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Title:
FOAM, SPRAY OR ATOMIZER NOZZLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/076728
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a nozzle for foaming, spraying or atomizing especially liquid first media by means of a second, especially gaseous or gas-containing medium under pressure. The nozzle (1) has an outlet for the foam produced and comprises a housing (4) in which at least one channel (5, 5') extending radially, at an angle, tangentially, tangentially at an angle or perpendicularly tangentially inwards for feeding the second medium, and a first inlet (6) for feeding the media to be foamed are provided.

Inventors:
RUMMEL MANFRED (DE)
Application Number:
PCT/EP2001/003657
Publication Date:
October 18, 2001
Filing Date:
March 30, 2001
Export Citation:
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Assignee:
RUMMEL MANFRED (DE)
International Classes:
B01F5/04; B05B7/00; B01F5/00; (IPC1-7): B01F5/04; B05B7/00
Domestic Patent References:
WO1982001141A11982-04-15
Foreign References:
DE19650559C11998-03-26
US5348230A1994-09-20
US4396529A1983-08-02
DE4029982A11992-03-26
EP0639408A11995-02-22
DE3841123A11990-06-13
DE4237349C11993-11-25
DE29505082U11995-05-18
GB713064A1954-08-04
US6009953A2000-01-04
US4377257A1983-03-22
DE19537239C21997-11-06
US4830790A1989-05-16
DE3841123A11990-06-13
Attorney, Agent or Firm:
Göbel, Matthias (Pyrbaum-Pruppach, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Düse zum Aufschäumen, Versprühen oder Vernebeln von insbesondere flüssigen, ersten Medien mittels mindestens eines unter Druck stehenden, zweiten, insbesondere gas förmigen oder gasbeinhaltenden, Mediums, wobei an der Dü se ein Auslaß für den erzeugten Schaum oder Sprühnebel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (1) ein Gehäuse (4) umfaßt, in welchem mindestens ein radial nach innen gerichteter Kanal (5) zur Zuleitung des zwei ten Mediums sowie ein erster Einlaß (6) zur Zuleitung des aufzuschäumenden Mediums vorgesehen ist.
2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der radial nach innen gerichtete Kanal (5) in einem im Gehäu se (4) angeordneten ringförmigen Bauteil (7) integriert ist.
3. Düse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß mindestens ein zweiter Einlaß (8) zur Zuleitung des zweiten Mediums in radial nach innen ge richteten Kanälen (5) am Gehäuse (4) seitlich angeordnet ist.
4. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen ringförmigem Bauteil (7) und Gehäuse (4) ein Ringraum (9) vorgesehen ist, an dem die nach innen gerichteten Kanäle (5) angrenzen.
5. Düse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (9) und/oder die Kanäle (5) stufenlos einstell bar ist/sind.
6. Düse nach einem oder vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der erste Einlaß (6) sowie der Auslaß (2) gegenüberliegend in Hauptströmungsrichtung (26) angeordnet sind.
7. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (5) im wesentlichen entge gen der Hauptströmungsrichtung (26) orientiert sind.
8. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (5) im wesentlichen in Hauptströmungsrichtung (26) orientiert sind.
9. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (5) als runde Bohrungen ausgestaltet sind.
10. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Bauteil (7) im Gehäu se (4) wendbar ist.
11. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedlich gestaltete ringförmi ge Bauteile (7) im Gehäuse (4) einsetzbar sind.
12. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Bauteil (7) an einer inneren Wandung der Düse abgedichtet ist.
13. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) zweiteilig aufgebaut ist und der ringförmige Bauteil (7) im wesentlichen zwi schen den beiden Teilen (4'', 4') angeordnet ist.
14. Düse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (4'', 4') des Gehäuses (4) zumindest teilweise überlappend verbunden, insbesondere verschraub bar sind, wobei der ringförmige Bauteil (7) zwischen ei nem umlaufenden Vorsprung (11) des einen Teils (4'') und der Stirnfläche (12) des anderen Teils (4') angeordnet ist.
15. Düse nach einem der Ansprüche 1314, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen dem ringförmigen Bauteil (7) sowie dem umlaufenden Vorsprung (11) und/oder dem ring förmigen Bauteil (7) sowie der Stirnfläche (12) eine Dichtung (13) vorgesehen ist.
16. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizvorrichtung vorgesehen ist.
17. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein UVStrahler vorgesehen ist.
18. Aufschäumeinheit umfassend eine Düse (1) gemäß einem der Ansprüche l17, wobei die Düse (1) über Leitungen (15) mit Vorratsbehältern (16) für die einzelnen Medien verbunden ist.
19. Aufschäumeinheit nach Anspruch 18, dadurch gekenn zeichnet, daß der Düse (1) ein Dosiergerät (17) vorge schaltet ist.
20. Aufschäumeinheit nach Anspruch 19, dadurch gekenn zeichnet, daß am Dosiergerät (17) Leitungen für unter schiedliche Ausgangskomponenten vorgesehen sind.
21. Aufschäumeinheit nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosiergerät (17) mit ei nem hydraulischen Antrieb arbeitet.
22. Aufschäumeinheit nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierung unterschiedli cher Ausgangskomponenten am Dosiergerät (17) einstellbar ist.
23. Aufschäumeinheit nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierung mittels des hy draulischen Antriebs einstellbar ist.
24. Aufschäumeinheit nach einem der Ansprüche 1823, dadurch gekennzeichnet, daß vor/an der Düse (l) mindestens ein Druckregler (18) zur definierten Zuleitung des jewei ligen Mediums angeschlossen ist.
25. Aufschäumeinheit nach einem der Ansprüche 1824, dadurch gekennzeichnet, daß an der Diise (1) eine zweite Aufschäumvorrichtung (19) bzw. Aufschäumeinheit (20) an geschlossen ist, wobei das Aufschäumen mittels des aufge schäumen Materials der zweiten Aufschäumvorrichtung (19) erfolgt.
26. Aufschäumeinheit nach einem der Ansprüche 1825, dadurch gekennzeichnet, daß der Düse (1) ein Nachmischer (21) nachgeschaltet ist.
27. Verfahren zum Aufschäumen von einem insbesondere flüssigen, ersten Medium mittels mindestens eines unter Druck stehenden zweiten Mediums, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ringförmigen Bauteil durch einen mindestens radial nach innen gerichteten Kanal das zweite Medium eingeleitet wird und das durch einen anderen Einlaß zuge leitete erste Medium aufgeschäumt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Medium vor der Zuleitung zum ringför migen Bauteil oder im ringförmigen Bauteil erwärmt wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 oder 28, da durch gekennzeichnet, daß das aufgeschäumte Material er wärmt wird.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 2729, dadurch gekennzeichnet, daß das aufzuschäumende erste Medium vor Einleitung in den ringförmigen Bauteil mit einem Schaum bildner versetzt wird.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 2730, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Medium geregelt dem ringförmigen Bauteil zugeleitet wird.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 2731, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgeschäumte Material mit minde stens einem anderen Material nachgemischt wird.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 2732, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Medium als bereits aufgeschäumtes Material der Düse zugeleitet wird.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 2733, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgeschäumte Material aushärtet.
35. Verwendung der Düse gemäß einem der Ansprüche l17 zur ortsunabhängigen Anwendung von aufgeschäumtem Materi al.
36. Verwendung der Düse gemäß einem der Ansprüche 117 zur Produktion von Baustoffen.
37. Verwendung der Düse gemäß der Ansprüche 117 zum Aufschäumen von Kunststoffen.
38. Verwendung der Düse nach Anspruch 37, dadurch gekenn zeichnet, daß der aufgeschäumte Kunststoff mit UVLicht bestrahlt wird.
39. Verwendung der Düse gemäß einem der Ansprüche l17 zur Innenbeschichtung von Rohren.
40. Verwendung der Düse gemäß einem der Ansprüche l17 zur Reinigung bzw. Desinfizierung mittels des aufge schäumen Materials.
41. Verwendung der Düse gemäß einem der Ansprüche l17 zur Erzeugung von Feuerloschschäumen.
42. Düse nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Bau teil (7) als gesondertes austauschbares Teil ausgebildet ist, die Strömungsverbindung aus mindestens einem Kanal (5) in dem ringförmigen Bauteil (7) besteht und der Kanal (5) schräg zur Hauptströmungsrichtung (26) verläuft.
43. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Bauteil (7) im we sentlichen zwischen den beiden Gehäuseteilen (4'', 4') angeordnet ist.
44. Düse nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Bau teil (7) austauschbar ist, die Kanäle (5, 5') schräg zur Hauptströmungsrichtung (26) der innerhalb des ringförmi gen Bauteils (7) vermischten Medien angeordnet sind so wie die Kanäle (5, 5') in zwei getrennten Gruppen in dem Bauteil (7) angeordnet sind, wobei die Kanäle (5) der ei nen Gruppe schräg gegen die Kanäle (5') der anderen Grup pe und schräg zur Hauptströmungsrichtung (26) ausgerich tet sind sowie die Gruppen von Kanälen (5, 5') alternativ oder gleichzeitig über zwei gesonderte, in den Gehäuse teilen (4', 4'') angeordneten Einlaßkanälen (8, 8') mit mindestens einem unter Druck stehenden Medium beauf schlagbar sind.
45. Düse nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Einlaß (8') zur Einleitung des zweiten Mediums an dem Gehäuseteil (4'') seitlich angeordnet ist.
46. Düse nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bauteil (7) be züglich seiner Kanalanordnungen spiegelsymmetrisch ausge bildet ist.
47. Düse nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (5, 5') radial, tangential, schräg tangential oder senkrecht tan gential in den Kanal (20) des Bauteils (7) einmünden.
48. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Bauteil (7) an seinen Enden zwei umlaufende Ringräume (28, 28') aufweist, deren offene Nutaußenseiten (29) mit den Einlaßkanälen (8, 8') im wesentlichen fluchten.
49. Düse nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringräume (28, 28') einen keilförmigen, rechteckigen oder runden Querschnitt aufweisen.
50. Düse nach einem oder vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Ringraumböden (30) eine Keilfläche bilden, die von den Nutaußenseiten (29) des Bauteils (7) schräg zu den Eintrittsöffnungen (30') der Kanäle (5, 5') hin verlaufen.
51. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Kanäle (5, 5') mit der Hauptströmungsrichtung (26) einen spitzen Winkel a ein schließen.
52. Düse nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel a zwischen den Achsen der Kanäle (5, 5') der beiden Gruppen bezogen auf die Hauptströmungsrichtung (26) gleich oder unterschiedlich sind.
53. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Gehäuseteil (4'') einen mit dem Kanal (20) des Bauteils (7) im wesentlichen fluchten den Auslaßkanal (2) und der zweite, identische Gehäuse teil (4') einen mit dem Kanal (20) des Bauteils (7) im wesentlichen fluchtenden Einlaßkanal (6) aufweist.
54. Düse nach einem oder mehreren dervorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Gehäuse teil (4'') einen mit dem Kanal (20) des Bauteils (7) im wesentlichen fluchtenden Auslaß (2) oder Einlaßkanal (6) und der andere Gehäuseteil (4') eine sacklochartige Mischkammer (36) aufweist, in welche seitlich der erste Einlaß (6) oder Auslaßkanal (2) eintritt.
55. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die mit dem Kanal (20) des Bau teils (7) fluchtenden Einbzw. Auslaßkanäle (6, 2) in den Gehäuseteilen (4', 4'') nach außen konusartig erweitern.
56. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (5, 5') der beiden Gruppen unterschiedliche Durchmesser haben.
57. Düse nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Kanä le (5, 5') beider Gruppen unterschiedlich ist.
58. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Gehäuseteile (4', 4'') mit ihren den Aufnahmeraum (9) umschließenden Stirnseiten (32, 33) dichtend aneinanderliegen und daß in einem Fu genbereich (34) zwischen den beiden Gehäuseteilen (4', 4'') ein ringartiges Dichtungselement (35) angeordnet ist.
59. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am inneren Ende des Auslaßkanals (2) ein mit mehreren Offnungen (37) versehenes scheibenförmi ges Element (38) angeordnet ist.
60. Düse nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse als ein teilige Düse ausgestaltet ist und daß die nach innen ge richteten Kanäle (5, 5') tangential mittig und/oder in allen möglichen Winkeln in den Kanalraum (20) einmünden.
61. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (4', 4'') in einer Mehrzahl von Drehstellungen aneinander montierbar sind.
62. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse zusätzlich an den Auslaßka nal (2) anliegende Kanäle (5'''und 5''*') mit zugehöri gen Einlassen (8'''' und 8''''') aufweist und daß über die Kanäle (5''' und 5'''') Beschichtungs und/oder Mar kierungswerkstoff auf die austretenden Medien aufbringbar sind.
Description:
Düse zum Aufschäumen, Versprühen oder Vernebeln Die Erfindung betrifft eine Düse zum Aufschäumen, Ver- sprühen oder Vernebeln eines fließfähigen Mediums mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffes des Patentan- spruches 1.

