refrigerant for example liquid nitrogen
  • the refrigerant feed line 58 While the additive is being conveyed by means of the screw conveyor 50, the refrigerant mixes intimately with the additive, cooling it. In the process, the refrigerant evaporates and is discharged via the gas outlet 61 .
  • the additive reaches the discharge opening 55, there are two possibilities: If the slider 56 is open, at least a partial flow of the additive falls through the discharge unit 54 to the scale 5, from where it is transported further to the mixing device 4. If, on the other hand, slide 56 is closed, the additive passes through opening 49 into conveying channel 44. In conveying channel 44, the already pre-cooled additive falls under the effect of gravity due to the inclined arrangement of housing 42 and passes through opening 48 again into the Conveying channel 43, in which it is again promoted by the screw conveyor 50 and further cooled by the addition of refrigerant. In this way, the additive can run through the conveying channels 43, 44 several times and is constantly further cooled in the process.
  • the slider 56 is opened and the additive is discharged via the discharge opening 55 .
  • the length of time the additive remains in the device 40 can also be regulated by the control unit 24 as a function of a measured temperature, for example a temperature of the additive measured in the cooling device 41 or the temperature of the fresh concrete measured on the measuring device 25 . If the temperature measured by the measuring device 25 is greater than a predetermined maximum temperature of the fresh concrete, the slide 56 remains closed for a longer period of time. As a result, the additive is circulated in the conveying channels 43 , 44 for a correspondingly longer time and thus cools down further before it is discharged via the discharge opening 54 .
  • outlet openings for refrigerants can also be provided in the conveying channel 44 - not shown here.
  • conveying means can also be provided in the conveying channel 44, for example a conveying screw, a conveyor belt or means for pneumatic conveying or for fluidized bed conveying.
  • another conveyor of the type mentioned can also be provided instead of the conveyor screw 50 shown here in the conveyor channel 43.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Abstract

Zum Kühlen von Zement bei der Herstellung von Frischbeton wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, zumindest einen Teilstrom des dem Betonmischer (4) zugeführten Zements oder anderen Zugabestoffs in einer Fördereinrichtung (41) mit einem verflüssigten kryogenen Kältemittel in Kontakt zu bringen. Die Fördereinrichtung (41) weist eine Rückleitung (44) auf, über die zumindest ein Teilstrom des gekühlten Zugabestoffs und so lange im Kreislauf geführt wird, bis eine vorgegebene Temperatur des Zugabestoffes erreicht ist. Das dabei verdampfende Kältemittel kann anschließend zur Kühlung des für die Herstellung des Frischbetons eingesetzten Zugabewassers verwendet werden. Durch die Erfindung ist eine genaue Dosierung und Temperierung des gekühlten Zugabestoffes möglich, ebenso wie eine sehr effiziente Nutzung des eingesetzten Kältemittels.To cool cement during the production of fresh concrete, the invention proposes bringing at least a partial flow of the cement or other additive fed into the concrete mixer (4) into contact with a liquefied cryogenic refrigerant in a conveying device (41). The conveying device (41) has a return line (44) via which at least a partial flow of the cooled additive is circulated until a predetermined temperature of the additive is reached. The refrigerant that evaporates in the process can then be used to cool the mixing water used to produce the fresh concrete. The invention enables precise dosing and temperature control of the cooled additive, as well as very efficient use of the refrigerant used.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von gekühltem Frischbeton, mit wenigstens einem Vorratsbehälter für einem Zugabestoff, einer Mischeinrichtung zum Mischen des Zugabestoffes aus dem Vorratsbehälter mit weiteren Zugabestoffen und mit Zugabewasser zu Frischbeton und mit einer den Vorratsbehälter mit der Mischeinrichtung verbindenden Förderleitung, in der eine Kühleinrichtung zum Kühlen und Fördern des Zugabestoffs integriert ist, wobei die Kühleinrichtung mit wenigstens einer Kältemittelzuleitung für ein verflüssigtes kryogenes Kältemittel, wenigstens einer Gasableitung für verdampftes Kältemittel, einer Aufgabeöffnung für zu kühlenden Zugabestoff und einer mit der Mischeinrichtung strömungsverbundenen Ausgabeöffnung für gekühlten Zugabestoff umfasst.The invention relates to a device for producing cooled fresh concrete, with at least one storage container for an additive, a mixing device for mixing the additive from the storage container with other additives and with added water to form fresh concrete, and with a conveyor line connecting the storage container to the mixing device, in which a Cooling device for cooling and conveying the additive is integrated, the cooling device having at least one refrigerant supply line for a liquefied cryogenic refrigerant, at least one gas discharge line for evaporated refrigerant, a feed opening for the additive to be cooled and a flow-connected to the mixing device output opening for cooled additive.

Bei der Herstellung von Frischbeton muss eine bestimmte maximale Temperatur eingehalten werden, um thermische Spannungen im festen Beton zu vermeiden. Hierzu ist es insbesondere bei hohen Umgebungstemperaturen erforderlich, wenigstens einen der festen Ausgangsstoffe, also ein Bindemittel, wie Zement, oder ein sonstiger fester Zuschlagstoff, wie Sand, Kies, Splitt, Flugasche oder Hochofensand (Bindemittel und Zuschlagstoffe werden im Folgenden als "Zugabestoffe" zusammengefasst) oder das zur Herstellung des Frischbetons eingesetzte Wasser - hier "Zugabewasser" genannt - zu kühlen. Dabei kommen derzeit verschiedene Verfahren zum Einsatz, in denen Kühlsysteme auf elektrischer Basis oder mittels Kühlsohle (im folgenden "konventionelle Kühlverfahren" genannt) oder unter Zuhilfenahme von kryogenen Medien, insbesondere von flüssigem Kohlendioxid oder flüssigem Stickstoff betrieben werden.When producing fresh concrete, a certain maximum temperature must be maintained in order to avoid thermal stresses in the solid concrete. This requires at least one of the solid starting materials, i.e. a binder such as cement, or another solid additive such as sand, gravel, chippings, fly ash or blast furnace sand (binders and additives are summarized below as "additives"), particularly at high ambient temperatures ) or to cool the water used to produce the fresh concrete - referred to here as "added water". Various methods are currently used in which cooling systems are operated on an electrical basis or by means of a cooling sole (hereinafter referred to as "conventional cooling methods") or with the aid of cryogenic media, in particular liquid carbon dioxide or liquid nitrogen.

Beispielsweise sind aus der EP 174 97 67 A2 , der EP 174 96 29 A2 , der DE 40 10 045 A1 oder der EP 0 436 140 A1 verschiedene Anordnungen bekannt, bei denen Zement oder ein anderer Zugabestoff bei seiner Zuführung in ein Vorratssilo gekühlt wird. Der gekühlte Zement wird dann bei Bedarf aus dem Vorratssilo entnommen und zur Herstellung von Frischbeton eingesetzt. Generell führen solche Kühlverfahren, bei denen Zuschlagsstoffe bereits bei der Zuführung in das Vorratssilo gekühlt werden, aufgrund unvermeidlicher Verluste zu einem hohen Verbrauch an eingesetztem Kältemittel. Überdies ist eine Kühlung des gesamten gespeicherten Vorrats auch dann erforderlich, wenn nur ein geringer Teil des gespeicherten Zugabestoffes tatsächlich in gekühlter Form benötigt wird.For example, from the EP 174 97 67 A2 , the EP 174 96 29 A2 , the DE 40 10 045 A1 or the EP 0 436 140 A1 various arrangements are known in which cement or another additive is cooled when it is fed into a storage silo. The cooled cement is then removed from the storage silo as required and used to produce fresh concrete. In general, cooling processes such as these, in which aggregates are already cooled when they are fed into the storage silo, lead to a high level due to unavoidable losses Consumption of refrigerant used. Moreover, refrigeration of the entire stored supply is required even when only a small portion of the stored additive is actually required in refrigerated form.

Aus der EP 207 79 33 A1 ist eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur Herstellung von Frischbeton bekannt, bei dem parallel zu einer bestehenden Förderleitung zwischen Vorratssilo und Waage bzw. Mischeinrichtung eine zweite Förderleitung angeordnet ist, in der ein Teilstrom des jeweiligen Zugabestoffs abgezweigt und in einer Kühleinrichtung mit einem kryogenen Kältemittel, beispielsweise Stickstoff oder Kohlendioxid, in thermischen Kontakt gebracht wird. Bei der Kühleinrichtung handelt es sich um einen Wirbelschneckenkühler oder um einen Wirbelbettreaktor. Durch die Erfindung ist eine genaue Dosierung und Temperierung des Zugabestoffes bei seiner Zuführung an die Mischeinrichtung möglich. Jedoch geht auch hier ein erheblicher Teil des Kältemittels ungenutzt verloren.From the EP 207 79 33 A1 a device and a method for the production of fresh concrete is known, in which a second conveyor line is arranged parallel to an existing conveyor line between the storage silo and the scales or mixing device, in which a partial flow of the respective additive is branched off and in a cooling device with a cryogenic refrigerant, for example nitrogen or carbon dioxide, is brought into thermal contact. The cooling device is a turbulent worm cooler or a fluidized bed reactor. The invention enables precise dosing and temperature control of the additive when it is fed to the mixing device. However, a significant part of the refrigerant is also lost here without being used.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Herstellung von gekühltem Frischbeton anzugeben, bei dem die Effizienz der eingesetzten Kühlung gegenüber Verfahren bzw. Vorrichtungen nach den Stande der Technik verbessert ist.The invention is therefore based on the object of specifying a device for the production of cooled fresh concrete, in which the efficiency of the cooling used is improved compared to methods and devices according to the prior art.

