Aufgabe
der Erfindung ist es, ein vereinfachtes Herstellungsverfahren für einen
Putzkörper
anzugeben.
Diese
Aufgabe der Erfindung wird jeweils eigenständig dadurch gelöst, dass
das zumindest eine aufschäumbare
Material in einer zumindest teilweise reversibel verformbaren, insbesondere
elastischen, Form, insbesondere einer Kunststoffform, aufgeschäumt wird
und dass der Putzkörper
ein spezifisches Gewicht ausgewählt
aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 100 kg/m3 und
einer oberen Grenze von 300 kg/m3, insbesondere
mit einer unteren Grenze von 150 kg/m3 bzw.
einer oberen Grenze von 250 kg/m3, bevorzugt
ca. 200 kg/m3, aufweist und dass die Form
zumindest teilweise aus einem zumindest teilweise reversibel verformbaren,
insbesondere elastischen, Werkstoff, insbesondere aus Kunststoff, besteht.
Vorteilhaft bei der Aufschäumung
des Materials in einer zumindest teilweise elastischen Form ist,
dass das Auswerfen des fertigen Putzkörpers aufgrund der elastischen
Form wesentlich vereinfacht wird. Weiters kann dadurch eine Verbesserung
der Oberfläche
des Putzkörpers
erzielt werden, da auf der Oberfläche keine Spuren von Auswerfervorrichtungen
aufscheinen. Das in dem oben angegebenen Bereich liegende spezifische
Gewicht des Putzkörpers
erweist sich als vorteilhaft, da dadurch die nötige Trägheit des Putzkörpers erreicht
wird, sodass dieser bei einem kurzfristigen Widerstand im Rohr mit
einer geringeren Wahrscheinlichkeit stecken bleibt und andererseits
nicht zu große
Kräfte
benötigt
werden, um den Putzkörper
im Rohrsystem zu beschleunigen bzw. über eine Steigung zu transportieren.
Zudem können
mit der Form auch komplexere Oberflächengeometrien hergestellt
werden, ohne dass die Oberfläche
bei Entformen durch Anhaften an der Form beschädigt wird, wobei durch die
elastische Verformbarkeit derselben keine zusätzlichen Maßnahmen, wie z.B. das Auftragen
von Formtrennmitteln, wie dies bei Metallformen notwendig ist, gesetzt
werden müssen.
Es kann damit in der Folge auch eine höhere Wirtschaftlichkeit des
Verfahrens erzielt werden.
Durch
die elastischen Eigenschaften der Form ist es weiterhin möglich, diese
zumindest temporär
zu verformen, sodass „Universalformen" für oberflächlich unterschiedlich
strukturierte Putzkörper verwendet
werden können.
Es
kann dabei eine Form aus einem silikonartigen Werkstoff, insbesondere
eine Silikonform, verwendet werden, wodurch sich das aufgeschäumte oder
ein in der Form ausgehärtetes
Material einfacher entfernen lässt.
Ein weiterer Vorteil ist durch die erzielbare Hitzebeständigkeit
und die Möglichkeit, den
Innenraum der Form beispielsweise durch Mikrowellen von außen zu bestrahlen,
erreichbar. Des Weiteren ist durch die biegeelastischen Eigenschaften
von Silikon eine Form mit sehr guten Standzeiten bereitstellbar.
Weiters
ist es möglich,
dass die Form durch eine weitgehend unelastische Stützvorrichtung,
insbesondere durch eine Stützform
in Art eines Lochbleches, stabilisiert bzw. gehaltert wird. Dadurch
kann ein Verformen der elastischen Form während des Aufschäumvorganges,
insbesondere aufgrund eines erhöhten
Schäumdruckes,
weitgehend verhindert werden, wobei ein im Innenraum entstehender Überdruck
durch die Stützform
aufgenommen werden kann. Somit ist die Einsetzbarkeit der Form auch
auf Werkstoffe ausgedehnt, die ein derartiges Verhalten zeigen und
damit deren Einsetzbarkeit verbessert.
Eine
weitere Ausbildung sieht vor, dass eine mehrteilige, insbesondere
zweiteilige, Form verwendet wird. Somit wird ein Auswerfen oder
Ausstülpen des
aufgeschäumten
Materials wesentlich erleichtert und es ergibt sich zusätzlich die
Möglichkeit,
einzelne Formteile auszutauschen, wenn diese abgenützt, verformt
oder rissig geworden sind.
Dadurch,
dass die weitgehend unelastische Stützvorrichtung zum Zusammenspannen
der mehrteiligen Form verwendet wird, können mehrere Teile der elastischen
Form positionsgenau und starr zusammengefügt werden und der durch das
Aufschäumen
entstehende Druck aufgenommen werden, ohne dass auf eine zusätzliche
Spannvorrichtung, die zwar prinzipiell auch für die Form bzw. das Verfahren
nach der Erfindung einsetzbar sind, zurückgegriffen werden muss.
Eine
weitere Ausführungsform
besteht darin, dass eine einteilige Form verwendet wird, die eine Öffnung zur
zumindest teilweisen Befüllung
der Form und/oder zum Auswerfen zumin dest eines aufgeschäumten Materials
ausbildet, insbesondere eine einteilige Form, die durch eine Halbkugel
mit erhöhten,
annähernd
zylinderförmigen
oder kegelabschnittförmigen
Seitenflächen
gebildet ist. Somit kann die Form befüllt werden und anschließend ohne ein
eventuelles Zusammenführen
mehrerer Formteile das Material aufgeschäumt und anschließend ausgeworfen
werden. Die Form selbst kann dabei oben, also der Halbkugel gegenüberliegend,
offen ausgebildet sein.
Es
ist auch möglich,
dass eine Form verwendet wird, die eine strukturierte Innenfläche aufweist. Dadurch
kann ein Putzkörper
hergestellt werden, der eine strukturierte Oberfläche aufweist.
