MX2013003307A - Aparato de mezcla para mezclas bombeables y metodo relaionado con el mismo. - Google Patents

Abstract

La invención se relaciona con aparato de mezcla (100) para la adición medición de un aditivo (200)a una mezcla bombeable (400), en particular una mezcla de ajuste bombeable hidráulicamente, en particular una composición de hormigón proyectado líquido, en donde el aparato de mezcla (100) comprende una línea de entrega (110) para entregar la mezcla (400) a través del aparato de mezcla (100), y un dispositivo de medición (101) que se comunica con la línea de entrega (110) para introducir el aditivo (200) en la mezcla (400) se proporciona, en donde el aparato de mezcla se caracteriza en que el dispositivo de medición (101) tiene un dispositivo (125a, 125b) para distribuir el aditivo (200) en un método portador (300) de manera que el aditivo (200) puede introducirse en la mezcla (400) en un estado en el que el aditivo se distribuye finamente en el medio portador (300).

Description

APARATO DE MEZCLA PARA MEZCLAS BOMBEABLES Y MÉTODO RELACIONADO CON EL MISMO Campo técnico La invención se refiere a un aparato de mezclado para la adición dosificada de un aditivo en una mezcla bombeable, en particular una mezcla de ajuste bombeable hidráulicamente, en particular una composición de hormigón proyectado liquido, en el que el aparato de mezclado comprende una linea de suministro para suministrar la mezcla a través del aparato de mezclado, y un dispositivo de medición que comunica con el conducto de suministro para introducir el aditivo en la mezcla está colocado. La invención se refiere además al uso de tal aparato de mezcla, asi como un método para la adición dosificada de un aditivo en una mezcla bombeable.

La técnica anterior La adición dosificada o la mezcladura de pequeñas cantidades de una sustancia, tal como un aditivo para una mezcla bombeable, se produce en muchas aplicaciones. Sin embargo, una mezcla adecuada, en particular con mezclas heterogéneas que contiene sólidos, con frecuencia no es fácil de obtener. Es posible que las mezclas normalmente utilizadas estáticas pueden ser conectadas por el contenido de sólidos y pueden ser rápidamente dañados o incluso destruidos por la abrasión.

La adición dosificada de los aditivos en las mezclas de ajuste hidráulico, que normalmente comprenden un porcentaje relativamente alto de sólidos que consisten en arena, grava y cemento, puede ser particularmente problemático. El añadir la mezcla de aditivos durante el procesamiento de hormigón proyectado es particularmente exigente. Antes de la pulverización, el hormigón proyectado fluye a alta velocidad a través de una linea de suministro con una boquilla de pulverización adjunto. Los constituyentes necesarios de la formulación, tales como agua (mezclada en seco con hormigón proyectado) , aire comprimido y aditivos (por ejemplo aceleradores de ajuste) normalmente se dosifican sólo directamente delante de la boquilla de pulverización. La mezcla preparada de hormigón proyectado listo posteriormente dispara a alta presión en el sitio de aplicación, la compactación en gran medida al mismo tiempo de manera que una textura final de hormigón proyectado compactado se crea inmediatamente. En consecuencia, los dispositivos de mezcla particularmente eficientes y robustos se requieren para el procesamiento de hormigón proyectado.

Para este efecto, el documento EP 1 570 908 Al (Sika Technology AG) describe una boquilla de hormigón proyectado para la aplicación de hormigón proyectado o de mezcla húmeda de mezcla en seco de hormigón proyectado, por ejemplo. Esta boquilla tiene una multitud de canales laterales para la introducción de aditivos en el hormigón proyectado .

DE 31 14 027 Al (Aliva AG) , además, describe un dispositivo para la aplicación de hormigón proyectado con una boquilla de pulverización en el método de mezcla húmeda. En este contexto, la boquilla pulverizadora tiene una conexión lateral con una unidad de medición utilizada para mezclar los aceleradores especiales para su instalación en el hormigón proyectado. Una parte del acelerador de fraguado se puede añadir opcionalmente junto con el aire comprimido para el hormigón proyectado en una cámara de liberación ascendente.

Como se ha mostrado, los dispositivos de mezcla conocidos de la técnica anterior requieren normalmente una cantidad de aditivo relativamente alta, a fin de obtener una distribución suficientemente uniforme y eficacia en el hormigón proyectado. Esto perjudica la economía e innecesariamente contamina el medio ambiente. Por esta razón, existe todavía una necesidad de un método mejorado y un dispositivo de mezclado más eficaz para la adición dosificada de un aditivo en una mezcla bombeable, en particular en composiciones de hormigón proyectado.

Representación de la invención Por esta razón, el objeto de la presente invención por lo tanto es proporcionar un aparato de mezcla asociado con el campo de la técnica mencionado al principio, que facilita un mezclado más eficaz de un aditivo para dosificar en una mezcla bombeable, en particular en un ajuste de mezcla hidráulicamente bombeable, en particular en una composición de hormigón proyectado liquido. Un objeto adicional de la invención es proporcionar un método apropiado.

La invención enseña que el objeto con respecto al aparato de mezcla se resuelve mediante las características de la reivindicación 1. El dispositivo de medición por lo tanto tiene un dispositivo para dispersar el aditivo en un medio portador, de manera que el aditivo se puede introducir en la mezcla en un estado en el que está finamente el aditivo distribuido en el medio portador.

El objeto con respecto al método consecuencia, se resuelve mediante las características de la reivindicación independiente 15, según el cual el aditivo durante la adición dosificada de un aditivo en una mezcla bombeable se dispersa en un medio portador y, posteriormente, introduce en la mezcla bombeable.

Otros aspectos de la invención son objeto de otras reivindicaciones independientes. Las modalidades particularmente preferidas de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.