Es ist bekannt, daß Schaumbeton in der Bauindustrie in einem besonderen Schaumrührwerk aus den Schaumstoffen hergestellt wird. Statt des Schaumrührwerkes ist es auch bekannt einen Freifallmischer einzusetzen. Ein weiteres Verfahren verzichtet auf Schaumbildner ; die Betonmischung wird dabei in einer mit Zinken, Stiften oder Zähnen ver- sehenen Trommel aufgelockert. Es besteht auch die Mög- lichkeit, Schaumbeton durch Einpressen von Luft in einer Freifallmischtrommel herzustellen.

In den geschilderten Verfahren wird der Schaum bereits unmittelbar im Vorratsbehälterbereich erzeugt und muß dann über einen relativ weiten Weg bis zum Einsatzort be- fördert werden. Auf dem Weg zum Einsatzort besteht jedoch die Gefahr, daß der Schaum durch unterschiedliche Einwir- kungen oder allein aufgrund der Transportdauer in sich zusammen fällt. So kann beispielsweise der Mischer in ei- nen Verkehrsstau geraten oder unterschiedliche Außentem- peraturen wirken auf den Mischer ein, so daß unterschied- liche Verhältnisse im Bereich der"Betonpumpe"angetrof- fen werden. Es ist demnach überhaupt nicht vorhersehbar, welcher Schaum nach einem gewissen Förderweg bzw. Förder- höhe noch am Einsatzort ankommt. So muß z. B. die fertige Schaummischung einen umständlichen und langen Transport- weg zurücklegen, um auf unwegsamen Gebiet, z. B. auf Berg-

gipfeln, eingesetzt zu werden. Es ist demnach nicht mög- lich, die Qualität und damit die Trocken-oder Abbinde- rohdichte des Schaummaterials reproduzierbar einzustel- len.

Es ist zwar bekannt, mit Hilfe von Sprühbehältern, wie beispielsweise Spraydosen oder Feuerlöschern, stets in etwa den gleichen Schaum zu erzeugen. Dies ist jedoch nur möglich, solange der jeweilige Behälter mit dem flüssigen Medium sowie dem Treibmittel gefüllt ist. Bei einem grö- ßeren Schaumbedarf, wie beispielsweise in der Bauindu- strie, ist der Einsatz solcher Behälter jedoch nicht ge- eignet. Im übrigen kann mittels solcher Behälter das Auf- schäumverfahren nicht variabel eingestellt werden.

Aus der DE 195 37 239 C2 geht eine Aufschäumdüse hervor, die einen Einlaß für das zu beschäumende Medium und einen Einlaß für Gas hat. Ferner ist ein Ringspalt vorgesehen, sowie eine Strömungsverbindung zwischen dem Ringspalt und dem Hauptströmungskanal. Für den innerhalb der Aufschäum- düse erzeugten Schaum ist weiterhin ein Auslaß vorgeseh- en, der dem Einlaß für die Flüssigkeit gegenüberliegt.

Aus der US 4, 830, 790 geht ferner eine Schaumerzeugungsdü- se hervor, die neben einem Einlaß und einem Auslaß mit turbulenzerzeugenden Elementen versehen ist. Die Vorrich- tung weist eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung auf.

Im Mittelbereich der Düsenanordnung ist als turbulenzer- zeugendes Element eine mit Öffnungen versehene Prallplat- te vorgesehen, der stromabwärts Luftansaugöffnungen nach- geschaltet sind.

Aus DE-OS 38 41 123 AI ist zudem ein Düsenmischkörper für das Beton-Trockenspritzen in Form eines Rohrstutzens be-

kannt, bei welchen im Innenbereich radial nach innen wei- sende Bohrungen als Injektionselemente vorgesehen sind.

