DE1579030B2

DE1579030B2 - Verfahren und vorrichtung zur verfestigung natuerlicher und kuenstlicher unregelmaessiger materialien

Info

Publication number: DE1579030B2
Application number: DE19621579030
Authority: DE
Inventors: Walter Dr 4618 Kamen Tonne Fritz Joachim 4712 Werne Gugel
Original assignee: Schering AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 1962-07-19
Filing date: 1962-07-19
Publication date: 1971-12-16
Also published as: DE1579030A1; GB1046112A; CH425651A; US3214144A; NL295304A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor- Konstanthaltung des einmal eingestellten Mischungsrichtung zur Verfestigung natürlicher und künst- Verhältnisses möglich ist.

licher, unregelmäßiger Materialien, die insbesondere Als Hochdruckzahnradpumpen kommen solche in

Spalten, Risse oder Hohlräume aufweisen, durch In- Frage, mit denen man Drücke von 50 bis 400 ATM

jektion von Mehrkomponentenharzen. 5 erzeugen und längere Zeit halten kann.

Nach der französischen Patentschrift 1 261 693 ist Als Hochdruckmischkammer können an sich bees bekannt, Mehrkomponentenharze mit Hilfe von kannte Vorrichtungen Verwendung finden. BeKolbenpumpen unter Druck in einer Mischvorrich- sonders geeignet ist eine Hochdruckmischkammer, in tung zu mischen. Die Mischvorrichtung weist eine der ein Mischorgan umläuft, das von außen durch Ausflußöffnung auf. io eine in die Mischkammer eingeführte Welle an-

In der österreichischen Patentschrift 206 416 wird getrieben wird, wobei der Mischkammer außerhalb

eine Mischvorrichtung beschrieben, bei der die Misch- der Welleneinführung eine Vorkammer vorgeschaltet

kammer durch ein Wehr von einer Vorkammer ab- ist, durch welche eine der zu mischenden Komponen-

geteilt ist. ten auf dem Wege in die Mischkammer hindurch-

Nach der deutschen Patentschrift 1 128 330 wer- 15 geleitet wird. In der Verbindung von Vorkammer und den zum Applizieren von Zweikomponentenharzen Mischkammer kann eine Drossel bzw. ein RückPumpen gleichen Fördervolumens und gleicher schlagventil angeordnet sein, wodurch für einen Antriebsgeschwindigkeit verwendet. höheren Druck in der Vorkammer gesorgt wird.

Diese bekannten Vorrichtungen und Verfahren Durch diese Ausbildung der Hochdruckkammer wird

eignen sich nicht zur Verfestigung von natürlichen 20 verhindert, daß Teile des gemischten Mehr-

und künstlichen Materialien. komponentenharzes in die Welleneinführung ein-

Bei den Gesteinen, die einer Verfestigung be- dringen, was zu ernsten Betriebsstörungen führen

dürfen, kann es sich beispielsweise um Sedimente könnte.

handeln, die durch ihre natürliche Struktur Spalten Da die Zahnradpumpen von einer bestimmten Vis- und Risse aufweisen oder die durch äußere Ein- 35 kosität ab fördern, kann es erforderlich sein, Harze flüsse, wie Druck, Senkung, Verschiebung oder Ab- von sehr hoher Viskosität durch Erwärmen auf bauarbeiten, diese Schänden erlitten haben. Diese Ge- förderbare Viskosität zu bringen, was durch Aufsteine können sowohl unter wie über Tage auftreten. heizen der Vorratsbehälter erfolgen kann. Dies ist Auch bei Mauern, Gebäuden aus Beton, Staumauern, besonders dann zu berücksichtigen, wenn die Harze Fundamenten und Betonstraßen usw. treten Risse auf. 30 noch Füllstoffe enthalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver- Eine besondere Ausführungsform in Richtung auf fahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten das Applizieren von lösungsmittelfreien Zwei-Gattung zu finden, die hohe Injektionsdrücke zu- komponentenharzen, die im Verhältnis 2:1 anlassen, gewendet werden, besteht aus drei Hochdruck-

