DE102004033223B3

DE102004033223B3 - Mobile Vorrichtung zum Mischen und Austragen von mindestens zweikomponentigen, pastösen Materialien

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Publication number: DE102004033223B3
Application number: DE102004033223A
Authority: DE
Original assignee: Denso Holding GmbH and Co KG
Current assignee: Denso Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2004-07-08
Filing date: 2004-07-08
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2024-07-09

Abstract

Zur Lösung der Aufgabe, eine Vorrichtung zum Mischen und Austragen von mindestens zwei- oder mehrkomponentigen, pastösen, insbesondere hochpastösen, Materialien, die flexibel, gleichzeitig robust und in Baustellen gängiger Bauweise ausgeführt ist, insbesondere für Anwendungen im Rohrleitungsbau, bei welchen die handelsüblichen Kartuschensysteme mit einem Volumen bis zu 600 ml nicht ausreichend sind, wird eine mobile Vorrichtung zum Mischen und Austragen von mindestens zweikomponentigen, pastösen Materialien wie Polyurethanharzen zur Verfügung gestellt mit einem Fahrgestell und einer auf diesem angeordneten Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme der Komponenten mit einem Grundelement und mindestens drei auf diesem angeordneten Presszylindern, in welchen die Komponenten getrennt einsetzbar sind, und mit einer Mischvorrichtung, welche mit den Zylindern über Verbindungsleitungen verbunden ist zur Zuführung der Komponenten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Vorrichtung zum Mischen und Austragen von mindestens zweikomponentigen, pastösen Materialien wie Polyurethanharzen.

Werden im Leitungsrohrbau einzelne Rohrsegmente verbunden, geschieht dies in aller Regel durch Verschweißen derselben. Hierzu ist es notwendig, die den eigentlichen Rohrkern umhüllenden Umhüllungsmaterialien, welche zum Korrosionsschutz und/oder zur Isolierung vorgesehen sind, im Bereich der Schweißnaht großflächig zu entfernen, um durch Schweißung eine sichere Verbindung der einzelnen Rohrsegmente sicher zu stellen. Anschließend muss nach Abschluss der Schweißarbeiten die betreffende Stelle zumindest wieder mit einem Korrosionsschutzmaterial versehen werden, um eine Korrosion insbesondere der korrosionsanfälligeren Schweißnaht zu verhindern. Hierzu sind aus dem Stand der Technik vielfältige Korrosionsschutzmittel bekannt. Beispielsweise offenbart DE 296 03 664 U1 ein Korrosionsschutzsystem umfassend ein zweikomponentiges Polyurethanharz und zusätzlich einen sogenannten Primer auf Basis von Polyisocyanat-Prepolymeren.

Derartige Korrosionsschutzsysteme, welche mehrkomponentig aufgebaut sind, werden nach dem Stand der Technik aus Dosen oder Eimern, aber auch durch Kartuschensysteme unmittelbar vor Ort aufgetragen. Derartige handelsübliche Kartuschensysteme sind jedoch nur geeignet, Volumina bis zu 600 ml aufzutragen – dann müssen die Kartuschen wieder gewechselt werden. Derartige Volumina sind jedoch oftmals nicht ausreichend – insbesondere bei Leitungsrohren mit großen Querschnitten -, um die freigelegten Stellen der mittels der Schweißnaht verbundenen Rohrsegmente vollständig mit dem Korrosionsschutzmittel bzw. dem Nachumhüllungsmaterial zu versehen. Mithin weisen die genannten Konfektionierungsformen neben einem merklichen Zeitverlust durch wiederholten Kartuschen- oder Gebindewechsel den Nachteil auf, dass relativ viel Verpackungsmaterial zur Entsorgung anfällt. Zudem muss im Fall der Eimer- oder Dosenkonfektionierung in der Regel überschüssiges Material verworfen und kostenpflichtig entsorgt werden, da sich diese Gebinde nur Portionsweise anrühren lassen und folglich dem akuten Bedarf der jeweiligen Nachumhüllungsaufgabe nur selten exakt entsprechen.

Alternativ sind aus dem Stand der Technik Mehrkomponenten-Vergussmaschinen bekannt, mittels welchen auch große Volumina an mehrkomponentigen Materialien vermischt und ausgetragen werden können. Derartige Mehrkomponenten-Vergussmaschinen sind jedoch sehr schwer – sie wiegen mindestens etwa 400 bis mehr als 1.000 kg – und sind daher relativ unflexibel. Dies ist jedoch gerade im Bereich des Rohrleitungsbaus nachteilig, denn dort müssen schnell und unmittelbar vor Ort die Komponenten vermischt und verarbeitet werden.

