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WO2018108678A1 - Mixing nozzle for a shotcrete application device, and a shotcrete application device comprising such a mixing nozzle, and a shotcrete application method - Google Patents

Mixing nozzle for a shotcrete application device, and a shotcrete application device comprising such a mixing nozzle, and a shotcrete application method Download PDF

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Publication number
WO2018108678A1
WO2018108678A1 PCT/EP2017/081749 EP2017081749W WO2018108678A1 WO 2018108678 A1 WO2018108678 A1 WO 2018108678A1 EP 2017081749 W EP2017081749 W EP 2017081749W WO 2018108678 A1 WO2018108678 A1 WO 2018108678A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
nozzle
dry
injection
aerosol
mixing
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/081749
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Sebastian Bender
Stefan Scheffler
Bertram Kesselheim
Original Assignee
Refratechnik Holding 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
Application filed by Refratechnik Holding Gmbh filed Critical Refratechnik Holding Gmbh
Priority to RU2019121630A priority Critical patent/RU2730720C1/en
Priority to EP17811934.3A priority patent/EP3551408B1/en
Publication of WO2018108678A1 publication Critical patent/WO2018108678A1/en

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/14Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas designed for spraying particulate materials
    • B05B7/1404Arrangements for supplying particulate material
    • B05B7/1431Arrangements for supplying particulate material comprising means for supplying an additional liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30Injector mixers
    • B01F25/31Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/313Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/02Apparatus 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
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    • B28C5/02Apparatus 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
    • B28C5/026Mixing guns or nozzles; Injector mixers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/04Devices for both conveying and distributing

Definitions

  • the present invention relates to a mixing nozzle or injection nozzle for a shotcrete application device for dry spraying of concrete, in particular fireproof concrete, as well as such a shotcrete application device and a shotcrete application process or dry spray process, in particular for applying refractory concrete.
  • Shotcrete is conveyed in a pipe or hose line to the installation parts, where it is pneumatically applied from a spray nozzle and compressed by the impact energy.
  • the dry, preferably hydraulic, binder, the additives and additives and the additives are dry pre-mixed and transported in a stream of compressed air through the pipe or hose line to a spray nozzle.
  • water or a liquid binder is supplied to the dry mixture and generates a spray mass. Thereafter, the sprayed compound is sprayed onto the surface to be coated in an uninterrupted stream.
  • GB 2 025 794 A discloses a spray nozzle for applying shotcrete inter alia on building walls.
  • the spray nozzle has an inlet end and an outlet end. At the inlet end, a powdered cement mixture is supplied.
  • the spray nozzle has a mixing chamber in which the powdery cement mixture is mixed with water.
  • a cylindrical sleeve is present, which surrounds the mixing chamber.
  • the sleeve also has a plurality of radial bores through which the water enters the mixing chamber in the form of individual water jets. At the tapered outlet end of the spray nozzle emerges from the spray mass.
  • Fireproof concrete is made with a room temperature setting binder and refractory aggregates.
  • the curing at room temperature binder causes the primary or cold bonding.
  • Characteristic of Fire concrete is the transition from the primary or cold bond to the ceramic bond that occurs on the first heating.
  • Fireproof concrete according to the invention has a pressure softening point T 0 s according to DIN EN ISO 1893: 2009-09 of T 05 ⁇ 600 ° C, preferably T 05 > 800 ° C.
  • refractory or refractory additives in the context of the invention are those additives which are suitable for a refractory concrete with the above-mentioned printer softening point T 05 .
  • US Pat. No. 4,239,397 discloses a spray nozzle for applying fiber-reinforced shotcrete.
  • the spray nozzle comprises a conduit for feeding the fibers and a conduit for supplying a dry mix of binder and aggregates, the conduits being arranged to introduce the dry mix tangentially into the stream of fibers.
  • water is introduced from a ring having radial openings radially from the outside into the flow of material from the dry mix and the fibers.
  • WO 2005/098333 A1 discloses a dry spraying process in which a premix of a first liquid and a dry mixture is produced in a mixing device and this premix is mixed at a spray nozzle with a second liquid to a shotcrete fresh mass.
  • the first liquid may e.g. have a setting accelerator.
  • the setting process already begins.
  • the mixing device the first liquid is supplied radially or slightly obliquely from the outside of the material flow of the dry mixture.
  • the water is also supplied by means of a water ring radially from the outside.
  • EP 1 153 861 A1 discloses a shotcrete application apparatus and method.
  • a fine-grained, dry spray mass which already contains hardener, is mixed with water in a mixing tube of a moistening device.
  • the water is previously atomized in the humidifier with compressed air. It may be at the end of the mixed tube a re-wetting take place.
  • the hardener may be added during the rewetting.
  • a spray nozzle for applying the spray mass is arranged.
  • WO 2010/105049 A2 discloses a dry spraying process for refractory concrete in which a dry mixture containing refractory material and a setting regulator is provided in a storage container.
  • the dry mix is introduced into the air flow stream of a shotcrete application device. Furthermore, a liquid binder is mixed with the dry mixture at or shortly before the spray nozzle of the shotcrete application device. The resulting shotcrete fresh mass is then applied to the surface to be coated by means of the spray nozzle.
  • EP 0 738 676 A1 discloses a device for adding air, liquids or pulverulent solids in shotcrete lines.
  • the device has an annular insert part which can be inserted into the delivery line and has an inlet channel opening into an annular chamber of the insert part and a plurality of outlet channels directed from the annular chamber to the delivery flow.
  • the outlet channels are aligned obliquely to the conveying direction.
  • a powdery mixture is introduced into a flow.
  • the flow can be an air / water mixture.
  • the object of the present invention is to provide a shotcrete application device for dry spraying concrete, in particular fireproof concrete, and a shotcrete application method, wherein the physical properties of the shotcrete to be applied are to be easily and quickly adaptable and optimizable.
  • Another object is to provide a mixing nozzle for such a shotcrete application device and / or such a shotcrete application method.
  • Figure 1 A schematic view of the shotcrete application device according to the invention
  • Figure 2 A longitudinal section through the mixing nozzle according to the invention
  • Figure 3 A perspective view of the mixing nozzle according to the invention
  • FIG. 4 A perspective view of an inlet-side housing component of the mixing nozzle according to the invention
  • FIG. 5 a perspective view of a first middle component of the mixing nozzle according to the invention
  • FIG. 6 A perspective view of a second middle component of the mixing nozzle according to the invention
  • FIG. 7 a perspective view of an outlet-side housing component of the mixing nozzle according to the invention
  • FIG. 8 a perspective view of an injection tube of the mixing nozzle according to the invention
  • FIG. 9 a longitudinal section of the injection tube
  • Figure 1 1 Cold compressive strength REFRAJET Nanobond F-58 R Figure 12: Cold bending strength REFRAJET Nanobond S-60 Figure 13: Cold pressure REFRAJET Nanobond S-60
  • the shotcrete application device 1 has a compressed-air source 2, three air-conveying lines 3a, 3b, 3c connected to it, an injection-material reservoir 4 filled with an injection medium or material, in particular an injection liquid, an injection material delivery line 5 connected thereto , preferably an injection material feed pump 50, as well as a dry mixture storage container 6 filled with a dry mixture or granulated dry material and the mixing nozzle 8 according to the invention.
  • an injection material flow meter 51 which is arranged within the injection material delivery line 5, is preferably also present.
  • the injection material reservoir 4, the injection material delivery line 5, preferably the injection material delivery pump 50, preferably the injection material flow meter 51, the dry mix reservoir 6 and the mixing nozzle 8 are components of a unit referred to as an injection molding machine 7.
  • the spraying machine 7 is either movable and has for this purpose preferably in a conventional manner wheels and preferably a handle for the operator. In this case, the injection molding machine 7 is thus a sprayer. However, the injection molding machine 7 can also be stationary, in particular be arranged stationarily under a silo.
  • a first air conveying line 3a, the injection material conveying line 5 and the dry mixture reservoir 6 are each connected to the mixing nozzle 8 and lead the mixing nozzle 8 to the respective material or conveying air.
  • a second air conveying line 3b is connected to the lower end of the dry mixture reservoir 6 and leads to the dry mixture Reservoir 6 conveying air for blowing the dry mixture from the dry mixture reservoir 6 to.
  • a discharge device for example a rotor or a pocket wheel, is present at the lower end of the dry mixture reservoir 6 (not shown), which conveys the dry mixture from the dry mixture reservoir 6 into a discharge nozzle (not shown)
  • the mixing nozzle 8 is connected directly or indirectly via an intermediate piece, such as a hose, to the Ausblasstutzen.
  • the mixing nozzle 8 according to the invention thus serves to mix the individual components of the sprayed concrete to be applied, ie the injection material from the injection material reservoir 4 with the dry mixture from the dry mixture reservoir 6 to a, in particular pre-wetted, material mixture.
  • the shotcrete application device 1 has a hose line 9 connected to the mixing nozzle 8, a spray nozzle 10, a liquid reservoir 1 1 filled with a liquid, preferably water or a liquid binder, and a liquid feed line 12 connected thereto and preferably a first and a second liquid feed pump 52, 53.
  • the shotcrete application device 1 also preferably has a liquid flow meter 54, which is arranged inside the liquid feed line 12.
  • the second liquid feed pump 53 is preferably a high pressure pump.
  • the second liquid feed pump 53 conveys the liquid to a liquid injection device, e.g. a water ring, the spray nozzle.
  • the hose line 9 and the liquid delivery line 12 are both connected to the spray nozzle 10 and lead this coming from the mixing nozzle 8, in particular pre-wetted, material mixture or the liquid.
  • the hose 9 preferably has a length of at least 10 m up.
  • the spray nozzle 10 thus serves in a conventional manner for mixing the, in particular pre-wetted, material mixture with the liquid to a Spritzbetonfrischmasse or spray mass, especially a Feuerbetonspritzmasse, and for spraying the spray mass, in particular the Feuerbetonspritzmasse on the respective substrate.
  • the injection material is preferably an injection fluid.
  • the injection material may also be a pourable or loose dry material, in particular a dry mixture.
  • the injection material preferably contains at least one concrete additive or a concrete additive.
  • Concrete additives or concrete admixtures are known to be added to the concrete, by chemical or physical action or by both the properties of fresh or hardened concrete, such as. B. processability, solidification, hardening or frost resistance to change.
  • Setting additives or setting regulators influence the setting reaction, e.g. the solidification and / or hardening reaction, of the respective binder.
  • Concrete admixtures are added (in contrast to concrete additives) in such small amounts (in total, ie the sum of all concrete admixtures ⁇ 5 wt .-% based on the dry matter of the total sum of aggregates and binder of the concrete) that they are irrelevant as a proportion of the concrete , They are therefore not taken into account in the substance space calculation.
  • Concrete additives or concrete admixtures can also serve as auxiliaries in the ceramic fire, which takes place in situ in the case of Feuerbetons after application of the Feuerbetons. Sintering aids e.g. lower e.g. the firing temperature.
  • Additives or concrete admixtures are usually supplied in liquid, powder or granular form.
  • the injection material contains at least one solidification accelerator and / or hardening accelerator and / or retarder and / or plasticizer and / or a dust binder and / or a gelling agent.
  • Gelling agents are known to initiate gelation of the binder.
  • the solidification accelerator is used in a conventional manner to stimulate the solidification reaction of the binder and thereby increases the early strength.
  • the solidification accelerator in the case of the liquid injection material is preferably water glass or alkali solutions.
  • the dry injection material may contain cement and / or dry phosphates as accelerators.
  • the injection material is liquid, it is in particular a suspension and / or solution and / or emulsion.
  • the liquid injection material is at least hydrous.
  • the liquid injection material may also be (additionally) oil and / or alcohol and / or glycerol-containing.
  • the injection material is a dry material or mixture, it is a powdery material or mixture having a particle size ⁇ 0.5 mm, preferably ⁇ 0.1 mm in accordance with DIN EN ISO 1927-3 (March 2013).
  • the liquid or dry injection material may also contain further constituents, in particular pulverulent constituents.
  • the injection material may contain microsilica or fumed silica or Aerosil or MgO, which act as a sintering aid during the ceramic, in-situ firing of the fire concrete.
  • the sintering aids do not or not significantly contribute to cold bonding, so they do not or not significantly interfere with the setting reaction of the shotcrete.
  • the injection liquid may also be pure water.
  • the free-flowing or loose dry mixture consists of granular and optionally fibrous material.
  • the dry mixture can consist exclusively of material which is essentially inert, ie it does not react or only slightly reacts with the particular binder supplied to the spray nozzle 10. In particular, no setting additives or setting additives are therefore contained in the dry mixture.
  • the dry mixture preferably consists exclusively of mineral and refractory or refractory material or aggregate.
  • refractory or refractory materials or additives in the sense of the invention are materials or additives which are suitable for a refractory concrete with the above-mentioned printer softening point T 05 .
  • the dry mix comprises grains of the following materials:
  • Andalusite and / or Cordierichamotte and / or basalt and / or bauxite and / or expanded and / or light chamotte and / or chrome ore and / or chromium corundum and / or Corhart Zac zirconium silicate
  • WFA precious corundum
  • BFA brown corundum
  • BFA brown corundum
  • the dry mixture may additionally contain at least one, in particular pulverulent, binder.
  • it is a mineral binder.
  • the dry mixture comprises, as binder, clay and / or alumina cement and / or Portland cement and / or pulverulent water glass preparations and / or powdered phosphate preparations, in particular alumetaphosphate and / or monoaluminum phosphate, and / or dry resins and / or silicate binder.
  • the dry mixture preferably has both coarse and medium-grained and fine-grained constituents or coarse and medium grain fractions (> 0.063 mm according to DIN EN ISO 1927-3 (March 2013)) and flour grain fractions ( ⁇ 0.063 mm according to DIN EN ISO 1927 -3 (March 2013)).
  • Prefers the dry mixture has the following particle size distribution according to DIN EN ISO 1927-3 (March 2013) (the proportions are based on the total dry matter and add up to 100% by weight):
  • the liquid which is added to the nozzle nozzle 10 is pure water or liquid binder or a concrete additive containing liquid.
  • water is preferably added exclusively.
  • the liquid binder is preferably a solution or suspension in water or other solvent or liquid polymer, preferably synthetic resin.
  • the suspension preferably contains dispersed, colloidal particles.
  • the liquid binder is preferably cementless and solidifies and hardens directly after spraying as a result of the reaction with the additives contained in the injection material. In the case of Feuerbetons the liquid binder thus provides for the primary, so-called cold bonding.
  • the liquid binder is a refractory or refractory liquid binder, which is thus suitable after hardening for use in a refractory concrete with the above-mentioned printer softening point.
  • the liquid binder is preferably silica sol or water glass, preferably sodium and / or potassium and / or Li water glass, or phosphoric acid or monoaluminum phosphate or a polymer binder, preferably Synthetic resin, preferably phenolic resin, in particular novolak, or mixtures of the abovementioned binders.
  • the liquid binder preferably contains no concrete additives or concrete admixtures. He can, however, e.g. Contains an antifreeze that prevents the liquid binder from freezing before mixing at low temperatures.
  • the mixing nozzle 8 has an aerosol generating device 55 for producing an aerosol from the liquid or dry, free-flowing injection material and conveying air and an aerosol injection device 56 for injecting the aerosol, in particular centrally, into the interior of a dry mixture existing dry material flow on.
  • An aerosol is a heterogeneous mixture of solid and / or liquid suspended particles in a gas.
  • the mixing nozzle 8 also has a nozzle housing 13 and a nozzle longitudinal axis 14. Furthermore, the mixing nozzle 8 has a nozzle inlet end 8a and a nozzle outlet end 8b opposite this in the direction of the nozzle longitudinal axis 14. In addition, the mixing nozzle 8 has a flow or conveying channel 15 extending in the direction of the nozzle longitudinal axis 14 through the mixing nozzle 8. The delivery passage 15 extends from the nozzle inlet end 8a to the nozzle outlet end 8b through the mixing nozzle 8.
  • a main conveying direction 18 of the mixing nozzle 8 is parallel to the nozzle longitudinal axis 14 and extends from the nozzle inlet end 8a to the nozzle outlet end 8b.
  • the nozzle housing 13 also has a Gepatiuse constitus- or outer wall 16, which surrounds the flow or conveying channel 15.
  • the housing wall 16 is preferably made of metal or ceramic or plastic.
  • the mixing nozzle 8 also consists of several, in particular four housing parts 13a to 13d, which are firmly connected to each other, in particular screwed.
  • the housing part 13b is omitted and the housing parts 13a and 13c are placed directly against each other, which will be discussed in more detail below.
  • the nozzle inlet end 8a of the mixing nozzle 8 according to the invention serves to connect the first air conveying line 3a.
  • the mixing nozzle 8 according to the invention at the nozzle inlet end 8a per se known means for gas-tight connection of the first air conveyor line 3a.
  • These means are, for example, a known coupling with a rubber seal, in particular a quick-release coupling.
  • the mixing nozzle 8 at the nozzle inlet end 8a has an air chamber 17 open toward the nozzle inlet end 8a.
  • the air chamber 17 preferably has a circular cylindrical cross section. In addition, it is arranged with its air chamber axis in particular coaxially to the nozzle longitudinal axis 14.
  • Adjoining the air chamber 17, in the main conveying direction 18, is a partition wall 19.
  • the dividing wall 19 separates the air chamber 17 from a first mixing chamber or aerosol chamber 20.
  • the dividing wall 19 thus cuts through the conveying channel 15. It is preferably perpendicular to the main conveying direction 18 or to the nozzle longitudinal axis 14.
  • the dividing wall 19 has an inlet-side dividing wall surface and an outlet end Partition wall surface.
  • the two partition wall surfaces are preferably perpendicular to the nozzle longitudinal axis 14 or to the main conveying direction 18.
  • the partition wall 19 a plurality, in particular circular cylindrical, air passageways 21, which extend in the main conveying direction 18 through the partition wall 19 through.
  • the air passageways 21, seen in the circumferential direction with respect to the longitudinal axis of the nozzle 14, are arranged distributed around the nozzle longitudinal axis 14 and are spaced from the nozzle longitudinal axis 14.
  • the air passage channels 21 preferably all have the same distance from the nozzle longitudinal axis 14.
  • 5 to 20 air passageways 21 are present.
  • the air passageways 21 are also preferably all equally spaced in the circumferential direction.
  • the partition 19 also has an injection material supply passage 22 for supplying the injection material into the aerosol chamber 20.
  • the injection material supply channel 22 has a first, in particular circular cylindrical, supply channel section 23 and an adjoining second, in particular circular cylindrical, supply channel section 24.
  • the first feed channel section 23 extends, in particular perpendicular to the nozzle longitudinal axis 14 or main conveying direction 18, into the housing outer wall 16 and the dividing wall 19 from the outside.
  • a channel axis of the first feed channel 23 is thus preferably perpendicular to the nozzle longitudinal axis 14 and main conveying direction 18 and extends radially with respect to the nozzle longitudinal axis 14.
  • the second Zurioskanalabites 24 also has a channel axis, which, however, extends parallel to the nozzle longitudinal axis 14 and main conveying direction 18.
  • the channel axis is coaxial with the nozzle longitudinal axis 14.
  • the injection material supply channel 22 has a bend at which the first and second supply channel sections 23, 24 merge into one another.
  • the second feed channel section 24 also opens into the aerosol chamber 20.