En el siguiente contexto, una mezcla bombeable se entiende en particular un fluido y/o una mezcla vertible, formado por al menos dos componentes diferentes. En principio, la mezcla puede comprender componentes gaseosos, líquidos y/o sólidos. La mezcla contiene en particular un conglomerado compuesto por varios diferentes sólidos que están opcionalmente mezclados con un líquido. Se prefiere de manera particular que la mezcla sea una mezcla de ajuste hidráulico, tal como una composición seca de hormigón proyectado que comprende agregados, cemento, o una composición húmeda de hormigón proyectado con áridos, cemento y agua. La mezcla particularmente existe como una composición de hormigón proyectado líquido.

El medio de soporte es, en particular, un líquido y/o un gas. El medio de soporte puede ser un líquido acuoso, por ejemplo, tal como agua. Particularmente preferible, el medio portador es un gas, en particular aire comprimido o aire comprimido. El medio de soporte es especialmente seleccionado para que el aditivo no sea soluble en el medio portador.

El término "aditivo finamente distribuido en el medio portador" significa en particular que el aditivo está presente como una fase dispersa en el medio portador como medio de dispersión. Una persona experta en la técnica está, en principio, familiarizada con los dispositivos correspondientes y métodos para dispersar el aditivo en el medio portador. Dependiendo de la aplicación, los mezcladores, por ejemplo, que están especialmente diseñados para los procesos de dispersión, o atomizadores, son adecuados. En este contexto, el dispositivo para dispersar el aditivo en el medio portador o un atomizador está diseñado, en particular, de tal manera que la presencia de un aditivo en forma líquida se puede triturar en gotitas finas .

En este documento, "línea de suministro" en principio se entiende que es un dispositivo para el transporte de gases, líquidos y/o sólidos. Para este propósito, el conducto de suministro está diseñado en particular para el transporte de mezclas de composiciones de fraguado hidráulico, preferiblemente de hormigón proyectado. Un diámetro interno de la tubería de entrega es preferiblemente de al menos 10 mm. El diámetro interior de la tubería de transporte está preferiblemente dentro del intervalo de 20-300 mm, en particular de 30-100 mm.

Favorablemente, la línea de suministro comprende una sección de tubo cilindrico con una sección transversal circular .

En comparación con los dispositivos conocidos, de conformidad con la técnica anterior, se encontró sorprendentemente que el uso del aparato de mezclado de acuerdo con la invención o el método de acuerdo con la invención, es posible obtener una distribución más homogénea del aditivo en la mezcla bombeable. Esto puede ser atribuible al hecho de que los aditivos finamente distribuidos en el medio portador se pueden distribuir más eficazmente y más uniformemente en la mezcla bombeable.

Se ha encontrado, además, especialmente, que al utilizar el aparato de mezcla, en particular, durante la adición dosificada de aditivos para composiciones de hormigón proyectado, la cantidad de aditivo puede ser reducido significativamente mientras se mantiene la misma eficacia. Durante la adición dosificada de ajuste aceleradores para las mezclas de hormigón proyectado que usan aire comprimido o aire comprimido como medio portador, fue posible reducir la cantidad añadida del acelerador de fraguado hasta en un 20-30%, por ejemplo, mientras se mantiene al menos la misma eficacia. En consecuencia, es posible ahorrar una cantidad significativa de aditivos, que aumenta claramente la relación costo-eficacia y es también favorable desde el punto de vista de la toxicología ambiental .

Como resultado, el aparato de mezcla según la invención o el método de acuerdo con la invención por lo tanto facilita un mezclado más eficaz de un aditivo en una mezcla bombeable.

El dispositivo de medición comprende preferiblemente una cámara de mezcla que comunica con el conducto de suministro, donde dicha cámara de mezcla tiene una primera entrada para la alimentación del aditivo y una segunda entrada para la alimentación del medio portador. De esta manera, el aditivo y el medio portador pueden ser alimentados por separado en la cámara de mezcla del dispositivo de dosificación. Las entradas separadas particularmente facilitan el control del proceso óptimo, ya que ambos componentes se pueden añadir controlados en la cámara de mezcla proporcionada para generar la dispersión.

En principio también es concebible, sin embargo, alimentar el medio de vehículo y el aditivo juntos por medio de una única entrada en el dispositivo de medición. Bajo ciertas circunstancias, sin embargo este puede limitar las opciones durante la generación de la dispersión.

La cámara de mezcla comprende preferiblemente una primera sección que rodea el conducto de suministro, en particular, con una cavidad anular. Como resultado, el aditivo que está finamente distribuido en el medio portador puede ser introducido en la mezcla bombeable todo alrededor y/o desde todos los lados por medio de puertos colocados correspondientemente que conducen a la linea de suministro, por ejemplo. Además, esto mejora la acción de mezclado.

La cámara de mezcla además particularmente incluye una segunda sección tubular que conduce a la primera sección, en la que especialmente la segunda sección tiene la forma de curva, al menos parcialmente. Para este propósito, la segunda sección tubular de la cámara de mezcla forma la alimentación de linea a la primera sección y, además, ofrece espacio suficiente para el dispositivo para la dispersión de los aditivos en el medio portador. La combinación de una primera sección que rodea a la linea de alimentación y una segunda sección tubular, en particular, facilita un diseño compacto y al mismo tiempo la acción de mezclado óptimo.

En principio, sin embargo, otras modalidades del dispositivo de dosificación también son posibles.

Particularmente preferiblemente, la segunda sección tubular de la cámara de mezcla sustancialmente en una dirección tangencial y/o excéntrica termina en la primera sección, que en particular incluye una cavidad tubular. De esta manera, el aditivo dispersado en el medio portador en términos de dinámica de fluidos puede ser alimentado con ventaja especial en la cavidad tubular y se distribuyen alrededor de la linea de alimentación, que tiene un efecto beneficioso global en términos de la acción de mezclado.

El dispositivo para dispersar el aditivo está además colocado preferentemente en la primera entrada para la alimentación del aditivo y proyectos, al menos parcialmente en la primera sección de la cámara de mezcla. Para este fin, el primer orificio de entrada para alimentar el aditivo está colocado favorablemente en la dirección de alimentación de aguas arriba de la segunda entrada para la alimentación del medio portador. Como resultado de tal disposición, es posible obtener una mezcla particularmente eficaz del aditivo en el medio portador, ya que el medio portador se mueve automáticamente más allá de la entrada para el aditivo y se mezcla con el mismo. Por consiguiente, el aditivo se dispersa directamente en el pasado medio de vehículo en movimiento, que a su vez mejora la mezcla. Tal configuración además resulta en un diseño especialmente compacto .

