EP0397716A1 - Injektionsvorrichtung für das einpressen von flüssigen stoffen in rissige bauwerkskörper. - Google Patents

Injektionsvorrichtung für das einpressen von flüssigen stoffen in rissige bauwerkskörper.

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EP0397716A1
EP0397716A1 EP89901263A EP89901263A EP0397716A1 EP 0397716 A1 EP0397716 A1 EP 0397716A1 EP 89901263 A EP89901263 A EP 89901263A EP 89901263 A EP89901263 A EP 89901263A EP 0397716 A1 EP0397716 A1 EP 0397716A1
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EP
European Patent Office
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injection
injection device
pocket
packer
coupling device
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Helmut Remmertz
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GIBBOESCH PETER
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    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12—Packers; Plugs
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00—Working measures on existing buildings
    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0203—Arrangements for filling cracks or cavities in building constructions
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
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    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0203—Arrangements for filling cracks or cavities in building constructions
    • E04G23/0211—Arrangements for filling cracks or cavities in building constructions using injection

Definitions

  • the invention relates to an injection device for the injection of liquid substances, in particular cement suspensions, by a in a cracked structure, e.g. B. from concrete or masonry, introduced borehole, with an injection packer, in which a continuous channel is formed, which connects an outer entry area with an exit area, and with a coupling device assigned to the injection packer for connecting the entry area to a delivery line, in the liquid substance to be injected is under pressure.
  • Injection packers of this type are suitable for high-pressure injections with injection pressures of 200 bar and above, but also for injections at a pressure of a few bar.
  • the crack is first drilled sideways, preferably at an angle, and then inserted into the drilled hole of the injection packer.
  • this is first determined in the borehole in such a way that it cannot be pushed out of the borehole by injection pressures of 200 bar and above (by the reaction pressure of the injected mass).
  • the liquid material for example liquid plastic, is then pressed through the inner channel of the injection packer and the crack in the structure is thereby filled.
  • the liquid substance hardens or sets after a certain period of time, as a result of which the hydrostatic pressure on the injection packer is also eliminated.
  • the injection packer is thus a borehole closure that must be anchored or clipped so firmly in the borehole that it withstands the reaction pressure of the injected mass during the actual injection process and afterwards until the plastic has hardened.
  • Injection devices of the type mentioned at the outset are known from German Offenlegungsschriften 26 33 434 or 3100 840 or utility model 83 30 425, in which the injection packer has a truncated cone-shaped jacket and is designed as a round wedge.
  • the borehole is only formed so large that the wedge-shaped shaft can be inserted somewhat into the borehole.
  • the injection packer is then driven into the borehole by blows of the urine, and wedges there. Subsequently, an extension piece, usually a nipple, belonging to the injection packer must be screwed into the entry area so that a spray gun can be attached.
  • this known injection device has several disadvantages: screwing in the nipple takes time.
  • the injection packers stems with nipples
  • the nipples must be screwed into each individual shaft; the shaft either has a pre-cut thread or the nipple has a self-tapping thread. There are always errors when screwing in the nipple . The respective shaft is then no longer usable.
  • injection devices of the type mentioned at the outset are known in so-called assembly packers, see for example DE-PS 25 50 555, in which a tubular rubber piece, for example a section of a rubber tube, is clamped between two disks and by a screwing movement in which the two Moving disks together so that the Gu ⁇ mimuffe braced in the borehole.
  • assembly packers see for example DE-PS 25 50 555
  • a tubular rubber piece for example a section of a rubber tube
  • the previously mentioned nipples are also used in this known injection device, which serve as an attachment for the attachment of a spray gun, which here is also the coupling device. These nipples must be screwed into an internal thread intended for them.
  • Cement suspensions consist of the finest (flour-fine) granular constituents and are just as liquid (have a corresponding viscosity) as synthetic resins, but it is not possible to press them through conventional grease nipples. It is possible to press in the sealing ball of the grease nipple, but the cement suspension does not flow around this ball sufficiently.
  • the passage cross sections of the known injection devices are greatly restricted in that the nipple has only a small free opening cross section in the open state.
  • the known injection devices therefore have the disadvantage that only a limited amount of liquid substance can be pressed through the injection device per unit of time.
  • the entire injection process takes up too much time and you have to use substances that remain sufficiently liquid throughout the entire injection process, so the substance to be injected must not begin the curing process or the setting process within the entire injection time. This in turn also delays the final setting or hardening of the injection material that can be used.
  • the nipple used according to the prior art has a dual function: on the one hand, with its outer area, it serves for the positive connection of a spray gun and, on the other hand, as a valve.
  • the valve function is eliminated, the interaction of the disc and the pocket brings about the mechanical hold and the seal between these two parts and thus between the delivery line for the substance to be injected and the shaft of the injection packer.
  • the object of the invention is to remedy this. It is based on the object, while retaining the advantages of the known injection device of the type mentioned at the outset, in such a way that it is also suitable for pressing in cement suspensions, offers a larger passage cross section, as a result of which a larger amount of liquid injection material per unit time can flow through the injection device and thus faster setting or faster curing injection materials can be used.
  • the coupling device designed as a sliding coupling has a radially extending pocket which borders on an outlet part of a mouth supplying the liquid substance and that the outer entry region of the injection packer has a disk which protrudes laterally with respect to the adjacent area of the injection packer and is adapted in shape to the pocket.
  • the injection packer has a disc at its outer end region. It serves to connect and hold the coupling device.
  • the disc is designed so that it can be inserted radially into the pocket of the coupling device and is then axially fixed.
  • the outlet part By means of the outlet part, the seal against the injection packer is achieved; at the same time, the outlet part exerts a mechanical pressure on the disk, as a result of which the injection packer is held non-positively or positively in the coupling device.
  • the coupling device is placed from above onto the injected packer, the disc of which protrudes freely from the borehole.
  • the pocket of the coupling device is therefore open at the bottom.
  • the coupling device also holds onto the injection packer due to its weight, to which the weight of the connected delivery line is added.
  • the delivery channel for the liquid substance to be injected runs practically exclusively in a straight line.
  • the flow of the liquid substance to be injected remains contiguous, that is, it does not have to flow around any object and is not necessarily constricted by any means, such as, for example, the nipple. Rather, the minimum cross-section for the flow channel of the substance to be injected can be freely specified because it is not limited by other components.
  • the injection device according to the invention has no valve in the inlet area.
  • the disc serves to hold and seal against the coupling device, but this does not achieve a valve function and is also not desired at this point in order not to split the flow of the injecting material.
  • An advantage of the injection device according to the invention is that the coupling device can be reused.
  • the coupling device in contrast to the previously known injection devices, in which even if one unscrews the nipple in a time-consuming manner, cleaning of the inner passage area of the nipple has to be practically ruled out, ie the nipple is lost after a single use, occurs between the coupling device and the outlet part of the injection packer no permanent, at least one connection to be loosened, the coupling device can be easily cleaned - and therefore reused - simply because of its large passage cross-sections.