Gelöst ist diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a device having the features of patent claim 1. Advantageous refinements of the invention are specified in the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist die Kühleinrichtung in einer Kühl- und Fördereinrichtung integriert, es erfolgt also gleichzeitig mit der Kühlung des Zugabestoffs auch ein Transport des Zugabestoffs zur Mischeinrichtung. Die Kühl- und Fördereinrichtung weist dazu ein in einem Gehäuse angeordnetes, sich zwischen Aufgabeöffnung und Ausgabeöffnung erstreckendes Förderwerkzeug auf, das zugleich als Werkzeug zum Kühlen des Zugabestoffs fungiert, indem es eine innige Durchmischung von Zugabestoff und Kältemittel bewirkt. Das Gehäuse ist mit einer oder mit einer Mehrzahl von Kältemittelzuleitungen ausgerüstet, die beispielsweise in regelmäßigen Abständen am Gehäuse angeordnet sind. Die Kältemittelzuleitung/en mündet/n bevorzugt in einen unteren Bereich des Gehäuses ein, bevorzugt in einem Bereich, in dem sich auch das Förderwerkzeug befindet.According to the invention, the cooling device is integrated in a cooling and conveying device, ie the additive is transported to the mixing device at the same time as the additive is cooled. For this purpose, the cooling and conveying device has a conveying tool which is arranged in a housing and extends between the feed opening and the dispensing opening and which at the same time functions as a tool for cooling the additive by causing thorough mixing of the additive and refrigerant. The housing is equipped with one or with a plurality of refrigerant supply lines, which are arranged, for example, at regular intervals on the housing. The refrigerant supply line / s opens / n preferably in a lower area of the housing, preferably in an area in which the conveying tool is also located.

Weiterhin weist die Kühl- und Fördereinrichtung eine Rückleitung auf, über die zumindest ein Teilstrom des Zugabestoffs in Richtung der Aufgabeöffnung zurückgefördert und somit im Kreislauf geführt werden kann. Zudem ist die Ausgabeöffnung mit einem Verschlussmittel, beispielsweise einem Schieber oder einer Schleuse, ausgerüstet, mittels dem die Ausgabeöffnung ganz oder teilweise verschlossen und somit die Größe des zurückgeführten Teilstroms eingestellt werden kann. Ist die Ausgabeöffnung durch das Verschlussmittel vollständig geschlossen, gelangt der gesamte geförderte Strom in die Rückleitung und wird erneut gekühlt. Ist eine vorgegebene Kühltemperatur des Zugabestoffs erreicht, öffnet das Verschlussmittel die Ausgabeöffnung. Der gekühlte Zugabestoff wird anschließend über die Waage zur Mischeinrichtung oder direkt zur Mischeinrichtung transportiert, in der er mit den übrigen Zugabestoffen und dem Zugabewasser vermengt wird. Das Verschlussmittel stellt darüber hinaus auch sicher, dass zumindest weitgehend keine Umgebungsfeuchte oder Zugabewasser aus der Mischeinrichtung in die Kühl- und Fördereinrichtung gelangt.Furthermore, the cooling and conveying device has a return line, via which at least a partial flow of the additive material can be conveyed back in the direction of the feed opening and can thus be circulated. In addition, the discharge opening is equipped with a closure means, for example a slide or a sluice, by means of which the discharge opening can be completely or partially closed and the size of the returned partial flow can thus be adjusted. If the discharge opening is completely closed by the closure means, the entire flow that is conveyed reaches the return line and is cooled again. If a predetermined cooling temperature of the additive has been reached, the closure means opens the dispensing opening. The cooled additive is then transported via the scales to the mixing device or directly to the mixing device, where it is mixed with the other additives and the additive water. In addition, the closure means also ensures that at least largely no ambient moisture or added water from the mixing device gets into the cooling and conveying device.

Es ist im Übrigen auch denkbar, den Öffnungsquerschnitt der Ausgabeöffnung variabel zu gestalten, sodass jeweils ein Teilstrom variabler Größe kontinuierlich über die Ausgabeöffnung abgegeben wird, während der übrige Zugabestoff über die Rückleitung zurückgeführt und erneut gekühlt wird. In diesem Fall kann die Temperatur des abgegebenen Zugabestoffs kontinuierlich geregelt werden.It is also conceivable to make the opening cross-section of the discharge opening variable, so that a partial flow of variable size is continuously discharged via the discharge opening, while the remaining additive is fed back via the return line and cooled again. In this case, the temperature of the discharged additive can be controlled continuously.

Durch die Kreislaufführung zumindest eines Teilstroms des Zugabestoffs kann eine besonders innige Durchmischung des kryogenen Kältemittels mit dem Zugabestoff erzielt werden und somit eine besonders tiefe Temperatur des Zugabestoffs von beispielsweise (etwa bei Wahl von flüssigem Stickstoff als Kältemittel) zwischen - 100°C und -170°C oder darunter erzielt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht so eine genaue Temperierung des betreffenden Zugabestoffes. Dadurch kann sehr flexibel auf die jeweiligen Erfordernisse reagiert und die Kühlung entsprechend angepasst werden. Zugleich wird das immer noch auf einer sehr tiefen Temperatur befindliche verdampfte Kältemittel fast vollständig über die Gasableitung abgezogen und kann einer weiteren Verwendung zugeführt werden.By circulating at least a partial flow of the additive, a particularly thorough mixing of the cryogenic refrigerant with the additive can be achieved and thus a particularly low temperature of the additive of, for example (e.g. when liquid nitrogen is selected as the refrigerant) between -100°C and -170° C or below can be achieved. The device according to the invention thus enables precise temperature control of the additive in question. As a result, it is possible to react very flexibly to the respective requirements and to adapt the cooling accordingly. At the same time, this is still at a very deep level Evaporated refrigerant at that temperature is almost completely drawn off via the gas discharge line and can be put to further use.

Zweckmäßigerweise erfolgt eine geregelte Temperierung des Zugabestoffs, indem der Zugabestoff, oder zumindest ein Teilstrom davon, so lange in der Kühl- und Fördereinrichtung im Kreislauf gefördert wird, bis eine bestimmte Kühlleistung erbracht wurde. In dieser Ausgestaltung ist die Kühl- und Fördereinrichtung mit einer Steuereinheit wirkverbunden, mittels der die Förderung des Zugabestoffs in der Kühl- und Fördereinrichtung sowie die Betätigung des Verschlussmittels in der Ausgabeöffnung in Abhängigkeit von einer mittels einer Messeinrichtung ermittelten Temperatur geregelt werden. Die Messeinrichtung kann beispielsweise im Bereich der Aufgabeöffnung oder der Ausgabeöffnung der Kühl- und Fördereinrichtung oder in der Förderleitung außerhalb der Kühl- und Fördereinrichtung angeordnet sein, um die Temperatur des ungekühlten bzw. des gekühlten Zugabestoffs zu messen, oder auch im Bereich der Mischeinrichtung, um die Temperatur des fertigen Frischbetons zu erfassen.Controlled temperature control of the additive is expediently carried out in that the additive, or at least a partial flow thereof, is circulated in the cooling and conveying device until a specific cooling capacity has been achieved. In this embodiment, the cooling and conveying device is operatively connected to a control unit, by means of which the conveying of the additive in the cooling and conveying device and the actuation of the closure means in the dispensing opening are regulated as a function of a temperature determined by a measuring device. The measuring device can be arranged, for example, in the area of the feed opening or the discharge opening of the cooling and conveying device or in the conveying line outside the cooling and conveying device in order to measure the temperature of the uncooled or the cooled additive, or also in the area of the mixing device in order to to record the temperature of the finished fresh concrete.

Als Förderwerkzeug kommt in der Kühl- und Fördereinrichtung bevorzugt ein mechanisches Fördermittel, wie beispielsweise eine Förderschnecke zum Einsatz. Alternativ sind jedoch auch andere Förderwerkzeuge denkbar, wie beispielsweise eine pneumatische Fördereinrichtung oder ein Fließbettförderer. Im Falle einer pneumatischen oder Fließbettförderung kann das kryogene Kältemittel auch zusammen mit dem Treibmittel bzw. dem Fluidisierungsmittel eingespeist werden.A mechanical conveying means, for example a conveying screw, is preferably used as the conveying tool in the cooling and conveying device. Alternatively, however, other conveying tools are also conceivable, such as a pneumatic conveying device or a fluidized bed conveyor. In the case of pneumatic or fluidized bed conveyance, the cryogenic refrigerant can also be fed in together with the propellant or the fluidizing agent.

Zweckmäßigerweise ist das Gehäuse schräg, von der Aufgabeöffnung zur Ausgabeöffnung hin ansteigend angeordnet. Dadurch kann der Zugabestoff in der Kühl- und Fördereinrichtung einen Höhenunterschied überwinden, beispielsweise in solchen Fällen, in denen die Mischeinrichtung auf einer erhöhten Position angeordnet ist, damit der fertige Frischbeton unmittelbar in ein bereitstehendes Transportfahrzeug eingefüllt werden kann.The housing is expediently arranged at an angle, rising from the feed opening to the dispensing opening. As a result, the additive in the cooling and conveying device can overcome a height difference, for example in cases where the mixing device is arranged at an elevated position, so that the finished fresh concrete can be poured directly into a waiting transport vehicle.

