DE3736291C2 - Vorrichtung zum Austauschen des in einer Kapselpresse od.dgl. druckhaltendem System unter Druck stehenden flüssigen Mediums durch ein aushärtbares Material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Im Bauwesen werden zur Anhebung von Bauwerken Kapselpressen oder ähnliche druckhaltende Systeme, wie z.B. Zylinderpressen verwendet. Die Kapselpresse wird mit Hilfe eines flüssigen Mediums über Anschlußstutzen unter Druck gesetzt und weitet sich der Höhe nach auf.

Je nachdem, ob die Kapselpresse im Bauwerk bleiben oder zu einem späteren Zeitpunkt wieder ausgebaut werden soll, verwendet man als flüssiges Medium aushärtende oder nicht aushärtende Medien - im ersten Fall beispielsweise Zementmörtel oder Kunstharz, im zweiten Fall beispielsweise Wasser oder Öl. Es besteht manchmal auch die Forderung, ein nicht aushärtendes Medium später durch ein aushärtendes Material auszutauschen.

Bisher wurde der Austausch von Medien in der Kapselpresse druckfrei ausgeführt, und zwar durch aufwendige Sicherheitsunterkeilung neben der Kapselpresse, über die während des Austausches die Last getragen wird. Dies erfordert Platz für Ausgleichsplatten ober- und unterhalb der Keile, der nicht immer vorhanden ist. Schon geringste Setzungen der Keile bewirken Lastverluste und daraus resultierende unerwünschte Lastumlagerungen. Schon geringe Setzungsmaße im Bereich von 0,01 mm ergeben beachtliche Lastdifferenzen.

Aus der US-PS 2 322 855 ist ein Verfahren bekannt zum Austauschen des in einem druckhaltendem System, nämlich einer Hydraulikpresse unter Druck stehenden flüssigen Mediums durch ein aushärtbares Material, wobei das aushärtbare Material unter dem gleichen wie in der Presse herrschenden Druck in die Presse eingeleitet wird und das flüssige Medium unter Aufrechterhaltung des Druckes verdrängt wird, und zwar in einem Kreislauf solange, bis ein Teil des aushärtbaren Materials aus der Presse austritt. Die Vorrichtung zum Einleiten des flüssigen Mediums bzw. des aushärtbaren Materials in die Hydraulikpresse ist in dieser Druckschrift lediglich schematisch angedeutet.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer einfachen Vorrichtung zum Austauschen des nicht aushärtenden Mediums durch ein aushärtendes Material unter Aufrechterhaltung des vorhandenen Drucks.

Dieses Ziel wird durch die Maßnahme nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 erreicht.

Ergänzende Vorteile der Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 13.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figur erläutert, welche ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Austausch des Mediums einer Kapselpresse in schematischer Darstellung zeigt.

In der Figur bezeichnet 1 eine Kapselpresse mit einem Einlaßstutzen 2 und einem Auslaßstutzen 3 mit Einlaßventil 4 und Auslaßventil 5. Ein Hydraulikzylinder 6 weist zwei Kolben 7, 8 auf einer gemeinsamen Kolbenstange 9 auf, die in der Mitte und an den Enden des Zylinders 6 dichtend gelagert ist, so daß erste und zweite Zylinderräume 6′, 6′′ entstehen, die jeweils durch die Kolben 7, 8 in eine linke Kammer 11, 12 und eine rechte Kammer 13, 14 unterteilt sind. Vom Einlaßventil 4 führt eine Leitung 15 weg und mündet in eine Öffnung am linken Ende der linken Kammer 11 des ersten Zylinderraums 6′ ein. Vom Auslaßventil 5 führt eine Leitung 16 weg und mündet in eine Öffnung am rechten Ende der rechten Kammer 13 des ersten Zylinderraums 6′ ein. Nach dem Auslaßventil 5 zweigt eine Leitung 17 von der Leitung 16 ab und mündet über ein Ventil 18 ins Freie. Zwischen der Abzweigung der Leitung 17 und der Einmündung der Leitung 16 in die rechte Kammer 13 ist ein Ventil 19 in der Leitung 16 angeordnet. Am linken Ende der linken Kammer 11 des ersten Zylinderraums 6′ mündet über eine Öffnung eine Leitung 20 ein, die über ein Ventil 21 zu einem Behälter 22 führt, der mit Mörtel gefüllt ist. Vor dem Ventil 21 ist ein Manometer 23 angeschlossen. Am rechten Ende der rechten Kammer 13 des ersten Zylinderraums 6′ mündet über eine Öffnung eine Leitung 24 ein, die über ein Ventil 25 zu einer ersten Pumpe 26 führt. Vor dem Ventil 25 ist ein Manometer 27 angeschlossen. Vom linken Ende der linken Kammer 12 des zweiten Zylinderraums 6′′ führt über eine Öffnung eine Leitung 28 zu einer zweiten Pumpe 30. Die Leitung 28 kann gegebenenfalls auch ins Freie führen. Am rechten Ende der rechten Kammer 14 des zweiten Zylinderraums 6′′ mündet eine Leitung 29 ein, die zur zweiten Pumpe 30 führt. An die Leitung 29 ist ein Manometer 31 über eine Leitung 32 angeschlossen. Die Kolbenstange 9 ragt beidseits der Enden des Zylinders 6 gleich weit heraus, wenn die Kolben 7, 8 in der Mitte der Zylinderräume 6′, 6′′ stehen. Am linken Ende der Kolbenstange 9 ist eine Marke 33 befestigt, hinter der eine Skala 34 angeordnet ist.

