CH678552A5

CH678552A5 -

Info

Publication number: CH678552A5
Application number: CH781/89A
Authority: CH
Inventors: Otto Tschumi
Original assignee: Sandoz Ag
Priority date: 1989-03-02
Filing date: 1989-03-02
Publication date: 1991-09-30
Also published as: GB9004272D0; ES2027470A6; GB2229653A; JP2854368B2; FR2644711A1; IT9047684A0; JPH02282571A; GB2229653B; IT9047684A1; DE4006091A1; FR2644711B1; IT1239602B; DE4006091C2

Description

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Beschreibung description

Spritzmischdüsenaggregate zum Auftragen von Spritzbeton im Trockenverfahren weisen einen Gemischdurchlauf für den Trockenbeton auf und irgendwelche mit einer oder mehreren Düsen versehene Vorrichtungen, um in dieses Trockengemisch Wasser zu injizieren. Je nach dem Zustand des Trockengemisches und seiner Durchflussgeschwindigkeit ist mehr oder weniger Wasser beizumischen. Falls die beizumischende Wassermenge durch einen Hahn in der Zuflussleitung verändert wird, ändert sich bei gleichbleibendem Düsenquerschnitt die Austrittsgeschwindigkeit des Wassers aus der Düse, so dass die Eindringtiefe des Wassers in den Beton verändert wird, was offensichtlich eine Störung in der Homogenität des Gemisches zur Folge hat, sobald der Einspritzdruck nicht mehr ausreicht, den Beton gleichmässig zu befeuchten. Dieses Problem ist an sich bekannt und es sind schon verschiedene Vorschläge gemacht worden, um die Düsenöffnung den wechselnden Anforderungen anzupassen. So gibt es einerseits Spritzmischdüsenaggregate mit einer Ringdüse, deren Spaltbreite sich im zerlegten Zustand verändern lässt. Eine solche Einrichtung lässt sich also nur vor der Inbetriebnahme justieren. Einer Änderung während des Betriebs ist nur durch einen längeren Betriebsunterbruch möglich, so dass weder Schwankungen in der Betonzusammensetzung noch Schwankungen des Wasserdrucks rasch ausgeglichen werden können. Dieser Nachteil wird durch eine neuere Konstruktion dadurch teilweise behoben, dass eine Mehrzahl von Düsen vorgesehen ist, deren Ausflussquerschnitt sich während des Betriebs von aussen verstellen lässt. Diese bekannt gewordene Konstruktion hat zwar ihre Vorteile, jedoch auch zwei nicht zu übersehende Nachteile. Der eine besteht darin, dass der das Aggregat benützende Arbeiter stets den Düsenquerschnitt an die von ihm eingestellte Wasserzufuhrmenge anpassen muss, was nicht nur eine grosse Aufmerksamkeit bei der Arbeit sondern auch eine grosse Erfahrung im Umgang mit einem derartigen Aggregat voraussetzt. Der andere besteht darin, dass die Düsen sehr leicht verstopft werden, wodurch sich wegen der Druckvergrösserung die Ausflussgeschwindigkeit an den andern Düsen ändert, und dass zur Reinigung der Düsen das ganze Aggregat zerlegt werden muss. Spray mixing nozzle assemblies for the application of shotcrete in the dry process have a mixture pass for the dry concrete and any devices provided with one or more nozzles for injecting water into this dry mixture. Depending on the condition of the dry mix and its flow rate, more or less water should be added. If the amount of water to be mixed is changed by a tap in the inflow line, the exit velocity of the water from the nozzle changes with the nozzle cross section remaining the same, so that the depth of penetration of the water into the concrete is changed, which obviously results in a disturbance in the homogeneity of the mixture as soon as the injection pressure is no longer sufficient to moisten the concrete evenly. This problem is known per se and various proposals have already been made to adapt the nozzle opening to the changing requirements. On the one hand there are spray mixing nozzle units with an annular nozzle, the gap width of which can be changed when disassembled. Such a device can only be adjusted before commissioning. A change during operation is only possible through a long shutdown, so that neither fluctuations in the concrete composition nor fluctuations in the water pressure can be quickly compensated for. This disadvantage is partially remedied by a more recent design in that a plurality of nozzles is provided, the outflow cross section of which can be adjusted from the outside during operation. This construction, which has become known, has its advantages, but also two disadvantages that cannot be overlooked. One is that the worker using the unit always has to adapt the nozzle cross-section to the amount of water that he has set, which requires not only great attention at work but also great experience in handling such a unit. The other is that the nozzles become clogged very easily, which means that the outflow speed at the other nozzles changes due to the increase in pressure, and that the entire unit has to be dismantled in order to clean the nozzles.

