WO1983004213A1 - Method for mixing dry material with water for its projection and device for implementing such method - Google Patents

Method for mixing dry material with water for its projection and device for implementing such method Download PDF

Info

Publication number
WO1983004213A1
WO1983004213A1 PCT/DE1983/000099 DE8300099W WO8304213A1 WO 1983004213 A1 WO1983004213 A1 WO 1983004213A1 DE 8300099 W DE8300099 W DE 8300099W WO 8304213 A1 WO8304213 A1 WO 8304213A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water
injection channels
mixing tube
mixing
compressed air
Prior art date
Application number
PCT/DE1983/000099
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Koehne
Dieter Koehne
Heinrich Freienstein
Original Assignee
Firma Pressbau Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=25802208&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO1983004213(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from DE19823220880 external-priority patent/DE3220880C2/de
Application filed by Firma Pressbau Gmbh filed Critical Firma Pressbau Gmbh
Priority to AT83901807T priority Critical patent/ATE32576T1/de
Publication of WO1983004213A1 publication Critical patent/WO1983004213A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/02—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions without using driven mechanical means effecting the mixing
    • B28C5/026—Mixing guns or nozzles; Injector mixers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F21/00—Implements for finishing work on buildings
    • E04F21/02—Implements for finishing work on buildings for applying plasticised masses to surfaces, e.g. plastering walls
    • E04F21/06—Implements for applying plaster, insulating material, or the like
    • E04F21/08—Mechanical implements
    • E04F21/12—Mechanical implements acting by gas pressure, e.g. steam pressure