En principio, sin embargo, también otras configuraciones de las entradas son posibles, siempre y cuando esto es conveniente. Pero en algunos casos, es posible que la mezcla de medio de soporte y el aditivo se vuelva más difícil.

La primera y la segunda entrada están colocadas en particular, a la otra de manera que el aditivo y el medio portador tanto chocan desde diferentes direcciones en la cámara de mezcla. Esto puede lograrse, por ejemplo, en que una linea central longitudinal de la primera entrada está inclinada hacia una linea central longitudinal de la segunda entrada. De esta manera, el aditivo puede ser distribuido en el medio portador de forma aún más eficaz. En este contexto, un ángulo entre las dos direcciones diferentes y/o entre la linea central longitudinal de la primera y la segunda entrada es favorablemente desde 45 hasta 135°, particularmente 85 a 95°.

Es especialmente favorable, si el primer orificio de entrada para alimentar el aditivo está colocado en una curvatura de la segunda sección de la cámara de mezcla. Un ángulo de curvatura de la sección segunda favorablemente es de 60-120°, particularmente 85 a 95°. Con este tipo de disposición, el aditivo puede ser introducido de una manera sencilla en el medio portador con un componente de velocidad en una dirección de movimiento del medio de soporte y un componente de velocidad perpendicular al medio portador, por ejemplo. Esto generalmente se encontró que es particularmente favorable con respecto a la dispersión del aditivo uniforme como sea posible en el medio portador.

Sin embargo, en principio, el primer orificio de entrada también puede estar presente en una zona recta de la cámara de mezcla.

Una boquilla de pulverización se proporciona favorablemente como dispositivo para dispersar el aditivo. La boquilla de pulverización está particularmente diseñada de tal manera que un aditivo que existe en forma liquida se pueda triturar en gotitas finas. El uso de un gas como el medio portador, por lo que es efectivamente posible para formar un aerosol y/o niebla. Un técnico en la materia está consciente de una multitud de posibles diseños para boquillas de pulverización, tales como un solo fluido, de dos fluidos, neumáticos o ultrasónicos boquillas atomizadoras .

Como se ha demostrado, en el contexto de la invención, hay diferencias significativas entre los distintos tipos de boquillas de pulverización. En este contexto, se encontró sorprendentemente que, en particular las boquillas de pulverización en forma de boquillas de espiral logran particularmente una pulverización eficaz. Esto se aplica particularmente si la unidad de mezclado según la invención se utiliza para la adición dosificada de los aditivos líquidos que utilizan aire comprimido como medio portador en las composiciones de hormigón proyectado.

Una boquilla de espiral tiene en particular una abertura de boquilla en forma de una espiral que se ejecuta en la dirección de transporte con al menos una aguja.

Una boquilla de espiral adecuado, en particular, tiene disponible un ángulo de pulverización de 45 a 175°, preferiblemente de 50 a 125°, más preferiblemente 50 a 95°, con especial preferencia 55 a 65°. La boquilla espiral tiene favorablemente disponible un chorro de pulverización completo cónico. En otras palabras, la boquilla de espiral está diseñada favorablemente de tal manera que se genera un chorro de pulverización cónico sustancialmente uniforme. El número de espiras de la espiral de chorro es favorablemente 1 a 6, especialmente 2 a . En este contexto, un diámetro de una boquilla de orificio central o una apertura libre de la boquilla espiral es favorablemente 1 a 6 mm, preferiblemente de 2 a 4 mm. Un diámetro máximo de la boquilla espiral, en particular en una dirección transversal a la dirección longitudinal de la boquilla de espiral, está preferiblemente en el intervalo de 5-30 mm, con especial preferencia 15 a 20 mm. Además, una relación de una longitud máxima de diámetro máximo de la boquilla espiral en una dirección transversal a la dirección longitudinal es 1.5:1 -4.1, preferiblemente de 2.5:1 - 3:1. Tales boquillas diseñadas espiral se encontraron que son particularmente adecuadas para la dispersión de los aditivos líquidos en un medio portador gaseoso. Esta en particular durante la dosificación de aditivos líquidos con aire comprimido como medio de soporte para composiciones de hormigón proyectado.

Sin embargo, en principio, también las boquillas de pulverización diseñadas de manera diferente se pueden utilizar. Pueden ser boquillas de pulverización planas, boquillas de niebla y/o boquillas de dos fases.

Se ha demostrado que una relación entre el diámetro interior de la sección tubular de la segunda cámara de mezcla a un diámetro máximo de la boquilla de pulverización, en particular de una boquilla de espiral, se encuentra favorablemente en el intervalo de 1.25:1-10:1, preferiblemente 1.5:1-5.1, incluso más preferentemente 1.75:1-2.25:1. De esta manera, un efecto óptimo de mezclado entre el aditivo que entra por la boquilla de pulverización y los resultados de medio portador.

Más preferiblemente, el dispositivo de medición tiene disponible al menos un orificio de entrada que conduce directamente en la linea de distribución para la introducción del aditivo en la mezcla bombeable, que está diseñada de tal manera que un eje longitudinal de la abertura de entrada no se cruza con un eje longitudinal o un eje longitudinal de simetría de la línea de distribución. En otras palabras, una marcha recta a lo largo de la línea central longitudinal del orificio de entrada de al menos uno penetra en el conducto de suministro en los puntos que no son diametralmente opuestos. Con una linea de suministro cilindrico circular, el orificio de entrada al menos una por lo tanto, corre como secante.