Anschließend wird die Funktionsweise der Vorrichtung beschrieben:

Es wird vorausgesetzt, daß die Kapselpresse 1 in üblicher Weise mittels einer hydraulischen Pumpe aufgedrückt ist, wobei der Druck mittels Manometer kontrolliert und gegebenenfalls, z.B. bei Setzungen, korrigiert wird.

Nach entsprechend langer Zeit, z.B. wenn Setzungen abgeklungen sind, wird der Austausch des flüssigen Mediums, beispielsweise Wasser, gegen ein aushärtbares Material, beispielsweise Mörtel, vorgenommen.

Die Ventile 4, 5 und 18 sind geschlossen, die Ventile 19, 21 und 25 geöffnet. Über das geöffnete Ventil 21 und die Leitung 20 wird Mörtel in die linke Kammer 11 des ersten Zylinderraums 6′, sowie in die Leitung 15 eingebracht, und über das geöffnete Ventil 25 und die Leitung 24 wird mit der Pumpe 26 Wasser in die rechte Kammer 13 des ersten Zylinderraums 6′ sowie in die Leitungen 16 und 17 eingebracht. Die linke und rechte Kammer 12 und 14 des zweiten Zylinderraums 6′′ sowie die Leitungen 28, 29 werden mit Öl gefüllt. Das Ventil 21 wird geschlossen und mit der Pumpe 26 wird in der rechten Kammer 13 des ersten Zylinderraums 6′ sowie in den Leitungen 16 und 17 ein Druck aufgebaut, der sich über den Kolben 7 auf die linke Kammer 11 und die Leitung 15 überträgt. Der Druck wird nun so weit erhöht, bis er mit dem Druck in der Kapselpresse 1 gleich ist. Die Druckkontrolle erfolgt über die Manometer 23 und 27. Bei Druckgleichheit werden die Ventile 4 und 5 geöffnet und der Druck, falls erforderlich, korrigiert. Anschließend wird das Ventil 25 geschlossen und die Pumpe 30 in Betrieb gesetzt, so daß Öl in die rechte Kammer 14 des zweiten Zylinderraums 6′′ gepreßt wird, und gleichzeitig Öl über die Leitung 28 zur Pumpe 30 zurückfließt, so daß der Kolben 8 und damit auch der Kolben 7 nach links bewegt wird, wodurch der Mörtel aus der linken Kammer 11 des ersten Zylinderraums 6′ über die Leitung 15, das Ventil 4 und den Einlaßstutzen 2 in die Kapselpresse 1 eingedrückt und das Wasser aus der Kapselpresse 1 über den Auslaßstutzen 3, die Leitung 16 und das Ventil 19 in die rechte Kammer 13 des ersten Zylinderraums 6′ eingedrückt wird. Die vorgegebene Austauschmenge wird auf der Skala 34 mittels der Marke 33 abgelesen bzw. kontrolliert. Die Austauschmenge ist so festgelegt, daß am Ende des Austauschvorgangs auch die Leitung 16 zumindest bis zum Ventil 19 mit Mörtel gefüllt ist. Hierauf werden die Ventile 4, 5 und 19 geschlossen. Das Ventil 18 wird geöffnet, und der ausfließende Mörtel wird auf seine Konsistenz geprüft, um sicherzugehen, daß der durchgeflossene Mörtel zwischen den Ventilen 4 und 5 auch dem eingepreßten Mörtel entspricht. Falls der ausgeflossene Mörtel die gewünschte Konsistenz aufweist, ist der Vorgang abgeschlossen und die Ventile 4 und 5 bleiben geschlossen, bis der Mörtel erhärtet ist. Falls der ausgeflossene Mörtel noch nicht die gewünschte Konsistenz aufweist (z.B. noch zu flüssig), wird der Vorgang wiederholt, indem das Ventil 18 geschlossen, das Ventil 19 geöffnet, und der Ausgangsdruck über die Pumpe 26 wieder aufgebaut wird, worauf auch die Ventile 4 und 5 geöffnet werden und die Pumpe 30 in Betrieb gesetzt wird. Gleichzeitig wird wieder der Druck kontrolliert und gegebenenfalls korrigiert. Nachdem die gewünschte Mörtelmenge in die Kapselpresse 1 nachgedrückt wurde, erfolgt nochmals eine Prüfung der Konsistenz usw., wie oben beschrieben. Über das Manometer 31 kann der zum Medientausch erforderliche Druck abgelesen werden, der Rückschlüsse über Reibungswiderstände in den Leitungen oder in den Zylinderräumen oder sonstiges Fehlverhalten ermöglicht.

Der beschriebene Vorgang gewährleistet eine Gleichhaltung des Drucks in der Kapselpresse 1 während des Medientausches, sodaß Setzungsmöglichkeiten der betroffenen Bauteile bzw. Bauwerke ausgeschlossen sind.

Der Antrieb für den Kolben 7 bzw. die Kolbenstange 9 kann auch über andere geeignete Antriebsvorrichtungen erfolgen. Vorzugsweise kann die Kolbenstange 9 außerhalb des Hydraulikzylinders 6 als Zahnstange ausgebildet sein, in welche ein manuell oder motorisch antreibbares Ritzel eingreift. Es können auch mehrere Hydraulikzylinder aneinandergekoppelt werden, die eine gemeinsame Kolbenstange aufweisen, die durch einen einzigen Antrieb verschiebbar ist, um einen gleichzeitigen Medientausch bei einer Mehrzahl von Kapselpressen auszuführen.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Austauschen des in einer Kapselpresse od. dgl. druckhaltendem System unter Druck stehenden flüssigen Mediums durch ein aushärtbares Material, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hydraulikzylinder (6) vorgesehen ist, dessen Zylinderraum (6′) durch einen Kolben (7) in eine linke Kammer (11) und eine rechte Kammer (13) unterteilt ist, wobei die Kolbenstange (9) des Kolbens an den Enden des Hydraulikzylinders (6) dichtend gelagert ist, daß vom linken Ende der linken Kammer (11) eine erste Leitung (15) über ein Einlaßventil (4) zum Einlaßstutzen (2) der Kapselpresse (1) führt, daß vom rechten Ende der rechten Kammer (13) eine zweite Leitung (16) über ein Auslaßventil (5) zum Auslaßstutzen (3) der Kapselpresse (1) führt, daß von der zweiten Leitung (16) eine dritte Leitung (17) abzweigt und über ein erstes Ventil (18) ins Freie führt, daß zwischen der Abzweigstelle der dritten Leitung (17) und der Einmündung der zweiten Leitung (16) in die rechte Kammer (13) ein zweites Ventil (19) angeordnet ist, daß vom linken Ende der linken Kammer (11) eine vierte Leitung (20) über ein drittes Ventil (21) zu einem Behälter (22) führt, daß vom rechten Ende der rechten Kammer (13) eine fünfte Leitung (24) über ein viertes Ventil (25) zu einer Pumpe (26) führt, und daß die Kolbenstange (9) durch eine Antriebsvorrichtung verschiebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (9) außerhalb des Hydraulikzylinders (6) als Zahnstange ausgebildet ist, in welche ein antreibbares Ritzel eingreift.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder (6) in erste und zweite Zylinderräume (6′, 6′′) mit je einem Kolben (7, 8) unterteilt ist, die mit der Kolbenstange (9) verbunden sind, so daß der erste Zylinderraum (6′) eine linke Kammer (11) und eine rechte Kammer (13) und der zweite Zylinderraum (6′′) eine linke Kammer (12) und eine rechte Kammer (14) aufweisen, wobei die Kolbenstange in der Mitte und an den Enden des Hydraulik­ zylinders (6) dichtend gelagert ist, daß vom rechten Ende der rechten Kammer (14) des zweiten Zylinderraums (6′′) eine sechste Leitung (29) zu einer zweiten Pumpe (30) führt, und daß gegebenenfalls vom linken Ende der linken Kammer (12) des zweiten Zylinderraums (6′′) eine Leitung (28) zur zweiten Pumpe (30) führt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die fünfte Leitung (24) ein Manometer (27) angeschlossen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die vierte Leitung (20) ein Manometer (23) angeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die sechste Leitung (29) ein Manometer (31) angeschlossen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende der aus dem Hyraulikzylinder (6) herausragenden Kolbenstange (9) eine Marke (33) befestigt ist, hinter der eine Skala (34) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die linke Kammer (11) des ersten Zylinderraums (6′) und die erste Leitung (15) über die vierte Leitung (20) mit einem aushärtbaren Material füllbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rechte Kammer (13) des ersten Zylinderraums (6′) und die zweiten und dritten Leitungen (16, 17) über die fünfte Leitung (24) mit einem flüssigen Medium füllbar sind, welches dem in der Kapselpresse (1) vorhandenen Medium entspricht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die rechte Kammer (14) des zweiten Zylinder­ raums (6′′) über die sechste Leitung (29) mit einer Hydraulikflüssigkeit füllbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die rechte Kammer (13) des ersten Zylinderraums (6′) durch die erste Pumpe (26) unter Druck setzbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die rechte Kammer (14) des zweiten Zylinderraums (6′′) durch die zweite Pumpe (30) unter Druck setzbar ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Hydraulikzylindern (6) aneinandergekoppelt sind, die eine gemeinsame Kolbenstange (9) aufweisen, die durch einen einzigen Antrieb verschiebbar ist.