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Die
Erfindung betrifft eine Umhüllung,
die mit einer keramischen Masse gefüllt ist, die nach Anmachen mit
einem Fluid (wie Wasser) aushärtet
und bei Temperaturen über
1.000°C
feuerfeste Eigenschaften aufweist.
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Solche
keramischen Massen werden beispielsweise als Gießmassen oder Spritzmassen zur
Herstellung feuerfester keramischer Bauteile, zur Auskleidung von
metallurgischen Schmelzgefäßen oder
Glasschmelzwannen, zur Beschichtung von Wänden und Decken oder als Reparaturmassen
eingesetzt.
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Üblicherweise
wird die trockene Masse, die ein chemisches Bindemittel und/oder
weitere Zusatzstoffe wie Verflüssiger
enthalten kann, in einer Umhüllung,
wie einem Sack, vom Hersteller an die Baustelle des Kunden geliefert.
Dort wird der Sack geöffnet,
die Masse in ein Mischaggregat geschüttet und dort nach Zugabe von
Wasser so lange gemischt, bis die gewünschte Durchmischung und Konsistenz
der Masse erreicht ist. Diese Maßnahmen erfordern die Bereitstellung
von Personal, die Anschaffung und Wartung des Mischaggregats sowie
damit verbunden Zeit und Geld.
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Die
Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, die Verfügbarkeit solcher keramischen
Massen zu vereinfachen.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe ist verblüffend
einfach. Es wurde festgestellt, dass die Zwangsmischung in einem
Mischaggregat gar nicht notwendig ist, um die Anmachflüssigkeit
mit der trockenen Masse gleichmäßig in Kontakt
zu bringen. Vielmehr wurde festgestellt, dass die Umhüllung selbst
als eine Art „statisches Mischaggregat" genutzt werden kann.
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In
ihrer allgemeinsten Ausführungsform
betrifft die Erfindung danach eine Umhüllung, in der eine keramische
Masse konfektioniert ist, die nach Anmachen mit einem Fluid aushärtet und
bei Temperaturen > 1.000°C feuerfeste
Eigenschaften aufweist, wobei die Umhüllung einen Verschluss aufweist,
der so angeordnet und ausgebildet ist, dass das Fluid nach Öffnen des
Verschlusses in einen Luftraum zwischen der keramischen Masse und
der Umhüllung
einfüllbar
ist.
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Diese
allgemeine Lehre setzt folgendes voraus:
Die Umhüllung muss
irgendeine Art von Verschluss haben. Dieser Verschluss kann nach
Art eines Ventils ausgebildet sein. Im einfachsten Fall wird der
Verschluss von der Umhüllung
selbst gebildet, die an einer bestimmten Stelle aufgerissen oder
sonst wie geöffnet
wird.
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Die
Verschlussstelle muss so angeordnet und ausgebildet sein, dass zwischen
der Verschlussstelle und der keramischen Masse ein Aufnahmeraum
(Luftraum) ausgebildet werden kann, um diesen Raum anschließend mit
der Flüssigkeit
zum Anmachen der Masse füllen
zu können.
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Grundsätzlich wäre es zwar
denkbar, die Umhüllung
vollständig
mit der Masse zu füllen,
sodass die Masse unmittelbar an der Verschlussöffnung anliegt. Die Zudosierung
der Anmachflüssigkeit
ist dann jedoch schwierig und würde
viel Zeit in Anspruch nehmen.
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Die
Ausbildung des Luftraums stellt gleichzeitig eine relativ große Oberfläche der
keramischen Masse bereit, die mit der Anmachflüssigkeit benetzt und über die
die Anmachflüssigkeit
in die keramische Masse weiter eindringen kann, um in kurzer Zeit
eine vollständige
Penetration der Flüssigkeit
in die Masse und damit die gewünschte
Konsistenz/Viskosität
zu erreichen.
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Das
Eindringen der Flüssigkeit
in die Masse wird technisch und zeitlich begünstigt, wenn unabhängig vom
Verschluss Luft aus dem Inneren der Umhüllung entweichen kann. Auf
diese Art und Weise kommt es zu einer Art Kapillarströmung der
Anmachflüssigkeit
innerhalb der keramischen Masse über
das gesamte Volumen.
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Zu
diesem Zweck kann die Umhüllung
beispielsweise perforiert sein. Sie kann auch zumindest teilweise
aus einem luftdurchlässigen
Material, wie Papier, Pappe bestehen. Auch semipermeable Folien
eignen sich zu diesem Zweck.
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Eine
Ausführungsform
sieht vor, zwischen Verschluss und keramischer Masse, also im Bereich
des genannten Hohlraums, eine Markierung anzubringen, die die zum
Anmachen der keramischen Masse benötigte Fluidmenge definiert.
