Boquilla proyectora de material termoplástico de dureza variable.

Boquilla proyectora (1) para la aplicación de hormigón proyectado húmedo u hormigón proyectado seco,

incluyendo un cuerpo hueco de al menos un material termoplástico, con un sector de entrada (4), un sector principal(2) inmediatamente subsiguiente, dado el caso un sector de salida (6), y un extremo de salida, (3), caracterizadaporque el material termoplástico del sector de entrada (4) presenta una dureza Shore 5 A mayor que el materialtermoplástico en la al menos una zona del sector principal (2).

Boquilla proyectora de material termoplástico de dureza variable

Ámbito técnico La invención se refiere al sector de las boquillas proyectoras para hormigón proyectado húmedo y hormigón proyectado seco. La boquilla proyectora según la invención comprende un cuerpo hueco de un material termoplástico, con un sector de entrada, un sector principal inmediatamente subsiguiente que, dado el caso, se estrecha a una sección transversal mínima, dado el caso un sector de salida, y un extremo de salida, presentando el material termoplástico del sector de entrada una dureza Shore A mayor que el material termoplástico en el menos una zona del sector principal.

Estado actual de la técnica Las boquillas proyectoras encuentran aplicación en diversos campos. Por ejemplo, una boquilla proyectora se usa cuando se debe aplicar hormigón proyectado húmedo u hormigón proyectado seco en superficies de obras. Por ejemplo, en el interior de un túnel se revisten secciones de superficies de hormigón proyectado que trabaja como capa de revestimiento, capa de aislamiento, capa portante estática o capa protectora.

Las boquillas pulverizador también pueden tener aplicación en otros campos, por ejemplo en la industria alimenticia.

Respecto del uso de una boquilla pulverizadora al recubrir de hormigón proyectado la superficie interior de una sección de túnel se remite a la publicación de solicitud de patente DE 196 52 811 A1. En dicha publicación de solicitud de patente se describe un procedimiento y un dispositivo para el revestimiento de paredes de interiores de túnel en los que se usa una boquilla proyectora que está fijada al extremo de una boquilla proyectora móvil de manera horizontal.

En el documento WO 2005/084818A1 se da a conocer una boquilla pulverizadora que presenta en la pared interior de la boquilla un ángulo de inclinación especial.

Una boquilla para la aplicación de hormigón proyectado que presenta las características del preámbulo de la reivindicación 1 se conoce por el documento US 2690901.

Para que el hormigón proyectado pueda ser aplicado sobre la superficie de obra con una determinada consistencia y/o calidad, la velocidad del hormigón proyectado debe ser ajustada a un valor determinado. La velocidad del hormigón proyectado es ajustada en la boquilla proyectora mediante el desarrollo de la sección transversal de la boquilla. Por lo general, en la hidrodinámica es conocido que en un tubo que es atravesado por un medio con caudal constante, la velocidad de flujo aumenta con el estrechamiento de la sección transversal y se reduce, correspondientemente, con el ensanchamiento de la sección transversal (ecuación de continuidad) . De acuerdo con dicha ecuación de continuidad, también en una boquilla proyectora aumenta en un sector principal de la boquilla la velocidad del hormigón proyectado mediante el estrechamiento de la sección transversal. En un sector de salida de la boquilla, el hormigón proyectado es aplicado con la velocidad deseada sobre la superficie de obra.

Un problema principal en las boquillas proyectoras actuales es que, condicionado por los componentes arenosos del hormigón proyectado y el elevado caudal de transporte del hormigón proyectado, en el interior de la boquilla se produce una abrasión y un esfuerzo del material importantes, particularmente en el sector del estrechamiento de la sección transversal, es decir donde la boquilla se estrecha por primera vez a una sección transversal mínima. Con no poca frecuencia, la abrasión y/o el desgaste producen la rotura de la boquilla en el lugar de mayor desgaste. Por este motivo, con un uso continuo las boquillas actuales deben ser recambiadas por boquillas nuevas a intervalos de tiempo relativamente breves. Los costes en lo que se refiere al tiempo de trabajo para cambiar las boquillas y al gasto en materiales de las boquillas mismas representan un factor de costes no despreciable, que debe ser minimizado.

