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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen von Injektionsmaterialien hinter im Erdreich befindlichen Bauteilen
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Es ist eine Vorrichtung zum Einbringen von Injektionsmaterialien hinter im Erdreich befindlichen Bauteilen bekannt, bei der die Verarbeitung der Injektionsmaterialien mit pneumatisch angetriebenen Pumpen (Desoi-Katalog 14 aus dem Jahre 2012, Seite 22 und Seite 55) vorgenommen wird. Dabei wird ein Kompressor eingesetzt, der praktisch das Antriebsmedium Druckluft für die Pumpe erzeugt. Mit der Druckluft wird ein Luftzylinder angetrieben, der wiederum über mechanische Verbindungen die eigentlichen Materialpumpen antreibt. Wenn bei der Pneumatik der Mischkopf geschlossen wird, oder wenn das Erdreich mit Injektionsmaterial gefüllt ist und somit der eingestellte Injektionsdruck erreicht ist, d. h. es wird kein Injektionsmaterial abgenommen, hält die Pneumatik dauerhaft den eingestellten Druck, ohne dass ein Kugelhahn oder ähnliches die Luftzufuhr absperrt. Sobald wieder Material gebraucht wird, läuft die Pneumatik wieder weiter. Der Nachteil dieser Vorrichtung ist, dass der Kompressor durchgängig den Druck halten muss, was einen hohen Energieverbrauch bedeutet, da das Antriebsmedium, Druckluft, erst über den Umweg Kompressor erzeugt werden muss.
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Bei einer anderen Lösung der Firma Desoi GmbH erfolgt die Verarbeitung der Injektionsmaterialien mittels einer hydraulisch angetriebenen Pumpe. Hierin setzt ein Hydraulikaggregat das Hydrauliköl in Bewegung bzw. unter Druck. Mit dem Hydrauliköl wird ein Hydraulikzylinder angetrieben, der wiederum über mechanische Verbindungen die eigentlichen Materialpumpen antreibt. Wenn bei der Hydraulik der Mischkopf geschlossen wird oder wenn das Erdreich mit Injektionsmaterial gefüllt ist und somit der eingestellte Injektionsdruck erreicht ist, d. h. es wird kein Injektionsmaterial abgenommen, hält die Hydraulik dauerhaft den eingestellten Druck, ohne dass ein Kugelhahn oder ähnliches die Ölzufuhr absperrt. Sobald wieder Material gebraucht wird, läuft der Hydraulikzylinder weiter, jedoch ist hier zusätzlich eine Ölkühlung angeordnet, da sich bei dauerhafter Bereitstellung des eingestellten Druckes im Stillstand das Öl erhitzen würde. Auch bei dieser Lösung ist der Energiebedarf sehr hoch, da das Antriebsmedium, in diesem Falle das Öl, erst über den Umweg Hydraulikpumpe in Bewegung bzw. unter Druck gesetzt wird.
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Bei der hydraulischen Variante laufen der Elektromotor und die Hydraulikpumpe immer. Wenn aber kein Antriebsmedium benötigt wird, fließt das Öl über ein Überdruckventil bzw. Druckregelventil zurück in den Tank.
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Es wurde nun ein Motor mit einem Frequenzumrichter gefunden (SPRiPM – Super Premium IPM Motor & YASKAWA V1000 Frequenzumrichter der Firma YASKAWA Europe GmbH Drives & Motion Division, Hauptstraße 185, 65760 Eschborn), der bei Drehzahl Null das volle Drehmoment entwickelt. Dieser wird beispielsweise im Fahrstuhlbau bei Personenaufzügen eingesetzt. Die Kabine wird durch die Antriebseinheit auf Position gehalten; beim Eintritt von weiteren Personen wird automatisch das Moment erhöht, damit die Kabine auf Position bleibt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Einbringen von Injektionsmaterialien hinter im Erdreich befindlichen Bauteilen zu schaffen, die energieeffizient arbeitet und bei der weder ein Kompressor noch eine Hydraulikpumpe erforderlich sind, um das Injektionsmaterial unter Druck zu halten.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
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Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Vorrichtung sehr energieeffizient arbeitet und für den Betrieb weder ein Kompressor noch eine Hydraulikpumpe erforderlich sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die dazugehörige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
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Ein Motor 1 mit einem Frequenzumrichter, der bei Drehzahl Null das volle Drehmoment entwickelt, wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einbringen von Injektionsmaterialien hinter im Erdreich befindlichen Bauteilen genutzt, um das Injektionsmaterial ständig unter Druck zu halten, das heißt, dass der Motor auch bei Drehzahl Null das volle bzw. das eingestellte Drehmoment immer bereithält. Somit fördert die Materialpumpe bei Bedarf immer wieder Material nach, ohne dass ein Kompressor ständig den Druck halten muss oder eine ständig laufende Hydraulikpumpe vorhanden ist.
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In der Figur ist eine Kombination eines bei Drehzahl Null das volle bzw. eingestellte Drehmoment entwickelnden elektrischen Motors 1 mit einem Frequenzumrichter mit im Ausführungsbeispiel vorhandenen zwei herkömmlichen Injektionspumpen 2 für eine Komponente A und eine Komponente B dargestellt. Ist nur eine Materialkomponente vorhanden, ist auch nur eine Injektionspumpe 2 nötig. Die Verbindung des Motors 1 mit jeder Injektionspumpe 2 erfolgt mittels einer Verbindungseinheit 3, bei der zwischen einer Getriebeplatte 4 und einer Aufnahmeplatte 5, die mittels zweier Führungssäulen 6 auf Abstand gehalten werden, eine Kupplung 7 mit einer Gewindespindel 8, beispielsweise einer Kugelgewindespindel, angeordnet ist. Auf der Gewindespindel 8 sind eine Stempelaufnahme 10 mit eingebrachter Kugelgewindemutter und zwei Stempeln 11 angeordnet, die durch zwei auf den Führungssäulen 6 angeordneten Führungshülsen 9 geführt werden.
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Durch die Drehbewegung des Motors 1 werden über die Kupplung 7 sowie die Gewindespindel 8 über die in die Stempelaufnahme 10 eingebrachte Kugelgewindemutter die zwei Stempel 11 in Bewegung gesetzt. An der Aufnahmeplatte 5 sind die Injektionspumpen 2 angebracht, die über die Stempelaufnahme 10 mit den zwei Stempeln 11 betätigt werden. Beim Drehrichtungswechsel des Motors 1 wird die Stempelaufnahme 10 mit den zwei Stempeln 11 über die Kupplung 7 und die Gewindespindel 8 in die entgegengesetzte Richtung bewegt.
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Bewegen sich die mit der Stempelaufnahme 10 verbundenen Stempel 11 zum Motor 1, saugen im Ausführungsbeispiel die Injektionspumpen 2 das Injektionsmaterial in den unteren Raum an und das im oberen Raum befindliche Injektionsmaterial wird gleichzeitig hinter das im Erdreich befindliche Bauteil gepresst. Beim Drehrichtungswechsel des Motors 1 bewegen sich die Stempel 11 und die Stempelaufnahme 10 in die entgegengesetzte Richtung und die Stempel 11 verdrängen das vom unteren in den oberen Raum der Injektionspumpe 2 strömende Injektionsmaterial hinter das im Erdreich befindliche Bauteil oder in Risse oder Hohlräume in Gebäuden, Tiefgaragen usw., ohne dass bei dieser Bewegung neues Injektionsmaterial angesaugt wird.
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Wenn nur eine Materialkomponente injiziert werden soll, ist auch nur eine Injektionspumpe 2 nötig. Der Motor 1 ist mit dieser Injektionspumpe 2 ebenfalls mittels einer Verbindungseinheit 3 verbunden. Zwischen der Getriebeplatte 4 und der Aufnahmeplatte 5 ist die Kupplung 7 mit der Gewindespindel 8 angeordnet. Diese steht mit einem Stempel 11 in Wirkverbindung, der die Injektionspumpe 2 direkt betätigt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Motor
- 2
- Injektionspumpe
- 3
- Verbindungseinheit
- 4
- Getriebeplatte
- 5
- Aufnahmeplatte
- 6
- Führungssäulen
- 7
- Kupplung
- 8
- Gewindespindel
- 9
- Führungshülse
- 10
- Stempelaufnahme
- 11
- Stempel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Desoi-Katalog 14 aus dem Jahre 2012, Seite 22 und Seite 55 [0002]