Im einfachsten Fall ist die Rückleitung als rohrförmige Leitung ausgebildet, durch die der zurückgeführte Teilstrom des Zugabestoffs unter der Wirkung der Schwerkraft in den Bereich der Aufgabeöffnung gelangt. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht jedoch vor, auch in der in der Rückleitung Mittel zum Fördern und/oder Kühlen des rückgeführten Teilstroms vorzusehen. Auch hier sind mechanische oder pneumatische Fördermittel oder ein Fließbettförderer vorstellbar. Auch können in der Rückleitung eine oder mehrere Kältemittelzuleitungen vorgesehen sein, um in der Rückleitung eine kalte Atmosphäre aufrechtzuerhalten.In the simplest case, the return line is designed as a tubular line through which the returned partial flow of the additive reaches the region of the feed opening under the effect of gravity. An advantageous embodiment of the However, the invention also provides means for conveying and/or cooling the returned partial flow in the return line. Mechanical or pneumatic conveying means or a fluidized bed conveyor are also conceivable here. One or more refrigerant supply lines can also be provided in the return line in order to maintain a cold atmosphere in the return line.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Gasableitung der Kühleinrichtung (bzw. der Kühl- und Fördereinrichtung) mit einer Einrichtung zum Kühlen des für die Herstellung des Frischbetons eingesetzten Zugabewassers verbunden. Bei dieser Ausgestaltung wird also nach der Kühlung des Zuschlagsstoffes durch das verflüssigte kryogene Kältemittel die Restkälte des dabei verdampften Kältemittels für die Kühlung des Zugabewassers eingesetzt. Die Erfindung überwindet damit den Nachteil anderer mit kryogenen Kältemitteln arbeitender Zementkühlverfahren, bei denen ein wesentlicher Teil der Kälteenergie des Kältemittels ungenutzt verlorengeht. Die Kühlung des Zugabewassers erfolgt dabei beispielsweise dadurch, dass das verdampfte Kältemittel durch einen von Zugabewasser umströmten Wärmetauscher geleitet wird, der in einem das Zugabewasser speichernden Behälter angeordnet ist, oder das verdampfte Kältemittel wird, ggf. nach Durchlaufen eines solchen Wärmetauschers, in das Zugabewasser eingeleitet.In a preferred embodiment of the invention, the gas discharge line of the cooling device (or the cooling and conveying device) is connected to a device for cooling the added water used for the production of the fresh concrete. In this embodiment, after the additive has been cooled by the liquefied cryogenic refrigerant, the residual coldness of the refrigerant that has evaporated in the process is used to cool the added water. The invention thus overcomes the disadvantage of other cement cooling methods working with cryogenic refrigerants, in which a substantial part of the cooling energy of the refrigerant is lost without being used. The cooling of the added water takes place, for example, in that the evaporated refrigerant is passed through a heat exchanger around which the added water flows and which is arranged in a container storing the added water, or the evaporated refrigerant is introduced into the added water, possibly after passing through such a heat exchanger .

Zweckmäßigerweise ist die die Gasableitung mit einer Filtereinrichtung zum Abtrennen von Festkörperpartikeln aus dem verdampften kryogenen Kältemittel ausgerüstet. Dies verhindert insbesondere bei einer nachfolgenden Nutzung des verdampften kryogenen Kältemittels, beispielsweise für die Kühlung des Zugabewassers, eine störende Anlagerung von Partikeln des Zugabestoffs, beispielsweise in dem das Zugabewasser speichernden Behälter.The gas discharge line is expediently equipped with a filter device for separating solid particles from the vaporized cryogenic refrigerant. In particular when the vaporized cryogenic refrigerant is subsequently used, for example for cooling the added water, this prevents a disruptive accumulation of particles of the added substance, for example in the container storing the added water.

In einer abermals vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Kühleinrichtung einen Doppelwellenmischer mit zwei von wenigstens einer Antriebseinrichtung angetriebenen Mischwellen, die in einem im Wesentlichen gasdicht abgeschlossenen und mit thermisch isolierenden Wänden ausgerüsteten Gehäuse angeordnet sind, das mit einer Aufgabeöffnung für den zu kühlenden Zugabestoff, einer Ausgabeöffnung für gekühlten Zugabestoff, mit einer Mehrzahl von in das Gehäuse einmündenden, an einer Zuleitung für ein verflüssigtes kryogenes Kältemittel angeschlossenen Kältemittelzuleitungen (Injektoren), und mit einer Gasableitung für verdampftes kryogenes Medium ausgerüstet ist.In another advantageous embodiment of the device according to the invention, the cooling device comprises a twin-shaft mixer with two mixing shafts driven by at least one drive device, which are arranged in a housing that is closed off in a substantially gas-tight manner and is equipped with thermally insulating walls, which has a feed opening for the additive to be cooled, a A chilled additive discharge port having a plurality of refrigerant supply lines (injectors) which open into the housing and are connected to a supply line for a liquefied cryogenic refrigerant, and is equipped with a gas discharge line for vaporized cryogenic medium.

Die Aufgabeöffnung und die Ausgabeöffnung des Doppelwellenmischers sind dabei in horizontaler Hinsicht beabstandet voneinander angeordnet und jeweils mit einer Verschlusseinheit, beispielsweise einer Schleuse oder einem Schieber ausgerüstet, um eine im wesentlichen - mit Ausnahme der Gasableitung - gasdichten Abschluss des bevorzugt druckfest ausgebildeten Gehäuses zu ermöglichen. Die Mischwellen sind im üblicher Weise mit Mischelementen, wie Mischpaddel oder Schaufeln ausgerüstet, die die intensive Durchmischung des Zugabestoffs mit dem Kältemittel fördern. Die Mischelemente sind bevorzugt beweglich an der jeweiligen Welle montiert. Die Antriebseinrichtung umfasst jeweils einen Motor für jede der Mischwellen oder einen Motor für die gesamte Vorrichtung, der mit einem geeigneten Getriebe zur Betätigung aller Mischwellen ausgerüstet ist.The feed opening and the discharge opening of the twin-shaft mixer are arranged at a distance from one another in horizontal terms and are each equipped with a closure unit, for example a sluice or a slide valve, in order to enable an essentially - with the exception of the gas discharge line - gas-tight closure of the preferably pressure-resistant housing. The mixing shafts are usually equipped with mixing elements, such as mixing paddles or shovels, which promote intensive mixing of the additive with the refrigerant. The mixing elements are preferably movably mounted on the respective shaft. The drive device includes a motor for each of the mixing shafts or a motor for the entire device, which is equipped with a suitable gear for actuating all mixing shafts.

Die Kühlung des Zugabestoffs erfolgt bei der Ausgestaltung der Kühleinrichtung als Doppelwellenmischer chargenweise. Dabei wird eine vorgegebene Menge an Zugabestoff, z.B. Zement, dem Doppelwellenmischer zugeführt und Aufgabeöffnung und Ausgabeöffnung werden gasdicht verschlossen. Über die Injektoren wird ein verflüssigtes kryogenes Kältemittel, beispielsweise flüssiger Stickstoff oder flüssiges Kohlendioxid, zugeführt. Durch die Bewegung der Mischwellen wird der Zugabestoff permanent von der Aufgabeöffnung zur Ausgabeöffnung und wieder zurück bewegt und dadurch eine intensive Durchkühlung erreicht. Durch Wärmeaufnahme vom Zugabestoff verdampft das kryogene Kältemittel und wird über die Gasableitung abgeführt. Nach einer gewissen Zeit, die beispielsweise in Abhängigkeit von einer Temperatur des Frischbetons eingestellt oder durch eine kontinuierliche Kontrolle der Temperatur des Zugabestoffs im Doppelwellenmischer geregelt werden kann, wird die Ausgabeöffnung geöffnet. Der nunmehr gekühlte Zugabestoff wird über die Ausgabeöffnung ausgetragen und zur Mischeinrichtung transportiert, wo er mit weiteren Zugabestoffen und Zugabewasser zu Frischbeton vermischt wird.If the cooling device is designed as a double-shaft mixer, the additive is cooled in batches. A specified amount of additive, e.g. cement, is fed to the twin-shaft mixer and the feed opening and discharge opening are sealed gas-tight. A liquefied cryogenic refrigerant, for example liquid nitrogen or liquid carbon dioxide, is supplied via the injectors. Due to the movement of the mixing shafts, the additive is permanently moved from the feed opening to the discharge opening and back again, thus achieving intensive cooling. The cryogenic refrigerant evaporates as a result of heat absorption from the additive and is discharged via the gas discharge line. After a certain time, which can be set, for example, as a function of the temperature of the fresh concrete or can be regulated by continuously monitoring the temperature of the additive in the double-shaft mixer, the discharge opening is opened. The now cooled additive is discharged through the discharge opening and transported to the mixing device, where it is mixed with other additives and water to form fresh concrete.

Die Zuführung des verflüssigten kryogenen Kältemittels erfolgt über eine Mehrzahl an Kältemittelzuleitungen, die auf allen Seiten des Gehäuses angeordnet sein können. Bevorzugt mündet zumindest ein Teil der Injektoren in einem unteren Abschnitt des Gehäuses ein, also im Boden des Gehäuses oder in einem Bereich, der im Betrieb des Doppelwellenmischers vom Zugabestoff gefüllt ist.The liquefied cryogenic refrigerant is supplied via a plurality of refrigerant supply lines which are arranged on all sides of the housing can. At least some of the injectors preferably open out into a lower section of the housing, that is to say into the bottom of the housing or into an area which is filled with the additive during operation of the twin-shaft mixer.

Da der Zugabestoff in der Kühleinrichtung (bzw. in der Kühl- und Fördereinrichtung) auf eine Temperatur gekühlt werden kann, die nur durch die Temperatur des Kältemittels begrenzt ist, genügt es in der Regel bereits, einen vergleichsweise geringen ersten Teilstrom des Zugabestoffes zu kühlen, um ein effizientes Kühlergebnis zu bewirken. Somit sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, dass ein zweiter Teilstrom des im Vorratssilo gespeicherten Zugabestoffes über eine zweite Förderleitung an der Kühleinrichtung, also beispielsweise dem Doppelwellenmischer, vorbei direkt der Mischeinrichtung zugeführt wird, wobei bevorzugt das Verhältnis der Mengen des über die erste Förderleitung und die zweite Förderleitung transportierten Zugabestoffs in Abhängigkeit von einer Zieltemperatur des hergestellten Frischbetons geregelt wird. Der zweite Teilstrom enthält somit entweder ungekühlten Zugabestoff oder Zugabestoff, der, beispielsweise mit konventionellen Kühlverfahren, auf eine höhere Temperatur gekühlt wurde als der mit dem kroygenen Kältemittel gekühlte erste Teilstrom. Die zweite Förderleitung kann insbesondere auch zum Einsatz kommen, wenn, beispielsweise bei niedrigen Umgebungstemperaturen, keine Kühlung des Zugabestoffs erforderlich ist. In diesem Fall wird der Zugabestoff vollständig über die zweite Förderleitung geführt und die Kühleinrichtung braucht nicht in Gang gesetzt zu werden.Since the additive in the cooling device (or in the cooling and conveying device) can be cooled to a temperature that is only limited by the temperature of the refrigerant, it is usually sufficient to cool a comparatively small first partial flow of the additive, to achieve an efficient cooling result. Thus, an advantageous embodiment of the device according to the invention provides that a second partial flow of the additive stored in the storage silo is fed directly to the mixing device via a second delivery line past the cooling device, e.g. the double-shaft mixer, with the ratio of the quantities of the material via the first delivery line preferably being and the second conveying line of the transported additive is controlled as a function of a target temperature of the fresh concrete produced. The second partial flow thus contains either uncooled additive or additive which, for example using conventional cooling methods, has been cooled to a higher temperature than the first partial flow cooled with the cryogenic refrigerant. The second delivery line can also be used in particular when, for example at low ambient temperatures, no cooling of the additive is necessary. In this case, the additive is completely routed via the second delivery line and the cooling device does not need to be activated.