Die strukturierte Oberfläche
ermöglicht
eine verbesserte Reinigungswirkung bzw. eine bessere Aufnahmemöglichkeit
von schlammartigen Stoffen, insbesondere flüssigen Beton. Insbesondere
durch kanalartige Ausnehmungen bzw. stegartige Erhebungen kann die Oberfläche des
hergestellten Putzkörpers
vorteilhaft strukturiert werden, wobei durch die erfindungsgemäße Form
auch komplexere Strukturen der Oberfläche des Putzkörpers möglich sind,
die bislang wirtschaftlich nicht herstellbar waren.
Die
Form kann Lüftungslöchern aufweisen, die
einen Austritt der Luft oder eines Verdrängungsmediums aus dem Innenraum
der Form ermöglichen und
eine Verformung der elastischen Form durch den entstehenden Druck
verhindern, wodurch sich Herstellungsfehler aufgrund unbeabsichtigter
Verformung der Form während
des Aufschäumens,
gegebenenfalls auch ohne Stützvorrichtung,
vermeiden lassen.
Eine
weitere Ausbildungsform besteht darin, dass eine Form mit, insbesondere
kreisförmigen, Durchbrüchen verwendet
wird. Durch das Ausfüllen der,
insbesondere kreisförmigen,
Durchbrüche
mit aufschäumenden
oder aufgeschäumten
Material kann erreicht werden, dass eine genoppte oder igelförmige Oberfläche am Putzkörper hergestellt
wird, die zu einer Verbesserung der Reinigungseigenschaften beitragen
kann. Die Durchbrüche
können dabei
durchgehend oder als Vertiefungen, beispielsweise als konkave oder
konvexe Vertiefungen, in der Form vorgesehen sein.
Nach
einer weiteren Variante wird dem zumindest einem aufschäumenden
Material zumindest ein weiteres Material, insbesondere mit zum aufschäumbaren
Material unterschiedlichen Eigenschaften und/oder ebenfalls zumindest
teilweise aufschäumbar,
zugesetzt. Das weitere Material kann einerseits entweder als Verdrängungsmedium
eingesetzt werden und somit die Eigenschaften des Aufschäumvorganges
bzw. des aufgeschäumten
Materials beeinflussen und andererseits einen zusätzlichen Werkstoff
für den
Putzkörper
darstellen. Insbesondere kann ein Material zugesetzt werden, welches
eine zum aufschäumbaren
Material unterschiedliche Farbe und/oder Härte und/oder Elastizität und/oder
Porenbildung aufweist. Die unterschiedliche Einfärbung eines weiteren Materials
kann als Indikator für
verschiedene Zustände
des Putzkörpers
herangezogen werden. So kann beispielsweise durch die Betrachtung
eines durch die unterschiedlichen Farben zustande kommenden Marmorierungsmusters
die Durchmischung kontrolliert werden oder der Aufschäumvorgang
nachvollzogen werden. Durch die Einbringung eines Materials unterschiedlicher
Härte und/oder
Elastizität
und/oder Porenbildung kann eine Verbesserung der Struktur des Putzkörpers in
Hinblick auf Stabilität
und dessen Reinigungswirkung erzielt werden.
Das
weitere Material kann elektrisch und/oder magnetisch zumindest bedingt
leitfähig sein.
Dabei erweist sich als vorteilhaft, dass dadurch die Leitfähigkeit
und/oder die Dielektrizitätszahl
des Putzkörpers
verändert
werden kann. Beim Herstellungsverfahren können in der Folge einerseits
verschiedene Methoden der elektrischen Messtechnik herangezogen
werden. Insbesondere kann mit geeigneten Sensoren die Durchmischung
festgestellt werden oder der Aufschäumvorgang kontrolliert werden.
Das elektrisch und/oder magnetisch zumindest bedingt leitfähige Material
kann aber auch dazu herangezogen werden, den Aufschäumvorgang
zu beeinflussen, beispielsweise kann es durch ein elektrisches und/oder
magnetisches Wechselfeld erwärmt werden.
Vorteilhaft
erweist sich auch, wenn die Materialien unterschiedlicher Eigenschaften
gemeinsam aufgeschäumt
werden. Dadurch kann eine Verbesserung der Struktur bzw. Durchmischung
der Materialien des Putzkörpers
erreicht werden.
Vorteilhaft
ist weiters, wenn ein Putzkörper hergestellt
wird, der über
sein Volumen teilweise, insbesondere an der Außenschicht des Putzkörpers, unterschiedliche
Material-Eigenschaften aufweist. Es kann damit ein Putzkörper hergestellt
werden, der beispielsweise an der Außenschicht besser gegen Beton
und/oder Scheuerteilchen resistent ist und dessen Kernschicht bessere
Elastizitätseigenschaften
aufweisen kann. In der Folge kann damit gegebenenfalls für die Kernschicht
ein kostengünstigerer Werkstoff
verwendet werden. Es ist damit aber auch ein Putzkörper bereitstellbar,
der eine ausreichende Kompressibilität durch die insbesondere weichere Kernschicht
aufweist, und der durch die höhere
Härte der
Außenschicht
eine verbesserte Reinigungsleistung zeigt.
Es
ist auch möglich,
dass zumindest eine Innenfläche
der Form vor dem Einbringen des aufschäumbaren Materials mit dem weiteren
Material, insbesondere einem härteren
Material, beschichtet wird. Dadurch kann die härtere Außenschicht des Putzkörpers ebenfalls
realisiert werden und/oder das Auswerfen des aufgeschäumten Materials
aus der elastischen Form verbessert werden.