DE 23 14 067 A offenbart eine Vorrichtung zum Aufbereiten einer Mischung aus mehreren Bestandteilen mit einer ersten und einer zweiten Zuführvorrichtung und einer Mischungsvorrichtung, wobei die Zuführvorrichtungen für die Mischungsbestandteile aus jeweils einer Kolbenzylindereinheit mit einer gemeinsamen Steuervorrichtung bestehen. Die Steuervorrichtung besteht aus einer die Kolbenstangen der Kolbenzylindereinheiten miteinander verbindenden Schiene, die von einer zwischen den Kolbenstangen der ersten und zweiten Kolbenzylindereinheit angelenkten dritten Kolbenzylindereinheit um einen verstellbaren Drehpunkt schwenkbar ist. Dabei wird der dritte Mischungsbestandteil derart zugeführt, dass der Anteil des dritten Mischungsbestandteiles in der aus den drei Mischungsbestandteilen bestehenden Gesamtmischung unabhängig vom Verhältnis der Anteile der ersten und zweiten Mischungsbestandteile ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Mischen und Austragen von mindestens zwei- oder mehrkomponentigen, pastösen, insbesondere hochpastösen, Materialien, zu schaffen die flexibel, gleichzeitig robust und in baustellengängiger Bauweise ausgeführt ist, insbesondere für Anwendungen im Rohrleitungsbau, bei welchen die handelsüblichen Karfuschensysteme mit einem Volumen bis zu 600 ml nicht ausreichend sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Zurverfügungstellung einer mobilen Vorrichtung zum Mischen und Austragen von mindestens zweikomponentigen, pastösen Materialien wie Polyurethanharzen, mit einem Fahrgestell und einer auf diesem angeordneten Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme der Komponenten mit einem Antrieb versehenen Grundelement und mindestens drei auf diesem angeordneten und durch dieses betätigbaren Presszylindern, in welchen die Komponenten getrennt einsetzbar sind, und mit einer Mischvorrichtung, welche mit den Zylindern über Verbindungsleitungen verbunden ist zur Zuführung der Komponenten.

Der große Vorteil der erfindungsgemäßen mobilen Vorrichtung liegt darin, dass diese einfach in leichter, robuster und baustellengängiger Bauweise ausführbar ist, und dass durch die Vorsehung von mindestens drei auf einem Grundelement angeordneten Presszylindern eine sehr stabile Anordnung derselben gegeben ist. Durch die Verbindung der Aufnahmevorrichtung, welche das Grundelement und die Presszylinder umfasst, mittels Verbindungsleitungen mit der Mischvorrichtung, in welcher die Mischung der in den Presszylindern eingesetzten mindestens zwei Komponenten erfolgt, wird eine größtmögliche Flexibilität und Variabilität erzielt, denn mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann so unmittelbar vor Ort gleichzeitig gemischt und auch gezielt ein mindestens zweikomponentiges, hochpastöses Material im Rohrleitungsbau aufgebracht werden.

Das Grundelement umfasst weiterhin einen Antrieb, welcher in vorteilhafter Weiterbildung hydraulisch, elektrisch, mechanisch und/oder pneumatisch betreibbar ist.

Weiter vorteilhafterweise ist dabei als Antrieb ein Wagenheber vorgesehen. Wagenheber sind mechanisch stark belastbar und im Bereich des Baustelleneinsatzes aufgrund ihrer autarken Funktion als Antrieb ideal geeignet. Denn sie benötigen keinen externen Generator oder ähnliche Vorrichtungen zur Betätigung des Antriebs. Das Grundelement wird somit gebildet durch den Antrieb selbst als auch mindestens einen Hubkolben zur Betätigung der Presszylinder. Dabei sind grundsätzlich zwei alternative Ausführungsformen möglich. Bei der einen Ausführungsform werden durch den Wagenheber unmittelbar insgesamt drei Hubkolben betätigt, welche durch die Zylinderwandungen der Presszylinder eine Führung erlangen und in die Presszylinder eingesetzte Komponenten, welche beispielsweise in Form von Einwegschlauchbeuteln, Kartuschen oder Dosen eingesetzt werden können, aus dem Presszylinder in die Verbindungsleitung herauspressen. Die dann mindestens drei Hubkolben sind im Gehäuse des Antriebs selbst angeordnet. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Antrieb selbst einen einzigen Hubkolben aufweist, an dessen Ende eine Fußplatte befestigt ist, auf welcher wiederum mindestens drei in die Zylinderwandungen der Presszylinder eingreifende Zylinderstempel angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform ist es wesentlich, dass die Presszylinder selbst fest mit dem Fahrgestell verbunden und genau mit dem Grundelement ausgerichtet sind, um hier eine sichere Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung sicherzustellen. Bei dieser Ausführungsform kann somit der Antrieb selbst einfacher und kostengünstiger ausgelegt werden. Die Hubkolben können als Einfach- oder Teleskopkolben ausgelegt sein.