Vorteilhafterweise kommt als kryogenes Kältemittel in der Kühleinrichtung (bzw. der Kühl- und Fördereinrichtung) flüssiger Stickstoff oder flüssiges Kohlendioxid zum Einsatz. Die Wahl des kryogenen Kältemittels hängt dabei von den jeweiligen Umständen ab: Stickstoff ermöglicht die Kühlung des Zugabestoffes auf Temperaturen von bis zu -193°C. Kohlendioxid ermöglicht lediglich eine Abkühlung auf ca. -78,5°C, hat jedoch gegenüber Stickstoff den Vorteil einer etwa doppelt so großen Sublimationsenhalpie. Bei der Zuführung von Kohlendioxid im flüssigen Zustand kann zudem auf aufwändige wärmeisolierte Zuleitungen verzichtet werden.Advantageously, liquid nitrogen or liquid carbon dioxide is used as the cryogenic refrigerant in the cooling device (or the cooling and conveying device). The choice of cryogenic refrigerant depends on the circumstances: nitrogen enables the additive to be cooled to temperatures of down to -193°C. Carbon dioxide only enables cooling to approx. -78.5°C, but compared to nitrogen it has the advantage of an approximately twice as large sublimation enhalpy. When supplying carbon dioxide in the liquid state, there is also no need for complex, heat-insulated supply lines.

Bei dem in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu kühlenden Zugabestoff handelt es sich bevorzugt um Zement, es kann sich jedoch auch um Sand oder einen sonstigen rieselfähigen Zugabestoff handeln, der für die Frischbetonherstellung benötigt wird.The additive to be cooled in the device according to the invention is preferably cement, but it can also be sand or some other free-flowing additive that is required for the production of fresh concrete.

Anhand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden. In schematischen Ansichten zeigen:

Fig. 1:
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von gekühltem Frischbeton in einer ersten Ausführungsform
Fig. 2a:
die Kühleinrichtung der Vorrichtung aus Fig. 1 in einer seitlichen Ansicht,
Fig. 2b:
die Kühleinrichtung aus Fig. 1 in einer Schnittansicht von oben,
Fig. 3:
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von gekühltem Frischbeton in einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 4a:
die Kühleinrichtung aus Fig. 3 in einer Schnittansicht von oben und
Fig. 4b:
die Kühleinrichtung aus Fig. 3 in einem seitlichen Schnittansicht.
An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show in schematic views:
Figure 1:
A device according to the invention for the production of cooled fresh concrete in a first embodiment
Figure 2a:
the cooling device of the device 1 in a side view,
Figure 2b:
the cooling device off 1 in a sectional view from above,
Figure 3:
A device according to the invention for the production of cooled fresh concrete in a second embodiment,
Figure 4a:
the cooling device off 3 in a sectional view from above and
Figure 4b:
the cooling device off 3 in a lateral sectional view.

Die Vorrichtung 1 umfasst in üblicher Weise ein Vorratssilo 2 für einen Zugabestoff, im Ausführungsbeispiel für Zement. Das Vorratssilo 2 ist über eine Förderleitung 3 mit einer Waage 5 verbunden, an der sich eine Mischeinrichtung 4 anschließt, die dem Anmachen des Frischbetons dient und in die weitere Zuführungen für andere Zugabestoffe, wie Sand, Zugabestoffe oder Zugabewasser einmünden. Bei der Förderleitung 3 kann es sich sowohl um eine pneumatische Förderleitung als auch um eine mechanische Fördereinrichtung, beispielsweise ein Förderband, handeln. Zur Dosierung des Zugabestoffes ist in der Förderleitung 3 in an sich bekannter Weise ein Dosierelement 6 angeordnet, bei dem es sich beispielsweise um einen Schieber oder eine Dosierschnecke handelt.The device 1 includes in the usual way a storage silo 2 for an additive, in the exemplary embodiment for cement. The storage silo 2 is connected via a conveying line 3 to a scale 5, to which a mixing device 4 connects, which serves to mix the fresh concrete and open into the further feeds for other additives, such as sand, additives or additive water. The conveyor line 3 can be either a pneumatic conveyor line or a mechanical conveyor device, for example a conveyor belt. For dosing the additive, a dosing element 6 is arranged in the conveying line 3 in a manner known per se, which is, for example, a slider or a dosing screw.

Am Ausgang des Vorratssilos 2 zweigt des Weiteren eine Förderleitung 8 ab, die gleichfalls mit der Waage 5 strömungsverbunden ist, und in der ebenfalls ein Transport von Zement aus dem Vorratssilo 2 auf pneumatischem oder mechanischem Wege erfolgt. Mittels eines Ventils 9 wird der durch die Förderleitung 8 geführte Stoffstrom reguliert. Durch die Betätigung des Dosierelements 6 sowie des Ventils 9 kann der Stoffstrom so ganz oder teilweise durch die Förderleitung 3 oder durch die Förderleitung 8 geführt werden.At the outlet of the storage silo 2, a conveying line 8 also branches off, which is also flow-connected to the scale 5 and in which cement is also transported from the storage silo 2 pneumatically or mechanically. The material flow guided through the conveying line 8 is regulated by means of a valve 9 . By actuating the dosing element 6 and the valve 9 , the material flow can be guided entirely or partially through the delivery line 3 or through the delivery line 8 .

Der durch die Förderleitung 8 geführte Stoffstrom wird in der im Folgenden beschriebenen Weise gekühlt. Die Förderleitung 8 mündet in eine - unten näher beschriebene - Kühleinrichtung 10 ein, in der der Zement mit einem verflüssigten kryogenen Kältemittel in direkten thermischen Kontakt gebracht wird. Beim Kältemittel handelt es sich im Ausführungsbeispiel um flüssigen Stickstoff, der in einem Tank 11 bevorratet und über eine thermisch isolierte Kältemittelzuleitung 12 zur Kühleinrichtung 10 gefördert wird. Durch die gute Durchmischung mit dem flüssigen Stickstoff in der Kühleinrichtung 10 kann der Zement auf Temperaturen bis hinab zu -193°C abgekühlt werden. Anstelle von flüssigem Stickstoff kann im Übrigen auch ein anderes kryogenes Kältemittel zum Einsatz kommen, beispielsweise flüssiges Kohlendioxid. Der beim Kühlprozess verdampfende Stickstoff wird über eine Gasableitung 13 aus der Kühleinrichtung 10 abgeführt.The material flow guided through the conveying line 8 is cooled in the manner described below. The delivery line 8 opens into a cooling device 10--described in more detail below--in which the cement is brought into direct thermal contact with a liquefied cryogenic refrigerant. In the exemplary embodiment, the refrigerant is liquid nitrogen, which is stored in a tank 11 and is conveyed to the cooling device 10 via a thermally insulated refrigerant supply line 12 . Due to the thorough mixing with the liquid nitrogen in the cooling device 10, the cement can be cooled down to temperatures as low as -193.degree. Incidentally, instead of liquid nitrogen, another cryogenic refrigerant can also be used, for example liquid carbon dioxide. The nitrogen evaporating during the cooling process is discharged from the cooling device 10 via a gas discharge line 13 .

Der gekühlte Zement wird anschließend entweder - hier nicht gezeigt - über ein geeignetes Dosierelement unmittelbar der Waage 5 zugeführt oder, wie im Ausführungsbeispiel, in einem isolierten Vorratsbehälter 14 vorübergehend zwischengelagert. Mittels eines am Vorratsbehälter 14 angeordneten Dosierelements 15, beispielsweise ein Schieber, wird der im Vorratsbehälter 14 befindliche gekühlte Zement ganz oder in einer vorbestimmten Menge der Waage 5 zugeführt. Gekühlter Zement aus dem Vorratsbehälter 14 und ungekühlter Zement aus der Förderleitung 3 können dabei entweder gemeinsam oder unabhängig voneinander in der Waage 5 gewogen und anschließend in die Mischeinrichtung 4 eingemischt werden.The cooled cement is then either - not shown here - fed directly to the scales 5 via a suitable dosing element or, as in the exemplary embodiment, temporarily stored in an insulated storage container 14 . By means of a dosing element 15 arranged on the storage container 14, for example a slide, the cooled cement in the storage container 14 is supplied to the scale 5 in its entirety or in a predetermined amount. Cooled cement from the reservoir 14 and uncooled cement from the delivery line 3 can be weighed in the scales 5 either together or independently of one another and then mixed into the mixing device 4 .