  • a sputtering nozzle 25 (shown schematically) is arranged in the second feed channel section 24.
  • the atomizing nozzle 25 is used for atomizing the injection material into the aerosol chamber 20.
  • the atomizing nozzle 25 is in particular a flat jet nozzle, smooth jet nozzle, hollow cone nozzle, full cone nozzle or mist nozzle (in the case of the injection liquid) or a sandblasting nozzle or jet nozzle for free flowing bulk materials (in the US Pat Case of dry injection mate- neck).
  • the first Zugarkanalabintroductory 23 opens, as already explained, outward to the environment.
  • the first supply channel section 23 has means for connecting the injection material delivery line 5, in particular an internal thread 26.
  • the aerosol chamber 20 has a chamber wall 27 surrounding the aerosol chamber 20.
  • the cam- mer practiseswandung 27 initially a circular cylindrical wall portion 27a, which is followed by another circular cylindrical wall portion 27b, the diameter of which is larger than the diameter of the first wall portion 27a.
  • Connected to the second circular-cylindrical wall section 27b is a conical wall section 27c, which, viewed in the main conveying direction 18, that is to say from the nozzle inlet end 8a to the nozzle outlet end 8b, tapers.
  • the aerosol chamber 20 in this case has a chamber central axis 28, which is preferably coaxial with the nozzle longitudinal axis 14.
  • the second cylindrical wall section 27b serves in particular to save material and can also be dispensed with, so that the first cylindrical wall section 27a merges directly into the conical wall section 27c. If the housing part 13b is omitted, the conical wall section 27c is omitted.
  • the comb-peripheral wall 27 is of continuous cylindrical design.
  • the aerosol chamber 20 is adjoined in the main conveying direction 18 by a connecting channel 29, in particular a circular-cylindrical one.
  • a channel axis of the connecting channel 29 is also preferably coaxial with the nozzle longitudinal axis 14.
  • the connecting channel 29 opens into a second mixing chamber or swirl chamber 30.
  • the connecting channel 29 also has an internal thread 31, which serves for screwing in an injection tube 32.
  • the injection tube 32 ( Figures 2, 8 and 9) has an inlet-side tube end 32a and an outlet-side tube end 32b.
  • the injection tube 32 is preferably made of metal or ceramic.
  • the injection tube 32 has a tube longitudinal axis 33, which is preferably also coaxial with the nozzle longitudinal axis 14.
  • a tube wall 34 of the injection tube 32 has a tube wall outer surface 34a and tube wall inner surface 34b.
  • the tube wall inner surface 34b is of continuous circular cylindrical shape and surrounds a tube flow channel or tube conveying channel 35, which extends from the inlet-side tube end 32a to the outlet-side tube end 32b through the injection tube 32.
  • the pipe wall outer surface 34a viewed in the main conveying direction 18, initially has an external thread 36.
  • the vortex chamber 30 has a chamber peripheral wall 40 and a chamber center axis 41, which is coaxial with the nozzle longitudinal axis 14.
  • the chamber perimeter wall 40 of the vortex chamber 30, seen in the main conveying direction 18, has a cylindrical wall section 40a and an adjoining conical wall section 40b.
  • the conical wall section 40b tapers in the main conveying direction 18, that is to say seen from the nozzle inlet end 8a to the nozzle outlet end 8b.
  • the vortex chamber 30 opens into an outlet channel 42 with a preferably circular-cylindrical cross-section.
  • the outlet channel 42 opens to the environment.
  • a channel axis of the outlet channel 42 is preferably coaxial with the nozzle longitudinal axis 14.
  • the injection tube 32 is screwed with its external thread 36 into the internal thread 31 of the connecting channel 29 so far that a part of the injection tube 32 projects into the swirl chamber 30 inside.
  • the region of the injection tube 32 projects with the circular-cylindrical and the conical surface section 38; 39 into the vortex chamber 30 inside.
  • a part of the injection tube 32 having the outlet-side tube end 32b of the injection tube 32 protrudes into the vortex chamber 30.
  • the injection tube 32 is in this case spaced from the chamber peripheral wall 40, so that a flow cross-section is formed therebetween.
  • the nozzle housing 13 also has a connecting piece 43, which serves to connect the dry mixture reservoir 6.
  • the connecting piece 43 is radially outside of the housing peripheral wall 16 from.
  • the connecting piece 43 has a, preferably cylindrical, dry mixed inlet channel 44 on.
  • a channel axis 44a of the dry mixture inlet channel 44 extends radially to the nozzle longitudinal axis 14.
  • the channel axis 44a can also be arranged at an angle to the nozzle longitudinal axis 14.
  • the angle (Fig. 1) is 30 to 90 °. In particular, it is 90 °.
  • the dry mixture inlet channel 44 may of course also have a bent or bent course. The angular ranges specified above then apply to the mouth region in which the dry mixture inlet channel 44 opens into the vortex chamber 30.
  • the dry mixture inlet channel 44 extends through the housing peripheral wall 16 and opens into the swirl chamber 30.
  • the dry mixture inlet channel 44 is arranged so that it in the radial direction with respect to the nozzle longitudinal axis 14 in alignment with the projecting into the swirl chamber 30 in Injection tube 32 is arranged.
  • the dry mixture inlet channel 44 is arranged in the radial direction in alignment with the circular cylindrical surface section 38 of the injection tube 32.
  • the dry mixture inlet channel 44 is thus arranged at the inlet end of the vortex chamber 30.
  • the dry mixture inlet channel 44 is arranged at the rear end of the vortex chamber 30 in the main conveying direction 18.
  • the dry mixture inlet channel 44 is arranged in the region of the cylindrical wall section 40a of the vortex chamber 30.
  • the mixing nozzle 8 also preferably has an additional bypass air inlet channel 45 for the possible additional supply of bypass air.
  • the air inlet channel 45 has a first inlet channel section 46 opening out to the surroundings and a second inlet channel section 47 adjoining it.
  • the first inlet channel section 46 extends, in particular perpendicular to the nozzle longitudinal axis 14, through a further connecting piece 48 through and into the housing wall 16.
  • a channel axis of the first inlet channel section 46 thus extends radially with respect to the nozzle longitudinal axis 14.
  • the second inlet channel section 47 has a channel axis which extends parallel to the nozzle longitudinal axis 14.
  • the channel axis may also be slightly inclined to the nozzle longitudinal axis 14 and include an angle ⁇ 90 ° with this.
  • the air intake passage 45 has a bend at which the first and second intake passage portions 46; 47 merge into each other.
  • the channel axis of the second inlet channel section 47 is, however, spaced from the nozzle longitudinal axis 14.
  • the second inlet channel section 47 opens into the swirl chamber 30 at the inlet end of the swirl chamber 30.
  • the second inlet channel section 47 is seen in a view perpendicular to the nozzle longitudinal axis 14, preferably radially opposite to Dry mixture inlet channel 44 arranged.
  • the bypass air inlet channel 45 serves to connect a preferably existing bypass air delivery line 3 c, which is in communication with the compressed air source 2. Alternatively, an additional compressed air source may be present.
  • the entire compressed air supply of the shotcrete application device 1 is set up so that the mixing nozzle 8 is operated at the same pressure level as the rest of the injection molding machine 7. If the pressure in the mixing nozzle 8 is too high, the air would flow back into the machine 7. Conversely, the material mixture would be pressed into the injection tube 32 and the mixing nozzle 8 would be closed.
  • the shotcrete application method according to the invention using the shotcrete application device 1 according to the invention will now be explained below.
  • conveying air is fed from the compressed air source 2 through the first air conveying pipe 3a into the air chamber 17 of the mixing nozzle 8.
  • the conveying air flows from the air chamber 17 through the air passageways 21 in the main conveying direction 18 into the aerosol chamber 20.
  • the injection material from the injection material reservoir 4 for example by means of the injection material feed pump 50, which is preferably a compressed air operated double membrane ran pump transported through the injection material delivery line 5 and the injection material supply channel 22 into the aerosol chamber 20.
  • the injection material feed pump 50 which is preferably a compressed air operated double membrane ran pump transported through the injection material delivery line 5 and the injection material supply channel 22 into the aerosol chamber 20.
  • the injection material is, as already explained, injected through the atomizing nozzle 25 into the aerosol chamber 20.
  • the injection material also due to the simultaneously flowing at high speed into the aerosol chamber 20 into the conveying air, zer and dusted and mixed with the conveying air, so that the aerosol forms.
  • the injection material is thereby introduced into the interior of the conveying air flow, in particular centrally in the conveying air flow.
  • a nozzle longitudinal axis of the atomizing nozzle 25 is parallel to the main conveying direction 18.
  • the aerosol chamber 20, the air passageways 21, the injection material supply channel 22 and the atomizing nozzle 25 arranged at the end of the injection material supply channel 22 are part of the aerosol generating device 55 of the mixing nozzle 8.
  • the aerosol formed flows out of the aerosol chamber 20 into the connecting channel 29 in the main conveying direction 18 and through the pipe flow passage 35 into the swirl chamber 30. Since the injection tube 32 projects far into the vortex chamber 30, the aerosol flows into the vortex chamber 30 at the outlet end. In addition to the aerosol, the dry mixture is also fed into the swirl chamber 30.
  • the dry mix flows through the dry mix inlet channel 44 into the swirl chamber 30.
  • the dry mixture thus flows in the radial direction with respect to the nozzle longitudinal axis 14 into the vortex chamber 30. Since the dry mixture inlet channel 44 is arranged at the inlet end of the vortex chamber 30 and the injection tube 32 protrudes into the vortex chamber 30, the dry material flow from the dry mixture as it flows into the vortex chamber 30 strikes the outer wall surface 34a of the tube, in particular the circular cylindrical surface section 38 , of the injection tube 32th Thus the dry material stream is divided and optimally swirled and distributed in the swirl chamber 30.
  • the dry mixture Due to the higher flow velocity in the injection tube 32, the dry mixture is automatically sucked into the vortex chamber 30 in relation to the material flow of the dry mixture (venturi effect) and mixed there with the injection material.
  • the Venturi effect results in particular from the tapering of the conical wall section 40b of the chamber peripheral wall 40 of the vortex chamber 30. For this causes an acceleration of the material and a suction effect.
  • the injection material is an injection liquid
  • the dry mixture is also advantageously prewetted in the aerosol chamber 20.
  • the pre-wetted material mixture has a moisture content of 0.2 to 7.0 wt .-%, preferably from 0.2 to 5.0 wt .-%, particularly preferably from 0.2 to 2.0 wt .-% based on the dry matter on.
  • the injection of the aerosol according to the invention takes place centrally in the material flow of the dry mixture, since the injection tube 32 projects into the vortex chamber 30. Respectively.
  • the aerosol is injected from the inside into the dry material stream. Respectively. it is injected into the interior of the dry material stream.
  • the injection direction is parallel to the main conveying direction 18. This has the advantage that the, preferably moist, aerosol does not get into the dry mixture conveying line 7. Clogging and sticking of the dry mixture delivery line 7 is thereby prevented.
  • the vortex chamber 30, the dry mixture inlet channel 44 opening into the vortex chamber 30 and the injection tube 32 protruding into the vortex chamber 30 and in fluid communication with the aerosol chamber 20 are thus part of the aerosol injection device 56 of the mixing nozzle 8 according to the invention.
  • additional compressed air can also be introduced into the vortex chamber 30 via the bypass air feed line 3c through the bypass air inlet channel 30 be introduced. This reduces the deposition of the material on the chamber peripheral wall 40 of the vortex chamber 30.
  • the additional air supply at the same time for even greater turbulence of the material mixture in the vortex chamber 30.
  • the resulting, preferably pre-wetted, material mixture is then through the outlet channel 42 of the mixing nozzle 8 in the Promoted hose 9 and mixed at the injection nozzle end of the hose 9 in or just before the spray nozzle 10 with the liquid to the finished, to be applied concrete spraying compound.
  • the finished injection molding compound preferably has a moisture content of 6.0 to 12.0% by weight (dense concrete) or from 20.0 to 40.0% by weight (lightweight concrete), based in each case on the dry mass.
  • the liquid is added, for example, via a water ring known per se or a ring-gap nozzle known per se.
  • the spray mass is then applied by the respective operator with the spray nozzle 10 on the respective surface.
  • the surface to be coated is, in particular, mineral substrates, preferably masonry or refractory substrates or rocks or insulating materials, or steel armor, which may each be equipped with ceramic or metallic anchoring systems.
  • composition of the spray mass and in particular the rheology of the spray mass and their reactivity on the variation of the compositions of the injection material, the liquid and the dry mixture are flexibly adjustable. Because the conveying air, the liquid, the dry mixture and the injection material are fed individually and from individual, separate, reservoirs of the mixing nozzle. The composition of the injection material and of the dry mixture and of the liquid, in particular of the liquid binder, can thus be changed independently of one another.
  • the concrete additives or additives are already contained in the, in particular liquid, injection material, they become in the aerosol and thereby in the dry mixture very finely and homogeneously distributed, resulting in improved strength properties of fresh concrete and hardened hardened concrete.
  • the other constituents of the injection material in particular the sintering aids.
  • the injection material whether liquid or dry, very fine, pulverulent substances can generally be added, which can only be added poorly via the dry mixture. Because of its low bulk density, the fine constituents are very difficult to mix homogeneously into the dry mixture.
  • the fine constituents are again removed in an uncontrolled manner from the dry mixture by various dust extraction during mixing, by conveying and sagging of the dry mixture, in relation to the other components of the dry mixture.
  • the dry mixture contains no binder and no setting additive, it is advantageous that the dry mixture in principle has an unlimited storage time, since binders and reactants are stored separately from each other and thus can not prematurely react with each other. Because of this, no reactions take place even at higher air humidity, so that no performance losses occur even with a long storage time. Also, the dry mixture, if it contains no additives and no binder, harmless to health and therefore free of labeling. In addition, concrete additives are not storage stable, which would also limit the shelf life of the dry mix.
  • the nozzle guide which operates the spray nozzle, also has no additional burden due to additional equipment or handling. Because the pre-wetting takes place in the mixing nozzle, ie before the hose line, which leads to the spray nozzle. The spray nozzle itself is not modified and therefore uncomplicated and as usual handlebar. It is also advantageous that the injection tube is replaceable, since it is heavily loaded abrasive.
  • the injection of the aerosol into the interior of the dry material stream is particularly advantageous because, in contrast to a mixing supplied radially from the outside (eg via a water ring), no material sticking, settling or blocking of the delivery hose ("stopper") is formed
  • Injection of the predefined aerosol centrally from the inside in the case of the liquid injection material, results in immediate wetting of the dry material. without the inside of the hose coming into direct contact with the aerosol.
  • the injection tube 32 projects out of the nozzle housing 13 at the nozzle outlet end 8b (not shown). Respectively. the outlet-side pipe end 32b of the injection pipe 32 projects out of the nozzle housing 13.
  • the injection direction is also parallel to the main conveying direction 18.
  • the mixing of the aerosol with the dry mixture then takes place outside the mixing nozzle 8, in particular within the hose 9.
  • the flow cross sections must be adjusted accordingly so that the grains of the dry mixture can flow through the mixing nozzle 8 unhindered.
  • the flow cross-section for the areas of the mixing nozzle 8 through which the stream of dry material flows corresponds to at least 3 times the maximum grain size. This of course applies to any embodiments.
  • the mixing nozzle 8 is arranged in the hose line 9. Preferably, however, it is part of the injection molding machine 7 and arranged at the outlet of the injection molding machine 7.
  • Another advantage of the invention is the pre-wetting of the dry mixture with the liquid injection material, which is only possible by the mixing nozzle according to the invention.
  • the pre-wetted dry material is wetted much better at the spray nozzle by the liquid binder and mixed, such as a dust-dry material. This leads to lower rebound values and reduced dust formation.
  • a cement-free dry sprayed concrete based on a CO-resistant fireclay A typical application is the repair of blast furnace shafts (cold repair and hot repair by robot).
  • a cement-free dry sprayed concrete based on silicon carbide Typical applications are waste incineration plants.
  • REFRAJET Nanobond C-84 AL A cement-free dry sprayed concrete based on corundum (WFA) with a special anti-wetting system for the aluminum industry. Typical field of application is the bath area of aluminum melting furnaces (cold repair and hot repair). A total of 6 x 2000 Kg dry matter was available for experimental purposes. From the three above-mentioned recipes each spray panels were produced. This was done in each case both by the method according to WO 2010/105049 A2 (SdT) and by the method with pre-wetting.
  • the above-mentioned dry spray device was also used.
  • the mixing nozzle according to the invention was additionally used. This was connected to the beginning of the conveyor tube.
  • the drying material was mixed with no Abbindeadditive during production.
  • the dry mix thus contained no reactive substances.
  • the liquid binder (silica sol) was injected via the water ring.
  • the system with the mixing nozzle according to the invention showed a significantly lower dust formation when applying the material to the bulkhead / ceiling.
  • This positive feature can be attributed to the pre-wetting of the dust-dry material, which can then be wetted much easier and more intense at the water ring of the spray nozzle and thus exerts less dust.
  • the system with the mixing nozzle according to the invention showed a significantly lower rebound when applying the material to the bulkhead / ceiling.
  • This positive property feature can be attributed to the pre-wetting of the dust-dry material, which can then be wetted much easier and more intense at the water ring of the spray nozzle.
  • the fines contained in the dry mix do not escape as dust, but help to form a homogeneous material bed on the wall / ceiling, which significantly reduces rebound.
  • the sprayed over the mixing nozzle according to the invention material is evidently more reactive and solidifies at the bulkhead / ceiling much faster. This leads to a faster work progress, since even larger wall thicknesses can be applied in a single operation.

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Abstract

The invention relates to a mixing nozzle (8) for a shotcrete application device (1) for spraying concrete, in particular refractory concrete, using a dry-mix process, and also to a shotcrete application device (1) of this type and a shotcrete application method, in particular for applying refractory concrete. The mixing nozzle (8) comprises: a) an aerosol-generating device (55) for generating an aerosol from a liquid or dry flowable injection material and conveying air, and b) an aerosol-injecting device (56) for injecting the aerosol, in particular centrally, into the interior of a dry material flow consisting of a dry mixture.

Description

Mischdüse für eine Spritzbetonauftragsvorrichtung, sowie Spritzbetonauftragsvorrichtung mit einer derartigen Mischdüse und Spritzbetonauftragsverfahren  Mixing nozzle for a shotcrete application device, as well as shotcrete application device with such a mixing nozzle and shotcrete application method
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischdüse bzw. Injektionsdüse für eine Spritzbetonauftragsvorrichtung zum Trockenspritzen von Beton, insbesondere von Feuerbeton, sowie eine derartige Spritzbetonauftragsvorrichtung und ein Spritzbetonauftragsverfahren bzw. Trockenspritzverfahren, insbesondere zum Auftragen von Feuerbeton. The present invention relates to a mixing nozzle or injection nozzle for a shotcrete application device for dry spraying of concrete, in particular fireproof concrete, as well as such a shotcrete application device and a shotcrete application process or dry spray process, in particular for applying refractory concrete.