Schließlich geht aus WO 82/01141 eine Aufschäumdüse her- vor, die eine Einlaßöffnung zum Einführen von unter Druck stehendem Wasser sowie eine Einlaßöffnung zur Einleitung, z. B. eines flüssigen Waschmittels aufweist. Die Flüssig- keiten gelangen in eine Hauptströmungskammer, an deren Ende eine Düse angeordnet ist. Im Anschluß an die Düse befindet sich eine Auslaßöffnung. Im Bereich der Düse be- findet sich ein axial verschiebbarer, stiftartiger Düsen- kern, welcher sowohl in eine aktive Schäumungsposition verschoben werden kann und in dieser Position im wesent- lichen in der Düse anliegt. Wird der Düsenkern axial aus der Diise herausgezogen, befindet er sich in einer passi- ven Position, die eine freie Strömung der erzeugten Flüs- sigkeit durch die Düse zum Auslaßkanal erlaubt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Düse zum Aufschäumen, Versprühen oder Vernebeln bzw. ein Ver- fahren mittels der Düse zum Aufschäumen, Versprühen oder Vernebeln, von insbesondere flüssigen Medien dahingehend auszubilden, daß eine reproduzierbare Qualität des aufge- schäumen versprühten oder vernebelten Materials vor Ort möglich und einstellbar ist, wobei auch größere Mengen an diesem Material erzeugt werden können.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Düse des Patent- anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Dü- se ergeben sich aus den Unteransprüchen 2-17. Eine er findungsgemäße Aufschäumeinheit, welche die Düse umfaßt, lehrt Patentanspruch 18. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Aufschäumeinheit schließen sich in Patentansprüche 19- 26 an. Die Erfindung wird außerdem durch die Lehre des Verfahrens zum Aufschäumen mittels der Düse in Patentan-

spruch 27 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Ver- fahrens schließen sich in den Patentansprüchen 28-34 an. In den Patentansprüchen 35-41 wird für vorteilhafte Verwendungen Schutz beansprucht. Weiterbildungen der Dü- se sind durch die Patentansprüche 42-62.

Die erfindungsgemäße Düse zum Aufschäumen von insbesonde- re flüssigen ersten Medien mittels mindestens eines unter Druck stehenden zweiten, insbesondere gasförmigen oder gasbeinhaltenen Mediums umfaßt eine Gehäuse, in welchem mindestens ein radial nach innen gerichteter Kanal zur Zuleitung des zweiten Medium sowie ein erster Einlaß zur Zuleitung des aufzuschäumenden, ersten Mediums vorgesehen ist. Das durch den mindestens einen radial nach innen ge- richteten Kanal einströmende zweite Medium (insbesondere Gas) erzeugt mit dem ersten Medium (insbesondere Flüssig- keit) Verwirbelungen, wobei das erste Medium aufgeschäumt wird. Unmittelbar nach der Aufschäumung tritt das aufge- schäumte Material am Auslaß oder am Ende einer damit ver- bundenen Leitung aus und ist für die jeweilige Anwendung einsatzbereit.

Die Trocken-bzw. Abbinderohdichte bei aufgeschäumtem Material ist damit genau einstellbar. Die Düse ist dabei aufgrund ihrer Kompaktheit und ihres relativ geringen Ge- wichtes einfach handhabbar. Der Schaum wird also direkt vor seinem Einsatz in der Aufschäumdüse hergestellt, wo- bei die schaumerzeugenden Medien frei wählbar sind. In- dem die Aufschäumung direkt am Einsatzort erfolgt, wird ein Qualitätsverlust, wie er bei herkömmlichen Pumpen von aufgeschäumten Materialien entsteht, vermieden, womit reproduzierbare Schaumeigenschaften einstellbar sind.

Mittels der Düse können beliebige Mengen der Aus-

gangsmedien aufgeschäumt werden, so daß auch ein kontinu- ierliches Aufschäumverfahren möglich ist. Die Düse bietet außerdem die Möglichkeit, Materialien miteinander zu Schaum zu verarbeiten, die an sich nicht besonders gut verträglich sind und bei längerer Lagerung zu Verklumpun- gen oder Versulzungen neigen. Diese Materialien werden erst am Einsatzort miteinander verbunden und anschließend als aufgeschäumtes Material sofort verarbeitet. Außerdem wird das Material nicht durch einen Pumpendruck, sondern durch den Gasdruck der Kanäle ausgetragen, d. h. das Mate- rial wird vorher nicht zerstört, sondern im Gegenteil noch einmal aufgelockert.

Weiter ist vorgesehen, daß die Düse zum Aufschäumen eines fließfähigen Mediums einen ringförmigen Bauteil aufweist, der im Gehäuse der Düse angeordnet ist, wobei der Ring- raum von der Düse und dem ringförmigen Bauteil begrenzt wird. Erfindungsgemäß ist der ringförmige Bauteil als ge- sonderter austauschbarer Teil ausgebildet, die Strömung- verbindung besteht aus mindestens einem Kanal in dem ringförmigen Bauteil und der Kanal verläuft schräg zur Hauptströmungsrichtung. Das durch den schräg zur Haupt- strömungsrichtung verlaufenden Kanal einströmende Gas oder gasbeinhaltende Medium erzeugt mit dem fließfähigen Medien Verwirbelungen, wobei die fließfähigen Medien auf- geschäumt werden. Unmittelbar nach der Aufschäumung tritt das aufgeschäumte Material am Auslaß oder am Ende einer damit verbundenen Leitung aus und ist für die jeweilige Anwendung einsatzbereit.

Indem der ringförmige Bauteil als gesonderter austausch- barer Teil ausgebildet ist, ist es möglich, eventuell verstopfte oder verschmutzte Kanäle an dem ausgebauten ringförmigen Bauteil zu reinigen. Zweckmäßigerweise kön- nen für unterschiedliche Einsatzzwecke die ringförmigen

Bauteile ausgetauscht werden. Indem die Kanäle in dem ringförmigen Bauteil integriert sind, kann die Aufschäum- düse einfach gestaltet sein, so daß die Produktionskosten niedrig gehalten werden. Mit besonderem Vorteil ist vor- gesehen, daß mindestens ein radial oder schräg oder tan- gential nach innen gerichteter Kanal an einem in der Düse angeordneten ringförmigen Bauteil integriert ist. Somit kann der gesonderte Bauteil mit einem oder einer Mehrzahl der nach innen gerichteten Kanäle in einfacher Weise ver- sehen werden.

An der Düse kann seitlich mindestens ein zweiter Einlaß zur Zuleitung des zweiten oder auch weiterer Medien vor- gesehen sein, von welchem aus die Weiterleitung des zwei- ten Mediums in die nach innen gerichteten Kanäle erfolgt.

Dieser zweite Einlaß kann dabei mit einem Gewinde verse- hen sein, um die Zuleitung für die insbesondere gasförmi- gen Medien in einfacher und stabiler Weise anzuschrauben.

Zwischen dem ringförmigen Bauteil und dem Düsengehäuse kann ein Ringraum vorgesehen sein, an dem die nach innen gerichteten Kanäle angrenzen. Demnach wird das durch den zweiten Einlaß eingeleitete Medium, insbesondere Gas, zu- nächst im Ringraum verteilt und den Kanälen in gleichmä- ßiger Verteilung zugeführt. Somit wird eine gleichmäßige Schaumbildung in der Düse erzielt.

Die Zuführung des zweiten Mediums kann auch über einen stufenlos einstellbaren Ringraum und/oder einstellbare Kanäle erfolgen, so daß die Strömungsverhältnisse, z. B. der Strömungsdruck, den unterschiedlichen Medien angepaßt werden kann und damit die gewünschte Schaumbildung flexi- bel einstellbar ist.

Ferner ist es möglich, die Innendurchmesser sowohl des ersten als auch des zweiten Einlasses, des Auslasses so- wie des ringförmigen Bauteils so einzustellen und an das Verhältnis von Flüssigkeitsführung und Aufschäumverhalten anzupassen, daß das Aufschäumergebnis immer optimal ist.

Der erste Einlaß für die Zuleitung des aufzuschäumenden Mediums sowie der Auslaß für das aufgeschäumte Material können gegenüberliegend in Hauptströmungsrichtung ange- ordnet sein. Somit kann die Düse einfach aufgebaut sein, wobei gleichzeitig eine optimale Schaumbildung und Aus- tragung des Schaums gewährleistet wird.

Die nach innen gerichteten Kanäle können vorteilhafter- weise im wesentlichen entgegen der Zuleitung des aufzu- schäumenden Mediums orientiert sein. Dies kann für dünn- flüssigere, aufzuschäumende Medien vorteilhaft sein, da- mit diese ausreichend mit dem gasförmigen Medium ver- mischt bzw. verwirbelt werden, so daß das Material im er- forderlichen Maße aufgeschäumt wird.