Das über die Gasableitung 13 aus der Kühleinrichtung 10 abgeführte verdampfte Stickstoff, der immer noch eine erhebliche Restkälte besitzt, dient in den hier gezeigten Ausführungsbeispielen im weiteren Verlauf zur Kühlung des für die Herstellung des Frischbetons eingesetzten Zugabewassers. Das Zugabewasser wird in einem geschlossenen Behälter 16 bevorratet, der über eine Wasserleitung 17 mit der Mischeinrichtung 4 strömungsverbunden ist. Die Gasableitung 13 verläuft durch eine Durchführung in der Wand des Behälters 16, durchläuft einen Wärmetauscher 18, der sich im Betrieb der Vorrichtung 1 unterhalb eines Wasserspiegels 19 des Zugabewassers im Behälter 16 befindet und mündet schließlich an einer Mündungsöffnung 20 unterhalb des Wasserspiegels 19 im Behälter 16 aus. Um insbesondere in Betriebspausen das Eindringen von Wasser in die Gasableitung 13 oder die Kühleinrichtung 10 zu verhindern, ist die Gasableitung 13 mit einer Rückschlagarmatur 21, beispielsweise eine Rückschlagklappe oder einem Rückschlagventil, ausgerüstet, das erst ab einem bestimmten, vorgegebenen Überdruck in der Gasableitung 13 gegenüber dem hydrostatischen Druck des Wassers im Behälter 16 öffnet.The vaporized nitrogen discharged from the cooling device 10 via the gas discharge line 13, which still has a considerable residual coldness, is used in the exemplary embodiments shown here to subsequently cool the added water used for the production of the fresh concrete. The added water is stored in a closed container 16 which is flow-connected to the mixing device 4 via a water line 17 . The gas discharge line 13 runs through a passage in the wall of the container 16, passes through a heat exchanger 18, which is located below a water level 19 of the feed water in the container 16 when the device 1 is in operation, and finally opens out at an orifice 20 below the water level 19 in the container 16 out of. Around In order to prevent the ingress of water into the gas discharge line 13 or the cooling device 10, in particular during breaks in operation, the gas discharge line 13 is equipped with a non-return fitting 21, for example a non-return flap or a non-return valve, which only operates above a certain, predetermined excess pressure in the gas discharge line 13 compared to the hydrostatic pressure of the water in the container 16 opens.

Im Übrigen ist ebenso vorstellbar, auf einen im Behälter 16 angeordneten Wärmetauscher zu verzichten und den verdampften Stickstoff aus der Kühleinrichtung an einer Eintragseinrichtung unmittelbar in das Zugabewasser im Behälter 10 einzuspeisen, oder aber eine ausschließlich indirekte Kühlung des Zugabewassers vorzunehmen und den verdampften Stickstoff nach Durchlaufen des Wärmetauschers 18 abzuziehen und nicht in das Zugabewasser einzuleiten.Furthermore, it is also conceivable to dispense with a heat exchanger arranged in container 16 and to feed the vaporized nitrogen from the cooling device directly into the feed water in container 10 at an entry device, or to carry out exclusively indirect cooling of the feed water and to use the vaporized nitrogen after passing through the Deduct the heat exchanger 18 and do not introduce it into the added water.

Im Betrieb der Vorrichtung 1 wird in der Kühleinrichtung 10 flüssiger Stickstoff aus dem Tank 11 mit dem Zement aus der Förderleitung 8 in thermischen Kontakt gebracht und kühlt diesen ab, wobei er selbst verdampft. Der verdampfte Stickstoff durchläuft einen Filter 22, in der etwaig mitgerissenes Zementpulver vom Stickstoff getrennt wird. Anschließend wird der Stickstoff im Wärmetauscher 18 mit dem Zugabewasser im Behälter 16 in indirekten thermischen Kontakt gebracht, wobei er sich so weit aufwärmt, dass sein Austritt an der Mündungsöffnung 20 nicht zu Eisbildungen an der Mündungsöffnung 20 führt. Das sich im Behälter 16 oberhalb des Wasserspiegels ansammelnde Stickstoffgas wird über eine Abgasleitung 23 abgeführt.During operation of the device 1, liquid nitrogen from the tank 11 is brought into thermal contact with the cement from the delivery line 8 in the cooling device 10 and cools it down, in the process of which it evaporates itself. The evaporated nitrogen passes through a filter 22, in which any entrained cement powder is separated from the nitrogen. The nitrogen in the heat exchanger 18 is then brought into indirect thermal contact with the added water in the container 16 , heating up to such an extent that its exit at the outlet opening 20 does not lead to the formation of ice at the outlet opening 20 . The nitrogen gas which accumulates in the container 16 above the water level is discharged via an exhaust pipe 23 .

Über die Leitung 3 wird der Zement insbesondere dann geführt, wenn, beispielsweise bei niedrigen Umgebungstemperaturen, keine Kühlung des Zements erforderlich ist. Durch die Variation der Zufuhr an gekühltem bzw. ungekühltem Zement durch Einstellung der durch die Leitungen 3, 8 geführten Teilströme kann jedoch auch die Temperatur des insgesamt der Waage 5 zugeführten Zements geregelt werden. Hierfür sind die Dosierelemente 6, 15 mit einer Steuereinheit 24 verbunden, mittels der die jeweiligen Mengenflüsse in Abhängigkeit von einer im erzeugten Frischbeton mittels einer in der Mischeinrichtung 4 angeordneten Messeinrichtung 25 gemessenen Temperatur geregelt werden können. Eine weitere Möglichkeit zur Temperierung des Zements ermöglicht die im Folgenden beschriebene Kühleinrichtung 10.The cement is conveyed via the line 3 in particular when, for example at low ambient temperatures, no cooling of the cement is required. However, by varying the supply of cooled or uncooled cement by adjusting the partial streams conducted through the lines 3, 8, the temperature of all of the cement supplied to the scale 5 can also be regulated. For this purpose, the dosing elements 6, 15 are connected to a control unit 24, by means of which the respective quantity flows can be regulated as a function of a temperature measured in the fresh concrete produced by means of a measuring device 25 arranged in the mixing device 4. Another The cooling device 10 described below enables the cement to be tempered.

Bei der in den Fig. 2a und 2b näher gezeigten Kühleinrichtung 10 handelt es sich um einen Doppelwellenmischer. Dieser umfasst in an sich bekannter Weise zwei um ihre Längsachse drehbar gelagerte Mischwellen 26a, 26b, die jeweils mittels eines Motors 27a, 27b angetrieben werden. Umschaltgetriebe 28a, 28b ermöglichen den Wechsel der Drehrichtung im laufenden Betrieb. An jeder der Mischwellen 26a, 26b ist in gleichfalls an sich üblicher Weise eine Mehrzahl von beweglich an der Mischwelle 26a, 26b montieren Schaufeln 29 angeordnet. Im Übrigen kann anstelle der hier gezeigten zwei Motoren 27a, 27b auch eine gemeinsame Antriebseinheit für beide Mischwellen 26a, 26b zum Einsatz kommen.At the in the Figure 2a and 2 B Cooling device 10 shown in more detail is a double-shaft mixer. This comprises, in a manner known per se, two mixing shafts 26a, 26b which are mounted such that they can rotate about their longitudinal axis and which are each driven by means of a motor 27a, 27b. Reversing gears 28a, 28b allow the direction of rotation to be changed during operation. A plurality of blades 29 mounted movably on the mixing shaft 26a, 26b are arranged on each of the mixing shafts 26a, 26b in a manner which is also conventional per se. Incidentally, instead of the two motors 27a, 27b shown here, a common drive unit can also be used for both mixing shafts 26a, 26b.

Die Mischwellen 26a, 26b sind in einem thermisch gut isolierten, druckfesten und - mit Ausnahme der im Folgenden beschriebenen Öffnungen - gasdichten Gehäuse 30 aufgenommen. In das Gehäuse 30 mündet an einer Aufgabeöffnung 31 eine Aufgabeeinheit 32 zum Zuführen des Zements. An einer Ausgabeöffnung 33 des Gehäuses 30 schließt sich eine Ausgabeeinheit 34 an, mittels der der gekühlte Zement an den Vorratsbehälter 14 bzw. die Waage 5 und die Mischeinrichtung 4 transportiert wird.The mixing shafts 26a, 26b are accommodated in a thermally well-insulated, pressure-resistant and—with the exception of the openings described below—gas-tight housing 30. A feed unit 32 for feeding in the cement opens into the housing 30 at a feed opening 31 . A delivery opening 33 of the housing 30 is followed by a delivery unit 34 by means of which the cooled cement is transported to the storage container 14 or the scale 5 and the mixing device 4 .

Die Zuführung des Kältemittels aus der Kältemittelzuleitung 12 erfolgt über eine Mehrzahl von Injektoren 35 in einen (geodätisch gesehen) unteren Bereich des Gehäuses 30. Das Gehäuse 30 ist derart ausgebildet, dass die Mischwellen 26a, 26b horizontal oder leicht in Richtung der Ausgabeöffnung 33 aufsteigend angeordnet sind. Die Ableitung des verdampften Kältemittels erfolgt über einen Gasabzug 36, an den sich die Gasableitung 13 mit Filter 22 anschließt.The refrigerant is fed from the refrigerant supply line 12 via a plurality of injectors 35 into a (geodetically) lower region of the housing 30. The housing 30 is designed in such a way that the mixing shafts 26a, 26b are arranged horizontally or slightly rising in the direction of the dispensing opening 33 are. The vaporized refrigerant is discharged via a gas outlet 36, to which the gas outlet line 13 with filter 22 is connected.

Im Betrieb der Kühleinrichtung 10 wird Zement über die Aufgabeeinheit 32 und die Aufgabeöffnung 31 in einer vorgegebenen Menge in das Gehäuse 30 transportiert. Sodann wird die Aufgabeeinheit 32 mittels eines Schiebers 37 gasdicht abgeschlossen. Ein weiterer Schieber 38 befindet sich in der Ausgabeeinheit 34 und verhindert das unerwünschte Entweichen von Zement und verdampftem Kältemittel über diesen Weg. Gleichzeitig mit der Zuführung des Zements wird ein verflüssigtes kryogenes Kältemittel, beispielsweise flüssiger Stickstoff, über die Injektoren 35 in das Gehäuse 30 eingebracht. Durch kontinuierliche Betätigung der Mischwellen 26a, 26b wird der Zement permanent aufgewirbelt und innig mit dem Kältemittel vermischt und dadurch gekühlt. Dabei transportiert die Mischwelle 26a den Zement von der Aufgabeöffnung 31 in Richtung der von dieser in horizontaler Hinsicht beabstandeten Ausgabeöffnung 33. Sofern der Schieber 38 geschlossen ist, transportiert die Mischwelle 26b anschließend den Zement zurück zur Ausgabeöffnung 31. Dabei kann auch die Drehrichtung der Mischwellen 26a, 26b mittels der Umschaltgetriebe 28a, 28b variiert werden. Das Kältemittel verdampft beim Kontakt mit dem Zement und bildet im Innern des Gehäuses 30 einen Überdruck aus, durch den das Eindringen von Umgebungsluft und darin enthaltenem Wasserdampf zuverlässig verhindert wird. Das verdampfte, jedoch immer bei einer recht niedrigen Temperatur, beispielsweise einer Temperatur zwischen -120°C und -170°C, vorliegende Kältemittel wird über den Gasabzug 36 und die Gasableitung 13 abgeführt und in der zuvor beschriebenen Weise zur Kühlung des Zugabewassers verwendet. Nach einer gewissen Zeitdauer wird der Schieber 38 geöffnet. Der in Richtung auf die Ausgabeöffnung 33 transportierte Zement wird nun nicht mehr zurückgeführt, sondern verlässt die Kühleinrichtung 10 über die Ausgabeeinheit 34. Anschließend steht die Kühleinrichtung 10 für die Kühlung der nächsten Charge Zement zur Verfügung.When the cooling device 10 is in operation, a predetermined quantity of cement is transported into the housing 30 via the feed unit 32 and the feed opening 31 . Then the feed unit 32 is closed gas-tight by means of a slide 37 . A further gate 38 is located in the dispensing unit 34 and prevents the undesired escape of cement and vaporized refrigerant via this path. Simultaneously with the feeding of the cement, a liquefied cryogenic refrigerant, for example liquid nitrogen, is introduced into the housing 30 via the injectors 35 . By continuously operating the mixing shafts 26a, 26b, the cement is permanently whirled up and intimately mixed with the refrigerant and thereby cooled. The mixing shaft 26a transports the cement from the feed opening 31 in the direction of the discharge opening 33, which is horizontally spaced from it. If the slider 38 is closed, the mixing shaft 26b then transports the cement back to the discharge opening 31. The direction of rotation of the mixing shafts 26a , 26b can be varied by means of the change-over gears 28a, 28b. The refrigerant evaporates on contact with the cement and forms an overpressure inside the housing 30, which reliably prevents the ingress of ambient air and the water vapor contained therein. The vaporized refrigerant, which is always present at a relatively low temperature, for example a temperature between -120° C. and -170° C., is discharged via the gas outlet 36 and the gas outlet line 13 and used in the manner described above to cool the make-up water. After a certain period of time, the slide 38 is opened. The cement transported in the direction of the discharge opening 33 is no longer fed back, but instead leaves the cooling device 10 via the discharge unit 34. The cooling device 10 is then available for cooling the next batch of cement.

Die Dauer des Aufenthalts des Zements in der Vorrichtung 1 bemisst sich entweder nach einer vorgegebenen Zeitdauer oder sie wird von der Steuereinheit 24 in Abhängigkeit einer gemessenen Temperatur, beispielsweise der an der Messeinrichtung 25 gemessenen Temperatur des Frischbetons gesteuert. Ist beispielsweise die an der Messeinrichtung 25 gemessene Temperatur des Frischbetons größer als eine vorgegebene Maximaltemperatur des Frischbetons, bleibt der Schieber 56 für einen längeren Zeitraum geschlossen. Der Zement wird dadurch entsprechend länger mittels der Mischwellen 26a, 26b des Doppelwellenmischers im Kreislauf geführt und kühlt sich dadurch weiter ab, bevor der Schieber 38 geöffnet und der Zement über die Ausgabeöffnung 33 abgegeben wird.The duration of the stay of the cement in the device 1 is measured either according to a predetermined period of time or it is controlled by the control unit 24 as a function of a measured temperature, for example the temperature of the fresh concrete measured by the measuring device 25 . For example, if the temperature of the fresh concrete measured by the measuring device 25 is greater than a predetermined maximum temperature of the fresh concrete, the slider 56 remains closed for a longer period of time. As a result, the cement is circulated for a correspondingly longer time by means of the mixing shafts 26a, 26b of the double-shaft mixer and thus cools down further before the slide 38 is opened and the cement is discharged via the discharge opening 33.

Die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Vorrichtung 40 unterscheidet sich von der Vorrichtung 1 lediglich durch eine andere Kühleinrichtung 41, die bei der Vorrichtung 40 anstelle der Kühleinrichtung 10 der Vorrichtung 1 tritt. Die übrigen Elemente der Vorrichtung 40 entsprechen in Aufbau und Funktion denen der Vorrichtung 1 und sind daher mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.The in the 3 and 4 The device 40 shown differs from the device 1 only by a different cooling device 41, which occurs in the device 40 instead of the cooling device 10 of the device 1. The remaining elements of the device 40 correspond in structure and function to those of the device 1 and are therefore identified by the same reference symbols.

Die in Fig. 4 a und Fig. 4b näher dargestellte Kühleinrichtung 41 umfasst ein hier nur teilweise dargestelltes Gehäuse 42, das in Längsrichtung in zwei zueinander parallele Förderkanäle 43, 44 unterteilt sind, die durch eine Wand 45 voneinander getrennt sind. Im Bereich der Stirnseiten 46, 47 des Gehäuses 42 ist die Wand 45 durch jeweils eine Öffnung 48, 49 durchtrennt, wodurch die Förderkanäle 43, 44 miteinander in Verbindung stehen. Im Förderkanal 43 ist ein Förderwerkzeug, im hier gezeigten Ausführungsbeispiel eine Förderschnecke 50, angeordnet, die sich über nahezu der gesamten Länge des Gehäuses 42 erstreckt.In the 4 a and Figure 4b The cooling device 41 shown in more detail comprises a housing 42, only partially shown here, which is divided in the longitudinal direction into two parallel conveying channels 43, 44 which are separated from one another by a wall 45. In the region of the end faces 46, 47 of the housing 42, the wall 45 is divided by an opening 48, 49, whereby the conveying channels 43, 44 are connected to one another. A conveying tool, in the exemplary embodiment shown here a conveying screw 50 , is arranged in the conveying channel 43 and extends over almost the entire length of the housing 42 .

Im Bereich der Stirnseite 46 ist am Gehäuse 42 oberseitig eine Aufgabeeinheit 52 für einen zu kühlenden Zugabestoff angeordnet, mit einer Aufgabeöffnung 53, die oberhalb der Förderschnecke 50 in das Gehäuse 42 einmündet. Im Bereich der Stirnseite 47 ist am Gehäuse 42 unterseitig eine Ausgabeeinheit 54 mit einer unterhalb der Förderschnecke 50 angeordneten Ausgabeöffnung 55 und Schieber 56 vorgesehen. Das Gehäuse 42 ist im hier gezeigten Ausführungsbeispiels schräg, von der Aufgabeöffnung 53 zur Ausgabeöffnung 55 ansteigend angeordnet, um einen Höhenunterschied zur Waage 5 und/oder Mischeinrichtung 4 zu überwinden; dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Waage 5 und/oder die Mischeinrichtung in einer erhöhten Position angeordnet ist/sind, beispielsweise, um die Beladung von Transportfahrzeugen mit dem in der Mischeinrichtung 4 angemachten Frischbeton zu erleichtern.In the region of the end face 46 , a feed unit 52 for an additive to be cooled is arranged on the top side of the housing 42 , with a feed opening 53 which opens into the housing 42 above the screw conveyor 50 . In the region of the end face 47 , a delivery unit 54 is provided on the underside of the housing 42 with a delivery opening 55 and slide 56 arranged below the screw conveyor 50 . In the exemplary embodiment shown here, the housing 42 is arranged at an angle, rising from the feed opening 53 to the discharge opening 55, in order to overcome a height difference to the scales 5 and/or the mixing device 4; This is particularly advantageous when the scales 5 and/or the mixing device is/are arranged in an elevated position, for example in order to facilitate the loading of transport vehicles with the fresh concrete mixed in the mixing device 4 .

Weiterhin ist eine Kältemittelzuleitung 58 vorgesehen, die an mehreren Austrittsöffnungen 59 bodenseitig in den Förderkanal 43 des Gehäuses 42 einmündet, sowie ein Gasabzug 61, der zum Abführen von verdampftem Kältemittel dient und mit der Abgasleitung 13 und dem Filter 22 strömungsverbunden ist.Also provided is a refrigerant supply line 58 which opens into the conveying channel 43 of the housing 42 at a plurality of outlet openings 59 on the bottom, as well as a gas outlet 61 which serves to discharge evaporated refrigerant and is flow-connected to the exhaust gas line 13 and the filter 22.

Im Betrieb der Kühleinrichtung 41 wird der zu kühlende Zugabestoff, beispielsweise Zement, über die Aufgabeeinheit 52 zugeführt und mittels der Förderschnecke 50 im Förderkanal 43 in Richtung der Ausgabeöffnung 55 gefördert. Gleichzeitig wird ein verflüssigtes kryogenes Kältemittel, beispielsweise flüssiger Stickstoff, über die Kältemittelzuleitung 58 eingebracht. Während der Förderung des Zugabestoffs mittels der Förderschnecke 50 durchmischt sich das Kältemittel innig mit dem Zugabestoff, wobei es diesen kühlt. Dabei verdampft das Kältemittel und wird über den Gasabzug 61 abgeführt.When the cooling device 41 is in operation, the additive to be cooled, for example cement, is supplied via the feed unit 52 and conveyed by means of the screw conveyor 50 in the conveying channel 43 in the direction of the discharge opening 55 . At the same time, a liquefied cryogenic refrigerant, for example liquid nitrogen, is introduced via the refrigerant feed line 58 . While the additive is being conveyed by means of the screw conveyor 50, the refrigerant mixes intimately with the additive, cooling it. In the process, the refrigerant evaporates and is discharged via the gas outlet 61 .