En particular, un funcionamiento lineal a lo largo de la linea central longitudinal del orificio de entrada al menos una por lo tanto, intersecta cualquier plano opcional que contiene el eje longitudinal de la tubería de transporte en una zona fuera o junto con el eje longitudinal de la tubería de entrega. En las disposiciones conocidas, en el que las rectas se ejecutan a lo largo de la línea central longitudinal de los orificios de entrada cortan al eje longitudinal de la tubería de entrega, por ejemplo, esta condición no se cumple. En este contexto, el puerto de entrada en particular se conecta la línea de suministro con la primera sección de la cámara de mezcla que rodea el conducto de suministro. Debido a que la parte de entrada tal, el aditivo que entra o que fluye en la mezcla bombeable a través del puerto tiene una componente de velocidad tangencial, con referencia a la línea de suministro, que gira adicionalmente la mezcla en movimiento que se mueve a través de la tubería de entrega en la dirección longitudinal. Para este propósito, esta rotación alrededor del eje longitudinal de simetría de los resultados de la entrega de línea en una mejora significativa de la acción de mezclado de la unidad mezcladora .

Un dispositivo de medición con dicho puerto de entrada diseñado también mejora la acción de mezclado de la unidad mezcladora, incluso con independencia de un dispositivo para dispersar el aditivo en el medio portador. Una solución alternativa del objeto de la invención consiste por lo tanto en un dispositivo de mezcla de acuerdo con la reivindicación 1, en el que en lugar del dispositivo para dispersar el aditivo en un medio portador por lo menos un orificio de entrada existe que termina directamente en el conducto de suministro para introducir el aditivo en la mezcla bombeable y en el que el orificio de entrada de al menos uno está diseñado de tal manera que un eje longitudinal de la abertura de entrada no interseca un eje longitudinal o eje longitudinal de simetría de la linea de entrega.

El eje longitudinal del orificio de entrada de al menos uno está preferiblemente inclinado en una dirección deseada de transporte de la mezcla. Un ángulo de incidencia entre el eje longitudinal de la abertura de entrada y la linea central longitudinal de la tubería de transporte o la dirección prevista de transporte es en particular de 10-80°, preferiblemente 30 a 60°, para este propósito. Como resultado de ello, el aditivo de la entrada o que fluye a través del orificio de entrada en la mezcla bombeable tiene componente de velocidad paralela con respecto al eje longitudinal de simetría de la línea de entrega. Como se muestra, esto se traduce en una mejora global de la acción de la unidad de mezcla. Sin embargo en principio, tal ángulo de inclinación también se puede prescindir, En una modalidad particularmente preferida, varios puertos de entrada existen, que están colocados en una matriz regular y, en particular el eje asimétricamente alrededor de la línea de suministro. Tales matrices facilitan una rotación particularmente vigorosa de la mezcla en el conducto de suministro, lo que aumenta significativamente la acción de mezclado de la unidad mezcladora de nuevo.

La unidad de mezcla de acuerdo con la invención es particularmente ventajosa como componente de un dispositivo para la aplicación de hormigón proyectado. Además de la unidad de mezclado según la invención, tales dispositivos tienen, además, en particular, un dispositivo de bomba para hormigón proyectado, así como una boquilla de hormigón proyectado. En este contexto, el aparato de mezcla está colocado favorablemente entre el dispositivo de bombeo y la boquilla de hormigón proyectado.

Principalmente, también puede ser favorable proporcionar una unidad de mezcla de acuerdo con la invención con una boquilla de hormigón proyectado de diseño de una sola pieza adyacente en la dirección de transporte. Esto simplifica el manejo y de una manera sencilla que facilita una transición fluida entre la unidad de mezcla y la boquilla de hormigón proyectado, que posiblemente mejora el comportamiento de flujo.

En un aspecto adicional, la invención se refiere a un método para la adición dosificada de un aditivo en una mezcla bombeable, en particular una mezcla de fraguado hidráulico, preferiblemente una composición de hormigón proyectado. Para este propósito, el aditivo se dispersa en un medio portador y, posteriormente, se introduce en la mezcla. El aparato descrito anteriormente mezclado o el dispositivo para la aplicación de hormigón proyectado se utiliza particularmente para el método.

El medio de soporte es preferiblemente un gas, especialmente aire. El aire comprimido y/o aire a presión son particularmente preferidos . El aditivo es particularmente un líquido tal como un acelerador de fraguado .

El aditivo se dispersa en el medio de vehículo en particular, por medio de una boquilla de pulverización. Preferiblemente, una boquilla de espiral se usa como pulverización de la boquilla. En este contexto, la boquilla espiral está diseñada particularmente como se describe en lo que antecede .

Durante la dispersión del aditivo en el medio portador, un aerosol está formado favorablemente, que se introduce posteriormente en la mezcla. En este contexto, el aerosol está particularmente formado por la pulverización del aditivo en el medio portador. En este contexto, el término "aerosol" se entiende en particular como una dispersión que consiste en un aditivo liquido, que existe como una fase dispersa en el medio - portador gaseoso como medio de dispersión.

Durante la dispersión del aditivo en el medio portador, en particular, el aditivo es presurizado con una presión más alta que el medio portador. El aditivo es particularmente preferiblemente a presión con una presión que corresponde al menos a 1.1 veces, en particular a al menos 1.5 veces, preferiblemente al menos 2 veces de la presión en el medio portador. El aditivo es preferiblemente a presión con una presión que corresponde a 1.1 a 10 veces, en particular 2 a 5 veces o 2 a 3 veces de la presión en el medio portador.

El aditivo es especialmente presurizado con una presión de 1-20 bares, en particular de 10-20 bares, especialmente de 15-20 bares. El medio de soporte es especialmente presurizado con una presión de 1-15 bares, en particular 5-15 bares, especialmente de 5-10 bares.

Por medio de las condiciones de presión mencionadas anteriormente y los rangos de presión, es posible lograr una distribución particularmente ventajosa y fina del aditivo en el medio portador, como resultado de lo cual puede ser el aditivo distribuido más eficaz y más uniformemente en la mezcla bombeable.