Es
kann auch vorgesehen werden, dass mindestens ein Material vor, während und/oder
nach dem Aufschäumen
mit elektromagnetischen Wellen, insbesondere Mikrowellen, zumindest
bereichsweise bestrahlt wird. Durch die Bestrahlung mit elektromagnetischen
Wellen können
die Materialeigenschaften, vor, während und/oder nach dem Aufschäumen gezielt
geändert
werden. Insbesondere Mirkowellen können beispielsweise ein wasserhältiges Material aufwärmen, zum
Aufschäumen
bringen, oder einen durch Mikrowellen erhitz- und/oder verdampfbaren Stoff
im eingebrachten Material durch Verdampfen oder Schmelzen aus dem
Material ausscheiden. Durch die zumindest bereichsweise Bestrahlung
können
an unterschiedlichen Stellen oder Bereichen das Material unterschiedlich
ausgebildet werden, insbesondere können Bereich unterschiedlicher
Porenbildung hergestellt werden.
Weiters
ist es möglich,
dass mindestens ein Material in einem elektrostatischen Feld oder
in einem statischen Magnetfeld aufgeschäumt wird. Dadurch können Eigenschaften
des mindestens einen Materials oder die Ausrichtung elektrischer
bzw. magnetischer Materialien beeinflusst werden.
In
einer Weiterbildung ist auch vorgesehen, dass durch ein zumindest
zeitweise elektrostatisches und/oder magnetostatisches Feld und/oder
elektrisches oder magnetisches Wechselfeld und/oder durch ein elektromagnetisches
Wechselfeld mindestens ein elektrisch und/oder magnetisch beeinflussbares
Material vor, während
oder nach dem Aufschäumen
in der Form positioniert wird. Dadurch kann ein elektrisch und/oder
magnetisch beeinflussbares Material durch elektrische bzw. magnetische Felder
gezielt an bestimmte Bereiche oder Schichten ausgebildet werden.
Beispielsweise kann das elektrisch und/oder magnetisch beeinflussbare
Material in einer Außenschicht
oder auch im Kern des Putzkörpers
positioniert werden. Dadurch kann beispielsweise eine bestimmte
Leitfähigkeit
einer bestimmten Schicht, beispielsweise der Außenschicht, hergestellt werden.
Weiters ist es vorteilhaft möglich,
dass das elektrisch und/oder magnetisch beeinflussbare Material
eine bestimmte Struktur und/oder Ausrichtung im Putzkörper aufweisen
kann.
Weiters
erweist sich als Vorteil, wenn die Form während des Aufschäumens geschwenkt
oder rotiert wird. Dadurch kann gezielt auf die Oberflächenstruktur
Einfluss genommen werden, in dem z.B. vor oder während dem Aufschäumen die
Form derart rotiert oder geschwenkt wird, dass die gesamte oder
zumindest große
Teile der Innenfläche
der Form mit dem eingefüllten
Material beschichtet wird. Weiters kann dadurch eine bessere Durchmischung von
mehreren eingebrachten Materialien erreicht werden. Insbesondere
ist damit auch die Verhautung der äußeren Oberfläche des
Putzkörpers
veränderbar,
sodass gegebenenfalls ohne Nachbearbeitung ein Putzkörper hergestellt
werden kann, der zumindest großteils
auch in den äußeren Randschichten offenporig
ist.
Vorteilhaft
ist aber auch eine Variante, bei der während des Aufschäumens an
der Innenfläche der
Form zumindest teilweise eine Haut auf der Oberfläche des
Putzkörpers,
insbesondere auf der gesamten Oberfläche, gebildet wird. Durch die
gebildete Haut kann der Putzkörper
besser aus der Form ausgeworfen werden bzw. kann dadurch dessen Reibwirkung
und/oder die Saugfähigkeit
in einem Rohrsystem beeinflusst werden. Zudem ist damit auch eine
verlustfreie Herstellung – in
Bezug auf das eingesetzte Material – des Putzkörpers ermöglicht werden. Mit anderem
Worten ausgedrückt
kann der Putzkörper
ohne Übermaß – wie aus
dem Stand der Technik bekannt – hergestellt
werden, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden können.
Eine
weitere Art des Verfahrens ermöglicht es
auch, dass die Haut nach dem Auswerfen des Putzkörpers zumindest teilweise abgefräst wird.
Dadurch können
die Poren an der Außenfläche geöffnet bzw.
zumindest teilweise geöffnet
werden und gegebenenfalls eine Erhöhung der Putzwirkung durch
verbesserte Saugwirkung erreicht werden.
Weiters
kann auch vorgesehen werden, dass ein Putzkörper mit zumindest über große Flächen geschlossenen
Poren an der Außenfläche hergestellt wird.
Dadurch kann ein Putzkörper
her gestellt werden, der eine verminderte Reibung zwischen Außenseite
des Putzkörpers
und Innenwandung des Rohrsystems aufweist.
Es
ist weiters möglich,
dass die Form mit 10% bis 40%, insbesondere 15% bis 30%, bevorzugt ca.
20%, des durch Aufschäumen
angestrebten Volumens mit dem zumindest einem aufschäumbaren Material
vor dem Aufschäumen
befüllt
wird. Dadurch kann die bevorzugte Dichte eingestellt werden. Als Nebeneffekt
wird dadurch auch erreicht, dass auf die Form kein zu großer Druck
wirkt bzw. nicht zuviel Material aus der Form quillt.
Weiters
ist es möglich,
dass ein Putzkörper mit
einer Durometer-Härte
00 nach ASTM D 2240 zwischen 20 und 80, insbesondere 30 und 50,
bevorzugt 40, hergestellt wird. Härten in diesem Bereich geben
dem Putzkörper
einerseits die Festigkeit um Schmutzkörper von den Rohrinnenwänden abzutragen
bzw. um andererseits einen Putzkörper
zerstörungsfrei
zusammen drücken
und in ein Rohrleitungssystem einführen zu können.
