DE9217554U1

DE9217554U1 - Kupplungsmutter

Info

Publication number: DE9217554U1
Application number: DE9217554U
Authority: DE
Original assignee: Friedr Ischebeck GmbH
Current assignee: Friedr Ischebeck GmbH
Priority date: 1992-12-22
Filing date: 1992-12-22
Publication date: 1994-05-05
Anticipated expiration: 2002-12-23

Description

Kupplungsmutter

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsmutter, insbesondere für Bohr-Injektionsanker, wobei die Kupplungsmutter eine Austrittsöffnung aufweist, die durch einen federbelasteten Verschluß in Form einer Verschlußmanschette aus elastischem Werkstoff abgedeckt ist.

Derartige Kupplungsmuttern sind bereits im Zusammenhang mit Bohr-Injektionsankern bekanntgeworden. Die bekannte Kupplungsmutter weist eine radiale Öffnung auf, welche mittels einer Ventilkugel, die wiederum von einer Gummimanschette überdeckt ist, verschlossen ist. Diese bekannte Kupplungsmutter wird noch in gewisser Hinsicht als nachteilig angesehen. So kann diese Kupplungsmutter nur schwer, bzw. unter Inkaufnahme von Beschädigungen, jedenfalls wenn große Bohrtiefen erreicht werden sollen, sogleich beim Bohren eingesetzt werden. Die Bohrwandung und auch etwa bei Spülung austretendes Bohrklein beschädigen die Gummimanschette. Bezüglich Injektionsankern und Kupplungsmuttern allgemein ist zum Stand der Technik auf die europäischen Patentanmeldungen 89 112 936 und 90 105 130 und die deutschen Patentanmeldungen 39 10 627 und 42 20 636 zu verweisen.

Ausgehend von dem vorbezeichneten Stand der Technik ist es ein Ziel der Erfindung, eine verbesserte Kupplungsmutter anzugeben.

Dieses Ziel ist beim Gegenstand des Anspruches 1 erreicht, wobei darauf abgestellt ist, daß die Verschlußmanschette von einer vorzugsweise einen Auslösedruck der Verschlußmanschette beeinflussenden Außenmanschette überdeckt ist. Erfindungsgemäß ist die Verschlußmanschette, bspw. also eine Gummimanschette, von einer weiteren

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Manschette umgeben, die als Verschleißteil dient bzw. einen Verschleißangriff abwehren soll. Überdies tritt die Außenmanschette vorzugsweise mit der Verschlußmanschette noch derart in Wirkung, daß ein Auslösedruck der Verschlußmanschette hierdurch beeinflußt ist. In welchem Maße die Beeinflussung stattfindet, kann eingestellt werden, insbesondere durch eine Vorspannung in der Außenmanschette. Erfindungsgemäß ist eine Kupplungsmutter angegeben, die auch sogleich beim Bohren mit verwendet werden kann, ungeachtet der Bohrtiefe, ohne daß ein außer Wirkung treten der Verschlußmanschette zu befürchten ist. Überdies kann der Auslösedruck, also ein Druck, bei welchem sich das Ventil öffnet und aus dem Inneren des Rohres oder des Ankers Verpreßmasse oder Spülflüssigkeit nach außen tritt, eingestellt werden. In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Außenmanschette eine Stahlmanschette ist. Diese bietet einen optimalen Verschleißschutz, gleichzeitig aber auch eine geeignete Federelastizität, zur Einstellung und Beeinflussung des Auslösedruckes der Verschlußmanschette. Geeigneterweise ist die Außenmanschette in Form eines längsgeschlitzten Rohrabschnittes ausgebildet. Es ist weiter bevorzugt, daß der Auslösedruck der Verschlußmanschette bevorzugt vermittels oder unter Einwirkung der Außenmanschette, wenn auch diese Maßnahme für sich Bedeutung hat - auf einen einen üblichen Spüldruck beim Bohren, bspw. 5 bar, übertreffenden Druck eingestellt ist. Durch diese Maßnahme ist erreicht, daß derselbe Anker bzw. dasselbe Rohr sowohl zum Bohren wie auch zum Verpressen geeignet ist. Bei einer Ausgestaltung als Rohr, mit entsprechendem Durchmesser, ist es überdies noch möglich, die Manschetten jeweils einzeln und gesondert mittels eines an sich bekannten sogenannten Packers anzufahren. Auch hierzu wird auf die eingangs genannte Literaturstelle Grundbau-Taschenbuch Teil 2 verwiesen. Die Verschlußman-