Vorteilhafterweise weist die Verbindungsleitung mindestens ein Ventil, welches auch als einfacher Verschlusshahn ausgebildet sein kann, zur Dosierung der der Mischvorrichtung zuzuführenden Menge der Komponenten auf. Durch die Vorsehung von mindestens einem Ventil, bevorzugt drei Ventile -jeweils eins in jeder Leitung – unmittelbar benachbart der Zylinderdeckel der Presszylinder, aus welchen die Verbindungsleitungen herausführen und in welche die Komponenten nach Betätigung des Antriebs gepresst werden, kann je nach Anwendung das Mischungsverhältnis beeinflusst werden. So kann beispielsweise in einem Presszylinder keine Komponente eingesetzt werden, so dass dann bei Schließstellung des entsprechenden Ventils einerseits vermieden wird, dass Material statt in den Mischkopf über den Schlauch des leeren Zylinders in diesen hinein gefördert wird, andererseits kann hierdurch z.B. ein Mischungsverhältnis von 1:1 einfach realisiert werden, wenn in die beiden verbleibenden Zylinder einmal eine Komponente A, bzw. einmal eine Komponente B eingesetzt wird. Der Druckausgleich im betreffenden Presszylinder mit geschlossenem Ventil kann durch ein zusätzliches Entspannungsventil erfolgen.

Vorzugsweise weist die Mischvorrichtung der mobilen Vorrichtung einen spülungsfreien Mischkopf auf. Somit fallen vorteilhafterweise keine zusätzlichen Kosten für die Beschaffung, den Transport und die Entsorgung des in aller Regel organischen Spülmittels an, des Weiteren wird keine zusätzliche Pumpe benötigt zur Förderung des Spülmittels durch den Mischkopf. Um ein Blockieren des Mischkopfes durch ausgehärtetes Polyurethanma terial zu vermeiden, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise einen Mischkopf (auch: Trennkopf) auf, bei welchem erst in einem am Mischkopf in Austragungsvorrichtung befestigten Mischer, insbesondere Statikmischer, die Mischung der mindestens zwei Komponenten vonstatten geht. Dabei ist in besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Mischvorrichtung einen Einwegstatikmischer aufweist. Dieser kann einfach nach Gebrauch der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgenommen und entsorgt werden. Zudem kann nach Gebrauch der Einwegstatikmischer vorteilhafterweise auf dem Mischkopf verbleiben, so dass die eingesetzten Komponenten vor Umwelteinflüssen geschützt sind und daher auch wochenlang in der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelagert werden können. Wird die mobile Vorrichtung kurz darauf an einer anderen Stelle benötigt, wird einfach erneut ein Einwegstatikmischer auf das entsprechende Verbindungselement aufgesetzt, und es kann direkt mit der mobilen Vorrichtung weitergearbeitet werden.

Das eingesetzte pastöse, insbesondere hochpastöse, Material, welches mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verarbeitet wird, ist bevorzugt ein Korrosionsschutzmittel, wie dieses insbesondere zur Nachumhüllung von Schweißnähten im Rohrleitungsbau Anwendung findet. Vorteilhafterweise sind mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Komponenten mit einem Volumen von insgesamt bis zu etwa 10.000 ml misch- und austragbar. Hierdurch stellt die erfindungsgemäße mobile Vorrichtung die ideale Ergänzung zu den bereits aus dem Stand der Technik bekannten Mischsystemen wie Kartuschensystemen und Mehrkomponenten-Vergussmaschinen dar, da hiermit mittlere Mengen insbesondere an Korrosionsschutzmitteln, wie diese oftmals im Rohrleitungsbau anfallen, unmittelbar vor Ort flexibel verarbeitbar sind.