Definitions

  • the invention relates to a method for mixing dry mix and water in the concrete dry spraying process, in a mixing tube in which the dry mix flowing axially through the mixing pipe is mixed with water flowing transversely to the axial direction from injection channels and mixed, and to a Mixing tube for carrying out this mixing process, one end area of which has a connection for a conveying line of dry mixture conveyed in the thin form, the other end area of which is axially opposite the first end area and forms the outlet end via a Wassex'kanal with a water connection ⁇ bound annular space which is connected to the interior of the mixing tube via a plurality of injection channels.
  • the known mixing tube works optimally only in a certain working range, in which the water emerging from the injection channels has sufficient pressure on the one hand to be able to enter the jet of the dry mixture sufficiently * , but on the other hand at this pressure also in the the correct amount is added to the mixture. If you now change the amount of the dry mixture passing through the mixing tube in the thin stream, the moisture content of the dry mixture changes, if you change the grain size or the like, the amount of addition (flow) of the mixed water must be varied accordingly. But then there is a risk that the pressure of the water emerging from the injection channels is either too high or, which is very disadvantageous for the mixture, too low.
  • this object is achieved on the one hand by a mixing process in which compressed air is mixed with the water before it emerges from the injection channels, and on the other hand by a mixing process in which each injection channel (first injection channels) and in the immediate vicinity of the outlet opening compressed air is preferably introduced into a common outlet hole with the injection channels, additional injection channels (second injection channels) are introduced into the dry mixture stream.
  • this object is firstly achieved by a mixing tube in which a compressed air connection is provided, which is connected to at least one compressed air channel and in which the compressed air channel opens into the water channel, the annular space or the injection channels, or secondly by a mixing tube , in which, in addition to the injection channels (first injection channels) for water and optionally for a mixture of water and compressed air, second injection channels are provided, which can be connected to a compressed air source and whose outlet openings are located on the inner wall of the mixing tube close,
  • the invention it is possible to achieve thorough mixing regardless of the amount of water added in each case.
  • the dependency on water pressure and water quantity which has a negative effect on the mixing result is excluded in the known mixing method or in the known mixing tube, because the thorough mixing is mainly achieved by the compressed air portion supplied laterally to the dry mixture. Even with a small amount of water added, the water is entrained and transported by the compressed air in such a way that the water can penetrate sufficiently deep into the dry mixed stream and an adequate mixing is achieved.
  • the mixing tube While in the mixing tube according to the first alternative, water and compressed air flow from separate channels into a common mixing area, from where they reach the interior of the mixing tube (hereinafter called the Y-mixing tube) through the first injection channels, in the mixing tube second alternative water and compressed air via separate channels and only come into contact with one another after exiting these channels and within the interior of the mixing tube.
  • This second mixing tube is called V-mixing tube in the following. Due to the very close to each other outlet openings of the injection channels for water and air, the compressed air influences the outflow of the water from the first injection channels and entrains the water exiting there, so that a sufficient irrespective of the intensity of the water jet injected Mixing of dry mix and water is achieved. The second effect Compressed air jets emerging from the injection channels cause an intensive swirling of the dry mixture flow, which also improves mixing.
  • a combination of V arrangement and Y arrangement in a single mixing tube has proven to be particularly advantageous. This involves both premixing of compressed air and water with outlet through the (common) first injection channels, as well as an additional, closely adjacent blowing of compressed air into the interior of the mixing tube. The blowing in of compressed air then causes in particular a high swirling of the dry air flow and thus the prerequisites for moistening which is as uniform and intensive as possible.
  • the influence of the compressed air fed in from the side on the mixing process can be derived therefrom and the excellent mixing of compressed air and pressurized water fed in from the side can be seen from the fact that when the mixing tube is operated without a dry flow, to which only water and compressed air are supplied laterally, the Exit end of the mixing tube forms a tail of approximately 1 meter in length (depending on the operating parameters) of finely divided water. Individual water droplets are not recognizable therein, rather a water mist is formed from finely atomized water droplets. This very fine atomization of the water is a good prerequisite for an excellent mixing result of the water with the dry mixture.
  • the stream of material mixed according to the invention is mixed homogeneously and moistened more uniformly than the stream mixed according to the known method. In the latter, stripes are often seen laterally in the jet cone, the lower area of the jet cone is typically more thoroughly mixed than the upper area. In contrast, such layers cannot be recognized in the process according to the invention, which indicates an improvement in the mixing and a more uniform moistening of the dry mixture. While in the known mixing method a small proportion of the water always drips from the front end of the mixing pipe (see shotcrete book, page 79, 88), this does not occur in the mixing method according to the invention, which also speaks for a more homogeneous mixing.
  • the application thickness to be applied in one operation for vertical surfaces is about three to four centimeters, because of the forced and much better mixing, application thicknesses which are substantially above these values, for example twenty, are achieved with the method according to the invention Centimeters. It is therefore no longer necessary, as stated in the concrete manual for the conventional method (page 78), to work in several layers with larger thicknesses.
  • the rebound in the known mixing process is about 20 to 30% even with good nozzle guides. As is known, it consists only of additives, so that The rebound quantity not only means a loss of material, but must also be taken into account in the composition of the finished product, since the proportions of the individual substances in the dry mixture are different than in the applied material because of the rebound. In the process according to the invention, the rebound can be significantly reduced, it is considerably below the values given for the known process. This saves material on the one hand, but on the other hand the mixing ratio of the finished product can be specified more precisely. Due to the much better mixing of water and dry mixture, the risk is avoided that material that is too dry gets onto the application surface, where it can rebound, but at least causes an unevenness in the finished sprayed product. Areas that are too damp and could slip or drip are also avoided.
  • the water addition can be significantly lower than in the conventional method, which improves the water cement value which is decisive for the finished product. Because of the significantly improved mixing, the addition of water no longer has to be based on the fact that the partial stream lying in the upper jet area, which in the known mixing method is less humid than the area below it, is sufficiently wetted, which necessarily means that the lower areas have too much water carry, but moistening is achieved regardless of the cross-sectional part. This leads to fewer shrinkage cracks and the like, see the book “Practical Concrete Technology", Betonverlag, 1977, page 30.
  • the mixing method according to the invention is also suitable for spray mortar and spray plaster, it is suitable for the application of concrete mixed with synthetic resin, with reinforcement parts such as concrete mixed with steel fibers, etc.
  • synthetic resin concrete a better end product becomes due to the better mixing achieved, the forced mixing leads to improved comminution of the synthetic resin emulsion, as a result of which it mixes better with the dry mixture.
  • steel fibers are added, the rebound on steel fibers is significantly reduced in the process according to the invention, and no hedgehog formation of the steel fibers could be observed.
  • the mixing tube according to the invention is suitable
  • premixing stage As recommended in the shotcrete book with a very dry dry mix (page 66).
  • This premixing can only serve for pre-moistening or moistening, but it can also be carried out relatively far, for example up to 50% of the necessary water can be added during pre-moistening.
  • the compressed air supplied to the mixing tube and the water supplied to the mixing tube can be regulated independently of one another.
  • the amount of compressed air is set in such a way that sufficient mixing is ensured regardless of the addition of water.
  • the mixing tube according to the invention is particularly advantageous for the processing of concretes with plastic additives.
  • proportionate admixture of water and synthetic resin emulsion with hardener can take place, so that plastic-containing adhesive bridges and, based on this, pure, plastic-free concretes can be injected without mixing stages.
  • Air and water are premixed either in channels or in the annulus serving as a mixing chamber. Other mixing processes are not excluded.
  • 1 is an axial section through a Y-mixing tube with Vo mixing air and water in an annular space
  • 2 shows an axial section through a Y mixing tube corresponding to FIG. 1, but with premixing in the injection channels
  • Fig. 3 shows an axial section of a V-mixing tube with first injection channels for water and second injection channels for compressed air, and
  • FIG 4 shows an axial section of a mixing tube with premixing of air and water before the first injection channels and with second injection channels for compressed air (combination of Y and V mixing tube).
  • the mixing tubes for the dry concrete spraying shown in the drawing essentially consist of a tube-like part, hereinafter referred to as main part 20, which has an end region 22 for the connection of a delivery line 24 and an end region lying opposite this on the axis 26 of the mixing tube , which forms the outlet end 28.
  • main part 20 which has an end region 22 for the connection of a delivery line 24 and an end region lying opposite this on the axis 26 of the mixing tube , which forms the outlet end 28.
  • the arrangement is such that the clear cross section for the dry mixture 30 conveyed in the thin line in the conveying line 24 practically does not change, only in the region of the outlet end does the main piece 20 converge slightly. An overall nozzle effect is therefore not sought.
  • a distributor ring 32 is screwed tightly into the main piece 20.
  • it has two sets of injection channels 34, both of which are V-shaped to each other and run at an angle of + 60 ° or -60 ° to the axis 26.
  • Each set has a total of twenty injection channels 34 which end in the interior 36 of the mixing tube.
  • the other end of the injection channels 34 is located in an annular space 38, which in the exemplary embodiment according to FIG. 1 serves as a mixing chamber.
  • the water annulus 42 is connected to a water connection 50 via a bore 48, a controllable valve 52 is interposed.
  • the air annulus 46 is connected to an air supply line 58 via a bore 54 and a controllable valve 56.
  • the water which is under a pressure of, for example, 6 bar in the water annulus 42, flows through the many water channels 40 into the annulus 38, where it meets a large number of compressed air jets. These come from the air annulus 46, which is under a pressure of slightly more than 6 bar, via a multiplicity of air channels 44. These water jets occur approximately transversely to the direction of the injection channels 34, as a result of which additional swirling is achieved. In contrast, the compressed air jets flow into the annular space 38 approximately in the direction of exit of the injection channels 34.
  • a jet splitter, a sharp edge or a sieve can be provided in the annular space 38 and in the exit direction of the water channels 40 in order to mechanically support the destruction of the water.
  • the shape of the annular space is chosen so that an optimal mixing of water in it
  • the diameter of the injection channels 34 is somewhat larger than in the known mixing tube, because additional air has to be let through. Instead, however, the number of injection channels 34 can be greatly increased compared to the known mixing tube.
  • the annular spaces 42 and 46 are delimited to the outside by a union sleeve 60, which is screwed onto the main piece 20.
  • the mixing process in the exemplary embodiment according to FIG. 2 does not take place in a special mixing space (annular space 38), but in the injection channels 34.
  • the annular space 38 now serves as a water annular space and is directly connected to the interior 36 of the mixing tube via the injection channels 34. Its connection to the outside is via a bore 48 which merges into the valve 52 and the water connection 50 (not shown) ⁇ represents) -
  • the injection channels are formed in a distributor ring 32, they are about 60 ° to the axis 26 in the conveying direction.
  • a groove 62 is cut into the distributor ring 32 from the outlet end 28 and intersects all the injection channels 34. It communicates with air ducts 44 which, like the water ducts 40 in the exemplary embodiment according to FIG. 1, are formed and open into the air annulus 46.
  • the premixing according to the invention between air and water takes place where the groove 62 intersects the individual injection channels 34.
  • the invention can also take place between air and water in the region of the water channels, the bore 54 or even further outside.
  • the known mixing tube of the type mentioned at the outset can be converted, for example, to the premixing of air and water according to the invention by injecting compressed air into the (externally visible, curved) water supply line.
  • the suction effect of an air or water stream can also be used to suck in the other partner required for the premixing, such as the air-water mixture is achieved, for example, when taps are tapped.
  • a distributor ring 32 is also provided in the exemplary embodiment according to FIG. 3, but in addition to the first injection channels 34, this has second injection channels "35, which run in a V-shape with respect to one another, and open into the interior 36 of the mixing tube with a common outlet hole 37 are each arranged in the same axial position and are evenly distributed over the circumference of the distributor ring 32, so that each set of injection channels 34, 35 has twenty individual channels, to be more precise: each individual injection channel 34 of the first set is an In ⁇ injection channel 35 of the second set, that is to say assigned to compressed air
  • a common outlet hole 37 there can also be a certain distance between the outlet openings of the injection channels 34, 35 arranged in pairs, but the distance should be a maximum of one millimeter, at most two millimeters his.
  • annular circumferential, essentially square recesses are provided which, together with the recessed inner wall of the main piece 20, delimit two annular spaces, namely a water-annular space 42 and an air-annular space 46.
  • the annular spaces 42, 46 serve for the uniform supply of the individual injection channels 34, 35 with water or compressed air and make it possible that only a water connection 50 and an air supply line 58 are necessary.
  • the water under a pressure of, for example, 6 bar in the water annular space 42 flows through the many first injection channels 34 into the interior space 36 of the mixing tube.
  • compressed air which is at a comparable pressure, flows from the air-annular space 46 via the second injection channels 35 into the interior space 36.
  • the closely adjacent outlet opening, in FIG. 1 in the form of a common outlet hole 37, it acts in a pointed manner Compressed air jet flowing out at an angle to the water jet onto the water jet and causes suction in the area of the first injection channels, whereby the water is additionally conveyed.
  • FIG. 3 which shows a pure V mixing tube
  • a combination of a V and a Y mixing tube is shown in the exemplary embodiment according to FIG.
  • the structure is fundamentally similar to the exemplary embodiment according to FIG. 1, only the distributor ring is axially longer and has a total of three annular circumferential recesses, which here, again together with the inner Inner wall of the main piece 20, seen from left to right, delimit an air ring space 46, an annular space 38 serving the mixture of air and water and a water ring space 42 *.
  • This water annulus 42 is in turn connected to a water connection 50 via a bore 48. Via a valve 52 'can be regulated by the ater.
  • the water annular space 42 is not the starting point of the first injection channels 34 as in the exemplary embodiment according to FIG. 3, but the water initially flows via water channels 40, which are designed as axial grooves cut into the outer wall of the distributor ring 32, into which Annulus 38.
  • the air annulus 46 is also connected to an air line 58 via a bore 54 and a controllable valve 56.
  • Compressed air can flow from it directly into the interior 36 via the second injection channels 35, but in addition air channels 44 are also provided, which are also designed as axial grooves and pass through the compressed air into the annular space 38.
  • air channels 44 are also provided, which are also designed as axial grooves and pass through the compressed air into the annular space 38.
  • compressed air and water mix in the annular space 38, and the mixture flows via the first injection channels 34 into the interior 36. Because of the close proximity between the outlet openings of the injection channels 34, 35 arranged in pairs, the above-described interaction occurs.
  • the additional feeding of compressed air into the first injection channels which corresponds to the Y arrangement, has particular advantages when spraying plastic-containing concrete.
  • VvlPO Material practically unavoidable.
  • a quick binder is added to the ready-mixed concrete, but this significantly reduces the concrete quality. Due to the use of a nozzle according to the application in a prefabricated concrete delivery line and for the admixing of quick binders, an excellent mixing and thus a minimal addition of quick binders could be achieved, so that the reduction of the concrete quality could be kept within limits.
  • the mixing tubes according to the invention are characterized by simple handling, that is to say low demands on the user.
  • mixing tubes have constrictions no Ein ⁇ , 'ie without nozzle effect, particularly useful.
  • the use of the premixing of water and air according to the invention and for constricted mixing tubes is expressly not to be excluded.
  • discharge funnels such as a Laval nozzle diffuser, also show improvements in the jet characteristics, for example in the case of special mixtures, such as those used in mining.