Es ist jedoch auch möglich, daß die Kanäle im wesentli- chen in Hauptströmungsrichtung orientiert sind, womit insbesondere zähflüssigere Mischungen, wie beispielsweise ein Zement-Wasser-Schaumbildner Gemisch, aufgeschäumt werden können. Diese Orientierung der Kanäle führt außer- dem zu einer zusätzlichen Beschleunigung im Austragungs- bereich, so daß der Saugeffekt des unter Druck eingelei- teten Gases den an die Düse angeschlossenen Schlauch oder die Rohrleitung mit leer saugt. Außerdem bleiben dadurch die Kanäle sauber und werden nicht verstopft. Durch die Orientierung der Kanäle in Hauptströmungsrichtung kann die Düse in vorteilhafter Weise gereinigt werden, wobei

das Druckgas bzw. die Druckluft so lange zugegeben wird, bis sämtliches Material ausgetragen ist.

Die Kanäle können als runde Bohrungen ausgestaltet sein, welche in einfacher Weise in dem ringförmigen Bauteil an- gebracht werden können. Außerdem gewährleisten runde Boh- rungen einen optimalen Strömungsverlauf des gasförmigen oder gasbeinhalenden Mediums.

Mit besonderem Vorteil kann der ringförmige Bauteil wend- bar sein, so daß er für unterschiedliche Zwecke einge- setzt werden kann. Mittels des wendbaren Bauteils können demnach sowohl flüssige Medien mit unterschiedlichen Zä- higkeiten aufgeschäumt werden oder die Düse in der oben geschilderten Weise gereinigt werden.

Zweckmäßigerweise können unterschiedlich gestaltete ring- förmige Bauteile in die Düse einsetzbar sein, so daß die Aufschäumung den jeweils eingebrachten Medien bzw. Mate- rialien angepaßt werden kann. Durch unterschiedlich ge- staltete ringförmige Bauteile kann auch der Aufschäumgrad verändert werden.

Ist der ringförmige Bauteil an der inneren Wandung der Düse abgedichtet, können Strömungsverluste vermieden wer- den. Außerdem können die Dichtungen ein seitliches Aus- treten des aufgeschäumten Materials aus der Düse verhin- dern.

Die Düse kann ein-oder zweiteilig bzw. mehrteilig aufge- baut sein, wobei der ringförmige Bauteil im wesentlichen zwischen den Teilen angeordnet ist. Somit kann der ring- förmige Bauteil einfach in die Düse eingesetzt werden, wobei die Teile eine einfache Konstruktion aufweisen. Die Teile können in ihren Abmessungen, d. h. sowohl in ihrer

Konuslänge als auch im Durchmesser, indentisch sein. So- mit ist es möglich, die Düse je nach Anwendung in zwei Richtungen zu verwenden, ohne den ringförmigen Bauteil wenden zu müssen.

Zweckmäßig können die Teile der Düse zumindest teilweise überlappend verbunden sein, wobei der ringförmige Bauteil zwischen einem umlaufenden Vorsprung des einen Teils und der Stirnfläche des anderen Teils angeordnet ist. Bei der Anordnung von zwei Teilen können diese Gewinde zu ihrer Verschraubung aufweisen. Durch die teilweise Überlappung bzw. Verschraubung ist die Düse um den Aufschäumbereich stabil aufgebaut, gleichzeitig wird der ringförmige Bau- teil durch die beiden Teile sicher und fest in seiner La- ge gehalten. Außerdem können durch die Konstruktion die beiden Teile sowie der ringförmige Bauteil in einfacher Weise zur Aufrichtung der Düse ineinandergesteckt werden.

Zwischen dem ringförmigen Bauteil sowie dem umlaufenden Vorsprung und/oder dem ringförmigen Bauteil sowie der Stirnfläche kann die oben bereits erläuterte Dichtung vorgesehen sein. Durch die spezielle Anordnung der Dich- tung kann diese bei Verschleiß in einfacher Weise ausge- wechselt werden.

An der Düse kann eine Heizvorrichtung vorgesehen sein, um das aufgeschäumte Material zu erwärmen, damit dieses ver- besserte Verarbeitungseigenschaften erhält. So kann bei- spielsweise ein temperierter Schaum verbesserte Haf- tungseigenschaften, Aushärteeigenschaften, Reinigungs- wirkungen, Abbindeeigenschaften usw. haben. Mit Hilfe der Heizvorrichtung ist es jedoch auch möglich, die zugeführ- ten Medien zu erwärmen, wobei es insbesondere vorstellbar ist, daß das zugeführte Gas bzw. gasbeinhaltende Material

erwärmt wird, so daß eine verbesserte Aufschäumung er- zielt wird.

Fener ist es auch möglich, z. B. im Ausgangsbereich der Düse einen UV-Strahler anzubringen, um das dort ausgetra- gene, aufgeschäumte Kunststoffmaterial zu beleuchten, welches sodann aushärtet. Dies ist beispielsweise von Vorteil, wenn die Düse durch ein Kanalrohr gezogen wird, um eine Rohrbeschichtung von innen vorzunehmen. Das auf- geschäumt Material härtet somit unmittelbar nach Auftra- gung aus.

Bei einer Düse zum Aufschäumen, Versprühen oder Verne- beln, wie sie oben beschrieben wird, ist die Düse mit den Vorratsbehältern der einzelnen Medien über Leitungen, (z. B. Schläuche) verbunden. Die Leitungen sind dabei je nach Bedarf unterschiedlich lang. Mit Hilfe der Auf- schäumeinheit ist eine kontinuierliche Zuleitung der ein- zelnen Medien und damit eine kontinuierliche Schaumerzeu- gung mit gleichbleibender Qualität möglich.

Der Düse kann ein Dosiergerät zur dosierten Einmischung mehrerer Ausgangskomponenten zugeordnet sein, welche dann als Mischung (z. B. als erstes Medium) der Düse zugeleitet wird. Beispielsweise kann am Dosiergerät ein Schaumbild- ner mit einem zugeführten Wasserstrahl eingemischt wer- den. Natürlich ist es auch möglich, mehrere verschiedene Medien gleichzeitig oder nacheinander in das Dosiergerät einzubringen.

Am Dosiergerät können Leitungen für unterschiedliche Aus- gangskomponenten vorgesehen sein, um eine entsprechend genaue Dosierung zu ermöglichen.

Das Dosiergerät kann, z. B. mit einem hydraulischen An- trieb arbeiten und ist deswegen relativ einfach aufge- baut. Dabei wird ein Hydromotor verwendet, d. h. der Was- serdruck bewegt einen Dosierstempel einer Dosierpumpe, wodurch das jeweilige Medium, z. B. der Schaumbildner, eingemischt wird. Mit Hilfe des Dosiergerätes können Schaumbildnermengen und Zusatzmittel zudosiert werden, je nachdem welche Anforderungen an das aufzuschäumende Medi- um gestellt werden. Über die Menge der zudosierten Medien können unterschiedliche Schaummengen und Schaumgewichte stufenlos hergestellt werden.

Zweckmäßig kann die Dosierung unterschiedlicher Ausgangs- komponenten am Dosiergerät exakt eingestellt werden, so daß stets die gleiche zusammengesetzte Mischung der Düse zufließt. Dabei ist die Dosierung zweckmäßigerweise, z. B. mittels des hydraulischen Antriebs einstellbar. Daneben kann jedoch stets die Möglichkeit bestehen, eine externe Zudosierung an einer Stelle in der Leitung nach dem Do- siergerät vorzusehen. Dies kann besonders bei hinsicht- lich der Materialverträglichkeit problematischen Medien zweckmäßig sein.

Vorteilhafterweise kann vor bzw. an der Düse mindestens ein Druckregler und ein Durchflußmengenregler zur defi- nierten Durchleitung und Durchflußmenge des jeweiligen Mediums angeschlossen sein, Vor allem an der Leitung des zweiten Mediums, mit dessen Druck die Aufschäumung bzw.

Vermischung in der Düse erreicht wird, ist ein Druckreg- ler und ein Durchflußmengenregler vorgesehen, um den Auf- schäumprozeß zu steuern.

Mit besonderem Vorteil kann eine Aufschäumdüse (I) mit mindestens einer zweiten Aufschäumdüse (II) verbunden werden. Hierbei erfolgt das Aufschäumen oder Verschäumen

verschiedener Medien oder Materialien, die sich nur schwer oder garnicht aufschäumen lassen mit Hilfe eines vorher in der Düse I erzeugten Schaums. Dieser wird dann über mindestens einen Einlaß, der ansonsten für die Zu- leitung eines gasförmigen Mediums vorgesehen ist, der Dü- se II durch welche das aufzuschäumende oder vorzuschäu- mende Material geleitet wird, zugeführt. Diese Ausfüh- rungsform kann insbesondere bei der Aufschäumung schwer schäumbarer Materialien und Materialmischungen eingesetzt werden. Das zweite Medium ist dabei also das aufgeschäum- te Material, wobei das erste Medium die Materialien bzw.