Sin embargo, en principio, también es posible operar fuera de los valores antes mencionados. Esto incluso puede ser conveniente para aplicaciones especiales o constelaciones instrumentales. Otras modalidades ventajosas y combinaciones de características de la invención resultan de la siguiente descripción detallada y la totalidad de las reivindicaciones .

Breve descripción de los dibujos Los dibujos utilizados para explicar la modalidad, se muestran como a continuación: La figura 1 es una vista en perspectiva de un aparato de mezcla según la invención; La figura 2 es una proyección horizontal del extremo de alimentación del lado del aparato de mezcla de la fig. 1 a lo largo de la dirección de transporte en una presentación semitransparente; La figura 3 es una proyección horizontal en el aparato de mezcla de la fig. 1 desde una dirección perpendicular a la dirección de transporte en una presentación semitransparente; La figura 4 es una vista detallada de una boquilla de espiral, que en el aparato de mezcla de la fig. 1 está colocado como un dispositivo para la dispersión; La figura 5 es una vista detallada de la longitud de la tubería central cilindrica hueca del aparato de mezcla de la fig. 1; La figura 6 es una vista detallada de la longitud del tubo exterior cilindrica hueca del aparato de mezcla de la fig. 1 con dos diametralmente colocadas tangencialmente y bocas de conexión saliente; La figura 7 es una vista detallada de una longitud de tubo en forma de L del aparato de mezcla de la fig. 1; La figura 8 es una representación esquemática de una disposición para la descarga del hormigón proyectado.

En principio, las mismas partes en las figuras se proporcionan con los mismos símbolos de referencia.

Medios de aplicación de la invención 1. Aparato mezclador Las figuras 1 -3 muestran vistas diferentes de un aparato de mezclado 100 según la invención. Las presentaciones de las figuras 2 y 3 muestran los componentes parcialmente semitransparentes del aparato de mezcla, con el fin de clarificar la estructura de acuerdo con la invención. Los componentes individuales del aparato de mezcla se muestran además detalladamente en las figuras 4-7. A menos que se indique lo contrario, por ejemplo el acero inoxidable es adecuado como material para el aparato de mezcla 100.

El aparato de mezcla 100 comprende una longitud de tubería central cilindrica hueca 110 (se muestra como un componente individual en la fig. 5) con una sección transversal circular, que funciona como una línea de suministro para una mezcla bombeable (no mostrado) , tal como una composición de hormigón proyectado. La dimensión del diámetro interior de la longitud del tubo cilindrico hueco 110 es de aproximadamente 53 mm, por ejemplo. La longitud de la tubería cilindrica hueca 110 tiene una primera brida que proyecta la brida de conexión 111 en el extremo del lado de alimentación del aparato de mezcla, como para la conexión del aparato de mezcla 100 con un dispositivo transportador para una mezcla bombeable.

En el otro extremo del aparato de mezcla, el extremo de descarga, una brida de conexión segundo saliente 114 está colocada de manera correspondiente, que se utiliza para conectar el aparato de mezcla 100 con un dispositivo de procesamiento de la mezcla bombeable, por ejemplo, tal como una boquilla de hormigón proyectado. Entre la conexión de dos bridas 111, 114, además de proyectar una brida de sellado 112 en el lado de alimentación y una brida de sellado 113 en el extremo de descarga están colocadas. En este contexto, el sellado de dos bridas 112, 113 están colocados separados entre si, de modo que una cavidad sustancialmente circular 116 está presente entre el sellado de dos bridas 112, 113. En cada caso, los diámetros de las dos bridas de sellado 112, 113 son más grandes que los diámetros de las bridas de conexión 111, 114.

En cada caso, las dos ranuras circunferenciales separadas entre si 112.1, 113.1, están empotrados en las superficies circunferenciales de los dos bridas de sellado 112, 113. En total, los cuatro anillos de sellado 140, juntas tóricas de plástico, por ejemplo, existen en las ranuras 112.1, 113.1, que sobresalen de la superficie circunferencial de la bridas de sellado 112, 113.

A partir de la parte frontal de alimentación del lado de la brida de sellado 113, los puertos de entrada 20 115 están colocados con un espaciamiento regular y el eje asimétricamente a la linea central longitudinal 110.1 de la longitud del tubo cilindrico hueco 110, dichos orificios de entrada 115 en la cavidad de alimentación de la longitud de la tubería central cilindrico hueco 110. En este contexto, una línea central longitudinal 115.1 de los puertos de ent-rada se ejecuta en ángulo oblicuo a una dirección radial de la longitud del tubo cilindrico hueco 110 y en ángulo oblicuo con relación al eje longitudinal de simetría y/o de la línea central longitudinal 110.1 del longitud del tubo cilindrico hueco 110. Los ángulos de inclinación 115.2 entre las líneas centrales longitudinal 115.1 de los orificios de entrada 115 y la línea central longitudinal 110.1 de la longitud del tubo cilindrico hueco 110 son de aproximadamente 45°, por ejemplo.

Las líneas centrales longitudinal 115.1 de los orificios de entrada 115 por lo tanto no cruzan la linea central longitudinal 110.1 de la línea de distribución. Dicho en otras palabras, las líneas centrales longitudinales 115.1 de los puertos de entrada penetran en el conducto de suministro en los puntos de la longitud de la tubería central cilindrico hueco 110 que no son diametralmente opuestos.

El sellado de dos bridas 112, 113 están además rodeadas por una longitud de tubo exterior cilindrico hueco 130 (ilustrado en la fig. 6 como un componente individual), que en el interior se ajusta a ras contra los cuatro anillos de sellado 140, de modo que las conexiones a prueba de fugas existen entre la longitud del tubo externo 130 y el sellado de dos bridas 112, 113. La longitud del tubo externo 130 por lo tanto, sella la cavidad 116 entre el sellado de dos bridas 112, 113 a prueba de fugas contra el exterior. La cavidad 116 sellado por la longitud del tubo externo 130 para este propósito se forma una primera sección anular de una cámara de mezclado del aparato de mezclado 100.