Description

Bezeichnung: Verfahren zum Mischen von Trockengemisch und Wasser beim Trockenspritzen und Mischrohr für das Trockenspritzverfahren.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Mischen von Trockengemisch und Wasser beim Beton-Trockenspritzver¬ fahren, in einem Mischrohr, bei dem das das Mischrσhr axial durchströmende Trockengemisch mit quer zur Axialrichtung aus Injektionskanälen strömendem Wasser versetzt und durch¬ mischt wird, sowie auf ein Mischrohr zur Durchführung die¬ ses Mischverfahrens, dessen einer Endbereich einen Anschluß für eine Förderleitung von im Dünnstorm gefördertem Trocken¬ gemisch aufweist, dessen anderer, dem ersten axial gegen¬ überliegender Endbereich das Austrittsende bildet und das einen über einen Wassex'kanal mit einem Wasseranschluß ver¬ bundenen Ringraum aufweist, der über eine Mehrzahl von In¬ jektionskanälen mit dem Innenraum des Mischrohrs verbunden ist.
Dieses bekannte Mischverfahren und das nach diesem Mischver¬ fahren arbeitende Mischrohr sind in dem Buch "Spritzbeton- Spritzmörtel-Spritzputz" von Brux, Linder und Ruffert, Ver¬ lagsgesellschaft R. Müller, 1981, (im folgenden "Spritzbe¬ tonbuch" genannt) beschrieben, siehe dort zum Beispiel Sei¬ te 63 und 66, 67. Danach wird, um eine möglichst gute Durch¬ mischung des mit hoher Geschwindigkeit durch das Mischrohr strömenden Materials zu erreichen, mit Hilfe eines Wasser¬ rings ein Wassernebel erzeugt, durch den das Trockengemisch hindurchfliegt und so angenäßt wird.
•"--.
QV.il Die Wasserzugabe beim Trockenspritzverfahren muß durch den Düsenführer in Anpassung an den Fδrderstrom in solchen Grenzen gehalten werden, daß Verdichtung und Haftung des Betons, bei möglichst geringem Rückprall möglichst gut er¬ reicht werden. Dies muß für jeden einzelnen Teilbereich des auf die Auftragsfläche sich bewegenden Spritzgutes und auch zeitunabhängig erreicht werden. Anders ausgedrückt wird eine homogene und zeitlich unabhängige Durchfeuchtung des Trockenge ischs gefordert. Bekanntlich darf weder zuviel Wasser zugegeben werden, weil eine bestimmte Betonkonsistenz eingehalten werden muß, um ausreichendes Haften und einen möglichst großen Wasserzementwert einhalten zu können, noch darf zuwenig Wasser zugegeben werden, weil dann Material trocken bleibt und abfällt.
Mit dem bekannten Mischverfahren und dem nach diesem Verfah¬ ren arbeitenden Mischrohr wird eine präzise Durchmischung un Anfeuchtung von Trockengemisch und Wasser nicht immer er¬ reicht. Das bekannte Mischrohr arbeitet optimal nur in ei¬ nem bestimmten Arbeitsbereich, in dem das aus den Injek¬ tionskanälen austretende Wasser einerseits genügenden Druck hat, um ausreichend in den Strahl des Trockengemischs ein¬ treten zu können*, andererseits bei diesem Druck aber auch in der zur Mischung richtigen Menge zugeführt wird. Ändert man nun die im Dünnstrom das Mischrohr durchsetzende Menge des Trockengemischs, ändert sich der Feuchtigkeitsgehalt des Trockengemischs, ändert man die Körnung oder dergleichen, so muß die Zugabemenge (Fluß) des Mischwassers entsprechend variiert werden. Dann aber läuft man Gefahr, daß der Druck des aus den Injektionskanälen austretenden Wassers entweder zu hoch, oder was für die Mischung sehr nachteilig ist, zu niedrig ist. In beiden Fällen ist das Mischergebnis nicht mehr optimal. Dieses Problem wird, wie aus dem Spritzbeton- buch (Seite 89) bekannt ist, durch Erhöhung des Wasserdruck und/oder Aufbohren der Injektionskanäle angegangen. Eine zufriedenstellende Durchmischung wird aber auch auf diese Weise'-nicht immer erreicht, eine Druckerhöhungspumpe ist zudem ein zusätzliches Teil, das Kosten und Aufwand erfor- dert.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, die Nach¬ teile des bekannten Mischverfahrens und des nach diesem Ver fahren arbeitenden Mischrohrs zu vermeiden und Mischverfah¬ ren und Mischrohr dahingehend zu verbessern, daß eine gleichmäßige Durchmischung von Trockengemisch und Wasser un abhängig von den - jeweiligen Zugabemengen erreicht wird. Verfahrensmäßig wird diese Aufgabe einerseits durch ein Mischverfahren gelöst, bei dem dem Wasser vor seinem Aus¬ tritt aus den Injektionskanälen' Druckluft zugemischt wird, andererseits durch ein Mischverfahren gelöst, bei dem über in unmittelbarer Nähe der Austrittsöffnung jedes Injektions¬ kanals (erste Injektionskanäle) und vorzugsweise in einem gemeinsamen Austrittsloch mit den Injektionskanälen münden¬ de, zusätzliche Injektionskanäle (zweite Injektionskanäle) Druckluft in den Trockengemischstrom eingeleitet wird. Vor¬ richtungsmäßig wird diese Aufgabe erstens durch ein Misch¬ rohr gelöst, bei dem ein Druckluftanschluß vorgesehen ist, der mit mindestens einem Druckluftkanal verbunden ist und bei dem der Druckluftkanal in den Wasserkanal, den Ringraum oder die Injektionskanäle mündet, oder zweitens durch ein Mischrohr gelöst, bei dem zusätzlich zu den Injektionskanä¬ len (erste I jektionskanäle) für Wasser und gegebenenfalls für ein Gemisch aus Wasser und Druckluft zweite Injektions¬ kanäle vorgesehen sind, die an eine Druckluftquelle an¬ schließbar sind und deren an der Innenwand des Mischrohrs befindliche Austrittsöffnungen sich in unmittelbarer Nähe,
OMPI
( insbesondere in einem Abstand von maximal 2 Millimetern, vorzugsweise aber in einem gemeinsamen Austrittsloch mit den ersten Injektionskanälen befinden.
Erfindungsgemäß ist es möglich, eine Durchmischung unabhän¬ gig von der jeweils zugegebenen Wassermenge zu erreichen. Die sich negativ auf das Mischergebnis auswirkende Abhängig¬ keit von Wasserdruck und Wassermenge bei dem bekannten Mischverfahren bzw. bei dem bekannten Mischrohr wird ausge¬ schlossen, weil die Durchmischung hauptsächlich durch den seitlich dem Trockengemisch zugeführten Druckluftanteil er¬ reicht v/ird. Auch bei geringer Wasserzugabe wird das Wasser durch die Druckluft so mitgerissen und gleichsam transpor¬ tiert, daß das Wasser ausreichend tief in den Trockenge¬ mischstrom eindringen kann und eine ausreichende Durchmi¬ schung erreicht wird.
Während bei dem Mischrohr nach der ersten Alternative aus getrennten Kanälen Wasser und Druckluft in einen gemeinsa¬ men Mischbereich strömen, von wo sie durch erste Injektions¬ kanäle in den Innenraum des Mischrohrs gelangen (im folgen¬ den Y-Mischrohr genannt) , strömen bei der zweiten Alterna¬ tive Wasser und Druckluft über getrennte Kanäle und kommen erst nach dem Austritt aus diesen Kanälen und innerhalb des Innenraums des Mischrohrs miteinander in Berührung. Dieses zweite Mischrohr wird im folgenden V-Mischrohr genannt. Auf Grund der sehr eng nebeneinander liegenden Austrittsöffnun¬ gen der Injektionskanäle für Wasser und Luft beeinflußt die Druckluft das Ausströmen des Wassers aus den ersten Injek¬ tionskanälen und reißt das dort austretende Wasser mit, so daß unabhängig von der Intensität des injizierten Wasser¬ strahls eine ausreichende Durchmischung von Trockengemisch und Wasser erreicht wird. Dabei bewirken die aus den zweiten Injektionskanälen austretenden* Druckluftstrahlen eine inten¬ sive Durchwirbelung des Trockengemischstroms, wodurch eben¬ falls ein verbessertes Mischen erreicht wird.
