DE2206539A1

DE2206539A1 - Anlage zum Aufbringen viskoser Massen, insbesondere von Verputzmassen und Spritz beton

Info

Publication number: DE2206539A1
Application number: DE19722206539
Authority: DE
Inventors: Georg Mutschellen Senn (Schweiz)
Original assignee: Spnbag AG, Widen Mutschellen (Schweiz)
Priority date: 1971-03-04
Filing date: 1972-02-11
Publication date: 1972-09-07
Also published as: NL7202887A; BE780169A; ES400269A1; AR198050A1; FR2127771A5; AT312244B; GB1346865A; CA967558A; SE371243B; US3881688A; IT949750B

Description

Anlage zum Aufbringen viskoser Massen., insbesondere von Verputzmassen und Spritzbeton

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zum Aufbringen viskoser Massen, insbesondere von Verputzmassen und Spritzbeton, auf ein Objekt oder in eine Schalung_s mit einer pneumatischen Fördereinrichtung für trockenes, körnipes, staub- oder pulverförmiges Gut sowie einer Wasserzuführung und einer Misch- und Sprühvorrichtung für Gut und Wasser, wobei das Wasser durch peripher am Gutstrahl liegende Oeffnungen in diesen eingeführt wird.

Die bisher bekannten Verfahren weisen den Nachteil auf, dass sie entweder sehr arbeitsintensiv sind oder sehr störanfällig, insbesondere dann, wenn der normalerweise pulverförmige oder körnige Peststoff mit Wasser gemischt, über längere Strecken gefördert wird. In diesem Falle besteht die Gefahr des Verstopfens der Förderleitung sowie eines unregelmässigen Förderns der Ware.

Die erfindungsgemässe Anlage, welche diese Nachteile umgeht, zeichnet sich dadurch aus, dass die Misch- und Sprühvorrichtung einen gummi-

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elastischen Schlauch umfasst, der mindestens teilweise von einem festen Rohr umgeben ist, wobei zwischen dem Schlauch und dem festen Rohr ein radialer Zwischenraum vorhanden ist, der eine Selbstreinigung des Schlauches durch radial/achsiales Bewegen im Betrieb sicherstellt.

Die Erfindung wird anschliessenü beispielsweise anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den Endteil einer Förderanlage mit Mischkammer für eine Verputzmasse, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch eine gerade Pralldüse,

Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine abgewinkelte Pralldüse,

Fig. 4 einen Axialschnitt durch eine Drall-- oder Zyklondüse,

Fig. 5 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, einer weiteren Ausführung eines Endteils analog Fig. 1,

Fig. 6 einen Achsialschnitt durch eine Düse mit einem Pralleinsatz und abgewinkelter Drallkammer, als Kombination der Fig. 3 und Ij,

Fig. 7 eine Drallkammer gemäss Fig. 4 ohne Einsatz, mit anschliessendem Schlauch zum Vergrössern der Translationsgeschwindigkeit .

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Das in Pig. I dargestellte Endstück einer pneumatischen Förderung umfasst einen Kupplungsteil 3 für eine Speiseleitung 1 sowie ein Führungsrohr 5. Dieses Rohr 5 ist mit einem Wasseranschlussring versehen, welcher in seinem Innern als Ringkammer 8 für das Verteilen des V/assers ausgebildet ist. Aus dieser Kammer 8 führen Düsenbohrungen 9₅ welche gleichmässig über den Umfang verteilt sind, ins Innere des Führungsrohres 5· In dieses Rohr 5 stehen Düsenkörper vor₃ wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist.

Ein flexibler Schlaucheinsatz 13. beispielsweise in Form eines Gummirohres oder eines flexiblen Kunststoffrohres_s welches mit Oeffnungen 15 versehen ist, befindet sich im Führungsrohr 5» wobei der Zwischenraum 16 zwischen dem Inneren des Führungsrohres 5 und der AussenmanteIflache des Schlaucheinsatzes 13 so gross gewählt wird, dass der Schlaucheinsatz 13 sich im Führungsrohr 5 radial in wesentlichem Masse bewegen kann. Der flexible Schlaucheinsatz 13 ist etwas kürzer als das Führungsrohr 5_S so dass dieses mit seinem Rohrende 17 über den Einsatz 13 vorsteht.