Auch beim erfindungsgemässen neuen Aggregat nach der vorliegenden Erfindung ist ein Gemischdurchlauf vorhanden und um diesen herum angeordnete Mittel, um Wasser in das Gemisch zu injizieren, wobei diese Mittel einen veränderlichen Ausflussquerschnitt aufweisen. Die vorstehend beschriebenen Nachteile der bekannten Aggregate dieser Art werden nun dadurch vermieden, dass die Mittel zur Injektion des Wassers zwei den Gemischdurchlauf bildende, innerhalb eines Mantels in der Durchlaufrichtung hintereinander angeordnete Zylinderhülsen aufweisen, wobei die erste Zylinderhülse im Betrieb in einer unveränderlichen Lage festgehalten wird, während die zweite derart ausgebildet und elastisch gelagert ist, dass sie sich durch den Druck des zu injizierenden Wassers entgegen einer Federkraft achsparallel so von der ersten weg verschieben lässt, dass zwischen den Stirnflächen der beiden Zylinderhülsen ein sich radial erstreckender oder kegelstumpfmantelförmig ausgebildeter, als Ringdüse dienender Spalt gebildet wird, dessen Austrittsquerschnitt sich mit zunehmendem Druck vergrössert und so eine wenigstens angenähert konstante Ausflussgeschwindigkeit gewährleistet. In the novel unit according to the present invention, too, there is a mixture pass and means arranged around it for injecting water into the mixture, these means having a variable outflow cross section. The above-described disadvantages of the known units of this type are now avoided in that the means for injecting the water have two cylinder sleeves which form the mixture flow and are arranged one behind the other in the jacket in the flow direction, the first cylinder sleeve being held in an unchangeable position during operation, while the second is designed and resiliently mounted so that it can be moved axially parallel against the spring force by the pressure of the water to be injected away from the first so that between the end faces of the two cylinder sleeves a radially extending or frustoconical-shaped, serving as an annular nozzle Gap is formed, the outlet cross section of which increases with increasing pressure and thus ensures an at least approximately constant outflow rate.

Nachfolgend wird nun anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. An embodiment of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Längsquerschnitt durch das erfindungsgemässe Spritzmischdüsenaggregat. The only figure in the drawing shows a longitudinal cross section through the spray mixing nozzle assembly according to the invention.

In einem rohrartigen Mantel 1 sitzen mehrere Hohlzylinder: ein Distanzring 2 steht an einer im Mantelinnern vorstehenden ringförmigen Rippe 1a an. An diesem dieser Rippe 1a abgewandten Ende weist der Distanzring 2 mehrere Aussparungen 2a auf, die die Ringnut 1 b in der Innenfläche des Mantels 1 mit einem Ringraum 4 verbinden, der seinerseits begrenzt wird durch eine Abschrägung 3a am Ende einer ersten Zylinderhülse 3, den Distanzring 2 und eine Federringscheibe 5, welche die zweite Zylinderhülse 6 mit einer dritten Zylinderhülse 7 elastisch verbindet. Diese dritte Zylinderhülse 7 ist zwischen einer Hohlschraube 8 und dem Distanzring 2 fest eingeklemmt. Sie ist über die beiden Federringscheiben 5 und 9 derart mit der zweiten Zylinderhülse 6 verbunden, dass sich diese entgegen der Kraft dieser Ringfederscheibe 5 und 9 und der elastischen Abstützung 10 nach links in der Zeichnung verschieben kann, wenn der Wasserdruck im Ringraum 4 hinreichend gross ist. Zur Speisung dieses Ringraumes 4 dient die mit einem Regulierventil 11 versehene Leitung 12, die in die mit einem Gewinde 1c versehene, in den Ringraum 1b mündende Anschlussbohrung 1d im Mantel 1 eingeschraubt ist. Durch die Verschiebung der zweiten Zylinderhülse 6 nach links entsteht zwischen der Stirnfläche der ersten Zylinderhülse 3 und der Stirnfläche der zweiten Zylinderhülse 6 ein Spalt, der dem zu injizierenden Wasser als Ringdüse dient, deren Austrittsquerschnitt sich mit zunehmendem Druck vergrössert und so eine wenigstens angenähert konstante, d.h. von der Durchflussmenge unabhängige Ausflussgeschwindigkeit gewährleistet. Zur Veränderung der Durchflussmenge des zu injizierenden Wassers dient also nur das Regulierventil 11. A plurality of hollow cylinders are seated in a tubular jacket 1: a spacer ring 2 is in contact with an annular rib 1a projecting inside the jacket. At this end facing away from this rib 1a, the spacer ring 2 has a plurality of cutouts 2a, which connect the annular groove 1b in the inner surface of the jacket 1 to an annular space 4, which in turn is limited by a bevel 3a at the end of a first cylinder sleeve 3, the spacer ring 2 and a spring washer 5, which connects the second cylinder sleeve 6 with a third cylinder sleeve 7 elastically. This third cylinder sleeve 7 is firmly clamped between a banjo bolt 8 and the spacer ring 2. It is connected via the two spring washers 5 and 9 to the second cylinder sleeve 6 in such a way that it can move against the force of this ring spring washer 5 and 9 and the elastic support 10 to the left in the drawing if the water pressure in the annular space 4 is sufficiently large . To feed this annular space 4, the line 12 provided with a regulating valve 11 is used, which is screwed into the connection bore 1d in the jacket 1 provided with a thread 1c and opening into the annular space 1b. The displacement of the second cylinder sleeve 6 to the left creates a gap between the end face of the first cylinder sleeve 3 and the end face of the second cylinder sleeve 6, which serves as an annular nozzle for the water to be injected, the outlet cross section of which increases with increasing pressure and thus an at least approximately constant, ie flow rate independent of the flow rate guaranteed. Only the regulating valve 11 therefore serves to change the flow rate of the water to be injected.