Eine
Weiterbildung sieht vor, dass dem aufschäumbaren Material vor während oder
nach dem Einbringen in die Form zumindest ein elektrisches oder
elektronisches Bauteil, insbesondere ein mit einem RFID-Transponder
ausgestattetes Bauteil, eine elektrische Spule oder mindestens ein
Magnet, zugegeben wird. Durch ein elektrisches oder elektronisches
Bauteil kann einerseits die Herstellung besser kontrolliert werden,
insbesondere der Aufschäumvorgang
und/oder die Herstellungslogistik, und andererseits kann dadurch
der Reinigungsvorgang kontrolliert und/oder gesteuert werden. Zum
Kontrollieren des Reinigungsvorganges können mit dem elektrischen oder
elektronischen Bauteil der Putzkörper
im Rohrleitungssystem lokalisiert, die Abnützung überprüft und/oder Daten, die während eines
Reinigungsvorganges aufgenommen werden können, abgerufen werden.
Es
kann auch vorgesehen werden, dass mindestens ein Material vor, während und/oder
nach dem Aufschäumen
mit Ultraschall-Wellen beaufschlagt wird. Durch die Beaufschlagung
des Materials mit Ultraschall-Wellen kann das Material auf verschiedene
Möglichkeiten
beeinflusst oder kontrolliert werden. Insbesondere kann dadurch
das Material stellenweise erhitzt werden, was zu einer lokalen Änderung
der Porenbildung führen
kann. Weiters kann dadurch der Aufschäumvorgang kontrolliert werden, indem
z.B. Ultraschall-Bilder während
des Aufschäumens
gemacht werden.
Eine
Variante sieht vor, dass ein zumindest annähernd kugelförmiger Putzkörper, insbesondere eine
Kugel, hergestellt wird. Die Kugelform erlaubt eine einfache Handhabung
während
des Gebrauchs, da der Putzkörper
richtungsunabhängig
verwendet werden kann. So kann auch vorgesehen werden, einen Putzkörper in
einem Rohrsystem in verschiedene Richtungen laufen zu lassen, ohne
diesen bei einem Richtungswechsel herauszunehmen.
Weiters
ist es möglich,
dass ein Putzkörper hergestellt
wird, der einen zumindest annähernd halbkugelförmigen Unterteil
aufweist, an dem ein zumindest annähernd zylinderförmiger oder
kegelabschnittförmigen
Fortsatz ausgebildet ist, wobei insbesondere eine Grundfläche des
Fortsatzes einen Radius aufweisen kann, der im Wesentlichen dem
Radius des halbkugelförmigen
Unterteils entspricht. Durch den zumindest annähernd halbkugelförmigen Unterteil
kann eine Verbesserung der Gleiteigenschaften und der Beweglichkeit
in einem Rohrsystem erreicht werden. Mit dem zylinderförmigen oder
kegelabschnittförmigen
Fortsatz kann eine axiale Fixierung des Putzkörpers in einem Rohr erfolgen,
sodass sich der Putzkörper
nur in einer zur Rohrachse annähernd
parallelen Linie bewegen kann und sich nur um die eigene Achse bzw.
um eine Rohrachse bewegen kann.
Möglich ist
auch, dass der Putzkörper
aus mindestens einem kautschuk-ähnlichem
Werkstoff besteht, insbesondere aus Naturkautschuk. Der Vorteil
daran ist die Erhitzbarkeit des Kautschuks und das erzielbare geringe
Gewicht.
Es
kann auch vorgesehen werden, dass der weitere Werkstoff zumindest
teilweise in mindestens einer Schicht, insbesondere in einer äußeren und/oder
annähred
kugelförmigen
Schicht, angeordnet ist. Dadurch können für verschiedene Schichten Materialien
mit den jeweils für
die betreffende Schicht geeigneten Eigenschaften verwendet werden.
Eine
Variante sieht auch vor, dass die Vorrichtung eine Einrichtung zum
Fokussieren und/ oder zum Ablenken von elektrischen und/oder magnetischen
Feldern und/oder elektromagnetischen Wellen umfasst. Dadurch können gezielt
bestimmte Bereiche im Innenraum der Form unterschiedlich stark bestrahlt
werden.
Zum
besseren Verständnis
der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es
zeigen jeweils in stark schematischer Darstellung:
1 ein
Ablaufdiagramm für
ein Verfahren zur Herstellung eines Putzkörpers;
2a, 2b zwei
Formen, wie sie im Verfahren zur Herstellung eines Putzkörpers verwendet werden;
3 eine
Form mit Stützvorrichtung
4 einen
Querschnitt eines Putzkörpers
5 eine
Form mit einer Ultraschall-Vorrichtung und einer Vorrichtung zur
elektromagnetischen Bestrahlung
6 eine
Variante eines durch eine einteilige Form hergestellten Putzkörpers
7 Varianten
von Noppen auf der Oberfläche
des Putzkörpers
8 Möglichkeiten
von elektronischen bzw. magnetischen Bauteilen im Putzkörper.
Einführend sei
festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche
Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen
versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen
Offenbarungen sinngemäß auf gleiche
Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen
werden können.
Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben,
unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte
Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die
neue Lage zu übertragen.
Weiters können
auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten
und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische
oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
Sämtliche
Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind
so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus
mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass
sämtliche
Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen
Grenze 10 mitumfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit
einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen
Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder
5,5 bis 10.
1 zeigt
einen Ablauf 1 eines Verfahrens zur Herstellung eines Putzkörpers 2 für das Abreinigen
von Innenwandungen von Rohren. Dabei wird im ersten Schritt 3 eine
elastische Form 4 (3), insbesondere
eine Form 4 aus Kunststoff, mit zumindest einem aufschäumbaren
Material 5 befüllt.
Sofern
eine geschlossene mehrteilige Form 4 verwendet wird, erfolgt
optional in einem folgenden Schritt 6 das Schließen der
Form 4.
Mit
dem bzw. den nächsten,
wiederum optionalen Behandlungs-Schritt(en) 7 kann das
eingebrachte Material 5 (4) bestrahlt
und/oder gerührt und/oder
geschwenkt und/oder rotiert und/oder beschallt werden.