Materialmischungen darstellen. Es wird also nicht ein flüssiges Medium aufgeschäumt, sondern Materialien mit einem Schaum unter Erhöhung oder Beibehaltung der Schaum- bildung vermischt. Die zweckmäßige Aufschäumeinheit kann ebenso für das Binden und den staubfreien Transport von, z. B. Mineralfasern, Zelluloseflocken und dergleichen ver- wendet werden. Ebenso ist eine staubfreie (re) Bindung oder Transport von, z. B. toxischen, aggressiven oder ex- plosiven Stoffen zur Weiterverwendung oder Entsorgung denkbar.

Der Düse kann sich ein Nachmischer anschließen, mit wel- chen, z. B. schwer miteinander aufschäumbare Materialien vermischt werden können. So kann es vorkommen, daß z. B. ein mit Faseranteilen versetzter Zementschaum aus dem ringförmigen Bauteil"spukt"und damit nicht gleichmäßig läuft. Durch einen Nachmischer kann dieses"Spucken"bzw. die unregelmäßige Austragung unterbunden werden. Demnach wird also, z. B. der zunächst aufgeschäumte Zementschaum anschließend mit den Faseranteilen vermischt, so daß eine homogene aufgeschäumte Masse erhalten wird. Der Nachmi- scher kann dabei in herkömmlicher, mechanischer Bauweise ausgestaltet sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufschäumen von einem insbesondere flüssigen, ersten Medium mittels mindestens eines unter Druck stehenden zweiten Mediums zeichnet sich dadurch aus, daß in einem ringförmigen Bauteil durch min- destens einen radial oder schräg bzw. tangential nach in- nen gerichteten Kanal das zweite Medium eingeleitet wird und das durch einen anderen Einlaß zugeleitete erste Me- dium aufschäumt. Das radial, schräg oder tangential ein- geleitete zweite Medium, das z. B. Gas sein kann, erzeugt in dem ringförmigen Bauteil eine Verwirbelung mit dem er- sten Medium derart, daß eine Aufschäumung stattfindet.

Die Aufschäumung kann mittels des erfindungsgemäßen Ver- fahrens direkt am Arbeitseinsatzort erfolgen, so daß eine gleichbleibende Schaumqualität gewährleistet wird. Außer- dem ist damit eine kontinuierliche Schäumung möglich.

Die dem ringförmigen Bauteil zugeleiteten Komponenten können vorher oder im Bauteil erwärmt werden, womit eine bessere Aufschäumung des Materials erreicht werden kann.

Es ist auch möglich, das bereits aufgeschäumte Material zu erwärmen, was je nach Einsatzbereich vorteilhaft sein kann.

Das aufzuschäumende erste Medium kann vor Einleitung in den ringförmigen Bauteil mit einem Schaumbildner versetzt werden, damit das aufgeschäumte Material stabil bleibt und nicht so schnell in sich zusammenfällt.

Die jeweiligen Ausgangsmedien können der Düse geregelt zugeleitet werden, so daß sowohl die Zusammensetzung als auch der Grad der Aufschäumung des aufgeschäumten Materi- als eingestellt werden kann.

In bestimmten Fällen, je nach Art der verwendeten Mate- rialien kann es vorgesehen sein, daß das aufgeschäumte

Material mit mindestens einem anderen Material nachge- mischt wird. Dies ist z. B. dann von Vorteil, wenn die beiden Materialien eine Verstopfung der Düse hervorru- fen würden.

Es ist auch möglich, daß mindestens ein Medium als aufge- schäumtes Material der Düse zugeleitet wird. Dies kann, z. B. bei der Aufschäumung schwer schäumbarer Materialien vorteilhaft sein.

Nach Auftragung kann das aufgeschäumte Material aushär- ten, was insbesondere, z. B. bei Baustoffen oder Kunst- stoff der Fall sein wird.

Bei der Verwendung der Düse zur Produktion von, z. B. Bau- stoffen ist vor allem die gleichbleibende Qualität des aufgeschäumten Materials sowie die kontinuierliche Schaumherstellung von Bedeutung.

Die Düse kann auch zum Aufschäumen von, z. B. Kunststof- fen verwendet werden. Im Anschluß an den Aufschäumvorgang kann der aufgeschäumte Kunststoff mit UV-Licht bestrahlt werden, so daß dieser unmittelbar nach Auftragung aushär- tet. Eine vorteilhafte Verwendung der Düse ist auch, z. B. bei der Innenbeschichtung von Rohren möglich. Die Diise kann auch zur Reinigung und Desinfizierung mittels des aufschäumenden Materials eingesetzt werden.

Im folgenden sind noch weitere, vorteilhafte Einsatz- bzw. Anwendungsgebiete der Düse beispielhaft aufgeführt : Bindung von Stoffen mittels Schaum, Transport von Stoffen mittels Schaum, Feuerlöschtechnik, Herstellung wasser- dichter Schäume, Langzeitbindemittel, gipsgebundene Mate- rialmischungen für Schäume und Granulate, offenporige

Schäume mit festen Strukturen sowie Anwendung der Auf- schäumdüse zur Verfüllung von Gruben, Schachtbauwerken, Hohlräumen, Erzeugung von Schäumen in der Lebensmittel- ver-und-bearbeitung, Pharmaindustrie, Kosmetikindu- strie, Wasch-und Reinigungsmittelindustrie.

In weiterer Ausgestaltung der Düse ist vorgesehen das Einsatzelement als ringförmig, gesondert austauschbaren Bauteil auszubilden, der einen mittleren Abschnitt des Hauptströmungskanals bildet. Die Kanäle werden schräg zur Hauptströmungsrichtung angeordnet und bilden insbesondere zwei getrennte Gruppen, wobei die Kanäle der einen Gruppe schräg gegen die Kanäle der anderen Gruppe und schräg zur Hauptströmungsrichtung weisen.

Beide Gruppen von Kanälen können entweder mit zwei geson- derten Einlaßkanälen gleichzeitig oder alternativ in Ver- bindung gebracht werden oder-falls eins der Gehäusetei- le keinen Einlaßkanal aufweist-durch Drehen des ring- förmigen Bauteils mit dem Einlaßkanal verbunden werden.

Durch die Anordnung von zwei Gruppen von Kanälen erwei- tert sich der Anwendungsbereich des ringförmigen Bauteils stark. Je nach dem, wie die Gruppen von Kanälen angeord- net sind, welchen Durchmesseer die Kanäle haben, welchen Winkel sie aufweisen und wie die Anzahl der Kanäle ist, ergeben sich unterschiedliche Vermischungs-oder Ver- schäumungseffekte innerhalb des Einsatzbereiches, so daß unterschiedlichste Materialien, Schaumdichten oder Sprüh- nebeldichten erzeugt werden können. Wahlweise kann das zusätzlich zugeführte Medium entweder gegen die Aus- trittsrichtung oder in Austrittsrichtung zugeführt wer- den. Sind zwei weitere Einlaßkanäle vorhanden, braucht das als ringförmiger Bauteil dienende Einsatzelement nicht umgedreht zu werden. Durch Verschließen des einen

Kanals und Zuführung des Mediums durch den anderen Kanal wird die Injektionsrichtung bezogen auf die Hauptstr- mungsrichtung umgedreht.

Der als Einsatzelement gebildete ringförmige Bauteil kann bezüglich seiner Bohrungsanordnung spiegelsymmetrisch ausgebildet sein. Dies empfiehlt sich dann, wenn die un- terschiedlichen Gruppen von Kanälen lediglich dazu heran- gezogen werden sollen, die Injektionsrichtung des Mediums umzudrehen.

Der ringförmige Bauteil kann in diesem Falle an seinen Enden im Bereich seiner Stirnseiten zwei umlaufende Rin- gräume aufweisen, deren offene Nutaußenseiten mit den weiteren Einlaßkanälen fluchten. Die Ringräume können ei- nen keilförmigen, rechteckförmigen oder runden Quer- schnitt haben, was der Umlenkung des Mediums in Richtung der Kanäle zuträglich ist. Die Ringraumböden bilden so, z. B. Keilflächen, die von den Stirnseiten des ringförmi- gen Bauteils zu den Einlaßöffnungen der Kanäle hin ver- laufen.