Die in Fig. 2 dargestellte gerade Pralldüse 19 umfasst einen Ansteckstutzen 21 zum Einführen in das Rohrende 17 _s und Aufstecken auf die Mündung des Schlaucheinsatzes 13 sowie ein Düsengehäuse 22, welches die Form eines zylindrischen Rohres aufweist. Am Austritt ist eine Prallscheibe 24 mittels Madenschrauben 25 festgehalten. Es ergibt sich dadurch ein Ringkanal 27, durch welchen die mittels Luft bewegte Verputzmasse austritt. Es ist möglich_s die Prallscheibe 24 durch eine Scheibe anderen Durchmessers auszuwechseln oder einen anderen Prallkörper einzusetzen.

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In Pig. 3 ist eine Pralldüse 29 mit abgewinkelter Rohrführung dargestellt. Auch diese ist mit einem Ansteckstutzen 30 versehen und weist ein Düsengehäuse 32 auf. In der gradlinigen Port set zune zum Ansteckstutzen 30 befindet sich ein abriebfester Einsatz 33« regen welchen das einschiessendc Gemisch geworfen und entsprechend in den abgewinkelten Stutzen umgeleitet wird. Dieser abriebfeste Einsatz 33 kann aus Hartmetall oder einem Keramikmaterial bestehen. Er ist im vorliegenden Falle als in Strömungsrichtung zusammenlaufender Kegelstumpf ausgebildet. Der abgewinkelte Teil des Düsengehäuses erweitert sich vorne zu einem zylindrischen Rohr, in welchem eine Prallscheibe 34 mittels Madenschrauben 35 festgehalten ist. Auch hier bildet sich, wie bei der geraden Pralldüse, ein Ringkanal 36, dessen Breite mittels unterschiedlicher Prallscheiben- oder Prallkörpereinsätze 34 veränderbar gestaltet ist.

Fig. 4 zeigt eine sogenannte Dralldüse 37 mit einem tangentialen Einlaufstutzen 38, dessen Einlauföffnung 39 in ein zylindrisches Düsengehäuse 40 in der Figur ersichtlich ist. In der Mitte des zylindrischen Düsengehäuses 40 befindet sich eine Stütze 4l, welche dem Befestigen einer austauschbaren Ablenkscheibe 43 oder eines Ablenkkörpers, beispielsweise eines Ablenkkegeleinsatzes 47 (gestrichelt) oder eines schalenförmigen Einsatzes 48 (strichpunktiert) mittels einer Flügelmutter 45 dient. Am Austritt des zylindrischen Düsengehäuses 40 bildet sich dann zwischen dem Ablenkkörper 43 und dem Gehäuse ^O ein Ringspalt 49, durch welchen das geförderte Gut, z.B. in Form einer Verputzmasse, praktisch gradlinig aua^osohleudert wird. Die Drallkammer· kann auch als sich in Strömungsrichtung erweiternder Hohlkegelstumpf ausgebildet sein.

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Fig. 5 zeigt eine Variante der Ausführung gemäss Pip. I mit einer Speiseleitung 50, einem Kupplungsteil 52 _s einem Wasser-Anschlusszylinder 5^_; sowie einem Führungsrohr 55 ₃ dessen Rohrende 56 zum Aufstecken der entsprechenden Aufsteckstutzen der Düse dient. Der Wasseranschlusszylinder 5^ ist mit einer Ringkammer 58 zum Verteilen des beizumischenden Wassers versehen₃ welche Kammer 58 beidseits eine Nut zur Aufnahme je einer 0-Ringdichtung. 60 und 6l aufweist. Eine Kupplungshülse 63 _s welche auf einfache Art in den Anschluss zylinder 54 gesteckt werden kann, ist Träger eines flexiblen Schlaucheinsatzes 65, welcher dem Einsatz 13 remiss Fig. 1 entspricht. Sowohl die Kupplungshülse 63 als auch der flexible Schlaucheinsatz 65 sind je mit entsprechenden übereinstimmenden und auf dem Umfang verteilten Bohrungen 66 und 68 versehen, durch welche das dem körnigen, staub- oder pulverförmigen Gut, das pneumatisch durch die Speiseleitung 50 kommt, zugemischt wird.