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schette selbst ist bevorzugt als Guminischlauch ausgebildet, Gegebenenfalls kann unterhalb des Gummischlauches noch, die Öffnung in der Kupplungsmutter unmittelbar verschließend, eine Ventilkugel oder dgl. vorgesehen sein. In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen _r daß die Außenmanschette auf dem Rohr oder dem Anker abgestützt ist. Hierbei empfiehlt es sich, in der Außenwandung der Kupplungsmutter eine gestufte Ausbildung vorzunehmen, wobei in der unteren Stufe 13 die Gummimanschette einliegt, auf der oberen Stufe 12 aber die Verschlußmanschette, eben bevorzugt in Form des Stahlrohrabschnittes, aufliegt. So tritt die Außenmanschette nicht unmittelbar in Wirkung, sondern wird, wenn die Verschlußmanschette aufgrund eines Innendruckes geweitet wird, bzw. nur ein gewisser Innendruck ansteht.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Manschettenrohr, mit über die Länge verteilt angeordneten Austrittsöffnungen, für ein Verpressen des Bohrloches, gegebenenfalls durch ein jeweils gesondertes Anfahren einer Austrittsöffnung mittels eines sogenannten Doppelpackers. Auch hierzu wird auf die eingangs genannte Literaturstelle Grundbau-Taschenbuch verwiesen.

Um ein solches Manschettenrohr zu verbessern, schlägt die Erfindung vor, daß das Manschettenrohr außenseitig gewindeartig ausgebildet ist und daß einzelne Manschettenrohre mittels diese außen übergreifende Kupplungsmuffen verwindbar sind. Bei einer solchen Ausgestaltung eines Manschettenrohres wird es gegenüber dem Stand der Technik überflüssig, das Manschettenrohr zunächst außenseitig, nach Einführung in das Bohrloch, mit einem Ton-Zement-Gel aufzufüllen, um zu verhindern, daß das nachfolgend eingeführte - Einpreßgut entlang des Manschettenrohres zur Geländeoberfläche austritt. Die Gewin-

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deausbildung außerhalb des Manschettenrohres hindert ein solches Austreten des Einpreßgutes entlang dem Manschettenrohr zur Geländeoberfläche. Darüber hinaus und wesentlich erlaubt aber diese Gewindeausbildung auch, das Manschettenrohr sogleich als Bohr element,, entsprechend einem Bohr-Injektionsanker, zu verwenden, ohne auf die selektive Ansteuerung einzelner, durch Manschetten abgedeckter Öffnungen mittels eines Doppelpackers zum Verpressen verzichten zu müssen. Grundsätzlich können die Öffnungen in dem Manschettenrohr auch weiter über die Länge der Rohrabschnitte verteilt vorgesehen sein, wobei es sich empfiehlt, hier eine entsprechende Ausgestaltung, wie weiter oben hinsichtlich der Kupplungsmutter beschrieben, vorzunehmen. Bevorzugt ist jedoch, daß die Austrittsöffnungen nunmehr - allein - in den Kupplungsmuffen ausgebildet sind, welche einzelne Rohrabschnitte des Manschettenrohres verbinden. Auch hierbei ist es möglich und empfiehlt es sich, im einzelnen eine Ausgestaltung der Kupplungsmuffen vorzusehen, wie dies weiter oben im Hinblick auf die Kupplungsmuttern beschrieben ist. Es ist lediglich zur Differenzierung zwischen dem Manschettenrohr und dem oben beschriebenen Bohr-Injektionsanker hier eine Unterscheidung hinsichtlich von Kupplungsmuttern und Kupplungsmuffen vorgenommen worden. Tatsächlich handelt es sich aber gemäß der Erfindung um praktisch gleiche Teile, im wesentlichen nur unterschiedlichen Durchmessers, da nunmehr auch die Kupplungsmuffen, welche Abschnitte eines Muffenrohres miteinander verbinden, mit einem Innengewinde ausgebildet sind, welches den Außengewinden der verbindenden Abschnitte der Muffenrohre jeweils zusammenwirkt.