Besonders einfach herzustellen ist die Düse dann, wenn die zwei Gehäuseteile mit ihren den Ringraum umschließen- den Stirnseiten dichtend aneinanderliegen. Um die Dich- tung zu verbessern und insbesondere ein Spiel des ring- förmigen Bauteils in dem Aufnahmeraum auszuschließen, ist es möglich, im Fugenbereich zwischen den beiden Gehäuse- teilen ein ringartiges elastisches Dichtungselement anzu- ordnen. In diesem Falle können die beiden Gehäuseteilen durch Schrauben zusammengespannt werden und iiben Druck auf die Stirnseiten des ringförmigen Bauteils aus. Beide Gehäuseteile können mit dem Kanal des Bauteils fluchtende Einlaß-und Auslaßkanäle haben. Es ist aber auch möglich, daß ein erster Gehäuseteil einen mit dem Kanal des Bau-

teils im wesentlichen fluchtenden Auslaß-oder Einlaßka- nal hat und der andere Gehäuseteil mit einer sacklochar- tigen Mischkammer versehen ist, in welche seitlich die erste Einlaßöffnung eintritt. Eine derartige Ausbildung ist insbesondere, z. B. für Spraydosen geeignet, wobei die ganze Düse dann miniaturisiert ist.

Die mit dem Kanal des Bauteils fluchtenden Ein-bzw. Aus- laßkanäle können sich zu ihren Austrittsenden hin konus- artig oder trompetenartig erweitern.

Am inneren Ende des Auslaßkanals kann zusätzlich ein mit mehreren Offnungen versehenes Gitter-oder Siebelement vorgesehen sein, um die Schaumbildung weiter zu unter- stützen, falls die Düse zur Schaumbildung eingesetzt wird. Die beiden Gehäuseteile sind so konstruiert, daß sie mit unterschiedlichen Drehwinkeln aneinander montiert werden können. Insgesamt kann eine runde, polygone oder quadratische Querschnittsform vorgesehen sein. Durch Mon- tage von unterschiedlichen Drehwinkeln lassen sich die relativen Stellungen der Einlaßkanäle zueinander frei wählen, so daß die Düse besonders einfach an ihre Umge- bungselemente anpaßbar ist Schließlich ergibt sich eine alternative Düse einfachster Ausbildung durch die Anordnung eines rohrformigen Gehäu- ses mit einer Aufschäumzone und mit je einem durch die Mittelöffnung gebildeten koaxial zueinander angeordneten Einlaß und Auslaß für den Durchtritt des ersten Mediums und mindestens einen schräg mit spitzem Winkel a in der Gehäusewandung ausgebildeten und in die Mittelöffnung des Gehäuses im Bereich der Aufschäumzone einmündenden Kanal zur Zuleitung des zweiten Mediums. Das rohrförmige Gehäu- se wirkt dabei als Düse bei der im Einmündungsbereich des Kanals oder der Kanäle die Aufschäumung des ersten Medi-

ums erfolgt. Bevorzugt sind zwei getrennte Gruppen Kanäle im Gehäuse vorgesehen, wobei die Kanäle der einen Gruppe schräg gegen die Kanäle der anderen Gruppe ausgerichtet sind und die Kanäle der einen Gruppe in Hauptströmungs- richtung des ersten Mediums und die Kanäle der anderen Gruppe entgegen der Hauptströmungsrichtung des ersten Me- diums gerichtet sind.

Alternative Düsen sind durch einteilige Ausgestaltungen gemäß den Fig. 8-13 gegeben.

Die Erfindung ist anhand von vorteilhaften Ausführungs- beispielen in den Zeichnungsfiguren näher erläutert.

Diese zeigen : Fig. 1 eine Düse im Schnitt, Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer Düse, Fig. 3 eine Prinzipdarstellung einer anderen Aus- führungsform einer Düse, Fig. 4 eine Prinzipdarstellung einer weiteren Aus- führungsvariante einer Düse für verschiedene Anwendungsverfahren, Fig. 5 eine Düse gemäß einer weiteren Ausführung im Schnitt, Fig. 6 eine Düse entsprechend einer abgewan- delten Ausführung im Schnitt, Fig. 7 eine Düse anderer Ausführung im Schnitt, Fig. 8 eine Schnittdarstellung einer alternativen ein- teiligen Düse mit mehreren zusätzlichen An- schlüssen, Fig. 9 eine Schnittdarstellung einer weiteren alter- nativen einteiligen Düse, Fig. 10 eine Schnittdarstellung einer alternativen ein- teiligen Düse mit tangential geführten Kanälen,

Fig. 11 eine Schnittdarstellung einer weiteren alterna- tiven Düse und Fig. 12 eine Variante einer Düse abgewandelter Aus- führung Fig. 13 eine weitere Variante einer Düse.

Die Bezugsziffer 1 bezeichnet die Düse in ihrer Gesamt- heit. Die Düse umfaßt ein Gehäuse 4 mit einem ringförmi- gen Bauteil 7, in welchem radial nach innen gerichtete Kanäle 5 zur Zuleitung eines zweiten Mediums, insbesonde- re eines Gases, sowie ein erster Einlaß 6 zur Zuleitung des aufzuschäumenden Mediums und ein Auslaß 2 vorgesehen ist. Das durch die Kanäle 5 einströmende Gas erzeugt eine Verwirbelung mit dem durch den ersten Einlaß 6 zugeleite- ten Medium, so daß dieses aufgeschäumt wird. Die Düse kann ortsunabhängig eingesetzt werden, wobei die Auf- schäumung direkt am Arbeitseinsatzort erfolgt. Der Vor- teil ist eine gleichbleibende Qualität des aufgeschäumten Materials, wobei gleichzeitig eine kontinuierliche Auf- schäumung möglich ist.

Die nach innen gerichteten Kanäle 5 sind im Bauteil 7 in- tegriert. Dadurch sind die Kanäle 5 in den Bauteil 7 ein- fach einzubohren. Ein zweiter Einlaß 8, der am Gehäuse 4 seitlich angeordnet ist, dient der Einleitung des Gases, welches in die nach innen gerichteten Kanäle 5 einströmt.

Am Einlaß 8 und dem Ein-und Auslaß 6, 2 sind Gewinde 22 zum dichten Anschluß von Leitungen vorgesehen. Zwischen dem Bauteil 7 und dem Gehäuse 4 ist ein Ringraum 9 ausge- bildet, an dem die nach innen gerichteten Kanäle 5 an- grenzen. Das am zweiten Einlaß 8 einströmende Gas wird somit zunächst über den Ringraum 9 verteilt und strömt dann durch die radial, schräg oder tangential durch die nach innen gerichteten Kanäle 5 in den Innenraum des Bau- teils 7. Der Ringraum 9 ist stufenlos einstellbar, so daß

die Stömungsverhältnisse, z. B. der Strömungsdruck varia- bel einstellbar sind. Der ringförmige Bauteil 7 kann der- art konstruiert sein, daß mit der Verstellung des Ring- raums 9 auch gleichzeitig die nach innen gerichteten Ka- näle 5 verstellt werden. Dabei ist es möglich, daß sowohl die Länge als auch der Durchmesser der Kanäle 5 einstell- bar ist.

Der erste Einlaß 6 sowie der Auslaß 2 sind gegenüberlie- gend in Hauptströmungsrichtung 26 angeordnet, so daß kei- ne Strömungsverluste des aufgeschäumten Materials auftre- ten und ein einfacher Aufbau des Gehäuses 4 ermöglicht wird. Die Kanäle 5 sind im wesentlichen entgegen der Hauptströmungsrichtung orientiert und das durch sie ge- leitete Gas erzeugt mit dem einströmenden Medium eine er- höhte Verwirbelung, welche insbesondere bei dünnflüssigen Medien notwendig ist, um zu der gewünschten Aufschäumung zu kommen.

Es ist jedoch auch möglich, daß die Kanäle 5 im wesentli- chen schräg in Hauptströmungsrichtung orientiert sind, was für zähere Mischungen vorteilhaft ist. Dies führt auch zu einer zusätzlichen Beschleunigung im Austragsbe- reich, welche besonders bei der Reinigung des Gehäuses 4 vorteilhaft ist.

Die Kanäle 5 sind in der Regel als runde Bohrungen ausge- staltet und ermöglichen damit optimale Strömungsbedingun- gen. Der ringförmige Bauteil 7 kann flexibel eingesetzt werden. Für unterschiedliche Anwendungen ist es möglich, unterschiedlich gestaltete Bauteile 7 in das Gehäuse 4 einzusetzen.