Diese Ausführung weist mithin keine in das Führungsrohr 55 vorstehenden Teile auf ₃ so dass ein Auswechseln des flexiblen Schlaucheinsatzes 65 mühelos erfolgen kann. Der flexible Schlaucheinsatz 65 ist mit Kragen 70 versehen, welche eine selbstreinigende Wirkung des Schlauches zur Folge haben, wobei der Zwischenraum 72 zwischen dem Führungsrohr 55 und dem Schlaucheinsatz 65 diesem erlaubt, sich radial so zu bewegen, dass diese Reinigungswirkung unterstützt wird.

Die in Fig. 6 dargestellte Kombination umfasst den eigentlichen Prallteil mit dem abriebfesten Einsatz 33 im Gehäuse 32. Diesem schliesst sich mit einem kurzen abgewinkelten Anschlussstutzen 31 das zylindrische Düsengehäuse oder die Drallkammer 40 an. Die Ausführung

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kombiniert den Einlaufteil der Pralldüse nach Fig. 3 mit der Dralldüse 37 der Pie- 4.

Fig. 7 zeigt eine Ausführung, bei welcher die Dralldüse 37 nach Pig. 4 direkt der Mischkammer in Form des flexiblen Schlauchein-satzes (Fig. 5) nachgeschaltet ist. Die einbautenfreie Drallkammer 40 ist an ihrem Austritt eingezoren,, so dass ein Schlauch 42, dor z.B. einige wenige Meter lang ist und dazu dient, die Drehströmung aus der Drallkammer 40 in eine translatorische Strömung zurückzuführen ₃ angeschlossen werden kann.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet in der Praxis wie folgt:

Das in bekannter Weise über längere Strecken, zum Beispiel einige zehn Meter, mittels Pressluft geförderte trockene_s staub- oder pulverförmige bzw. körnige Gut, welches dem Herstellen einer Verputzmasse dient, gelangt durch die Speiseleitung: 1 in den Kupplungsteil 3 und anschliessend in den flexiblen Schlaucheinsatz 13. Hler wird, entsprechend dosiert, dem Luft-Peststoffgemisch Wasser zugesetzt, das über einen nicht dargestellten Anschluss in den Wasseranschlussring 7 und die Ringkammer 8 gelangt. aus welcher es durch die Düsenbohrungen 9 ausströmt. Der anschliessende Teil des Schlaucheinsatzes 13 dient als Mischkammer, wobei, bedingt durch die hohe Turbulenz, ein inniges Mischen zwischen Feststoff, Luft und Wasser stattfindet, so dass eine praktisch homogene Masse entsteht. Diese gelangt in die am Rohrende 17 angestecke Düse, welche beispielsweise eine der Formen gemäss den Fig. 2, 3 oder 4 aufweisen kann. Bei der Pralldüse gemäss Fig. 2 wird das Gemisch an der Prallscheibe 24 abgebremst und

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gelangt mit verringerter Geschwindigkeit durch den Ringkanal 27 und von dort auf den zu verputzenden Gegenstand bzw. an eine entsprechende Gebäudewand.

Für gewisse Stoffe hat es sich als vorteilhaft erwiesen, mit noch geringerer Austrittsgeschwindigkeit zu arbeiten und dafür eine Pralldüse gemäss Fig. 3 zu verwenden.

Die in Fig. 4 dargestellte Drall- oder Zyklondüse erlaubt unter Beibehaltung äusserst stabiler Ausflussverhältnisse =, der geförderten Masse eine Drehbewegung zu erteilen und damit die lineare Vorwärtsgeschwindigkeit j welche normalerweise ein Zurückspritzen von der Wand und ein Entmischen des Mischgutes begünstigt, weitgehend zu reduzieren, um die Masse sanft auf den Gegenstand zu bringen und gleichzeitig eine gewisse verstreichende Wirkung durch die rotierende Komponente zu erreichen. Es ist dabei möglich., durch verschiedene Einsätze den austretenden Strahl optimal zu gestalten und daher bei geringster Staubentwicklung und abspritzenden Klümpchen vom zu verputzenden Gegenstands mit grosser Sicherheit und zeitmässig sehr wirtschaftlich die Masse aufzubringen.