Die beiden Ringfederscheiben 5 und 9 und die elastische Abstützung 10 sind dabei so bemessen, dass wenigstens ein Teil des aus dem Ringspait austretenden Wasserstrahls bis ins Zentrum des Betongemisches eindringt. The two ring spring washers 5 and 9 and the elastic support 10 are dimensioned such that at least a part of the water jet emerging from the ring gap penetrates into the center of the concrete mixture.

Wenn die Stirnflächen der beiden Hohlzylinder 3 und 6 senkrecht zur Rohrachse verlaufen, erhält man einen ebenen Wasserstrahl. Falls aber die Stirnflächen eine konische Form haben, ergibt sich ein kegelstumpfmantelförmig ausgebildeter Spalt, wodurch das austretende Wasser eine Komponente in der Richtung des durchlaufenden Gemisches oder in der Gegenrichtung hat, wobei je nach der If the end faces of the two hollow cylinders 3 and 6 are perpendicular to the pipe axis, a flat water jet is obtained. If, however, the end faces have a conical shape, there is a gap in the shape of a truncated cone, as a result of which the escaping water has a component in the direction of the mixture passing through or in the opposite direction, depending on the

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Verwendung die eine oder andere Ausführungsform ihre Vorteile aufweist. Use one or the other embodiment has its advantages.

Wie man aus der Zeichnung ersehen kann, ist die erste Zylinderhülse 3 verschiebbar gelagert. In der in der Zeichnung dargestellten Lage ist die Druckleitung 12 für das zu injizierende Wasser über eine ein Absperrventil 14 enthaltende in die mit einem Gewinde 1e versehene Anschlussbohrung 1f eingeschraubte Leitung 13 mit dem Ringraum 15 verbunden, der durch den Mantel 1, die erste Zylinderhülse 3 und die Hohlschraube 16 begrenzt wird. Wie man aus der Zeichnung ersehen kann, ist die Ringfläche 3b wesentlich grösser als die radiale Komponente der konischen Fläche 3a. Dies hat zur Folge, dass sich dann, wenn der Ringraum 15 unter dem Druck des zu injizierenden Wassers steht, sich die erste Zylinderhülse 3 in der in der Zeichnung dargestellten Lage befindet, also am Distanzring 2 ansteht. As can be seen from the drawing, the first cylinder sleeve 3 is slidably mounted. In the position shown in the drawing, the pressure line 12 for the water to be injected is connected to the annular space 15 via a line 13 containing a shut-off valve 14 and screwed into the connection bore 1f provided with a thread 1e, which through the jacket 1, the first cylinder sleeve 3 and the banjo bolt 16 is limited. As can be seen from the drawing, the annular surface 3b is considerably larger than the radial component of the conical surface 3a. The result of this is that when the annular space 15 is under the pressure of the water to be injected, the first cylinder sleeve 3 is in the position shown in the drawing, that is to say it rests on the spacer ring 2.

