DE3625448A1 - Vorrichtung zum verfuellen von rissen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verfüllen von Rissen und dergleichen Ausnehmungen in Bauwerken, mittels aushärtender Massen.

Bei Bauwerken können insbesondere in deren auf Zug belasteter Zone im Laufe der Zeit Risse oder dergleichen Ausnehmungen entstehen. Durch die oft kaum sichtbaren Risse zu den im Innern meistens vorhandenen Armierungseisen vordringendes Wasser kann nach kurzer Zeit zu erheblichen Korrosions­ schäden führen. Beim Auftreten von unter dem Gefrierpunkt liegenden Temperaturen übt das gefrierende Wasser ausserdem eine Sprengwirkung auf das Bauwerk aus. Das Zusammenwirken solcher Erscheinungen kann nach kürzerer oder längerer Zeit zu einem Zerstören des Bauwerkes führen.

Zur Verhinderung von Schäden ist es daher bekannt, die Risse mit einer aushärtenden Masse auszufüllen. Als aushärtende Massen werden beispielsweise Epoxidharz, Polyurethan, Poly­ methacrylate, Zementmischungen und dgl. verwendet. Zu diesem Zwecke werden zunächst die Öffnungen der Risse an der Ober­ fläche verschlossen und anschliessend wird die aushärtende Masse unter Überdruck in die Risse injiziert, wobei es sich meist nicht um einzelne Risse, sondern um ein weit verzweigtes Netz von Rissen handeln kann. Damit die aushärtende Masse in alle Risse und Haarrisse eindringen kann, muss während einiger Zeit ein Überdruck auf die injizierte Masse ausgeübt werden.

Aus zeitlichen Gründen ist es nachteilig, diesen Überdruck mit dem die Masse injizierenden Gerät zu erzeugen. Aus diesem Grund ist es bekannt, als Druckspeicher wirkende Elemente zu verwenden, welche mit den Rissen in Verbindung stehen und einen Teil der aushärtenden Masse aufnehmen. Diese beispiels­ weise als elastische Schläuche ausgebildeten Elemente werden mit der aushärtenden Masse verfüllt und dabei durch den von der Masse ausgeübten Druck nach Art eines Ballons radial gedehnt. Durch die Elastizität des Schlauches bleibt der in der Masse aufgebrachte Druck auch nach dem Entfernen des die Masse injizierenden Gerätes erhalten. Infolge dieses Druckes kann somit bis zum Aushärten Masse in die Risse im Bauwerk nachfliessen.

Diese bekannten Elemente weisen den Nachteil auf, dass die für das Vorspannen der Elemente erforderliche Arbeit vom Injiziergerät über die aushärtende Masse aufgebracht werden muss. Das Einbringen der aushärtenden Masse wird dadurch wesentlich erschwert und erfordert auch einen grösseren Zeitaufwand. Der durch die Wandung des Schlauches aufge­ brachte Druck bleibt ausserdem so lange erhalten, bis der Schlauch wieder auf sein ursprüngliches Volumen verkleinert worden ist. Falls diese Elemente von der Wandung des Bau­ werkes entfernt werden müssen, bevor die Masse auch inner­ halb des Elementes ausgehärtet ist, kann somit noch Masse aus der Mündung des Elementes ausfliessen und die Umgebung verschmutzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verfüllen von Rissen und dergleichen Ausnehmungen in Bauwerken zu schaffen, die nebst der Zeitersparnis eine ein­ fache Bedienung und eine saubere Handhabung ermöglicht.

Gemäss der Erfindung wird dies durch einen mit den Rissen in Verbindung stehenden Speicherraum erreicht, der mit aushärten­ der Masse gefüllt wird und dessen Volumen unter Einwirken eines Kraftspeichers verkleinerbar ist.

Für die beiden Funktionen eines Druckspeichers, nämlich Auf­ nahme einer Masse und Ausüben eines Druckes, sind somit zwei voneinander getrennte Elemente vorgesehen. Die beiden Funk­ tionen können somit auch zeitlich unabhängig voneinander ausgeübt werden. So kann beispielsweise zunächst der Speicher­ raum mit aushärtender Masse gefüllt und erst anschliessend der Kraftspeicher vorgespannt werden oder umgekehrt. Ausserdem lässt sich der Injektionsvorgang vom Speicherraum in die Risse jederzeit unterbrechen, wenn beispielsweise bei der dem Verschliessen der Risse dienenden Verdämmung plötzlich ein Leck auftritt. Da beim Einfüllen der Masse in den Speicher­ raum kein hoher Gegendruck überwunden werden muss, können die zum Einfüllen der Masse verwendeten Vorrichtungen wesent­ lich vereinfacht werden. So kann die Masse beispielsweise zunächst lediglich unter Einfluss der Schwerkraft in die Risse und in den Speicherraum einfliessen.

Der Druckspeicher übt während des Entleerens des Speicher­ raumes eine Kraft auf die aushärtende Masse aus. Um zu er­ reichen, dass diese Kraft während des gesamten Nachfliessvor­ ganges etwa konstant bleibt, ist zweckmässigerweise der Kraftspeicher als Federelement ausgebildet. Ein als Feder­ element ausgebildeter Kraftspeicher ermöglicht eine kompakte Bauweise. Ein weiterer Vorteil eines als Federelement ausge­ bildeten Kraftspeichers besteht darin, dass dessen Feder­ kraft unabhängig von der Gebrauchslage der Vorrichtung gleich gross ist.

Eine einfache Ausbildung der Vorrichtung besteht vorteilhafter­ weise darin, das Federelement als eine oder mehrere Druckfe­ dern auszubilden. Druckfedern sind handelsübliche Elemente und können erforderlichenfalls auch leicht ausgewechselt werden. Durch Verändern der Anzahl Federn oder deren Stärke kann der von einer erfindungsgemässen Vorrichtung auf die Masse ausgeübte Druck auf einfache Weise den Verhältnissen angepasst werden.

Eine weitere zweckmässige Ausführung besteht darin, das Feder­ element als eine oder mehrere Zugfedern auszubilden. Zugfe­ dern benötigen im Gegensatz zu Druckfedern keine besondere Führung und können somit entlang des Umfanges des Speicher­ raumes beliebig angeordnet werden. Anstelle von aus Draht gewickelten Zugfedern können beispielsweise auch Gummibänder verwendet werden. Solche Gummibänder sind billiger als Draht­ federn und können ebenfalls leicht ausgewechselt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung besteht darin, das Feder­ element als Gasfeder auszubilden. Dazu können je nach konstruk­ tiver Anordnung sowohl Überdruck als auch Unterdruck (Vakuum) verwendet werden. Gasfedern weisen keine innere Reibung und auch keinen Verschleiss auf. Der Über- oder Unterdruck kann aus separaten Versorgungsnetzen stammen und von aussen in die Vorrichtung eingeleitet werden.

Zweckmässigerweise ist der Speicherraum in einem Faltenbalg angeordnet, was eine relativ grosse Volumenänderung des Speicherraumes von fünfzig oder mehr Prozent des Ausgangs­ volumens ermöglicht. Ein Faltenbalg setzt einer Volumenände­ rung nur wenig Widerstand entgegen und ändert seine Grösse praktisch nur in axialer Richtung.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung besteht darin, den Speicherraum in einem Behälter mit darin verschiebbarem, vom Kraftspeicher beaufschlagtem Kolben anzuordnen. Der Kolben ist im Behälter ohne grösseren Widerstand axial verschiebbar. Der Kolben ist somit auf der einen Seite von der aushärtenden Masse und auf der anderen Seite vom Kraftspeicher beaufschlagt. Die jeweilige axiale Stellung des Kolbens ergibt sich aus dem Gleichgewicht der auf ihn einwirkenden Kräfte.

Eine weitere zweckmässige Ausführung besteht darin, den Speicherraum in einem Behälter mit darin beweglicher, vom Kraftspeicher beaufschlagter Membran anzuordnen. Eine Membran weist einen sehr geringen Verformungswiderstand auf und er­ gibt bei der Verformung keine Reibung. Da die Membran von beiden Seiten vom selben Druck beaufschlagt wird, kann die Wandstärke der Membran relativ dünn gewählt werden.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung im Längs­ schnitt, während des Einfüllens der aushär­ tenden Masse in den Speicherraum,

Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht der in Fig. 1 darge­ stellten Vorrichtung, entsprechend dem Pfeil II.

Fig. 3 die Vorrichtung gemäss Fig. 1 und 2, mit auf die Masse einwirkendem Kraftspeicher,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die in Fig. 3 darge­ stellte Vorrichtung entlang der Linie IV-IV,

Fig. 5 eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäs­ sen Vorrichtung, während des Einfüllens der aushärtenden Masse in den Speicherraum,

Fig. 6 die Vorrichtung gemäss Fig. 5 während der Abgabe der aushärtenden Masse,

Fig. 7 eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäs­ sen Vorrichtung, während des Einfüllens der aushärtenden Masse,

Fig. 8 die Vorrichtung gemäss Fig. 7, bei der Abgabe der aushärtenden Masse.