Erreicht der Zugabestoff die Ausgabeöffnung 55, bestehen zwei Möglichkeiten: Ist der Schieber 56 geöffnet, fällt zumindest ein Teilstrom des Zugabestoffes durch die Ausgabeeinheit 54 zur Waage 5, von der aus der Weitertransport zur Mischeinrichtung 4 erfolgt. Ist der Schieber 56 dagegen geschlossen, gelangt der Zugabestoff durch die Öffnung 49 in den Förderkanal 44. Im Förderkanal 44 fällt der bereits vorgekühlte Zugabestoff aufgrund der schrägen Anordnung des Gehäuses 42 unter der Wirkung der Schwerkraft nach unten und gelangt über die Öffnung 48 erneut in den Förderkanal 43, in dem er erneut von der Förderschnecke 50 gefördert und durch Beimischung von Kältemittel weiter abgekühlt wird. Der Zugabestoff kann auf diese Weise die Förderkanäle 43, 44 mehrfach durchlaufen und wird dabei beständig weiter abgekühlt. Nach einer gewissen Zeit, beispielsweise sobald eine vorgegebene maximale Temperatur des Zugabestoffs von beispielsweise einem Wert zwischen -100°C und -170°C erreicht ist, wird der Schieber 56 geöffnet und der Zugabestoff wird über Ausgabeöffnung 55 abgeführt.If the additive reaches the discharge opening 55, there are two possibilities: If the slider 56 is open, at least a partial flow of the additive falls through the discharge unit 54 to the scale 5, from where it is transported further to the mixing device 4. If, on the other hand, slide 56 is closed, the additive passes through opening 49 into conveying channel 44. In conveying channel 44, the already pre-cooled additive falls under the effect of gravity due to the inclined arrangement of housing 42 and passes through opening 48 again into the Conveying channel 43, in which it is again promoted by the screw conveyor 50 and further cooled by the addition of refrigerant. In this way, the additive can run through the conveying channels 43, 44 several times and is constantly further cooled in the process. After a certain time, for example as soon as a predetermined maximum temperature of the additive of, for example, a value between −100° C. and −170° C. has been reached, the slider 56 is opened and the additive is discharged via the discharge opening 55 .

Die Dauer des Aufenthalts des Zugabestoffs in der Vorrichtung 40 kann im Übrigen von der Steuereinheit 24 in Abhängigkeit einer gemessenen Temperatur geregelt werden, beispielsweise einer in der Kühleinrichtung 41 gemessenen Temperatur des Zugabestoffs oder der an der Messeinrichtung 25 gemessenen Temperatur des Frischbetons. Ist die an der Messeinrichtung 25 gemessene Temperatur größer als eine vorgegebene Maximaltemperatur des Frischbetons, bleibt der Schieber 56 für einen längeren Zeitraum geschlossen. Der Zugabestoff wird dadurch entsprechend länger in den Förderkanälen 43, 44 im Kreislauf geführt und kühlt sich dadurch weiter ab, bevor er über die Ausgabeöffnung 54 abgegeben wird.The length of time the additive remains in the device 40 can also be regulated by the control unit 24 as a function of a measured temperature, for example a temperature of the additive measured in the cooling device 41 or the temperature of the fresh concrete measured on the measuring device 25 . If the temperature measured by the measuring device 25 is greater than a predetermined maximum temperature of the fresh concrete, the slide 56 remains closed for a longer period of time. As a result, the additive is circulated in the conveying channels 43 , 44 for a correspondingly longer time and thus cools down further before it is discharged via the discharge opening 54 .

Im Übrigen können - hier nicht gezeigt - Austrittsöffnungen für Kältemittel auch im Förderkanal 44 vorgesehen sein. Des Weitern können auch im Förderkanal 44 Fördermittel vorgesehen sein, beispielsweise eine Förderschnecke, ein Förderband oder Mittel zum pneumatischen Fördern oder zum Fließbettfördern. Im Übrigen kann auch anstelle der hier im Förderkanal 43 gezeigten Förderschnecke 50 ein anderes Fördermittel der genannten Art vorgesehen sein. Bezugszeichenliste 1 Vorrichtung 32 Aufgabeeinheit 2 Vorratssilo 33 Ausgabeöffnung 3 Förderleitung 34 Ausgabeeinheit 4 Mischeinrichtung 35 Injektor 5 Waage 36 Gasabzug 6 Dosierelement 37 Schieber 7 - 38 Schieber 8 Förderleitung 39 - 9 Ventil 40 Vorrichtung 10 Kühleinrichtung 41 Kühleinrichtung 11 Tank 42 Gehäuse 12 Kältemittelzuleitung 43 Förderkanal 13 Gasableitung 44 Förderkanal 14 Vorratsbehälter 45 Wand 15 Dosierelement 46 Stirnseite 16 Behälter 47 Stirnseite 17 Wasserleitung 48 Öffnung 18 Wärmetauscher 49 Öffnung 19 Wasserspiegel 50 Förderschnecke 20 Mündungsöffnung 51 - 21 Rückschlagarmatur 52 Aufgabeeinheit 22 Filter 53 Aufgabeöffnung 23 Abgasleitung 54 Ausgabeeinheit 24 Steuereinheit 55 Ausgabeöffnung 26a, 26b Mischwelle 56 Schieber 27a, 27b Motor 57 - 28a, 28b Umschaltgetriebe 58 Kältemittelzuleitung 29 Schaufel 59 Austrittsöffnung 30 Gehäuse 60 - 31 Aufgabeöffnung 61 Gasabzug Incidentally, outlet openings for refrigerants can also be provided in the conveying channel 44 - not shown here. Furthermore, conveying means can also be provided in the conveying channel 44, for example a conveying screw, a conveyor belt or means for pneumatic conveying or for fluidized bed conveying. Moreover, instead of the conveyor screw 50 shown here in the conveyor channel 43, another conveyor of the type mentioned can also be provided. <b>Reference List</b> 1 contraption 32 task unit 2 storage silo 33 dispensing opening 3 delivery line 34 output unit 4 mixing device 35 injector 5 Scale 36 gas vent 6 dosing element 37 slider 7 - 38 slider 8th delivery line 39 - 9 Valve 40 contraption 10 cooling device 41 cooling device 11 tank 42 Housing 12 refrigerant supply line 43 conveyor channel 13 gas discharge 44 conveyor channel 14 reservoir 45 Wall 15 dosing element 46 face 16 container 47 face 17 water pipe 48 opening 18 heat exchanger 49 opening 19 water level 50 Auger 20 muzzle opening 51 - 21 non-return valve 52 task unit 22 filter 53 feed opening 23 exhaust pipe 54 output unit 24 control unit 55 dispensing opening 26a, 26b mixed shaft 56 slider 27a, 27b engine 57 - 28a, 28b gearbox 58 refrigerant supply line 29 shovel 59 exit port 30 Housing 60 - 31 feed opening 61 gas vent

Claims (11)