Der ringförmige Bauteil 7 ist an der inneren Wandung des Gehäuses 4 abgedichtet, so daß eine optimale Verwirbelung

im Gehäuse 4 gewährleistet bleibt und gleichzeitig kein Material an unerwünschten Stellen nach außen dringen kann.

Das Gehäuse 4 der Düsen der Fig. 1, 5 und 6 besteht aus zwei Teilen 4', 4'', zwischen welchen der Bauteil 7 ange- ordnet ist. Die beiden Teile des Gehäuses 4 sind dabei über ein Gewinde 22'miteinander verschraubt, wobei der Bauteil 7 zwischen einem umlaufenden Vorsprung 11 des Teils 4''und der Stirnfläche 12 des Teils 4'angeordnet ist. Die beiden Teile 4', 4''sind einfach aufgebaut und gewährleisten gleichzeitig einen sicheren Halt des Bau- teils 7. Die oben erwähnten Dichtungen 13 sind dabei zwi- schen dem einen Ende des Bauteils 7 und dem umlaufenden Vorsprung 11 sowie dem anderen Ende des Bauteils 7 und der Stirnfläche 12 vorgesehen.

Für entsprechende Anwendungen können an der Düse 1 eine Heizvorrichtung und/oder ein UV-Strahler vorgesehen sein, welche jedoch in den Zeichnungsfiguren nicht dargestellt sind. Mittels der Heizvorrichtung können die Ausgangskom- ponenten oder das aufgeschäumte Material erwärmt bzw. UV- bestrahlt werden.

Die in Fig. 2 als Flußdiagramm schematisch dargestellte Aufschäumeinheit umfaßt eine Düse 1, welche über Leitun- gen 15 mit Vorratsbehältern 16 der verschiedenen Aus- gangskomponenten verbunden ist. In der Aufschäumeinheit gemäß Fig. 2 wird beispielhaft Wasser mit Schaumbildner zunächst vermischt und dann mittels Druckluft zu Schaum aufgeschäumt. Der Düse 1 ist ein Dosiergerät 17, das mit einem hydraulischen Antrieb arbeitet, vorgeschaltet. Das Dosiergerät 17 hat einen Hydromotor, d. h. der Wasserdruck bewegt einen Dosierstempel einer Dosierpumpe, wodurch der Schaumbildner eingemischt wird. Neben der Zumischung des

Schaumbildners besteht auch die Möglichkeit, andere Medi- en dem Dosiergerät 17 oder sich einer daran anschließen- den Leitung 15 zuzumischen. Zweckmäßiger Weise kann die genaue Dosierung am Dosiergerät 17 eingestellt werden.

Für die Zuleitung des Gases ist an der Düse 1 ein Kom- pressor 23 sowie ein sich daran anschließender Druckreg- ler 18 zur definierten Zuleitung des Gases angeschlossen.

Mittels des Druckreglers 18 kann der Grad der Aufschäu- mung eingestellt werden. Die Leitung 15 zwischen dem Druckregler 18 und der Düse 1 weist ein Rückschlagventil auf, um ein Rückströmen des Gases bzw. des aufgeschäumten Materials zu verhindern.

Der Düse 1 der in Fig. 3 dargestellten Aufschäum-einheit 14 werden im wesentlichen zwei verchiedene Ausgangsmate- rialien zur Aufschäumung zugeleitet. Mittels der Auf- schäumeinheit 14 können verschiedene Schäume mit festen Strukturen (ähnlich, z. B. Porenleichtbeton) für alle hy- draulisch abbindenden Materialien und Materialmischungen (z. B. Zement, Gips, Kalk, Magnesit usw.) erzeugt werden.

Das aus dem Dosiergerät 17 herausgeleitete Wasser-Schaum- bildner-Gemisch wird, z. B. einer Mörtelmischmaschine 24 zugeleitet. Im Vorratsbehälter 16 befindet sich das auf- zuschäumende Material, das eine separat gemischte oder durch Transportfahrzeuge angelieferte Fertigmischung ge- gebenenfalls mit Schaumbildner und diverse Zusatzmitteln sein kann. Diese Fertigmischung wird mittels der Pumpe 25 der Diise 1 zugeleitet und dort mittels des einströmenden Gases aufgeschäumt. Das aufgeschäumte Material gelangt schließlich noch in einen Nachmischer 21, in welchem es mit schwer aufschäumbaren Materialien versetzt wird.

Aus Fig. 4 geht eine besonders vorteilhafte Variante ei- ner Aufschäumeinheit 14 hervor. An die dort vorgesehene Düse 1 ist eine zweite Düse 19 bzw. Aufschäumeinheit 20

angeschlossen, wobei das Aufschäumen mittels des aufge- schäumen Materials der zweiten Düse anstelle von Druck- luft oder Druckgas erfolgt. Der bereits vorgeschäumte Schaum tritt also durch die nach innen gerichteten Kanäle 5, 5'in das Gehäuse 4 der Düse 1 ein. Über den zweiten Einlaß 8 wird das aufzuschäumende Material zugeführt. So können, z. B. ausgehend von einer Einblasmaschine, z. B.

Mineralfasern, Zeluloserestflocken, Stäube, pulverförmi- ges Material etc. durch die Aufschäumung abgebunden oder staubfrei transportiert werden. Über den zweiten Einlaß 8 können auch schwer schäumbare Materialien und Materialmi- schungen zur Aufschäumung zugeführt werden. Die Auf- schäumeinheit 14 kann auch zur staubfreien Bindung bzw.

Transport, z. B. von toxischen, aggresiven oder explosi- ven Stoffen zu deren Weiterverwendung oder Entsorgung eingesetzt werden.

Der Düse 1 kann, z. B. auch eine Mörtelmischpumpe oder ein Silo mit einer Mischpumpe vorgeschaltet sein, um das auf- zuschäumende Material der Düse l zuzuführen. In der in Fig. 4 dargestellten letzten Möglichkeit ist ein Behälter mit vorgemischtem Material ohne Schaumbildnerzugabe be- reitgestellt, wobei das vorgemischte Material mittels ei- ner Pumpe 25 der Düse 1 zugeführt wird. Das in der Düse 1 aufgeschäumte Material wird entweder direkt mittels eines Spritzschlauches ausgetragen oder vorher noch einem Nach- mischer 21 zugeführt.

Den Ausgangsmaterialien können auf ihrem Weg durch die Leitungen 15 weitere Substanzen zugesetzt werden, was durch entsprechende Pfeile verdeutlicht wird.

Bei dem Verfahren zum Aufschäumen ist es möglich, daß mindestens ein Ausgangsmedium vor der Zuleitung zum Ge- häuse 4 oder im Gehäuse 4 selbst erwärmt wird. Dies kann,

z. B. zu einem erhöhten Aufschäumgrad führen. Es ist je- doch auch möglich, daß das bereits aufgeschäumte Material erwärmt wird. Die verschiedenen Medien können dabei gere- gelt dem Gehäuse 4 zugeleitet werden, um ein gewünschtes Mischungsverhältnis einstellen zu können.

Die Düse 1 bzw. die Aufschäumeinheiten 14 können insbe- sondere zur ortsunabhängigen Anwendung von aufgeschäumtem Material eingesetzt werden. So ist es möglich, damit Bau- stoffe mit gleichbleibender Qualität zu produzieren, vor allem, wenn diese auf unwegsamen Gelände oder in höheren Stockwerken eines Gebäudes benötigt werden.

Die Düse 1 kann auch zum Aufschäumen von, z. B. Kunst- stoffen verwendet werden, wobei der aufgeschäumte Kunst- stoff mittels einer entsprechenden Düse mit UV-Licht zur Aushärtung bestrahlt werden kann.

In dem ersten Gehäuseteil 4' (Fig. 5 und 6) befindet sich ein erster Einlaßkanal 6, im zweiten Gehäuseteil 4''ist ein Auslaßkanal 2 angeordnet. Beide Gehäuseteile 4', 4'' sind dichtend aneinandergefügt und bilden zwischen sich einen Ringraum 9, in welchem ein mit Kanälen 5, 5'sowie einem Kanal 20 versehener ringförmiger Bauteil 7 ein- liegt. Die Kanäle 5, 5'zur Einführung mindestens eines weiteren Mediums oder einer Mischung von weiteren Medien stehen mit weiteren Einlaßkanälen 8, 8'in Verbindung.