Als besonders vorteilhaft hat sich eine Kombination von V-Anordnung und Y-Anordnung in einem einzigen Mischrohr er¬ wiesen. Dabei erfolgt sowohl ein Vormischen von Druckluft und Wasser mit Austritt durch die (gemeinsamen) ersten In¬ jektionskanäle, als auch ein zusätzliches, eng benachbartes Einblasen von Druckluft in den Innenraum des Mischrohrs. Das Drucklufteinblasen bewirkt dann insbesondere eine hohe Durchwirbelung des Trockenluftstroms und somit die Voraus¬ setzungen für ein möglichst gleichmäßiges und intensives Anfeuchten.
Der Einfluß der seitlich eingespeisten Druckluft auf den Mischvorgang läßt sich daraus ableiten und die hervorragen¬ de Vermischung von seitlich eingespeister Druckluft und Druckwasser daraus ersehen, daß bei ohne Trockenstrom be¬ triebenem Mischrohr, dem also lediglich Wasser und Druckluft seitlich zugeführt werden, sich vor dem Austrittsende des Mischrohrs ein Schweif von ca. 1 Meter Länge (je nach Be¬ triebsparametern) an feinstverteiltem Wasser bildet. Ein¬ zelne Wassertröpfchen sind darin nicht erkennbar, vielmehr wird ein Wassernebel aus feinstzerstäubten Wassertröpfchen gebildet. Diese Feinstzerstäubung des Wassers ist eine gute Voraussetzung für ein hervorragendes Mischergebnis des Was¬ sers mit dem Trockengemisch.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Mischverfahrens und des nach diesem Verfahren arbeitenden Mischrohrs werden deutlich durch Vergleich mit den Eigenschaften des bekannten Verfah¬ rens bzw. des bekannten Mischrohrs. Hierauf wird im folgen-
Vλrsy, WIPO ** den eingegangen:
1. -.Der erfindungsgemäß gemischte Materialstrom ist homo¬ gener gemischt und gleichmäßiger durchfeuchtet als der nach dem bekannten Verfahren gemischte Strom. Bei letzterem erkennt man seitlich häufig Streifen im Strahlkegel, der untere Bereich des Strahlkegels ist typischerweise stärker durchmischt als der obere Be¬ reich. Dagegen sind derartige Schichten beim erfin- - ungsgemäßen Verfahren nicht zu erkennen, was auf eine Verbesserung der Durchmischung und ein gleichmäßigeres Anfeuchten des Trockengemischs hindeutet. Während beim bekannten Mischverfahren stets ein geringer Anteil des Wassers vorn aus dem Austrittsende des Mischrohrs tröpfelt (siehe Spritzbetonbuch, Seite 79, 88), tritt dies beim erfindungsgemäßen Mischverfahren nicht auf, auch dies spricht für eine homogenere Durchmischung.
2. Beim bekannten Mischverfahren beträgt die in einem Arbeitsgang aufzubringende Auftragdicke bei senkrechten Flächen etwa drei bis vier Zentimeter, auf Grund der forcierten und wesentlich besseren Durchmischung werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Auftragsdicken er¬ zielt, die wesentliche über diesen Werten liegen, bei¬ spielsweise zwanzig Zentimeter betragen. Es ist also nicht mehr, wie im Betonhandbuch für das herkömmliche Verfahren (Seite 78) angegegeben ist, notwendig, bei größeren Dicken in mehreren-Lagen zu arbeiten.
3. Der Rückprall liegt bei dem bekannten Mischverfahren gemäß den Angabem im Spritzbetonbuch (Seite 78, 79) auch bei guten Düsenführern bei etwa 20 bis 30%. Be¬ kanntlich besteht er nur aus Zuschlagstoffen, so daß die Rückprallmenge nicht nur einen Materialveriust be¬ deutet, sondern auch bei der Zusammensetzung des ferti gen Produkts berücksichtigt werden muß, da wegen des 'Rückpralls die Anteile der einzelnen Stoffe im Trocken gemisch anders sind als im aufgetragenen Material. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich der Rückpral deutlich verringern, er liegt erheblich unter den für das bekannte Verfahren angegebenen Werten. Dies er¬ spart einerseits Material, andererseits aber kann das Mischungsverhältnis des fertigen Produkts genauer an¬ gegeben werden. Auf Grund der wesentlich besseren Durchmischung von Wasser und Trockengemisch wird die Gefahr vermieden, daß zu trockenes Material auf die Auftragsfläche gelangt, wo es rückprallen kann, zumin¬ dest aber eine Ungleichmäßigkeit im fertigen Spritz¬ produkt bewirkt. Auch zu stark angefeuchtete Stellen, die rutschen oder abtropfen könnten, werden vermieden.
Bei nach dem bekannten Mischverfahren arbeitenden Mischrohren stellt man häufig üngleichmäßigkeiten des aus dem Mischrohr austretenden MaterialStroms fest, dieser tritt paketweise aus, also in Form von Strähnen oder Pfropfen, wie es im Spritzbetonbuch auf Seite 19 für den Förderungsvorgang illustriert ist. Das Trocken gemisch wird durch die Trockenspritzmaschine nicht gleichmäßig dem Mischrohr zugeliefert, weil die Trockenspritzmaschine zumeist diskontinuierlich arbei¬ tet, was für die im Spritzbetonbuch beschriebenen drei Maschinen, die Zweikammermaschine, die Rotormaschine und den Torkretierautomaten gilt. Der Düsenführer spür den ungleichmäßigen Materialstrom als pneumatische Stöße, also als Rückstoß. Überraschenderweise werden diese pneumatischen Stöße beim erfindungsgemäßen Misch
O ?I_ verfahren abgebaut, der Spritzstrahl ist wesentlich gleichmäßiger und bewirkt keinen Rückstoß auf das ^ ischrohr. Dieser Effekt wird auf die forcierte Durch- mischung bei dem erfindungsgemäßen Mischverfahren bzw. Mischrohr zurückgeführt.
5. Bei dem erfindungsgemäßen Mischver ahren kann die Was¬ serzugabe deutlich geringer sein als beim herkömmlichen Verfahren, wodurch sich der für das Fertigprodukt ent¬ scheidende Wasserzementwert verbessert. Wegen der we¬ sentlichen verbesserten Durchmischung muß die Wasserzu¬ gabe nun nicht mehr darauf abgestellt werden, daß der im oberen Strahlbereich liegende, beim bekannten Misch¬ verfahren geringer als die darunter befindlichen Bereich angefeuchtete Teilstrom ausreichend durchnäßt wird, wodurch zwangsläufig die unteren Bereiche zuviel Wasser mitführen, sondern es wird ein Anfeuchten unab¬ hängig vom Querschnittsteil erzielt. Dies führt zu ge¬ ringeren Schwundrissen und dergleichen, siehe hierzu das Buch "Praktische Betontechnik", Betonverlag, 1977, Seite 30.
6. Auf Grund der besseren Durchmischung wird der beim Trockenspritzverfahren anfallende Staub besser gebun¬ den, der Düsenführer atmet also weniger Staub ein.
7. Beim herkömmlichen Verfahren beobachtet man Spritz¬ schatten hinter Armierungen und in Ecken Nester. Bei¬ des könnte durch zu trockenes Material verursacht sein, sowie durch rückprallendes Material. Überraschender¬ weise treten diese Effekte bei dem erfindungsgemäßen Mischverfahren nicht auf. Nicht unerwähnt soll bleiben, daß bereits eine große An¬ zahl von Mischrohren bekannt ist, die nicht im Spritzbeton¬ buch beschrieben sind, hierzu wird auf folgende Veröffent¬ lichungen verwiesen: DE-OS 28 07 570, 27 06 433, 26 01 368 und EP-OS 0009660. Bei diesen Mischrohren wird jedoch das dem Mischrohr zugeführte Wasser nicht mit Pressluft versetzt