La longitud del tubo externo 130, además, tiene dos bridas de conexión tubular 131, 132, que son diametralmente opuestos y conducir en la dirección tangencial y/o excéntricamente dentro de la cavidad 116 entre el sellado de dos bridas 112, 113. Una primera tubería en forma de L y/o en ángulo recto en curva 120a longitud con un diámetro interior de aproximadamente 33 mm, por ejemplo, está equipado a prueba de fugas en una brida de conexión 131 de la longitud del tubo externo 130 (ilustrado como un único componente en la figura 7). La conexión se realiza, por ejemplo, atornillando una rosca externa 123a en el extremo de la tubería 120a de longitud en curva en una rosca interna existente en la brida de conexión 131.

En la curva de la longitud de la tubería curva primera 120a, un primer orificio de entrada 121a está colocado para la alimentación de un aditivo, por ejemplo. Para este propósito, la primera entrada 121a conduce en la dirección de la brida de conexión 131 en la longitud de tubería de curva primera 120a. El extremo abierto 120a de la longitud de la primera tubería en curva 122a forma un segundo orificio de entrada, por ejemplo, para la alimentación de un medio portador.

La primera entrada 121a está provista de una boquilla 125a en espiral en el interior de la longitud de primera tubería en curva 120a, la cual sirve como un dispositivo para dispersar un aditivo. En este contexto, la boquilla espiral tiene una forma cónica que rodea y se puede atornillar en el extremo interior de la entrada 121a, por ejemplo, (ilustrado como un componente individual en la fig. 4). La boquilla espiral 125a tiene 3 espirales, un ángulo de pulverización de aproximadamente 60°, por ejemplo, un diámetro máximo transversal a la dirección longitudinal de aproximadamente 18 mm, y una longitud total de aproximadamente 48 mm.

Un segundo tubo en forma de L y/o en ángulo recto en curva 120b longitud se fija en la brida de conexión 132 de otro de la longitud del tubo externo 130. La longitud segunda de tubería en curva 120b tiene sustancialmente el mismo diseño que una primera longitud de tubo en curva 120a, y en consecuencia tiene una entrada 121b primera, una segunda entrada 122b, 125b y una espiral boquilla.

Las dos longitudes de tuberías en curva 120a, 120b juntas forman una segunda sección tubular de la cámara de mezclado del aparato de mezclado 100. La cámara de mezclado del aparato de mezclado 100 por lo tanto consiste en las dos longitudes de tuberías en curva 120a, 120b y la cavidad anular 116.

Los elementos que rodean el interior de la longitud del tubo cilindrico hueco 110 y/o el conducto de suministro juntos forman el dispositivo de medición 101 del aparato de mezcla 100. Por medio del dispositivo de medición 101, un aditivo puede ser dispersado en un medio portador y se dosifica en una mezcla bombeable transportada en el interior de la longitud del tubo cilindrico hueco 110. 2. Dispositivo para la aplicación de hormigón proyectado La figura 8 ilustra esquemáticamente un dispositivo de aplicación de hormigón proyectado 10. Se compone de un dispositivo de bombeo 11 que está conectado a la brida de conexión primera 111 del dispositivo de mezclado 100 según la invención a partir de la figura 1-3, para el transporte de una composición de hormigón proyectado 400 por medio de una línea 12. La segunda brida de conexión 114 del dispositivo de mezcla está conectada de nuevo por medio de una línea o directamente a una boquilla 13 de hormigón proyectado. La composición de hormigón proyectado 400 puede . ser una composición de mezcla seca de hormigón proyectado o de una composición de mezcla húmeda de hormigón proyectado, en principio. El transporte se realiza en función de la composición de hormigón proyectado 400 y la aplicación de una manera conocida per se, tal como el método de la materia densa de transporte o el método de corriente fina.

Por medio de las dos entradas de primera 121a, 121b del dispositivo de mezcla 100 y las boquillas de espiral 125a, 125b colocado en la misma, es posible dispersar un aditivo liquido 200 en las dos longitudes de tuberías en curva 120a, 120b, por ejemplo, en particular, una ajuste del acelerador. Por medio de las dos segundas entradas 122a, 122b, es además posible alimentar un medio de soporte 300, tal como aire comprimido, de modo que un aerosol que consiste de aditivo 200 y medio de soporte 300 está presente en la cámara de mezcla y/o en las dos longitudes de tuberías en curva 120a, 120b y la cavidad anular 116 del aparato de mezcla 100. Esto ahora alcanza el interior de la longitud del tubo cilindrico central 110 y/o la composición de hormigón proyectado 400 transportado en el mismo por medio de los orificios de entrada 115. La composición de hormigón proyectado 410 se mezcla con el aditivo 200 y el medio portador posteriormente se puede aplicar por medio de la boquilla de hormigón proyectado 13 en una ubicación deseada, tal como en una pared del túnel. La alimentación del aditivo 200 y del medio de soporte 300 hasta las entradas asociadas 121a, 121b, 122a, 122b se pueden realizar de una manera conocida per se.

Las modalidades descritas anteriormente han de entenderse sólo como ejemplos ilustrativos, los cuales pueden estar opcionalmente modificados dentro del alcance de la invención.

Por tanto, es posible, por ejemplo para omitir la conexión de las bridas segundas de conexión 132 con la longitud de tubería en curva segunda 120b, de modo que la brida de conexión 131 existe como la brida de conexión solamente. Del mismo modo, si es necesario, las bridas de conexión adicional se pueden proporcionar en la longitud del tubo externo 130 y/o en una de las longitudes de las tuberías en curva 120a, 120b.

Además de o en lugar de las boquillas en espiral 125a, 125b, en principio, también otros dispositivos pueden ser utilizados para la dispersión, tal como se ha descrito previamente, por ejemplo.

Del mismo modo, una o ambas de las longitudes de tubo en curva 120a, 120b puede ser sustituido por una longitud de tubo tradicional en forma de T, por ejemplo, si esto parece ser conveniente. En este caso, los extremos de los tubos respectivos de la longitud de la tubería en forma de T pueden servir como entradas para el aditivo y el medio portador, que, posiblemente, puede simplificar la fabricación .