Vorteilhafterweise sind die Verbindungsleitungen zwischen den Presszylindern und der Mischvorrichtung flexibel ausgebildet. Weiter vorteilhaft ist die Mischvorrichtung entnehmbar an der mobilen Vorrichtung angeordnet zur Mischung und gleichzeitigen Austragung des pastösen Materials. Hierdurch kann gezielt unmittelbar vor Ort durch die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Mischung des Zweikomponentensystems und gleichzeitige Austragung desselben direkt an der zu bearbeitenden Stelle erfolgen.

Diese und weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind anhand der folgenden einzigen Figur näher erläutert. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen mobilen Vorrichtung.
1 zeigt eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete erfindungsgemäße mobile Vorrichtung, umfassend als Fahrgestell eine Sackkarre 2, welche eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnete Aufnahmevorrichtung und eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 8 bezeichnete Mischvorrichtung aufweist.
Die Aufnahmevorrichtung 3 weist wiederum ein Grundelement 4 auf, welches aus einem hydraulisch arbeitenden Wagenheber 13 mit einem Pedalantritt 16 und einer Grundplatte 14 besteht, welche über den Wagenheber 13 mittels eines Hubkolbens 18 in Richtung eines Pfeils 19 betätigbar ist. Auf der Grundplatte 14 sind insgesamt drei Pressstempel 17.1, 17.2 und 17.3 angeordnet, welche entsprechend der Betätigung des Hubkolbens 18 in Richtung des Pfeils 20 bewegbar sind und dabei durch die Innenwandungen der Presszylinder 5.1, 5.2 und 5.3 eine Führung erfahren.
In den Zylindern 5.1 und 5.2 ist eine Komponente 6 in Form eines Einwegschlauchbeutels eingesetzt, wohingegen in dem Presszylinder 5.3 eine zweite Komponente 7 ebenfalls in Form eines Einwegschlauchbeutels eingesetzt ist. Nicht gezeigt ist in 1, dass die Presszylinder 5.1 , 5.2 und 5.3 fest mit dem Fahrgestell 2, d.h. der Sackkarre, verbunden sind, so dass die Pressstempel 17.1, 17.2 und 17.3 aufwärts in Richtung des Pfeils 20 bei Betätigung des Wagenhebers 13 über die Kolbenstange 18 die Komponenten 6 bzw. 7 aus den Einwegschlauchbeuteln in die Verbindungsleitungen 9.1, 9.2 und 9.3 herausdrücken. Wie in der in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform verdeutlicht, können dabei die Verbindungsleitungen 9.1 und 9.2, da diese dieselbe Komponente 6 führen, über ein Verbindungsstück, beispielsweise ein T-Stück, so vereinigt werden, dass letztendlich zur Mischvorrichtung 8 lediglich zwei Verbindungsleitungen führen.
Unmittelbar am Ansatz der Verbindungsleitungen 9.1, 9.2 und 9.3 am Zylinderdeckel der Presszylinder 5.1, 5.2 und 5.3 sind insgesamt drei Ventile 10, 11 und 12 angeordnet. Wird z.B. ein Mischungsverhältnis 1:1 gewünscht, wird das Ventil 10 oder 11 geschlossen und die Komponente 6 nur in den Zylinder 9.1 oder 9.2, je nachdem, welches Ventil 10 oder 11 geöffnet ist, eingesetzt. Beispielsweise sind die Ventile 12 und 10 geöffnet, das Ventil 11 geschlossen, und die Komponente 6 befindet sich im Zylinder 5.1, während im Zylinder 5.2 keine Komponente 6 eingesetzt ist. Die Komponente 7 ist im Zylinder 5.3 eingesetzt. Bei einem Mischungsverhältnis 2:1 werden alle Ventile 10, 11 und 12 geöffnet und die Komponente 6 in die Zylinder 5.1 und 5.2 sowie die Komponente 7 in den Zylinder 5.3 eingesetzt.
Die Komponenten 6 und 7 werden in Richtung der Pfeile 21.1 und 21.2 der Mischvorrichtung 8 zugeführt, welche einen spülungsfreien Mischkopf 15 mit einem an diesem im Austragungsvorrichtung angeordneten Einwegstatikmischer 22 aufweist. Der Mischkopf 15 kann dabei als T- oder Y-Stück ausgebildet sein, wobei die Komponenten 6 und 7 im Fuß in durch eine Trennwand unterteilte Segmenten geführt werden. Ist der Fuß beispielsweise rohrförmig ausgebildet, so wird beispielsweise Komponente 6 in einem äußeren Rohrringsegment geführt, während die Komponente 7 im zentralen Rohrsegment geführt ist. Das Rohrsegment im Fußbereich kann somit als doppelwandiges Rohrstück beschrieben werden.
Im Betrieb wird nun nach Einsetzen beispielsweise von Einwegschlauchbeuteln der Komponenten 6 und 7 in die Presszylinder 5.1, 5.2 und 5.3 der hydraulische Wagenheber 13 über den Pedalantritt 16, welcher alternativ u.a. auch durch ein Hydraulikaggregat ersetzt werden kann, betätigt. Dadurch wird die Kolbenstange 18 in Richtung des Pfeils 19 aufwärts bewegt, wodurch wiederum die auf der Grundplatte 14 angeordneten Pressstempel 17.1, 17.2 und 17.3 in die Zylinder 5.1, 5.2 und 5.3 eingeführt werden und dabei die sich in den Einwegschlauchbeuteln befindlichen Komponenten 6 und 7 bei geöffneten Ventilen 10, 11 und 12 über die Verbindungsleitungen 9 in Richtung der Pfeile 21.1 und 21.2 auf den Mischkopf 15 zu hinausdrücken. In der Mischvorrichtung 8 erfolgt unmittelbar vor Verlassen derselben im Einwegstatikmischer 22 die Vermischung des zweikomponentigen Systems und die Austragung desselben, welche bei einer flexiblen Vorsehung der Verbindungsleitungen 9 unmittelbar an dem zu bearbeitenden Rohrabschnitt erfolgen kann. Alternativ kann das zweikomponentige Material der Mischvorrichtung 8 auch auf einem Rakelbrett entnommen und anschließend auf den mit dem Material zu versehenden Rohrabschnitt von Hand aufgebracht werden – beispielsweise mittels Spachtel. Es können aber auch mehr als drei Zylinder 5 vorgesehen werden.
In einer alternativen Ausführungsform zu der in 1 gezeigten kann vorgesehen sein, dass die Grundplatte 14 wegfällt und der hydraulische Wagenheber 13 beispielsweise drei Hubkolben 18 aufweist, welche unmittelbar auf die Zylinder 5.1, 5.2 und 5.3 hin arbeiten.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird ein mobiles System zur Verfügung gestellt, welches den Bedürfnissen des modernen Rohrleitungsbaus insbesondere bei der Versehung von Rohrabschnitten mit Korrosionsschutzsystemen zum Schutz von Schweißnähten geeignet ist. Es ist flexibel, leicht und robust ausgebildet und einfachst zu bedienen, erfüllt mithin die Anforderungen, die an ein auf einer Baustelle verwendetes Gerät zu stellen sind.