Das er indungsgemäße Mischverfahren eignet sich ebenso für Spritzmörtel und für Spritzputz, es eignet sich für das Auf¬ tragen von mit Kunstharz versetztem Beton, mit Armierungs¬ teilen wie beispielsweise 'Stahlfasern versetztem Beton usw. Bei Kunstharzbetonen wird auf Grund der besseren Vermischung ein besseres Endprodukt erzielt, die forcierte Durchmischung führt zu einer verbesserten Zerkleinerung der Kunstharz¬ emulsion, wodurch diese sich besser mit dem Trockengemisch mischt. Bei der Zugabe von Stahlfasern wird bei dem erfin¬ dungsgemäßen Verfahren der Rückprall an Stahlfasern deut¬ lich vermindert, eine Igelbildung der Stahlfasern konnte nicht beobachtet werden.
Schließlich kann erfindungsgemäß ohne Abbindebeschleuniger oder andere Zusätze gearbeitet werden, insbesondere können diese Zugaben verringert werden. Das aufgetragene Material zeigt eine bessere Standfestigkeit am Ort, was sich auch in höheren Auftragsdicken bei einem Arbeitsgang widerspiegelt. Dieser Verzicht auf Abbindebeschleuniger spart Material und führt zu einem besseren Beton. Wenn jedoch ein Abbindebe¬ schleuniger zugesetzt wird, hat dieser auf Grund der besse¬ ren Durchmischung eine verbesserte Wirkung.
Da mit dem erfindungsgemäßen Mischverfahren auch bei gerin¬ gen Wasserzugabemengen immer eine ausreichende Durchmischung erzielt wird, eignet sich das erfindungsgemäße Mischrohr
OMPI - 10 -
sehr vorteilhaft als Vormischstufe, wie sie im Spritzbeton buch bei sehr trockenem Trockengemisch empfohlen wird (Seite 66). Dieses Vormischen kann lediglich zum Voranfeuc ten oder Anfeuchten dienen, es kann jedoch auch relativ weit getrieben werden, beispielsweise kann beim Voranfeuch ten bis zu 50% der notwendigen Wasserzugabe erfolgen.
Erfindungsgemäß können die dem Mischrohr zugeführte Druck¬ luft und das dem Mischrohr zugeführte Wasser unabhängig voneinander geregelt werden. Die Druckluftmenge wird so ei gestellt, daß unabhängig von der Wasserzugabe bereits eine ausreichende Durchmischung sichergestellt wird.
Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Mischrohr für die Verarbeitung von Betonen mit KunststoffZusätzen. D bei kann eine stufenlos regulierbare, anteilige Zumischung von Wasser und Kunstharzemulsion mit Härter erfolgen, so daß kunstoffhaltige Haftbrücken und hiervon ausgehend ohne Mischungsstufen reine, künststoffreie Betone gespritzt werden können.
Eine Vormischung von Luft und Wasser erfolgt entweder in Kanälen oder in dem als Mischkammer dienenden Ringraum. An dere Mischverfahren sind dadurch nicht ausgeschlossen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschre bung von vier, nicht einschränkend zu verstehenden Ausfüh- rungsbeispielen für Mischrohre. Hierzu wird auf die Zeich¬ nung Bezug genommen, in dieser zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Y-Mischrohr mit Vo mischung von Luft und Wasser in einem Ringraum, Fig. 2 einen Axialschnitt durch ein Y-Mischrohr entspre¬ chend Figur 1, jedoch mit Vormischung in den In¬ jektionskanälen,
Fig. 3 einen Axialschnitt eines V-Mischrohrs mit ersteh Injektionskanälen für Wasser und zweiten Injekr tionskanälen für Druckluft, und
Fig. 4 einen Axialschnitt eines Mischrohrs mit Vormi¬ schung von Luft und Wasser vor den ersten Injek¬ tionskanälen und mit zweiten Injektionskanälen für Druckluft (Kombination von Y- und V-Misch- rohr) .
Die in der Zeichnung dargestellten Mischrohre für das Beton- Trockenspritzen bestehen im wesentlichen aus einem rohrar¬ tigen Teil, im folgenden Hauptstück 20 genannt, das einen Endbereich 22 für den Anschluß einer Förderleitung 24 und einen diesem auf der Achse 26 des Mischrohrs gegenüberlie¬ genden Endbereich, der das Austrittsende 28 bildet, hat. Die Anordnung ist, wie Figur 1 zeigt, so getroffen, daß sich der lichte Querschnitt für in der Förderleitung 24 im Dünn¬ strom gefördertes Trockengemisch 30 praktisch nicht ändert, lediglich im Bereich des Austrittsendes konvergiert das Hauptstück 20 geringfügig. Eine Düsenwirkung wird insgesamt somit nicht angestrebt.
In das Hauptstück 20 ist ein Verteilerring 32 dicht einge¬ schraubt. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 hat er zwei Sätze von Injektionskanälen 34, die beide V-förmig zueinan¬ der stehen und in einem Winkel von +60° bzw. -60° zur Achse 26 verlaufen. Insgesamt hat jeder Satz jeweils zwanzig In- jetionskanäle 34, die im Innenraum 36 des Mischrohrs enden. Das andere Ende der Injektionskanäle 34 befindet sich in einem Ringraum 38, der im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 als Mischkamraer dient. Er ist über eine Vielzahl von Wasser- kanal'en' 40 mit einem Wasser-Ringraum 42 und ebenfalls über eine Vielzahl von auf dem umfang verteilten Luftkanälen 44 mit einem Luft-Ringraum 46 verbunden. Diese beiden Ring¬ räume 42, 46 dienen als Versorgungsleitung und Speicher für Wasser bzw. Luft, sie ermöglichen es, Wasser bzw. Luft über jeweils eine einzige äußere Zuleitung zuzuführen. Damit die¬ nen sie der Verteilung der Luft bzw. des Wassers. Der Was¬ ser-Ringraum 42 ist über eine Bohrung 48 mit einem Wasseran¬ schluß 50 verbunden, ein regelbares Ventil 52 ist zwischen¬ geschaltet. Der Luft-Ringraum 46 ist über eine Bohrung 54 und ein regelbares Ventil 56 an eine Luf zuieitung 58 ange¬ schlossen.
Beim praktischen Betrieb strömt das unter einem Druck von beispielsweise 6 bar im Wasser-Ringraum 42 stehende Wasser durch die vielen Wasserkanäle 40 in den Ringraum 38, wo es mit einer Vielzahl von Druckluftstrahlen zusammentrifft. Diese kommen über eine Vielzahl von Luftkanälen 44 aus dem Luft-Ringraum 46, der unter einem Druck von etwas mehr als 6 bar steht. Dies Wasserstrahlen treten etwa quer zur Rich¬ tung der Injektionskanäle 34 ein, wodurch eine zusätzliche Verwirbelung erreicht wird. Dagegen strömen die Druckluft¬ strahlen etwa in der Austrittsrichtung der Injektionskanäle 34 in den Ringräum 38.
Gegebenenfalls kann im Ringraum 38 und in Austrittsrichtung der Wasserkanäle 40 ein Strahlspalter, eine scharfe Kante oder ein Sieb vorgesehen sein, um das Zerstöben des Wassers mechanisch zu unterstützen. Die Form des Ringraums wird so gewählt, daß in ihm eine optimale Durchmischung von Wasser
OMPI und Luft erreicht wird. Der Durchmesser der Injektionskanäle 34 ist etwas größer als beim bekannten Mischrohr, weil zu¬ sätzlich Luft durchgelassen werden muß. Stattdessen kann jedoch auch die Anzahl der Injektionskanäle 34 gegenüber dem bekannten Mischrohr stark vergrößert werden. Die Ring¬ räume 42 und 46 werden durch eine Überwurfmuffe 60 nach außen begrenzt, diese wird auf das Hauptstück 20 aufge¬ schraubt.
Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Figur 1 findet der Mischvorgang im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 nicht in einem speziellen Mischraum (Ringraum 38), sondern in den Injektionskanälen 34 statt. Der Ringraum 38 dient nun als Wasser-Ringraum und ist direkt über die Injektionskanäle 34 mit dem Innenraum 36 des Mischrohrs verbunder.. Sein An¬ schluß nach außen erfolgt über eine Bohrung 48, die in das Ventil 52 und den Wasseranschluß 50 übergeht (nicht darge¬ stellt) - Wie im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 sind die Injektionskanäle in einem Verteilerring 32 ausgebildet, sie stehen etwa 60° zur Achse 26 in Förderrichtung. Zur Aus¬ bildung der Luftkanäle 44 ist in den Verteilerring 32 vom Austrittsende 28 her eine Nut 62 eingearbeitet, die alle Injektionskanäle 34 schneidet. Sie kommuniziert mit Luft¬ kanälen 44, die ebenso wie die Wasserkanäle 40 im Ausfüh¬ rungsbeispiel nach Figur 1 ausgebildet sind und in den Luft- Ringraum 46 münden.