  • the injection device according to the invention can be designed so that the flow channel of the substance to be injected is straight and for example, does not fall below a minimum diameter of 3 or 5 mm. Because of this geometry, the injection device can be used for practically all currently known injection materials.
  • the pocket is preferably provided in the vicinity of an end region of the coupling device.
  • the coupling device is an essentially cylindrical part. It can thus be designed in a simple manner, but in order to be able to connect the injection packer to the coupling device even in places that are difficult to access, it has proven to be advantageous to produce kinked coupling devices for such special applications.
  • the pocket is preferably embodied in a sleeve and is radially delimited by a semicircular surface, to which two mutually parallel surfaces connect tangentially, the spacing of which is somewhat larger than the outer diameter of the disk.
  • An internal thread is preferably provided in the sleeve.
  • the coupling device has such a sleeve, which is designed with an internal thread, and a feed pipe which interacts with this internal thread and which forms the outlet part in the form of an annular disk or seal at its front end region.
  • the connection to the washer of the injection packer is achieved by screwing the feed pipe relative to the sleeve with the washer in the pocket until it comes into contact with the washer and its cutting edge or seal is pressed against the washer in this way that a sealing seat between the outlet part and the disc is achieved.
  • the outlet part which is designed as an annular cutting edge, is in the shape of a truncated cone with a through hole for the liquid substance, the outer, truncated cone-shaped The jacket penetrates the channel of the disk and wedges (in the sense of a round wedge) with the inner wall of this channel.
  • the outlet part has an annular sealing projection, which is formed either by an elastic rubber ring or by a metallic cutting edge and cooperates sealingly with the flat surface of the disk, in which the cutting edge is stamped into a soft material of the disk or the elastic sealing ring is sealing against the disc.
  • This (first) embodiment of the coupling device has the advantage of a particularly simple construction, as a result of which cleaning and thus reuse are also simple.
  • a secure seal is achieved, by pressing the outlet part against the window of the injection packer, the degree of the seal can be set as desired and can also be improved during the injection.
  • the outlet part is an elastic ring which is connected to the sleeve and projects into the area of the pocket.
  • the seal against the injection packer is achieved by means of the ring, and at the same time the ring exerts a mechanical pressure on the disk, as a result of which the injection packer is non-positively held in the coupling device.
  • the connection between the injection packer and the coupling device is achieved only by radially inserting the packer disk into the pocket of the coupling device.
  • the coupling device can be made very short.
  • the ring is interchangeably housed in the coupling device, preferably it is part of a disc, which can also have a hat profile, and is made of a rubber-like material.
  • the outside of the ring is surrounded and thus protected by a cap-shaped metal part, which absorbs the shear forces that occur when the disc is inserted into the pocket and thereby counteracts wear and, at the same time, mechanically supports the ring so that it is inserted ⁇ ben cannot be tilted or shifted.
  • FIG. 1 is an assembly picture of a coupling device, the individual parts of which are shown in axial section,
  • FIG. 2 shows a plan view of the end region of the coupling device according to FIG. 1 facing the injection packer and formed with a pocket
  • Fig. 3 is a side view of the housing of the coupling device.
  • FIG. 5 shows a plan view of the outer entrance area of the injection packer according to FIG. 4,
  • FIG. 6 shows a detailed image corresponding to FIG. 4 for a further exemplary embodiment of the injection packer
  • FIG. 7 shows an assembly picture of an injection device according to the invention with an outlet part in the form of a frustoconical hollow cutting edge and an injection packer arranged in a borehole, all individual parts are shown in axial section,
  • Fig. 8 shows a section of the complete injection device according to
  • the injection device according to the invention consists of a coupling device 20 and an injection packer 22.
  • the latter has a continuous channel 24 which connects an outer entry area 26 to an exit area 28.
  • This channel 24 has a clear diameter of 4 to 6 mm (depending on the exemplary embodiment), which remains as unchanged as possible over the entire length of the channel.
  • the entry region 26 is designed as a disk 30 which has a diameter of 22 mm (second exemplary embodiment, FIGS. 1 to 6) or 18 mm (the further exemplary embodiments).
  • the disc 26 is adjoined by a cylindrical region 72 of the outer shell, which is provided in order to enable the disc 30 to engage behind the disc 30 Area 72 is cylindrical in order to be able to apply the coupling device 20 in all angular positions.
  • the injection packer 22 is in each case a plastic packer, the outer jacket of which tapers in steps from the outlet region 26 to the outlet region 28.
  • three sawtooth-shaped ribs 32 which run in a ring, are formed in an evenly distributed manner. As seen from the entry area 26, they project freely at a right angle of approximately 1.5 ⁇ m and then run back into the tapering contour after a total length of 5 mm.
  • This packer is made of an impact-resistant plastic, for example manufactured using the injection molding process, its plastic is sufficiently strong that it can be sealed in the borehole.
  • the coupling device 20 is constructed from several individual parts. It has a sleeve 34 on one end face (which faces in the drawing of FIG. 4) a pocket 36 for receiving the disc 30 is formed.
  • the pocket 36 is delimited in the radial direction by a semicircular surface 40, which is adjoined by two straight, rectangular surfaces 42 which extend tangentially to the ends of the semicircular surface 40.
  • the pocket 36 is axially delimited on the one hand by a surface 44 and on the other hand by a web 46 which is approximately 2 ⁇ m wide and has the same shape as the pocket 36, but forms a semicircular surface with a smaller diameter (difference 3 mm).
  • the described geometry of the pocket etc. can also be seen from the illustrations in FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 3 which only shows the sleeve 34
  • the pocket 36 is open at the top in relation to the paper plane, the disk 30 is therefore introduced from above in this illustration. In practice, these processes are rotated exactly 180 degrees.
  • the sleeve 34 has an internal bore 48 which is partially provided with an internal thread and which runs centrally to the semicircular surface 40 and is delimited by a ridge 50 opposite the pocket 36.
  • a support ring 52 with the outermost regions of a rounded, in the illustration lower surface 54 lies on this ridge
  • the Ge ⁇ netrie is such that this lower surface 60 protrudes into the space of the pocket 36 when the support ring 52 and ring 58 are mounted, to the extent that when the disc 30 is pushed in, it is held in a frictional manner by the ring 58.
  • the inner bore 48 is closed to the outside by a screw 64 provided with a longitudinal bore 62, a sealing ring seals between the upper end face of the sleeve 34 and the lower face of the screw head of the screw 64, for it there is a corresponding recess in the upper end face the sleeve 34 provided.
  • the screw 64 has a thread in its lower area, which cooperates with the internal thread of the - [- nn --___ bore 48. When screwed together, the screw 64 presses the ring 58 and the support ring 52 towards the pocket, so that the position described above is maintained.