Spritzbeton wird in einer Rohr- oder Schlauchleitung zur Einbausteile geför- dert, dort aus einer Spritzdüse pneumatisch aufgetragen und durch die Aufprallenergie verdichtet. Beim Trockenspritzverfahren werden das trockene, bevorzugt hydraulische, Bindemittel, die Zuschlag- und Zusatzstoffe sowie die Additive trocken vorgemischt und in einem Druckluftstrom durch die Rohr- o- der Schlauchleitung zu einer Spritzdüse befördert. In der Spritzdüse wird dem Trockengemisch Wasser oder ein Flüssigbinder zugeführt und eine Spritzmasse erzeugt. Danach wird die Spritzmasse in einem ununterbrochenen Strahl auf die zu beschichtende Oberfläche aufgespritzt. Shotcrete is conveyed in a pipe or hose line to the installation parts, where it is pneumatically applied from a spray nozzle and compressed by the impact energy. In the dry spraying process, the dry, preferably hydraulic, binder, the additives and additives and the additives are dry pre-mixed and transported in a stream of compressed air through the pipe or hose line to a spray nozzle. In the spray nozzle water or a liquid binder is supplied to the dry mixture and generates a spray mass. Thereafter, the sprayed compound is sprayed onto the surface to be coated in an uninterrupted stream.
Die GB 2 025 794 A offenbart eine Spritzdüse zum Aufbringen von Spritzbeton unter anderem auf Gebäudewände. Die Spritzdüse weist ein Einlassende und ein Auslassende auf. Am Einlassende wird eine pulverförmige Zementmischung zugeführt. Zudem weist die Spritzdüse eine Mischkammer auf, in der die pulverförmige Zementmischung mit Wasser gemischt wird. Dazu ist eine zylindrische Hülse vorhanden, welche die Mischkammer umgibt. Die Hülse weist zudem mehrere radiale Bohrungen auf, durch welche das Wasser in die Mischkammer in Form von einzelnen Wasserstrahlen eintritt. Am sich verjüngenden Auslassende der Spritzdüse tritt die Spritzmasse aus. GB 2 025 794 A discloses a spray nozzle for applying shotcrete inter alia on building walls. The spray nozzle has an inlet end and an outlet end. At the inlet end, a powdered cement mixture is supplied. In addition, the spray nozzle has a mixing chamber in which the powdery cement mixture is mixed with water. For this purpose, a cylindrical sleeve is present, which surrounds the mixing chamber. The sleeve also has a plurality of radial bores through which the water enters the mixing chamber in the form of individual water jets. At the tapered outlet end of the spray nozzle emerges from the spray mass.
Feuerbeton wird mit einem bei Raumtemperatur erhärtenden Bindemittel und feuerfesten Zuschlägen hergestellt. Das bei Raumtemperatur erhärtende Bindemittel bewirkt die primäre bzw. Kaltbindung. Die technologischen Verhält- nisse sind dabei ähnlich wie beim üblichen Baubeton. Charakteristisch für Feuerbeton ist der Übergang von der primären bzw. Kaltbindung zur keramischen Bindung, der beim ersten Erhitzen eintritt. Feuerbeton im Sinne der Erfindung hat einen Druckerweichungspunkt T0s gemäß DIN EN ISO 1893: 2009-09 von T05 ^ 600 °C, bevorzugt T05 > 800 °C. Dem- nach sind feuerfeste bzw. refraktäre Zuschläge im Sinne der Erfindung solche Zuschläge, die für einen Feuerbeton mit dem oben genannten Druckerweichungspunkt T05 geeignet sind. Fireproof concrete is made with a room temperature setting binder and refractory aggregates. The curing at room temperature binder causes the primary or cold bonding. The technological conditions are similar to those of conventional construction clay. Characteristic of Fire concrete is the transition from the primary or cold bond to the ceramic bond that occurs on the first heating. Fireproof concrete according to the invention has a pressure softening point T 0 s according to DIN EN ISO 1893: 2009-09 of T 05 ^ 600 ° C, preferably T 05 > 800 ° C. Accordingly, refractory or refractory additives in the context of the invention are those additives which are suitable for a refractory concrete with the above-mentioned printer softening point T 05 .
Aus der US 4,239,397 geht eine Spritzdüse zum Auftragen von faserverstärktem Spritzbeton hervor. Die Spritzdüse weist eine Leitung für die Zufuhr der Fasern und eine Leitung zur Zufuhr einer Trockenmischung von Bindemittel und Zuschlagstoffen auf, wobei die Leitungen so angeordnet sind, dass die Trockenmischung tangential in den Strom der Fasern eingeführt wird. An einem Auslassende der Spritzdüse wird Wasser aus einem Ring mit radialen Öffnungen radial von außen in den Materialstrom aus der Trockenmischung und den Fasern eingebracht. US Pat. No. 4,239,397 discloses a spray nozzle for applying fiber-reinforced shotcrete. The spray nozzle comprises a conduit for feeding the fibers and a conduit for supplying a dry mix of binder and aggregates, the conduits being arranged to introduce the dry mix tangentially into the stream of fibers. At an outlet end of the spray nozzle, water is introduced from a ring having radial openings radially from the outside into the flow of material from the dry mix and the fibers.
Die WO 2005/098333 A1 offenbart ein Trockenspritzverfahren, bei dem in einer Mischeinrichtung eine Vormischung aus einer ersten Flüssigkeit und einer Trockenmischung erzeugt wird und diese Vormischung an einer Spritzdüse mit einer zweiten Flüssigkeit zu einer Spritzbetonfrischmasse vermischt wird. Die erste Flüssigkeit kann z.B. einen Abbindebeschleuniger aufweisen. Nach der Vormischung beginnt gemäß der WO 2005/098333 A1 bereits der Abbinde- prozess. In der Mischeinrichtung wird die erste Flüssigkeit radial oder leicht schräg von außen dem Materialstrom der Trockenmischung zugeführt. In der Spritzdüse wird das Wasser ebenfalls mittels eines Wasserringes radial von außen zugeführt. WO 2005/098333 A1 discloses a dry spraying process in which a premix of a first liquid and a dry mixture is produced in a mixing device and this premix is mixed at a spray nozzle with a second liquid to a shotcrete fresh mass. The first liquid may e.g. have a setting accelerator. After premixing, according to WO 2005/098333 A1, the setting process already begins. In the mixing device, the first liquid is supplied radially or slightly obliquely from the outside of the material flow of the dry mixture. In the spray nozzle, the water is also supplied by means of a water ring radially from the outside.
Aus der EP 1 153 861 A1 gehen eine Spritzbetonauftragsvorrichtung und ein -verfahren hervor. Gemäß der EP 1 153 861 A1 wird eine feinkörnige, trockene Spritzmasse, welche bereits Härter enthält in einem Mischrohr einer Befeuchtungseinrichtung mit Wasser vermischt. Das Wasser wird zuvor in der Befeuchtungseinrichtung mit Druckluft zerstäubt. Es kann am Ende des Misch- rohres eine Nachbefeuchtung stattfinden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann bei der Nachbefeuchtung der Härter zugegeben werden. Am Ende des Mischrohres ist eine Spritzdüse zum Auftragen der Spritzmasse angeordnet. Aus der WO 2010/105049 A2 geht ein Trockenspritzverfahren für Feuerbeton hervor bei dem eine Trockenmischung, die refraktäres Material sowie einen Abbinderegulator enthält, in einem Vorratsbehälter bereit gestellt wird. Die Trockenmischung wird in den Luftförderstrom einer Spritzbetonauftragsvorrichtung eingebracht. Des Weiteren wird an oder kurz vor der Spritzdüse der Spritzbetonauftragsvorrichtung ein Flüssigbinder mit der Trockenmischung gemischt. Die entstandene Spritzbetonfrischmasse wird dann auf die zu beschichtende Oberfläche mittels der Spritzdüse aufgetragen. EP 1 153 861 A1 discloses a shotcrete application apparatus and method. According to EP 1 153 861 A1, a fine-grained, dry spray mass, which already contains hardener, is mixed with water in a mixing tube of a moistening device. The water is previously atomized in the humidifier with compressed air. It may be at the end of the mixed tube a re-wetting take place. According to a further embodiment, the hardener may be added during the rewetting. At the end of the mixing tube, a spray nozzle for applying the spray mass is arranged. WO 2010/105049 A2 discloses a dry spraying process for refractory concrete in which a dry mixture containing refractory material and a setting regulator is provided in a storage container. The dry mix is introduced into the air flow stream of a shotcrete application device. Furthermore, a liquid binder is mixed with the dry mixture at or shortly before the spray nozzle of the shotcrete application device. The resulting shotcrete fresh mass is then applied to the surface to be coated by means of the spray nozzle.
Die EP 0 738 676 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Beigeben von Luft, Flüssigkeiten oder pulverförmigen Feststoffen in Spritzbetonleitungen. Die Vorrich- tung weist ein in die Förderleitung einsetzbares ringförmiges Einsatzteil mit einem in eine Ringkammer des Einsatzteils mündenden Einlasskanal und mehreren aus der Ringkammer zum Förderstrom gerichteten Auslasskanälen auf. Die Auslasskanäle sind schräg zur Förderrichtung ausgerichtet. Durch das Einsatzteil wird ein pulverförmiges Gemisch in einen Förderstrom eingebracht. Der Förderstrom kann ein Luft/Wassergemisch sein. EP 0 738 676 A1 discloses a device for adding air, liquids or pulverulent solids in shotcrete lines. The device has an annular insert part which can be inserted into the delivery line and has an inlet channel opening into an annular chamber of the insert part and a plurality of outlet channels directed from the annular chamber to the delivery flow. The outlet channels are aligned obliquely to the conveying direction. Through the insert part, a powdery mixture is introduced into a flow. The flow can be an air / water mixture.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Spritzbetonauftragsvorrichtung zum Trockenspritzen von Beton, insbesondere von Feuerbeton, und eines Spritzbetonauftragsverfahrens, wobei die physikalischen Eigenschaften des aufzutragenden Spritzbetons einfach und schnell anpassbar und optimierbar sein sollen. The object of the present invention is to provide a shotcrete application device for dry spraying concrete, in particular fireproof concrete, and a shotcrete application method, wherein the physical properties of the shotcrete to be applied are to be easily and quickly adaptable and optimizable.
Weitere Aufgabe ist die Bereitstellung einer Mischdüse für eine derartige Spritzbetonauftragsvorrichtung und/oder ein derartiges Spritzbetonauftragsverfahren. Diese Aufgaben werden durch eine Mischdüse gemäß Anspruch 1 , eine Spritzbetonauftragsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 20 und ein Spritzbetonauftragsverfahren mit den Merkmalen von Anspruch 22 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den sich anschließenden Un- teransprüchen gekennzeichnet. Another object is to provide a mixing nozzle for such a shotcrete application device and / or such a shotcrete application method. These objects are achieved by a mixing nozzle according to claim 1, a shotcrete application device having the features of claim 20 and a shotcrete application method having the features of claim 22. Advantageous developments of the invention are characterized in the appended subclaims.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigen: In the following the invention will be explained in more detail by way of example with reference to a drawing. Show it:
Figur 1 : Eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Spritzbetonauftragsvorrichtung Figur 2: Einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Mischdüse Figure 1: A schematic view of the shotcrete application device according to the invention Figure 2: A longitudinal section through the mixing nozzle according to the invention
Figur 3: Eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Mischdüse Figure 3: A perspective view of the mixing nozzle according to the invention
Figur 4: Eine perspektivische Ansicht eines einlassseitigen Gehäusebauteils der erfindungsgemäßen Mischdüse FIG. 4: A perspective view of an inlet-side housing component of the mixing nozzle according to the invention
Figur 5: Eine perspektivische Ansicht eines ersten mittleren Bauteils der er- findungsgemäßen Mischdüse FIG. 5: a perspective view of a first middle component of the mixing nozzle according to the invention
Figur 6: Eine perspektivische Ansicht eines zweiten mittleren Bauteils der erfindungsgemäßen Mischdüse FIG. 6: A perspective view of a second middle component of the mixing nozzle according to the invention
Figur 7: Eine perspektivische Ansicht eines auslassseitigen Gehäusebauteils der erfindungsgemäßen Mischdüse Figur 8: Eine perspektivische Ansicht eines Injektionsrohres der erfindungsgemäßen Mischdüse FIG. 7: a perspective view of an outlet-side housing component of the mixing nozzle according to the invention; FIG. 8: a perspective view of an injection tube of the mixing nozzle according to the invention;
Figur 9: Einen Längsschnitt des Injektionsrohres FIG. 9: a longitudinal section of the injection tube
Figur 10: Kaltbiegefestigkeit REFRAJET Nanobond F-58 R Figure 10: Cold bending strength REFRAJET Nanobond F-58 R
Figur 1 1 : Kaltdruckfestigkeit REFRAJET Nanobond F-58 R Figur 12: Kaltbiegefestigkeit REFRAJET Nanobond S-60 Figur 13: Kaltdruckfestigkeit REFRAJET Nanobond S-60 Figure 1 1: Cold compressive strength REFRAJET Nanobond F-58 R Figure 12: Cold bending strength REFRAJET Nanobond S-60 Figure 13: Cold pressure REFRAJET Nanobond S-60
Figur 14: Kaltbiegefestigkeit REFRAJET Nanobond C-84 AL Figure 14: Cold bending strength REFRAJET Nanobond C-84 AL
Figur 15: Kaltdruckfestigkeit REFRAJET Nanobond C-84 AL Figure 15: Cold pressure REFRAJET Nanobond C-84 AL
Die erfindungsgemäße Spritzbetonauftragsvorrichtung 1 (Fig. 1 ) weist eine Druckluftquelle 2, drei daran angeschlossene Luftförderleitungen 3a;3b;3c, einen mit einem Injektionsmedium bzw. -material, insbesondere einer Injektionsflüssigkeit, befüllten Injektionsmaterial-Vorratsbehälter 4, eine daran angeschlossene Injektionsmaterial-Förderleitung 5, vorzugsweise eine Injektionsmaterial-Förderpumpe 50, sowie einen mit einem Trockengemisch bzw. körni- gern Trockenmaterial befüllten Trockengemisch-Vorratsbehälter 6 und die erfindungsgemäße Mischdüse 8 auf. Um die Durchflussmengen des Injektionsmaterials messen und steuern zu können, ist zudem vorzugsweise ein Injekti- onsmaterial-Durchflussmessgerät 51 vorhanden, welches innerhalb der Injektionsmaterial-Förderleitung 5 angeordnet ist. Der Injektionsmaterial-Vorratsbehälter 4, die Injektionsmaterial-Förderleitung 5, vorzugsweise die Injektionsmaterial-Förderpumpe 50, vorzugsweise das Injektionsmaterial-Durchflussmessgerät 51 , der Trockengemisch- Vorratsbehälter 6 und die Mischdüse 8 sind Bauteile bzw. Zubehörteile einer Baueinheit, welche als Spritzmaschine 7 bezeichnet wird. Die Spritzmaschine 7 ist entweder verfahrbar und weist dazu vorzugsweise in an sich bekannter Weise Räder und vorzugsweise einen Handgriff für die Bedienperson auf. In diesem Fall handelt es sich bei der Spritzmaschine 7 somit um einen Spritzwagen. Die Spritzmaschine 7 kann aber auch stationär sein, insbesondere stationär unter einem Silo angeordnet sein. Eine erste Luftförderleitung 3a, die Injektionsmaterial-Förderleitung 5 und der Trockengemisch-Vorratsbehälter 6 sind jeweils an die Mischdüse 8 angeschlossen und führen der Mischdüse 8 das jeweilige Material bzw. Förderluft zu. Eine zweite Luftförderleitung 3b ist am unteren Ende des Trockengemisch- Vorratsbehälters 6 angeschlossen und führt dem Trockengemisch- Vorratsbehälter 6 Förderluft zum Ausblasen des Trockengemisches aus dem Trockengemisch-Vorratsbehälter 6 zu. In an sich bekannter Weise ist zudem am unteren Ende des Trockengemisch-Vorratsbehälters 6 eine Austragsvor- richtung, z.B. ein Rotor oder ein Taschenrad, vorhanden (nicht dargestellt), welche das Trockengemisch aus dem Trockengemisch-Vorratsbehälter 6 in einen Ausblasstutzen (nicht dargestellt) fördert. Die Mischdüse 8 ist direkt oder indirekt über ein Zwischenstück, z.B. einen Schlauch, an den Ausblasstutzen angeschlossen. Die erfindungsgemäße Mischdüse 8 dient somit zum Vermischen der einzelnen Komponenten des aufzutragenden Spritzbetons, also dem Injektionsmaterial aus dem Injektionsmaterial-Vorratsbehälter 4 mit dem Trockengemisch aus dem Trockengemisch-Vorratsbehälter 6 zu einem, insbesondere vorbenetzten, Materialgemisch. The shotcrete application device 1 according to the invention (FIG. 1) has a compressed-air source 2, three air-conveying lines 3a, 3b, 3c connected to it, an injection-material reservoir 4 filled with an injection medium or material, in particular an injection liquid, an injection material delivery line 5 connected thereto , preferably an injection material feed pump 50, as well as a dry mixture storage container 6 filled with a dry mixture or granulated dry material and the mixing nozzle 8 according to the invention. In order to be able to measure and control the flow rates of the injection material, an injection material flow meter 51, which is arranged within the injection material delivery line 5, is preferably also present. The injection material reservoir 4, the injection material delivery line 5, preferably the injection material delivery pump 50, preferably the injection material flow meter 51, the dry mix reservoir 6 and the mixing nozzle 8 are components of a unit referred to as an injection molding machine 7. The spraying machine 7 is either movable and has for this purpose preferably in a conventional manner wheels and preferably a handle for the operator. In this case, the injection molding machine 7 is thus a sprayer. However, the injection molding machine 7 can also be stationary, in particular be arranged stationarily under a silo. A first air conveying line 3a, the injection material conveying line 5 and the dry mixture reservoir 6 are each connected to the mixing nozzle 8 and lead the mixing nozzle 8 to the respective material or conveying air. A second air conveying line 3b is connected to the lower end of the dry mixture reservoir 6 and leads to the dry mixture Reservoir 6 conveying air for blowing the dry mixture from the dry mixture reservoir 6 to. In a manner known per se, a discharge device, for example a rotor or a pocket wheel, is present at the lower end of the dry mixture reservoir 6 (not shown), which conveys the dry mixture from the dry mixture reservoir 6 into a discharge nozzle (not shown) , The mixing nozzle 8 is connected directly or indirectly via an intermediate piece, such as a hose, to the Ausblasstutzen. The mixing nozzle 8 according to the invention thus serves to mix the individual components of the sprayed concrete to be applied, ie the injection material from the injection material reservoir 4 with the dry mixture from the dry mixture reservoir 6 to a, in particular pre-wetted, material mixture.
Des Weiteren weist die erfindungsgemäße Spritzbetonauftragsvorrichtung 1 eine an die Mischdüse 8 angeschlossene Schlauchleitung 9, eine Spritzdüse 10, einen mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser oder einem Flüssigbinder, befüllten Flüssigkeits-Vorratsbehälter 1 1 und eine daran angeschlossene Flüssigkeits-Förderleitung 12 sowie vorzugsweise eine erste und eine zweite Flüssigkeits-Förderpumpe 52;53 auf. Um die Durchflussmengen der Flüssigkeit steuern zu können, weist die Spritzbetonauftragsvorrichtung 1 zudem vor- zugsweise ein Flüssigkeits-Durchflussmessgerät 54 auf, welches innerhalb der Flüssigkeits-Förderleitung 12 angeordnet ist. Bei der ersten Flüssigkeits- Förderpumpe 52, welche die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeits-Vorratsbehälter 1 1 saugt, handelt es sich vorzugsweise um eine Tauchpumpe. Bei der zweiten Flüssigkeits-Förderpumpe 53 handelt es sich vorzugsweise um eine Hoch- druckpumpe. Die zweite Flüssigkeits-Förderpumpe 53 fördert die Flüssigkeit mit einem Druck von ca. 5 bis 30 bar zu einer Flüssigkeitsinjektionseinrich- tung, z.B. einem Wasserring, der Spritzdüse. Furthermore, the shotcrete application device 1 according to the invention has a hose line 9 connected to the mixing nozzle 8, a spray nozzle 10, a liquid reservoir 1 1 filled with a liquid, preferably water or a liquid binder, and a liquid feed line 12 connected thereto and preferably a first and a second liquid feed pump 52, 53. In order to be able to control the flow rates of the liquid, the shotcrete application device 1 also preferably has a liquid flow meter 54, which is arranged inside the liquid feed line 12. In the first liquid feed pump 52, which sucks the liquid from the liquid reservoir 1 1, it is preferably a submersible pump. The second liquid feed pump 53 is preferably a high pressure pump. The second liquid feed pump 53 conveys the liquid to a liquid injection device, e.g. a water ring, the spray nozzle.
Die Schlauchleitung 9 und die Flüssigkeits-Förderleitung 12 sind beide an die Spritzdüse 10 angeschlossen und führen dieser das aus der Mischdüse 8 kommende, insbesondere vorbenetzte, Materialgemisch bzw. die Flüssigkeit zu. Die Schlauchleitung 9 weist vorzugsweise eine Länge von mindestens 10 m auf. Die Spritzdüse 10 dient somit in an sich bekannter Weise zum Vermischen des, insbesondere vorbenetzten, Materialgemisches mit der Flüssigkeit zu einer Spritzbetonfrischmasse bzw. Spritzmasse, insbesondere einer Feuerbetonspritzmasse, und zum Aufspritzen der Spritzmasse, insbesondere der Feuerbetonspritzmasse, auf den jeweiligen Untergrund. The hose line 9 and the liquid delivery line 12 are both connected to the spray nozzle 10 and lead this coming from the mixing nozzle 8, in particular pre-wetted, material mixture or the liquid. The hose 9 preferably has a length of at least 10 m up. The spray nozzle 10 thus serves in a conventional manner for mixing the, in particular pre-wetted, material mixture with the liquid to a Spritzbetonfrischmasse or spray mass, especially a Feuerbetonspritzmasse, and for spraying the spray mass, in particular the Feuerbetonspritzmasse on the respective substrate.
Bei dem Injektionsmaterial handelt es sich vorzugsweise um eine Injektionsflüssigkeit. Es kann sich bei dem Injektionsmaterial aber auch um ein schüttfähiges bzw. loses Trockenmaterial, insbesondere Trockengemisch, handeln. The injection material is preferably an injection fluid. However, the injection material may also be a pourable or loose dry material, in particular a dry mixture.
Das Injektionsmaterial enthält vorzugsweise zumindest ein Betonadditiv bzw. ein Betonzusatzmittel. Betonadditive bzw. Betonzusatzmittel werden dem Beton bekanntermaßen zugesetzt, um durch chemische oder physikalische Wirkung oder durch beides die Eigenschaften des Frisch- oder Festbetons, wie z. B. Verarbeitbarkeit, Erstarren, Erhärten oder Frostwiderstand, zu verändern. Abbindeadditive bzw. Abbindezusatzmittel bzw. Abbinderegulatoren beeinflus- sen die Abbindereaktion, z.B. die Erstarrungs- und/oder Erhärtungsreaktion, des jeweiligen Bindemittels. Betonzusatzmittel werden (im Gegensatz zu Betonzusatzstoffen) in so geringen Mengen zugegeben (insgesamt, also die Summe aller Betonzusatzmittel < 5 Gew.-% bezogen auf die Trockenmasse der Gesamtsumme aus Zuschlägen und Bindemittel des Betons), dass sie als Raumanteil des Betons ohne Bedeutung sind. Sie werden folglich in der Stoffraumrechnung nicht berücksichtigt. Betonadditive bzw. Betonzusatzmittel können auch als Hilfsmittel beim keramischen Brand dienen, welcher im Fall des Feuerbetons nach dem Auftragen des Feuerbetons, in situ stattfindet. Sinterhilfsmittel z.B. senken z.B. die Brenntemperatur. Additive bzw. Betonzusatz- mittel werden in der Regel flüssig, pulverförmig oder als Granulat geliefert. The injection material preferably contains at least one concrete additive or a concrete additive. Concrete additives or concrete admixtures are known to be added to the concrete, by chemical or physical action or by both the properties of fresh or hardened concrete, such as. B. processability, solidification, hardening or frost resistance to change. Setting additives or setting regulators influence the setting reaction, e.g. the solidification and / or hardening reaction, of the respective binder. Concrete admixtures are added (in contrast to concrete additives) in such small amounts (in total, ie the sum of all concrete admixtures <5 wt .-% based on the dry matter of the total sum of aggregates and binder of the concrete) that they are irrelevant as a proportion of the concrete , They are therefore not taken into account in the substance space calculation. Concrete additives or concrete admixtures can also serve as auxiliaries in the ceramic fire, which takes place in situ in the case of Feuerbetons after application of the Feuerbetons. Sintering aids e.g. lower e.g. the firing temperature. Additives or concrete admixtures are usually supplied in liquid, powder or granular form.
Vorzugsweise enthält das Injektionsmaterial zumindest einen Erstarrungsbeschleuniger und/oder Erhärtungsbeschleuniger und/oder Verzögerer und/oder Plastifizierer und/oder ein Staubbindemittel und/oder ein Geliermittel. Geliermittel leiten bekanntermaßen eine Gelierung des Bindemittels ein. Der Erstarrungsbeschleuniger dient in an sich bekannter Weise dazu, die Erstarrungsreaktion des Bindemittels anzuregen und steigert dadurch die Frühfestigkeit. Bei dem Erstarrungsbeschleuniger handelt es sich im Fall des flüssigen Injektionsmaterials vorzugsweise um Wasserglas oder Alkalilösungen. Außerdem kann das trockene Injektionsmaterial Zement und/oder Trockenphosphate als Beschleuniger enthalten. Preferably, the injection material contains at least one solidification accelerator and / or hardening accelerator and / or retarder and / or plasticizer and / or a dust binder and / or a gelling agent. Gelling agents are known to initiate gelation of the binder. The solidification accelerator is used in a conventional manner to stimulate the solidification reaction of the binder and thereby increases the early strength. The solidification accelerator in the case of the liquid injection material is preferably water glass or alkali solutions. In addition, the dry injection material may contain cement and / or dry phosphates as accelerators.
Ist das Injektionsmaterial flüssig, handelt es sich insbesondere um eine Suspension und/oder Lösung und/oder Emulsion. Vorzugsweise ist das flüssige Injektionsmaterial zumindest wasserhaltig. Das flüssige Injektionsmaterial kann auch (zusätzlich) Öl- und/oder Alkohol- und/oder Glycerin-haltig sein. If the injection material is liquid, it is in particular a suspension and / or solution and / or emulsion. Preferably, the liquid injection material is at least hydrous. The liquid injection material may also be (additionally) oil and / or alcohol and / or glycerol-containing.
Ist das Injektionsmaterial ein trockenes Material bzw. Gemisch, handelt es sich um ein pulverförmiges Material bzw. Gemisch mit einer Korngröße < 0,5 mm, bevorzugt < 0,1 mm gemäß DIN EN ISO 1927-3 (März 2013). If the injection material is a dry material or mixture, it is a powdery material or mixture having a particle size <0.5 mm, preferably <0.1 mm in accordance with DIN EN ISO 1927-3 (March 2013).
Das flüssige oder trockene Injektionsmaterial kann zudem, wie bereits erläu- tert, auch noch weitere, insbesondere pulverförmige Bestandteile enthalten. Beispielsweise kann das Injektionsmaterial Mikrosilika oder pyrogene Kieselsäure oder Aerosil oder MgO enthalten, die beim keramischen, in-situ Brand des Feuerbetons als Sinterhilfsmittel wirken. Die Sinterhilfsmittel tragen zur Kaltbindung nicht oder nicht wesentlich bei, sie greifen also nicht oder nicht wesentlich in die Abbindereaktion des Spritzbetons ein. As already explained, the liquid or dry injection material may also contain further constituents, in particular pulverulent constituents. For example, the injection material may contain microsilica or fumed silica or Aerosil or MgO, which act as a sintering aid during the ceramic, in-situ firing of the fire concrete. The sintering aids do not or not significantly contribute to cold bonding, so they do not or not significantly interfere with the setting reaction of the shotcrete.
Des Weiteren kann es sich bei der Injektionsflüssigkeit auch um reines Wasser handeln. Furthermore, the injection liquid may also be pure water.
Das schüttfähige bzw. lose Trockengemisch besteht aus körnigem und gegebenenfalls faserförmigem Material. Das Trockengemisch kann ausschließlich aus Material bestehen, welches im Wesentlichen inert ist, also mit dem jeweiligen an der Spritzdüse 10 zugeführten Bindemittel nicht oder nur unwesentlich reagiert. Insbesondere sind in dem Trockengemisch somit keine Abbindeadditive bzw. Abbindezusatzmittel enthalten. Handelt es sich um Feuerbeton besteht das Trockengemisch vorzugsweise ausschließlich aus mineralischem und refraktärem bzw. feuerfestem Material bzw. Zuschlag. Wie bereits oben erläutert, sind feuerfeste bzw. refraktäre Materialien bzw. Zuschläge im Sinne der Erfindung solche Materialien bzw. Zu- Schläge, die für einen Feuerbeton mit dem oben genannten Druckerweichungspunkt T05 geeignet sind. Vorzugsweise weist das Trockengemisch Körner aus folgenden Materialien auf: The free-flowing or loose dry mixture consists of granular and optionally fibrous material. The dry mixture can consist exclusively of material which is essentially inert, ie it does not react or only slightly reacts with the particular binder supplied to the spray nozzle 10. In particular, no setting additives or setting additives are therefore contained in the dry mixture. When it comes to refractory concrete, the dry mixture preferably consists exclusively of mineral and refractory or refractory material or aggregate. As already explained above, refractory or refractory materials or additives in the sense of the invention are materials or additives which are suitable for a refractory concrete with the above-mentioned printer softening point T 05 . Preferably, the dry mix comprises grains of the following materials:
Andalusit und/oder Cordieritschamotte und/oder Basalt und/oder Bauxit und/oder Blähschiefer und/oder Leichtschamotte und/oder Chromerz und/oder Chromkorund und/oder Corhart Zac (Zirkonsilikat) und/oder Edelkorund (WFA) und/oder Brauner Korund (BFA) und/oder Hohlkugelkorund und/oder Kerphalit und/oder Kyanit und/oder Sillimanit und/oder Magnesia und/oder Microsilika und/oder kalzinierte Tonerden (Reaktivtonerden) und/oder Schamotte und/oder Olivin und/oder Perlit und/oder Vermiculit und/oder Recyclingrohstof- fe (Sanitärporzellan, Isolatorenporzellan, Schieberplattenbruch, Schamottebruch, etc.) und/oder Quarz und/oder Quarzglas (Fused Silica) und/oder Sili- ziumcarbid und/oder Spinell und/oder Mullit und/oder Zirkonmullit und/oder Tabulartonerde und/oder Graphit oder einen anderen Kohlenstoffträger und/oder Ton und/oder Zirkonoxid und/oder Zirkonsand. Das Trockengemisch kann aber auch zusätzlich zumindest ein, insbesondere pulverförmiges, Bindemittel enthalten. Vorzugsweise handelt es sich um ein mineralisches Bindemittel. Insbesondere weist das Trockengemisch als Bindemittel Ton und/oder Tonerdezement und/oder Portlandzement und/oder pul- verförmige Wasserglasaufbereitungen und/oder pulverförmige Phosphatauf- bereitungen, insbesondere Alumetaphosphat und/oder Monoaluminiumphos- phat, und/oder Trockenharze und/oder silikatisches Bindemittel auf. Andalusite and / or Cordierichamotte and / or basalt and / or bauxite and / or expanded and / or light chamotte and / or chrome ore and / or chromium corundum and / or Corhart Zac (zirconium silicate) and / or precious corundum (WFA) and / or brown corundum ( BFA) and / or hollow spherical corundum and / or kerphalite and / or kyanite and / or sillimanite and / or magnesia and / or microsilica and / or calcined clays (reactive clays) and / or chamotte and / or olivine and / or perlite and / or vermiculite and / or recycling raw materials (sanitary porcelain, insulator porcelain, slide plate fracture, chamotte fracture, etc.) and / or quartz and / or quartz glass (fused silica) and / or silicon carbide and / or spinel and / or mullite and / or zirconium mullite and / or or tabular earth and / or graphite or another carbon carrier and / or clay and / or zirconium oxide and / or zirconium sand. However, the dry mixture may additionally contain at least one, in particular pulverulent, binder. Preferably, it is a mineral binder. In particular, the dry mixture comprises, as binder, clay and / or alumina cement and / or Portland cement and / or pulverulent water glass preparations and / or powdered phosphate preparations, in particular alumetaphosphate and / or monoaluminum phosphate, and / or dry resins and / or silicate binder.
Das Trockengemisch weist dabei vorzugsweise sowohl grob- und mittelkörnige als auch feinkörnige Bestandteile bzw. Grob- und Mittelkornfraktionen (> 0,063 mm gemäß DIN EN ISO 1927-3 (März 2013)) als auch Mehlkornfrak- tionen (< 0,063 mm gemäß DIN EN ISO 1927-3 (März 2013)) auf. Bevorzugt weist das Trockengemisch folgende Kornverteilung gemäß DIN EN ISO 1927- 3 (März 2013) auf (die Anteile beziehen sich auf die gesamte Trockenmasse und addieren sich zu 100 Gew.%): The dry mixture preferably has both coarse and medium-grained and fine-grained constituents or coarse and medium grain fractions (> 0.063 mm according to DIN EN ISO 1927-3 (March 2013)) and flour grain fractions (<0.063 mm according to DIN EN ISO 1927 -3 (March 2013)). Prefers the dry mixture has the following particle size distribution according to DIN EN ISO 1927-3 (March 2013) (the proportions are based on the total dry matter and add up to 100% by weight):
Figure imgf000012_0001
Wie bereits erläutert, handelt es sich bei der Flüssigkeit, welche an der Spitzdüse 10 zugegeben wird um reines Wasser oder Flüssigbinder oder eine Betonzusatzmittel enthaltende Flüssigkeit.
Figure imgf000012_0001
As already explained, the liquid which is added to the nozzle nozzle 10 is pure water or liquid binder or a concrete additive containing liquid.
Enthält beispielsweise die Trockenmischung und/oder das Injektionsmaterial ausreichend Bindemittel und Betonzusatzmittel, wird vorzugsweise aus- schließlich Wasser zugegeben. If, for example, the dry mix and / or the injection material contains sufficient binders and concrete admixtures, water is preferably added exclusively.
Bei dem Flüssigbinder handelt es sich vorzugsweise um eine Lösung oder Suspension in Wasser oder einem anderen Lösungsmittel oder um flüssiges Polymer, vorzugsweise Kunstharz. Die Suspension enthält vorzugsweise dis- pergierte, kolloidale Teilchen. Der Flüssigbinder ist vorzugsweise zementfrei und erstarrt und erhärtet direkt nach dem Aufspritzen in Folge der Reaktion mit den im Injektionsmaterial enthaltenen Zusatzmitteln. Im Falle des Feuerbetons sorgt der Flüssigbinder somit für die primäre, sogenannte Kaltbindung. The liquid binder is preferably a solution or suspension in water or other solvent or liquid polymer, preferably synthetic resin. The suspension preferably contains dispersed, colloidal particles. The liquid binder is preferably cementless and solidifies and hardens directly after spraying as a result of the reaction with the additives contained in the injection material. In the case of Feuerbetons the liquid binder thus provides for the primary, so-called cold bonding.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Flüssigbinder um einen refraktären bzw. feuerfesten Flüssigbinder, der also nach dem Erhärten für den Einsatz in einem Feuerbeton mit dem oben genannten Druckerweichungspunkt geeignet ist. Preferably, the liquid binder is a refractory or refractory liquid binder, which is thus suitable after hardening for use in a refractory concrete with the above-mentioned printer softening point.
Bei dem Flüssigbinder handelt es sich vorzugsweise um Kieselsol oder Wasserglas, bevorzugt Na- und/oder Ka- und/oder Li-Wasserglas, oder Phosphorsäure oder Monoaluminiumphosphat oder einen Polymerbinder, vorzugsweise Kunstharz, bevorzugt Phenolharz, insbesondere Novolak, oder Mischungen aus den vorgenannten Bindern. The liquid binder is preferably silica sol or water glass, preferably sodium and / or potassium and / or Li water glass, or phosphoric acid or monoaluminum phosphate or a polymer binder, preferably Synthetic resin, preferably phenolic resin, in particular novolak, or mixtures of the abovementioned binders.
Der Flüssigbinder enthält vorzugsweise keine Betonadditive bzw. Betonzusatzmittel. Er kann aber z.B. ein Frostschutzmittel enthalten, das verhindert, das der Flüssigbinder vor dem Mischen bei tiefen Temperaturen gefriert. The liquid binder preferably contains no concrete additives or concrete admixtures. He can, however, e.g. Contains an antifreeze that prevents the liquid binder from freezing before mixing at low temperatures.
Die erfindungsgemäße Mischdüse 8 (Fig. 1 , 2) weist eine Aerosolerzeugungseinrichtung 55 zur Erzeugung eines Aerosols aus dem flüssigen oder trockenen, rieselfähigem Injektionsmaterial und Förderluft sowie eine Aerosolinjektionseinrichtung 56 zur Injektion des Aerosols, insbesondere mittig, in das Inne- re eines aus einem Trockengemisch bestehenden Trockenmaterialstroms auf. Bei einem Aerosol handelt es sich um ein heterogenes Gemisch aus festen und/oder flüssigen Schwebeteilchen in einem Gas. The mixing nozzle 8 according to the invention (FIGS. 1, 2) has an aerosol generating device 55 for producing an aerosol from the liquid or dry, free-flowing injection material and conveying air and an aerosol injection device 56 for injecting the aerosol, in particular centrally, into the interior of a dry mixture existing dry material flow on. An aerosol is a heterogeneous mixture of solid and / or liquid suspended particles in a gas.
Die Mischdüse 8 weist zudem ein Düsengehäuse 13 sowie eine Düsenlängsachse 14 auf. Des Weiteren weist die Mischdüse 8 ein Düseneinlassende 8a und ein diesem in Richtung der Düsenlängsachse 14 gegenüberliegendes Düsenauslassende 8b auf. Zudem weist die Mischdüse 8 einen sich in Richtung der Düsenlängsachse 14 durch die Mischdüse 8 hindurch erstreckenden Strömungs- bzw. Förderkanal 15 auf. Der Förderkanal 15 erstreckt sich vom Düseneinlassende 8a zum Düsenauslassende 8b durch die Mischdüse 8 durch. The mixing nozzle 8 also has a nozzle housing 13 and a nozzle longitudinal axis 14. Furthermore, the mixing nozzle 8 has a nozzle inlet end 8a and a nozzle outlet end 8b opposite this in the direction of the nozzle longitudinal axis 14. In addition, the mixing nozzle 8 has a flow or conveying channel 15 extending in the direction of the nozzle longitudinal axis 14 through the mixing nozzle 8. The delivery passage 15 extends from the nozzle inlet end 8a to the nozzle outlet end 8b through the mixing nozzle 8.
Eine Hauptförderrichtung 18 der Mischdüse 8 ist parallel zur Düsenlängsachse 14 und erstreckt sich vom Düseneinlassende 8a zum Düsenauslassende 8b hin. A main conveying direction 18 of the mixing nozzle 8 is parallel to the nozzle longitudinal axis 14 and extends from the nozzle inlet end 8a to the nozzle outlet end 8b.
Das Düsengehäuse 13 weist zudem eine Gehäuseumfangs- bzw. -außenwand 16 auf, welche den Strömungs- bzw. Förderkanal 15 umgibt. Die Gehäusewand 16 besteht vorzugsweise aus Metall oder aus Keramik oder aus Kunststoff. Vorzugsweise besteht die Mischdüse 8 zudem aus mehreren, insbesondere vier Gehäuseteilen 13a bis 13d, welche fest miteinander verbunden, insbesondere verschraubt, sind. Im Rahmen der Erfindung liegt es dabei auch, dass das Gehäuseteil 13b entfällt und die Gehäuseteile 13a und 13c direkt aneinander gesetzt sind, worauf weiter unten näher eingegangen wird. The nozzle housing 13 also has a Gehäuseumfangs- or outer wall 16, which surrounds the flow or conveying channel 15. The housing wall 16 is preferably made of metal or ceramic or plastic. Preferably, the mixing nozzle 8 also consists of several, in particular four housing parts 13a to 13d, which are firmly connected to each other, in particular screwed. Within the scope of the invention it is also the case that the housing part 13b is omitted and the housing parts 13a and 13c are placed directly against each other, which will be discussed in more detail below.
Das Düseneinlassende 8a der erfindungsgemäßen Mischdüse 8 dient zum Anschluss der ersten Luftförderleitung 3a. Infolgedessen weist die erfindungsgemäße Mischdüse 8 am Düseneinlassende 8a an sich bekannte Mittel zum gasdichten Anschluss der ersten Luftförderleitung 3a auf. Bei diesen Mitteln handelt es sich beispielsweise um eine an sich bekannte Kupplung mit Gummidichtung, insbesondere eine Schnellschlusskupplung. Zudem weist die Mischdüse 8 am Düseneinlassende 8a eine zum Düseneinlassende 8a hin offene Luftkammer 17 auf. Die Luftkammer 17 weist vorzugsweise einen kreiszylindrischen Querschnitt auf. Zudem ist sie mit ihrer Luftkammerachse insbesondere koaxial zur Düsenlängsachse 14 angeordnet. The nozzle inlet end 8a of the mixing nozzle 8 according to the invention serves to connect the first air conveying line 3a. As a result, the mixing nozzle 8 according to the invention at the nozzle inlet end 8a per se known means for gas-tight connection of the first air conveyor line 3a. These means are, for example, a known coupling with a rubber seal, in particular a quick-release coupling. In addition, the mixing nozzle 8 at the nozzle inlet end 8a has an air chamber 17 open toward the nozzle inlet end 8a. The air chamber 17 preferably has a circular cylindrical cross section. In addition, it is arranged with its air chamber axis in particular coaxially to the nozzle longitudinal axis 14.
An die Luftkammer 17 schließt sich in Hauptförderrichtung 18 gesehen eine Trennwand 19 an. Die Trennwand 19 trennt die Luftkammer 17 von einer ersten Mischkammer bzw. Aerosolkammer 20. Die Trennwand 19 durchtrennt also den Förderkanal 15. Sie ist vorzugsweise senkrecht zur Hauptförderrichtung 18 bzw. zur Düsenlängsachse 14. Die Trennwand 19 weist eine einlass- seitige Trennwandoberfläche und eine auslassseitige Trennwandoberflä- che auf. Die beiden Trennwandoberflächen sind vorzugsweise senkrecht zur Düsenlängsachse 14 bzw. zur Hauptförderrichtung 18. Adjoining the air chamber 17, in the main conveying direction 18, is a partition wall 19. The dividing wall 19 separates the air chamber 17 from a first mixing chamber or aerosol chamber 20. The dividing wall 19 thus cuts through the conveying channel 15. It is preferably perpendicular to the main conveying direction 18 or to the nozzle longitudinal axis 14. The dividing wall 19 has an inlet-side dividing wall surface and an outlet end Partition wall surface. The two partition wall surfaces are preferably perpendicular to the nozzle longitudinal axis 14 or to the main conveying direction 18.
Zudem weist die Trennwand 19 mehrere, insbesondere kreiszylindrische, Luftdurchgangskanäle 21 auf, welche sich in Hauptförderrichtung 18 durch die Trennwand 19 durch erstrecken. Die Luftdurchgangskanäle 21 sind, in Um- fangsrichtung in Bezug zur Düsenlängsachse 14 gesehen, um die Düsenlängsachse 14 verteilt angeordnet und von der Düsenlängsachse 14 beabstandet. Dabei weisen die Luftdurchgangskanäle 21 vorzugsweise alle denselben Abstand von der Düsenlängsachse 14 auf. Vorzugsweise sind 5 bis 20 Luftdurchgangskanäle 21 vorhanden. Die Luftdurchgangskanäle 21 sind in Umfangsrichtung vorzugsweise ebenfalls alle gleich voneinander beabstandet. Die Trennwand 19 weist zudem einen Injektionsmaterial-Zuführkanal 22 zum Zuführen des Injektionsmaterials in die Aeorosolkammer 20 auf. Der Injektionsmaterial-Zuführkanal 22 weist einen ersten, insbesondere kreiszylindrischen, Zuführkanalabschnitt 23 und einen sich daran anschließenden zweiten, insbesondere kreiszylindrischen, Zuführkanalabschnitt 24 auf. Der erste Zuführkanalabschnitt 23 erstreckt sich, insbesondere senkrecht zur Düsenlängsachse 14 bzw. Hauptförderrichtung 18, von außen in die Gehäuseaußenwand 16 und die Trennwand 19 hinein. Eine Kanalachse des ersten Zuführkanals 23 ist somit vorzugsweise senkrecht zur Düsenlängsachse 14 bzw. Hauptförderrichtung 18 und erstreckt sich radial in Bezug zur Düsenlängsachse 14. Der zweite Zuführkanalabschnitt 24 weist ebenfalls eine Kanalachse auf, welche sich jedoch parallel zur Düsenlängsachse 14 bzw. Hauptförderrichtung 18 erstreckt. Insbesondere ist die Kanalachse koaxial zur Düsenlängsachse 14. Infolgedessen weist der Injektionsmaterial-Zuführkanal 22 ei- nen Knick auf, an dem der erste und der zweite Zuführkanalabschnitt 23 ;24 ineinander übergehen. Der zweite Zuführkanalabschnitt 24 mündet zudem in die Aerosolkammer 20. Am freien Ende des zweiten Zuführkanalabschnitts 24 ist eine Zerstäubungs- bzw. Vernebelungsdüse 25 (schematisch dargestellt) in dem zweiten Zuführkanalabschnitt 24 angeordnet. Die Zerstäubungsdüse 25 dient zum zerstäubenden Injizieren des Injektionsmaterials in die Aerosolkammer 20. Bei der Zerstäubungsdüse 25 handelt es sich insbesondere um eine Flachstrahldüse, Glattstrahldüse, Hohlkegeldüse, Vollkegeldüse oder Nebeldüse (im Fall der Injektionsflüssigkeit) oder um eine Sandstrahldüse oder Strahldüse für rieselfähige Schüttgüter (im Fall des trockenen Injektionsmate- hals). In addition, the partition wall 19 a plurality, in particular circular cylindrical, air passageways 21, which extend in the main conveying direction 18 through the partition wall 19 through. The air passageways 21, seen in the circumferential direction with respect to the longitudinal axis of the nozzle 14, are arranged distributed around the nozzle longitudinal axis 14 and are spaced from the nozzle longitudinal axis 14. In this case, the air passage channels 21 preferably all have the same distance from the nozzle longitudinal axis 14. Preferably, 5 to 20 air passageways 21 are present. The air passageways 21 are also preferably all equally spaced in the circumferential direction. The partition 19 also has an injection material supply passage 22 for supplying the injection material into the aerosol chamber 20. The injection material supply channel 22 has a first, in particular circular cylindrical, supply channel section 23 and an adjoining second, in particular circular cylindrical, supply channel section 24. The first feed channel section 23 extends, in particular perpendicular to the nozzle longitudinal axis 14 or main conveying direction 18, into the housing outer wall 16 and the dividing wall 19 from the outside. A channel axis of the first feed channel 23 is thus preferably perpendicular to the nozzle longitudinal axis 14 and main conveying direction 18 and extends radially with respect to the nozzle longitudinal axis 14. The second Zuführkanalabschnitt 24 also has a channel axis, which, however, extends parallel to the nozzle longitudinal axis 14 and main conveying direction 18. In particular, the channel axis is coaxial with the nozzle longitudinal axis 14. As a result, the injection material supply channel 22 has a bend at which the first and second supply channel sections 23, 24 merge into one another. The second feed channel section 24 also opens into the aerosol chamber 20. At the free end of the second feed channel section 24, a sputtering nozzle 25 (shown schematically) is arranged in the second feed channel section 24. The atomizing nozzle 25 is used for atomizing the injection material into the aerosol chamber 20. The atomizing nozzle 25 is in particular a flat jet nozzle, smooth jet nozzle, hollow cone nozzle, full cone nozzle or mist nozzle (in the case of the injection liquid) or a sandblasting nozzle or jet nozzle for free flowing bulk materials (in the US Pat Case of dry injection mate- neck).
Der erste Zuführkanalabschnitt 23 mündet, wie bereits erläutert, nach außen an die Umgebung. Infolgedessen weist der erste Zuführkanalabschnitt 23 Mittel zum Anschluss der Injektionsmaterial-Förderleitung 5 auf, insbesondere ein Innengewinde 26. Die Aerosolkammer 20 weist eine die Aerosolkammer 20 umgebende Kamme- rumfangswandung 27 auf. In Hauptförderrichtung 18 gesehen weist die Kam- merumfangswandung 27 zunächst einen kreiszylindrischen Wandungsabschnitt 27a auf, an welchen sich ein weiterer kreiszylindrischer Wandungsabschnitt 27b anschließt, dessen Durchmesser jedoch größer ist als der Durchmesser des ersten Wandungsabschnitts 27a. An den zweiten kreiszylindri- sehen Wandungsabschnitt 27b schließt sich ein konischer Wandungsabschnitt 27c an, der sich in Hauptförderrichtung 18 gesehen, also vom Düseneinlassende 8a zum Düsenauslassende 8b hin gesehen, verjüngt. Die Aerosolkammer 20 weist dabei eine Kammermittelachse 28 auf, welche vorzugsweise koaxial zur Düsenlängsachse 14 ist. Der zweite zylindrische Wandungsabschnitt 27b dient insbesondere zur Materialersparnis und kann auch entfallen, so dass der erste zylindrische Wandungsabschnitt 27a direkt in den konischen Wandungsabschnitt 27c übergeht. Bzw., falls der Gehäuseteil 13b entfällt, entfällt der konische Wandungsabschnitt 27c. Im einfachsten Fall ist die Kamme- rumfangswandung 27 durchgehend zylindrisch ausgebildet. An die Aerosolkammer 20 schließt sich in Hauptförderrichtung 18 gesehen ein, insbesondere kreiszylindrischer, Verbindungskanal 29 an. Eine Kanalachse des Verbindungskanals 29 ist ebenfalls vorzugsweise koaxial zur Düsenlängsachse 14. Der Verbindungskanal 29 mündet in eine zweite Mischkammer bzw. Wirbelkammer 30. Der Verbindungskanal 29 weist zudem ein Innengewinde 31 auf, welches zum Einschrauben eines Injektionsrohres 32 dient. The first Zuführkanalabschnitt 23 opens, as already explained, outward to the environment. As a result, the first supply channel section 23 has means for connecting the injection material delivery line 5, in particular an internal thread 26. The aerosol chamber 20 has a chamber wall 27 surrounding the aerosol chamber 20. Viewed in the main conveying direction 18, the cam- merumfangswandung 27 initially a circular cylindrical wall portion 27a, which is followed by another circular cylindrical wall portion 27b, the diameter of which is larger than the diameter of the first wall portion 27a. Connected to the second circular-cylindrical wall section 27b is a conical wall section 27c, which, viewed in the main conveying direction 18, that is to say from the nozzle inlet end 8a to the nozzle outlet end 8b, tapers. The aerosol chamber 20 in this case has a chamber central axis 28, which is preferably coaxial with the nozzle longitudinal axis 14. The second cylindrical wall section 27b serves in particular to save material and can also be dispensed with, so that the first cylindrical wall section 27a merges directly into the conical wall section 27c. If the housing part 13b is omitted, the conical wall section 27c is omitted. In the simplest case, the comb-peripheral wall 27 is of continuous cylindrical design. The aerosol chamber 20 is adjoined in the main conveying direction 18 by a connecting channel 29, in particular a circular-cylindrical one. A channel axis of the connecting channel 29 is also preferably coaxial with the nozzle longitudinal axis 14. The connecting channel 29 opens into a second mixing chamber or swirl chamber 30. The connecting channel 29 also has an internal thread 31, which serves for screwing in an injection tube 32.
Das Injektionsrohr 32 (Fig. 2, 8 und 9) weist ein einlassseitiges Rohrende 32a und ein auslassseitiges Rohrende 32b auf. Das Injektionsrohr 32 besteht vorzugsweise aus Metall oder aus Keramik. Zudem weist das Injektionsrohr 32 eine Rohrlängsachse 33 auf, welche vorzugsweise ebenfalls koaxial zur Dü- senlängsachse 14 ist. Eine Rohrwand 34 des Injektionsrohres 32 weist eine Rohrwandaußenfläche 34a und Rohrwandinnenfläche 34b auf. Die Rohrwandinnenfläche 34b ist durchgehend kreiszylindrisch ausgebildet und umgibt einen Rohrströmungskanal bzw. Rohrförderkanal 35, der sich vom einlassseitigen Rohrende 32a bis zum auslassseitigen Rohrende 32b durch das Injektions- rohr 32 hindurch erstreckt. Die Rohrwandaußenfläche 34a weist in Hauptförderrichtung 18 gesehen zunächst ein Außengewinde 36 auf. An das Außen- gewinde 36 schließt sich ein von der Rohrwandaußenfläche 34a radial abstehender Ringbund 37 an. An den Ringbund 37 schließt sich ein kreiszylindrischer Flächenabschnitt 38 an, an welchen sich wiederum ein konischer Flächenabschnitt 39 anschließt. Der konische Flächenabschnitt 39 verjüngt sich in Hauptförderrichtung 18 gesehen. Er ist zudem am auslassseitigen Rohrende 32b angeordnet. The injection tube 32 (Figures 2, 8 and 9) has an inlet-side tube end 32a and an outlet-side tube end 32b. The injection tube 32 is preferably made of metal or ceramic. In addition, the injection tube 32 has a tube longitudinal axis 33, which is preferably also coaxial with the nozzle longitudinal axis 14. A tube wall 34 of the injection tube 32 has a tube wall outer surface 34a and tube wall inner surface 34b. The tube wall inner surface 34b is of continuous circular cylindrical shape and surrounds a tube flow channel or tube conveying channel 35, which extends from the inlet-side tube end 32a to the outlet-side tube end 32b through the injection tube 32. The pipe wall outer surface 34a, viewed in the main conveying direction 18, initially has an external thread 36. To the outside Thread 36 is followed by a radially projecting from the pipe wall outer surface 34 a annular collar 37. The circular collar 37 is adjoined by a circular-cylindrical surface section 38, which in turn is adjoined by a conical surface section 39. The conical surface portion 39 tapers seen in the main conveying direction 18. It is also arranged on the outlet side pipe end 32b.
Die Wirbelkammer 30 weist eine Kammerumfangswandung 40 und eine Kammermittelachse 41 auf, welche koaxial zur Düsenlängsachse 14 ist. Die Kammerumfangswandung 40 der Wirbelkammer 30 weist in Hauptförderrich- tung 18 gesehen einen zylindrischen Wandungsabschnitt 40a und einen sich daran anschließenden konischen Wandungsabschnitt 40b auf. Der konische Wandungsabschnitt 40b verjüngt sich in Hauptförderrichtung 18 gesehen, also vom Düseneinlassende 8a zum Düsenauslassende 8b hin gesehen. The vortex chamber 30 has a chamber peripheral wall 40 and a chamber center axis 41, which is coaxial with the nozzle longitudinal axis 14. The chamber perimeter wall 40 of the vortex chamber 30, seen in the main conveying direction 18, has a cylindrical wall section 40a and an adjoining conical wall section 40b. The conical wall section 40b tapers in the main conveying direction 18, that is to say seen from the nozzle inlet end 8a to the nozzle outlet end 8b.
Die Wirbelkammer 30 mündet in einen Auslasskanal 42 mit bevorzugt kreiszy- lindrischem Querschnitt. Der Auslasskanal 42 mündet an die Umgebung. Eine Kanalachse des Auslasskanals 42 ist vorzugsweise koaxial zur Düsenlängsachse 14. The vortex chamber 30 opens into an outlet channel 42 with a preferably circular-cylindrical cross-section. The outlet channel 42 opens to the environment. A channel axis of the outlet channel 42 is preferably coaxial with the nozzle longitudinal axis 14.
Das Injektionsrohr 32 ist mit seinem Außengewinde 36 in das Innengewinde 31 des Verbindungskanals 29 so weit eingeschraubt, dass ein Teil des Injektionsrohres 32 in die Wirbelkammer 30 hinein ragt. Insbesondere ragt der Bereich des Injektionsrohres 32 mit dem kreiszylindrischen und dem konischen Flächenabschnitt 38; 39 in die Wirbelkammer 30 hinein. Bzw. ein das auslass- seitige Rohrende 32b des Injektionsrohres 32 aufweisender Teil des Injektionsrohres 32 ragt in die Wirbelkammer 30 hinein. Das Injektionsrohr 32 ist dabei von der Kammerumfangswandung 40 beabstandet, so dass dazwischen ein Strömungsquerschnitt gebildet wird. The injection tube 32 is screwed with its external thread 36 into the internal thread 31 of the connecting channel 29 so far that a part of the injection tube 32 projects into the swirl chamber 30 inside. In particular, the region of the injection tube 32 projects with the circular-cylindrical and the conical surface section 38; 39 into the vortex chamber 30 inside. Respectively. a part of the injection tube 32 having the outlet-side tube end 32b of the injection tube 32 protrudes into the vortex chamber 30. The injection tube 32 is in this case spaced from the chamber peripheral wall 40, so that a flow cross-section is formed therebetween.
Das Düsengehäuse 13 weist außerdem einen Anschlussstutzen 43 auf, der zum Anschluss des Trockengemisch-Vorratsbehälters 6 dient. Der Anschlussstutzen 43 steht radial außen von der Gehäuseumfangswand 16 ab. Zudem weist der Anschlussstutzen 43 einen, vorzugsweise zylindrischen, Trocken- gemisch-Einlasskanal 44 auf. Eine Kanalachse 44a des Trockengemisch- Einlasskanals 44 erstreckt sich radial zur Düsenlängsachse 14. Die Kanalachse 44a kann aber auch schräg zur Düsenlängsachse 14 angeordnet sein. Vorzugsweise beträgt der Winkel (Fig. 1 ) 30 bis 90°. Insbesondere beträgt er 90°. Der Trockengemisch-Einlasskanal 44 kann selbstverständlich auch einen abgebogenen bzw. abgeknickten Verlauf aufweisen. Die oben angegebenen Winkelbereiche gelten dann für den Mündungsbereich in dem der Trockengemisch-Einlasskanal 44 in die Wirbelkammer 30 mündet. The nozzle housing 13 also has a connecting piece 43, which serves to connect the dry mixture reservoir 6. The connecting piece 43 is radially outside of the housing peripheral wall 16 from. In addition, the connecting piece 43 has a, preferably cylindrical, dry mixed inlet channel 44 on. A channel axis 44a of the dry mixture inlet channel 44 extends radially to the nozzle longitudinal axis 14. However, the channel axis 44a can also be arranged at an angle to the nozzle longitudinal axis 14. Preferably, the angle (Fig. 1) is 30 to 90 °. In particular, it is 90 °. The dry mixture inlet channel 44 may of course also have a bent or bent course. The angular ranges specified above then apply to the mouth region in which the dry mixture inlet channel 44 opens into the vortex chamber 30.
Des Weiteren erstreckt sich der Trockengemisch-Einlasskanal 44 durch die Gehäuseumfangswand 16 hindurch und mündet in die Wirbelkammer 30. Dabei ist der Trockengemisch-Einlasskanal 44 so angeordnet, dass er in radialer Richtung in Bezug zur Düsenlängsachse 14 fluchtend zu dem in die Wirbelkammer 30 hinein ragenden Injektionsrohr 32 angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Trockengemisch-Einlasskanal 44 in radialer Richtung fluchtend zum kreis- zylindrischen Flächenabschnitt 38 des Injektionsrohres 32 angeordnet. Der Trockengemisch-Einlasskanal 44 ist somit am einlassseitigen Ende der Wirbelkammer 30 angeordnet. Bzw. der Trockengemisch-Einlasskanal 44 ist an dem in Hauptförderrichtung 18 hinteren Ende der Wirbelkammer 30 angeordnet. Bzw. der Trockengemisch-Einlasskanal 44 ist im Bereich des zylindri- sehen Wandungsabschnitts 40a der Wirbelkammer 30 angeordnet. Furthermore, the dry mixture inlet channel 44 extends through the housing peripheral wall 16 and opens into the swirl chamber 30. Here, the dry mixture inlet channel 44 is arranged so that it in the radial direction with respect to the nozzle longitudinal axis 14 in alignment with the projecting into the swirl chamber 30 in Injection tube 32 is arranged. Preferably, the dry mixture inlet channel 44 is arranged in the radial direction in alignment with the circular cylindrical surface section 38 of the injection tube 32. The dry mixture inlet channel 44 is thus arranged at the inlet end of the vortex chamber 30. Respectively. the dry mixture inlet channel 44 is arranged at the rear end of the vortex chamber 30 in the main conveying direction 18. Respectively. the dry mixture inlet channel 44 is arranged in the region of the cylindrical wall section 40a of the vortex chamber 30.
Die erfindungsgemäße Mischdüse 8 weist zudem vorzugsweise einen zusätzlichen Bypass-Lufteinlasskanal 45 zur möglichen zusätzlichen Zufuhr von By- passluft auf. Der Lufteinlasskanal 45 weist einen an die Umgebung mündenden ersten Einlasskanalabschnitt 46 und einen sich daran anschließenden, zweiten Einlasskanalabschnitt 47 auf. Der erste Einlasskanalabschnitt 46 erstreckt sich, insbesondere senkrecht zur Düsenlängsachse 14, durch einen weiteren Anschlussstutzen 48 durch und in die Gehäusewand 16 hinein. Eine Kanalachse des ersten Einlasskanalabschnitts 46 erstreckt sich somit radial in Bezug zur Düsenlängsachse 14. Der zweite Einlasskanalabschnitt 47 weist eine Kanalachse auf, welche sich parallel zur Düsenlängsachse 14 erstreckt. Die Kanalachse kann auch etwas geneigt zur Düsenlängsachse 14 sein und einen Winkel < 90° mit dieser einschließen. Infolgedessen weist der Lufteinlasskanal 45 einen Knick auf, an dem der erste und der zweite Einlasskanalabschnitt 46; 47 ineinander übergehen. Die Kanalachse des zweiten Einlasskanalabschnitts 47 ist allerdings beabstandet von der Düsenlängsachse 14. Der zweite Einlasskanalabschnitt 47 mündet in die Wirbelkammer 30 und zwar am einlassseitigen Ende der Wirbelkammer 30. Zudem ist der zweite Einlasskanalabschnitt 47 in einer Ansicht senkrecht zur Düsenlängsachse 14 gesehen vorzugsweise radial gegenüberliegend zum Trockengemisch-Einlasskanal 44 angeordnet. Der Bypass-Lufteinlasskanal 45 dient zum Anschluss einer vorzugsweise vorhandenen Bypass- Luftförderleitung 3c, welche mit der Druckluftquelle 2 in Verbindung steht. Alternativ kann auch eine zusätzliche Druckluftquelle vorhanden sein. The mixing nozzle 8 according to the invention also preferably has an additional bypass air inlet channel 45 for the possible additional supply of bypass air. The air inlet channel 45 has a first inlet channel section 46 opening out to the surroundings and a second inlet channel section 47 adjoining it. The first inlet channel section 46 extends, in particular perpendicular to the nozzle longitudinal axis 14, through a further connecting piece 48 through and into the housing wall 16. A channel axis of the first inlet channel section 46 thus extends radially with respect to the nozzle longitudinal axis 14. The second inlet channel section 47 has a channel axis which extends parallel to the nozzle longitudinal axis 14. The channel axis may also be slightly inclined to the nozzle longitudinal axis 14 and include an angle <90 ° with this. As a result, the air intake passage 45 has a bend at which the first and second intake passage portions 46; 47 merge into each other. The channel axis of the second inlet channel section 47 is, however, spaced from the nozzle longitudinal axis 14. The second inlet channel section 47 opens into the swirl chamber 30 at the inlet end of the swirl chamber 30. In addition, the second inlet channel section 47 is seen in a view perpendicular to the nozzle longitudinal axis 14, preferably radially opposite to Dry mixture inlet channel 44 arranged. The bypass air inlet channel 45 serves to connect a preferably existing bypass air delivery line 3 c, which is in communication with the compressed air source 2. Alternatively, an additional compressed air source may be present.
Dabei ist die gesamte Druckluftversorgung der Spritzbetonauftragsvorrichtung 1 so eingerichtet, dass die Mischdüse 8 auf dem gleichen Druckniveau betrieben wird wie die übrige Spritzmaschine 7. Denn bei zu hohem Druck in der Mischdüse 8 würde die Luft in die Maschine 7 zurück strömen. Im Umkehr- schluss würde das Materialgemisch in das Injektionsrohr 32 gedrückt werden und die Mischdüse 8 verschlossen werden. Im Folgenden wird nun das erfindungsgemäße Spritzbetonauftragsverfahren unter Verwendung der erfindungsgemäßen Spritzbetonauftragsvorrichtung 1 erläutert: In this case, the entire compressed air supply of the shotcrete application device 1 is set up so that the mixing nozzle 8 is operated at the same pressure level as the rest of the injection molding machine 7. If the pressure in the mixing nozzle 8 is too high, the air would flow back into the machine 7. Conversely, the material mixture would be pressed into the injection tube 32 and the mixing nozzle 8 would be closed. The shotcrete application method according to the invention using the shotcrete application device 1 according to the invention will now be explained below.
Am Düseneinlassende 8a wird Förderluft von der Druckluftquelle 2 durch die erste Luftförderleitung 3a in die Luftkammer 17 der Mischdüse 8 gefördert. Die Förderluft strömt aus der Luftkammer 17 durch die Luftdurchgangskanäle 21 in Hauptförderrichtung 18 in die Aerosolkammer 20. At the nozzle inlet end 8a, conveying air is fed from the compressed air source 2 through the first air conveying pipe 3a into the air chamber 17 of the mixing nozzle 8. The conveying air flows from the air chamber 17 through the air passageways 21 in the main conveying direction 18 into the aerosol chamber 20.
Des Weiteren wird das Injektionsmaterial aus dem Injektionsmaterial- Vorratsbehälter 4, beispielsweise mittels der Injektionsmaterial-Förderpumpe 50, bei der es sich vorzugsweise um eine druckluftbetriebene Doppelmemb- ranpumpe handelt, durch die Injektionsmaterial-Förderleitung 5 und den Injektionsmaterial-Zuführkanal 22 in die Aerosolkammer 20 gefördert. Furthermore, the injection material from the injection material reservoir 4, for example by means of the injection material feed pump 50, which is preferably a compressed air operated double membrane ran pump transported through the injection material delivery line 5 and the injection material supply channel 22 into the aerosol chamber 20.
Das Injektionsmaterial wird, wie bereits erläutert, durch die Zerstäubungsdüse 25 in die Aerosolkammer 20 eingedüst. Dabei wird das Injektionsmaterial, auch aufgrund der gleichzeitig mit hoher Geschwindigkeit in die Aerosolkammer 20 hinein strömenden Förderluft, zer- bzw. verstäubt und mit der Förderluft vermischt, so dass sich das Aerosol bildet. Das Injektionsmaterial wird dabei in das Innere des Förderluftstroms, insbesondere mittig in den Förderluftstrom, eingebracht. Eine Düsenlängsachse der Zerstäubungsdüse 25 ist dabei parallel zur Hauptförderrichtung 18. The injection material is, as already explained, injected through the atomizing nozzle 25 into the aerosol chamber 20. In this case, the injection material, also due to the simultaneously flowing at high speed into the aerosol chamber 20 into the conveying air, zer and dusted and mixed with the conveying air, so that the aerosol forms. The injection material is thereby introduced into the interior of the conveying air flow, in particular centrally in the conveying air flow. A nozzle longitudinal axis of the atomizing nozzle 25 is parallel to the main conveying direction 18.
Die Aerosolkammer 20, die Luftdurchgangskanäle 21 , der Injektionsmaterial- Zuführkanal 22 und die am Ende des Injektionsmaterial-Zuführkanals 22 angeordnete Zerstäubungsdüse 25 sind Teil der Aerosolerzeugungseinrichtung 55 der Mischdüse 8. Das gebildete Aerosol strömt in Hauptförderrichtung 18 aus der Aerosolkammer 20 heraus in den Verbindungskanal 29 und durch den Rohrströmungskanal 35 in die Wirbelkammer 30 hinein. Da das Injektionsrohr 32 weit in die Wirbelkammer 30 herein ragt, strömt das Aerosol am auslassseitigen Ende der Wirbelkammer 30 in diese hinein. Zusätzlich zu dem Aerosol wird in die Wirbelkammer 30 zudem das Trockengemisch zugeführt. The aerosol chamber 20, the air passageways 21, the injection material supply channel 22 and the atomizing nozzle 25 arranged at the end of the injection material supply channel 22 are part of the aerosol generating device 55 of the mixing nozzle 8. The aerosol formed flows out of the aerosol chamber 20 into the connecting channel 29 in the main conveying direction 18 and through the pipe flow passage 35 into the swirl chamber 30. Since the injection tube 32 projects far into the vortex chamber 30, the aerosol flows into the vortex chamber 30 at the outlet end. In addition to the aerosol, the dry mixture is also fed into the swirl chamber 30.
Das Trockengemisch strömt durch den Trockengemisch-Einlasskanal 44 in die Wirbelkammer 30 hinein. Das Trockengemisch strömt also in radialer Richtung in Bezug zur Düsenlängsachse 14 in die Wirbelkammer 30 hinein. Da der Tro- ckengemisch-Einlasskanal 44 am einlassseitigen Ende der Wirbelkammer 30 angeordnet ist und das Injektionsrohr 32 in die Wirbelkammer 30 hinein ragt, trifft der Trockenmaterialstrom aus dem Trockengemisch beim Einströmen in die Wirbelkammer 30 auf die Rohrwandaußenfläche 34a, insbesondere auf den kreiszylindrischen Flächenabschnitt 38, des Injektionsrohres 32. Dadurch wird der Trockenmaterialstrom geteilt und optimal in der Wirbelkammer 30 verwirbelt und verteilt. The dry mix flows through the dry mix inlet channel 44 into the swirl chamber 30. The dry mixture thus flows in the radial direction with respect to the nozzle longitudinal axis 14 into the vortex chamber 30. Since the dry mixture inlet channel 44 is arranged at the inlet end of the vortex chamber 30 and the injection tube 32 protrudes into the vortex chamber 30, the dry material flow from the dry mixture as it flows into the vortex chamber 30 strikes the outer wall surface 34a of the tube, in particular the circular cylindrical surface section 38 , of the injection tube 32th Thus the dry material stream is divided and optimally swirled and distributed in the swirl chamber 30.
Das Trockengemisch wird dabei aufgrund der höheren Strömungsgeschwindigkeit im Injektionsrohr 32 gegenüber dem Materialstrom des Trockengemi- sches automatisch in die Wirbelkammer 30 eingesaugt (Venturi-Effekt) und dort mit dem Injektionsmaterial vermischt. Der Venturi-Effekt resultiert insbesondere aus der Verjüngung des konischen Wandungsabschnitts 40b der Kammerumfangswandung 40 der Wirbelkammer 30. Denn dies bewirkt eine Beschleunigung des Materials und einen Ansaugeffekt. Ist das Injektionsmaterial eine Injektionsflüssigkeit, wird das Trockengemisch zudem in vorteilhafter Weise in der Aerosolkammer 20 vorbenetzt. Vorzugsweise weist das vorbenetzte Materialgemisch eine Feuchte von 0,2 bis 7,0 Gew.-%, bevorzugt von 0,2 bis 5,0 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,2 bis 2,0 Gew.-% bezogen auf die Trockenmasse auf. In der Wirbelkammer 30 erfolgt die Injizierung des Aerosols erfindungsgemäß mittig in den Materialstrom des Trockengemisches, da das Injektionsrohr 32 in die Wirbelkammer 30 herein ragt. Bzw. das Aerosol wird von innen in den Trockenmaterialstrom injiziert. Bzw. es wird in das Innere des Trockenmaterialstroms injiziert. Die Injektionsrichtung ist dabei parallel zur Hauptförderrich- tung 18. Dies hat den Vorteil, dass das, bevorzugt feuchte, Aerosol nicht in die Trockengemisch-Förderleitung 7 gelangt. Ein Zusetzen und Verkleben der Trockengemisch-Förderleitung 7 wird dadurch verhindert. Due to the higher flow velocity in the injection tube 32, the dry mixture is automatically sucked into the vortex chamber 30 in relation to the material flow of the dry mixture (venturi effect) and mixed there with the injection material. The Venturi effect results in particular from the tapering of the conical wall section 40b of the chamber peripheral wall 40 of the vortex chamber 30. For this causes an acceleration of the material and a suction effect. If the injection material is an injection liquid, the dry mixture is also advantageously prewetted in the aerosol chamber 20. Preferably, the pre-wetted material mixture has a moisture content of 0.2 to 7.0 wt .-%, preferably from 0.2 to 5.0 wt .-%, particularly preferably from 0.2 to 2.0 wt .-% based on the dry matter on. In the vortex chamber 30, the injection of the aerosol according to the invention takes place centrally in the material flow of the dry mixture, since the injection tube 32 projects into the vortex chamber 30. Respectively. The aerosol is injected from the inside into the dry material stream. Respectively. it is injected into the interior of the dry material stream. The injection direction is parallel to the main conveying direction 18. This has the advantage that the, preferably moist, aerosol does not get into the dry mixture conveying line 7. Clogging and sticking of the dry mixture delivery line 7 is thereby prevented.
Die Wirbelkammer 30, der in die Wirbelkammer 30 mündende Trockengemisch-Einlasskanal 44 und das in die Wirbelkammer 30 hinein ragende und mit der Aerosolkammer 20 in fluidtechnischer Verbindung stehende Injektionsrohr 32 sind somit erfindungsgemäß Teil der Aerosolinjektionseinrichtung 56 der Mischdüse 8. The vortex chamber 30, the dry mixture inlet channel 44 opening into the vortex chamber 30 and the injection tube 32 protruding into the vortex chamber 30 and in fluid communication with the aerosol chamber 20 are thus part of the aerosol injection device 56 of the mixing nozzle 8 according to the invention.
Wie bereits erläutert, kann zudem über die Bypass-Luftförderleitung 3c durch den Bypass-Lufteinlasskanal 45 zusätzliche Druckluft in die Wirbelkammer 30 eingebracht werden. Diese verringert das Absetzen des Materials an der Kammerumfangswandung 40 der Wirbelkammer 30. Die zusätzliche Luftzufuhr sorgt gleichzeitig auch für eine noch stärkere Verwirbelung des Materialgemisches in der Wirbelkammer 30. Das entstandene, bevorzugt vorbenetzte, Materialgemisch wird dann durch den Auslasskanal 42 der Mischdüse 8 in die Schlauchleitung 9 gefördert und am spritzdüsenseitigen Ende der Schlauchleitung 9 in oder kurz vor der Spritzdüse 10 mit der Flüssigkeit zur fertigen, aufzutragenden Betonspritzmasse vermischt. Die fertige Spritzmasse weist vorzugsweise eine Feuchte von 6,0 bis 12,0 Gew.-% (dichter Beton) bzw. von 20,0 bis 40,0 Gew.-% (Leichtbeton), jeweils bezogen auf die Trockenmasse, auf. Die Zugabe der Flüssigkeit erfolgt beispielsweise über einen an sich bekannten Wasserring oder eine an sich bekannte Ringspaltdüse. Die Spritzmasse wird dann von der jeweiligen Bedienperson mit der Spritzdüse 10 auf die jeweilige Oberfläche appliziert. Bei der zu beschichtenden Oberfläche handelt es sich insbesondere um mineralische Untergründe, bevorzugt um Mauerwerke oder Feuerfest- Untergründe oder Gesteine oder Isoliermaterialien, oder Stahlpanzer, welche jeweils mit keramischen oder metallischen Verankerungsystemen bestückt sein können. Vorteil der Erfindung ist, dass die Zusammensetzung der Spritzmasse und insbesondere die Rheologie der Spritzmasse und deren Reaktivität über die Variation der Zusammensetzungen des Injektionsmaterials, der Flüssigkeit und des Trockengemisches flexibel einstellbar sind. Denn die Förderluft, die Flüssigkeit, das Trockengemisch und das Injektionsmaterial werden einzeln und aus einzelnen, voneinander getrennten, Vorratsbehältern der Mischdüse zugeführt. Die Zusammensetzung des Injektionsmaterials und des Trockengemisches sowie der Flüssigkeit, insbesondere des Flüssigbinders, können somit unabhängig voneinander geändert werden. As already explained, additional compressed air can also be introduced into the vortex chamber 30 via the bypass air feed line 3c through the bypass air inlet channel 30 be introduced. This reduces the deposition of the material on the chamber peripheral wall 40 of the vortex chamber 30. The additional air supply at the same time for even greater turbulence of the material mixture in the vortex chamber 30. The resulting, preferably pre-wetted, material mixture is then through the outlet channel 42 of the mixing nozzle 8 in the Promoted hose 9 and mixed at the injection nozzle end of the hose 9 in or just before the spray nozzle 10 with the liquid to the finished, to be applied concrete spraying compound. The finished injection molding compound preferably has a moisture content of 6.0 to 12.0% by weight (dense concrete) or from 20.0 to 40.0% by weight (lightweight concrete), based in each case on the dry mass. The liquid is added, for example, via a water ring known per se or a ring-gap nozzle known per se. The spray mass is then applied by the respective operator with the spray nozzle 10 on the respective surface. The surface to be coated is, in particular, mineral substrates, preferably masonry or refractory substrates or rocks or insulating materials, or steel armor, which may each be equipped with ceramic or metallic anchoring systems. Advantage of the invention is that the composition of the spray mass and in particular the rheology of the spray mass and their reactivity on the variation of the compositions of the injection material, the liquid and the dry mixture are flexibly adjustable. Because the conveying air, the liquid, the dry mixture and the injection material are fed individually and from individual, separate, reservoirs of the mixing nozzle. The composition of the injection material and of the dry mixture and of the liquid, in particular of the liquid binder, can thus be changed independently of one another.