Darauf
folgt im Schritt 8 das Aufschäumen des Materials 5.
Parallel dazu kann zumindest annähernd
gleichzeitig das aufschäumende
Material 5 wie im Behandlungs-Schritt 7 bestrahlt
und/oder gerührt und/oder
geschwenkt und/oder rotiert und/oder beschallt werden. Auch eine
Temperierung bzw. Erhitzung des Materials 5 mit dem Stand
der Technik entsprechenden Mitteln kann durchgeführt werden.
Nach
dem Aufschäum-Schritt 8 kann
optional in weiteren Schritten 9, 10 eine weitere
Bestrahlung und/oder Beschallung erfolgen.
Im
darauf folgenden Schritt 11 wird zumindest das aufgeschäumte Material 5 ausgeworfen
und gegebenenfalls die Form 4 gereinigt.
Durch
die optionale Bestrahlung vor dem Aufschäumen kann beispielsweise das
aufzuschäumende
Material 5 mit elektromagnetischen Wellen erhitzt werden.
Beispielsweise können
durch Mikrowellen 12 (5) Materialien 5 erhitzt
oder zum Aufschäumen
gebracht werden, die durch Mikrowellen 12 erhitzbar oder
veränderbar
sind. Die Bestrahlung 9 kann aber auch durch ein zumindest
zeitweise statisches elektrisches und/oder magnetisches Feld erfolgen.
Durch
eine zumindest zeitweise elektrostatische Bestrahlung 9 können gegebenenfalls
vorhandene Stoffe 13 (z.B. 4) in dem
Material 5 verändert
und/oder ausgerichtet und/oder in einen bestimmten Bereich des Innenraums 14 (2a bzw. 2b)
der elastischen Form 4 verbracht werden.
Bei
Verwendung einer Kunststoffform kann die elektromagnetische Bestrahlung,
Schritt 9, und/oder das Anlegen eines statischen, elektrischen oder
magnetischen Feldes von außen
erfolgen, da die Wellen durch die Kunststoffform in einen Innenraum 14 (2) der Form 4 einwirken können. Bei Formen 4 aus
Werkstoffen 18 (z.B. 2a bzw. 2b),
die keine elektromagnetische Strahlung 15 durchlassen,
kann die Bestrahlung, Schritt 9, durch eine Öffnung 16 (2) oder eine Antenne 17 in den Innenraum 14 geführt werden.
Der
Innenraum 14 (2a) der Form 4 bzw. das
in die Form 4 eingebrachte Material 5 kann auch mit
Infrarotlicht oder UV-Licht bestrahlt werden. Dies geschieht durch
ein Fenster aus einem für
die jeweilige Strahlung 15 durchlässigen Werkstoff 18 oder durch
die Öffnung 16 (2b)
in der Form 4.
Vor
dem Aufschäumen
gemäß Schritt 8 ist
es in einem weiteren Schritt 19 möglich, die Form 4 zu schwenken
oder zu rotieren und/oder das eingebrachte Material 5 zu
rühren.
Die Form 4 kann durch eine Schwenkvorrichtung 20 (3)
rotiert oder geschwenkt werden, und das in die Form 4 eingebrachte
Material 5 somit gemischt werden und/oder die Innenfläche 21 der
Form 4 benetzt werden. Ein Mischen des eingebrachten Materials 5 kann
einerseits durch ein mechanisches Rührwerk erfolgen, oder durch
eine Spule 22 (8) und/oder einen Magneten 23 (8),
die in einem magnetischen Wechselfeld 24 (5)
bewegt werden. Die Spule 22 und/oder der Magnet 23 können vor
dem Aufschäumen 8 wieder
herausgenommen werden oder als Bestandteil des bei diesem Herstellungsverfahren
hergestellten Putzkörpers 2 im
aufgeschäumten
Material 5 verbleiben. Die Spule 22 kann beispielsweise
aus einem einfachen Metallring bestehen.
Weiters
kann das in die Form 4 eingebrachte Material 5 durch
Ultraschall 25 (5) beschallt werden und somit
erhitzt und/oder gemischt oder gegebenenfalls bei Bedarf entmischt
werden.
Optional
kann die Form 4 in einem Schritt 26 auch geheizt
oder gekühlt
werden, sodass die Innenfläche 21 der
Form 4 zumindest teilweise gekühlt oder erhitzt wird. Die
Kühlung
und/oder Erhitzung der Form 4 kann durch ein an die Form 4 angrenzendes Rohrsystem 27 oder
durch Eintauchen der Form 4 in eine kühlende oder erwärmende Flüssigkeit
erfolgen.
Während des
Aufschäumens
gemäß Schritt 8 kann
zumindest annähernd
gleichzeitig die Form 4 bzw. das eingebrachte Material 5 mit
den oben beschriebenen Methoden und Vorrichtungen bestrahlt und/oder
gerührt
und/oder geschwenkt und/oder rotiert und/oder beschallt und/oder
erhitzt oder gekühlt werden.
Selbstverständlich
ist es auch möglich,
die Form 4 zumindest teilweise zu evakuieren bzw. in eine
zumindest teilweise evakuierte Atmosphäre zu bringen. Weiters kann
während
des Aufschäumens ein
gemeinsam mit einem aufzuschäumenden
Material 5 eingebrachtes Verdrängungsmedium 27 (3)
aus der Form 4 verdrängt
werden. Insbesondere kann das Verdrängungsmedium 27 Luft,
Kohlendioxid, ein Schmierstoff oder ein sonstiges flüssiges oder
gasförmiges
Medium sein.
Nach
dem Aufschäumvorgang
kann das Material 5 bzw. die Form 4 wiederum bestrahlt,
beschallt und/oder erhitzt oder abgekühlt werden, mit den oben bereits
beschriebenen Methoden und Vorrichtungen. Eine mehrteilige Form 4 kann
dann in einem weiteren Schritt 28 geöffnet werden.