También es posible, proporcionar, además o en lugar de los orificios de entrada existentes 115 puertos de entrada adicionales, que se ejecutan en una dirección radial con referencia a la longitud de la tubería central cilindrico hueco 110, por ejemplo, y/o están formados en una dirección que corta la línea central longitudinal 110.1.

En lugar de la longitud de la tubería central cilindrica hueca 110, también un conducto de suministro de un diseño diferente puede existir para la mezcla bombeable, que tiene una sección transversal oval, por ejemplo. 3. Ejemplos de uso Para fines de comparación, se llevaron a cabo diferentes pruebas de hormigón proyectado de mezcla húmeda con y sin el aparato de mezclado 100 según la invención a partir de la figura 1 a 3.

Para la prueba de acuerdo con la invención, una máquina tradicional de hormigón proyectado AMV 6400 de Andersen Mekaniska Verkstad AS (Noruega) fue utilizado para la aplicación de la mezcla húmeda de hormigón proyectado, que se monta directamente aguas arriba de la boquilla de hormigón proyectado con un aparato de mezcla 100 de acuerdo con la invención a partir de la figura 1-3. Esta matriz corresponde en principio al dispositivo de hormigón proyectado 10, que se ilustra en la figura 8. Para este propósito, un acelerador de fraguado liquido se alimenta a través de las entradas primera 121a, 121b y el aire comprimido a través de las segundas entradas 122A, 122 del aparato de mezcla 100, en condiciones normales.

La máquina de hormigón proyectado se hizo funcionar con los siguientes parámetros: • Tasa de entrega de hormigón proyectado: aproximadamente 30 m3/h • Tasa de entrega de aire comprimido: aproximadamente 16 m3/h • Presión de aire comprimido: 7.0-7.5 bares • Salida de la bomba del acelerador de ajuste: aproximadamente 30 1/min • Presión de bomba del acelerador de ajuste: máx . 18 bares La misma matriz se utilizó para las pruebas de comparación que se usaron para las pruebas de acuerdo con la invención, en la que en lugar del dispositivo de mezcla 100, un aparato de mezcla tradicional se utilizó, sin embargo. Con el aparato de mezclas tradicionales, el acelerador de fraguado se alimentó al aire comprimido sin medidas adicionales a través de una brida de conexión y se añadió directamente en el hormigón proyectado de mezcla húmeda. Las condiciones de prueba restantes eran esencialmente sin cambios.

El hormigón proyectado de mezcla húmeda fue utilizado en la siguiente composición: • Tipo de cemento Portland CEM II/A-LL 42.5 R; proporción: 500 kg/m3 • Contenido de sílice: 20 kg/m3 • Agregados: 82% arena aplastada 0-4 mm, 18% de grava 4-8 mm.

• Relación de agua/cemento: 0.43 · Plastificante de hormigón proyectado: Sikament EVO 26S, 0.40% en relación al contenido de cemento • Regulador de consistencia: Sika Tard 930, un 0.30% con respecto al contenido de cemento • Agente de Aireador: Sika Aer-S, 0.06% en relación al contenido de cemento • Depresión: 200-210 mm Sigunita L53 AF (Sika) se utilizó como agente de aj-uste en todas las pruebas.

Para determinar la calidad del hormigón proyectado pulverizado a una superficie de prueba, el desarrollo de la resistencia se determinó de una manera conocida per se con agujas de penetración (Proctor; 30 y 60 minutos después de la aplicación) , así como el método de perno de anclaje HILTI (HILTI 460; 4 horas después de la aplicación) .

Las pruebas realizadas se listan en la Tabla 1 a continuación. La proporción de la configuración de acelerador Sigunita L53 AF se indica en el presente en % en peso con relación al contenido de cemento. La columna "adición" indica si el aparato de mezcla (E) de acuerdo con la invención o el aparató de mezcla tradicional (H) se utilizó .

Tabla 1: Las pruebas 1-3, que se realizaron con el aparato de mezclas tradicionales, muestran que la proporción del acelerador de ajuste afecta a la fuerza del aplicado hormigón proyectado. Cuanto mayor sea la proporción del acelerador, mayores serán las fuerzas generalmente sobre las veces recibidas . Un cuadro correspondiente resulta de las pruebas 4-6 cuando se utiliza el aparato de mezcla según la invención.

Se señaló en particular, sin embargo, que mediante el uso del aparato de mezclado de acuerdo con la invención, mayores resistencias se pueden obtener utilizando una proporción menor de acelerador. Buscando en la prueba 1, por ejemplo, con el aparato tradicional de mezcla y una proporción de 5% de acelerador, una fuerza de sólo 0.16 MPa se obtiene después de 30 minutos. Al utilizar el aparato de mezcla según la invención, en la Prueba 4 y utilizando una proporción incluso ligeramente menor de acelerador de 4%, más del doble de la fuerza de 0.38 MPa se obtiene después de 30 minutos. Incluso después de 60 minutos y 4 horas, los puntos fuertes en la prueba 4 con el aparato de mezclado de acuerdo con la invención están claramente por encima de las correspondientes fortalezas de la prueba 1. Una comparación de las pruebas 2 y 5, asi como 3 y 6 confirma estas observaciones.

En resumen, cabe señalar que la adición del acelerador de configuración utilizando el aparato de mezclado de acuerdo con la invención reduce significativamente el consumo del acelerador de ajuste mientras se mantiene una calidad igual o de hormigón proyectado .

Claims (25)

Reivindicaciones

1. Aparato de mezcla (100) para la adición medición de un aditivo (200) a una mezcla bombeable (400), en particular una mezcla de ajuste bombeable hidráulicamente, en particular una composición de hormigón proyectado liquido, en donde el aparato de mezcla (100) comprende una linea de entrega (110) para entregar la mezcla (400) a través del aparato de mezcla (100), y un dispositivo de medición (101) que se comunica con la linea de entrega (110) para introducir el aditivo (200) en la mezcla (400) se proporciona, caracterizado en que el dispositivo de medición (101) tiene un dispositivo (125a, 125b) para distribuir el aditivo (200) en un método portador (300) de manera que el aditivo (200) puede introducirse en la mezcla (400) en un estado en el que el aditivo se distribuye finamente en el medio portador (300) .