Um ein Verstopfen des flexiblen Schlaucheinsatzes 13 zu verhindern, ist der Zwischenraum 16 zwischen dem Einsatz 13 und dem Führungsrohr 5 derart gross gewählt, dass eine radiale Bewegung, ein sogenanntes "Schwänzen" des Schlaucheinsatzes 13 möglich ist, so dass etwa erhärtete Randpartien durch diese Schlauch-Bewegung abblättern und sich damit der Schlauchc-insatz 13 während des Betriebes jeweils selbst wieder reinipt. Bei der Ausführung gomäss Fig. 1 ist das Wechseln des

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Schlaucheinsatzes 13 insofern etwas mühsam, als c'ieser Einsatz über die vorstehenden Düsenkörper 11 geschoben werden muss.

Bei der Ausführung gemäss Fig. 5 ist dieses Einbringen wesentlich einfacher, wobei in der dargestellten Konstruktion der flexible Schlaucheinsatz 65 mit den Kragen 70 versehen ist, welche eine radiale Bewegung und mithin eine Selbstreinigung des Schlaucheinsatzes 65 unterstützen, trotzdem auch hier der Zwischenraum 62 derart bemessen ist ₃ dass sich der Schlaucheinsatz 65 entsprechend bewegen kann. Es 1st auch möglich ₃ in die durch die Kragen 70 entstehenden äusseren Zwischenräume zwischen Schlaucheinsatz 65 und Kupplungshülse 63 Pressluft einzuführen, und damit den Schlaucheinsatz 65 von Zeit zu Zeit stossweise künstlich zu bewegen. Diese Kragen 70 haben sich in der Praxis als äusserst wichtig erwiesen, da ohne sie für viele Produkte eine genügende Selbstreinigung des Schlaucheinsatzes 65 nicht stattfindet. Das Material baut sich entgegen der Förderrichtung nach hinten zu auf und schliesst recht rasch den Schlaucheinsatz 65 bzw. das Förderrohr: Der Forderverganr ist unterbrochen. Es filt dies insbesondere für feinere Ware, da bei grobkörnigem Beton z.B. eine genügende Selbstreinigung stattfindet. Eine radiale Dehnungsmöglichkeit ist für den Schlaucheinsatz unentbehrlich.

Im.Tunnelbau hat es sich erwiesen, dass bei nassen Tunnelwänden das sogenannte Trockenspritzen mit Spritzbeton angewendet werden kann. Bei diesem kann die Anlage p-emäss Fig. 5 direkt verwendet werden, d.h. ohne irgend welche Bremselemente. Daher kann dem Trockengemisch auch eine viel höhere Dosis Schnellbinder zugegeben werden, ohne dass eine Verstopfungsrcefnhr dor Misch- und Sprühvorrichtung auftritt.

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Die kombinierte Sprühvorrichtung gemäss FIr. 6 hat sich äusserst fn.it bewährt. Das aus dem flexiblen Schlaucheinsatz 65 kommende Feststoff-Wassergemisch wird beim Aufprall auf den abriebfesten Einsatz 33 nicht nur abgebremst, sondern teilentwässert. Der Grossteil dieses Presswassers ist getrennt vom Festgut im Luftstrom. Nach dem Eintritt in die Drallkammer 40 mischen sich nun die beiden Anteile wieder und zwar äusserst innig und gleichmässig zu einem sehr homogenen Gemenge _i einem Gemenge ₃ welches bedeutend homogener ist₃ als das aus dem Schlaucheinsatz 65 anfallende. Für das Nasspritzen., wie dieses z.B. für trockene, mit grobem Material (Spritzbeton) zu bespritzende Stollenwände verwendet wird, bedient man sich vorteilhafterweise der Ausführung gemäss Fig. 7. Bei dieser gelangt das Gemisch aus dem Schlauch 65 in die Drallkammer 40_a wo es eine gute Mischunp erhält. Im anschliessenden Schlauch 42 wird es wieder geradegerichtet, so dass es dessen Mündung mit einer Translationsgeschtvindigkeit verlässt, welche normalerweise mindestens doppelt so hoch liegt, wie diejenige von aufzuspritzendem Verputz. Es wird hier nicht nur die Bremsfunktion sondern auch die Mischfunktion der Drallkammer sehr deutlich.