Das
Auswerfen des aufgeschäumten
Materials 5 gemäß Schritt 11 erfolgt
dann manuell und/oder zumindest teilweise automatisiert. Dabei kann
die erfindungsgemäße Form 4 entweder
umgestülpt
oder zumindest leicht verformt oder gerüttelt werden.
Nach
dem Auswerfen kann ein Nachbearbeiten in Schritt 30 erfolgen,
insbesondere kann die Oberfläche 31 (z.B. 4)
zumindest teilweise bearbeitet oder der Putzkörper 2 gewaschen werden.
In einem weiteren optionalen Schritt 29 kann der Putzkörper 2 beschichtet
werden.
Der
fertige Putzkörper 2 kann
dann bevorzugt zur Reinigung von Betonpumpen-Rohren verwendet werden.
In 2a und 2b sind
bevorzugte Ausführungsvarianten
der elastischen Form 4 dargestellt.
2a zeigt
dabei eine zweiteilige, kugelförmige
Form 4. Die Form 4 weist zumindest über große Teile
hinweg eine Dicke 32 auf, die ausgewählt sein kann aus einem Bereich
mit einer unteren Grenze von 1 mm und einer oberen Grenze von 10
mm, insbesondere mit einer unteren Grenze von 3 mm und einer oberen
Grenze von 10 mm 5 mm, betragen kann.
Bevorzugt
ist die Form 4 auch mit einer Einrichtung 33,
mit der die Form 4 mit einer weitgehend unelastischen Stütz-Vorrichtung 34 (3)
zur Halterung und/oder Stabilisierung verbunden werden kann, ausgestattet.
Die Einrichtung 33 für
die Halterung der Form 4 kann beispielsweise durch eine
Ausnehmung 35, insbesondere entlang eines Umfangs der Form 4 und/
oder durch ein oder mehrere flanschartige Erweiterungen 36 gebildet
sein.
Eine
Berührfläche 37 zweier
Formteile wird vorzugsweise durch gegenüber der Dicke 32 der Form 4 verbreiterte
Laschen 38 und/oder durch ringförmige bzw. flanschartige Erweiterungen 36 gebildet.
Die Berührflächen 37 zwischen
mehreren Formteilen sind so ausgeführt, dass während des geschlossenen Zustandes
der Formteile ein Austreten des eingebrachten Materials 5 erschwert
wird. So können
die Berührflächen 37 auch
stufen-, wellen- oder zumindest annäherungsweise labyrinthförmig ausgeführt sein.
Weiters
ist es auch möglich,
die Formteile mit Versteifungsrippen auszustatten, um eine höhere Stabilität der Form 4 zu
erreichen oder es kann auch vorgesehen werden, die Dicke 32 der
Form 4 an bestimmten Stellen zu reduzieren, um eine Ausstülpung bzw.
das Auswerfen des aufgeschäumten
Materials 5 zu erleichtern bzw. das Ausstülpverhalten
gezielt zu beeinflussen. Versteifungen oder Verstärkungen bzw.
Knickstellen und -flächen
für das
Ausstülpen können auch
durch den Einsatz verschiedener Werkstoffe 18 der Form 4 ausgebildet
sein.
3 zeigt
die erfindungsgemäße Form 4 mit
der möglichen
Stütz-Vorrichtungen 34.
Bevorzugt wird der mindestens eine Formteil durch ein Lochblech 39 gehaltert,
welches eventuell auch mehrere Formen 4 aufnehmen kann.
Es ist auch möglich, mehrere
Teile einer Form 4 über
die mindestens eine Stütz-Vorrichtung 34 zusammen
zu spannen. An der Stütz-Vorrichtung 34 kann
eine Vorrichtung 40 zum manuellen oder zumindest teilweise
automatisierten Auswerfen des aufgeschäumten Materials aus der Form
angeordnet sein. Insbesondere kann das aufgeschäumte Material 5 durch
Verformen der elastischen Form 4 durch einen Hydraulik-
und/oder Pneumatikzylinder 41 erfolgen.
Anstelle
eines Lochbleches 39 kann auch eine entsprechende andere
Halterung aus einem zumindest weitgehend starren Werkstoff, wie
z.B. einem Metall, beispielsweise Messing oder Stahl, oder einem
Kunststoff, verwendet werden, die die Funktion der Halterung erfüllt. Gegebenenfalls
kann die Halterung auch über
einen Ring, der über
die Berührflächen 37 des
flanschartigen Ansatzes der Form 4 erfolgen, oder aber
auch durch eine käfigförmige Haltevorrichtung.
Es ist weiters auch denkbar die Stütz-Vorrichtung 34 zumindest
teilweise in Form eines Fluidpolsters, beispielsweise Luftpolsters
oder eines Flüssigkeitspolsters,
auszuführen,
um damit beispielsweise auch die Tragkraft je nach Bedarf einstellen
zu können.
Es
ist auch möglich,
die elastische Form 4 über
größere Bereiche
durch die Stütz-Vorrichtung 34 zu
stützen
bzw. stabilisieren. So ist es beispielsweise möglich, die elastische Form 4 bzw.
Teile der elastischen Form 4 in eine weitgehend unelastische Gesenkform 42 einzulegen.
Weiters
ist es möglich,
dass die Stütz-Vorrichtung 34 Elemente
zur Kühlung
oder Aufheizung der elastischen Form 4 beinhaltet bzw.
insbesondere die Stütz-Vorrichtung 34 zumindest
teilweise durch Heiz- oder Kühlrohre 43 gebildet
ist.