Das aus Fig. 1 und 3 ersichtliche, insgesamt mit 1 bezeichnete Bauwerk weist sich zur Oberfläche des Bauwerkes 1 hin öffnende Risse 1 a auf. Ein Sockelteil 2 ist im Bereich der Risse 1 a auf die Oberfläche des Bauwerkes 1 aufgeklebt. Zwei parallel zueinander verlaufende, insgesamt mit 3 bezeichnete Führungs­ stangen sind mit dem Sockelteil 2 verbunden. Die Führungsstangen 3 weisen an ihrem freien Ende einen Absatz 3 a auf. Eine insge­ samt mit 4 bezeichnete Schieberplatte ist auf den Führungs­ stangen 3 verschiebbar geführt. Wie insbesondere die Fig. 2 und 4 zeigen, weist die Schieberplatte 4 zwei einander diametral gegenüberliegende Langlöcher 4 a für die Führungsstan­ gen 3 auf. Am einen Ende der Langlöcher 4 a sind diese mit einer dem Durchmesser des Absatzes 3 a entsprechenden Veren­ gung 4 b versehen. Die Führungsstangen 3 umgebende Zugfedern 5 sind an ihrem einen, dem Sockelteil 2 benachbarten Ende fest mit den Führungsstangen 3 verbunden. Das andere Ende der Zugfedern 5 ist im Bereich der Langlöcher 4 a an der Schie­ berplatte 4 eingehängt. Die Schieberplatte 4 wird somit durch die Zugfedern 5 nach links, d. h. gegen das Sockelteil 2 gezogen. In den Fig. 1 und 2 wird dies jedoch durch den Absatz 3 a an den Führungsstangen und die damit zusammenwirkende Verengung 4 b verhindert. Ein insgesamt mit 6 bezeichneter Faltenbalg ist am einen Ende mit einem Hals 6 a versehen, welcher das Sockelteil 2 hintergreift. Am anderen Ende weist der Falten­ balg 6 eine Einfüllöffnung 6 b auf. Die Einfüllöffnung 6 b wird durch eine Rückschlagklappe 7 verschlossen. Der Falten­ balg 6 dient als Speicherraum 6 c zur Aufnahme einer Masse 8. Diese Masse 8 wird, wie in Fig. 1 dargestellt, mit Hilfe eines insgesamt mit 9 bezeichneten Dosiergerätes durch die Durchtrittsöffnung 4 c hindurch in den Faltenbalg 6 einge­ bracht. Dabei wird die Rückschlagklappe 7 durch den Einfüll­ stutzen 9 a des Dosiergerätes 9 zurückgestossen. Wird der Einfüllstutzen 9 a herausgezogen, so bewegt sich die Rück­ schlagklappe 7 wieder in die in Fig. 3 dargestellte Aus­ gangslage und verschliesst die Einfüllöffnung 6 b nach Art eines Rückschlagventils. Nach dem Füllen des Faltenbalges 6 mit der Masse 8 wird die Schieberplatte 4 mit Hilfe von vor­ stehenden Lappen 4 d gegenüber der in Fig. 2 dargestellten Stellung im Uhrzeigersinn verdreht. Dabei gelangen die Füh­ rungsstangen 3 in den breiteren Bereich der Langlöcher 4 a. Die Schieberplatte 4 wird dadurch freigegeben und kann durch die Zugfedern 5 gegen das Sockelteil 2 gezogen werden. Dabei wird von der Schieberplatte 4 auf den Faltenbalg 6 sowie die darin enthaltene Masse 8 ein Druck ausgeübt. Infolge dieses Druckes kann nun Masse 8 in den Riss 1 a nachfliessen. Dieser Vorgang lässt sich jederzeit unterbrechen, indem die Schieber­ platte 4 unter erneutem Spannen der Zugfedern 5 nach rechts gezogen und im Bereich des Absatzes 3 a an den Führungsstangen durch Verdrehen im Gegenuhrzeigersinn wieder in die in Fig. 2 dargestellte Lage gebracht werden. Dadurch kann auch ver­ hindert werden, dass beim Entfernen der Vorrichtung vom Bau­ werk 1 Masse 8 aus dem Faltenbalg 6 austritt.

Aus Fig. 5 und 6 ist ein insgesamt mit 11 bezeichnetes Bau­ werk mit einem Riss 11 a ersichtlich. Ein an sich bekannter Klebepacker 12 ist auf die Oberfläche des Bauwerkes 11 auf­ geklebt. Der Klebepacker 12 ist mit einem T-förmigen An­ schlussstück 13 verbunden. Im Anschlussstück 13 bilden eine Feder 14 sowie eine Kugel 15 einen Rückschlagventil. Ein insgesamt mit 16 bezeichneter Behälter ist ebenfalls mit dem Anschlussstück 13 verbunden. Der Behälter 16 weist eine Boh­ rung 16 a auf, in der ein axial verschiebbarer Kolben 17 ge­ führt ist. Unter dem Kolben 17 bildet sich ein Speicherraum 16 b, in den aushärtende Masse 18 eingefüllt werden kann. Ein Druckstück 19 wirkt auf den Kolben 17. Das Druckstück 19 ist mit einer insgesamt mit 20 bezeichneten Kolbenstange ver­ bunden, die ebenfalls im Behälter 16 verschiebbar gelagert ist. Die Kolbenstange 20 weist einen Einstich 20 a auf und ist an ihrem freien Ende mit einem Griff 21 verbunden. Durch Ziehen am Griff 21 wird eine zwischen dem Druckstück 19 und dem Behälter 16 gelagerte Druckfeder 22 gespannt. In der rückwärtigen Endstellung der Kolbenstange 20 greift ein Rast­ bolzen 23 unter der Wirkung einer Rastfeder 24 in den Ein­ stich 20 a ein. Die Kolbenstange 20 kann somit bei gespannter Druckfeder 22 eingerastet werden. Nach dem Füllen des Speicher­ raumes 16 b mit Masse 18 wird der Rastbolzen 23 entgegen der Kraft der Rastfeder 24 herausgezogen und gibt die Kolben­ stange 20 frei. Durch die Wirkung der vorgespannten Druckfe­ der 22 wird nun über das Druckstück 19 und den Kolben 17 ein Druck auf die Masse 18 ausgeübt. Diese Masse kann somit über das Anschlussstück 13 in den Riss 11 a fliessen. Soll dieser Vorgang unterbrochen werden, so kann die Kolbenstange 20 gegen die Kraft der Feder 22 zurückgezogen und mittels des Rastbolzens 23 arretiert werden.

In Fig. 7 und 8 ist ein insgesamt mit 31 bezeichnetes Bauwerk mit einem Riss 31 a ersichtlich. Ein Behälter mit einem insge­ samt 32 bezeichneten Unterteil ist über einen Flansch 32 a auf die Oberfläche des Bauwerkes 31 aufgeklebt. Ein dem Flansch 32 a gegenüberliegender Anschlussstutzen 32 b ist mit einer Muffe 33 verbunden. In der Muffe 33 bilden eine Feder 34 sowie eine Kugel 35 ein Rückschlagventil. Ein insgesamt mit 36 bezeichnetes Oberteil ist über Schrauben 37 und Muttern 38 mit dem Unterteil verbunden. Das Oberteil 36 weist einen Druckstutzen 36 a auf, der mit einem Gewinde 36 b versehen ist. Zwischen dem Oberteil 36 und dem Unterteil 32 ist eine verformbare Membran 39 eingeklemmt. Die Membran 39 begrenzt zusammen mit dem Unterteil 32 einen Speicherraum 32 c. Das Volumen dieses Speicherraumes 32 c ist durch Verformung der Membran 39 veränderlich.

In Fig. 7 ist der oberhalb der Membran 39 gelegene Raum über den Druckstutzen 36 a mit der Atmosphäre verbunden. Wird nun über ein Mündungsstück 40 eines nicht dargestellten Dosierge­ rätes eine aushärtende Masse 41 in den Speicherraum 32 c ein­ gefüllt, so wird die Luft oberhalb der Membran 39 durch den Druckstutzen 36 a verdrängt. Ist der Speicherraum 32 c mit aushärtender Masse gefüllt, so wird, wie in Fig. 8 darge­ stellt, eine Hülse 42 auf den Druckstutzen 36 aufgeschraubt, so dass zusammen mit einer Druckfeder 43 und einem Ventilkör­ per 44 ebenfalls ein Rückschlagventil gebildet wird. An­ schliessend wird nun unter erhöhtem Druck ein gasförmiges Medium in den sich oberhalb der Membran 39 befindenden Druck­ raum 45 eingefüllt. Dieses Medium übt über die Membran 39 einen Druck auf die Masse 41 aus und bewirkt ein Nachfliessen der Masse 41 in den Riss 31 a. Soll dieses Nachfliessen ge­ stoppt werden, so kann mit Hilfe eines Stifts der Ventilkör­ per 44 nach unten gedrückt und der im Druckraum 45 enthal­ tene Druck abgebaut werden.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Verfüllen von Rissen und dgl. Ausneh­ mungen in Bauwerken, mittels aushärtender Massen, gekennzeichnet durch einen mit den Rissen (1 a, 11 a, 31 a) in Verbindung stehenden Speicher­ raum (6 c, 16 b, 32 c), der mit aushärtender Masse (8, 18, 41) gefüllt wird und dessen Volumen unter Einwirken eines Kraftspeichers verkleinerbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicher als Federelement ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement als eine oder mehrere Druckfedern (22) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement als eine oder mehrere Zugfedern (5) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement als Gasfeder (45) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherraum (6 c) in einem Faltenbalg (6) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherraum in einem Behälter (16) mit darin verschiebbarem, vom Kraftspeicher be­ aufschlagtem Kolben (17) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherraum in einem Behälter mit darin beweglicher, vom Kraftspeicher beaufschlagter Membran (39) angeordnet ist.