  • the screw 64 has an internal thread 68 in the outside region of its inner bore, to which a delivery hose or a valve, for example a ball valve, to which the delivery line is in turn attached, can be introduced.
  • a radial threaded bore 70 for a grub screw (not shown) is provided in the sleeve 34.
  • the diameter of the semicircular surface 40 is essentially matched to the outer diameter of the disk 30 and the outer diameter of the cylinder region 72 adjoining the disk 30 is essentially the diameter of the semicircular surface of the web 46 corresponds.
  • the two surfaces 42 are at a distance which is slightly larger than the outer diameter of the disk 34. The same applies to the analog surfaces of the web 46 in relation to the cylinder region 72.
  • FIGS. 4 and 5 show that the outer end wall of the injection packer 22 is a flat circular disk. It is advisable to round off its outer edge somewhat so as not to damage the surface 60 of the ring 58 when the disk 30 is inserted into the pocket 36.
  • the coupling device 20 is disassembled for cleaning or - if this should be necessary - for exchanging the ring 58, from the illustration it can be seen that no complex cleaning work is required since the parts are simple.
  • the parts 34, 52 and 64 of the coupling device are preferably made of metal, but they can also be made of plastic.
  • a sleeve 34 made in particular of metal can also be used as an anvil.
  • the channel 24 of the injection packer is not open at the bottom, rather the lower end region is closed off, the outlet region 28 is formed by a plurality of radially running bores at the same axial height.
  • an elastic piece of tubing 74 for example a piece of silicone tubing, which is inserted into a corresponding recess in the outer jacket and as a result does not protrude as far as possible from the free contour of the outer jacket.
  • a valve similar to the valve of a bicycle tube is obtained.
  • the pressurized liquid injection substance lifts off the hose piece 74, so that the injection substance can flow through the radial bores which form the outlet region 28. A backflow is not possible.
  • FIG. 1 shows that the channel through which the injection liquid flows through the coupling device 20 runs in a straight line and is radially essentially limited only by the inner diameter of the ring 58.
  • the coupling device 20 and the injection packer 22 are coaxial. All individual parts of the cooling device 20, that is to say the parts 34, 52, 58 and 64, are also coaxial.
  • the coupling device 20 in the first exemplary embodiment according to FIG. 7 consists only of two individual parts, a sleeve 34 and a feed pipe 76.
  • the sleeve is constructed similarly to the sleeve according to the first exemplary embodiment, in particular the pocket 36 is of comparable design, however the axial length of the sleeve 34 is approximately 2.5 times as large in order to have sufficient gripping surface on the outer jacket of the sleeve 34 for a manual screw connection, which will be explained later. If one wants to do without this large gripping surface, the sleeve 34 can also be made as short as shown in FIG. 1. However, as shown in FIG. 7, a degree 50 is not present.
  • the feed pipe 76 has essentially the shape of a hollow screw and has an external thread 76 in its lower region, which cooperates with the internal thread of the sleeve 34.
  • a head 80 of the feed pipe 76 also has a large outer jacket surface in order to be able to grip it well and to facilitate the screw connection between the sleeve 34 and the feed pipe 76 even at higher torques.
  • the feed pipe 76 forms an outlet part 58 in the form of an integral, frustoconical, hollow cutting edge.
  • the diameter of the truncated cone-shaped outer jacket is smaller at the free end region than the inner diameter of the channel 24, but e widens to a diameter which is significantly larger than this inner diameter, so that a conical interference fit between the inlet region 26 of the channel 24 and the outlet part 58 is achieved when the feed pipe 76 is pressed by screwing against the disc 30.
  • an injection packer which is shown here made of plastic, but can also be a metal packer, is placed in a borehole 82 of a building body 84. It projects only the pane 30 and the area 72, as well as a short piece of the adjacent area, from the building body 84.
  • the two parts 34, 76 of the coupling device 20 are screwed together until the outlet part 58 does not yet protrude into the area of the pocket 36.
  • the coupling device 20 is pushed radially over the injection packer 22 in the direction of the arrow 86, and the pocket 36 then receives the disk 30.
  • the feed pipe 76 is screwed relative to the sleeve 34, the cutting-shaped outlet part 58 penetrates into the entry area of the channel 34 and displaces the plastic material, which is softer than the metallic cutting edge, until a tight press fit, which can be felt when screwing in, is achieved.
  • the injection process can now begin when a delivery hose, as described above, is attached to the internal thread 68 of the feed pipe 76.
  • Fig. 8 shows a modified version, here the design of the outlet part 58 is different. It is an annular circumferential bulge and the free end of the feed pipe 76 forming one piece from the metal of the feed pipe 76, as is known for vacuum seals. When screwed, it digs into the plastic material of the disk and forms an annular sealing surface.
  • the embodiment according to FIG. 8 has the advantage that the outlet part 58 cannot be damaged as easily as in the embodiment according to FIG. 7.
  • the passage cross section for the substance to be injected (longitudinal bore 62) is not reduced below the dimension of the diameter of the channel 24.
  • a seal against metallic disks 30, which is still possible in the exemplary embodiment according to FIG.

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Description

Bezeichnung: Injektionsvorrichtung für das Einpressen von flüssigen Stoffen in rissige Bauwerkskörper
Die Erfindung betrifft eine Injektionsvorrichtung für das Einpressen von flüssigen Stoffen, insbesondere Zementsuspensionen, durch ein in einem rissigen Bauwerkskörper, z. B. aus Beton oder Mauerwerk, eingebrachtes Bohrloch, mit einem Injektionspacker, in dem ein durchgehender Kanal ausgebildet ist, der einen äußeren Eintrittsbereich mit einem Austritts¬ bereich verbindet, und mit einer dem Injektionspacker zugeordneten Kupplungsvorrichtung für den Anschluß des Eintrittsbereichs an eine Förderleitung, in der der einzupressende flüssige Stoff unter Druck ansteht.