Die
Form 4 kann insbesondere auch Kanäle 44 bzw. Stege 45 an
der Innenfläche 21 aufweisen, sodass
eine strukturierte Oberfläche 31 des
aufgeschäumten
Putzkörpers 2 erzielt
werden kann. Bevorzugt werden Stege 45 verwendet, die sich
entlang eines Umfangs einer ersten Hälfte 46 der Innenfläche 21 erstrecken
und gegenüber
Stegen 45 die in der zweiten Hälfte 47 der Innenfläche 21 verlaufen,
versetzt sind. Es können
auch Stege 45 eingesetzt werden bzw. die elastische Form 4 kann
Stege 45 aufweisen, die sich über einen geschlossenen Umfang der
Innenfläche 21 der
Form 4 erstrecken.
Bevorzugt
werden in die elastischen Form 4 und/oder in die Stütz-Vorrichtung 34 auch
Lüftungslöcher 48 eingebracht.
In 4 wird
ein erfindungsgemäßer Putzkörper 2 dargestellt.
Der Putzkörper 2 weist
bevorzugt Ausnehmungen 49 bzw. Kanäle 50 an seiner Oberfläche 31 auf.
Der
Putzkörper 2 kann
auch verschieden ausgeprägte
Schichten 51 aufweisen, wie dies in 4 mit unterschiedlichen
Schraffuren angedeutet ist. So kann der Putzkörper 2 eine Kernschicht 52,
ein oder mehrerer Zwischenschichten 53 und/oder eine Außenschicht 54 umfassen.
Die verschiedenen Schichten 51 können dabei teilweise aus verschiedenen
Materialien 5 und/oder verschiedenen Materialeigenschaften
bzw. Materialausprägungen,
insbesondere einer unterschiedlichen Porenausbildung bestehen. Zu
den unterschiedlichen Materialeigenschaften zählen insbesondere unterschiedliche
Härten,
unterschiedliche elektrische und/oder magnetische Leitfähigkeiten
und/oder verschiedenartige Färbungen
und/oder Materialien, die chemisch unterschiedlich reagieren. Beispielsweise
kann eine äußere Schicht 54 betonbeständig sein
und/oder eine andere Farbe aufweisen, als eine versteifende Zwischenschicht 53 oder
die Kernschicht 52. Es besteht dabei auch die Möglichkeit,
eine Schicht gegenüber einer
anderen Schicht, insbesondere einer Außenschicht 54 anders
einzufärben,
sodass einerseits eine Qualitätskontrolle
bei der Herstellung ermöglicht wird,
beispielsweise durch Betrachten der gleichmäßigen Verteilung der Farbe,
und andererseits eine Überwachung
während
des Gebrauchs ermöglicht wird.
Während
des Gebrauchs kann beispielsweise beobachtet werden, wenn eine anders
gefärbte Schicht 53 an
die Oberfläche 31 tritt
und somit anzeigt, dass die Außenschicht 54 abgenützt ist.
Prinzipiell
sei angemerkt, dass der erfindungsgemäße Putzkörper 2 einschichtig
oder zumindest zweischichtig sein kann.
Durch
eine Marmorierung des aufgeschäumten
Materials 5 kann ebenfalls eine einfache Kontrolle der
Durchmischung erzielt werden.
In
einer Variante wird eine oder werden mehrere Schichten 51 als
eine elektrisch und/oder magnetisch leitfähige und/oder beeinflussbare
Schicht ausgeführt.
Dadurch kann ebenfalls eine Qualitätskontrolle bei der Herstellung
durch Methoden der elektrischen Messtechnik, insbesondere durch
Messung der Leitfähigkeit
oder durch Messung der Elektrizitätskonstante erfolgen. Während des
Gebrauchs kann durch eine elektrische oder magnetische Messung beispielsweise
die Abnützung
gemessen werden oder die Position bzw. das Durchlaufen eines Kontrollpunktes
im Rohrsystem festgestellt werden.
5 zeigt
die elastische Form 4 mit verschiedenen Möglichkeiten
der Bestrahlung 9. Beispielsweise wird das Innere der Form 4 durch
einen Ultraschall-Transducer 55 mit Ultraschallwellen 25 bestrahlt.
Um verschiedene Bereiche des Innenraums 14 der Form 4 bestrah len
zu können,
kann der Ultraschall-Transducer 55 verschoben werden bzw. können Ultraschall-Transducer 55 mit
unterschiedlichem Fokuspunkten 56 verwendet werden. Es
ist auch möglich,
den Innenraum 14 der Form 4 per Ultraschall 25 zu
betrachten und somit eine Kontrolle des Aufschäumvorgangs 8 durchzuführen.
Weiters
ist eine Vorrichtung 57 zur Ausstrahlung von Mikrowellen 12 gezeigt,
die auch eine Einrichtung 58 zur Fokussierung der Mikrowellenstrahlung 12 aufweisen
kann. Um verschiedene Bereiche des Innenraums 14 bestrahlen
zu können,
ist auch eine Vorrichtung 59 zur Positionsverstellung der
Mikrowellen-Vorrichtung 57 vorgesehen.
6 zeigt
eine weitere Ausbildung des Putzkörpers 2. Der Putzkörper 2 ist
dabei im unteren Teil 60 annähernd halbkugelförmig und
in einem oberen Teil 61 zumindest annähernd zylindrisch oder kegelabschnittsförmig (strichliert).
Diese Gestaltungsart wird bevorzugt durch eine einteilige Form 4 hergestellt.
Die Höhe 64 eines
an eine Halbkugel 66 anschließenden Zylinders 62 oder
Kegelabschnittes 63 kann nach einer Ausführungsvariante
der Erfindung ausgewählt
sein aus einem Bereich mit einer Untergrenze von eines Radius 65 der
Halbkugel 66 und einer oberen Grenze, die zirka einem doppelten
Durchmesser 67 der Halbkugel 66 entspricht. Ein
Radius der Grundfläche
des Zylinders 62 bzw. Kegelabschnittes 63 kann
zumindest annähernd
dem Radius 65 der Halbkugel entsprechen. Es ist wiederum
möglich,
die Oberfläche 31 strukturiert
zu gestalten, insbesondere durch ringförmige oder schraubenförmige Ausnehmungen 35.
