DE19859276B4

DE19859276B4 - Device for discharging iso foam in underground mining and tunnel construction

Info

Publication number: DE19859276B4
Application number: DE1998159276
Authority: DE
Inventors: Klaus Gorzelanczyk; Frank Horst; Frank Holländer; Heinz Puderbach; Horst GÖRLICH; Klaus Kössl
Original assignee: RAG AG
Current assignee: RAG AG
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1998-12-22
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2018-12-23
Also published as: DE19859276A1

Abstract

Vorrichtung zum Austragen von Isoschaum im untertägigen Berg- und Tunnelbau mit zwei in einem gemeinsamen Gestell angeordenten druckluftbetriebenen Kolbenpumpen, mit denen die beiden Ausgangskomponenten bekannter Art für den Isoschaum einerseits aus separaten Vorratsbehältern über flexible Schlauchleitungen ansaugbar und andererseits über Einrichtungen zur Einstellung des Verhältnisses der beiden Komponenten und weitere Schläuche an eine gleichzeitig noch mit Druckluft beaufschlagte Mischvorrichtung weiterleitbar sind, aus der das noch flüssige Isoschaumgemisch über einen Austragsschlauch und eine Austragslanze herausdrückbar ist, wobei die beiden Kolbenpumpen von einem einzelnen Druckluft- Kolbenmotor gemeinsam antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den freien Enden der Kolbenstange (18) des Druckluft-Kolbenmotors (13) und den Kolbenstangen (19,20) der Kolbenpumpen (14,15) ein Kopplungssystem (17) zur veränderbaren Einstellung des Kolbenhubes der einen Kolbenpumpe (15) relativ zu demjenigen der anderen Kolbenpumpe (14) vorgesehen ist, wobei mittels eines für jeden Arbeitszyklus mechanisch einstellbaren Spiels mindestens der Kolbenstange (20) der einen Kolbenpumpe (15) gegenüber der Kolbenstange (18) des...Device for discharging iso foam in underground mining and tunneling with two piston-operated piston pumps arranged in a common frame, with which the two known known components for the iso foam can be sucked in from separate storage containers on the one hand via flexible hose lines and on the other hand via devices for adjusting the ratio of the two components and further hoses can be passed on to a mixing device still pressurized with compressed air, from which the still liquid iso foam mixture can be pressed out via a discharge hose and a discharge lance, the two piston pumps being drivable together by a single compressed air piston motor, characterized in that between the free ones Ends of the piston rod (18) of the compressed air piston engine (13) and the piston rods (19, 20) of the piston pumps (14, 15) have a coupling system (17) for the variable adjustment of the piston stroke of the one piston n pump (15) is provided relative to that of the other piston pump (14), with at least the piston rod (20) of the one piston pump (15) relative to the piston rod (18) of the ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Austragen von Isoschaum im untertägigen Berg- und Tunnelbau gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a device for discharging iso foam in the underground mountain and tunnel construction according to the characteristics of the Preamble of claim 1.

Seit langer Zeit ist es im untertägigen Berg- und Tunnelbau üblich, zur Abdichtung wetterführender Strecken gegen unkontrollierbare Verluste sauerstoffhaltiger Wetter in das Gebirge, insbesondere durch mit Holz- oder Bergekästen bewehrte Strekkensäume in den alten Mann oder durch ausgebrochene Hohlräume in der Streckenfirste oder in den Streckenstößen in Risse, Spalten und sonstige Kavernen des Gebirges, deren gefährdete Bereiche mit sogenanntem Isoschaum zu verfüllen oder zu beschichten.For a long time it has been in the underground mountain and Tunneling common, for waterproofing Routes against uncontrollable losses of oxygen-containing weather in the mountains, especially those reinforced with wooden or mountain boxes Strekkensäume in the old man or through broken cavities in the top of the track or in the course joints in cracks, Crevices and other caverns of the mountains, their endangered areas to be filled or coated with so-called iso foam.

Zu diesem Zweck müssen einerseits eine wäßrige Harnstoff-Formaldehyd-Prepolymeren-Lösung und andererseits eine schwach alkalische wäßrige Lösung, die üblicherweise auch einen Katalysator geeigneter Art enthält, im flüssigen Zustand vermischt, zum Aufschäumen mit Druckluft versetzt und dann unmittelbar in die aufzufüllenden Hohlräume eingebracht oder auf die zu beschichtenden Flächen aufgebracht werden.For this purpose, an aqueous urea-formaldehyde prepolymer solution and on the other hand, a weakly alkaline aqueous solution, which is usually also a catalyst of a suitable kind, in the liquid Condition mixed, for foaming mixed with compressed air and then immediately in the to be filled Cavities introduced or applied to the surfaces to be coated.

Zur Durchführung dieser Maßnahmen ist es ebenso seit langer Zeit üblich, die vorgenannten Ausgangskomponenten für den Isoschaum aus in der Nähe des Verarbeitungsbereiches deponierten separaten Vorratsbehältern über flexible Schläuche mittels einer Vorrichtung, die in einem gemeinsamen Gestell zwei separate Pumpensysteme mit je einem Druckluft-Kolbenmotor, einer von diesem angetriebenen Kolbenpumpe und einem zur Einstellung des Verhältnisses der Komponenten in der zu erzeugenden Mischung erforderlichen regelbaren Druckminderer aufweist, zunächst anzusaugen und dann über weitere Schlauchverbindungen an eine zusätzlich mit Druckluft beaufschlagte Mischvorrichtung weiterzuleiten, von der das noch flüssige Isoschaumgemisch über einen Austragsschlauch und eine daran anschließende Austragslanze herausgedrückt und in sein Zielgebiet geleitet wird, wo es dann innerhalb von 10 – 40 s aufschäumt und abbindet.To implement these measures it's also been common for a long time the aforementioned starting components for the iso foam from near the processing area deposited separate storage containers via flexible hoses by means of a device in a common frame two separate pump systems, each with a compressed air piston motor, one of this driven piston pump and one to adjust the ratio of the components required in the mixture to be generated controllable Has pressure reducer, initially suck in and then over others Hose connections to an additional to pass on mixing device charged with compressed air, from which is still fluid Iso foam mixture over a discharge hose and a subsequent discharge lance are pressed out and is directed to its target area, where it then foams within 10 - 40 s and sets.

Mit dieser Vorgehensweise kann ein Bergmann pro Schicht ca. 20 m³ Isoschaum in einen interessierenden Streckenbereich einbzw. auf einen solchen aufbringen, wobei allerdings vorausgesetzt werden muß, daß er die vorgenannte Vorrichtung während der Schicht nicht ein- oder mehrmals umsetzen muß. Eine solche Vorrichtung herkömmlicher Art hat ohne Vorratsbehälter und deren zugehörige Schläuche eine Masse von 40 kg und mehr und kann daher nur mit Hilfe von Werkzeugen oder weiteren Bergleuten umgesetzt werden, zumal diese Vorrichtungen aus Sicherheitsgründen üblicherweise nicht auf dem Liegenden aufgestellt, sondern am Streckenausbau aufgehängt werden. Darüber hinaus erzeugen die beiden Druckluft-Kolbenmotoren einen erheblichen Geräuschpegel und die Druckminderer verursachen einerseits eine deutlich erhöhte Leistungsanforderung an die Druckluft-Kolbenmotoren und sind andererseits hinsichtlich ihrer Einstellung nicht ausreichend stabil und daher eine permanente Fehlerquelle bezüglich der geforderten Zusammensetzung des Isoschaums.With this procedure, a miner can insert or isolate approx. 20 m ^{3 of} iso foam per shift into an area of interest. apply to such, although it must be assumed that he does not have to implement the aforementioned device one or more times during the shift. Such a device of conventional type has a mass of 40 kg and more without a storage container and its associated hoses and can therefore only be implemented with the aid of tools or other miners, especially since these devices are usually not placed on the bed for safety reasons, but rather are suspended from the route , In addition, the two compressed air piston motors generate a considerable level of noise and the pressure reducers cause on the one hand a significantly higher performance requirement for the compressed air piston motors and on the other hand are not sufficiently stable with regard to their setting and are therefore a permanent source of errors with regard to the required composition of the iso foam.

Der vorgenannte Stand der Technik ist einerseits betriebsinterner Stand der Technik bei der Patentanmelderin und wurde bereits in einem Prospekt der Schaum-Chemie W. Bauer GmbH + Co. KG, Essen, verteilt auf der Bergbau 81, Düsseldorf, am 11.06.1981, 11 Blätter mit Sonderdrucken aus "Ruhrkohle" Werkzeitschrift, Ausgabe 9/75, 3 Seiten und Glückauf Sonderabdruck aus Jahrgang 112 (1976), Nr. 14, S. 803/807 (Seiten 3 bis 7) im Detail beschrieben Inter Detail beschrieben.The aforementioned state of the art is the internal state of the art for the patent applicant and was already in a prospectus from Schaum-Chemie W. Bauer GmbH + Co. KG, Essen, distributed at Bergbau 81, Düsseldorf, on June 11, 1981, 11 leaves with special prints from "Ruhrkohle" company magazine, Issue 9/75, 3 pages and Glückauf Special print from volume 112 (1976), No. 14, pp. 803/807 (pages 3 to 7) described in detail Inter detail described.

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung, wie sie aus der Zeitschrift Glückauf 121 (1985) Nr. 19, S. 1419 bekannt ist. In diesem Artikel ist eine bergbautaugliche Pumpenvorrichtung für Isoschaum-Komponenten offenbart, bei der zwei Kolbenpumpen synchron von einem einzigen Druckluft-Kolbenmotor angetrieben werden und die beiden Kolbenpumpen einen identischen Kolbenhub, aber unterschiedliche Kolbendurchmesser aufweisen, wobei mit einer einmal in Betrieb genommenen Pumpenvorrichtung dieser Art stets nur ein gleichbleibendes Mischungsverhältnis der Isoschaum-Komponenten erzeugbar ist. Da daher für jedes Mischungsverhältnis eine spezielle Pumpenvorrichtung erforderlich ist, hat sich dieses Prinzip gegenüber dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik in keinem merklichen Umfang durchsetzen können.The invention is based on one Device as described in Glückauf 121 (1985) No. 19, p. 1419 is known. In this article is a mining pump device for iso foam components discloses in which two piston pumps synchronously by a single Compressed air piston motor and the two piston pumps an identical piston stroke, but different piston diameters have, with a pump device once commissioned this type always only a constant mixing ratio of Iso foam components can be generated. Therefore, for each mixing ratio special pump device is required, this principle has become across from the prior art described above in no noticeable Can enforce scope.

In der DE 195 23 282 A1 ist eine Pumpenvorrichtung offenbart, die zwar eine – sogar während eines Arbeitszyklus vornehmbare Veränderung der Einstellung der Förderleistung mehrerer parallel in dieser Pumpenvorrichtung angeordneter Kolbenpumpen gestattet, doch betrifft diese Pumpenvorrichtung eine – vorzugsweise hydraulische – Axialkolbenpumpe zur Förderung von beispielsweise Kraftstoff aus einem entsprechenden Vorratsbehälter mittels mehrerer – vorzugsweise einer ungeraden Anzahl – nicht nur parallel angeordneter, sondern auch parallel geschalteter Kolben, die von einer gegen Federkräfte arbeitenden Taumelscheibe mit variablem Schwenkwinkel gegenüber ihrer Drehachse angetrieben werden und deren Hubhöhe und damit Förderleistung stets nur synchron verstellbar ist. Eine unterschiedliche Einstellung der Förderleistung für zwei – oder auch mehrere – Kol benpumpen für jeweils verschiedene, mittels eines gemeinsamen Antriebes gleichzeitig zu fördernde Medien ist dabei weder vorgesehen noch ableitbar. In the DE 195 23 282 A1 A pump device is disclosed, which allows a change in the delivery rate of several piston pumps arranged in parallel in this pump device, even during a working cycle, but this pump device relates to a - preferably hydraulic - axial piston pump for delivering fuel from a corresponding reservoir, for example, by means of several - Preferably, an odd number - not only parallel, but also parallel pistons, which are driven by a swash plate working against spring forces with a variable swivel angle with respect to its axis of rotation and whose stroke height and thus delivery capacity can only be adjusted synchronously. A different setting of the delivery rate for two - or even several - piston pumps for different media to be conveyed simultaneously by means of a common drive is neither provided nor derivable.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der vorgenannten Art zur Verfügung zu stellen, deren Masse geringer und deren Handhabbarkeit einfacher ist, die eine zuverlässige Einstellung des Mischungsverhältnisses der Komponenten gestattet und die nach Möglichkeit auch noch einen geringen Geräuschpegel erzeugt.The present invention lies therefore the task of a device of the aforementioned type to disposal to make their mass smaller and their manageability easier which is a reliable Setting the mixing ratio of the components allowed and, if possible, a small one noise generated.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit Hilfe der Gesamtheit der Merkmale des Patentanspruchs 1.The invention solves this problem with the help of All of the features of patent claim 1.

Dadurch, daß die beiden Kolbenpumpen von einem einzelnen Druckluft-Kolbenmotor gemeinsam angetrieben werden, wird erreicht, dass zwischen den freien Enden der Kolbenstange des Druckluft-Kolbenmotors und der Kolbenstangen der Kolbenpumpen ein Kopplungssystem angeordnet ist, das mittels eines für jeden Arbeitszyklus mechanisch einstellbaren Spiels der Kolbenstange mindestens einer der Kolbenpumpen gegenüber der Kolbenstange des Druckluft-Kolbenmotors in ihrer gemeinsamen Oszillationsrichtung die definierte Vorgabe unterschiedlicher Kolbenhubwege der beiden Kolbenpumpen gestattet, weil der Verzicht auf einen der beiden ursprünglich vorhandenen Druckluft-Kolbenmotoren und die Druckminderer einschließlich der dadurch bedingten Vereinfachung des gemeinsamen Gestells für die beiden Pumpensysteme zunächst eine sehr deutliche Verringerung der Masse der Vorrichtung von ursprünglich 40 kg auf nunmehr 15 kg ermöglicht. Gleichzeitig findet eine Geräuschentwicklung nur noch durch einen statt durch zwei Druckluft-Kolbenmotoren statt. Darüber hinaus gestattet die veränderbare Einstellung des Kolbenhubes mindestens einer der beiden Kolbenpumpen eine eindeutige Beseitigung möglicher Fehleinstellungen des Verhältnisses der Ausgangskomponenten während des Betriebes, da sich eine solche Einstellung mit derart robusten mechanischen Mitteln durchführen läßt, daß eine selbständige Verstellung durch Erschütterungen, insbesondere des Druckluft-Kolbenmotors oder der Kolbenpumpen, allenfalls unter extremen Bedingungen auftreten kann.The fact that the two piston pumps from one single air piston engine will be driven together achieved that between the free ends of the piston rod of the air piston engine and the piston rods of the piston pumps arranged a coupling system is that by means of a for every working cycle mechanically adjustable play of the piston rod at least one of the piston pumps opposite the piston rod of the compressed air piston engine the defined specification in their common direction of oscillation different piston stroke paths of the two piston pumps allowed, because the waiver of one of the two originally existing compressed air piston engines and the pressure reducer including the resulting simplification of the common frame for the two Pump systems first a very significant reduction in the mass of the device from the original 40 kg to 15 kg now possible. At the same time, there is only noise still by one instead of two compressed air piston engines. About that also allows the changeable Adjustment of the piston stroke of at least one of the two piston pumps a clear elimination of possible Incorrect settings of the relationship of the output components during of the company, since such a setting is so robust perform mechanical means leaves that an independent adjustment by shocks, especially the compressed air piston engine or the piston pumps, if necessary can occur under extreme conditions.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist auch dann gegeben, wenn die Kolbenpumpen als doppelt wirkende Kolbenpumpen ausgebildet sind, da dies eine Vergleichmäßigung der Strömung sowohl der einzelnen Ausgangskomponenten als auch des auszutragenden flüssigen Isoschaumgemisches bewirkt, was einerseits einen ruhigeren Betrieb der gesamten Vorrichtung und andererseits einen gleichmäßigeren Austrag des flüssigen Isoschaumgemisches nach sich zieht.An advantageous embodiment the device according to the invention is also given when the piston pumps are double-acting Piston pumps are designed as this makes the flow both the individual starting components and the liquid iso foam mixture to be discharged causes, on the one hand, a quieter operation of the entire device and on the other hand a more even one Discharge of the liquid Iso foam mixture entails.

Als vorteilhaft erweist sich auch eine Weiterbildung der vorliegenden Vorrichtung, bei der die mit einem einstellbaren Spiel versehene Kolbenstange aus mindestens zwei miteinander gekoppelten Längselementen derart zusammengesetzt ist, daß jedenfalls eines dieser Längselemente in der Längsrichtung der Kolbenstange zwischen zwei Anschlägen, von denen mindestens einer verstellbar ausgebildet ist, frei verschiebbar ist, weil dies in jedem Fall eine einfache und mit bekannten Mitteln durchführbare Methode ist, um eine eindeutige und reproduzierbare Einstellung des Kolbenhubes und damit der Menge des pro Arbeitsspiel geförderten Fördergutes zu erreichen.Also proves to be advantageous a development of the present device, in which the one adjustable play provided piston rod from at least two together coupled longitudinal elements is composed such that in any case one of these longitudinal elements in the longitudinal direction the piston rod between two stops, of which at least one is adjustable, is freely movable, because this is in in any case a simple method that can be carried out using known means is a clear and reproducible setting of the piston stroke and thus the amount of the conveyed goods funded per work cycle.

Dabei ist es als weitere vorteilhafte Ausgestaltung der in Rede stehenden Vorrichtung anzusehen, wenn die freie Verschiebbarkeit relativ zu dem mindestens einen weiteren Längselement der Kolbenstange der Kolbenpumpe gegeben ist, weil damit ermöglicht wird, die zur Einstellung eines vorgegebenen Spiels der Kolbenstange einer Kolbenpumpe gegenüber derjenigen eines Druckluft-Kolbenmotors erforderlichen Konstruktionselemente bereits vor der Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung außerhalb von dieser zusammenzusetzen und einzurichten.It is another advantageous one To view the design of the device in question, if the free displacement relative to the at least one other longitudinal member the piston rod of the piston pump is given because it enables the one for setting a predetermined play of the piston rod Piston pump opposite that of a pneumatic piston engine required construction elements before the assembly of the device according to the invention outside assemble from this and set up.

Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung erweist es sich dagegen als vorteilhaft, daß die freie Verschiebbarkeit relativ zu der Kolbenstange des antreibenden Druckluft-Kolbenmotors gegeben ist, da dies besonders einfache und damit kostengünstige Konstruktionen einer Einrichtung zur Erzeugung eines einstellbaren Spiels der Kolbenstange einer Kolbenpumpe gegenüber derjenigen eines Druckluft-Kolbenmotors gestattet, insbesondere dann, wenn das freie Ende der Kolbenstange des antreibenden Druckluft-Kolbenmotors kraftschlüssig mit einer Halteplatte verbunden ist, von der gleichzeitig die freien Enden der Kolbenstangen der beiden Kolbenpumpen derart gehalten werden, daß mindestens eine der Kolbenstangen mit einem Bereich ihres freien Endes in einer Bohrung in der Halteplatte frei verschiebbar ist und an beiden Enden dieses Bereiches mit je einem die Bohrung überkragenden Anschlag verse hen ist, wobei der gegenseitige Abstand zwischen diesen Anschlägen willkürlich festlegbar ist, was sich darüber hinaus noch dahingehend mit großem Vorteil weiterentwickeln läßt, wenn der frei verschiebbare Bereich der Kolbenstange durch einen Abschnitt einer Schraube gebildet wird, deren Kopf gleichzeitig den Anschlag auf einer Seite der Halteplatte darstellt und die mit ihrem anderen Ende in eine einen Teil der Kolbenstange bildende Gewindehülse eintaucht, wobei der jeweils vorgegebene Abstand zwischen Kopf und Gewindehülse mit einer auf der Schraube aufsitzenden Kontermutter fixiert wird, die gleichzeitig den Anschlag auf der anderen Seite der Halteplatte bildet.In another embodiment the device according to the invention on the other hand, it proves to be advantageous that the free displacement relative to the piston rod of the driving pneumatic piston engine is given, since this is a particularly simple and therefore inexpensive construction of a Device for generating an adjustable play of the piston rod opposite a piston pump that of a compressed air piston engine allowed, in particular then when the free end of the piston rod of the driving air piston engine force fit is connected to a holding plate, of which the free Ends of the piston rods of the two piston pumps are held in such a way that at least one of the piston rods with a portion of its free end in one Bore in the holding plate is freely movable and at both ends hen this area with a stop overhanging the hole is, the mutual distance between these stops arbitrarily determined is what about it furthermore with great Advantage can be further developed if the freely movable area of the piston rod through a section a screw is formed, the head of which stops at the same time one side of the holding plate and the other Immersed in a threaded sleeve forming part of the piston rod, the given distance between the head and the threaded sleeve with a lock nut on the screw is fixed, the at the same time the stop on the other side of the holding plate forms.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der in Rede stehenden Vorrichtung liegt auch dann vor, wenn sie mit Gurten zum Transport auf einem menschlichen Rücken versehen ist, weil dies einerseits den Transport der gesamten Vorrichtung zum und vom Einsatzort wesentlich vereinfacht und andererseits die Bearbeitung großer Flächen ohne zeitraubendes und beschwerliches Umsetzen der Vorrichtung gestattet.An advantageous embodiment of the device in question is also present if it is provided with straps for transport on a human back, because on the one hand this considerably simplifies the transport of the entire device to and from the place of use and on the other hand the bear processing large areas without time-consuming and arduous moving the device allowed.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the device according to the invention is shown in the drawing.

Es zeigen:Show it:

1: Prinzipieller Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austragen von Isoschaum im untertägigen Berg- und Tunnelbau in schematischer Darstellung. 1 : Basic structure of a device according to the invention for discharging iso foam in underground mining and tunneling in a schematic representation.

2: Schnitt durch das Pumpensystem der 1 in vergrößertem Maßstab und schematischer Darstellung. 2 : Section through the pump system of the 1 on an enlarged scale and schematic representation.

Die 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Austragen von Isoschaum im untertägigen Berg- und Tunnelbau in schematischer Darstellung. Grundlagen dieser Vorrichtung 1 sind einerseits ein Vorratsbehälter 2 für eine wäßrige Harnstoff-Formaldehyd-Prepolymeren-Lösung, im untertägigen Betriebsablauf häufig auch als "Harz" bezeichnet, und andererseits ein Vorratsbehälter 3 für eine schwach alkalische, normalerweise noch mit einem geeigneten Katalysator versetzte wäßrige Lösung, die im untertägigen Betriebsablauf häufig auch als "Schaum" bezeichnet wird, wobei die Vorratsbehälter 2, 3 beispielsweise ausreichend große Kanister oder Fässer sind, die mittels der jeweiligen untertägigen Transportmittel in der Nähe des vorgesehenen Einsatzortes deponiert werden. Die beiden vorgenannten Ausgangskomponenten des Isoschaums werden über längere flexible Schlauchleitungen 4, 5 von einem Pumpensystem 6 getrennt angesaugt und über weitere Schlauchverbindungen 7, 8 an eine Mischvorrichtung 9 bekannter Art weiterbefördert, die zusätzlich noch aus einer Druckluftleitung 10, die normalerweise ebenfalls aus einem flexiblen, an eine untertage fest installierte Druckluft-Rohrleitung angeschlossenen Schlauch ausreichender Länge besteht, mit Druckluft zur Verbesserung des Aufschäumverhaltens des Isoschaums beaufschlagt und aus der das noch in flüssiger Phase vorliegende Isoschaumgemisch über einen flexiblen Austragsschlauch 11 und eine starre Austragslanze 12 in das jeweilige Zielgebiet herausgedrückt wird. Das ausgetragene flüssige Isoschaumgemisch schäumt dann unmittelbar nach dem Austrag aus der Austragslanze 12 auf und erstarrt innerhalb eines Zeitraums von 10 bis 40 s zu einem porösen festen Körper.The 1 shows the basic structure of a device according to the invention 1 for discharging iso foam in underground mining and tunnel construction in a schematic representation. Basics of this device 1 are on the one hand a storage container 2 for an aqueous urea-formaldehyde prepolymer solution, often referred to as "resin" in the course of operation, and on the other hand a storage container 3 for a weakly alkaline, usually still mixed with a suitable catalyst aqueous solution, which is often referred to as "foam" in the course of the day-to-day operation, the storage container 2 . 3 For example, are sufficiently large canisters or barrels that are deposited near the intended location by means of the respective underground means of transport. The two aforementioned starting components of the iso foam are made via longer flexible hose lines 4 . 5 from a pump system 6 sucked in separately and via further hose connections 7 . 8th to a mixing device 9 known type forwarded, which also from a compressed air line 10 , which usually also consists of a flexible hose of sufficient length connected to a permanently installed compressed air pipeline, pressurized with compressed air to improve the foaming behavior of the iso foam and from which the iso foam mixture, which is still in the liquid phase, via a flexible discharge hose 11 and a rigid discharge lance 12 is pushed out into the respective target area. The discharged liquid iso foam mixture then foams immediately after discharge from the discharge lance 12 and solidifies to a porous solid within a period of 10 to 40 s.

Das Pumpensystem 6 besteht aus einem einzelnen, ebenfalls von der Druckluftleitung 10 beaufschlagten Druckluft-Kolbenmotor 13, zwei separaten Kolbenpumpen 14, 15 für den getrennten Transport der beiden Ausgangskomponenten des Isoschaums, einem zumindest die Gehäuse des Druckluft-Kolbenmotors 13 und der Kolbenpumpen 14, 15 starr und kraftschlüssig miteinander verbindenden Gestell 16 sowie einem speziellen Kopplungssystem 17 für die freien Enden der Kolbenstangen 18, 19, 20 des Druckluft-Kolbenmotors 13 und der Kolbenpumpen 14, 15. Dabei ist von dem Druckluft-Kolbenmotor 13 vorausgesetzt, daß es sich um einen solchen bekannter Art handelt, der auf dem Markt erhältlich ist und dessen Ventil- oder Schiebersteuerung als integriert und ebenfalls von bekannter Art angesehen werden kann, so daß hier nur symbolisch ein Drucklufteingang 21 und ein Druckluftausgang 22 eingezeichnet sind. Entsprechende Voraussetzungen gelten auch für die Kolbenpumpen 14, 15, wobei für die gegenseitige Zuordnung der jeweiligen Förderstrom-Ein- und Ausgänge allerdings zusätzlich – aber nicht zwangsläufig – angenommen ist, daß es sich jeweils um doppelt wirkende Kolbenpumpen 14, 15 handelt. Das Gestell 16 ist hier nur insoweit dargestellt, wie es für die in Rede stehende Funktionsweise des vorliegenden Pumpensystems 6 von Bedeutung ist. Es kann selbstverständlich weitere Komponenten aufweisen, beispielsweise zum Anschlagen an Transportmitteln, zum Abstützen auf dem Liegenden, zum Anhängen am Streckenausbau oder auch zur gleichzeitigen Aufnahme und/oder Halterung der Mischvorrichtung 9.The pump system 6 consists of a single one, also from the compressed air line 10 pressurized air piston engine 13 , two separate piston pumps 14 . 15 for the separate transport of the two starting components of the iso foam, at least the housing of the compressed air piston engine 13 and the piston pumps 14 . 15 rigid and non-positively connecting frame 16 and a special coupling system 17 for the free ends of the piston rods 18 . 19 . 20 of the compressed air piston engine 13 and the piston pumps 14 . 15 , It is from the air piston engine 13 provided that it is such a known type that is available on the market and whose valve or slide control can be integrated and also be of a known type, so that here only a compressed air inlet symbolically 21 and a compressed air outlet 22 are drawn. Corresponding requirements also apply to the piston pumps 14 . 15 , whereby for the mutual assignment of the respective flow inputs and outputs, however, it is additionally - but not necessarily - assumed that they are double-acting piston pumps 14 . 15 is. The frame 16 is shown here only as far as it is for the functioning of the present pump system in question 6 is important. Of course, it can have further components, for example for attaching to means of transport, for supporting on the lying surface, for attaching to the track extension or for simultaneously receiving and / or holding the mixing device 9 ,

Das spezielle Kopplungssystem 17, dessen Wirkungsweise symbolisch durch den Doppelpfeil 23 veranschaulicht wird, besteht zunächst aus einer Halteplatte 24, mit der sowohl das freie Ende der Kolbenstange 18 des Druckluft-Kolbenmotors 13 als auch die Kolbenstange 19 der Kolbenpumpe 14 kraftschlüssig verbunden sind, wobei die kraftschlüssige Verbindung sowohl hier als auch in allen übrigen in den 1 und 2 dargestellten Fällen gleicher Art stets mit dem Symbol für Schweißnähte gekennzeichnet ist, was selbstverständlich nur beispielhaft – da platzsparend – ist, jedoch keine Beschränkung hinsichtlich anderer Befestigungsmöglichkeiten wie Schrauben, Nieten, Lötstellen etc. bedeutet. Die Achsen der Kolbenstangen 18, 19 verlaufen parallel, ihre freien Enden sind gegeneinander gerichtet. Dasselbe gilt für die Kolbenstangen 18 und 20 des Druckluft-Kolbenmotors 13 und der zweiten Kolbenpumpe 15, die demzufolge auch parallel zur Kolbenpumpe 14 angeordnet ist. Das freie Ende der Kolbenstange 20 ist jedoch nicht kraftschlüssig mit der Halteplatte 24 verbunden, sondern mit einem durch zwei in willkürlich vorgebbarem Abstand zueinander an der Kolbenstange 20 angeordnete und die Halteplatte 24 einschließende Anschläge 25, 26 festgelegten Bereich in einer in der Halteplatte 24 angeordneten Bohrung, deren Durchmesser kleiner als derjenige der Anschläge 25, 26 ist, frei verschiebbar, so daß der Kolbenhub in der Kolbenpumpe 15 um diesen Abstand geringer ist als derjenige in der Kolbenpumpe 14 und damit bei Kenntnis der Querschnittsflächen beider Kolbenpumpen 14, 15 in vorgegebenen Grenzen jedes gewünschte Verhältnis der beiden Ausgangskomponenten des Isoschaums in der Mischvorrichtung 9 vorgebbar ist. So läßt sich beispielsweise bei Festlegung des effektiven Abstandes der Anschläge 25, 26 auf ein Viertel des Kolbenhubes der Kolbenpumpe 14 bei gleicher Querschnittsfläche beider Kolbenpumpen 14, 15 auf einfache und eindeutige Weise ein häufig gewünschtes Verhältnis von

einstellen und aufrechterhalten, wobei mit einer kostengünstigen Konstruktion gegenüber dem Stand der Technik vorteilhafterweise auch noch jegliche Verluste der Motorleistung durch nachgeschaltete Druckminderer vermieden werden.The special coupling system 17 whose mode of operation is symbolized by the double arrow 23 is illustrated, initially consists of a holding plate 24 , with both the free end of the piston rod 18 of the compressed air piston engine 13 as well as the piston rod 19 the piston pump 14 are non-positively connected, the non-positive connection both here and in all others in the 1 and 2 Cases of the same type shown are always marked with the symbol for weld seams, which of course is only an example - since it saves space - but does not mean any restriction with regard to other fastening options such as screws, rivets, solder joints, etc. The axes of the piston rods 18 . 19 run parallel, their free ends are directed towards each other. The same applies to the piston rods 18 and 20 of the compressed air piston engine 13 and the second piston pump 15 , which is therefore also parallel to the piston pump 14 is arranged. The free end of the piston rod 20 is not non-positive with the holding plate 24 connected, but with one by two at an arbitrary predetermined distance from each other on the piston rod 20 arranged and the holding plate 24 including stops 25 . 26 specified area in a in the holding plate 24 arranged bore, the diameter of which is smaller than that of the stops 25 . 26 is freely movable, so that the piston stroke in the piston pump 15 this distance is less than that in the piston pump 14 and thus with knowledge of the cross-sectional areas of both piston pumps 14 . 15 Any desired ratio of the two starting components of the iso foam in the mixing device within predetermined limits 9 can be specified. For example, when determining the effective distance, the An beating 25 . 26 to a quarter of the piston stroke of the piston pump 14 with the same cross-sectional area of both piston pumps 14 . 15 in a simple and unambiguous way a frequently desired ratio of

adjust and maintain, with an inexpensive construction compared to the prior art advantageously also any losses in engine performance can be avoided by downstream pressure reducers.

Sofern die Variabilität des vorliegenden Pumpensystems 6 hinsichtlich der Einstellung von vorgegebenen Verhältnissen der Ausgangskomponenten von Isoschaum noch vergrößert werden soll, kann selbstverständlich auch das freie Ende der Kolbenstange 19 in derselben Form wie dasjenige der Kolbenstange 20 gemäß der vorstehenden Ausführungen ausgestaltet werden. Darüber hinaus läßt sich das vorbeschriebene Prinzip der Einstellung unterschiedlicher Kolbenhübe zweier parallel von einem einzelnen Druckluft-Kolbenmotor 13 (oder auch anderen geeigneten Antriebseinheiten) angetriebener Kolbenpumpen 14, 15 selbstverständlich auch mit Hilfe anderer Konstruktionselemente als den in 1 dargestellten verwirklichen, beispielsweise durch einen einzelnen Anschlag im Bereich des freien Endes der Kolbenstange 20, der zwischen der Halteplatte 24 und einer dazu stets in willkürlich vorgegebenem Abstand parallelen weiteren Platte gleicher Art frei verschiebbar ist, oder durch eine Ausbildung der dann kraftschlüssig mit der Halteplatte 24 verbundenen Kolbenstange 20 als weitere Kolben-Zylinder-Anordnung, wobei der – weitere – Zylinder auch mindestens ein Paar von Längsschlitzen aufweisen und der – weitere – Kolben aus einem senkrecht zum als – weitere – Kolbenstange dienenden Teil der jetzt mindestens aus zwei Längselementen bestehenden Kolben stange 20 angeordneten Dorn ausgebildet sein kann, der in den Schlitzen frei verschiebbar ist und gegebenenfalls auch noch in verschiedenen Abständen vom freien Ende der ihn tragenden – weiteren – Kolbenstange an dieser festlegbar ist.If the variability of the present pump system 6 the free end of the piston rod can of course also be enlarged with regard to the setting of predetermined ratios of the starting components of iso foam 19 in the same shape as that of the piston rod 20 be designed according to the above statements. In addition, the above-described principle of setting different piston strokes two in parallel by a single air piston engine 13 (or other suitable drive units) driven piston pumps 14 . 15 of course also with the help of other construction elements than those in 1 realize shown, for example by a single stop in the region of the free end of the piston rod 20 between the holding plate 24 and a further plate of the same type, which is always parallel to it at an arbitrarily predetermined distance, is freely displaceable, or by a design which is then non-positively connected to the holding plate 24 connected piston rod 20 as a further piston-cylinder arrangement, wherein the - further - cylinder also have at least one pair of longitudinal slots and the - further - piston from a perpendicular to the - further - piston rod serving part of the piston, which now consists of at least two longitudinal elements 20 arranged mandrel can be formed, which is freely displaceable in the slots and optionally also at different distances from the free end of the carrying - further - piston rod can be fixed to this.

Die 2 zeigt einen Schnitt durch das Pumpensystem 6 der 1 in vergrößertem Maßstab und schematischer Darstellung, wobei neben einer detaillierteren Verdeutlichung des an sich bekannten Druckluft-Kolbenmotors 13 und der ebenfalls als bekannt vorauszusetzenden Kolbenpumpen 14, 15 insbesondere weitere Einzelheiten einer möglichen Ausführungsform des speziellen Kopplungssystems 17 zu erkennen sind. So sind hier die kraftschlüssigen Verbindungen zwischen der Halteplatte 24 und den Kolbenstangen 18, 19 mittels Schraubverbindungen verwirklicht, nachdem die Kolbenstange 19 aus zwei Längselementen in Form der eigentlichen Kolbenstange 27 und einer aufgesetzten und kraftschlüssig mit ihr verbundenen Gewindehülse 28 besteht und die Kolbenstange 18 mit einer entsprechenden Gewindebohrung 29 versehen ist. Die Kolbenstange 20 besteht dagegen aus insgesamt drei Längselementen, nämlich der eigentlichen Kolbenstange 30, einer sie verlängernden und kraftschlüssig mit ihr verbundenen Gewindehülse 31 und einer Schraube 33, die durch eine ihre freie Verschiebbarkeit nicht behindernde Bohrung 34 in der Halteplatte 24 hindurchgeführt ist, deren Kopf 35 einen größeren Durchmesser als die Bohrung 34 aufweist und als ein Anschlag 25 der Kolbenstange 20 an der Halteplatte 24 dient, die nur stückweise in die für einen ausreichenden Variabilitätsbereich ausgelegte Gewindebohrung 32 der Gewindehülse 31 eintaucht und deren jeweils eingestellte Eindringtiefe in die Gewindehülse 31 mit einer auf ihr angeordneten und gegen die Gewindehülse 31 anlegbaren Kontermutter 36 arretierbar ist, die gleichzeitig als Anschlag 26 dient. Damit ist es auf sehr einfache und kostengünstige Weise möglich, eine effektive Einstellung eines unterschiedlichen Kolbenhubes der Kolbenpumpe 15 gegenüber desjenigen der Kolbenpumpe 14 zu erreichen. Weitere Möglichkeiten einer solchen Einstellung wurden bereits weiter oben im Detail angegeben.The 2 shows a section through the pump system 6 the 1 on an enlarged scale and schematic representation, whereby in addition to a more detailed explanation of the known compressed air piston engine 13 and the piston pumps, which are also assumed to be known 14 . 15 in particular further details of a possible embodiment of the special coupling system 17 are recognizable. So here are the non-positive connections between the holding plate 24 and the piston rods 18 . 19 realized by means of screw connections after the piston rod 19 consisting of two longitudinal elements in the form of the actual piston rod 27 and an attached and non-positively connected threaded sleeve 28 exists and the piston rod 18 with a corresponding threaded hole 29 is provided. The piston rod 20 on the other hand consists of a total of three longitudinal elements, namely the actual piston rod 30 , a threaded sleeve that extends it and connects it non-positively 31 and a screw 33 by a hole that does not hinder their free movement 34 in the holding plate 24 is passed, whose head 35 a larger diameter than the bore 34 has and as a stop 25 the piston rod 20 on the holding plate 24 serves only piece by piece in the threaded bore designed for a sufficient variability range 32 the threaded sleeve 31 immersed and their set penetration depth into the threaded sleeve 31 with one arranged on it and against the threaded sleeve 31 lock nut 36 can be locked, which also acts as a stop 26 serves. It is thus possible in a very simple and inexpensive way to effectively set a different piston stroke of the piston pump 15 compared to that of the piston pump 14 to reach. Further possibilities of such a setting have already been given in detail above.

Im übrigen zeigt die 2 gegenüber der 1 der Vollständigkeit halber bekannte Elemente des Druckluft-Kolbenmotors 13, bei dem hier vorausgesetzt ist, daß sich die zugehörige Ventiloder Schiebersteuerung für die Druckluftzu- und abfuhr außerhalb der Bildebene befindet und von dieser gemäß der symbolischen Doppelpfeile 37 gesteuert wird, und der – hier als doppelt wirkend vorausgesetzten – Kolbenpumpen 14, 15 mit den durch Rückschlagventile 38 versehenen Eingangsöffnungen 39, den mit Rückschlagventilen 40 versehenen Kolben 41 sowie Verschlußstücken 42 und Dichtungen 43. Die Schlauchleitungen 4, 5 und Schlauchverbindungen 7, 8 sind hier nur durch symbolische Pfeile gekennzeichnet; außerdem zeigen sowohl der Druckluft-Kolbenmotor 13 als auch die Kolbenpumpen 14, 15 zur eindeutigen Darstellung der Wirkungsweise des Pumpensystems 6 Hubbegrenzungen 44, die hier allerdings nicht als Elemente einer Konstruktionszeichnung zu verstehen, sondern durch jede dem Fachmann bekannte Maßnahme gleicher Wirksamkeit ersetzbar sind.Otherwise shows the 2 towards the 1 for completeness, known elements of the air piston engine 13 , in which it is assumed here that the associated valve or slide control for the compressed air supply and discharge is outside the image plane and from this according to the symbolic double arrows 37 is controlled, and the - here presupposed as double-acting - piston pumps 14 . 15 with the through check valves 38 provided entrance openings 39 with check valves 40 provided piston 41 and locking pieces 42 and seals 43 , The hose lines 4 . 5 and hose connections 7 . 8th are marked here only by symbolic arrows; also show both the air piston engine 13 as well as the piston pumps 14 . 15 for a clear representation of the mode of operation of the pump system 6 stroke limiters 44 , which are not to be understood here as elements of a construction drawing, but can be replaced by any measure of equal effectiveness known to the person skilled in the art.

Selbstverständlich bezieht sich das vorliegende Patentbegehren nicht allein auf die im Detail erläuterten und gezeigten Ausführungsformen der diesem Patentbegehren zugrundeliegenden erfinderischen Idee, sondern auf alle denkbaren Ausführungsformen, die unter den Schutzumfang der Merkmalskombination des Patentanspruchs 1 fallen.Of course, this relates Patent requests are not limited to those explained in detail and shown embodiments the inventive idea underlying this patent application, but on all conceivable embodiments, the under the scope of protection of the combination of features of the claim 1 fall.

11: Vorrichtung zum Austragen von Isoschaumcontraption for the discharge of iso foam
22: Vorratsbehälter für wäßrige Harnstoff-FormaldeStorage container for aqueous urea formaldehyde
: hyd-Prepolymeren-Lösung (Harz)hyd prepolymer solution (resin)
33: Vorratsbehälter für schwach alkalische wäßrigeStorage container for weak alkaline aqueous
: Lösung mit oder ohne Katalysator (Schaum)Solution with or without catalyst (foam)
4,54.5: flexible Schlauchleitungenflexible hose lines
66: Pumpensystempump system
7,87.8: Schlauchverbindungenhose connections
99: Mischvorrichtungmixing device
1010: DruckluftleitungCompressed air line
1111: flexibler Austragsschlauchflexible emptying hose
1212: AustragslanzeAustragslanze
1313: Druckluft-KolbenmotorPneumatic piston engine
14,1514.15: Kolbenpumpenpiston pumps
1616: Gestellframe
1717: Kopplungssystemcoupling system
18,19,2018,19,20: Kolbenstangenpiston rods
2121: Drucklufteingang (symbolisch)Compressed air inlet (symbolic)
2222: Druckluftausgang (symbolisch)Compressed air outlet (symbolic)
2323: symbolischer Doppelpfeil für die Wirkungsweisesymbolic Double arrow for the mode of action
: des Kopplungssystemsof coupling system
2424: HalteplatteRetaining plate
25,2625.26: Anschlägeattacks
27,3027,30: eigentliche Kolbenstangenreal piston rods
28,3128.31: Gewindehülsenthreaded sleeves
29,3229.32: Gewindebohrungenthreaded holes
3333: Schraubescrew
3434: Bohrungdrilling
3535: Kopf der Schraubehead the screw
3636: Kontermutterlocknut
3737: symbolische Doppelpfeile für Druckluftzu- und absymbolic Double arrows for Compressed air in and out
: fuhrdrove
38,4038.40: Rückschlagventilecheck valves
3939: Eingangsöffnungenentry ports
41 41: Kolbenpiston
42 42: Verschlußstückestoppers
43 43: Dichtungenseals
44 44: Hubbegrenzungenstroke limiters

Claims

Device for discharging iso foam in underground mining and tunnel construction with two piston-operated piston pumps arranged in a common frame, with which the two starting components of known type for the iso foam can be sucked in from separate storage containers on the one hand via flexible hose lines and on the other hand by means for adjusting the ratio of the two components and further hoses can be passed on to a mixing device still pressurized with compressed air, from which the still liquid iso foam mixture can be pressed out via a discharge hose and a discharge lance, the two piston pumps being drivable together by a single compressed air piston motor, characterized in that between the free ones Ends of the piston rod ( 18 ) of the compressed air piston engine ( 13 ) and the piston rods ( 19 . 20 ) of the piston pumps ( 14 . 15 ) a coupling system ( 17 ) for variable adjustment of the piston stroke of one piston pump ( 15 ) relative to that of the other piston pump ( 14 ) is provided, with at least the piston rod () being mechanically adjustable for each working cycle 20 ) of a piston pump ( 15 ) opposite the piston rod ( 18 ) of the compressed air piston engine ( 13 ) in their common direction of oscillation ( 23 ) the piston stroke distance of at least one piston pump ( 15 () is adjustable.

Device according to claim 1, characterized in that the piston pumps ( 14 . 15 ) are designed as double-acting piston pumps.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the piston rod (which is provided with an adjustable clearance) ( 20 ) from at least two longitudinal elements coupled together ( 30 . 31 . 33 ) is composed in such a way that in any case one of these longitudinal elements ( 33 ) in the longitudinal direction of the piston rod ( 20 ) between two stops ( 25 . 26 ), at least one of which is adjustable, can be moved freely.

Device according to claim 3, characterized in that the free displaceability relative to the at least one further longitudinal element ( 30 . 31 ) the piston rod ( 20 ) the piston pump ( 15 ) given is.

Device according to claim 3, characterized in that the free displacement relative to the piston rod ( 18 ) of the driving compressed air piston motor ( 13 ) given is.

Device according to claim 5, characterized in that the free end of the piston rod ( 18 ) of the driving compressed air piston motor ( 13 ) non-positive with a holding plate ( 24 ), from which the free ends of the piston rods ( 19 . 20 ) of the two piston pumps ( 14 . 15 ) are held in such a way that at least one of the piston rods ( 15 ) with an area of its free end in a hole ( 34 ) in the holding plate ( 24 ) can be moved freely and at both ends of this area with one hole each ( 34 ) cantilevered stop ( 25 . 26 ) is provided, the mutual distance between these stops ( 25 . 26 ) is arbitrary.

Apparatus according to claim 6, characterized ge indicates that the freely displaceable area of the piston rod ( 20 ) through a section of a screw ( 33 ) whose head ( 35 ) at the same time the stop ( 25 ) on one side of the holding plate ( 24 ) and with its other end into a part of the piston rod ( 20 ) forming threaded sleeve ( 31 ) immersed, with the given distance between the head ( 35 ) and threaded sleeve ( 31 ) with one on the screw ( 33 ) seated counter nut ( 36 ) is fixed, which at the same time stops ( 26 ) on the other side of the holding plate ( 24 ) forms.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that that she is provided with straps for transportation on a human back.