Nachstehend ist die Erfindung des weitern anhand der beigefügten Zeichnung, die jedoch lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, erläutert. Hierbei zeigt:

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Fig. 1 eine Kupplungsmutter in Außenansicht;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung der Kupplungsmutter gemäß Fig. 1, geschnitten entlang der Linie II-II;

Fig. 3 einen Schnitt durch den Gegenstand gemäß Fig. 1, geschnitten entlang der Linie III-III;

Fig. 4 eine Verbindung zwischen zwei Injektionsankerabschnitten mittels einer Kupplungsmutter gemäß Fig. 1, teilweise geschnitten im Bereich der Kupplungsmutter; und im Zustand des Austrittes von Verpreßmaterial;

Fig. 5 eine vergrößterte Ausschnittsdarstellung aus dem Gegenstand gemäß Fig. 4.

Dargestellt und beschrieben ist, zunächst mit Bezug zu Fig. 1, eine Kupplungsmutter 1, mittels welcher - beim Ausführungsbespiel - Bohr-Injektionsanker 2, 3 (vgl. Fig. 4) verbunden sind. Die Kupplungsmutter 1 besitzt Austrittsöffnungen 4, und zwar beim Ausführungsbeispiel vier in gleicher Ebene umfangsmäßig gleich verteilte Austrittsöffnungen 4, die durch eine Gummimanschette 5 überdeckt sind. Die Längsüberdeckung der Austrittsöffnungen 4 durch die Gummimanschette 5 entspricht mindestens dem einfachen, wenn nicht dem zweifachen Durchmesser einer Austrittsöffnung 4. Die Gummimanschette 5 ist schlauchabschnittsförmig ausgebildet.

Radial außen und im wesentlichen aufliegend auf der Verschlußmanschette 5 ist eine Außenmanschette 6 vorgesehen, die beim Ausführungsbeispiel aus einem Stahlrohrabschnitt besteht, der längsgeschlitzt ist und entspre-

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chend zwei sich umfangsmäßig gegenüberliegende Enden 7, 8 aufweist. Ein Abstand a zwischen den Enden 7, 8 beträgt etwa 1/2 cm.

Ein Auslösedruck der Verschlußmanschette 5 - wesentlich bestimmt durch die Vorspannung bzw. Elastizität der Außenmanschette 6, ist derart eingestellt, daß er höher liegt als ein üblicher Spüldruck,, wie er beim Injektionsbohren angewendet wird. Üblicherweise liegt der Spüldruck unterhalb von 5 bar.

Wie bereits angedeutet, kann der Auslösedruck der Verschlußmanschette 5 bzw. der Außenmanschette 6 dadurch beeinflußt sein, daß die Außenmanschette 6 mit einer gewissen Vorspannung auf der Verschlußmanschette 5 aufliegt. Beim Ausführungsbeispiel ist diese Vorspannung durch den Abstand a gegeben. Beim Demontieren der Außenmanschette 6 liegen die Enden 7, 8 der Außenmanschette unmittelbar aufeinander.

Wie aus den Fig. 4 und 5 zu entnehmen ist, wird bei einem Innendruck in den Injektionsankern 2, 3 und der Kupplungsmutter 1, welcher den Auslösedruck übersteigt, sowohl die Verschlußmanschette 5 wie auch die Außenmanschette 6 radial geweitet, so daß entsprechend den Pfeilen 9_r 10 Verpreßmasse aus den Injektionsankern austreten und das Bohrloch füllen kann.

Die Außenmanschette 6 liegt auf einer gegenüber einer Außenfläche 11 der Kupplungsmuffe 1 zurücktretenden Stufe 12 auf. Die Stufe 12 ist so ausgebildet, daß eine Außenfläche der Außenmanschette 6 etwa ebenengleich mit der Außenfläche 11 der Kupplungsmutter 1 abschließt. Die Gummimanschette 5 liegt auf einer gegenüber der Stufe 12 weiter radial nach innen versetzten Stufe 13 auf. Der

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Abstand zwischen den Stufen 12, 13 ist dabei bevorzugt der Dicke der Gummimanschette 5 entsprechend, oder geringfügig kleiner, gewählt.