Insgesamt findet also im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 die erfindungsgemäße Vormischung zwischen Luft und Wasser da statt, wo die Nut 62 die einzelnen Injektionskanäle 34 schneidet. Anstelle der gezeigten Ausführungen nach Figur 1 und 2 kann die erfindungsgemäße Vor ischung zwischen Luft und Wasser auch im Bereich der Wasserkanäle, der Bohrung 54 oder noch weiter außerhalb stattfinden. Das bekannte Mischrohr der eingangs genannten Art läßt sich beispielsweise dadurch auf das erfindungsgemäße Vormischen von Luft und Wasser um¬ rüsten, daß in die (außen sichtbare, gebogene) Wasserzulei¬ tung Druckluft injiziert wird.
Obwohl es erfindungsgemäß bevorzugt wird, die Luft bzw. das Wasser unter Druck zuzuführen, kann auch der Ansaugeffekt eines Luft- bzw. WasserStromes genutzt werden, um den je¬ weils anderen, für die Vormischung benötigten Partner anzu¬ saugen, wie die Luft-Wasservermischung beispielsweise bei Auslaufverschraubungen von Wasserhähnen erreicht wird.
Auch im Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist ein Verteiler¬ ring 32 vorgesehen, diese hat jedocii neben den ersten Injek¬ tionskanälen 34 zweite Injektionskanäle" 35, die V-förmig zueinander verlaufen, in den Innenraum 36 des Mischrohrs mit einem gemeinsamen Austrittsloch 37 münden, die jeweils in gleiche Axialposition angeordnet sind und über den Um¬ fang des Verteilerrings 32 gleichabständig verteilt sind, so daß jeder Satz Injektionskanäle 34, 35 zwanzig einzelne Kanäle aufweist. Um es noch einmal zu präzisieren: Jedem einzelnen Injektionskanal 34 des ersten Satzes ist ein In¬ jektionskanal 35 des zweiten Satzes, also für Druckluft zu¬ geordnet. Anstelle eines gemeinsamen Austrittslochs 37 kann auch ein .gewisser Abstand zwischen den Austrittsöffnungen der paarweise angeordneten Injektionskanäle 34, 35 vorhanden sein, der Abstand soll jedoch maximal ein Millimeter, höchs¬ tens zwei Millimeter sein. Im Verteilerring 32 sind zwei ringförmig umlaufende, im we¬ sentlichen im Profil quadratische Ausnehmungen vorgesehen, die zusammen mit der zurückspringenden Innenwandung des Hauptstücks 20 zwei Ringräume, nämlich einen Wasser-Ring¬ raum 42 und einen Luft-Ringraum 46 begrenzen. Die Ringräu- me 42, 46 dienen der gleichmäßigen Versorgung der einzelnen Injektionskanäle 34, 35 mit Wasser bzw. Druckluft und er¬ möglichen es, daß lediglich ein Wasseranschluß 50 und eine Luftzuleitung 58 notwendig sind.
Beim praktischen Betrieb strömt das unter einem Druck von beispielsweise 6 bar im Wasser-Ringraum 42 stehende Wasser durch die vielen ersten Injektionskanäle 34 in den Innen¬ raum 36 des Mischrohrs. Gleichzeitig strömt aus dem Luft- Ringraum 46 Druckluft, die unter einem vergleichbaren Druck steht, über die zweiten Injektionskanäle 35 in den Innen¬ raum 36. Auf Grund der eng benachbarten Austrittsöffnung, in Figur 1 in Form eines gemeinsamen Austrittlochs 37, wirkt der im spitzen Winkel zum Wasserstrahl ausströmende Druckluftstrahl auf den Wasserstrahl ein und bewirkt einen Sog im Bereich der ersten Injektionskanäle, wodurch das Wasser zusätzlich gefördert wird." Insbesondere schaffen die Druckl.uftstrah'len aus den zweiten Injektionskanälen 35 eine Wirbelzone, durch die von recht einströmendes Trockenge¬ misch 30 stark verwirbelt wird.
Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Figur 3, das ein reine V-Mischrohr zeigt, ist im Ausführungsbeispiel nach Figur 4 eine Kombination eines V- mit einem Y-Mischrohr ge¬ zeigt. Der Aufbau ist jedoch grundsätzlich ähnlich dem Aus¬ führungsbeispiel nach Figur 1, lediglich ist der Verteiler¬ ring axial länger und hat insgesamt drei ringförmig umlau¬ fende Ausnehmungen, die hier, wiederum zusammen mit der In- nenwandung des Hauptstücks 20, von links nach rechts gesehen einen Luf -Ringraum 46, einen der Mischung von Luft und Was¬ ser dienenden Ringraum 38 und einen Wasser-Ringraum 42 be¬ grenzen*. Dieser Wasser-Ringraum 42 ist wiederum über eine Bohrung 48 mit einem Wasseranschluß 50 verbunden. Über ein Ventil 52 kann der' asserstrom geregelt werden. Der Wasser- Ringraum 42 ist jedoch nicht Ausgangspunkt der ersten In¬ jektionskanäle 34 wie im Ausführungsbeispiel nach Figur 3, sondern das Wasser strömt zunächst über Wasserkanäle 40, die als in die Außenwand des Verteilerrings 32 eingeschnit¬ tene, axiale Nuten ausgebildet sind, in den Ringraum 38.
Der Luft-Ringraum 46 ist über eine Bohrung 54 und ein re¬ gelbares Ventil 56 ebenfalls an eine Luftleitung 58 ange¬ schlossen. Von ihm aus kann Druckluft über die zweiten In¬ jektionskanäle 35 direkt in den Innenraum 36 strömen, zu¬ sätzlich aber sind auch Luftkanäle 44 vorgesehen, die eben¬ falls als axiale Nuten ausgeführt sind und durch die Druck¬ luft in den Ringraum 38 gelangt. Dadurch mischen sich im Ringraum 38 Druckluft und Wasser, das Gemisch strömt über die ersten Injektionskanäle 34 in den Innenraum 36. Auf Grund der engen Nachbarschaft zwischen den Austrittsöffnun¬ gen der paarweise angeordneten Injektionskanäle 34, 35, tritt die oben beschriebene Wechselwirkung auf. Das zusätz¬ liche Einspeisen von Druckluft in die ersten Injektionska¬ näle, -das der Y-Anordnung entspricht, hat besondere Vorteile beim Spritzen von kunststoffhaltigem Beton.
Überraschenderweise haben sich besondere Vorteile der oben beschriebenen Düsen bei der Zumischung von Betonzusätzen, insbesondere Schnellbindern zu Fertigbeton herausgestellt. Wenn Fertigbeton auf Schrägflächen, beispielsweise Böschun¬ gen aufgebracht wird, ist ein Nachrutschen des noch feuchten
VvlPO Materials praktisch nicht zu vermeiden. Üblicherweise wird deshalb dem Fertigbeton ein Schnellbinder zugesetzt, der jedoch die Betonqualität entscheidend vermindert. Auf Grund der Verwendung einer anmeldungsgemäßen Düse in einer Fertig¬ beton-Förderleitung und für das Zumischen von Schnellbin¬ dern konnte eine ausgezeichnete Vermischung und damit geringsmögliche Zugabe an Schnellbindern erzielt werden, so daß die Minderung der Betonqualität in Grenzen gehalten werden konnte.
Die erfindungsgemäßen Mischrohre zeichnen sich durch eine einfache Handhabung, also geringe Anforderungen an der Be¬ nutzer aus.
In praktischen Versuchen haben sich Mischrohre ohne Ein¬ schnürungen,' also ohne Düseneffekt, besonders bewährt. Eine Verwendung der Vormischung von Wasser und Luft entsprechend der Erfindung und für mit Einschnürungen versehenen Misch¬ rohren soll jedoch ausdrücklich nicht ausgeschlossen werden. Insbesondere zeigen auch Auslauftrichter, wie zum Beispiel ein Diffusor einer Lavaldüse, Verbesserungen der Strahlcha- rakteristika, zum Beispiel bei besonderen Mischungen, wie sie zum Beispiel im Bergbau Anwendung finden.

