DE102012016024A1

DE102012016024A1 - Packer, insbesondere Schlagpacker oder Lamellenschlagpacker

Info

Publication number: DE102012016024A1
Application number: DE201210016024
Authority: DE
Inventors: Annette Terborg
Original assignee: KOESTER BAUCHEMIE AG; Koster Bauchemie AG
Current assignee: KOESTER BAUCHEMIE AG; Koster Bauchemie AG
Priority date: 2012-08-13
Filing date: 2012-08-13
Publication date: 2014-02-13

Abstract

Packer, insbesondere Schlagpacker, zur Verpressung von Injektionsmitteln, insbesondere in Risse und Hohlräume in Beton, Stein oder ähnlichen Baustoffen, umfassend einen länglichen Körper mit einer durchgehenden Längsbohrung und einem Einführende sowie eine Schließeinrichtung zum Verschließen des Querschnitts der Längsbohrung, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließeinrichtung eine Rückschlagklappe aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Packer, insbesondere Schlagpacker oder Lamellenschlagpacker, zur Verpressung von Injektionsmitteln, insbesondere in Rissen und Hohlräumen in Beton, Stein oder ähnlichen Baustoffen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Packer, auch Injektionspacker genannt, dienen zum Einbringen bzw. Verpressen von Injektionsmitteln (Injektionsmaterial) in einen Riss, eine Fehlstelle oder dergleichen in einem Bauteil oder in einem Bauwerk. Dazu wird ein Bohrloch, zum Beispiel an einem Riss, meist seitlich zum Riss, gebohrt. Durch die seitliche Bohrung wird der Rissbereich gekreuzt und Material kann zugeführt werden. Das Einbringen von Injektionsmaterial erfolgt im Druckverfahren.
Zur Gruppe der Packer bzw. Injektionspacker gehören Schraubpacker. Diese werden so weit in ein Bohrloch eingesetzt, das ein an dem Schraubpacker vorgesehenes Gummistück vollständig in dem Bohrloch eingelassen ist. Dann wird durch Schraubbewegung das Gummistück auseinandergepresst und damit der Schraubpacker im Bohrloch verspannt. Danach erfolgt das Einbringen von Injektionsmaterial im Niederdruckverfahren oder auch im Hochdruckverfahren durch ein am hinteren Ende des Schraubpackers angeordnetes Ventil.
Die Schraubpacker verbleiben teilweise, d. h. mit dem Gummistück im Bohrloch. Sie besitzen eine Sollbruchstelle, so dass das obere Pressstück abgeschlagen werden kann. Nach dem Abschlagen des Pressstückes bleibt in der Oberfläche des Bauteils eine Vertiefung, die geschlossen werden muss.
Zudem ist der Schraubpacker ein aufwendig hergestelltes, mehrteilig zusammengesetztes Hilfsmittel und können die Bruchstellen rosten.
Weiterhin sind Schlagpacker bekannt. Sie bestehen meistens aus Kunststoff mit einem Kegelnippel bzw. einem Ventil am hinteren Ende. Üblicherweise werden sie bündig mit dem Untergrund abgeschnitten, nachdem sie verwendet worden sind. Auch können sie flächenbündig eingetrieben werden. In diesem Fall bleibt aber später das Ventil sichtbar bzw. muss das Loch noch geschlossen werden.
Auch die Schlagpacker sind, insbesondere wenn sie ein Rückschlagventil aufweisen, aufwendig hergestellt.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Packer der eingangs genannten Art mit einem einfacheren und damit kostengünstigeren Ventil bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem Packer der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Schließeinrichtung auf der Seite des Einführendes angeordnet ist und eine Rückschlagklappe aufweist. Die vorgenannten Merkmale müssen aber nicht unbedingt in Kombination vorhanden sein.
Günstigerweise ist die Schließeinrichtung auf das Einführende des Körpers aufgesteckt.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Rückschlagklappe rechteckig, insbesondere quadratisch. Damit kann sie ungefähr so groß wie der Durchmesser der Längsbohrung in dem Körper ausgebildet werden. Dies bietet einen äußerst geringen Widerstand und damit einen großen Durchfluss.
Vorteilhafterweise weist der Körper auf der Seite seines Einführendes eine, vorzugsweise sich im rechten Winkel zur Außenfläche des Körpers erstreckende, Schutzlamelle zum Schutz der Schließeinrichtung auf.
Ebenfalls vorteilhafterweise weist der Körper einen vorzugsweise zylindrischen ersten Abschnitt auf, dessen Außenfläche zur Verankerung in einer Bohrlochwand mit in Abständen voneinander angeordneten, umlaufenden Lamellen versehen ist.
Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass zumindest einige der Lamellen vom Einführende des Körpers weg geneigt und so ausgebildet sind, dass sich besagte Lamellen bei oder nach dem Einführen in ein Bohrloch zumindest über einen Teil ihres Umfangs unter Vorspannung an der Bohrlochwand anliegen und sich bei anschließender Verpressung von Injektionsmaterial zumindest über einen Teil ihres Umfangs radial aufspreizen. Der Winkel, unter dem die Lamellen unter Vorspannung an der Bohrlochwand anliegen, sollte vorzugsweise ca. 60° (bevorzugter Lastabtragungswinkel) betragen.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die geneigten Lamellen eine umlaufend konstante Breite aufweisen.
Günstigerweise verläuft die Verbindungslinie bzw. die Nahtstelle oder der Ansatz zwischen einer jeweiligen Lamelle und der Außenfläche dreidimensional und achsensymmetrisch zu einer die Längsachse des Körpers senkrecht schneidenden Geraden.
Insbesondere kann die Projektion jedes achsensymmetrischen Abschnitts der Verbindungslinie auf die Längsachse des Körpers eine nach einer dem Einführende gegenüberliegenden hinteren Seite gekrümmte Linie sein.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung verlaufen die Verbindungslinien von mindestens zwei der Lamellen unterschiedlich.
Zweckmäßigerweise weist der Packer auf der hinteren seinem Einführende gegenüberliegenden Seite eine hintere, vorzugsweise sich im rechten Winkel zur Außenfläche erstreckende, Lamelle mit einem Außendurchmesser, der größer als der Außendurchmesser oder die Außendurchmesser der übrigen Lamellen ist, als Widerlager zum Einschlagen des Packers mittels einer Einschlaghülse auf. Eine Einschlaghülse dient als eine Einschlaghilfe. Dabei kann es sich zum Beispiel um einen Einschlagdöpper (Setzelement mit rohrförmiger Hülse) handeln.
Schließlich weist der Packer vorteilhafterweise eine Sollbruchstelle seitlich von der hinteren Lamelle auf. Die Sollbruchstelle erleichtert ein Abschlagen eines hinteren Teils des Packers nach Injektion eines Injektionsmittels.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass mittels einer Rückschlagklappe ein einfaches Ventil, auch als Schleuse bezeichenbar, realisiert werden kann. Die Schließeinrichtung lässt eine Strömung des Injektionsmittels nur in einer Richtung zu. Die Rückschlagklappe kann auch als Absperrklappe bezeichnet werden. Wenn keine Feder vorgesehen ist, so schließt die Rückschlagklappe nur durch das strömende Injektionsmittel; anderenfalls auch oder nur durch die Feder.
Zudem kann durch die Anordnung der Schließeinrichtung an dem Einführende des Körpers dessen hinteres Ende nach Injektion des Injektionsmittels sofort abgeschlagen und weitergearbeitet werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der schematischen Zeichnungen im einzelnen erläutert wird. Dabei zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht von einem Lamellenschlagpacker (Schlagpacker mit Lamellen) gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Seitenansicht von dem Lamellenschlagpacker (Schlagpacker mit Lamellen) von 1;
2a eine Seitenansicht wie 2, aber vom um 90° um seine Längsachse gedrehten Lamellenschlagpacker;
3 eine Ansicht von rechts auf den Lamellenschlagpacker (Schlagpacker mit Lamellen) von 2;
4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 3;
5 eine Einzeldarstellung in perspektivischer Ansicht von dem Ventil des in 1 gezeigten Lamellenschlagpackers (Schlagpacker mit Lamellen);
6 eine Draufsicht auf das Ventil von 5;
7 eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in 6;
8 eine Detailansicht von 7; und
9 den Lamellenschlagpacker vor (links) und nach (rechts) dem Einführen in eine Wand.
Die 1 bis 9 zeigen einen Lamellenschlagpacker 10 gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Er umfasst einen länglichen Körper 12 mit einer durchgehenden Längsbohrung 14. Der Körper 12 weist einen zylindrischen ersten Abschnitt 16 auf, auf dessen Außenfläche 18 äquidistant angeordnete, vollständig umlaufende (geschlossene) Lamellen 20, 22, 24, 26 und 28 zur Verankerung in einer Bohrlochwand (nicht gezeigt) versehen sind. Die, vorzugsweise elastischen, Lamellen 20, 22, 24, 26 und 28 sind vom Einführende 30 des Körpers 12 weg geneigt und so ausgebildet, dass sie sich bei oder nach dem Einführen in ein Bohrloch zumindest über einen Teil ihres Umfangs radial an die Bohrlochwand anpressen und sich bei (nachfolgender) Verpressung von Injektionsmaterial zumindest über einen Teil ihres Umfangs radial aufspreizen. In diesem Ausführungsbeispiel weisen die geneigten Lamellen 20, 22, 24, 26 und 28 eine umlaufend konstante Breite auf. Die Verbindungslinie 32 zwischen einer jeweiligen Lamelle 20, 22, 24, 26 bzw. 28 und der Außenfläche 18 verläuft dreidimensional und achsensymmetrisch zu einer die Längsachse L des Körpers 12 senkrecht schneidenden Geraden (nicht gekennzeichnet). Genauer gesagt ist die Projektion jedes achsensymmetrischen Abschnitts der Verbindungslinie auf die Längsachse des Körpers eine nach einer dem Einführende 30 gegenüberliegenden hinteren Seite gekrümmte Linie. Genauer gesagt handelt es sich um eine bogenförmige Linie bzw. einen bogenförmigen Abschnitt, die/der zusätzlich durch die Bezugszahl 34 gekennzeichnet ist.
Auf der hinteren, seinem Einführende 30 gegenüberliegenden Seite 36 ist eine hintere, sich im rechten Winkel zur Außenfläche 18 erstreckende Lamelle 38, die auch als Einschlaglamelle bezeichnet werden kann, mit einem Außendurchmesser, der größer als der Außendurchmesser der Lamellen 20, 22, 24, 26 und 28 ist, als Widerlager zum Einschlagen des Lamellenschlagpackers 10 mittels einer Einschlaghülse (nicht gezeigt) vorgesehen.
Seitlich von der hinteren Lamelle 38, und zwar in Richtung zur hinteren Seite 36, ist eine Sollbruchstelle 39 vorgesehen, um das Abtrennen des hinteren Endes nach Einschlagen des Lamellenschlagpackers 10 und injizieren von Injektionsmitteln zu erleichtern.
Auf das Einführende 30 des Körpers 12 ist ein Ventil bzw. eine Schließeinrichtung 40 mit einer Rückschlagklappe 42 gesteckt. Die Rückschlagklappe 42 ist im wesentlichen quadratisch mit abgerundeten Ecken und über ein Filmscharnier 44 an einer Längsseite eines quadratischen Rahmens 46 mit abgerundeten Ecken befestigt. Wie sich insbesondere anhand der 7 ergibt, kann die Rückschlagklappe 42 nach vorne, d. h. in Injektionsrichtung, durch von einem Injektionsmittel ausgeübten Druck geklappt werden, während dies in entgegengesetzter Richtung aufgrund eines Anschlags 48 nur bis zu einer 90° – und damit Verschließstellung möglich ist.
Zwischen dem Ventil 40, das auch als eine Schleusenklappe bezeichnet werden kann, und dem ersten Abschnitt 16 ist noch eine Schutzlamelle 50 zum Schutz des Ventils 40 und/oder als Abstandhalter (Sicherung) vorgesehen. Diese erstreckt sich im rechten Winkel zur Außenfläche 18 über den gesamten Umfang. Besagte Schutzlamelle 50 weist zur Führung einen Außendurchmesser auf, der gleich oder nahezu gleich dem Durchmesser eines Bohrloches ist. Die weiteren Lamellen 20–28 und 38 weisen dagegen einen Außendurchmesser auf, der größer als der Durchmesser des Bohrloches ist.
In 9 links wird der Lamellenschlagpacker 10 beim Einsetzen bzw. Einführen und in 9 rechts nach dem Einführen durch Einschlagen in ein Bohrloch 54 in einer Wand 52 gezeigt. In letztgenanntem Zustand liegen die Lamellen 20–28 unter Vorspannung an der Bohrlochwand 56 an. Bei anschließender Verpressung von Injektionsmaterial werden sich die Lamellen 20–28 zumindest einem Teil ihres Umfangs radial aufspreizen.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in den beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
Bezugszeichenliste

10: Packer
12: Körper
14: Längsbohrung
16: erster Abschnitt
18: Außenfläche
20, 22, 24, 26, 28: Lamellen
30: Einführende
32: Verbindungslinie
34: bogenförmige Linie
36: hintere Seite
38: hintere Lamelle
39: Sollbruchstelle
40: Ventil
42: Rückschlagklappe
44: Filmscharnier
46: Rahmen
48: Anschlag
50: Schutzlamelle
52: Wand
54: Bohrloch
56: Bohrlochwand
L: Längsachse

Claims

Packer, insbesondere Schlagpacker oder Lamellenschlagpacker (10), zur Verpressung von Injektionsmitteln, insbesondere in Rissen und Hohlräumen in Beton, Stein oder ähnlichen Baustoffen, umfassend einen vorzugsweise länglichen Körper (12) mit einer durchgehenden Längsbohrung (14) und einem Einführende (30) sowie eine Schließeinrichtung (40) zum Verschließen des Querschnitts der Längsbohrung, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließeinrichtung (40) auf der Seite des Einführendes (30) angeordnet ist und eine Rückschlagklappe (42) aufweist.
Packer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließeinrichtung (40) auf das Einführende (30) des Körpers (12) aufgesteckt ist.
Packer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagklappe (42) rechteckig, insbesondere quadratisch, ist.
Packer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (12) auf der Seite seines Einführendes (30) eine, vorzugsweise sich im rechten Winkel zur Außenfläche (18) des Körpers (12) erstreckende, Schutzlamelle (50) zum Schutz der Schließeinrichtung (40) aufweist.
Packer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (12) einen vorzugsweise zylindrischen ersten Abschnitt (16) aufweist, dessen Außenfläche (18) zur Verankerung in einer Bohrlochwand (56) mit in Abständen voneinander angeordneten, umlaufenden Lamellen (20, 22, 24, 26, 28) versehen ist.
Packer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Lamellen (20, 22, 24, 26, 28) vom Einführende (30) des Körpers (12) weg geneigt und so ausgebildet sind, dass besagte Lamellen (20, 22, 24, 26, 28) beim Einführen in ein Bohrloch (54) zumindest über einen Teil ihres Umfangs unter Vorspannung an der Bohrlochwand (56) anliegen und sich bei Verpressung von Injektionsmaterial zumindest über einen Teil ihres Umfangs radial aufspreizen.
Packer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die geneigten Lamellen (20, 22, 24, 26, 28) eine umlaufend konstante Breite aufweisen.
Packer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungslinie (32) zwischen einer jeweiligen Lamelle (20 bzw. 22 bzw. 24 bzw. 26 bzw. 28) und der Außenfläche dreidimensional und achsensymmetrisch zu einer die Längsachse (L) des Körpers (12) senkrecht schneidenden Geraden verläuft.
Packer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektion jedes achsensymmetrischen Abschnitts der Verbindungslinie (32) auf die Längsachse (L) des Körpers (12) eine nach einer dem Einführende (30) gegenüberliegenden hinteren Seite (36) gekrümmte Linie ist.
Packer nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungslinien von mindestens zwei der Lamellen unterschiedlich verlaufen.
Packer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er auf der hinteren seinem Einführende (30) gegenüberliegenden Seite (36) eine hintere, vorzugsweise sich im rechten Winkel zur Außenfläche erstreckende, Lamelle (38) mit einem Außendurchmesser, der größer als der Außendurchmesser oder die Außendurchmesser der übrigen Lamellen (20, 22, 24, 26, 28, 50) ist, als Widerlager zum Einschlagen des Packers mittels einer Einschlaghülse aufweist.
Packer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Sollbruchstelle (39) seitlich von der hinteren Lamelle (38) aufweist.