Para minimizar el desgaste se han fabricado boquillas proyectoras de material resistente a la abrasión, por ejemplo acero. No obstante, ello conducía a una obstrucción de la boquilla ya que no raras veces el hormigón proyectado contiene granulados. Cuando la boquilla proyectora es obstruida por granos grandes puede ser lanzada, lo que puede ser muy peligroso para el trabajador.

Descripción de la invención Se presenta entonces el objetivo de crear una boquilla proyectora que con respecto de las boquillas proyectoras actuales conocidas presente un menor desgaste y, por lo tanto, pueda ser aplicada con una mayor duración de servicio/vida útil y que obstruya menos.

Según la invención, esto se consigue por medio de las características de las reivindicaciones independientes.

La boquilla proyectora según la invención se compone, especialmente, de un cuerpo hueco de un material termoplástico, con un sector de entrada, un sector principal inmediatamente subsiguiente que, dado el caso, se estrecha a una sección transversal mínima, dado el caso un sector de salida, y un extremo de salida, presentando el material termoplástico del sector de entrada una dureza Shore A mayor que el material termoplástico en la al menos una zona del sector principal.

Las ventajas de la invención deben ser vistas, entre otras, bajo la óptica de que, mediante el uso de materiales termoplásticos con una dureza Shore A más baja en el sector principal, se reduce la abrasión en el interior de la boquilla, en particular en el sector del estrechamiento de la sección transversal. Adicionalmente, la boquilla según la invención es deformable en el punto esencial, en particular en el sector de un estrechamiento de la sección transversal. Ello, en el caso de los granulados -siempre posibles- se puede producir por sí sola una expulsión del granulado y, de este modo, obstruir menos la boquilla según la invención.

Otras configuraciones ventajosas de la invención resultan de la descripción y de las reivindicaciones secundarias.

Se ha determinado ahora que en las boquillas proyectoras actuales el desgaste o el desprendimiento de material aparecen con mayor frecuencia particularmente en el sector del mayor estrechamiento de sección transversal, es decir donde la boquilla se estrecha por primera vez a una sección transversal mínima, y existe el riesgo que allí la boquilla se rompa.

De este modo se han reducido, ampliamente, los puntos que en las boquillas actuales representaban puntos débiles o puntos de rotura controlada no deseados causados por una abrasión aumentada.

La boquilla proyectora según la invención incluye un cuerpo hueco de un material termoplástico, con un sector de entrada, un sector principal inmediatamente subsiguiente que, dado el caso, se estrecha a una sección transversal mínima, dado el caso un sector de salida, y un extremo de salida, caracterizada porque el material termoplástico del sector de entrada presenta una dureza Shore A mayor que el material termoplástico en la al menos una zona del sector principal.

En una forma de realización, la “al menos una zona” del sector principal representa, en lo esencial, todo el sector principal, en el caso en que el sector principal esté fabricado, en lo esencial, de un material termoplástico con una determinada dureza Shore A. Sin embargo, la dureza Shore A del material termoplástico del sector principal también puede aumentar o disminuir de manera continua o gradual. Según la invención, en al menos una zona del sector principal la dureza Shore A es más baja que en el sector de entrada. Cuando el sector principal se reduce a una sección transversal mínima, la "al menos una zona" se encuentra en el sector de la sección transversal mínima.

El concepto "sección transversal mínima" indica el punto de la boquilla proyectora con el menor diámetro interior y, por lo tanto, la menor área mínima de sección transversal. En este caso, el punto que por primera vez presenta el menor diámetro interior en el sentido de flujo principal es denominado "sección transversal mínima". La sección transversal mínima puede estar, por ejemplo, dispuesto en el sector principal inmediatamente aguas abajo del sector de entrada, o, en caso que el sector principal termine directamente en el extremo de salida, directamente en el extremo de salida, o puede estar situado en el sentido de flujo en cualquier punto entre el extremo del sector de entrada y el extremo de salida. En el caso en que la sección transversal mínima no se encuentre en el extremo de salida y la boquilla se estreche solamente al comienzo del sector principal y presente después el mismo diámetro interior hasta el extremo de salida, o sea una forma cilíndrica circular, el punto de la sección transversal mínima se encuentra... [Seguir leyendo]

1. Boquilla proyectora (1) para la aplicación de hormigón proyectado húmedo u hormigón proyectado seco, incluyendo un cuerpo hueco de al menos un material termoplástico, con un sector de entrada (4) , un sector principal

(2) inmediatamente subsiguiente, dado el caso un sector de salida (6) , y un extremo de salida, (3) , caracterizada porque el material termoplástico del sector de entrada (4) presenta una dureza Shore A mayor que el material termoplástico en la al menos una zona del sector principal (2) .

2. Boquilla proyectora según la reivindicación 1, caracterizada porque el sector principal (2) se estrecha en al menos una zona a una sección transversal mínima (5) .

3. Boquilla proyectora según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque la dureza Shore A del material termoplástico en el sector de entrada (4) es al menos 10 mayor que en la al menos una zona del sector principal (2) .

4. Boquilla proyectora según la reivindicación 3, caracterizada porque la dureza Shore A del material termoplástico es en el sector de entrada (4) de 70 a 95, preferentemente de 80 a 90 y en la al menos una zona del sector principal

(2) es de 35 a 70, preferentemente de 50 a 60.

5. Boquilla proyectora según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el sector principal (2) se estrecha de manera continua a una sección transversal mínima (5) , que forma el extremo de salida (3) .

6. Boquilla proyectora según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la dureza Shore A en el extremo de entrada (7) del sector de entrada (4) presenta el mayor valor y hasta el extremo de salida (3) disminuye en el sentido de flujo principal (8) en al menos 10.

7. Boquilla proyectora según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la boquilla proyectora incluye un sector de salida (6) que presenta una dureza Shore A que es al menos 10 mayor que en la al menos una zona del sector principal (2) .

8. Boquilla proyectora según la reivindicación 7, caracterizada porque la dureza Shore A del sector de salida (6) se encuentra entre 40 y 80, preferentemente entre 50 y 80.

9. Boquilla proyectora según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la boquilla proyectora presenta en el sector de la sección transversal mínima (5) el valor Shore A más bajo.

10. Boquilla proyectora según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el material termoplástico contiene al menos un polímero termoplástico, estando el polímero termoplástico seleccionado de un grupo compuesto de poliuretano, poliolefina, poliamida, poliéster, policarbonato, poliacetato, y un homopolímero o copolímero, que contiene al menos una unidad monómera M1 seleccionada de un grupo compuesto de olefina, en particular etileno, propileno, butileno, isobutileno, etileno clorado, etileno clorosufonado, acetato de vinilo, alcohol vinílico, cloruro de vinilo, (meta) acrilato, ácido (meta) acrílico, ácido fumárico, éster del ácido fumárico, ácido maleico, éster del ácido maleico, anhidrido del ácido maleico, estirol, acrilonitrilo, butadieno e isobutadieno.

11. Boquilla proyectora según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el material termoplástico contiene al menos un poliuretano termoplástico.

12. Boquilla proyectora según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la boquilla proyectora presenta canales de entrada de proyección (9) , preferentemente en la zona del sector de entrada (4) , para agregar otros agentes al hormigón.

13. Uso de una boquilla proyectora según una de las reivindicaciones precedentes, para aplicar un compuesto fraguante hidráulicamente, por ejemplo hormigón proyectado o yeso.

14. Uso de una boquilla proyectora según una de las reivindicaciones precedentes, para aplicar hormigón proyectado húmedo u hormigón proyectado seco.

15. Procedimiento para la fabricación de una boquilla proyectora según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque los sectores del cuerpo hueco (1) con diferentes durezas Shore A son, en etapas individuales, colados en un molde y, a continuación, calentados.