Claims

Mobile Vorrichtung (1) zum Mischen und Austragen von mindestens zweikomponentigen, pastösen Materialien wie Polyurethanharzen, mit einem Fahrgestell (2) und einer auf diesem angeordneten Aufnahmevorrichtung (3) zur Aufnahme der Komponenten (6, 7) mit einem mit einem Antrieb (13) Versehenen Grundelement (4) und mindestens drei auf diesem angeordneten und durch dieses betätigbaren Presszylindern (5), in welchen die Komponenten (6, 7) getrennt einsetzbar sind, und mit einer Mischvorrichtung (8), welche mit den Zylindern (5) über Verbindungsleitungen (9) verbunden ist zur Zuführung der Komponenten (6, 7).
Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundelement (4) einen hydraulischen, mechanischen, elektrischen und/oder pneumatischen Antrieb (13) aufweist.
Mobile Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (13) ein Wagenheber ist.
Mobile Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (9) mindestens ein Ventil (10, 11, 12) zur Dosierung der der Mischvorrichtung (8) zuzuführenden Menge der Komponenten (6, 7) aufweist.
Mobile Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung (8) einen spülungsfreien Mischkopf (15) aufweist.
Mobile Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung (8) einen am Mischkopf (15) angeordneten Einwegstatikmischer (22) aufweist.
Mobile Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das pastöse Material ein Korrosionsschutzmittel ist.
Mobile Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dieser Komponenten (6, 7) mit einem Volumen von insgesamt bis zu etwa 10.000 ml mischbar und austragbar sind.
Mobile Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitungen (9) flexibel sind.
Mobile Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischvorrichtung (8) entnehmbar an der mobilen Vorrichtung (1) angeordnet ist zur Mischung und gleichzeitigen Austragung des pastösen Materials.