2. El aparato de mezcla de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de medición (101) tiene una cámara de mezcla (116, 120a 120b) que comunica con la linea de entrega (110) , y donde dicha cámara de mezcla comprende una primera entrada (121a, 121b) para alimentar el aditivo (200) y una segunda entrada (122a, 122b) para alimentar el medio portador (300) .

3. El aparato de mezcla de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la cámara de mezcla comprende una primer sección (116) que rodea la linea de entrega (110) y en particular con una cavidad anular y una sección segunda tubular (120a, 120b) que termina en la primera sección (116) , en donde particularmente la segunda sección (120a, 120b) se diseña al menos parcialmente en curva .

4. El aparato de mezcla de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la sección segunda tubular (120a, 120b) de la cámara de mezcla termina considerablemente en la cavidad anular (116) en una dirección tangencial y/o excéntricamente.

5. El aparato de mezcla de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2-4, caracterizado en que el dispositivo (125a, 125b) para distribuir el aditivo se coloca en la primera entrada (121a, 121b) para · alimentar el aditivo y particularmente proyectarse al menos parcialmente en la cámara de mezcla (120a, 120b) .

6. El aparato de mezcla de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2-5, caracterizado en que la primera entrada (121a, 121b) para alimentar el aditivo en una dirección de alimentación se coloca corriente arriba de la segunda entrada (122a, 122b) para alimentar el medio portador.

7. El aparato de mezcla de conformidad con cualquier reivindicación 3-6, caracterizado en que la primera entrada (121a, 121b) para alimentar el aditivo se coloca en una curvatura de la segunda sección (120a, 120b) de la cámara de mezcla.

8. El aparato de mezcla de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que el dispositivo (125a, 125b) para distribuir el aditivo es una boquilla atomizadora, en particular una boquilla espiral.

9. El aparato de mezcla de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado en que la boquilla atomizadora es una boquilla espiral (125a, 125b) , con un ángulo atomizador de 45-175°, preferentemente 50-95°, además preferentemente 55-65°.

10. El aparato · de mezcla de conformidad con cualquier reivindicación anterior, caracterizado en que el dispositivo de medición (101) comprende al menos un puerto de entrada (115) para introducir el aditivo en la mezcla bombeable y que termina en la linea de entrega (110) , caracterizado porque el puerto de entrada (115) se diseña como un eje longitudinal (115.1) del puerto de entrada (115) no intersecta un eje de simetría (110.1) de la línea de entrada (110) .

11. El aparato de mezcla de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado en que el eje longitudinal (115.1) de al menos un puerto de entrada (115) se inclina en una dirección deseada de transporte (110.1) de la mezcla bombeable, en donde un ángulo de inclinación (115.2) entre el eje longitudinal (115.1) de la puerta de entrada (115) y la dirección deseada de transporte (110.1) es en particular 10-80°, preferentemente 30-60°.

12. El aparato de mezcla de conformidad con una de las reivindicaciones 10-11, caracterizado en que el puerto de entrada múltiple (115) , que se coloca en un conjunto regular, y en particular alrededor simétricamente de la linea de entrega (110) .

13. Un dispositivo para aplicar hormigón proyectado, que comprende un aparato de mezcla (100) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-12, asi como en particular un dispositivo de bomba (11) para hormigón proyectado y boquilla de hormigón proyectado (13) .

14. El uso de un dispositivo de mezcla (100) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-12 para la adición medida de aditivos (200) en una mezcla bombeable (400), en particular en una mezcla de ajuste bombeable hidráulicamente, particularmente de manera preferible una composición de hormigón proyectado líquido.

15. El método para la adición medida de un aditivo (200) en una mezcla bombeable (400) , en particular una mezcla de ajuste hidráulicamente, preferentemente una composición de hormigón proyectado, caracterizado en que el aditivo (200) se dispersa en un medio portador (300) y se introduce consecuentemente en la mezcla (400) .

16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado en que el medio portador (300) es un gas, en aire particular.

17. El método de conformidad con al menos cualquier reivindicación 15-16, caracterizado en que el aditivo (200) es un liquido, en particular un acelerador de ajuste .

18. El método de conformidad con al menos cualquiera de las reivindicaciones 15-17, caracterizado en que el aditivo (200) se dispersa en el medio portador (300) mediante una boquilla atomizadora.

19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado en que la boquilla espira se utiliza como boquilla atomizadora.

20. El método de conformidad con al menos cualquiera de las reivindicaciones 15-19, caracterizado en que durante la dispersión del aditivo (200) en el medio portador (300) un aerosol se forma, el cual se introduce consiguientemente en la mezcla (400) .

21. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado en que el aerosol se forma mediante la pulverización del aditivo (200) en el medio portador (300) .

22. El método de conformidad con al menos cualquiera de las reivindicaciones 15-21, caracterizado en que durante la dispersión del aditivo (200) en el medio portador (300) el aditivo (200) se presuriza con una presión más alga que el medio portador (300) .

23. El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado en que el aditivo (200) se presuriza con una presión que corresponde al menos 1.1 veces, en particular al menos 2 veces, de la presión en el medio portador (300) .

24. El método de conformidad con al menos cualquiera de las reivindicaciones 15-23, caracterizado en que durante la dispersión del aditivo (200) en el medio portador (300), el aditivo (200) se presuriza con una presión de 1-220 barras, en particular 10-20 barras, y/o el medio portador (300) se presuriza con una presión de 1-15 barras, en particular 5-15 barras.

25. El método de conformidad con al menos cualquiera de las reivindicaciones 15-24, caracterizad en que un aparato de mezcla de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-12 o un dispositivo para aplicar el hormigón proyectado de conformidad con la reivindicación 13 se utiliza.