DE4006091A1 - Spritzmischduesenaggregat, insbesondere fuer das beton-trockenspritzen - Google Patents

Description

Spritzmischdüsenaggregate zum Auftragen von Spritzbeton im Trockenverfahren weisen einen Gemischdurchlauf für den Trocken­ beton auf und irgendwelche mit einer oder mehreren Düsen ver­ sehene 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.

Auch beim erfindungsgemäßen neuen Aggregat nach der vor­ liegenden Erfindung ist ein Gemischdurchlauf vorhanden und um diesen herum angeordnete Mittel, um Wasser in das Gemisch zu injizieren, wobei diese Mittel einen veränderlichen Ausfluß­ querschnitt aufweisen. Die vorstehend beschriebenen Nachteile der bekannten Aggregate dieser Art werden nun dadurch vermieden, daß die Mittel zur Injektion des Wassers zwei den Gemisch­ durchlauf bildende, innerhalb eines Mantels in der Durchlauf­ richtung hintereinander angeordnete Zylinderhülsen aufweisen, wobei die erste Zylinderhülse im Betrieb in einer unveränder­ lichen Lage festgehalten wird, während die zweite derart ausgebildet und elastisch gelagert ist, daß sie sich durch den Druck des zu injizierenden Wassers entgegen einer Feder­ kraft achsparallel so von der ersten weg verschieben läßt, daß zwischen den Stirnflächen der beiden Zylinderhülsen ein sich radial erstreckender oder kegelstumpfmantelförmig ausge­ bildeter, als Ringdüse dienender Spalt gebildet wird, dessen Austrittsquerschnitt sich mit zunehmendem Druck vergrößert und so eine wenigstens angenähert konstante Ausflußgeschwin­ digkeit gewährleistet.

Nachfolgend wird nun anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Längsquerschnitt durch das erfindungsgemäße Spritzmischdüsenaggregat.

In einem rohrartigen Mantel 1 sitzen mehrere Hohlzylinder: ein Distanzring 2 steht an einer im Mantelinnern vorstehenden ringförmigen Rippe 1 a an. An diesem dieser Rippe 1 a abgewandten Ende weist der Distanzring 2 mehrere Aussparungen 2 a auf, die die Ringnut 1 b in der Innenfläche des Mantels 1 mit einem Ringraum 4 verbinden, der seinerseits begrenzt wird durch eine Abschrägung 3 a 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 Regulier­ ventil 11 versehene Leitung 12, die in die mit einem Gewinde 1 c versehene, in den Ringraum 1 b mündende Anschlußbohrung 1 d 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.

Die beiden Ringfederscheiben 5 und 9 und die elastische Abstützung 10 sind dabei so bemessen, daß wenigstens ein Teil des aus dem Ringspalt austretenden Wasserstrahls bis ins Zentrum des Betongemisches eindringt.

Wenn die Stirnflächen der beiden Hohlzylinder 3 und 6 senk­ recht zur Rohrachse verlaufen, erhält man einen ebenen Wasser­ strahl. 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 Verwendung die eine oder andere Ausführungs­ form ihre Vorteile aufweist.

Wie man aus der Zeichnung ersehen kann, ist die erste Zylin­ derhülse 3 verschiebbar gelagert. In der in der Zeichnung darge­ stellten Lage ist die Druckleitung 12 für das zu injizierende Wasser über eine ein Absperrventil 14 enthaltende in die mit einem Gewinde 1 e versehene Anschlußbohrung 1 f 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 Ring­ fläche 3 b wesentlich größer als die radiale Komponente der konischen Fläche 3 a. 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.

Falls nun der ringförmige Düsenspalt zwischen den Zy­ linderhülsen 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 Zy­ linderhülse 3 ihre gezeichnete Lage und damit die Betriebs­ bereitschaftsstellung wieder ein.

Der rohrartige Mantel 1 weist an jedem Ende ein Innen­ gewinde auf. Das eine hier mit 1 g bezeichnete dient zum Anschluß der Betonzuführleitung, welcher Anschluß auch über die in der Zeichnung dargestellte Gewindebüchse 18 erfolgen kann. Das andere, das mit 1 h bezeichnet ist, dient zum An­ schluß der Spritzdüsenmündung, die irgend eine an sich bekannte Form aufweisen und direkt im Gewinde eingeschraubt oder an der Gewindebüchse 17 befestigt sein kann.

Claims (7)

1. Spritzmischdüsenaggregat, insbesondere für das Beton- Trockenspritzen, mit einem Gemischdurchlauf und um diesen herum angeordnete Mittel, um Wasser in das Gemisch zu inji­ zieren, wobei die Mittel einen veränderlichen Ausflußquer­ schnitt aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel zur Injektion des Wassers zwei den Gemischdurchlauf bildende, innerhalb eines Mantels (1) in der Durchlaufrichtung hinter­ einander angeordnete Zylinderhülsen (3, 6) aufweisen, wobei die erste Zylinderhülse (3) im Betrieb in einer unveränder­ lichen Lage festgehalten wird, während die zweite (6) derart ausgebildet und elastisch gelagert ist, daß sie sich durch den Druck des zu injizierenden Wassers entgegen einer Feder­ kraft achsparallel so von der ersten weg verschieben läßt, daß zwischen den Stirnflächen der beiden Zylinderhülsen (3, 6) ein sich radial erstreckender oder kegelstumpfmantelförmig ausgebildeter, als Ringdüse dienender Spalt gebildet wird, dessen Austrittsquerschnitt sich mit zunehmendem Druck vergrös­ sert und so eine wenigstens angenähert konstante Ausflußge­ schwindigkeit gewährleistet.

2. Spritzmischdüsenaggregat nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Stirnflächen der beiden Zylinderhülsen (3, 6) so ausgebildet sind, daß das austretende Wasser eine Bewegungskomponente in Richtung des durchlaufenden Gemisches hat.

3. Spritzmischdüsenaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die zweite Zylinderhülse (6) einwirkende Federkraft so bemessen ist, daß das in das durchlaufende Gemisch injizierte Wasser den ganzen Gemisch­ querschnitt benetzt.

4. Spritzmischdüsenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine dritte Zylinderhülse (7), die im Mantel (1) festgehalten ist und in welcher die zweite Zylinder­ hülse (6) axial verschiebbar gelagert ist.

5. Spritzmischdüsenaggregat nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zweite (6) und die dritte (7) Zylinder­ hülse durch zwei Feder-Ringscheiben (5, 9) miteinander verbun­ den sind.

6. Spritzdüsenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zylinderhülse (3) eine Schulter, mit der sie an einem im Mantel (1) festgehaltenen Distanzring (2) ansteht, und an dem der zweiten Zylinderhülse angewandten Ende eine im Betrieb mit dem zu injizierenden Wasser beaufschlagte Druckfläche (3 b) aufweist, so daß sie durch den Druck dieses Wassers an den ortsfesten Distanzring (2) angedrückt wird, und daß Mittel (14) vorhanden sind, um den Wasserdruck von der Druckfläche (3 b) wegzunehmen, damit sich die erste Zylinderhülse (3) zur Reinigung des Spaltes von der zweiten (6) entfernen kann.

7. Verfahren zum Trockenspritzen von Beton, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man ein Spritzmischdüsenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6 verwendet.