Falls nun der ringförmige Düsenspalt zwischen den Zylinderhülsen 3 und 6 verschmutzt ist, wird das Absperrventil 14 umgeschaltet, so dass der Ringraum 15 druckfrei wird. Nun bewirkt der im Ringraum 4 vorhandene Druck eine Verschiebung der ersten Zylinderhülse 3 nach rechts in der Zeichnung, damit also ein problemloses Öffnen des Düsenspalts, so dass alle in ihm eingeklemmten Verunreinigungen weggeschwemmt werden können. Durch Schliessen des Absperrventils 14 nimmt die erste Zylinderhülse 3 ihre gezeichnete Lage und damit die Betriebsbereitschaftsstellung wieder ein. If the annular nozzle gap between the cylinder sleeves 3 and 6 is now dirty, the shut-off valve 14 is switched over so that the annular space 15 is depressurized. Now the pressure present in the annular space 4 causes the first cylinder sleeve 3 to be shifted to the right in the drawing, so that the nozzle gap can be opened without any problems, so that all impurities trapped in it can be washed away. By closing the shut-off valve 14, the first cylinder sleeve 3 returns to its drawn position and thus the operational readiness position.

Der rohrartige Mantel 1 weist an jedem Ende ein Innengewinde auf. Das eine hier mit 1g bezeichnete dient zum Anschluss der Betonzuführleitung, welcher Anschluss auch über die in der Zeichnung dargestellten Gewindebüchse 18 erfolgen kann. Das andere, das mit 1h bezeichnet ist, dient zum Anschluss der Spritzdüsenmündung, die irgend eine an sich bekannte Form aufweisen und direkt im Gewinde eingeschraubt oder an der Gewindebüchse 17 befestigt sein kann. The tubular jacket 1 has an internal thread at each end. The one designated here with 1g is used to connect the concrete feed line, which connection can also be made via the threaded bushing 18 shown in the drawing. The other, which is designated 1h, is used to connect the spray nozzle mouth, which has any shape known per se and can be screwed directly into the thread or fastened to the threaded bushing 17.

Claims

1. Spray mixing nozzle unit, in particular for concrete dry spraying, with a mixture pass and means arranged around it to inject water into the mixture, the means having a variable outflow cross-section, characterized in that these means for injecting the water two the mixture pass have forming cylinder sleeves (3, 6) arranged one behind the other in the direction of travel in a jacket (1), the first cylinder sleeve (3) being held in an unchangeable position during operation, while the second (6) is designed and elastically supported, that it can be moved axially parallel against the spring force by the pressure of the water to be injected so that a radially extending or truncated cone-shaped gap is used between the end faces of the two cylinder sleeves (3, 6) Outlet cross section with increasing pressure increases, thus ensuring an at least approximately constant outflow rate.

2. Spray mixing nozzle assembly according to claim 1, characterized in that the end faces of the two cylinder sleeves (3, 6) are designed such that the water emerging has a movement component in the direction of the mixture passing through.

3. Spray mixing nozzle assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the spring force acting on the second cylinder sleeve (6) is dimensioned such that the water injected into the continuous mixture wets the entire mixture cross section.

4. Spray mixing nozzle assembly according to one of claims 1 to 3, characterized by a third cylinder sleeve (7) which is held in the jacket (1) and in which the second cylinder sleeve (6) is axially displaceably mounted.

5. Spray mixing nozzle assembly according to claim 4, characterized in that the second (6) and the third (7) cylinder sleeve are connected to one another by two spring washers (5, 9).

6. Spray mixing nozzle assembly according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first cylinder sleeve (3) has a shoulder with which it rests on a spacer ring (2) held in the jacket (1), and at the end used for the second cylinder sleeve in operation has the pressure surface (3b) acted upon by the water to be injected, so that it is pressed by the pressure of this water against the stationary spacer ring (2) and that means (14) are provided to remove the water pressure from the pressure surface (3b) away so that the first cylinder sleeve (3) can move away from the second (6) to clean the gap.

7. A method for dry spraying concrete, characterized in that one uses a spray mixing nozzle assembly according to one of claims 1 to 6.

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