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Derartige Injektionspacker sind für Hochdruckinjektionen mit Injektions¬ drucken von 200 bar und darüber, aber auch für Injektionen bei einem Druck von wenigen bar geeignet. Zum Ausfüllen eines Risses in einem Baukörper, oder auch in gewachsenem Fels, wird der Riß zunächst seit¬ lich, vorzugsweise schräg, angebohrt und anschließend in das Bohrloch der Injektionspacker eingesetzt. Dieser wird in einem ersten Schritt zunächst im Bohrloch so festgelegt, daß er auch.durch Injektionsdrucke von 200 bar und darüber nicht (durch den Reaktionsdruck der einge¬ spritzten Masse) aus dem Bohrloch herausgedrückt werden kann. In einem zweiten Schritt wird dann durch den Innenkanal des Injektionspackers der flüssige Stoff, also beispielsweise flüssiger Kunststoff, gepreßt und der Riß im Baukörper dadurch verfüllt. Der flüssige Stoff härtet nach einer gewissen Zeitspanne aus oder bindet ab, wodurch auch der hydrosta¬ tische Druck auf den Injektionspacker wegfällt. Der Injektionspacker ist somit ein Bohrlochverschluß, der so fest im Bohrloch verankert oder verkler-mt sein muß, daß er dem Reaktionsdruck der injizierten Masse während des eigentlichen Einpreßvorgangs und danach, bis zum Aushärten des Kunststoffs, widersteht. Aus den deutschen Offenlegungsschriften 26 33 434 oder 3100 840 oder dem Gebrauchsmuster 83 30 425 sind Injektionsvorrichtungen der eingangs genannten Art bekannt, bei denen der Injektionspacker einen kegelstumpf- förmigen Mantel hat und sc it als Rundkeil ausgebildet ist. Das Bohrloch wird nur so groß gebildet, daß der keilförmige Schaft etwas in das Bohrloch- hineingesteckt werden kann. Danach wird der Injektionspacker durch Harπnerschläge in das Bohrloch eingetrieben, er verkeilt sich dort. Anschließend muß' noch ein zum Injektionspacker gehörendes Ansatzstück, zumeist ein Nippel, in den Eintrittsbereich eingedreht werden, damit eine Spritzpistole angesetzt werden kann.
Diese vorbekannte Injektionsvorrichtung hat aber mehrere Nachteile: Das Eindrehen des Nippels erfordert Zeit. Bei Injektionen der hier in Rede stehenden Art werden die Injektionspacker (Schäfte mit Nippel) in kurzen Abständen, beispielsweise 20 bis 25 an, gesetzt, bei Verpressung von längeren Rissen, wie sie typischerweise anfallen, wird eine große Anzahl von Injektionspackern benötigt. In jeden einzelnen Schaft müssen die Nippel eingeschraubt werden, hierzu hat der Schaft entweder ein bereits vorgeschnittenes Gewinde oder der Nippel hat ein selbstschneidendes Gewinde. Es treten iirmer wieder Fehler beim Einschrauben des Nippels aufr der jeweilige Schaft ist dann nicht mehr brauchbar.
Weiterhin sind Injektionsvorrichtungen der eingangs genannten Art in Fσrπrvon sogenannten Montagepackern bekannt, siehe beispielsweise DE-PS 25 50 555 , bei denen ein rohrförmiges Gummistück, beispielsweise ein -Abschnitt aus einem Gumπischlauch, zwischen zwei Scheiben eingespannt und durch eine Schraubbewegung, bei der sich die beiden Scheiben aufein- anderzubewegen, so ausgebeult wird, daß sich die Guπmimuffe im Bohrloch verspannt. Auch bei dieser vorbekannten Injektionsvorrichtung werden die bereits erwähnten Nippel benutzt, die als Ansatzstück für das Aufsetzen einer Spritzpistole, die hier ebenfalls die Kupplungsvorrichtung ist, dienen. Diese Nippel müssen in ein für sie vorgesehenes Innengewinde eingeschraubt werden. Beim späteren Entfernen des aus den Bohrloch vorragenden Teils des Montagepackers treten Probleme auf, ein einfaches Abschlagen ist zumeist schwierig und nur unter Zuhilfenahme eines Meißels möglich. Wie bei dem einschlagbaren Injektionspacker ist der Nippel nur einmal zu verwenden, da er nach durchgeführter Injektion mit dem einzupressenden, flüssigen Stoff ausgefüllt ist und sich in den meisten Fällen nicht mehr reinigen läßt.
Die bei den vorbekannten Injektionspackern eingesetzen, handelsüblichen Nippel haben relativ kleine Durchlaßquerschnitte für die flüssigen Stof¬ fe, so daß nicht alle flüssigen Stoffe mit diesen Injektionsvorrich¬ tungen verpreßt werden können. So lassen sich beispielsweise Zementsus¬ pensionen nicht durch einen Nippel pressen und damit mit den bekannten Vorrichtungen nicht verarbeiten. Nun geht man jedoch heute mehr und mehr dazu über, anstelle von Kunststoffen Zementsuspensionen für Verpres- sungen einzusetzen, um die Sanierung mit demselben hydraulischen Binde¬ mittel durchzuführen, mit dem auch der eigentliche Bauwerkskörper aufge¬ baut ist. ι
Zementsuspensionen bestehen aus feinsten (mehlfeinen) körnigen Bestand¬ teilen und sind ebenso flüssig (haben eine entsprechende Viskosität) wie Kunstharze, dennoch gelingt es nicht, sie durch herkömmliche Schmiernip¬ pel zu pressen. Es gelingt zwar, die Dichtkugel des Schmiernippels einzudrücken, diese Kugel wird aber nicht von der Zementsuspension ausreichend umströmt.
Schließlich sind auch die Durchlaßquerschnitte der bekannten Injektions¬ vorrichtungen dadurch stark eingeengt, daß der Nippel im geöffneten Zustand einen nur geringen freien Öffnungsquerschnitt bietet. Auch bei Injektionen von flüssigen Kunstharzen haben daher die vorbekannten In¬ jektionsvorrichtungen den Nachteil, daß pro Zeiteinheit nur eine be¬ grenzte Menge an flüssigem Stoff durch die Injektionsvorrichtung gepreßt werden kann. Der gesamte Injektionsvorgang beansprucht dadurch zuviel Zeit und man muß Stoffe verwenden, die während des gesamten Injektions¬ vorgangs ausreichend flüssig bleiben, der zu injizierende Stoff darf also nicht innerhalb der gesamten Injektionszeit den Aushärtevorgang oder den Abbindevorgang beginnen. Dadurch wiederum wird aber auch das endgültige Abbinden bzw. Aushärten des verwendbaren Injektionsstoffes hinausgeschoben. Der nach den Stand der Technik verwendete Nippel hat eine Doppel¬ funktion: Er dient einerseits mit seinem Außenbereich dem formschlüssi- gen Anschluß einer Spritzpistole und andererseits als Ventil. Bei der Erfindung entfällt die Ventilfunktion, das Zusammenwirken von Scheibe und Tasche bewirkt den mechanischen Halt und die Abdichtung zwischen diesen beiden Teilen und damit zwischen der Förderleitung für den zu injizierenden Stoff und dem Schaft des Injektionspackers.
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, hier eine Abhilfe zu schaffen. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung der Vor¬ teile der vorbekannten Injektionsvorrichtung der eingangs genannten Art diese dahingehend weiterzubilden, daß sie auch für das Einpressen von Zementsuspensionen geeignet ist, einen größeren Durchlaßquerschnitt bietet, wodurch pro Zeiteinheit eine größere Menge an flüssigem Injek- tionsmaterial die Injektionsvorrichtung durchströmen kann und damit schneller abbindende bzw. schneller aushärtende Injektionsmaterialien eingesetzt werden können.
Ausgehend von-der Injektionsvorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die als Schiebekupplung ausgebildete Kupplungsvorrichtung eine radial verlaufende Tasche hat, die an ein Austrittsteil einer den flüssigen Stoff zuleitenden Mündung grenzt und daß der äußere Eintrittsbereich des Injektionspackers eine Scheibe auf¬ weist, die gegenüber dem angrenzenden Bereich des Injektionspackers seitlich vorsteht und der Tasche foπrmäßig angepaßt ist.
Bei dieser Injektionsvorrichtung hat der Injektionspacker an seinem äußeren Endbereich eine Scheibe. Sie dient der Verbindung und dem Halt in der Kupplungsvorrichtung. Die Scheibe ist so ausgebildet, daß sie in die Tasche der Kupplungsvorrichtung radial eingeschoben werden kann und dann axial fest liegt. Mittels des Austrittsteils wird die Abdichtung gegenüber dem Injektionspacker erzielt, zugleich bewirkt das Austritts- teil einen mechanischen Druck auf die Scheibe, wodurch ein kraft- oder foππschlüssiger Halt des Injektionspackers in der Kupplungsvorrichtung erzielt wird. Beim praktischen Gebrauch wird die Kupplungsvorrichtung von oben auf den eingeschlagenen Injektionspacker, dessen Scheibe frei aus dem Bohrloch vorragt, aufgesetzt. Die Tasche der Kupplungsvorrichtung ist also nach unten geöffnet. Dadurch hält die Kupplungsvorrichtung zusätzlich auch durch ihr Gewicht, zu dem noch das Gewicht der angeschlossenen Förder¬ leitung hinzukommt, am Injektionspacker.
Bei der erfindungsgemäßen Injektionsvorrichtung verläuft der Förderkanal für den zu injizierenden flüssigen Stoff praktisch ausschließlich gerad¬ linig. Der Strom des zu injizierenden flüssigen Stoffs bleibt zusammen¬ hängend, muß also keinen Gegenstand umströmen und wird nicht durch irgendwelche Mittel, wie beispielsweise durch den Nippel, notwendiger¬ weise stark eingeschnürt, vielmehr kann der minimale Querschnitt für den Flußkanal des zu injizierenden Stoffes frei vorgegeben werden, da er durch andere Bauteile nicht begrenzt ist.
Im Gegensatz zu den oben zitierten vorbekannten Injektionsvorrichtungen hat die erfindungsgemäße Injektionsvorrichtung kein Ventil im Eintritts¬ bereich. Die Scheibe dient dem Halt und der Abdichtung gegenüber der Kupplungsvorrichtung, eine Ventilfunktion wird aber hierdurch nicht erreicht und ist auch an dieser Stelle nicht erwünscht, um den Fluß des injizierenden Stoffes nicht aufzuspalten.
Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Injektionsvorrichtung ist, daß die Kupplungsvorrichtung wiederverwendet werden kann. Im Gegensatz zu den vorbekannten Injektionsvorrichtungen, bei denen selbst dann, wenn man zeitaufwendig den Nippel abschraubt, ein Reinigen des inneren Durchla߬ bereichs des Nippels praktisch auszuscheiden hat, der Nippel also nach einmaligem Einsatz verloren ist, tritt zwischen Kupplungsvorrichtung und dem Austrittsteil des des Injektionspackers keine dauerhafte, jedenfalls eine zu lösende, Verbindung auf, die Kupplungsvorrichtung kann - schon aufgrund ihrer großen Durchlaßquerschnitte - bequem gereinigt und daher wiederverwendet werden.
Die erfindungsgemäße Injektionsvorrichtung kann so ausgelegt werden, daß der Durchflußkanal des zu injizierenden Stoffes geradlinig ist und beispielsweise einen Minimaldurchmesser von 3 oder 5 mm nicht unter¬ schreitet. Aufgrund dieser Geometrie läßt sich die Injektionsvorrichtung für praktisch alle derzeit bekannten Injektionsstoffe einsetzen.
Die Tasche ist vorzugsweise in Nähe eines Endbereichs der Kupplungsvor¬ richtung vorgesehen. Dadurch wird der Abstand, mit der die Scheibe eines eingeschlagenen oder eingesetzten Injektionspackers gegenüber dem Bau¬ werkskörper vorstehen muß, besonders gering.
In einer Weiterbildung ist die Kupplungsvorrichtung ein im wesentlichen zylindrisches Teil. Sie läßt sich dadurch einfach ausbilden, um aber auch an schwer zugänglichen Stellen gesetzte Injektionspacker mit der Kupplungsvorrichtung verbinden zu können, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, abgeknickte Kupplungsvorrichtungen für derartige Sonderein¬ sätze herzustellen.
Die Tasche ist vorzugsweise in einer Hülse ausgebildet und durch eine Halbkreisfläche, an die sich zwei zueinander parallele Flächen tangen- tial anschließen, deren Abstand voneinander etwas größer ist als der Außencάirchmesser der Scheibe, radial begrenzt. In der Hülse ist vorzugs¬ weise ein Innengewinde vorgesehen.
I einer ersten, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat die Kupplungsvorrichtung eine derartige, mit Innengewinde ausgeführte Hülse und ein mit diesem Innengewinde zusammenwirkendes Zuleitungsrohr, das an seinen vorderen Endbereich den Austrittsteil in Form einer ring¬ förmigen Scheibe oder Dichtung ausbildet. Die Verbindung mit der Scheibe des Injektionspackers wird dadurch erzielt, daß bei in der Tasche be¬ findlicher Scheibe das Zuleitungsrohr gegenüber der Hülse soweit ver¬ schraubt wird, bis es in Kontakt mit der Scheibe kommt und seine Schneide oder Dichtung dergestalt an der Scheibe angepreßt ist, daß ein Dichtsitz zwischen dem Austrittsteil und der Scheibe erzielt ist.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist das als ringförmige Schneide ausgeführte Austrittsteil kegelstuπpfförmig mit einer Durch¬ gangsbohrung für den flüssigen Stoff, der äußere, kegelstumpfförmige Mantel dringt in den Kanal der Scheibe ein und verkeilt sich (im Sinne eines Rundkeils) mit der Innenwandung dieses Kanals. In einer anderen Ausführung hat das Austrittsteil einen ringförmigen Dichtvorsprung, der entweder durch einen elastischen Gummiring oder durch eine metallische Schneide gebildet wird und mit der ebenen Fläche der Scheibe dichtend zusammenwirkt, in dem sich die Schneide in ein weiches Material der Scheibe einprägt oder der elastische Dichtring an der Scheibe dichtend anliegt.
Diese (erste) Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung hat den Vorteil eines besonders einfachen Aufbaus, wodurch auch die Reinigung und damit Wiederverwendung einfach ist. Es wird eine sichere Abdichtung erzielt, durch Anpressen des Austrittsteils gegen die Scheibe des Injektions¬ packers kann das Maß der Abdichtung beliebig eingestellt und auch wäh¬ rend der Injektion noch verbessert werden.
In einer anderen (zweiten) Ausführung ist das Austrittsteil ein elasti¬ scher Ring, der mit der Hülse verbunden ist und in den Bereich der Tasche vorspringt. Mittels des Ringes wird die Abdichtung gegenüber dem Injektionspacker erzielt, zugleich bewirkt der Ring einen mechanischen Druck auf die Scheibe, wodurch ein kraftschlüssiger Halt des Injektions¬ packers in der Kupplungsvorrichtung erzielt wird. Die Verbindung zwi¬ schen Injektionspacker und Kupplungsvorrichtung wird lediglich durch radiales Einschieben der Scheibe des Packers in die Tasche der Kupplungsvorrichtung erreicht. Hierdurch kann die Kupplungsvorrichtung sehr kurz ausgeführt werden. Der Ring ist auswechselbar in der Kupplungsvorrichtung untergebracht, vorzugsweise ist er Bestandteil einer Scheibe, die auch ein Hutprofil haben kann und besteht aus einem gummiartigen Material. In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Ring an seiner Außenseite durch ein kappenförmiges Metallteil umgeben und damit geschützt, das die beim Einschieben der Scheibe in die Tasche auftretenden Scherkräfte abfängt und dadurch einer Abnutzung entgegen¬ wirkt und zugleich den Ring mechanisch stützt, so daß er beim Einschie¬ ben nicht verkantet oder verschoben werden kann.
Einschlagbare Injektionspacker aus Kunststoff werden durch Hammerschläge auf die freie Außenfläche der Scheibe gesetzt. Um zu vermeiden, daß diese Fläche, die teilweise auch für die Abdichtung gegenüber der Kupplungsvorrichtung benötigt wird, mechanisch so deformiert wird, daß eine,Abdichtung zwischen dem Austrittsteil und der Scheibe nicht mehr gesichert ist, wird vorgeschlagen, den Injektionspacker mittels eines Dδppers einzuschlagen. Als Dδpper kann praktisch dieselbe Kupplungsvor¬ richtung - jedoch ohne angeschlossene Förderleitung - verwendet werden, wie sie auch für das Einspeisen des flüssigen Stoffes benutzt wird.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung von vier nicht ein¬ schränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen, die unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden. In dieser zeigen:
Fig. 1 Ein Montagebild einer Kupplungsvorrichtung, deren Einzelteile im Axialschnitt dargestellt sind,
Fig. 2 eine Draufsicht auf den dem Injektionspacker zugewandten und mit einer Tasche ausgebildeten Stirnbereich der Kupplungsvorrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Gehäuses der Kupplungsvorrichtung, und
Fig. 4 ein axiales Schnittbild des zugehörigen Injektionspackers,
Fig. 5 eine Draufsicht auf den äußeren Eintrittsbereich des Injektions¬ packers gemäß Fig. 4,
Fig__ 6 ein Detailbild entsprechend Fig. 4 für einweiteres Ausführungs- beispiel des Injektionspackers,
Fig. 7 ein Montagebild einer Injektionsvorrichtung nach der Erfindung mit einem Austrittsteil in Form einer kegelstumpffδrmigen, hohlen Schneide und einen in einem Bohrloch angeordneten Injektions¬ packer, alle Einzelteile sind im Axialschnitt dargestellt,
Fig. 8 ein Ausschnitt aus der kompletten Injektionsvorrichtung gemäß
Fig. 7 zu Verdeutlichung eines anderen Ausführungsbeispiels einer metallischen Schneide und
Fig. 9 einen Axialschnitt eines Montagepackers für eine Injektionsvor¬ richtung nach der Erfindung. Die erfindungsgemäße Injektionsvorrichtung besteht in allen vier Ausfüh¬ rungsbeispielen aus einer Kuplungsvorrichtung 20 und einem Injektions¬ packer 22. Letzterer hat einen durchgehenden Kanal 24, der einen äußeren Eintrittsbereich 26 mit einem Austrittsbereich 28 verbindet. Dieser Kanal 24 hat einen lichten Durchmesser von 4 bis 6 mm (je nach Ausfüh¬ rungsbeispiel) , der über die Gesamtlänge des Kanals möglichst unge ndert bleibt. Der Eintrittsbereich 26 ist als Scheibe 30 ausgebildet, die einen Durchmesser von 22 mm (zweites Ausführungsbeispiel, Figuren 1 bis 6) oder 18 πrn (die weiteren Ausführungsbeispiele) hat. Seine Dicke liegt bei 2,5 πtn (zweites Ausführungsbeispiel) oder 4 mm (sonstige Ausfüh¬ rungsbeispiele An die Scheibe 26 grenzt ein zylindrischer Bereich 72 des Außeπmantels, der vorgesehen ist, um ein Hintergreifen der Scheibe 30 durch die Kupplungsvorrichtung 20 zu ermöglichen. Dieser Bereich 72 ist zylindrisch, um die Kupplungsvorrichtung 20 in allen Winkellagen anset¬ zen zu können.
In den ersten Ausführungsbeispielen ist der Injektionspacker 22 jeweils ein Kunststoffpacker, dessen Außenmantel sich vom Austrittsbereich 26 zum Austrittsbereich 28 stufenförmig verjüngt. In diesem Bereich sind gleichverteilt drei sägezahnförmige Rippen 32, die ringförmig umlaufen, ausgebildet. Sie springen, vom Eintrittsbereich 26 her gesehen, recht¬ winklig etwa 1,5 πm frei vor und laufen dann nach 5 mm Gesamtlänge in die sich verjüngende Kontur wieder ein. Dieser Packer ist aus einem schlagzähen Kunststoff gefertigt, beispielsweise im Spritzgußverfahren hergestellt, sein Kunststoff ist so ausreichend stark, daß eine Verkei¬ lung im Bohrloch ermöglicht wird.
Die Kupplungsvorrichtung 20 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel (Figu¬ ren 1 bis 6) ist aus mehreren Einzelteilen aufgebaut. Sie hat eine Hülse 34 an deren einer Stirnseite (die in der Zeichnung der Fig. 4 zugewandt ist) eine Tasche 36 für die Aufnahme der Scheibe 30 ausgebildet ist. Die Öffnungsrichtung, von der aus diese Tasche 36 zugänglich ist und in der das Einschieben der Scheibe 30 erfolgt, ist durch den Pfeil 38 kenntlich gemacht. Die Tasche 36 ist in Radialrichtung durch eine Halbkreisfläche 40 begrenzt, an die sich zwei gerade, tangential zu den Enden der Halb¬ kreisfläche 40 verlaufende, rechteckfδrmige Flächen 42 anschließen. Axial ist die Tasche 36 einerseits durch eine Fläche 44 und andererseits durch einen Steg 46 begrenzt, der etwa 2 -im breit ist und den gleichen Verlauf wie die Tasche 36 hat, jedoch eine Halbkreisfläche mit einen geringeren Durchmesser (Differenz 3 mm) ausbildet. Die beschriebene Geometrie der Tasche etc. ist auch aus den Darstellungen in den Figuren 2 und 3 ersichtlich. In der Darstellung gemäß Fig. 3, die lediglich die Hülse 34 zeigt, ist die Tasche 36 bezogen auf die Papierebene nach oben offen, die Scheibe 30 wird in dieser Darstellung also von oben einge¬ führt. In der Praxis laufen diese Vorgänge genau 180 Grad verdreht.
Die Hülse 34 hat eine teilweise mit einem Innengewinde versehene Innen¬ bohrung 48, die zentrisch zur Halbkreisfläche 40 verläuft und durch einen Grat 50 gegenüber der Tasche 36 begrenzt ist. Beim Zusa-imenbau der Kupplungsvorrichtung liegt ein Stützring 52 mit den äußersten Bereichen einer abgerundeten, in der Darstellung unteren Fläche 54 an diesem Grat
50 an. Er hat eine Innenbohrung 56 für die Aufnahme eines Austrittsteils 58 in Form eines Ringes aus Gruπmi, der sich zu einem hutfδr igen Profil einstückig erweitert. Der frei vorstehende, untere Teil des Ringes 58 hat eine Axiallänge, die etwas größer ist als die axiale Dicke des Stützriπgs 52 und paßt radial genau in die Innenbohrung 56 des Stütz¬ rings 52. Im zusammengesetzten Zustand beider Teile 52, 58 steht daher die untere Fläche 60 geringfügig gegenüber der entsprechenden Fläche des Stützringes 52 vor. Die Geαnetrie ist so getroffen, daß diese untere Fläche 60 bei montiertem Stützring 52 und Ring 58 zugleich in den Raum der Tasche 36 vorspringt, und zwar soweit, daß beim Einschieben der Scheibe 30 diese durch den Ring 58 reibschlüssig gehalten wird.
Die Innenbohrung 48 wird nach außen hin durch eine mit einer Längsboh¬ rung 62 versehene Schraube 64 abgeschlossen, ein Dichtring dichtet zwischen der oberen Stirnfläche der Hülse 34 und der Unterfläche des Schraubenkopfes der Schraube 64 ab, für ihn ist eine entsprechende Aussparung in der oberen Stirnfläche der Hülse 34 vorgesehen. Die Schraube 64 hat in ihren unteren Bereich ein Gewinde, das mit den Innen¬ gewinde der -[-nn--___ohrung 48 kooperiert. Im zusammengeschraubten Zustand preßt die Schraube 64 den Ring 58 und den Stützring 52 in Richtung der Tasche, so da£ die oben beschriebene Position aufrecht erhalten wird. Die Schraube 64 hat im außenseitigen Bereich ihrer Innenbohrung ein Innengewinde 68, an das ein Förderschlauch oder ein Ventil, beispiels¬ weise ein Kugelhahn, an dem wiederum die Förderleitung befestigt ist, -ingebracht werden kann. IM die Schraube 64 innerhalb der Innenbohrung 48 zu sichern, ist eine radiale Gewindebohrung 70 für eine Madenschraube (nicht dargestellt) in der Hülse 34 vorgesehen.
Die Zeichnung ist maßstäblich, aus den bereits genannten Abmessungen können daher alle'weiteren Abmessungen ermittelt werden.
Entscheidend für das Zusaππienspiel von Kupplungsvorrichtung 20 und In¬ jektionspacker 22 ist, daß der -Durchmesser der Halbkreisfläche 40 im wesentlichen dem Außendurchmesser der Scheibe 30 angepaßt ist und der Außendurchmesser des an die Scheibe 30 anschließenden Zylinderbereichs 72 im wesentlichen dem Durchmesser der Halbkreisfläche des Steges 46 entspricht. Die beiden Flächen 42 haben einen Abstand, der geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der Scheibe 34. Gleiches gilt für die analogen Flächen des Steges 46 im Bezug auf den Zylinderbereich 72.
Figur 4 und 5 lassen erkennen, daß die außenseitige Stirnwand des Injek¬ tionspackers 22 eine ebene Kreisscheibe ist. Es ist empfehlenswert, ihren Außenrand etwas abzurunden, um beim Einschieben der Scheibe 30 in die Tasche 36 die Fläche 60 des Ringes 58 nicht zu verletzen.
Die Kupplungsvorrichtung 20 wird zur Reinigung oder - falls dies notwen¬ dig werden sollte - zum Austausch des Ringes 58 demontiert, aus der Darstellung ist ersichtlich, daß keine aufwendigen Reinigungsarbeiten anfallen, da die Teile einfach ausgebildet sind. Die Teile 34, 52 und 64 der Kupplungsvorrichtung sind vorzugsweise aus Metall gefertigt, sie können aber auch aus Kunststoff hergestellt sein. Eine insbesondere aus Metall hergestellte Hülse 34 kann auch als Döpper verwendet werden.
In der geänderten Ausführung gemäß Fig. 6 ist der Kanal 24 des Injek¬ tionspackers nicht nach unten offen, vielmehr ist der untere Endbereich abgeschlossen, der Austrittsbereich 28 wird durch mehrere, radial ver¬ laufende Bohrungen in gleicher axialer Höhe gebildet. Diese werden außenseitig durch ein elastisches Schlauchstück 74, beispielsweise ein Stück Silikonschlauch, überdeckt, das in eine entsprechende Ausnehmung des Außenmantels eingesetzt ist und dadurch möglichst nicht gegenüber der freien Kontur des Außenmantels vorsteht. Auf diese Weise wird ein Ventil ähnlich dem Ventil eines Fahrradschlauches erhalten. Bei der Injektion hebt der unter Druck stehende flüssige Injektionsstoff das Schlauchstück 74 ab, so daß der Injektionsstoff durch die radialen Bohrungen, die den Austrittsbereich 28 bilden strömen kann. Ein Rück¬ fließen ist nicht möglich.
Figur 1 zeigt, daß der Kanal, durch den die Injektionsflüssigkeit die Kupplungsvorrichtung 20 durchströmt, geradlinig verläuft und radial im wesentlichen nur durch den Innendurchmesser des Ringes 58 begrenzt ist. Im zusaπmengesetzten Zustand der Injektionsvorrichtung sind Kupplungs¬ vorrichtung 20 und Injektionspacker 22 gleichachsig. Auch alle Einzel- teile der Ki-ipplungsvorrichtung 20, also die Teile 34, 52, 58 und 64 sind koaxial.