7 zeigt
eine weitere Variante zur Gestaltung der Oberfläche 31 des Putzkörpers 2.
Die Oberfläche 31 ist
dabei mit noppenförmigen
Fortsätzen 68 ausgestattet.
Einerseits können
die Noppen 73 verschiedene Grundflächenformen 69 aufweisen,
beispielsweise zumindest annähernd
mit einer Rundform 70, Dreiecksform 71 oder Quadratform 72.
Die Noppen 73 können
prismenförmig
oder abgerundet ausgeführt
sein. Prinzipiell können
die Noppen 73 über
die gesamte Oberfläche 31 verteilt
angeordnet sein oder sich auch nur über einen Teilbereich erstrecken.
8 zeigt
einen Putzkörper 2 der
mit verschiedenen Elementen ausgestattet ist, die auf elektrische
und/oder magnetische Felder reagieren. Alternativ oder gemeinsam
können
bei dieser Ausführungsvariante
Magnete 23, Spulen 22 und/oder sonstige elektronische
Bauteile 74, ins besondere RFID-Transponders 75 vor,
während
oder nach dem Aufschäumen
in den Putzkörper 2 eingebracht
werden. Beispielsweise kann ein Stabmagnet 23 eingesetzt
werden, der vorzugsweise beschichtet ist und dazu ausgebildet ist,
in einem rotierenden oder sonstigen wechselnden Magnetfeld das noch
nicht aufgeschäumte
oder sich im Aufschäumen
Schritt 8 befindliche Material 5 zu rühren. Im
aufgeschäumten
Zustand kann der Magnet 23 in der äußeren Schicht 54 liegen,
insbesondere kann er auch so positioniert werden, dass er nach dem
Aufschäumen 8 aus
dem aufgeschäumten
Material 5 wieder leicht zu entfernen ist. Er kann auch
beispielsweise durch ein magnetisches Feld zumindest annähernd in
den Schwerpunkt 76 des Putzkörpers 2 gebracht werden.
Bevorzugt ist der Magnet 23 so ausgebildet, dass er durch ein
Messsystem detektiert werden kann und somit beispielsweise in einem
Rohrsystem lokalisiert werden kann. Der Magnet 23 kann
aber auch so ausgebildet sein, dass der Putzkörper 2 durch den Magneten 23 gelenkt
werden kann, insbesondere beschleunigt, abgebremst, rotiert oder
bei Rohrabzweigungen in eine bestimmte Rohrleitung durch ein äußeren Magnetfeld
geführt
werden kann.
Die
in den Putzkörper 2 eingebrachte
Spule 22 kann beispielsweise durch ein magnetisches Wechselfeld 24 vor
oder während
dem Aufschäumen 8 im
Putzkörper 2 positioniert
werden. Die Spule 22 kann entweder zum Durchmischen des
Materials 5 verwendet werden oder im aufgeschäumten Zustand zur
Beeinflussung des Putzkörpers 2,
insbesondere zum Beschleunigen, Bremsen, Rotieren oder Ablenken
dienen.
Das
elektronische Bauteil 74, insbesondere der RFID-Transponder 75 kann
vor oder nach dem Aufschäumen 8 am
oder in den Putzkörper 2 eingebracht
werden. Insbesondere kann der elektronische Bauteil 74 auch
verschiedene Sensoren umfassen, beispielsweise Feuchtigkeitssensoren,
Temperatursensoren und/oder Beschleunigungssensoren.
Das
elektronische Bauteil 74 kann weiters eine Mikroprozessoreinheit,
einen flüchtigen
oder nicht flüchtigen
Speicher, und einen Energiespeicher umfassen. Das elektronische
Bauteil 74 kann zur Unterstützung bei der Herstellung und/oder
im Betrieb, beispielsweise bei der Herstellungslogistik und/oder dem
Aufschäumvorgang,
Zustände
messen, Daten speichern, Daten verarbeiten und/oder weiterleiten.
Die
Ausführungsbeispiele
zeigen mögliche Ausführungsvarianten
der Form 4 und/oder des Putzkörpers 2, wobei an
dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell
dargestellten Ausführungsvarianten
derselben eingeschränkt
ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten
untereinander möglich sind
und diese Variationsmöglichkeit
aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche
Erfindung im Können
des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es
sind also auch sämtliche
denkbaren Ausführungsvarianten, die
durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen
Ausführungsvariante möglich sind,
vom Schutzumfang mitumfasst.
Der
Ordnung halber sei abschließend
darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Putzkörpers 2 bzw.
der Form 4 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder
vergrößert und/oder
verkleinert dargestellt wurden.
Die
den eigenständigen
erfinderischen Lösungen
zugrunde liegenden Aufgaben können
der Beschreibung entnommen werden. Vor allem können die Form des Putzkörpers 2 mit
zumindest annähernd
Halbkugelabschnitt mit aufgesetztem Zylinder 62 oder Kegelabschnitt 63,
die unterschiedliche Härte
und/oder Farbe des Putzkörpers 2,
der Putzkörper 2 mit
den eingebauten elektronischen Bauteilen 74, der Putzkörper 2 mit
der genoppten Oberfläche,
der Putzkörper 2 mit
der verhauteten Oberfläche 31,
der Putzkörper
mit der Einstellbarkeit des Gewichtes durch Kombination unterschiedlicher,
insbesondere aufschäumbarer
Materialen, eigenständige
Lösungen
bilden.
Vor
allem können
die einzelnen in den 1; 2a, 2b; 3; 4; 5; 6; 7; 8 gezeigten
Ausführungen
den Gegenstand von eigenständigen,
erfindungsgemäßen Lösungen bilden.
Die diesbezüglichen
erfindungsgemäßen Aufgaben
und Lösungen
sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.