Diese Ausgestaltung ist in gleicher Weise bei an sich üblichen Manschettenrohren möglich, wobei die durch Manschetten abgedeckten Öffnungen (nur noch) im Bereich von Kupplungsmuttern bzw. dort Kupplungsmuffen vorgesehen sind. Zusätzlich ist es bei einem derart ausgestalteten Manschettenrohr möglich, jeweils eine einzelne Öffnung bzw. Öffnungsebene mittels eines sogenannten Doppelpackers anzufahren. Der Doppelpacker dichtet oberhalb und unterhalb einer Öffnungsebene das Manschettenrohr ab, so daß gezielt nur in dem so abgedichteten Bereich Verpreßmasse austritt und das Bohrloch ausfüllt. Dadurch, daß bei einem so ausgestalteten Manschettenrohr außenseitig eine Gewindeprofilierung vorgesehen ist, ist die Neigung des Verpreßmaterials, entlanggleitend an dem Manschettenrohr nach oben aus dem Bohrloch auszutreten, praktisch nicht mehr gegeben.

Es ist auch möglich, Injektionsanker, insbesondere Bohr-Injektionsanker, wie sie in den eingangs genannten Patentanmeldungen beschrieben sind, mit Austrittsöffnungen zu versehen, die entsprechend der zuvor beschriebenen Kupplungsmutter bzw. Kupplungsmuffe abgedeckt sind. Es lassen sich alle beschriebenen Ausgestaltungen auch hierauf anwenden.

Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein. Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der

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Offenbarungsinhalt der zugehörigen beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen.

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Claims

Ansprüche

1. Kupplungsmutter (1) für Rohre oder Anker (2, 3) , insbesondere für Bohr-Injektionsanker, wobei die Kupplungsmutter (1) eine Austrittsöffnung (4) aufweist, die durch einen federbaren Verschluß in Form einer Verschlußmanschette (5) abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußmanschette (5) von einer vorzugsweise einen Auslösedruck der Verschlußmanschette (5) beeinflussenden Außenmanschette (6) überdeckt ist.

2. Kupplungsmutter (1) nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenmanschette (6) eine Stahlmanschette ist.

3. Kupplungsmutter (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenmanschette (6) ein längsgeschlitzter Rohrabschnitt ist.

4. Kupplungsmutter (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösedruck der Verschlußmanschette (5) auf einen einen üblichen Spüldruck beim Bohren übertreffenden Druck eingestellt ist.

5. Kupplungsmutter (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußmanschette (5) als Gummischlauchabschnitt ausgebildet ist.

6. Kupplungsmutter (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenmanschette (6) auf dem Rohr oder Anker (2, 3) abgestützt ist.

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7. Kupplungsmutter (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenmanschette (6) auf einer Stufe (12) der Kupplungsmutter (1) bzw. des Rohres oder des Ankers aufliegt.

8. Manschettenrohr, mit über die Länge verteilt angeordneten Austrittsöffnungen (4) für ein Verpressen des Bohrloches, gegebenenfalls durch ein jeweils gesondertes Anfahren einer Austrittsöffnung (4) mittels eines sogenannten Doppelpackers, dadurch gekennzeichnet, daß das Manschettenrohr außenseitig gewindeartig ausgebildet ist und daß einzelne Manschettenrohre mittels diese außen übergreifende Kupplungsmuffen verbunden sind.

9. Manschettenrohr nach Anspruch 8 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß von Verschlußmanschetten (5) abgedeckte Austrittsöffnungen (4) in den Kupplungsmuffen ausgebildet sind.

10. Manschettenrohr nach Anspruch 8 oder 9 oder insbesondere danach, dadurch gkennzeichnet, daß eine Kupplungsmuffe entsprechend einer Kupplungsmutter nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist»

11. Injektionsanker, insbesondere Bohr-Injektionsanker, dadurch gekennzeichnet, daß über die Länge verteilt Austrxttsöffnungen vorgesehen sind und daß eine Austrittsöffnung von einer Verschlußmanschette und diese wiederum von einer vorzugsweise einen Auslösedruck der Verschlußmanschette beeinflussenden Außenmanschette überdeckt ist.

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