Enthält
die Umhüllung
beispielsweise 25 kg Masse und hat der Hersteller einen Wasser-/Feststoff-Wert
von 0,2 vorgeschrieben so würde
die Markierung an einer Stelle angebracht, die ein Volumen von 5
Litern oberhalb der keramischen Masse definiert.
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Mit
der gleichen Zielsetzung kann innerhalb der Umhüllung auch ein Behältnis zur
Fluidaufnahme vorgesehen sein. Dieses Behältnis kann als separates Behältnis auf
oder in der Masse konfektioniert sein. Nach einer Ausführungsform
weist auch dieses Behältnis
ein Volumen auf, das der zum Anmachen der in der Umhüllung konfektionierten
keramischen Masse benötigten
Fluidmenge entspricht.
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Das
Behältnis
kann direkt an den Verschluss angeschlossen sein. Beispielsweise
kann das Behältnis ein
Kunststoffbeutel sein, dessen Volumen, für den vorgenannten Anwendungsfall,
5 Liter beträgt
und der entsprechend über
die Verschlussöffnung
direkt mit der benötigten
Anmachwassermenge gefüllt
werden kann oder bereits mit Wasser gefüllt ist. Anschließend wird
das Behältnis
an anderer Stelle geöffnet
oder einfach durchstochen, sodass das Wasser auslaufen und mit der
keramischen Masse reagieren kann.
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Das
Fluid zum Anmachen der keramischen Masse kann auch in einem separaten
Behältnis
bereitgestellt werden. Es kann dann genügen, wenn das Fluid bereits
in der Umhüllung
bereitgestellt ist, auf die Umhüllung
mechanisch einzuwirken und dabei das Fluidbehältnis zu zerstören, so
dass das Fluid ausläuft
und mit der Masse reagieren kann.
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Das
lässt sich
analog realisieren, wenn die Masse in einer Innenhülle angeordnet
und das Fluid zwischen Innenhülle
und Umhüllung
eingebracht wird, entweder werksseitig beim Hersteller der Masse
oder an der Baustelle vom Anwender. Die Innenhülle soll zerstörbar sein,
damit das Fluid mit der Masse reagieren kann. Nach einer Ausführungsform
ist die Innenhülle
mechanisch leichter zerstörbar
als die Umhüllung,
die dann zum Beispiel auf den Boden geworfen wird, so dass die Innenhülle platzt.
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Falls
die Innenhülle
wasserdurchlässig
ist, kann das Fluid nach dem Einfüllen in den Raum zwischen Innenhülle und
Umhüllung
mit der Masse reagieren.
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Im
Sinne einer optimierten Verteilung des Fluids innerhalb der Masse
sollte diese folgenden Kornaufbau zeigen:
| | Beispiel
A | Beispiel
B | Beispiel
C | Beispiel
D | Beispiel
E | Beispiel
F |
| Sieb-Maschenweite in mm | basische Masse
bis 3 mm Maximalkorn | basische Masse
bis 5 mm Maximalkorn | basische Masse
bis 8 mm Maximalkorn | Nicht-basische Gieß- und Reparaturmasse | Nicht-basische Gieß- und Reparaturmasse | Freifließende nicht-basische Gieß- und Reparaturmasse |
| | Siebdurchgang
(Summe) in Gew.-%. |
| < 0,063 mm | 24 | 28 | 30 | 34 | 32 | 37 |
| < 0,10 mm | 30 | 35 | 34 | 36 | 33 | 39 |
| < 0,315 mm | 42 | 41 | 45 | | | |
| < 0,50 mm | | | | 45 | 40 | 53 |
| < 1 mm | 70 | 54 | 55 | 57 | 48 | 60 |
| < 2 mm | 88 | 74 | 63 | | | |
| < 3 mm | > 95 | 90 | 75 | > 90 | 82 | 80 |
| < 4 mm | | 95 | 80 | | | |
| < 5 mm | | > 97 | 90 | | | |
| < 6 mm | | | | | > 90 | > 90 |
| < 8 mm | | | > 95 | | | |
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Die
erfindungsgemäße Gestaltung
einer Umhüllung
macht ein Mischaggregat überflüssig. Es
hat sich gezeigt, dass allein die gravimetrische Durchnässung der
Masse mit der Flüssigkeit
ausreicht, die Anmachflüssigkeit
gleichmäßig im Produkt
zu verteilen, und dies in relativ kurzer Zeit, ohne zusätzliche
Aggregate, ohne Energiebedarf, mit verringertem Personalbedarf,
wobei anschließend
die fertige Masse direkt aus der Umhüllung an den gewünschten
Einsatzort verbracht werden kann.