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Er- 35 zahnradpumpen gleichen Fördervolumens und glei-

findung vorgeschlagen, daß die Harzkomponenten eher Antriebsgeschwindigkeit, die durch einen regel-

durch Hochdruckzahnradpumpen angesaugt, ge- baren Getriebemotor angetrieben werden und die eine

fördert, dosiert und auf Betriebsdruck gebracht wer- Zuleitung zu zwei Vorratsbehältern für die beiden

den, und daß die Harze dann getrennt über Hoch- Harzkomponenten besitzen und die weiter, ge-

druckschäuche zur Injektionsstelle gedrückt werden 40 gebenenfalls über Druckausgleichtöpfe, durch Hoch-

und erst direkt vor der Injektion in einer Hochdruck- druckschläuche mit einer Hochdruckmischkammer

mischkammer vermischt werden, wobei die eine der für Zweikomponentenharze verbunden sind, wobei

zu mischenden Harzkomponenten auf dem Wege in zwei Pumpen mit dem Vorratsbehälter des Harzes

die Mischkammer durch eine unter höherem Druck verbunden sind, von dem zwei Teile eingesetzt wer-

als die Mischkammer stehende Vorkammer geleitet 45 den und eine Pumpe mit dem Vorratsbehälter des

wird. Harzes verbunden ist, von dem ein Teil eingesetzt

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver- wird.

fahrens nach der Erfindung ist dadurch gekennzeich- Als Zweikomponentenharze, die im Verhältnis

net, daß für jede Harzkomponente eine Hochdruck- 2: 1 eingesetzt werden, kommen z. B. Mischungen

zahnradpumpe mit Motorantrieb angeordnet ist, die 50 aus Epoxyharzen und Polyaminoamiden in Frage,

mit dem Harzvorratsbehälter und mit einer Hoch- Die Zweikomponentenmischung, bei dem die Harze

druckmischkammer verbunden ist, in der ein Misch- im Verhältnis 2 : 1 eingesetzt werden, mit drei

teil umläuft, das von außen durch eine in die Hoch- Zahnradpumpen zu fördern, hat folgende Vorteile:

druckmischkammer eingeführte Welle angetrieben _{L Es können Pum mit ldcher Kennlinie zur}

Z)^ru ^u Hochdruckmischkammer vor der ₅₅ Anwendung kommen, d. h., die Fördermenge

Welleneinfuhrung eine Vorkammer vorgeschaltet ist, ^ _Pum»_{en Weibt auch bd verschieden}=_r

durch die eine der zu mischenden, unter höherem Drehzahl identisch, und das Mischungsverhält-

Druck als d_ie Mischkammer stehende Harz- nis wird nicht beeinflußt.

komponente auf dem Wege in die Mischkammer _{2 Die p Q kömen stemförmig um eine}

hindurchgeleitet wird. 60 Antriebswelle gelagert werden, was eine

Um be. Zweikomponentenharzen, wie z. B. Epoxy- fertigungstechnische Vereinfachung bedeutet,

harz- oder Polyesterharzkomponenten, die beiden 3 _ό *_h ^ _{Verwend von dre}f _{Pumpen der}

Komponenten in einem breiten Mischungsverhältnis , ■ . _o . , · u j 1 a- K- ■ ■

, u- · ι ·· · <. ι -ο- · j gleichen Bauart ergeben sich durch die Typisie-

kombinieren zu können, ist es zweckmäßig, iede , ,- . , ^ ,, . ·, , ■ _n ^JK

■a--, ·. ■ ,.ei ι rung der Ersatzteile Vorteile bei Reparaturen

Forderpumpe mit einem stufenlos regelbaren 65 und Auswechselarbeiten

Getriebeantrieb auszurüsten. Die beiden Getriebe und Auswechselarbeiten.

können auch durch ein Gestänge gekoppelt werden, Der Antrieb der Zahnradpumpen für die er-

so daß eine Variation der Gesamtfördermenge unter findungsgemäßen Vorrichtungen kann durch Mo-

toren erfolgen, wobei die Energiezahl beliebig ist. Da kein Lösungsmittel im System vorhanden ist, können auch Elektromotoren, die nicht explosionsgeschützt sind, verwendet werden.