Claims

Bezeichnung: Verfahren zum Mischen von Trockengemisch und Wasser beim Trockenspritzen und Mischrohr für das Trockenspritzverfahren
Ansprüche
1. Verfahren zum Mischen von Trockengemisch und Wasser beim Beton-Trockenspritzverfahren,, in einem Mischrohr, bei dem das das Mischrohr axial durchströmende Trockengemisch mit quer zur Axialrichtung aus Injek¬ tionskanälen strömendem Wasser versetzt und durch-' mischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasser vor seinem Aus-- tritt. aus den Injektionskanälen Druckluft zugemischt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Druckluft und Wasser unabhängig voneinander regelbar sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Vormischung zwischen Luft und Wasser in den Injektionskanälen oder in einem als Mischkammer ausgebildeten Ringraum erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Trockengemisch Armierungstei¬ le, zum Beispiel Stahlnadeln, beigemischt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle von Wasser eine Kunst- . harz-Emulsion zugeführt wird.
Mischrohr für das Trockenspritzen, insbesondere von Beton,
- dessen einer Endbereich einen Anschluß für eine För¬ derleitung von im Dünnstrom gefördertem Trockenge¬ misch,
- dessen anderer, dem ersten axial gegenüberliegender Endbereich das Austrittsende bildet, und
- das einen über einen Wasserkanal mit einem Wasseran¬ schluß verbundenen Ringraum aufweist, der über eine Mehrzahl von Injektionskanälen mit dem Innenraum des Mischrohrs verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckluftanschluß (58) vorgesehen ist, der mit mindestens einem Druckluftka-' nal (44) verbunden ist und daß der Druckluftkanal (44) in den Wasserkanal (40), den Ringraum (38) oder die In¬ jektionskanäle (34) mündet.
Mischrohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem Druckluftanschluß (58) und dem Ring¬ raum (38) ein Luft-Ringraum (46) befindet.
Mischrohr nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich¬ net, daß sich zwischen dem Wasseranschluß (50) und dem Ringraum (38) ein Wasser-Ringraum (42) befindet.
Mischrohr nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (38) als Wasser-Ring¬ raum oder als Luft-Ringraum benutzt wird und daß die Wasserkanäle (40) bzw. Luftkanäle (44) in die Injek¬ tionskanäle (34) münden.
O Pi 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß über in unmittelbarer Nähe der Austrittsöffnung jedes Injektionskanals (erste Injek- tionskanäle) und vorzugsweise in einem gemeinsamen Austrittsloch mit den Injektionskanälen mündende, zu¬ sätzliche Injektionskanäle (zweite Injektionskanäle) Druckluft in den Trockengemischstrom eingeleitet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß über die ersten Injektionskanäle entweder mit Druckluft vermischtes Wasser oder nur Wasser zugeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der aus den zweiten Injektionskanälen austretende Druckluftstrom und der aus den ersten In¬ jektionskanälen austretende, wasserhaltige Strom un¬ abhängig voneinander regelbar sind.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der aus den zweiten Injektionska¬ nälen austretende Druckluftstrom und der dem Wasser vor dessen Austritt aus den ersten Injektionskanälen zugemischte Druckluftstrom unabhängig voneinander re¬ gelbar sind.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Trockengemisch Armierungsteile, zum Beispiel Stahlnadeln, beigemischt werden und/oder daß zumindest teilweise als Wasser eine Kunstharz-Emul¬ sion zugeführt wird. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den ersten Injektionskanä¬ len strömenden, wasserhaltigen Strahlen im spitzen
"Winkel auf die aus den zweiten Injektionskanälen strö¬ menden Druckluftstrahlen im Innenraum des Mischrohrs treffen.
16. Mischrohr für das Trockenspritzen, insbesondere von Beton
- dessen einer Endbereich einen Anschluß für eine För¬ derleitung von im Dünnstor geförderten Trockenge¬ misch hat,
- dessen anderer, dem ersten axial gegenüberliegenden Endbereich das Austrittsende bildet, und
- das einen über einen Wasserkanal mit einem Wasseran¬ schluß verbundenen Ringraum aufweist, der über eine Mehrzahl von Injektionskanälen mit dem Innenraum des Mischrohrs verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Injek¬ tionskanälen (ersten Injektionskanälen 34) für Wasser und gegebenenfalls für ein ,'Gemisch aus Wasser und Druckluft zweite Injektionskanäle (35) vorgesehen sind,
- die an eine Druckluftquelle anschließbar sind und
- deren an der Innenwand des Mischrohrs befindliche Austrittsöffnungen sich in unmittelbarer Nähe, ins¬ besondere in einem Abstand von maximal zwei Millime¬ tern, vorzugsweise aber in einem gemeinsamen Aus¬ trittsloch (37) mit den ersten Injektionskanälen (34)- befinden.
17. Mischrohr nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Injektionskanäle (34, 35) in einem spitzen Winkel aufeinander zulaufen.
18. Mischrohr nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß jedem einzelnen einer Vielzahl von ersten Injektionskanälen (34) ein zweiter Injektions¬ kanal (35) zugeordnet ist.
19. Mischrohr nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sich-die Austrittsrichtungen der ersten und zweiten Injektionskanäle (34, 35) im Innen¬ raum (36) des Mischrohrs schneiden.
20. Mischrohr nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luft-Ringraum (46) einerseits über die zweiten Injektionskanäle (35) mit dem Innen¬ raum (36) und .andererseits über Luftkanäle (44) mit einem Ringraum (38) verbunden ist, daß dieser Ringraum (38) über die ersten Injektionskanäle (34) mit dem Innenraum (36) verbunden ist und daß in den Ringraum (38) mit der Luft zu mischendes Wasser über Wasserka¬ näle (40) eingespeist wird.
21. Mischrohr nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luft-Ringraum (46) vorgesehen ist, der in die zweiten Injektionskanäle (35) übergeht und daß getrennt hiervon ein Wasser-Ringraum (42) vor¬ gesehen ist, der mit den ersten Injektionskanälen (34) verbunden ist.
22. Mischrohr nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringräume (38, 42, 46) als Ausnehmungen am Außenmantel eines Verteilerrings (32) ausgeführt sind.
OMPI 23. Mischrohr nach einem der Ansprüche 16 bis 22, gekenn¬ zeichnet durch seine Verwendung als Vormischstufe für das Zumischen von Wasser zu Trockengemisch.
24. Mischrohr nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß seine Verwendung als Mischstufe für das Zumischen von Betonzusätzen, insbesondere einem Schnellbinder, zu Fertigbeton.
" -*■- '
OMPI ■
PCT/DE1983/000099 1982-06-03 1983-06-03 Method for mixing dry material with water for its projection and device for implementing such method WO1983004213A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT83901807T ATE32576T1 (de) 1982-06-03 1983-06-03 Verfahren zum mischen eines kunststoffhaltigen spritzbetons in einem mischrohr beim betontrockenspritzen und mischrohr zur durchfuehrung des verfahrens.

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP3220880.4 1982-06-03
DE19823220880 DE3220880C2 (de) 1982-06-03 1982-06-03 Verfahren zum Mischen von Beton-Trockengemisch und Wasser beim Beton-Trockenspritzen und Mischrohr zum Beton-Trockenspritzen
DEP3233744.2 1982-11-11
DE19823233744 DE3233744A1 (de) 1982-06-03 1982-11-11 Verfahren zum mischen von trockengemisch und wasser beim trockenspritzen und mischrohr fuer das trockenspritzverfahren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1983004213A1 true WO1983004213A1 (en) 1983-12-08

Family

ID=25802208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1983/000099 WO1983004213A1 (en) 1982-06-03 1983-06-03 Method for mixing dry material with water for its projection and device for implementing such method

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0110941B1 (de)
AT (1) ATE32576T1 (de)
DE (1) DE3233744A1 (de)
WO (1) WO1983004213A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5005768A (en) * 1989-06-29 1991-04-09 Elkem A/S Spray nozzle
US5080127A (en) * 1989-03-16 1992-01-14 Elkem A/S Dosing pump system
GB2265094A (en) * 1991-09-23 1993-09-22 Hampshire Feeding Systems Ltd Wet/dry mixing system

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH674007A5 (de) * 1987-10-02 1990-04-30 Sandoz Ag
DE4312994C2 (de) * 1993-04-21 2001-06-28 Franz Joos Vorrichtung zur Verspritzung von Suspensionen, insbesondere Mörteln
CN103382763A (zh) * 2013-08-15 2013-11-06 李正杰 墙面粉料喷涂机组
WO2020168426A1 (en) * 2019-02-20 2020-08-27 UNIVERSITé LAVAL Shotcrete nozzle assembly and stream controlling device therefor

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR818377A (fr) * 1937-02-25 1937-09-24 Buse de sortie adaptable aux pistolets pneumatiques pour la projection de matières fibreuses
US2303810A (en) * 1940-11-30 1942-12-01 Jo Zach Miller Apparatus for depositing materials
US2543517A (en) * 1947-06-09 1951-02-27 Jo Zach Miller Iii Apparatus for combining and emplacing cementitious substances
US2671692A (en) * 1950-09-30 1954-03-09 Basic Refractories Inc Nozzle construction
US3226036A (en) * 1963-02-05 1965-12-28 Kaiser Aluminium Chem Corp Nozzle for gunning refractory material
US3255973A (en) * 1963-01-31 1966-06-14 Standard Oil Co Spraying apparatus
DE1509735A1 (de) * 1962-11-22 1969-05-22 Plastering Dev Ct Inc Verfahren zum Aufbringen von Verputz
DE2117000A1 (de) * 1970-04-09 1971-10-28 Gebr. Knauf, Westdeutsche Gipswerke, 8715 Iphofen Vorrichtung zum Anmachen von Putzmörtel
US3684188A (en) * 1970-08-20 1972-08-15 Comfort Inc Insulation applicator and method
DE2630132A1 (de) * 1975-07-04 1977-01-27 Kanebo Ltd Vorrichtung zum mischen einer zementschlaemme mit glasfasern

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT281904B (de) * 1968-07-16 1970-06-10 Atlas Copco Mct Ab Einrichtung zur Messerkühlung bei Tunnel- bzw. Stollenvortriebsmaschinen, Gewinnungsmaschinen od.dgl.
DK135976B (da) * 1975-01-20 1977-07-25 Hotaco As Blanderedskab til opbygning af fiberforstærkede konstruktionsmaterialer in situ.
DE3136737C2 (de) * 1980-09-16 1984-10-25 Hermann-Dieter Dr. 4000 Düsseldorf Koehne Verfahren zur Herstellung kunststoffhaltiger Spritzbetone

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR818377A (fr) * 1937-02-25 1937-09-24 Buse de sortie adaptable aux pistolets pneumatiques pour la projection de matières fibreuses
US2303810A (en) * 1940-11-30 1942-12-01 Jo Zach Miller Apparatus for depositing materials
US2543517A (en) * 1947-06-09 1951-02-27 Jo Zach Miller Iii Apparatus for combining and emplacing cementitious substances
US2671692A (en) * 1950-09-30 1954-03-09 Basic Refractories Inc Nozzle construction
DE1509735A1 (de) * 1962-11-22 1969-05-22 Plastering Dev Ct Inc Verfahren zum Aufbringen von Verputz
US3255973A (en) * 1963-01-31 1966-06-14 Standard Oil Co Spraying apparatus
US3226036A (en) * 1963-02-05 1965-12-28 Kaiser Aluminium Chem Corp Nozzle for gunning refractory material
DE2117000A1 (de) * 1970-04-09 1971-10-28 Gebr. Knauf, Westdeutsche Gipswerke, 8715 Iphofen Vorrichtung zum Anmachen von Putzmörtel
US3684188A (en) * 1970-08-20 1972-08-15 Comfort Inc Insulation applicator and method
DE2630132A1 (de) * 1975-07-04 1977-01-27 Kanebo Ltd Vorrichtung zum mischen einer zementschlaemme mit glasfasern

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5080127A (en) * 1989-03-16 1992-01-14 Elkem A/S Dosing pump system
US5005768A (en) * 1989-06-29 1991-04-09 Elkem A/S Spray nozzle
GB2265094A (en) * 1991-09-23 1993-09-22 Hampshire Feeding Systems Ltd Wet/dry mixing system

Also Published As

Publication number Publication date
EP0110941A1 (de) 1984-06-20
ATE32576T1 (de) 1988-03-15
EP0110941B1 (de) 1988-02-24
DE3233744C2 (de) 1987-01-22
DE3233744A1 (de) 1984-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2621698B1 (de) Mischeinrichtung für pumpfähige gemische und darauf bezogenes verfahren
DE10204921C1 (de) Dispergier-Vorrichtung
EP2403698B1 (de) Vorrichtung zum herstellen von mit verstärkungsfasern durchsetzten kunststoffteilen
WO2001076728A1 (de) Düse zum aufschäumen, versprühen oder vernebeln
DE3304129A1 (de) Verfahren und mischer zum kontinuierlichen beleimen von aus holz-spaenen, -fasern od. dgl. bestehendem mischgut
DE4118537C1 (de)
DE2630132A1 (de) Vorrichtung zum mischen einer zementschlaemme mit glasfasern
DE2913940A1 (de) Verfahren zum statischen mischen von fluiden medien und mischer hierzu
DE19632666C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Luftporenbeton
DE3119811A1 (de) Vorrichtung zum mischen und spritzen von nassbeton
DE2601368A1 (de) Vorrichtung zur herstellung von faserverstaerkten konstruktionsteilen
WO1983004213A1 (en) Method for mixing dry material with water for its projection and device for implementing such method
DE1964981A1 (de) Zerstaeuberduese fuer Fluessigkeiten und Gase und Verfahren zu deren Herstellung
EP0136523A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum pneumatischen Ausbringen von hydromechanisch gefördertem hydraulischen Baustoff des Untertagebetriebes
DE10341960B4 (de) Mischverfahren und statischer Mischer, insbesondere zur Beleimung von lignocellulosehaltigen Fasern mit einem Bindemittel
DE4443594C2 (de) Verfahren zum Herstellen eines Mörtels in einer Spritzvorrichtung, Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens sowie Verwendungen des Mörtels
AT360737B (de) Vorrichtung zum zumischen von zuschlagstoffen in einen materialstrom
DE2947913A1 (de) Nassbeton-spritzmaschine
DE3220880A1 (de) Verfahren zum mischen von trockengemisch und wasser beim trockenspritzen und mischrohr fuer das trockenspritzverfahren
DE4234745A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen eines Mörtels oder Betons durch Spritzen
DE4206715C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen eines Gases in eine Flüssigkeit
EP1623807B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Holzwerkstoffkörpers
DE3841123A1 (de) Duesenmischkoerper fuer das beton-trockenspritzen in form eines rohrstutzens
WO2024083337A1 (de) 3d-betondruckkopf
WO2022013043A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur zugabe und einmischung eines zusatzmittels in ein hydraulisch abbindbares gemisch

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Designated state(s): US

AL Designated countries for regional patents

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB LU NL SE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1983901807

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1983901807

Country of ref document: EP

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1983901807

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1983901807

Country of ref document: EP