Die beschriebene Konstruktion ist nicht nur bezüglich Wartung anspruchslos sondern im Aufbau äusserst einfach und daher sehr betriebssicher. Sie erlaubt ein einfaches Anpassen an verschiedene aufzubringende Massen.

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Claims

Patentansprüche

^ Anlage zum Aufbringen viskoser Massen, insbesondere von Verputzmassen und Spritzbeton ₃ auf ein Objekt oder in eine Schalung ₃ mit einer pneumatischen Fördereinrichtung für trockenes.. körniges., staub- oder pulverförmiges Gut sowie einer Wasserzuführung und einer Misch- und Sprühvorrichtung für Gut und Wasser, wobei das Wasser durch peripher am Gutstrahl liegende Oeffnungen in diesen eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet ₃ dass die Misch- und Sprühvorrichtung einen gummielastischen Schlauch (13) umfasst, der mindestens teilweise von einem festen Rohr (17) umgeben ist, wobei zwischen dem Schlauch (13) und dem festen Rohr (17) ein radialer Zwischenraum (16) vorhanden ist, der eine Selbstreinigung des Schlauches (13) durch radial/achsiales Bewegen im Betrieb sicherstellt.
2.) Anlage nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet,, dass der Schlauch (65) zum Selbstreinigen im Bereich der Wasserbeigabe (68) mit einer oder mehreren Einschnürungen (70) oder Ausbuchtungen versehen ist₃ derart, dass zwischen Rohr (63) und Einschnürungen (70) ein Ringraum entsteht.
3.) Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schlauch (65) ein, das Gemisch bremsendes Element (19,29,37) angeordnet ist, um die translatorische Austrittsgeschwindigkeit des Gemisches zu verringern.

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4.) Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Element eine Pralldüse (Pic· 2₉ 3) umfasst.
5.) Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet₉ dass das Element einen Pralleinsatz mit anschliessendem Richtungsanderer umfasst g. 3).
6.) Anlage nach Anspruch 3_S dadurch gekennzeichnet₉ dass das Element eine Drallkammer (40), in welcher dem Gemisch ein Drehimpuls erteilt wird j umfasst.
7.) Anlage nach Anspruch S₃ dadurch gekennzeichnet;, dass die Drallkammer (40) mit einem vorzugsweise auswechselbaren Einsatz (43), z.B. einem Mündungseinsatz_s ausgerüstet ist, welcher die Mischung in die Randzone der Kammer (40) leitet (Fig. 4).
8.) Anlage nach Anspruch SjOder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Fortsetzung der Drallkammer (40) ein Rückbildner der Translationsgeschwindigkeit, z.B. ein gerader Schlauch (42), dessen Durchmesser wesentlich kleiner ist als der grösste Durchmesser der Drallkammer (40), vorgesehen ist.
9.) Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (65) mit seinem freien Ende im festen Rohr (56) radial frei beweglich angeordnet ist.
10.) Anlage nach Anspruch l_s dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzufuhr mindestens annähernd senkrecht zur Haupt-Förderrichtung

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des Festgutes spritzende Düsen umfasst. (Fig. 1, 5)·
11.) Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dcss die Pralldüse (19) einen Prallkörper (24) ₃ z.B. eine Scheibe _s einen kegelförmigen oder einen schalenförmigen Körper umfasst.
12.) Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gummielastische Schlauch (65) am einen Ende in einer_s z.B. metallenen, Hülse (63) steckt, welche zur Halterung in den Anschlussteil (5¹O gesteckt ist.
13.) Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die schiefwinklige Pralldüse (29) einen, z.B. kegelstumpfförmigen, Umlenk-Einsatz (33) aufweist, welcher vorzugsweise aus Hartmetall oder keramischem Material besteht.
14.) Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallkammer als Hohlzylinder (40) oder sich in Strömungsrichtung erweiternder Hohlkegelstumpf ausgebildet Ist.

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