Vorrichtung zum Herstellen von gekühltem Frischbeton, mit wenigstens einem Vorratsbehälter (2) für einem Zugabestoff, einer Mischeinrichtung (4) zum Mischen des Zugabestoffes aus dem Vorratsbehälter (2) mit weiteren Zugabestoffen und mit Zugabewasser zu Frischbeton und mit einer den Vorratsbehälter (2) mit der Mischeinrichtung (4) verbindenden Förderleitung (8), in der eine Kühleinrichtung (10, 41) zum Kühlen und Fördern des Zugabestoffs integriert ist, wobei die Kühleinrichtung (10, 41) mit wenigstens einer Kältemittelzuleitung (12, 58) für ein verflüssigtes kryogenes Kältemittel, wenigstens einer Gasableitung (13) für verdampftes Kältemittel, einer Aufgabeöffnung (31, 53) für zu kühlenden Zugabestoff und einer mit der Mischeinrichtung (4) strömungsverbundenen Ausgabeöffnung (33, 55) für gekühlten Zugabestoff ausgerüstet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kühleinrichtung (10, 41) in einer Kühl- und Fördereinrichtung integriert ist, die ein in einem Gehäuse (30, 42) angeordnetes, sich zwischen der Aufgabeöffnung (31, 53) und der mit einem Verschlussmittel (38, 56) ausgerüsteten Ausgabeöffnung (33, 55) erstreckendes Förderwerkzeug (26a, 26b, 50) aufweist, wobei das Förderwerkzeug (26a, 26b, 50) zugleich als Werkzeug zum Kühlen des Zugabestoffs fungiert, und die Kühl- und Fördereinrichtung mit einer Rückleitung (44) zum Zurückführen wenigstens eines Teilstroms des gekühlten Zugabestoffs in den Bereich der Aufgabeöffnung (31, 53) ausgerüstet ist.Device for producing cooled fresh concrete, with at least one storage container (2) for an additive, a mixing device (4) for mixing the additive from the storage container (2) with other additives and with water to be added to fresh concrete, and with a storage container (2). conveyor line (8) connecting the mixing device (4), in which a cooling device (10, 41) for cooling and conveying the additive is integrated, the cooling device (10, 41) having at least one refrigerant supply line (12, 58) for a liquefied cryogenic refrigerant, at least one gas discharge line (13) for evaporated refrigerant, a feed opening (31, 53) for the additive to be cooled and a discharge opening (33, 55) for the cooled additive that is flow-connected to the mixing device (4),
characterized,
that the cooling device (10, 41) is integrated in a cooling and conveying device which is arranged in a housing (30, 42) and is located between the feed opening (31, 53) and the discharge opening equipped with a closure means (38, 56). (33, 55) extending conveying tool (26a, 26b, 50), the conveying tool (26a, 26b, 50) also functioning as a tool for cooling the additive, and the cooling and conveying device having a return line (44) for returning at least a partial flow of the cooled additive into the area of the feed opening (31, 53). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Förderwerkzeug eine Förderschnecke (50), ein pneumatisches Fördermittel oder ein Fließbettförderer zum Einsatz kommt.Device according to Claim 1, characterized in that a conveyor screw (50), a pneumatic conveyor or a fluidized bed conveyor is used as the conveying tool. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühl- und Fördereinrichtung mit einer Steuereinheit (24) wirkverbunden ist, mittels der die Betätigung der Kühl- und Fördereinrichtung in Abhängigkeit von einer mittels einer Messeinrichtung (25) ermittelten Temperatur regelbar ist.Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the cooling and conveying device is operatively connected to a control unit (24) by means of which the actuation of the cooling and conveying device can be regulated as a function of a temperature determined by means of a measuring device (25). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (30, 42) von der Aufgabeöffnung (31, 53) zur Ausgabeöffnung (33, 55) hin ansteigend angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (30, 42) is arranged so that it rises from the feed opening (31, 53) to the dispensing opening (33, 55). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rückleitung (44) Mittel zum Fördern und/oder Kühlen des rückgeführten Teilstroms vorgesehen sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that means for conveying and/or cooling the returned partial flow are provided in the return line (44). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasableitung (13) mit einer Einrichtung zum Kühlen von in einem Behälter (16) bevorratetem Zugabewasser strömungsverbunden ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gas discharge line (13) is flow-connected to a device for cooling additional water stored in a container (16). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasableitung (13) mit einer Filtereinrichtung (22) zum Trennen von Festkörperpartikeln aus dem verdampften kryogenen Kältemittel ausgerüstet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gas discharge line (13) is equipped with a filter device (22) for separating solid particles from the vaporized cryogenic refrigerant. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (1, 41) einen Doppelwellenmischer mit zwei von wenigstens einer Antriebseinrichtung (27a, 27b) angetriebenen Mischwellen (26a, 26b) umfasst, die in einem im Wesentlichen gasdicht abgeschlossenen und mit thermisch isolierenden Wänden ausgerüsteten Gehäuse (30) angeordnet sind, das mit einer Aufgabeöffnung (31) für den zu kühlenden Zugabestoff, einer Ausgabeöffnung (33) für gekühlten Zugabestoff, mit einer Mehrzahl von in das Gehäuse (30) einmündenden, an einer Zuleitung für ein verflüssigtes kryogenes Kältemittel angeschlossenen Kältemttelzuleitungen (35), und mit einer Gasableitung (13) für verdampftes kryogenes Medium ausgerüstet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling device (1, 41) comprises a double-shaft mixer with two mixing shafts (26a, 26b) driven by at least one drive device (27a, 27b) which are sealed in a substantially gas-tight manner and with thermally housing (30) equipped with insulating walls, which has a feed opening (31) for the additive to be cooled, a discharge opening (33) for cooled additive, with a plurality of openings into the housing (30), on a supply line for a liquefied cryogenic refrigerant connected refrigerant supply lines (35), and is equipped with a gas discharge line (13) for vaporized cryogenic medium. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Kältemittelzuführungen (35) in einem unteren Abschnitt des Gehäuses (30) einmündet.Device according to Claim 8, characterized in that at least some of the refrigerant feeds (35) open out into a lower section of the housing (30). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (2) über eine zweite Förderleitung (3) mit der Mischeinrichtung (4) verbunden ist, und in den Förderleitungen (3, 8) Mittel (6, 15) vorgesehen sind, um die Mengenverhältnisse der über die beiden Zuführleitrungen (3, 8) geführten Teilströme des Zugabestoffes zu regeln.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the storage container (2) is connected to the mixing device (4) via a second conveying line (3), and means (6, 15) are provided in the conveying lines (3, 8), in order to regulate the quantitative ratios of the partial streams of the additive that are routed via the two feed lines (3, 8). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als verflüssigtes kryogenes Kältemittel flüssiger Stickstoff oder flüssiges Kohlendioxid zum Einsatz kommt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that liquid nitrogen or liquid carbon dioxide is used as the liquefied cryogenic refrigerant.
EP22203542.0A 2021-10-27 2022-10-25 Device for producing cooled fresh concrete Pending EP4173790A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021005338.9A DE102021005338A1 (en) 2021-10-27 2021-10-27 Device for the production of cooled fresh concrete

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4173790A1 true EP4173790A1 (en) 2023-05-03

Family

ID=83996297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22203542.0A Pending EP4173790A1 (en) 2021-10-27 2022-10-25 Device for producing cooled fresh concrete

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4173790A1 (en)
DE (1) DE102021005338A1 (en)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3362083A (en) * 1967-07-07 1968-01-09 Nat Gypsum Co Gaseous apparatus for cooling pulverulent material
US3524498A (en) * 1968-04-10 1970-08-18 Nat Gypsum Co Cooling apparatus
DE2318549A1 (en) * 1972-04-13 1973-11-08 Union Carbide Corp CRYOGENIC CRUSHING PROCESS
US4273294A (en) * 1979-03-15 1981-06-16 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for cryogenic grinding
JPS6426407A (en) * 1987-07-23 1989-01-27 Takenaka Komuten Co Manufacture of cooled concrete due to low-temperature liquefied gas and manufacturing device
JPH02137902A (en) * 1988-11-18 1990-05-28 Tokyo Gas Co Ltd Cooling method and device for concrete mixing water
EP0436140A1 (en) 1989-12-14 1991-07-10 Linde Aktiengesellschaft Process and apparatus for cooling a particulate material
DE4010045A1 (en) 1990-03-29 1991-10-02 Linde Ag Cooling system for cement - has mixer tube for cooling fluid in cement feeder tube
US5100239A (en) * 1986-12-19 1992-03-31 Shimizu Construction Co., Ltd. Method of manufacturing concrete
EP1749767A2 (en) 2005-08-03 2007-02-07 Messer Group GmbH Method and apparatus for cooling of cement or cementitious powders
EP1749629A2 (en) 2005-08-03 2007-02-07 Messer Group GmbH Method and device for cooling of cement or cementitious powders
DE102007008811B3 (en) * 2007-02-22 2008-07-10 Messer Group Gmbh Method for the production of cooled fresh concrete, comprises storing mixing material in a supply silo and transporting the mixing material from the silo to a mixing device
EP2077933A1 (en) 2006-10-04 2009-07-15 Messer Group GmbH Method and device for the production of chilled fresh concrete

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT408233B (en) 2000-01-20 2001-09-25 Voest Alpine Ind Anlagen FLUID BED UNIT AND METHOD FOR REDUCING OXIDE CONTAINING MATERIAL
US20060283195A1 (en) 2005-06-16 2006-12-21 Uwe Rosenbaum Process and apparatus for continuous cooling of pumpable material with a liquid cryogen

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3362083A (en) * 1967-07-07 1968-01-09 Nat Gypsum Co Gaseous apparatus for cooling pulverulent material
US3524498A (en) * 1968-04-10 1970-08-18 Nat Gypsum Co Cooling apparatus
DE2318549A1 (en) * 1972-04-13 1973-11-08 Union Carbide Corp CRYOGENIC CRUSHING PROCESS
US4273294A (en) * 1979-03-15 1981-06-16 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for cryogenic grinding
US5100239A (en) * 1986-12-19 1992-03-31 Shimizu Construction Co., Ltd. Method of manufacturing concrete
JPS6426407A (en) * 1987-07-23 1989-01-27 Takenaka Komuten Co Manufacture of cooled concrete due to low-temperature liquefied gas and manufacturing device
JPH02137902A (en) * 1988-11-18 1990-05-28 Tokyo Gas Co Ltd Cooling method and device for concrete mixing water
EP0436140A1 (en) 1989-12-14 1991-07-10 Linde Aktiengesellschaft Process and apparatus for cooling a particulate material
DE4010045A1 (en) 1990-03-29 1991-10-02 Linde Ag Cooling system for cement - has mixer tube for cooling fluid in cement feeder tube
EP1749767A2 (en) 2005-08-03 2007-02-07 Messer Group GmbH Method and apparatus for cooling of cement or cementitious powders
EP1749629A2 (en) 2005-08-03 2007-02-07 Messer Group GmbH Method and device for cooling of cement or cementitious powders
EP2077933A1 (en) 2006-10-04 2009-07-15 Messer Group GmbH Method and device for the production of chilled fresh concrete
DE102007008811B3 (en) * 2007-02-22 2008-07-10 Messer Group Gmbh Method for the production of cooled fresh concrete, comprises storing mixing material in a supply silo and transporting the mixing material from the silo to a mixing device

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021005338A1 (en) 2023-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3616630A1 (en) COOLING DEVICE
EP2711460A1 (en) Construction machine with material conveyor system
EP2077933B1 (en) Method and device for the production of chilled fresh concrete
DE60204101T2 (en) Kneading apparatus and method for kneading rubber or rubber compositions
EP0072018A1 (en) Process and apparatus for cooling beds of materials in grate-type coolers
EP4173791A1 (en) Apparatus and method for producing cooled fresh concrete
EP2598299B1 (en) Mobile apparatus and process for producing concrete with cooling of loose material
DE2030435A1 (en) Method and device for cooling cut pieces to be fired
DE4414292A1 (en) Process and plant for cooling white cement clinker
EP0937969B1 (en) Apparatus for flowable bulk material
EP4173790A1 (en) Device for producing cooled fresh concrete
DE2119006C3 (en) Device for cooling material fired in a furnace system, in particular cement clinker
WO2002036523A1 (en) Method and device for the production of concrete
DE1961759A1 (en) Method and device for the intimate mixing of a pitch mass containing carbonaceous particles
DE102006047261B4 (en) Method and device for producing cooled fresh concrete
EP0945694B1 (en) Method and device for making snow
WO2016082827A1 (en) Method for processing aluminum-containing raw materials
EP4173789A1 (en) Method and device for producing cooled fresh concrete
DE102004002043A1 (en) Process for firing granular mineral fuel
EP0182014B1 (en) Process for continuously treating material for electrodes and device for performing the process
DE3241239A1 (en) Device for withdrawing solids from a fluidised bed reactor
DE102020103912A1 (en) Transport device for conveying plastic particles and method for comminuting plastic particles
DE3441082C2 (en) Arrangement for blowing solid fuel particles into a melting furnace
DE2809927A1 (en) DRAIN COOLER
DE3915984C1 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20231103

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR