DE2228852C3 - Tränksonde - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tränksonde gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei den Blähschläuchen für Tränksonden handelt es sich um Hochdruckschläuche, die hohen Beanspruchungen ausgesetzt werden, weil sie nicht nur der Durchleitung der Tränkflüssigkeit dienen, sondern sich zuvor mit Hilfe der von einer Pumpe unter hohem Druck zugeführten Tränkflüssigkeit radial aufblähen und gegen die Bohrlochwandung dichtend verspannen müssen. Die für den zuverlässigen Ablauf des Aufblähvorgangs erforderliche Staudüse muß in einer sicheren Verbindung mit dem Blähschlauchende stehen.

Durch das DE-GM 17 83 719 ist bereits eine Tränksonde mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt, bei der die Staudüse durch eine Wandverdickung des über die gesamte Schlauchlänge mit Verstärkungseinlagen aus Geweben versehenen Blähschlauchs gebildet ist Da der Blähschlauch aus Gummi öder einem gummiähnlichen Kunststoff besteht, ist die Staudüse in radialer Richtung dehnbar, jede Tränksonde besitzt folglich einen vorgefertigten Düsenkopf, der mit dem Blähschlauch einteilig verbunden ist Da jedoch Tränksonden verschiedenster Länge benötigt werden, setzt jede Sondenlänge die Herstellung eines besonderen Spezialblähschlauchs voraus. Die Herstellung wird damit verteuert Ferner wächst der Aufwand für die Lagerhaltung, Außerdem weist die Staudüse einen vorbestimmten Durchmesser auf, der nicht mehr gezielt veränderbar ist Dadurch ist die Einstellung der Staudüse auf einen gewünschten Staudruck kaum möglich.

Darüber hinaus sind Tränksonden bekannt, die ein dem Biähschlauchende vorgesetztes Metallkopfstück mit eingestellter oder einer einstellbaren Düse aufweisen. Die sichere Verbindung des Kopfstückes mit dem Schlauchende bereitet im Hinblick auf die klein zu haltenden Abmessungen Schwierigkeiten. Der wirtschaftliche Aufwand für die Fertigung solcher Düsen und für die Befestigung am Blähschlauchende ist naturgemäß hoch.

Ausgehend von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzten Bauart liegt der Erfindung demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine in ihrer Ausbildung und damit der Herstellung wesentlich vereinfachte Tränksonde zu schaffen, bei der mit Sicherheit ein hoher Staudruck durch eine vom Schlauch gebildete Düse vorbestimmbar — gegebenenfalls jederzeit einstellbar — ist und im Betriebszustand aufrechterhalten werden kann. Dabei sollen Staudüsen mit Hilfe einfacher Mittel an beliebig langen, normalen Hochdruck-Schlauchabschnitten durch Schlauchendabschnitte gebildet werden können, derart, daß sich die Lagerhaltung von Spezialblähschläuchen unterschiedlicher Länge erübrigt

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Bei dieser Ausbildung eines eine Staudüse aufweisenden Blähschlauches werden nur jeweils auf die gewünschte Länge geschnittene Schlauchabschnitte benötigt Dadurch kann ein als Meterware vom Schlauchhersteller gelieferter Schlauch großer Länge je nach Bedarf in beliebige Abschnitte aufgeteilt werden. Eine Sonderanfertigung von Tränksonden unterschiedlicher Länge entfällt Die den ii'jhen Staudruck bewirkende Staudüse wird dadurch erzielt daß in einem verhältnismäßig kleinen Abstand vom Ende des Blähschlauchs ein ringförmiger Einband — gegebenenfalls nachspannbar — mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung aufgezogen wird. In einer gleichbleibenden einfachen Weise können somit Tränksonden je nach Bedarf beispielsweise in Längen von 1, 1,5 oder 2 m hergestellt werden, die mit Hilfe des ringförmigen Einbands vom Schlauchende selbst gebildete Staudüsen

so besitzen, die auch bei höchsten Staudrücken zuverlässig arbeiten. Die zu rück verlegte Düsenöffnung ist geschützt und die sich nach außen erweiternde Düsenöffnung führt jeweils zu einer Selbstreinigung. Der ringförmige Einband stabilisiert den Düsenbereich und ermöglicht die Einhaltung kleiner Abmessungen bezüglich des Sondendurchmessers. Durch die starke radiale Verpressung des Schlauchendes wird ein sicherer Sitz des z.B. aus einem Spannring bestehenden Einbands bewirkt

Der sichere Sitz des ringförmigen Einbands kann

erfindungsgemäß noch dadurch erhöht werden, daß in dem Einband an sich bekannte widerhakenartige

Rippen vorgesehen sind Nach der Erfindung ist es ferner vorteilhaft daß der

Einband eine seinem Außendurchmesser entsprechende Länge besitzt und in einem seiner axialen Länge entsprechenden Abstand vom Schlauchende angeordnet ist Außer der sicheren Lage des Einbands ergibt sich

hierbei die zweckmäßige Rückwärtsverlegung der engsten Düsenstelle,

Bei BlähschlSuchen mit mehreren Gewebelagen ist es erfindungsgemäß von Vorteil, daß der Einband in einer Ausnehmung der äußeren Schlauchschicht angeordnet ist Dabei ist es zweckmäßig, wenn die äußere Schlauchschicht zwecks Bildung der Ausnehmung örtlich abgeschält wird, damit der Einband mit seiner Außenfläche etwa in die Mantelebene des Blähschlauchendes zu liegen Jccmrn L

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß der Einband nachspannbar ist Geeignet ist für diesen Zweck besonders eine um das Schlauchende gespannte, nachspannbare Schlauchschelle. Mit einem solchen Mittel kann die kleinste Staudüsenöffnung zwischen dem Wert 0 und einem Maximalwert eingestellt werden.

Konstruktiv «rgibt sich eine andere vorteilhafte Ausführungsform gemäß der Erfindung dadurch, daß der Außendurchmesser des Einbands im gespannten Zustand so groß wie der Außendurchmesser des Blähschlauchs bemessen ist Dabei ist er radial derart dick ausgebildet, daß bei der radialen Verquetscüung die Düsenöffnung zunächst ganz oder im wesentlichen vollständig verschlossen ist Die Abmessungen können ferner so gewählt sein, daß der Staudruck der Staudüse durch die radiale Spannkraft des Einbandes und den elastischen Verformungswiderstand mindestens der inneren elastischen Schicht der Schlauchwand vorbestimmt ist

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht

F i g. 1 zeigt die Tränksonde in Seitenansicht teils im Längsschnitt

Fig.2 und 3 zeigen je ein weiteres Ausführungsbeispiel des Düsenendes der Sonde.

Die Tränksonde weist als Schaft einen gewebeverstärkten Blähschlauch 1 auf, dessen hinteres Ende mit der Anschlußtülle 2 durch die aufgezogene Hülse 3 fest verbunden ist Die Anschlußtülle 2 dient zur Verbindung ίο mit der Tränkflüssigkeitszuleitung, die von einer Pumpe gespeist wird.

Das vordere Ende des Blähschlauches bildet die Staudüse 4. Die staudüsenartige Form des vorderen Schlauchendes wird dadurch erzeugt, daß auf den Endabschnitt des Schlauches ein ringförmiger Einband 5 aufgespannt bzw. aufgezogen wird.

Dieser Einband 5 ist gemäß den F i g. 1 und 2 aus einem Spannring gebildet dessen Außendurchmesser etwa dem Außendurchmesser des Blähschlauches entspricht Die radiale Dicke des Spannringes ist verhältnismäßig groß bemessen. Der Schlauchendabschnitt wird in einem etwa dem Außendurchmesser des Schlauches entsprechenden Abstand vom Schlauchende in einem derart starken Maße radial zusammengequetscht daß lediglich ein sehr kleiner Düsenkanal verbleibt Zweckmäßig erfolgt die Verquetschung des Schlauchabschnittes in einem solchen Maße, daß der Düsenkanal praktisch geschlossen ist d. h. den Wert Null aufweist Bei der begrenzt elastischen Eigenschaft des Werkstoffes des Blähschlauches öffnet sich ein kleiner Düsenkanal bei Erreichen eines vorbestimmten Staudruckes, bei dem der Mantel des Blähschlauches fest gegen die Bohrlochwandung verspannt ist Der Blähschlauch ist damit zum Zeitpunkt vor der Beaufschlagung durch die Tränkflüssigkeit düsenseitig geschlossen. Von der Düsenmitte ausgehend erweitert sich der Düsenkanal stetig, Die nach außen gerichtete Erweiterung führt dazu, daß sich solches Material, das sich beim Einsetzen der Sonde in das Bohrloch in das Schlauchende eingeschoben hat, leicht mittels des austretenden Flüssigkeitsstrahles ausspült Die axiale Länge des als Spannring ausgebildeten Einbandes entspricht vorzugsweise dem Außendurchmesser des Ringes, Die Länge des den engsten Querschnitt besitzenden Düsenkanals und der Staudruck der Staudüse können auf diese Weise genauer vorbestimmt werden.

Der Blähschlauch 1 besteht aus einem nach Bedarf auf eine bestimmte Länge geschnittenen Abschnitt eines vom Schlauchhersteller als Meterware gelieferten langen Schlauches. So wird beispielsweise ein Schlauch von ca. 40 m Länge in Abschnitte von 1,14 oder 2 m aufgeteilt Diese Schlauchabschnitte werden in der vorgenannten Weise an dem einen Ende lediglich mit den Anschlußmitteln versehen und an dem anderen Ende mit den Mitteln zur Bildung der Staudüse ausgerüstet

Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 ist das vordere Schiauchende etwas angrspitzt um das Aufschieben des als Spannring ausgebildeten Einbandes 5 zu erleichtern. Die Innenwand des Spannringes weist an sich bekannte, einseitig konisch verjüngte Rippen 6 auf. Die äußere Schlauchschicht ist im Bereich des Endabschnittes des Schlauches abgeschält Bei der Dicke der gewebeverstärkten Schlauchwand wird auf diese Weise zuverlässiger erreicht daß der Außendurchmesser des Spannringes mit der anschließenden Mantelfläche des Blähschlauches im wesentlichen übereinstimmt Die widerhakenartig angeordnete Rippen 6 schließen ein Abstreifen des Spannringes mit Sicherheit aus. Bei der erheblichen radialen Verspannung des Spannringes hat letzterer aber auch ohne die Rippen bereits einen festen Halt Ein Spannring mit glatter innerer Mantelfläche ist beim Ausführungsbeispiel in F i g. 2 veranschaulicht In diesem Fall ist auf das Abschälen einer Schlauchschicht verzichtet da der verwendete Schlauch weniger Gewebeeinlagen hat und sich dadurch leichter und tiefer zusammenpressen läßt. Das Schlauchende ist jedoch auch hier auf einem kurzen Stück konisch verjüngt

Die radiale Dicke des als Spannring aulgebildeten Einbandes 5 gemäß den F i g. 1 und 2 ist im Verhältnis zum Schlauchinnendurchmesser groß, z. C. etwa so groß wie der halbe lichte Durchmesser des Blähschlauches, gewählt so daß auf einem wesentlichen Längenabschnitt des Spannringes die Innenwandungen des Blähschlauches zwecks Bildung der Staudüse nahezu zur Berührung gelangen oder sogar fest gegeneinandergepreßt werden. Es entsteht auf diese Weise eine elastische Düse, die den Aufbau des Staudruckes im Blähschlauch erleichtert Erst nach dem Verspannen des Blähschlauches und dem Überschreiten eines vorbestimmten Staudruckes kann die Tränkflüssigkeit in der großen Menge durch den sich elastisch aufweitenden Düsenkanal austreten, wobei der Flüssigkeitsstrahl die in die sich erweiternde Düsenausmündung etwa eingedrungenen V<Tunreinigungen ohne Schwierigkeiten ausspült Die Länge des praktisch auf den Durchmesser Null der Staudüse zusammengepreßten Düsenkanals gewährleistet einen sicheret; Aufbau des Staudruckes und auch die Aufrechterhaltung dieses Druckes über die gesamte Tränkdauer.

Beim Ausführungjbeispicl gemäß Fig.3 ist die Staudüse mittels eines um das Schlauchende gespannten nachspannbaren Schlaucheinbandes gebildet Auch

dieser Schlaucheinband ist so angeordnet, daß der Außendurchmesser des Einbandes im wesentlichen mit dem Außendurchmesser des Blähschlauches übereinstimmt.

Die Pressung kann in allen Fallen so gewählt werden, daß entweder an der Preßstelle noch eine geringe lichte Weite als Düsenquerschnitt besteht oder die lichte Weite auf den Wert Null reduziert ist. Mittels des vorgenannten nachspannbaren Schlaucheinbandes oder eines mit Bezug auf die radiale Verspannung nachstellbaren, insbesondere mehrteiligen, Spannringes ist es möglich, in Anpassung an die jeweiligen Verhältnisse den Staudruck bzw. die Länge des engsten Düsenquerschnittes einzustellen.

Die Düse in dem Blähschlauchende wird zweckmäßig dadurch erzielt, daß auf das Blähschlauchende ein ungeteilter Spannring 5 ausreichender Dicke aufgeschoben und in einer Reduziervorrichtung radial auf einen solchen Durchmesser verkleinert wird, wie es der

ίο gewünschte Querschnitt der Staudüse erfordert

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche;

1. Tränksonde für abzubauende Mineralien, insbesondere Kohle, die als Schaft einen sich im Bohrloch durch den Druck der zugeführten Tränkflüssigkeit verspannenden, in ganzer Länge gleichmäßig gewebeverstärkten Blähschlauch aufweist, dessen kopfseitiges Ende als radial dehnungsfähige Staudüse ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Blähschlauch (1) zur Bildung der Staudüse (4) an seinem vorderen Endabschnitt mittels eines ringförmigen Einbands (5) radial bis zum vollständigen oder nahezu vollständigen Verschluß zusammengequetscht ist

2. Tränksonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Einband (5) an sich bekannte widerhakenartige Rippen (6) vorgesehen sind

3. Tränksonde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einband (5) eine seinem Außendurchmesser entsprechende Länge besitzt und in einem seiner axialen Länge entsprechenden Abstand von; Schlauchende angeordnet ist

4. Tränksonde nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einband (5) in einer Ausnehmung der äußeren Schlauchschicht angeordnet ist

5. Tränksonde nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einband (5) nachspannbar ist

6. Tränksonde nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurc>.iiesser des Einbands (5) im gespannten Zustand so groß wie der Außendurchmesser des Blähschlauchs (1) bemessen ist

7. Tränksonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einband {i,) ein auf das Blähschlauchende aufgeschobener und in einer Reduziervorrichtung radial auf einen kleinen Durchmesser zusammengedrückter ungeteilter Ring ist