Falls die Betonzusatzstoffe bzw. Additive bereits in dem, insbesondere flüssi- gen, Injektionsmaterial enthalten sind, werden sie in dem Aerosol und dadurch in dem Trockengemisch sehr fein und homogen verteilt, was zu verbesserten Festigkeitseigenschaften des Frischbetons und des abgebundenen Festbetons führt. If the concrete additives or additives are already contained in the, in particular liquid, injection material, they become in the aerosol and thereby in the dry mixture very finely and homogeneously distributed, resulting in improved strength properties of fresh concrete and hardened hardened concrete.
Gleiches gilt auch für die weiteren Bestandteile des Injektionsmaterials, insbe- sondere die Sinterhilfsmittel. Insbesondere können mit dem Injektionsmaterial, ob flüssig oder trocken, generell sehr feine, pulverförmige Stoffe zugegeben werden, die nur schlecht über das Trockengemisch zugegeben werden können. Denn die feinen Bestandteile sind aufgrund ihres geringen Schüttgewichts nur sehr schwer homogen in das Trockengemisch einzumischen. Zu- dem besteht bei der Herstellung des Trockengemisches die Gefahr, dass durch diverse Staubabsaugungen während des Mischens, durch Fördern und Absacken des Trockengemisches, die feinen Bestandteile, in Relation zu den anderen Komponenten des Trockengemisches wieder unkontrolliert dem Trockengemisch entzogen werden. The same applies to the other constituents of the injection material, in particular the sintering aids. In particular, with the injection material, whether liquid or dry, very fine, pulverulent substances can generally be added, which can only be added poorly via the dry mixture. Because of its low bulk density, the fine constituents are very difficult to mix homogeneously into the dry mixture. In addition, in the production of the dry mixture there is the risk that the fine constituents are again removed in an uncontrolled manner from the dry mixture by various dust extraction during mixing, by conveying and sagging of the dry mixture, in relation to the other components of the dry mixture.
Falls das Trockengemisch kein Bindemittel und kein Abbindeadditiv enthält, ist vorteilhaft, dass das Trockengemisch im Prinzip eine unbegrenzte Lagerzeit aufweist, da Bindemittel und Reaktionspartner getrennt voneinander gelagert werden und somit nicht vorzeitig miteinander reagieren können. Aufgrund dessen finden auch bei höherer Luftfeuchtigkeit keine Reaktionen statt, so dass auch bei langer Lagerzeit keine Leistungseinbußen entstehen. Auch ist das Trockengemisch, wenn es keine Additive und kein Bindemittel enthält, gesundheitlich unbedenklich und demnach kennzeichnungsfrei. Außerdem sind Betonadditive nicht lagerstabil, was ebenfalls die Haltbarkeit des Trockengemisches begrenzen würde. Der Düsenführer, welche die Spritzdüse bedient, hat zudem keine Mehrbelastung infolge eines zusätzlichen Equipments oder Handling. Denn die Vorbe- netzung erfolgt in der Mischdüse, also vor der Schlauchleitung, welche zur Spritzdüse führt. Die Spritzdüse selber ist nicht modifiziert und dadurch unkompliziert und wie üblich handlebar. Vorteilhaft ist auch, dass das Injektionsrohr auswechselbar ist, da es abrasiv stark belastet ist. If the dry mixture contains no binder and no setting additive, it is advantageous that the dry mixture in principle has an unlimited storage time, since binders and reactants are stored separately from each other and thus can not prematurely react with each other. Because of this, no reactions take place even at higher air humidity, so that no performance losses occur even with a long storage time. Also, the dry mixture, if it contains no additives and no binder, harmless to health and therefore free of labeling. In addition, concrete additives are not storage stable, which would also limit the shelf life of the dry mix. The nozzle guide, which operates the spray nozzle, also has no additional burden due to additional equipment or handling. Because the pre-wetting takes place in the mixing nozzle, ie before the hose line, which leads to the spray nozzle. The spray nozzle itself is not modified and therefore uncomplicated and as usual handlebar. It is also advantageous that the injection tube is replaceable, since it is heavily loaded abrasive.
Die Injektion des Aerosols in das Innere des Trockenmaterialstroms ist besonders vorteilhaft, da im Gegensatz zu einer von außen radial zugeführten Zumi- schung (z.B. über einen Wasserring), keine Materialverklebungen, Absetzungen oder Verstopfungen des Förderschlauches („Stopper") gebildet werden. Insbesondere setzt sich das Injektionsmaterial nicht außenseitig ab, da es von dem schwereren Trockenmaterial umschlossen bzw. eingeschlossen ist. Dies verbessert auch den Mischeffekt. Die Injektion des vorab definiert erzeugten Aerosols zentral von innen führt - im Fall des flüssigen Injektionsmaterials - zu einer unmittelbaren Benetzung des Trockenmaterials, ohne dass die Schlauchinnenseiten mit dem Aerosol direkt in Berührung kommen. The injection of the aerosol into the interior of the dry material stream is particularly advantageous because, in contrast to a mixing supplied radially from the outside (eg via a water ring), no material sticking, settling or blocking of the delivery hose ("stopper") is formed Injection of the predefined aerosol centrally from the inside, in the case of the liquid injection material, results in immediate wetting of the dry material. without the inside of the hose coming into direct contact with the aerosol.
Im Rahmen der Erfindung liegt es dabei auch, dass das Injektionsrohr 32 am Düsenauslassende 8b aus dem Düsengehäuse 13 heraus ragt (nicht darge- stellt). Bzw. das auslassseitige Rohrende 32b des Injektionsrohres 32 ragt aus dem Düsengehäuse 13 heraus. Auch bei dieser Ausführungsform wird gewährleistet, dass das Aeorosol immer, insbesondere mittig, in das Innere des Trockenmaterialstroms injiziert wird. Die Injektionsrichtung ist dabei ebenfalls parallel zur Hauptförderrichtung 18. Das Vermischen des Aerosols mit dem Trockengemisch erfolgt dann außerhalb der Mischdüse 8, insbesondere innerhalb der Schlauchleitung 9. Gegebenenfalls müssen die Strömungsquerschnitte entsprechend angepasst werden, damit die Körner des Trockengemisches die Mischdüse 8 ungehindert durchströmen können. Vorzugsweise entspricht der der Strömungsquerschnitt für die Bereiche der Mischdüse 8, die von dem Trockenmaterialstrom durchströmt werden, mindestens 3x der maximalen Korngröße. Dies gilt selbstverständlich für jegliche Ausführungsformen. In the context of the invention, it is also the case that the injection tube 32 projects out of the nozzle housing 13 at the nozzle outlet end 8b (not shown). Respectively. the outlet-side pipe end 32b of the injection pipe 32 projects out of the nozzle housing 13. In this embodiment, too, it is ensured that the aerosol is always, in particular centrally, injected into the interior of the dry material flow. The injection direction is also parallel to the main conveying direction 18. The mixing of the aerosol with the dry mixture then takes place outside the mixing nozzle 8, in particular within the hose 9. If necessary, the flow cross sections must be adjusted accordingly so that the grains of the dry mixture can flow through the mixing nozzle 8 unhindered. Preferably, the flow cross-section for the areas of the mixing nozzle 8 through which the stream of dry material flows corresponds to at least 3 times the maximum grain size. This of course applies to any embodiments.
Auch ist es im Rahmen der Erfindung, dass die Mischdüse 8 in der Schlauchleitung 9 angeordnet ist. Vorzugsweise ist sie aber Teil der Spritzmaschine 7 und am Auslass der Spritzmaschine 7 angeordnet. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Vorbenetzung des Trockengemisches mit dem flüssigen Injektionsmaterial, was durch die erfindungsgemäße Mischdüse erst möglich wird. Das vorbenetzte Trockenmaterial wird an der Spritzdüse durch den Flüssigbinder deutlich besser benetzt und durchmischt, wie ein staubtrockenes Material. Dies führt zum einen zu niedrigeren Rückprallwerten und zu einer verminderten Staubentwicklung. It is also within the scope of the invention that the mixing nozzle 8 is arranged in the hose line 9. Preferably, however, it is part of the injection molding machine 7 and arranged at the outlet of the injection molding machine 7. Another advantage of the invention is the pre-wetting of the dry mixture with the liquid injection material, which is only possible by the mixing nozzle according to the invention. The pre-wetted dry material is wetted much better at the spray nozzle by the liquid binder and mixed, such as a dust-dry material. This leads to lower rebound values and reduced dust formation.
Überraschenderweise wurde zudem im Rahmen der Erfindung festgestellt, dass bei einer Vorbenetzung auch die Festigkeit des gebrannten Feuerbetons verbessert werden konnte. Durch die Vorbenetzung werden die refraktären Feinkomponenten des Trockengemisches offenbar besser aufgeschlossen. Es bildet sich eine Hülle um die refraktären Feinteilchen, was zu einer verbesserten Ausbildung der keramischen Bindephase des Feuerbetons führt. Surprisingly, it was also found in the context of the invention that in a pre-wetting and the strength of the fired Feuerbetons could be improved. Due to the pre-wetting, the refractory fine components of the dry mixture appear to be better digested. An envelope forms around the refractory fine particles, resulting in improved formation of the ceramic binder phase of the fire concrete.
Es wurden dabei Festigkeitssteigerungen in Relation zu pulverförmigen Additiven, eingeführt über das Trockengemisch, festgestellt. Die genannten Vorteile belegen nachfolgende Ausführungsbeispiele: Increases in strength in relation to powdered additives introduced via the dry mixture were found. The advantages mentioned are demonstrated by the following exemplary embodiments:
Es wurden drei, von ihrer Materialkonzeption vollkommen unterschiedliche Materialien zu Testzwecken herangezogen: Three materials, completely different from their material concept, were used for test purposes:
REFRAJET Nanobond F-58 R REFRAJET Nanobond F-58 R
Ein zementfreier Trockenspritzbeton auf Basis einer CO- beständigen Schamotte. Typisches Einsatzgebiet stellt die Reparatur von Hochofenschächten dar (Kaltreparatur und Heißreparatur mittels Roboter). A cement-free dry sprayed concrete based on a CO-resistant fireclay. A typical application is the repair of blast furnace shafts (cold repair and hot repair by robot).
REFRAJET Nanobond S-60 REFRAJET Nanobond S-60
Ein zementfreier Trockenspritzbeton auf Basis Siliziumcarbid. Typisches Einsatzgebiet sind Müllverbrennungsanlagen. A cement-free dry sprayed concrete based on silicon carbide. Typical applications are waste incineration plants.
REFRAJET Nanobond C-84 AL: Ein zementfreier Trockenspritzbeton auf Basis Edelkorund (WFA) mit einem speziellen Anti Wetting System für die Aluminiumindustrie. Typisches Einsatzgebiet ist der Badbereich von Aluminiumschmelzöfen (Kaltreparatur und Heißreparatur). Insgesamt standen 6 x 2000 Kg Trockenmaterial für Versuchszwecke zur Verfügung. Aus den drei o.g. Rezepturen wurden jeweils Spritzpanels hergestellt. Dies erfolgte jeweils sowohl nach dem Verfahren gemäß der WO 2010/105049 A2 (SdT) und nach dem Verfahren mit Vorbenetzung. REFRAJET Nanobond C-84 AL: A cement-free dry sprayed concrete based on corundum (WFA) with a special anti-wetting system for the aluminum industry. Typical field of application is the bath area of aluminum melting furnaces (cold repair and hot repair). A total of 6 x 2000 Kg dry matter was available for experimental purposes. From the three above-mentioned recipes each spray panels were produced. This was done in each case both by the method according to WO 2010/105049 A2 (SdT) and by the method with pre-wetting.
Bei dem Verfahren gemäß der WO 2010/105049 A2 wurde dem Trockenmaterial bereits bei der Produktion entsprechende Abbindeadditive untergemischt. Zum Verspritzen wurde eine handelsübliche Trockenspritzvorrichtung (Typ: Meyco Piccola 020 E, kleiner Rotor 12xRundloch, 1 . Gang, Schlauchlänge: 20 m, Förderdruck ca. 3,5 bar) verwendet. Am Ende des Forderschlauchs wurde über einen Wasserring mit einem Druck von jeweils ca. 20 bar der Flüssigbinder (Kieselsol) eingedüst. In the process according to WO 2010/105049 A2, corresponding curing additives were already mixed in during the production of the dry material. For spraying, a commercial dry spray device (type: Meyco Piccola 020 E, small rotor 12x round hole, 1st gear, hose length: 20 m, delivery pressure approx. 3.5 bar) was used. At the end of the conveyor tube, the liquid binder (silica sol) was injected via a water ring at a pressure of approximately 20 bar in each case.
Bei dem Verfahren mit der erfindungsgemäßen Mischdüse wurde ebenfalls die oben genannte Trockenspritzvorrichtung verwendet. Allerdings wurde zusätzlich die erfindungsgemäße Mischdüse verwendet. Diese wurde an den Anfang des Forderschlauchs angeschlossen. Dem Trockenmaterial wurden bei der Produktion keine Abbindeadditive untergemischt. Die Trockenmischung enthielt somit keinerlei reaktive Substanzen. Am Ende des Forderschlauchs wurde wiederum über den Wasserring der Flüssigbinder (Kieselsol) eingedüst. In the method with the mixing nozzle according to the invention, the above-mentioned dry spray device was also used. However, the mixing nozzle according to the invention was additionally used. This was connected to the beginning of the conveyor tube. The drying material was mixed with no Abbindeadditive during production. The dry mix thus contained no reactive substances. At the end of the Forderschlauchs again the liquid binder (silica sol) was injected via the water ring.
Es zeigte sich, dass alle drei Produkttypen verspritzt werden konnten, jedoch konnten bereits während der Versuchsdurchführung signifikante Differenzen hinsichtlich der Installationsqualität der beiden Varianten (SdT/ mit der erfindungsgemäßen Mischdüse ) erkannt werden: It was found that all three product types could be sprayed, however, significant differences in the installation quality of the two variants (SdT / with the mixing nozzle according to the invention) could already be recognized during the test procedure:
In direkter Gegenüberstellung zeigte das System mit der erfindungsgemäßen Mischdüse eine deutlich geringere Staubentwicklung beim Auftragen des Materials an der Spritzwand/decke. Dieses positive Eigenschaftsmerkmal kann auf die Vorbenetzung des staubtrockenen Materials zurückgeführt werden, welches dann am Wasserring der Spritzdüse wesentlich leichter und intensiver benetzt werden kann und somit weniger Staubentwicklung ausübt. In direct comparison, the system with the mixing nozzle according to the invention showed a significantly lower dust formation when applying the material to the bulkhead / ceiling. This positive feature can be attributed to the pre-wetting of the dust-dry material, which can then be wetted much easier and more intense at the water ring of the spray nozzle and thus exerts less dust.
In direkter Gegenüberstellung zeigte das System mit der erfindungsgemäßen Mischdüse einen deutlich geringeren Rückprall beim Auftragen des Materials an der Spritzwand/decke. Auch dieses positive Eigenschaftsmerkmal kann auf die Vorbenetzung des staubtrockenen Materials zurückgeführt werden, welches dann am Wasserring der Spritzdüse wesentlich leichter und intensiver benetzt werden kann. Die in der Trockenmischung enthaltenen Feinteile ent- weichen nicht als Staub, sondern tragen dazu bei, ein homogenes Materialbett an der Wand/Decke auszubilden, wodurch der Rückprall signifikant reduziert wird. In direct comparison, the system with the mixing nozzle according to the invention showed a significantly lower rebound when applying the material to the bulkhead / ceiling. This positive property feature can be attributed to the pre-wetting of the dust-dry material, which can then be wetted much easier and more intense at the water ring of the spray nozzle. The fines contained in the dry mix do not escape as dust, but help to form a homogeneous material bed on the wall / ceiling, which significantly reduces rebound.
Das über die erfindungsgemäße Mischdüse verspritzte Material ist augenscheinlich reaktiver und verfestigt an der Spritzwand/Decke deutlich schneller. Dies führt zu einem schnelleren Arbeitsfortschritt, da auch problemlos größere Wandstärken in einem Arbeitsgang aufgetragen werden können. The sprayed over the mixing nozzle according to the invention material is evidently more reactive and solidifies at the bulkhead / ceiling much faster. This leads to a faster work progress, since even larger wall thicknesses can be applied in a single operation.
Zur Ermittlung der physikalischen Eigenschaftsmerkmale wurden zudem Spritzpanels angefertigt (300x300x150 mm), welche nach 24 h ausgeschalt und weiterbehandelt wurden. Bereits beim Ausschalen konnte bei allen drei Materialqualitäten übereinstimmend bei den mit der erfindungsgemäßen Mischdüse hergestellten Spritzpanels eine höhere mechanische Ausschalfestigkeit festgestellt werden, wohingegen die nach dem Verfahren gemäß Stand der Technik verspritzen Proben noch relativ bröselig waren und entsprechend vorsichtig weiterbehandelt werden mussten. Nach dem Ausschalen wurden die Materialproben (300x300x150 mm) bei 1 10°C/24h getrocknet und anschließend mittels Diamantsäge Probekörper im Format B (230x64x54 mm) gemäß DIN EN 1927-5 (März 2013) ausgesägt, entsprechend der jeweiligen bei den auf der X-Achse der Fig. 10-15 angegebenen Prüftemperaturen mit einer Haltezeit von jeweils 5h vorgebrannt und ausgewertet. Die Kaltdruck- und -biegefestigkeiten wurden gemäß DIN EN 1927-6 (März 2013) ermittelt. Die signifikanten Festigkeitssteigerungen sind in den Fig. 10- 15 eindeutig zu erkennen: In order to determine the physical characteristics of the product, spraying panels were also made (300x300x150 mm), which were switched off after 24 h and treated further. Already during stripping, a higher mechanical stripping strength could be determined for all three material qualities consistent with the spraying panels produced with the mixing nozzle according to the invention, whereas the samples squirted by the method according to the prior art were still relatively crumbly and had to be treated with appropriate care. After stripping, the material samples (300x300x150 mm) were dried at 1 10 ° C / 24 h and then sawed by diamond saw test specimen in size B (230x64x54 mm) according to DIN EN 1927-5 (March 2013), according to the respective on the X -Axis of Fig. 10-15 pre-fired and evaluated with a holding time of 5h each specified test temperatures. The cold pressure and bending strengths were determined in accordance with DIN EN 1927-6 (March 2013). The significant increases in strength can be clearly seen in FIGS. 10-15:
Bei allen drei zu Testzwecken zur Verfügung stehenden Materialtypen konnten über den gesamten Temperaturverlauf bessere Eigenschaftsmerkmale der mit der erfindungsgemäßen Mischdüse verspritzen Varianten ermittelt werden. In the case of all three types of materials available for test purposes, it was possible to determine better characteristic features of the variants sprayed with the mixing nozzle according to the invention over the entire temperature profile.