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem Merkmal der Unteransprüche sowie
den sonstigen Anmeldungsunterlagen.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele
beschrieben, die weitere Merkmale der Erfindung enthalten, die einzeln
und/oder in beliebigen Kombination mit den in den Ansprüchen und
der übrigen
Beschreibung genannten Merkmalen für die Realisierung der Erfindung
wesentlich sein können.
Dabei zeigen, jeweils in stark schematisierter Darstellung, die 1–4 Längsschnitte
durch verschiedene Ausführungsformen
einer erfindungsgemäßen Umhüllung. In
den Figuren sind gleiche oder gleich wirkende Bauteile mit gleichen
Bezugszeichen dargestellt.
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1 zeigt
eine Umhüllung 10 in
Form eines Sacks, der aus Papier besteht und innenseitig, teilweise, kunststoffbeschichtet
ist. Die Umhüllung 10 ermöglicht einen
Luftaustausch zwischen Umgebung und einer in der Umhüllung 10 konfektionierten
keramischen Stampfmasse 12.
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Das
Volumen innerhalb der Umhüllung 10 ist
größer als
das Volumen der Masse 12, sodass bei senkrecht aufgestellter
Verpackungseinheit (1) oberhalb der Masse 12 ein
Hohlraum (Luftraum) 14 ausgebildet wird, von dem ein Verschluss 16 am
oberen Ende der Umhüllung 10 nach
außen
vorsteht. Dieser Verschluss 16 ist nach Art eines Drehverschlusses
ausgebildet. Im Bereich des Hohlraums 14 weist die Umhüllung 10 innen- und außenseitig
eine umlaufende ringförmige
Markierung 18 auf. Die Markierung 18 hat folgende
Bedeutung: Legt man eine gedachte Ebene durch die Markierung 18 so
ergibt sich zusammen mit einer oberen Stirnfläche 12s der Masse 12 und
der Umhüllung 10 ein
Raum 20, dessen Volumen der benötigten Fluidmenge zum Anmachen
der Masse 12 entspricht.
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Vor
Ort wird der Verschluss (das Ventil) 16 geöffnet und
Wasser bis zur Markierung 18 eingefüllt, welches anschließend in
Fallrichtung durch die Masse 12 rinnt und diese in der
gewünschten
Weise befeuchtet.
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Anschließend wird
der obere Abschnitt des Sacks abgeschnitten und die fertige Masse
ausgeschüttet.
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Das
Ausführungsbeispiel
nach 2 enthält
eine Abwandlung. An den Verschluss 16 ist ein Kunststoffbeutel 22 direkt
angeschlossen, dessen Volumen der benötigten Anmachwassermenge entspricht,
welches nach Abnehmen des Drehverschlusses 16 direkt in
den Beutel 22 eingefüllt
werden kann. Danach wird der Beutel beispielsweise mit einer Nadel 24 durchstochen
(was mehrfach erfolgen kann) sodass das Wasser aus dem Beutel 22 in
die Masse 12 penetriert.
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Bei
der Variante nach 3 wird der Verschluss 16 von
einem Endabschnitt der Umhüllung 10 selbst gebildet.
Er kann entlang einer Perforationslinie, analog der Markierungslinie 18 in 1,
abgenommen oder, wie in 3 dargestellt, abgeschnitten
werden (die Schnittlinie 26 ist gestrichelt dargestellt).
Bei dieser Ausführungsform
ist ein Behälter 22 in
der Masse 12 vorgesehen, der über ein Ventil 28 mit
Wasser gefüllt werden kann,
welches anschließend
durch wand- und bodenseitige Öffnungen
des Behälters 22 in
die Masse 12 fließt und
diese befeuchtet.
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Die
Umhüllung 10 kann
aber muss nicht flexibel sein. Das erfindungsgemäße Prinzip lässt sich
auch mit einer starren Umhüllung
realisieren, beispielsweise einem Fass. Um die Durchfeuchtung der
Masse möglichst
schnell und vollständig
zu erreichen haben sich Massen mit dem in vorstehender Tabelle genannten Kornaufbau
als vorteilhaft erwiesen.
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Im
Beispiel gemäß 4 ist
in der Umhüllung 10 eine
Innenhülle 40 zu
erkennen, die kleiner als die Umhüllung 10 ist, so dass
ein Zwischenraum (Luftraum) 14 verbleibt. Die Umhüllung 10 besteht
hier aus einer Kunststofffolie, die Innenhülle 40 aus Papier.
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Die
Masse 12 befindet sich in der Innenhülle 14.
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An
der Baustelle wird die Umhüllung 10 durchstochen
und die benötigte
Fluidmenge in den Raum 14 gefüllt. Das Fluid durchnässt das
Papier der Innenhülle 14 und
anschließend
die Masse 12.