ES2332842B1 - HIGH PRESSURE POLYMER INJECTION PUMP. - Google Patents

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Abstract

Bomba de inyección de polímeros a alta presión.Polymer injection pump at high Pressure.

Está constituida a partir de una plataforma la que unida a ella incorporan un motor eléctrico, cuyo eje motriz mueve una bomba hidráulica sumergida en un depósito de aceite hidráulico en el que además va instalado un regulador de caudal de acción manual, y un distribuidor con dos salidas provistas cada una de ellas de una electroválvula.It is constituted from a platform the that together with it incorporate an electric motor, whose drive shaft move a hydraulic pump submerged in an oil tank hydraulic in which a flow regulator is also installed manual action, and a distributor with two outputs provided each of them of a solenoid valve.

Estas dos electroválvulas están conectadas a través de dos latiguillos de presión a los extremos superior e inferior de un pistón hidráulico.These two solenoid valves are connected to through two pressure hoses to the upper ends and Bottom of a hydraulic piston.

El pistón hidráulico está provisto de dos detectores inductivos que a través de un circuito electrónico invierten la actuación de las electroválvulas. La salida de este pistón conecta mediante un tubo de acero a otro pistón de vacío que incorpora una entrada de polímero y una salida conectada a un latiguillo de expulsión.The hydraulic piston is provided with two inductive detectors that through an electronic circuit reverse the performance of the solenoid valves. The exit of this piston connects by means of a steel tube to another vacuum piston that incorporates a polymer inlet and an outlet connected to a expulsion hose.

Description

Bomba de inyección de polímeros a alta presión.Polymer injection pump at high Pressure.

La presente invención se refiere a un dispositivo capaz de inyectar polímeros de alta viscosidad en hendiduras y grietas de masas rocosas, estructuras de hormigón o construcciones similares a alta presión, con el fin de obtener resultados finales de la misma o mayor firmeza que la construcción original, sin necesidad de suspender el servicio prestado por estas. Es objeto de la misma solucionar los problemas que acontecen en las grandes estructuras o masa rocosas cuando por motivos del cansancio del material o por fenómenos naturales, estas estructuras sufren desperfectos o grietas, tanto en su interior como en el exterior.The present invention relates to a device capable of injecting high viscosity polymers in crevices and cracks of rock masses, concrete structures or similar constructions at high pressure, in order to obtain final results of the same or greater firmness than construction original, without the need to suspend the service provided by these. It is the object of it to solve the problems that occur in large rock structures or mass when tiredness of the material or natural phenomena, these structures suffer damage or cracks, both inside and in the Exterior.

Estas estructuras necesarias en presas, puentes, diques, muros de contención y obras similares, debido a su propio peso y a las tensiones que soportan al prestar los servicios para lo que están constituidas, son muy propensas a un rápido agotamiento de los materiales, habitualmente cemento u hormigón y en ocasiones aprovechando masas rocosas naturales, y a soportar vibraciones por fenómenos naturales o provocadas por la acción de su cometido, ocasionándose en su estructura grietas y fisuras que por los cambios extremos de la temperatura a que están expuestas se dilatan progresivamente dando lugar a filtraciones de agua, que a su vez acelera el proceso, entrando así en una espiral de deterioro que para solucionarlo sólo existe una solución, rellenar estas fisuras de un producto que al solidificar impidan la continuación del deterioro. El producto a usar para rellenar estas fisuras debe ser lo más viscoso y tixotrópico posible y con un tiempo de solidificación muy corto.These necessary structures in dams, bridges, dikes, retaining walls and similar works, due to its own weight and the tensions they endure when providing services for what they are constituted, they are very prone to rapid depletion of materials, usually cement or concrete and sometimes taking advantage of natural rock masses, and to endure vibrations due to natural phenomena or caused by the action of its task, causing cracks and fissures in its structure that due to the extreme changes in the temperature to which they are exposed,  they expand progressively resulting in water seepage, which at in turn accelerates the process, thus entering a spiral of deterioration that to solve it there is only one solution, fill in these cracks of a product that solidify prevent continuation of deterioration The product to be used to fill these cracks must be as viscous and thixotropic as possible and with a time of solidification very short.

La presente invención tiene su campo de aplicación dentro de la industria de la construcción y en particular en la industria auxiliar de reparación y conservación de las grandes estructuras de hormigón o practicadas en rocas naturales.The present invention has its field of application within the construction industry and in particular in the auxiliary repair and conservation industry of large concrete structures or rocks natural

El estado de la técnica aporta algunos modelos de características algo similares, aunque ninguno con las novedades que propone la presente invención ni con la eficacia de la misma.The state of the art provides some models of somewhat similar characteristics, although none with the novelties  proposed by the present invention or with the effectiveness of the same.

Así se conoce dentro del estado de la técnica máquinas inyectoras de fluidos líquidos o poco viscosos empleadas en talleres mecánicos para engrase de automóviles y motores.This is known in the state of the art liquid or low-viscosity fluid injection machines used in mechanical workshops for greasing cars and engines.

También se conocen sistemas de inyección conocidos y empleados en estas grandes estructuras ya mencionadas, que no alcanzan las presiones necesarias para sellar de forma efectiva las grietas y fisuras producidas en el interior del material, son sistemas neumáticos que por su baja presión de trabajo tiene que utilizar polímeros líquidos de baja viscosidad, y baja tixotropía o bien lechadas o mortero de cemento. Estos productos además de ser miscibles en agua, pueden ser arrastrado por ella, lo que obliga en estos casos a paralizar el servicio que presta la estructura durante tiempos muy largos, así en ocasiones es necesario vaciar pantanos o cortar carreteras y en general causar unos perjuicios altamente costosos. En general solo consiguen tapar con efectividad las grietas exteriores. La cantidad de producto que consigue introducirse en el interior de la estructura, no es capaz de desalojar en su totalidad el agua almacenada y al solidificar el producto mezclado con aquella no consigue una resistencia suficiente para recomponer con eficacia el monolitismo de la estructura.Injection systems are also known known and used in these large structures already mentioned, that do not reach the necessary pressures to seal so effective cracks and fissures produced inside the material, are pneumatic systems that due to their low pressure work has to use low viscosity liquid polymers, and Low thixotropy or grout or cement mortar. These products besides being miscible in water, can be dragged for her, what forces in these cases to paralyze the service that lends the structure for very long times, so sometimes it is necessary to empty marshes or cut roads and in general cause highly expensive damages. In general only They effectively cover the outer cracks. The amount of product that gets inside the structure, is not able to completely dislodge water stored and solidifying the product mixed with that not get enough strength to effectively recompose the structure monolithism.

Frente a estos inconvenientes descritos, la presente invención aporta al estado de la técnica unas soluciones novedosas, sencillas y de fácil ejecución que dan como resultado las siguientes ventajas:Faced with these described drawbacks, the The present invention provides solutions to the state of the art novel, simple and easy to execute that result in The following advantages:

El dispositivo propuesto en la presente invención trabaja con una presión cincuenta veces superior a los dispositivos convencionales conocidos dentro del estado de la técnica consiguiendo así llegar a las grietas o fisuras más distantes ubicadas en el interior de la estructura, al mismo tiempo puede trabajar con polímetros de alta viscosidad y por lo tanto no arrastrables ni miscibles en agua, consiguiendo desalojar la totalidad del agua contenida en las fisuras, y compactar de forma perfecta las grietas y fisuras con el resto del entorno, recuperar el monolitismo de la estructura y poder realizar las reparaciones de conservación sin necesidad de detener el servicio prestado por la construcción, ahorrando así elevados costos y perjuicios.The device proposed herein invention works with a pressure fifty times higher than conventional devices known within the state of the technique thus getting to the cracks or fissures more distant located inside the structure at the same time can work with high viscosity polymeters and therefore not draggable or miscible in water, managing to dislodge the all of the water contained in the fissures, and compact Perfect cracks and fissures with the rest of the environment, recover the monolithism of the structure and to be able to make the repairs of conservation without needing to stop the service provided by the construction, thus saving high costs and damages.

Todos estos elementos conjugados dan lugar a un resultado final en el que se aportan características diferenciadoras significativas frente al estado de la técnica actual.All these conjugated elements give rise to a final result in which characteristics are contributed significant differentiators versus prior art current.

Así, la invención se constituye a partir de una plataforma de acero u otro material de la misma solidez en la que unida a ella de forma solidaria se encuentra un depósito de aceite hidráulico al cual está unido en la zona exterior un motor eléctrico, térmico, neumático o hidráulico que mueve los siguientes elementos, introducidos en el interior del depósito y bañados en el aceite hidráulico para su mejor refrigeración: Una bomba hidráulica provista de un regulador de presión manual, que controla la cantidad de aceite enviada y la velocidad de los mecanismos, que mediante un latiguillo de presión deja pasar el aceite hidráulico a un distribuidor de dos salidas conectadas cada una de ellas a una electroválvula de una entrada y una salida conectadas las entradas a las salidas del distribuidor y las salidas conectadas a al menos a un cilindro hidráulico, mediante latiguillos de presión que salen del depósito, al extremo superior del mencionado cilindro la salida de una electroválvula y al extremo inferior la salida de la otra electroválvula. El pistón del cilindro hidráulico mueve un segundo pistón de un cilindro de vacío mediante un tubo de acero soldado a las cabezas de ambos pistones. El pistón hidráulico está provisto de dos detectores inductivos, situados uno en cada extremo, que manda una señal a la etapa de control de un circuito electrónico que lee y analiza un microprocesador, ordenando a la etapa de potencia del circuito la acción de las electrovalvulas, haciendo funcionar una u otra según la posición del pistón en su recorrido por el cilindro hidráulico. El cilindro de vacío tiene en su extremo superior un encaje, para una tolva donde se almacena el polímero y en la zona inferior de este encaje un orificio con otra válvula conectado a un latiguillo de presión. El pistón hidráulico, mueve el pistón del cilindro de vacío que a su vez inyecta o saca el aire del interior del cilindro produciendo un momento de depresión que abre la tolva y cierra la del orificio conectado al latiguillo de presión, cayendo por gravedad el polímero en el interior del cilindro de vacío y otro momento de
presión que cierra la tolva y abre el orificio conectado al latiguillo de presión, haciendo salir el polímero a alta presión.
Thus, the invention is constituted from a platform of steel or other material of the same strength in which attached thereto in a solidary manner is a hydraulic oil reservoir to which an electric, thermal motor is connected in the outer zone, pneumatic or hydraulic that moves the following elements, introduced inside the tank and bathed in the hydraulic oil for better cooling: A hydraulic pump equipped with a manual pressure regulator, which controls the amount of oil sent and the speed of the mechanisms , which by means of a pressure hose allows the hydraulic oil to pass to a distributor of two outlets connected each to a solenoid valve of one inlet and one outlet connected the inlets to the outlets of the distributor and the outlets connected to at least one cylinder hydraulic, by means of pressure hoses that leave the tank, at the upper end of said cylinder the outlet of a solenoid valve and at the lower end the outlet of the other solenoid valve. The hydraulic cylinder piston moves a second piston of a vacuum cylinder by means of a welded steel tube to the heads of both pistons. The hydraulic piston is provided with two inductive detectors, one located at each end, which sends a signal to the control stage of an electronic circuit that reads and analyzes a microprocessor, ordering the action of the solenoid valves to the circuit power stage, operating one or the other according to the position of the piston in its route through the hydraulic cylinder. The vacuum cylinder has at its upper end a socket, for a hopper where the polymer is stored and in the lower area of this socket a hole with another valve connected to a pressure hose. The hydraulic piston moves the piston of the vacuum cylinder that in turn injects or draws air from inside the cylinder producing a moment of depression that opens the hopper and closes the hole connected to the pressure hose, the polymer falling by gravity. the inside of the vacuum cylinder and another moment of
pressure that closes the hopper and opens the hole connected to the pressure hose, leaving the polymer at high pressure.

       \global\parskip0.950000\baselineskip\ global \ parskip0.950000 \ baselineskip
    

El funcionamiento comienza cuando la bomba hidráulica movida por el eje motriz del motor manda el aceite hidráulico a alta presión al regulador manual que a su vez deja pasar la cantidad de aceite necesaria al distribuidor cuyas dos salidas introducen o aspiran el aceite del pistón hidráulico según la posición de las electro válvulas mandadas por el circuito de control que a su vez es informado por los detectores colocados en los extremos del pistón hidráulico, estableciendo así el circuito de distribución del aceite hidráulico a través de los dos latiguillos de presión, ejerciendo estos de inyectores o de retorno, según la posición de las electro válvulas, moviendo el pistón hidráulico en un sentido o en otro. La velocidad de este pistón, se consigue por la acción del regulador manual que dosifica la cantidad de aceite hidráulico que pasa al distribuidor.Operation begins when the pump hydraulic driven by the motor drive shaft sends the oil high pressure hydraulic to the manual regulator which in turn leaves pass the necessary amount of oil to the distributor whose two outlets introduce or aspirate the hydraulic piston oil according to the position of the electrovalves sent by the circuit of control which in turn is informed by the detectors placed in the ends of the hydraulic piston, thus establishing the circuit of Hydraulic oil distribution through the two hoses pressure, exerting these injectors or return, according to the position of the electro valves, moving the hydraulic piston in One way or another. The speed of this piston is achieved by the action of the manual regulator that doses the amount of oil hydraulic that passes to the distributor.

El pistón hidráulico, inyecta aire a presión o saca este del interior del cilindro de vacío, que cuando tiene presión, cierra la entrada del polímero contenido en la tolva y abre la salida hacia el latiguillo inyector y cuando no tiene presión, cierra esta salida y abre la entrada de polímero, que por efecto de gravedad cae de la tolva de almacenamiento. Obteniendo así una salida del polímero a una presión suficientemente alta para poder desarrollar la función que propone la presente invención.The hydraulic piston, injects air under pressure or take this from inside the vacuum cylinder, which when you have pressure, closes the inlet of the polymer contained in the hopper and open the outlet to the injector hose and when you don't have pressure, close this outlet and open the polymer inlet, which by Gravity effect falls from the storage hopper. Getting thus an outlet of the polymer at a pressure high enough to to be able to develop the function proposed by the present invention.

Una realización diferente se constituye a partir de dos plataformas, en una de ellas se encuentran el motor, el depósito de aceite hidráulico albergando todos sus elementos y en la otra plataforma se hayan los dos pistones y la tolva de almacenamiento.A different embodiment is constituted from of two platforms, in one of them are the engine, the hydraulic oil tank housing all its elements and in the other platform has the two pistons and the hopper of storage.

Las dos plataformas están unidas por los latiguillos de presión con la longitud suficiente para llevar la segunda plataforma a la zona de trabajo.The two platforms are linked by pressure hoses long enough to carry the Second platform to the work area.

Otra realización diferente, tiene detectores ópticos, resistivos, magnéticos o de otro tipo.Another different embodiment, has detectors optical, resistive, magnetic or otherwise.

Para una mejor descripción de esta memoria descriptiva, se acompaña un dibujo que a modo de ejemplo no limitativo, describe una realización preferente de la invención.For a better description of this memory descriptive, a drawing is attached that by way of example does not limiting, describes a preferred embodiment of the invention.

Figura 1Figure one

Esquema del dispositivoDevice Scheme

En dicha figura se destacan los siguientes elementos numerados:In this figure the following stand out numbered items:

1.- Plataforma1.- Platform

2.- Motor2.- Motor

3.- Depósito de aceite hidráulico3.- Hydraulic oil tank

4.- Bomba hidráulica4.- Hydraulic pump

5.- Regulador manual5.- Manual regulator

6.- Distribuidor6.- Distributor

7.- Electro válvulas7.- Electro valves

8.- Circuito de control8.- Control circuit

9.- Latiguillos de presión9.- Pressure hoses

10.- Pistón hidráulico10.- Hydraulic piston

11.- Detectores11.- Detectors

12.- Tubo de acero12.- Steel tube

13.- pistón inyector13.- injector piston

14.- Tolva de almacenamiento14.- Storage hopper

15.- Latiguillo inyector15.- Injector hose

       \global\parskip1.000000\baselineskip\ global \ parskip1.000000 \ baselineskip
    

Una realización preferida de la invención propuesta se constituye a partir de una plataforma (1) de acero en la que unida a ella de forma solidaria por un medio de unión apropiado incorporan un motor eléctrico (2), cuyo eje motriz mueve una bomba hidráulica (4) sumergida en un depósito (3) de aceite hidráulico en el que además va instalado un regulador (5) de caudal de acción manual, y un distribuidor (6) con dos salidas provistas cada una de ellas de una electro válvula (7).A preferred embodiment of the invention proposal is constituted from a steel platform (1) in the one that united to her in solidarity with a means of union appropriate incorporate an electric motor (2), whose drive shaft moves a hydraulic pump (4) submerged in an oil tank (3) hydraulic in which a flow regulator (5) is also installed of manual action, and a distributor (6) with two outputs provided each of them of an electro valve (7).

Estas dos electroválvulas (7) están conectadas a través de dos latiguillos de presión (9) a los extremos superior e inferior de un pistón hidráulico (10).These two solenoid valves (7) are connected to through two pressure hoses (9) to the upper ends and Bottom of a hydraulic piston (10).

El pistón hidráulico (10) está provisto de dos detectores inductivos (11) que a través de un circuito electrónico de control (8) invierten la actuación de las mencionadas electroválvulas (7). La salida de este pistón (10) conecta mediante un tubo de acero (12) a otro pistón de vacío (13) que incorpora una entrada de polímero provista de una tolva (14) de almacenamiento y una salida conectada a un latiguillo de expulsión (15).The hydraulic piston (10) is provided with two inductive detectors (11) that through an electronic circuit of control (8) reverse the performance of the aforementioned solenoid valves (7). The output of this piston (10) connects by a steel tube (12) to another vacuum piston (13) incorporating a polymer inlet provided with a storage hopper (14) and an outlet connected to an ejection hose (15).

Claims (3)

1. Bomba de inyección de polímeros a alta presión constituida a partir de una plataforma de acero u otro material de la misma solidez en la que unida a ella de forma solidaria se encuentra un depósito de aceite hidráulico al cual está unido en la zona exterior un motor eléctrico, térmico, neumático o hidráulico caracterizada porque el motor mueve los siguientes elementos, introducidos en el interior del depósito y bañados en el aceite hidráulico: Una bomba hidráulica provista de un regulador de presión manual, que controla la cantidad de aceite enviada y la velocidad de los mecanismos, que mediante un latiguillo de presión deja pasar el aceite hidráulico a un distribuidor de dos salidas conectadas cada una de ellas a una electroválvula de una entrada y una salida conectadas las entradas a las salidas del distribuidor y las salidas conectadas a al menos a un cilindro hidráulico, mediante latiguillos de presión que salen del depósito, al extremo superior del mencionado cilindro la salida de una electroválvula y al extremo inferior la salida de la otra electroválvula, el pistón del cilindro hidráulico mueve un segundo pistón de un cilindro de vacío mediante un tubo de acero soldado a las cabezas de ambos pistones, el pistón hidráulico está provisto de dos detectores inductivos, situados uno en cada extremo, que manda una señal a la etapa de control de un circuito electrónico que lee y analiza un microprocesador, ordenando a la etapa de potencia del circuito la acción de las electroválvulas, haciendo funcionar una u otra según la posición del pistón en su recorrido por el cilindro hidráulico, el cilindro de vacío tiene en su extremo superior un encaje, para una tolva donde se almacena el polímero y en la zona inferior de este encaje un orificio conectado a un latiguillo de presión.1. High-pressure polymer injection pump constituted from a steel platform or other material of the same strength in which a hydraulic oil tank is attached to it in solidarity with which a electric, thermal, pneumatic or hydraulic motor characterized in that the motor moves the following elements, introduced inside the tank and bathed in the hydraulic oil: A hydraulic pump equipped with a manual pressure regulator, which controls the amount of oil sent and the speed of the mechanisms, which by means of a pressure hose allows the hydraulic oil to pass to a distributor of two outlets connected each to a solenoid valve of one inlet and one outlet connected the inlets to the outlets of the distributor and the outlets connected to the less to a hydraulic cylinder, by means of pressure hoses that leave the tank, to the upper end of the mentioned When the outlet of one solenoid valve and at the lower end the outlet of the other solenoid valve, the piston of the hydraulic cylinder moves a second piston of a vacuum cylinder by means of a welded steel tube to the heads of both pistons, the hydraulic piston is provided of two inductive detectors, located one at each end, that sends a signal to the control stage of an electronic circuit that reads and analyzes a microprocessor, ordering the power stage of the circuit the action of the solenoid valves, operating one or the other according to the position of the piston in its route through the hydraulic cylinder, the vacuum cylinder has at its upper end a socket, for a hopper where the polymer is stored and in the lower area of this socket a hole connected to a pressure hose. 2. Bomba de inyección de polímeros a alta presión según reivindicación 1, caracterizada porque existen dos plataformas unidas mediante latiguillos de presión, en una de ellas se encuentran el motor, el depósito de aceite hidráulico albergando todos sus elementos y en la otra plataforma se hayan los dos pistones y la tolva de almacenamiento.2. High pressure polymer injection pump according to claim 1, characterized in that there are two platforms connected by pressure hoses, one of them is the engine, the hydraulic oil reservoir housing all its elements and the other platform has the two pistons and the storage hopper. 3. Bomba de inyección de polímeros a alta presión según reivindicación 1, caracterizada porque los detectores son ópticos, resistivos, magnéticos o de otro tipo.3. High pressure polymer injection pump according to claim 1, characterized in that the detectors are optical, resistive, magnetic or otherwise.
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