Claims

Ansprüche claims
Mischdüse (8) für eine Spritzbetonauftragsvorrichtung (1 ) zum Trockenspritzen von Beton, insbesondere von Feuerbeton, aufweisend a) eine Aerosolerzeugungseinrichtung (55) zur Erzeugung eines Aerosols aus einem flüssigen oder trockenen, rieselfähigem Injektionsmaterial und Förderluft, Mixing nozzle (8) for a shotcrete application device (1) for dry spraying of concrete, in particular of refractory concrete, comprising a) an aerosol generating device (55) for producing an aerosol from a liquid or dry, free-flowing injection material and conveying air,
b) einer Aerosolinjektionseinrichtung (56) zur Injektion des Aerosols, insbesondere mittig, in das Innere eines aus einem Trockengemisch bestehenden Trockenmaterialstroms. b) an aerosol injection device (56) for injecting the aerosol, in particular centrally, into the interior of a dry material stream consisting of a dry mixture.
Mischdüse (8) nach Anspruch 1 , Mixing nozzle (8) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Aerosolerzeugungseinrichtung (55) aufweist: the aerosol generating device (55) comprises:
a) eine Aerosolkammer (20), a) an aerosol chamber (20),
b) zumindest einen in die Aerosolkammer (20) mündenden Luftdurchgangskanal (21 ) zum Zuführen der Förderluft in die Aerosolkammer (20) insbesondere in eine Hauptförderrichtung (18), c) zumindest einen in die Aerosolkammer (20) mündenden Injektionsmaterial-Zuführkanal (22) zum Zuführen des Injektionsmaterials in die Aerosolkammer (20), b) at least one air passage channel (21) opening into the aerosol chamber (20) for feeding the conveying air into the aerosol chamber (20), in particular into a main conveying direction (18), c) at least one injection material feed channel (22) opening into the aerosol chamber (20) for feeding the injection material into the aerosol chamber (20),
d) eine am Ende des Injektionsmaterial-Zuführkanals (22) angeordnete Zerstäubungsdüse (25) zum zerstäubenden Eindüsen des Injektionsmaterials in den Förderluftstrom in der Aerosolkammer (20). d) an atomizing nozzle (25) arranged at the end of the injection material supply channel (22) for the atomising injection of the injection material into the conveying air flow in the aerosol chamber (20).
Mischdüse (8) nach Anspruch 1 oder 2, Mixing nozzle (8) according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Aerosolinjektionseinrichtung (56) aufweist: the aerosol injection device (56) comprises:
a) eine Wirbelkammer (30), b) einen in die Wirbelkammer (30) mündenden Trockengemisch- Einlasskanal (44) zum Zuführen des Trockengemisches in die Wirbelkammer (30), a) a vortex chamber (30), b) a dry mixture inlet channel (44) opening into the vortex chamber (30) for feeding the dry mixture into the vortex chamber (30),
c) ein in die Wirbelkammer (30) hinein ragendes und mit der Aero- solkammer (20) in fluidtechnischer Verbindung stehendes Injektionsrohr (32) zum Zuführen des Aerosols in das Innere des Trockenmaterialstroms. c) an injection tube (32) protruding into the vortex chamber (30) and in fluid communication with the aerosol chamber (20) for supplying the aerosol into the interior of the dry material stream.
Mischdüse (8) nach Anspruch 3, Mixing nozzle (8) according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Injektionsrohr (32) so angeordnet ist, dass der aus dem Trockengemisch-Einlasskanal (44) austretende Trockenmaterialstrom auf das Injektionsrohr (32) trifft und dadurch geteilt wird. the injection tube (32) is arranged so that the dry material flow emerging from the dry mixture inlet channel (44) meets the injection tube (32) and is thereby divided.
Mischdüse (8) nach Anspruch 4, Mixing nozzle (8) according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Injektionsrohr (32) so angeordnet ist, dass der Trockenmaterialstrom geteilt wird, bevor das Aerosol in den Trockenmaterialstrom injiziert wird. the injection tube (32) is arranged to divide the dry material stream before the aerosol is injected into the dry material stream.
Mischdüse (8) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, Mixing nozzle (8) according to one of claims 2 to 5,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Injektionsrohr (32) so angeordnet ist, dass die Injektion des Aerosols in den Trockenmaterialstrom innerhalb der Wirbelkammer (30) erfolgt. the injection tube (32) is arranged to inject the aerosol into the dry material stream within the vortex chamber (30).
Mischdüse (8) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, Mixing nozzle (8) according to one of claims 2 to 5,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Injektionsrohr (32) so angeordnet ist, dass die Injektion des Aerosols in den Trockenmaterialstrom außerhalb der Wirbelkammer (30) erfolgt. the injection tube (32) is arranged such that injection of the aerosol into the dry material stream occurs outside the vortex chamber (30).
8. Mischdüse (8) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, 8. mixing nozzle (8) according to one of claims 2 to 7,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Aerosolerzeugungseinrichtung (55) so ausgebildet ist, insbesondere die Luftdurchgangskanäle (21 ), der Injektionsmaterial-Zuführkanal (22) und die Zerstäubungsdüse (25) so angeordnet und ausgebildet sind, dass die Injektion des Injektionsmaterials, bevorzugt mittig, in das Innere des Förderluftstroms erfolgt.  the aerosol generating means (55) is formed, in particular the air passageways (21), the injection material supply channel (22) and the atomizing nozzle (25) are arranged and formed so that the injection of the injection material, preferably centrally, takes place in the interior of the conveying air flow ,
Mischdüse (8) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, Mixing nozzle (8) according to one of claims 2 to 8,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Mischdüse (8) eine Düsenlängsachse (14) sowie ein Düseneinlassende (8a) und ein diesem in Richtung der Düsenlängsachse (14) gegenüberliegendes Düsenauslassende (8b) sowie einen sich in Richtung der Düsenlängsachse (14) durch die Mischdüse (8) hindurch erstreckenden Strömungs- bzw. Förderkanal (15) aufweist, wobei eine sich vom Düseneinlassende (8a) zum Düsenauslassende (8b) erstreckende Hauptförderrichtung (18) der Mischdüse (8) vorzugsweise parallel zur Düsenlängsachse (14) ist.  the mixing nozzle (8) has a nozzle longitudinal axis (14) and a nozzle inlet end (8a) and a nozzle outlet end (8b) opposite the same in the direction of the nozzle longitudinal axis (14) and a flow extending in the direction of the nozzle longitudinal axis (14) through the mixing nozzle (8) or conveying channel (15), wherein a main conveying direction (18) of the mixing nozzle (8) extending from the nozzle inlet end (8a) to the nozzle outlet end (8b) is preferably parallel to the nozzle longitudinal axis (14).
Mischdüse (8) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, Mixing nozzle (8) according to one of claims 2 to 9,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Mischdüse (8) eine Trennwand (19) aufweist, die den zumindest einen Luftdurchgangskanal (21 ), bevorzugt mehrere, insbesondere kreiszylindrische, Luftdurchgangskanäle (21 ) aufweist, welche sich, insbesondere in die Hauptförderrichtung (18), durch die Trennwand (19) durch erstrecken und in die Aerosolkammer (20) münden.  the mixing nozzle (8) has a dividing wall (19) which has the at least one air passage channel (21), preferably several, in particular circular cylindrical, air passage channels (21) which, in particular into the main conveying direction (18), pass through the dividing wall (19). extend through and into the aerosol chamber (20) open.
Mischdüse (8) nach Anspruch 10, Mixing nozzle (8) according to claim 10,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Luftdurchgangskanäle (21 ) in Umfangsrichtung in Bezug zur Düsenlängsachse (14) gesehen, um die Düsenlängsachse (14) verteilt angeordnet und von der Düsenlängsachse (14) beabstandet sind, wo- bei die Luftdurchgangskanäle (21 ) vorzugsweise alle denselben Abstand von der Düsenlängsachse (14) aufweisen und in Umfangsrich- tung vorzugsweise alle gleich voneinander beabstandet sind. the air passage channels (21) in the circumferential direction with respect to the nozzle longitudinal axis (14), arranged distributed around the nozzle longitudinal axis (14) and from the nozzle longitudinal axis (14), wherein in the case of the air passage channels (21), they preferably all have the same distance from the nozzle longitudinal axis (14) and are preferably all equally spaced from one another in the circumferential direction.
Mischdüse (8) nach Anspruch 10 oder 1 1 , Mixing nozzle (8) according to claim 10 or 11,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Trennwand (19) den Injektionsmaterial-Zuführkanal (22) zum Zuführen des Injektionsmaterials in die Aerosolkammer (20) aufweist, wobei der Injektionsmaterial-Zuführkanal (22) einen, insbesondere kreiszylindrischen, in die Aerosolkammer (20) mündenden Zuführkanalabschnitt (24) aufweist, wobei der zweite Zuführkanalabschnitt (24) eine Kanalachse aufweist, welche sich vorzugsweise parallel, bevorzugt koaxial, zur Düsenlängsachse (14) erstreckt.  the partition wall (19) has the injection material supply channel (22) for feeding the injection material into the aerosol chamber (20), the injection material supply channel (22) having a feed channel section (24) opening into the aerosol chamber (20), in particular circular cylindrical wherein the second feed channel section (24) has a channel axis which preferably extends parallel, preferably coaxially, to the nozzle longitudinal axis (14).
Mischdüse (8) nach einem der Ansprüche 2 bis 12, Mixing nozzle (8) according to one of claims 2 to 12,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
es sich bei der Zerstäubungsdüse (25) um eine Flachstrahldüse, Glattstrahldüse, Hohlkegeldüse, Vollkegeldüse oder Nebeldüse oder um eine Sandstrahldüse oder Strahldüse für rieselfähige Schüttgüter handelt.  the atomizing nozzle (25) is a flat jet nozzle, smooth jet nozzle, hollow cone nozzle, full cone nozzle or mist nozzle or a sandblasting nozzle or jet nozzle for pourable bulk materials.
14. Mischdüse (8) nach einem der Ansprüche 3 bis 13, 14. mixing nozzle (8) according to one of claims 3 to 13,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Aerosolkammer (20) mit der Wirbelkammer (30) über das Injekti- onsrohr (32) fluidtechnisch in Verbindung steht.  the aerosol chamber (20) is in fluid communication with the vortex chamber (30) via the injection tube (32).
Mischdüse (8) nach einem der Ansprüche 3 bis 14, Mixing nozzle (8) according to one of claims 3 to 14,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Wirbelkammer (30) eine Kammerumfangswandung (40) und eine Kammermittelachse (41 ) aufweist, welche koaxial zur Düsenlängsachse (14) ist, wobei die Kammerumfangswandung (40) vorzugsweise einen konischen Wandungsabschnitt (40b) aufweist, der sich in Haupt- förderrichtung (18) gesehen derart verjüngt, dass das Trockengemisch in die Wirbelkammer (30) durch den Venturi-Effekt eingesaugt wird. the vortex chamber (30) has a chamber peripheral wall (40) and a chamber central axis (41) which is coaxial with the longitudinal axis of the nozzle (14), the chamber peripheral wall (40) preferably having a conical wall section (40b) extending in main Conveying direction (18) seen such that the dry mixture is sucked into the vortex chamber (30) by the Venturi effect.
Mischdüse (8) nach Anspruch 15, Mixing nozzle (8) according to claim 15,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Injektionsrohr (32) von der Kammerumfangswandung (40) beabstandet ist, so dass dazwischen ein Strömungsquerschnitt gebildet wird.  the injection tube (32) is spaced from the chamber perimeter wall (40) to form a flow area therebetween.
Mischdüse (8) nach einem der Ansprüche 3 bis 16, Mixing nozzle (8) according to one of claims 3 to 16,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Trockengemisch-Einlasskanal (44) eine Kanalachse (44a) aufweist, welche in einem Mündungsbereich in dem der Trockengemisch- Einlasskanal (44) in die Wirbelkammer (30) mündet, einen Winkel von 30 bis 90°, bevorzugt von 90°, mit der Düsenlängsachse (14) einschließt.  the dry mix inlet channel (44) has a channel axis (44a) which opens into the swirl chamber (30) in an area where the dry mix inlet channel (44) opens at an angle of 30 to 90 °, preferably 90 ° Includes nozzle longitudinal axis (14).
Mischdüse (8) nach einem der Ansprüche 3 bis 17, Mixing nozzle (8) according to one of claims 3 to 17,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Mischdüse (8) einen Bypass-Lufteinlasskanal (45) zur Zufuhr von Bypassluft in die Wirbelkammer (30) aufweist, wobei der Bypass- Lufteinlasskanal (45) einen in die Wirbelkammer (30) mündenden Einlasskanalabschnitt (47) aufweist, der vorzugsweise an einem einlass- seitigen Ende der Wirbelkammer (30) in diese mündet und  the mixing nozzle (8) has a bypass air inlet channel (45) for supplying bypass air into the vortex chamber (30), the bypass air inlet channel (45) having an inlet channel section (47) opening into the vortex chamber (30), preferably at one inlet-side end of the vortex chamber (30) opens into this and
wobei vorzugsweise eine Kanalachse des Einlasskanalabschnitts (47) parallel zur Düsenlängsachse (14) ist oder geneigt zur Düsenlängsachse (14) ist und einen Winkel < 90° mit dieser einschließt,  wherein preferably a channel axis of the inlet channel section (47) is parallel to the nozzle longitudinal axis (14) or inclined to the nozzle longitudinal axis (14) and encloses an angle <90 ° therewith,
und/oder wobei vorzugsweise die Kanalachse des Einlasskanalabschnitts (47) beabstandet von der Düsenlängsachse (14) ist.  and / or wherein preferably the channel axis of the inlet channel section (47) is spaced from the nozzle longitudinal axis (14).
19. Mischdüse (8) nach Anspruch 18, 19. mixing nozzle (8) according to claim 18,
dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Einlasskanalabschnitt (47) in einer Ansicht senkrecht zur Düsenlängsachse (14) gesehen radial gegenüberliegend zum Trockengemisch-Einlasskanal (44) angeordnet ist. characterized in that the second inlet channel section (47) is arranged in a view perpendicular to the longitudinal axis of the nozzle (14) and radially opposite to the dry mixture inlet channel (44).
20. Spritzbetonauftragsvorrichtung (1 ) zum Aufspritzen einer Spritzmasse, insbesondere einer Feuerbetonspritzmasse, auf eine Oberfläche aufweisend: 20. shotcrete application device (1) for spraying a spray mass, in particular a Feuerbetonspritzmasse, having on a surface:
a) eine Druckluftquelle (2) zum Bereitstellen von Förderluft,  a) a compressed air source (2) for providing conveying air,
b) einen mit einem trockenen oder flüssigen Injektionsmaterial, insbesondere einer Injektionsflüssigkeit, befüllten Injektionsmaterial- Vorratsbehälter (4),  b) an injection material reservoir (4) filled with a dry or liquid injection material, in particular an injection liquid,
c) einen mit einem Trockengemisch befüllten Trockengemisch- Vorratsbehälter (6),  c) a dry mixture reservoir (6) filled with a dry mixture,
d) eine Mischdüse (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Vermischen des Injektionsmaterials mit der Förderluft und dem Trockengemisch zu einem, insbesondere vorbenetzten, Materialgemisch,  d) a mixing nozzle (8) according to one of the preceding claims for mixing the injection material with the conveying air and the dry mixture to form a, in particular pre-wetted, material mixture,
e) eine Spritzdüse (10) zum Aufspritzen der Spritzmasse auf die zu beschichtende Oberfläche,  e) a spray nozzle (10) for spraying the sprayed material onto the surface to be coated,
f) eine an die Mischdüse (8) angeschlossene Leitung (9) zum Fördern des Materialgemisches zu der Spritzdüse (10),  f) a line (9) connected to the mixing nozzle (8) for conveying the material mixture to the spray nozzle (10),
g) einen mit einer Flüssigkeit, insbesondere einem Flüssigbinder, befüllten Flüssigkeits- Vorratsbehälter (1 1 ),  g) a liquid storage container (1 1) filled with a liquid, in particular a liquid binder,
h) Mittel zum Vermischen des, insbesondere vorbenetzten, Materialgemisches mit der Flüssigkeit zur Spritzmasse am spritzdüsensei- tigen Ende der Schlauchleitung (9) vor oder in der Spritzdüse (10).  h) means for mixing the, in particular pre-wetted, material mixture with the liquid to the spray mass at the injection nozzle side end of the hose line (9) before or in the spray nozzle (10).
21 . Spritzbetonauftragsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 20, 21. Shotcrete application device (1) according to claim 20,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Mischdüse (8) an einem einlassseitigen Ende der Schlauchleitung (9) angeordnet ist. the mixing nozzle (8) is arranged at an inlet-side end of the hose line (9).
22. Trockenspritzverfahren zum Aufspritzen einer Spritzmasse, insbesondere einer Feuerbetonspritzmasse, auf eine Oberfläche, vorzugsweise mit einer Spritzbetonauftragsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 20 oder 21 mit den folgenden Verfahrensschritten: 22. Dry spray method for spraying a spray mass, in particular a Feuerbetonspritzmasse, on a surface, preferably with a shotcrete application device (1) according to claim 20 or 21 with the following process steps:
a) Vermischen eines trockenen oder flüssigen Injektionsmaterials, insbesondere einer Injektionsflüssigkeit, mit Förderluft zu einem Aerosol,  a) mixing a dry or liquid injection material, in particular an injection liquid, with conveying air to form an aerosol,
b) Injektion des Aerosols, insbesondere mittig, in das Innere eines aus einem Trockengemisch bestehenden Trockenmaterialstroms und Vermischen des Aerosols mit dem Trockengemisch zu einem Materialgemisch,  b) injecting the aerosol, in particular centrally, into the interior of a dry material stream consisting of a dry mixture and mixing the aerosol with the dry mixture to form a material mixture,
c) Fördern des Materialgemisches mittels einer Schlauchleitung (9) zu einer Spritzdüse (10),  c) conveying the material mixture by means of a hose line (9) to a spray nozzle (10),
d) Mischen des Materialgemisches am spritzdüsenseitigen Ende der Schlauchleitung (9) in oder vor der Spritzdüse (10) mit einer Flüssigkeit zur Spritzmasse,  d) mixing the material mixture at the injection nozzle end of the hose line (9) in or in front of the spray nozzle (10) with a liquid to the injection molding compound,
e) Auftragen der Spritzmasse auf die zu beschichtende Oberfläche mittels der Spritzdüse (10).  e) applying the spray mass to the surface to be coated by means of the spray nozzle (10).
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