Die Dosierung und Förderung durch Zahnradpumpen ergibt eine kontinuierliche Funktionsweise. Durch eine Trennung der Mischkammer vom Grundgerät ist eine Anwendung auch auf Baustellen mit erheblichen Schwierigkeitsgraden möglich. Durch die getrennte Zufuhr der Komponenten zur Mischkammer ist die Entfernung des Arbeitsortes vom Grundgerät beliebig. Da nur die Mischkammer mit reaktionsfähigem Harzgemisch in Berührung gebracht wird, ist die Reinigung des Gerätes denkbar einfach. Die Kammer wird nach der Arbeit entweder mit Wasser durchspült oder durch einen einkomponentigen Spülvorgang gereinigt.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt.

In zwei handelsüblichen Plastikbehältern 1 und 2, die auswechselbar mittels Schraubverschlüssen mit dem Gerät durch Plastikschläuche verbunden sind, wobei die Gefäße mit je einer Aufhängevorrichtung mit der Maschine verbunden sind, befinden sich die beiden Harzkomponenten. Durch drei Zahnradpumpen 3, 4 und 5 werden die Harze angesaugt, dosiert und der Hochdruckmischkammer zugeführt. Im beschriebenen Fall sind die Pumpen 3 und 4 gemeinsam für die Förderung der Komponente vorgesehen, von der zwei Teile eingesetzt werden. Die Pumpe 5 übernimmt die Förderung des Harzes, von dem ein Teil eingesetzt wird. Alle drei Pumpen haben das gleiche Fördervolumen und gleiche Antriebsgeschwindigkeit. Im beschriebenen Fall haben die Pumpen ein Fördervolumen von 10 ecm pro Umdrehung. Die Betriebsgeschwindigkeit der Anlage liegt zwischen 20 und 80UpM, was einer Förderleistung von 35 bis 145 kg pro Stunde entspricht. Als Antrieb der Pumpe dient ein stufenlos regelbarer Getriebemotor 6. Die Kraftübertragung vollzieht sich über Zahnräder 7.

Von den drei druckerzeugenden Zahnradpumpen 3, 4 und 5 wird das Harz nun über zwei Druckausgleichtöpfe 8 und 9 durch flexible Hochdruckschläuche 10 und 11 der Mischkammer 12 zugeführt; die wie oben beschrieben ausgebildet ist.

Die Harzausgangsleitungen der Pumpen 3 und 4 sind zusammengefaßt worden. Da die Durchmischung der Harze erst in der Hochdruckmischkammer erfolgt, können die Zuführungsschläuche bei außerhalb der Maschine liegenden Mischkammern beliebig lang sein. An der Austrittsöffnung der Mischkammer 12 befindet sich ein Anschlußstück 13 für die Injektionsvorrichtung.

Ein- und Ausschalten der Maschine geschieht durch einen Schalter an der Mischkammer. In der Harzleitung 9 befindet sich ein Manometer 14, das einmal den Betriebsdruck anzeigt, zum anderen über

ίο einen Kontakt bei Auftreten von Überdrücken das Gerät außer Funktion setzt. An der Antriebswelle des Getriebemotors befindet sich ein Drehzahlmesser 15, der einmal die augenblickliche Fördermenge anzeigt, zum anderen die Gesamtmenge auf einem Zählwerk festhält.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verfestigung natürlicher und künstlicher, unregelmäßiger Materialien, die insbesondere Spalten, Risse oder Hohlräume aufweisen, durch Injektion von Mehrkomponentenharzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzkomponenten durch Hochdruckzahnradpumpen angesaugt, gefördert, dosiert und auf Betriebsdruck gebracht werden, und daß die Harze dann getrennt über Hochdruckschläuche zur Injektionsstelle gedrückt werden und erst direkt vor der Injektion in einer Hochdruckkammer vermischt werden, wobei die eine der zu mischenden Harzkomponenten auf dem Wege in die Mischkammer durch eine unter höherem Druck als die Mischkammer stehende Vorkammer geleitet wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Harzkomponente eine Hochdruckzahnradpumpe mit Motorantrieb angeordnet ist, die mit dem Harzvorratsbehälter und mit einer Hochdruckmischkammer verbunden ist, in der ein Mischteil umläuft, das von außen durch eine in die Hochdruckmischkammer eingeführte Welle angetrieben wird, wobei der Hochdruckmischkammer vor der Welleneinführung eine Vorkammer vorgeschaltet ist, durch die eine der zu mischenden, unter höherem Druck als die Mischkammer stehende Harzkomponente auf dem Wege in die Mischkammer hindurchgeleitet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen