DE19604518A1

DE19604518A1 - Injektionspacker für Bohrlochverschlüsse in Mauerwerken

Info

Publication number: DE19604518A1
Application number: DE19604518A
Authority: DE
Inventors: Klaus Schreiner; Oliver Schreiner
Original assignee: Individual
Current assignee: Schreiner Oliver De
Priority date: 1995-02-18
Filing date: 1996-02-08
Publication date: 1996-08-22
Anticipated expiration: 2016-02-09
Also published as: PL312843A1; ATE196340T1; DE19604518B4; EP0732467B1; SK284390B6; SK22096A3; CZ47496A3; PL180181B1; CZ289745B6; EP0732467A1

Description

Die Erfindung richtet sich auf einen Injektionspacker für Bohrlochverschlüsse in Mauerwerken, Betonbauteilen, Holz od. dgl. mit einer mit einem Verschlußelement versehenen durchgehenden inneren Längsbohrung sowie mit haftungserhö henden Verankerungsmitteln an der Packeraußenfläche.

Ein derartiger mit einem Verschlußelement versehener Injek tionspacker ist beispielsweise aus dem DE-U-93 12 859 der Anmelder bekannt. Dort ist als Verschlußelement eine im In neren der Längsbohrung gehaltene Kugel vorgesehen, die sich in Schließrichtung gegen eine Injektionsbohrung kleineren Durchmessers abstützt und in Öffnungsrichtung von in das Bohrungsinnere ragende Zungen oder Wülste abstützt.

Derartige Verschlußelemente werden insbesondere dann einge setzt, wenn die Gefahr besteht, daß das einzubringende In jektionsmittel die Tendenz hat, durch den Injektionspacker wieder nach außen zu fließen. Um hier eine sichere Abdich tung zu erreichen, werden die Verschlußelemente vorgesehen.

Ein Nachteil der bekannten Lösung besteht darin, daß auf grund der geometrischen Verhältnisse der zur Verfügung ste hende Gesamtdurchtrittsquerschnitt vergleichsweise gering ist, so daß das Einbringen dickflüssiger oder zähflüssiger Materialien gewisse Probleme bereitet. Ein weiterer Nach teil bei der bekannten Lösung besteht darin, daß beispiels weise dann, wenn hochviskose Flüssigkeiten eingespritzt werden, daß nach Druckabbau dieses hochviskose Material durch den Packer so langsam nach außen fließen kann, daß nicht sichergestellt ist, daß die Kugel des Kugelventiles in Schließrichtung mitgenommen wird, so daß dann das hoch viskose Material nach außen wieder austreten kann.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Lösung, mit der die Handhabung derartiger mit Verschußelement ver sehene Injektionspacker vereinfacht wird, insbesondere da durch, daß der zur Verfügung stehende wirksame Durchtritts querschnitt möglichst groß ist und darüber hinaus ein si cheres Schließen gewährleistet ist.

Mit einem Injektionspacker der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Verschlußelement als federbeaufschlagter Ventilstößel ausgebildet ist, dessen Stößelkopf sich in der Verschlußla ge dichtend im Bereich der in das Bohrloch einzuführenden vorderen Packerstirnwand anlegt.

Dadurch, daß das Verschlußelement als federbeaufschlagter Ventilstößel ausgebildet ist, ist es möglich, größere wirk same Durchströmquerschnitte zu erreichen, als dies bei Ku gelabdichtungen schon wegen des notwendigen Kugelkäfiges möglich ist, auch ist sichergestellt, daß der Ventilstößel unabhängig vom Gegendruck schließt.

Die Gestaltungen können dabei sehr vielfältig sein, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Insbesondere kann vorgesehen sein, im Inneren der Längsbohrung den Durchfluß des Injektionsmittels erlaubende Konsolen als Auflager für eine Stößelfeder vorzusehen, wobei sich die Stößelfeder zweckmäßig an einem verbreiterten Auflagering am Stößelschaft abstützt.

Da im Regelfalle die Injektionspacker aus Kunststoff gefer tigt sind, ist es auch möglich, die Feder als integralen Bestandteil der Auflagekonsolen auszubilden, etwa dadurch, daß die Konsolen mit Federzungen versehen sind, die den Stößel in Schließrichtung treiben. Ohne daß die Erfindung hierauf beschränkt wäre, kann zur vereinfachten Montage der Ventilstößel mit Dichtkopf, Stößelschaft und Federanschlag wulst bzw. Auflagering mehrteilig ausgebildet sein.

Wie an sich bekannt, kann die Außenfläche des Packers im Bereich des Stößeldichtkopfes als Zentrierzylinder ausge bildet sein, um das Einschlagen zu erleichtern. Dieser Zen trierzylinder kann aber auch dazu herangezogen werden, Ver längerungsstücke anzusetzen, etwa wie dies im DE-U-94 18 440 der Anmelder beschrieben ist.

Eine andere Möglichkeit, ein Federverhalten des Ventilstö ßels zu ermöglichen, besteht darin, daß der Stößelschaft wenigstens bereichsweise aus einem federelastischen Mate rial gebildet ist und/oder daß der Stößelschaft federbela stet teleskopierbar ausgebildet ist.

Eine Art der Ausführungsform zur Lösung der gestellten Auf gabe besteht darin, daß das Verschlußelement als federbe aufschlagter Ventilstößel ausgebildet ist, dessen Stößel kopf sich in der Verschlußlage dichtend an einer Dicht schulter der Längsbohrung anlegt.

Die Gestaltungen können dabei sehr vielfältig sein, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Insbesondere kann vorgesehen sein, daß der den Stößelkopf tragende Stö ßelschaft als Spiralfeder ausgebildet ist.

Diese Ausgestaltung macht es möglich, einen Injektions packer auch mit einem federbeaufschlagten Ventilstößel aus zurüsten, wenn es sich um vergleichsweise kleine Baugrößen handelt mit kleinem Innendurchmesser.

Diesem Wunsch wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch dadurch Rechnung getragen, daß im Inneren der Längs bohrung den Durchfluß des Injektionsmittel erlaubende Kon solen als Auflager für die den Schaft bildende Spiralfeder vorgesehen sind.

Zweckmäßig kann sich dabei die Stößelfeder an einem sich auf der Konsole abstützenden durchbrochenen Auflageteller abstützen.

Da im Regelfalle die Injektionspacker aus Kunststoff gefer tigt sind, ist es zweckmäßig, wie dies die Erfindung eben falls vorsieht, auch den Stößelkopf, die Stößelfeder und den Auflageteller einstückig als ein Kunststoffelement aus zubilden.

Um einmal eine einfache Montage zu gewährleisten und zum anderen eine möglichst störungsfreie Funktion während des Gebrauchs, sieht die Erfindung zwei Ausgestaltungen vor, die darin liegen, daß der Auflageteller mit nach außen wei senden Stützfingern ausgerüstet ist, die sich in der Ein baulage an der Konsole abstützen und einen geringen Verfor mungsweg zum Überschnappen der Konsole beim Einbau gegen die Öffnungsrichtung der Feder zulassen, und zum anderen, daß im Inneren der Durchgangsbohrung eine Anlagefläche für den Stößelkopf vorgesehen ist, die mit Führungsschrägen zur Führung und Zentrierung des Stößelkopfes in der Einbau- und Gebrauchslage versehen ist.

Die Stützfinger des Auflagetellers ermöglichen einen leich ten Einbau der Einheit aus Stößelkopf, Stößelfeder und Auf lageteller, die Führungsschrägen an der Auflagefläche des Stößelkopfes sorgen nicht nur beim Einbau für eine entspre chende Zentrierung, sondern auch während des Gebrauchs des Injektionspackers für eine Führung des Stößelkopfes in den dichtenden Sitz.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in vereinfachter Schnittdarstellung in

Fig. 1 einen Injektionspacker nach der Erfindung im Schließzustand,

Fig. 2 in gleicher Darstellung den Injektionspacker im Öffnungszustand,

Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt des Injek tionspackers im Bereich der Auflagekonsolen,

Fig. 4 eine Aufsicht etwa gemäß Pfeil IV in Fig. 3,

Fig. 5 den den Auflagering bereitstellenden Kopf am Ventilstößel,

Fig. 6 eine verkürzt wiedergegebene Darstellung ei nes Ventilstößels mit den Fig. 3 bis 6 im vergrößerten Maßstab,

Fig. 7 eine Variante eines Ventilstößels,

Fig. 8 einen Injektionspacker etwa in Originalgrö ße,

Fig. 9 einen Injektionspacker mit Verlängerungs stück sowie in den

Fig. 10 und 11 in vergrößerter Darstellung einen Injek tionspacker, teilweise geschnitten, mit dem Ventilstößel in Schließstellung (Fig. 10) und in Öffnungsstellung (Fig. 11).

Der allgemein mit 1 bezeichnete Injektionspacker soll im dargestellten Beispiel aus Kunststoff bestehen und dient zum Einschlagen z. B. in ein im Mauerwerk 2 befindliches Bohrloch 3, wobei Mauerwerk und Bohrloch in Fig. 1 ledig lich andeutungsweise wiedergegeben sind. Um die Zentrierung im Bohrloch 3 zu erleichtern, weist der Injektionspacker 1 einen Bereich 4 als Zentrierzylinder und zum Anschluß einer Injektionsmittelquelle einen Kupplungsschaft 5, z. B. eine Wasserschnellkupplung, auf, wobei der Schaftbereich zwi schen dem Zentrierzylinder 4 und dem Kupplungsschaft 5 mit umlaufenden Dichtwülsten 6 versehen ist in unterschiedli cher Dicke und unterschiedlichem Durchmesser, worauf es hier aber nicht näher ankommt.

Im Inneren ist der Injektionspacker 1 mit einer Längsboh rung 7 versehen, die im dargestellten Beispiel aus zwei Be reichen besteht, die querschnittlich unterschiedlich groß sind. So ein erster Bohrungsbereich 7a mit etwas geringerem Durchmesser und ein zweiter Bohrungsbereich 7b mit größerem Durchmesser, wobei im Übergang im dargestellten Beispiel vier Auflagekonsolen 8 am Umfang vorgesehen sind, auf denen sich, wie sich dies insbesondere aus den Fig. 1 und 2 er gibt, eine Druckfeder 9 abstützt.

Der größere Bohrungsbereich 7b wird von einem Ventilstößel, allgemein mit 10 bezeichnet, durchsetzt, wobei der Ventil stößel 10 einen Stößelschaft 11, einen Stößelkopf 12 und einen gegenüberliegenden Fixierkopf 13 für die Feder 9 auf weist, wobei der Fixierkopf 13 im dargestellten Beispiel auf einen entsprechenden Kopfbereich 18 des Stößelschaftes 11 aufklippsbar ist und dabei auf seiner Unterfläche einen Auflagering 14 für die Feder 9 bildet.

Der Stößelkopf 12 weist eine Auflageringschulter 15 auf, die sich in der Dichtlage an einer entsprechenden Phase 16 der mit 17 bezeichneten Stirnseite des Injektionspackers 1 dichtend anlegen kann.

Die Wirkungsweise ist dabei die folgende:
Ist der Ventilstößel 10 montiert, dies geschieht dadurch, daß von rechts der Stößel ohne Fixierkopf 13 durch die Kon solen 8 hindurchgeführt wird, von links die Feder 9 aufge schoben wird und anschließend von links der Fixierkopf 13 auf den entsprechenden Befestigungsansatz 18 aufgeklippst wird, wobei sich die Richtungsangaben auf die Darstellung gemäß Fig. 1 und 2 beziehen. Nun kann der Injektionspacker 1 in eine Bohrung 3 eingebracht werden.

Durch die Kraft der Druckfeder 9 wird der Stößelkopf 12 in dichtende Anlage an der Stirnseite 17 des Injektionspackers 1 gehalten, wie sich dies aus Fig. 1 ergibt. In diesem Zu stand kann der Injektionspacker in die Bohrung 3 einge schlagen werden. Wird nun ein Injektionsmedium durch den Injektionspacker 1 hindurchgepreßt, wird dazu zunächst eine entsprechende Quelle am Kupplungsschaft 5 befestigt. Der Druck des eingepreßten Mediums schiebt den Ventilstößel 10 in die in Fig. 2 dargestellte Öffnungsstellung, wobei die Feder 9 komprimiert wird.

Wie sich insbesondere aus Fig. 4 in Verbindung mit Fig. 3 ergibt, ist dabei durch die spezielle Art der Federaufhän gung an den Konsolen 8 gewährleistet, daß immer noch ein ausreichend großer Querschnitt für das Injektionsmedium zur Verfügung steht.

Wird die Zufuhr des Injektionsmittels gestoppt, hat dieses die Tendenz, in der Bohrung 3 wieder aus der Bohrung aus treten zu wollen. Da der Stößelkopf 12 aufgrund der Feder 9 in Schließstellung verschoben wird, wird das Bohrloch 3 vollständig abgedichtet.

In Fig. 7 ist eine Variante des Ventilstößels dargestellt, die funktionsmäßig gleichen Teile tragen die gleichen Be zugszeichen, sind allerdings ergänzt durch ein "a".

Der Ventilstößel 10a weist dort an seinem Schaft 11a im dargestellten Beispiel links einstückig einen Fixierkopf 13a mit einer Anlageschulter 14a für eine in Fig. 7 als Kunststoffelement dargestellte Feder 9a auf, wobei beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 der Stößelkopf 12a am Schaft 11a aufgeklippst ist. Der entsprechende Kopfbereich ist mit 18a bezeichnet. In Fig. 7 ist im oberen Figurenteil die Feder 9a in Streckstellung und im unteren Figurenbe reich gestrichelt in komprimierter Stellung dargestellt.

Bei der in den Fig. 8 bis 10 dargestellten abgewandelten Ausführungsform des Injektionspackers, dort allgemein mit Ia bezeichnet, weist dieser einen Bereich 20 als Zentrier zylinder auf und zum Anschluß einer Injektionsmittelquelle einen Kupplungsschaft 21. An seiner Außenfläche weist der Injektionspacker eine Reihe von Dichtwülsten 22 auf, die in ihrer axialen Erstreckung unterschiedlich groß sein können, etwa ausgehend vom Zentrierzylinder 20 zum Kupplungsschaft 21 in größer werdender radialer Erstreckung, worauf es hier aber nicht näher ankommt. Der Kupplungsschaft 21 kann im Falle eines Injektionspackers Ib gemäß Fig. 9 mit einem Verlängerungsstück 23 ausgerüstet sein.

Wie sich insbesondere aus den Fig. 10 und 11 ergibt, weist der Injektionspacker 1a bzw. 1b in seinem Inneren ein all gemein mit 24 bezeichnetes Verschlußelement auf, welches als einstückiges Kunststoffteil ausgebildet ist und einen kegelstumpfförmigen Stößelkopf 25 aufweist, einen als Spi ralfeder ausgebildeten Stößelschaft 26 sowie einen daran einstückig angeformten Auflageteller 27, der mit einer Mehrzahl von Stützfingern 28 ausgerüstet ist.

Der Stößelkopf 25 stützt sich in der in Fig. 10 wiedergege benen Verschlußlage an einer Dichtschulter 29 in der Längs bohrung 30 des Injektionspackers ab, diese Dichtschulter 29 ist auf ihrer zum Verschlußelement 24 weisenden Seite mit Führungsschrägen 31 versehen, um den Stößelkopf 25 zu zen trieren.

Neben der Dichtschulter 29 ist im Abstand dazu zum Abstüt zen des Auflagetellers 27 bzw. der entsprechenden Stützfin ger 28 in der Längsbohrung 30 des Injektionspackers 1a eine Konsole 32 vorgesehen als umlaufende, nach innen weisende Ringwulst.

Bei der Montage des Verschlußelementes 24 wird die Einheit aus Stößelkopf, spiralfederartigem Stößelkopf 25, spiral förmigem Stößelschaft 26 und Auflageteller 27 z. B. gemäß Fig. 10 von rechts in das Innere des Injektionspackers 1a eingeschoben, wobei der Auflageteller 27 mit den Stützfin gern 28 über die umlaufende Konsole 32 geschoben wird, so daß sich die Stützfinger 28 geringfügig verformen und über die Konsole 32 schnappen. Dabei wird der Stößelkopf 25 über die Zentrierschräge 31 an der Dichtschulter 29 fixiert.

Wird Material, im Beispiel der Fig. 11 von links, in den Injektionspacker eingedrückt, wird vom einströmenden Mate rial der Stößelkopf 25 zurückgedrängt und gibt die Durch flußöffnung in der Dichtschulter 29 frei, so daß das Mate rial den Injektionspacker durchfließen kann. Sobald sich der Anpreßdruck nach Abschalten der Injektionsquelle abge senkt hat, verschiebt die Feder 26 den Stößelkopf 25 in dichtende Position, unterstützt durch ggf. zurückströmen des, eingepreßtes Material.

Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Er findung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann beispielsweise dann, wenn wenigstens ein Teil des Schaftes 11 federelastisch ausgebildet ist, auf die Feder 9 selbst verzichtet werden, die Konsolen 8 können beispielsweise durch Federzungen in Fig. 3 nach links verlängert sein, um sich am Fixierkopf 13 bzw. im Auflagering 14 anzulegen. Das hier als einstückige Einheit beschriebene Verschlußelement kann auch aus mehre ren Elementen, ggf. auch unterschiedliche Werkstoffe, ge bildet sein u. dgl. mehr.

Claims

1. Injektionspacker für Bohrlochverschlüsse in Mauerwerken, Betonbauteilen, Holz od. dgl. mit einer mit einem Ver schlußelement versehenen durchgehenden inneren Längsbohrung sowie mit haftungserhöhenden Verankerungsmitteln an der Packeraußenfläche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement als federbeaufschlagter Ventilstö ßel (10) ausgebildet ist, dessen Stößelkopf (12) sich in der Verschlußlage dichtend im Bereich der in das Bohrloch (3) einzuführenden vorderen Packerstirnwand (17) anlegt.

2. Injektionspacker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Längsbohrung (7) den Durchfluß des In jektionsmittel erlaubende Konsolen (8) als Auflager für ei ne Stößelfeder (9) vorgesehen sind.

3. Injektionspacker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stößelfeder (9) an einem verbreiterten Aufla gering (14) am Stößelschaft abstützt.

4. Injektionspacker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (10) als integraler Bestandteil der Auflage konsolen (8) ausgebildet ist.

5. Injektionspacker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußstößel (10) mit Dichtkopf (12), Stößel schaft (11) und Federanschlagwulst (14) mehrteilig ausge bildet ist.

6. Injektionspacker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Packers (1) im Bereich des Stößel dichtkopfes als Zentrierzylinder (4) ausgebildet ist.

7. Injektionspacker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Zentrierzylinder (4) gegenüberliegende Schaft bereich, wie an sich bekannt, als Kupplungsschaft (5) zum Anschluß einer Injektionsmittel-Quelle ausgebildet ist.

8. Injektionspacker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößelschaft (11) wenigstens bereichsweise aus ei nem federelastischen Material gebildet ist.

9. Injektionspacker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößelschaft (11) federbelastet teleskopierbar aus gebildet ist.

10. Injektionspacker für Bohrlochverschlüsse in Mauerwerken, Betonbauteilen, Holz od. dgl. mit einer mit einem Ver schlußelement versehenen durchgehenden inneren Längsbohrung sowie mit haftungserhöhenden Verankerungsmitteln an der Packeraußenfläche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (24) als federbeaufschlagter Ven tilstößel ausgebildet ist, dessen Stößelkopf (25) sich in der Verschlußlage dichtend an einer Dichtschulter (29) der Längsbohrung (30) anlegt.

11. Injektionspacker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der den Stößelkopf (25) tragende Stößelschaft (26) als Spiralfeder ausgebildet ist.

12. Injektionspacker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Längsbohrung (30) eine den Durchfluß des Injektionsmittels erlaubende Konsole (32) als Auflager für die den Schaft bildende Spiralfeder (26) vorgesehen ist.

13. Injektionspacker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stößelfeder (26) an einem sich auf der Konsole (32) abstützenden durchbrochenen Auflageteller (27) abstützt.

14. Injektionspacker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößelkopf (25), die Stößelfeder (26) und der Auf lageteller (27) einstückig als ein Kunststoffelement (24) ausgebildet sind.

15. Injektionspacker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflageteller (27) mit nach außen weisenden Stütz fingern (28) ausgerüstet ist, die sich in der Einbaulage an der Konsole (32) abstützen und einen geringen Verformungs weg zum Überschnappen der Konsole beim Einbau gegen die Öffnungsrichtung der Feder zulassen.

16. Injektionspacker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Durchgangsbohrung (30) eine Anlagefläche (29) für den Stößelkopf vorgesehen ist, die mit Führungs schrägen (31) zur Führung und Zentrierung des Stößelkopfes (25) in der Einbau- und Gebrauchslage versehen ist.