Der ringförmige Bauteil 7 ist ein gesondert austauschba- rer Teil. Die Kanäle 5, 5', die in dem Bauteil 7 an geordnet sind, sind schräg zur Hauptströmungsrichtung 26 der innerhalb des Bauteils 7 zu vermischenden Medien ausgebildet. Ferner sind die Kanäle 5, 5'in zwei ge- trennten Gruppen in dem Bauteil 7 angeordnet. Die Kanäle 5 der einen Gruppe sind schräg gegen die Kanäle 5'der

anderen Gruppe sowie gleichzeitig schräg zur Hauptstr- mungsrichtung 26 ausgerichtet. Die Gruppen von Kanälen 5, 5'sind alternativ oder gleichzeitig über zwei gesonder- te, in den Gehäuseteilen 4', 4''angeordnete Einlaßkanäle 8, 8'mit dem mindestens einen unter Druck stehenden Me- dium beaufschlagbar. Je nach gewünschtem Aufschäumungs- oder Vermischungsgrad kann ein bestimmter ringförmiger Bauteil 7 verwendet werden, der entsprechende Anordnung von Kanälen 5, 5', Durchmesser der Kanäle 5, 5', Anzahl der Kanäle 5, 5' und dgl. aufweist.

Durch Verschließen des einen Einlaßkanals 8 mit einem Blindstopfen 27 (vgl. Fig. 6) und Zuführung des Mediums durch den anderen Einlaßkanal 8'erfolgt eine Injektion des Mediums lediglich entgegen der Hauptströmungsrich- tung.

Bei beiden Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 5 und 6 ist der ringförmige Bauteil 7 bezüglich seiner Kanalan- ordnung spiegelsymmetrisch ausgebildet, was insbesondere von Vorteil ist, wenn die Injektionsrichtung des Mediums lediglich umgedreht werden soll. Der Bauteil 7 weist an seinen Enden umlaufende Ringräume 28, 28'auf, deren je- weilige offene Nutaußenseiten 29 mit den Einlaßkanälen 8, 8'im wesentlichen fluchten. Die Ringräume 28, 28'haben einen keilförmigen Querschnitt. Dadurch wird die durch die Einlaßkanäle 8, 8'zugeführte Luft den Kanälen 5, 5' direkt und in optimaler Weise zugeleitet. Die Ringraum- böden 30 bilden Keilflächen, die von den Stirnseiten 31 des Bauteils 7 zu den Eintrittsöffnungen 29'der Kanäle 5, 5'verlaufen.

Die Achsen der Kanäle 5, 5'schließen mit der Hauptstr- munsrichtung 26 einen spitzen Winkel a ein und gewähr- leisten durch den damit verbundenen schrägen Eintritt des

injektierten Mediums einen hohen Aufschäum-bzw. Vermi- schungsgrad.

Je nach gewünschtem Aufschäum-oder Vermischungseffekt, kann der Winkel a zwischen den Achsen der Kanäle 5, 5' der beiden Gruppen bezogen auf die Hauptströmungsrichtung 26 unterchiedlich sein. Ebenso können die Kanäle 5, 5' der beiden Gruppen auch einen unterschiedlichen Durchmes- ser haben. Ferner kann die Anzahl der Kanäle 5, 5'beider Gruppen unterschiedlich sein.

Wie in den Fig. 5, 6 deutlich zu erkennen ist, liegen die zwei Gehäuseteile 4', 4''mit ihren den Ringraum 9 um- schließenden Stirnseiten 32, 33 dichtend aneinander, um ein unkontrolliertes Austreten des injektierten oder des vermischten Mediums zu verhindern.

Dazu ist in dem Fugenbereich 34 zwischen den beiden Ge- häuseteilen 4', 4''ein ringartiges Dichtungselement 35, insbesondere ein 0-Ring angeordnet. Um eine hohe Dichtung zu erreichen, können die beiden Gehäuseteile 4', 4'' durch Schrauben zusammengespannt werden und Druck auf die Stirnseiten des ringförmigen Bauteils 7 sowie auf das Dichtungselement 35 ausüben.

Bei der Ausführungsvariante gemäß Fig. 5 weist der erste Gehäuseteil 4'einen mit dem Kanal 20 des ringförmigen Bauteils 7 im wesentlichen fluchtenden Einlaßkanals 6 und der zweite identischen Gehäuseteil 4''einen mit dem Ka- nal 20 des Bauteils 7 im wesentlichen fluchtenden Auslaß- kanal 2 auf.

Bei der Ausführungsvariante gemäß Fig. 6 weist der Gehäu- seteil 4''einen mit dem Kanal 20 im wesentlichen fluch- tenden Auslaßkanal 2 und der Gehäuseteil 4'eine sack-

lochartige Mischkammer 36 auf, in welche seitlich der er- ste Einlaßkanal 6 eintritt. Die Mischkammer 36 führt zu einer Verwirbelung des injektierten Mediums im Kanal 20 und beeinflußt damit das Aufschäum-bzw. Vermischungsver- halten entsprechend.

Insbesondere ist eine derartige Konstruktion für Spraydo- sen geeignet. Die ganze Düse 1 ist dann vorteilhafter Weise miniaturisiert ausgebildet. Je nach Anforderung kann natürlich auch der Kanal 20 als Auslaßkanal und der Auslaßkanal 2 als Einlaßkanal dienen.

In beiden Ausführungsbeispielen erweitern sich die mit dem Kanal 20 des Bauteils 7 fluchtenden Ein-bzw. Auslaß- kanäle 6, 2 in den Gehäuseteilen 4', 4''nach außen ko- nusartig und gewährleisten somit in diesen Bereichen op- timale Strömungsverhältnisse.

Um die Schaumbildung oder den Vernebelungs-bzw. Versprü- hungsgrad zu erhöhen, ist am inneren Ende des Auslaßka- nals 2 in Fig. 5 ein mit mehreren Öffnungen 37 versehenes Element 38 angeordnet.

Die beiden Gehäuseteile 4', 4''sind in einer Mehrzahl von Drehstellungen aneinander montierbar, so daß zum ei- nen die Montage erleichtert wird und zum anderen die Düse l besonders einfach an ihre Umgebungselemente (z. B. Lei- tungen) angepaßt werden kann.

Die Fig. 7 zeigt eine Düse mit einem Gehäuse 39 mit ein- gesetztem, ringförmigen Bauteil 40. Es sind Ein-und Aus- laßkanäle 41 und 42 für das erste Medium und/oder Schaum vorgesehen. Die Kanäle 41, 42 sind wahlweise durch einen Stopfen 43 verschließbar. In den Bauteil 40 münden Kanäle 5 für die Zuführung des gasförmigen zweiten Mediums ein.

Die alternativen Düsen der Fig. 8-13 weisen eine ein- teilige Herstellung auf. Hierbei erfolgt die Dosierung des zweiten Mediums über mindestens einen Einlaß 8, der nicht in einen Ringraum mündet, sondern direkt mit einem schräg nach innen gerichteten Kanal 5 verbunden ist. Die- ser leitet das Medium radial, schräg oder tangential in den Kanalraum 20 der Diise ein. Bei mehreren Einlassen 8, 8', 8'' ist je nach Einsatzzweck eine Kombination der Ein- leitungen (mittig radial, schräg oder tangential) mög- lich. Die nach innen gerichteten Kanäle 5, 5'können in allen möglichen Winkeln in den Kanalraum 20 der Düse ein- münden.

Die Einlässe 8, 8', 8''der Düse der Fig. 8 können je nach Bedarf durch Blindstopfen 27 verschlossen werden.

Ferner liegen die Einlässe an Zuführungsleitungen 50 für das zweite Medium an.

Fig. 9 zeigt eine Sacklochdiise mit zwei Einlassen 8, 8', für ein zweites Medium, wobei einer je nach Einsatzzweck durch Blindstopfen 27 verschlossen sein kann.

Fig. 10 zeigt einen Schnitt durch die Fig. 8 und 9 mit tangentialer Einleitung der zweiten Medien in den Kanal- raum 20 der Düse.

Fig. 11 und 12 zeigen verschiedene Varianten der Medien- zuführung.

Die Düse 4 der Fig. 13 weist bei an sich gleicher Ausbil- dung wie die Düse der Fig. 8, zusätzlich zu den mit den Kanälen 5, 5'in Verbindung stehenden Einlassen 8, 8', 8''weitere Einlässe 8''''und 8'''''auf. Die Einlässe

8'''' und 8''''' liegen über Kanäle 5''' und 5'''' an den Auslaßkanal 2 an, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, auf das austretende Medium, z. B. eine Beschichtung oder Markierung aufzubringen. Die Kanäle 5'und Einlässe 8' sind um 90° versetzt dargestellt.