Die Kupplungsvorrichtung 20 im ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 besteht lediglich aus zwei Einzelteilen, einer Hülse 34 und einem Zulei¬ tungsrohr 76. Die Hülse ist ähnlich wie die Hülse nach dem ersten Aus¬ führungsbeispiel aufgebaut, insbesondere ist die Tasche 36 vergleichbar ausgeführt, jedoch ist die Axiallänge der Hülse 34 etwa 2,5-mal so groß, um am Außeπmantel der Hülse 34 genügend Grifffläche für eine Handver- schraubung, die später noch erläutert wird, zu haben. Will man auf diese große Grifffläche verzichten, so kann die Hülse 34 auch so kurz ausge¬ führt sein, wie dies Fig. 1 zeigt. Ein Grad 50 ist jedoch, wie Fig. 7 erkennen läßt, nicht vorhanden. Das Zuleitungsrohr 76 hat im wesentli¬ chen die Form einer Hohlschraube und hat ein Außengewinde 76 in seinem unteren Bereich, das mit dem Innengewinde der Hülse 34 zusammenwirkt. Ein Kopf 80 des Zuleitungsrohrs 76 hat ebenfalls eine große Außenmantel¬ fläche, um ihn gut ergreifen zu können und die Verschraubung zwischen Hülse 34 und Zuleitungsrohr 76 auch bei höheren Drehmcmenten zu erleich¬ tern.
Im vordersten Bereich bildet das Zuleitungsrohr 76 ein Austrittsteil 58 in Form einer einstückig mit ihm verbunden, kegelstumpfförmigen, hohlen Schneide aus. Der Durchmesser des kegelstumpfförmigen Außenmantels ist am freien Endbereich geringer als der Innendurchmesser des Kanals 24, e erweitert sich aber auf einen Durchmesser, der deutlich größer ist als dieser Innendurchmesser, so daß ein Kegelpreßsitz zwischen dem Ein¬ trittsbereich 26 des Kanals 24 und dem Austrittsteil 58 erzielt wird, wenn das Zuleitungsrohr 76 durch Verschrauben gegen die Scheibe 30 gepreßt wird.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel für einen praktischen Einsatz: Ein Injektions¬ packer, der hier aus Kunststoff dargestellt ist, aber auch ein Metall¬ packer sein kann, ist in ein Bohrloch 82 eines Bauwerkkörpers 84 ge¬ setzt. Es ragt von ihm nur die Scheibe 30 und der Bereich 72, sowie ein kurzes Stück des angrenzenden Bereichs, aus dem Bauwerkkörper 84 vor.
Zunächst werden die beiden Teile 34, 76 der Kupplungsvorrichtung 20 so weit miteinander verschraubt, bis das Austrittsteil 58 noch nicht in den Bereich der Tasche 36 hineinragt. In diesem Zustand wird die Kupplungsvorrichtung 20 im Sinne des Pfeiles 86 radial über den Injek¬ tionspacker 22 geschoben, die Tasche 36 nimmt dann die Scheibe 30 auf. Nun wird das Zuleitungsrohr 76 gegenüber der Hülse 34 verschraubt, der schneidenförmige Austrittsteil 58 dringt in den Eintrittsbereich des Kanals 34 ein und verdrängt dort das gegenüber der metallischen Schneide weichere Kunststoffmaterial, bis ein dichter Preßsitz, der beim Ver¬ schrauben spürbar ist, erreicht wird. Nun kann der Injektionsvorgang beginnen, wenn am Innengewinde 68 des Zuleitungsrohrs 76 ein Förder¬ schlauch, wie oben beschrieben, angesetzt ist.
Fig. 8 zeigt eine geänderte Ausführung, unterschiedlich ist hier die Ausbildung des Austrittsteils 58. Es ist ein ringförmig umlaufender und das freie Ende des Zuleitungsrohres 76 bildender Wulst einstückig aus dem Metall des Zuleitungsrohres 76, wie er ansich für Vakuumdichtungen bekannt ist. Beim Verschrauben gräbt er sich in das Kunststoffmaterial der Scheibe ein und bildet eine ringförmige Dichtfläche aus. Die Ausfüh¬ rung nach Fig. 8 hat den Vorteil, daß der Austrittsteil 58 nicht so leicht beschädigt werden kann wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 7. Zugleich wird der Durchlaßquerschnitt für den zu injizierenden Stoff (Längsbohrung 62) nicht unter das Maß des Durchmessers des Kanals 24 verringert. Eine Abdichtung gegenüber metallischen Scheiben 30, die im Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 noch möglich ist, insbesondere wenn der Kegelwinkel entsprechend klein gewählt wird, ist jedoch schwierig. Hier empfiehlt es sich, anstelle des Wulstes einen C—Ring vorzusehen und mit dem Zuleitungsrohr 76 zu verbinden. Beispielsweise ist hierfür eine ringförmige Nut vorgesehen, in der ein Schlauchstück, das den O-Ring bildet, eingeschoben ist.
Fig. 9 zeigt schließlich einen Montagepacker, der mit der Kupplungsvor¬ richtung 20 zusamnenwirkt. Sein Eintrittsbereich 26 ist ein metallisches Drehteil, das die Scheibe 30 und den zylindrischen Bereich 72 ausbildet. Es hat einen Gewindefortsatz und ist mit einem Hülsenstück mit Außen- sechskant verschraubt. Auf die weiteren Einzelteile dieser Konstruktion soll hier nicht eingegangen werden, sie sind Bestandteil einer Anmeldung vc gleichen Tage.

Claims

A n s p r ü c h e
1. Injektionsvorrichtung für das Einpressen von flüssigen Stoffen, ins¬ besondere Zementsuspensionen, durch ein in einem rissigen Bauwerks¬ körper, z. B. aus Beton oder Mauerwerk, eingebrachtes Bohrloch, mit einem Injektionspacker (22) , in dem ein durchgehender Kanal (24) ausgebildet ist, der einen äußeren Eintrittsbereich (26) mit einem Austrittsbereich (28) verbindet, und mit einer dem Injektionspacker
(22) zugeordneten Kupplungsvorrichtung (20) für den Anschluß des Eintrittsbereichs (26) an eine Förderleitung, in der der einzupres¬ sende flüssige, Stoff unter Druck ansteht, dadurch gekennzeichnet, daß die als Schiebekupplung ausgebildete Kupplungsvorrichtung (20) eine radial verlaufende Tasche (36) hat, die an ein Austrittsteil (58) einer den flüssigen Stoff zuleitenden tenden Mündung grenzt, und daß der äußere Eintrittsbereich (26) des Injektionspackers (22) eine Scheibe (30) aufweist, die gegenüber dem angrenzenden Bereich (72) des Injektionspacker (22) radial vorsteht und der Tasche (36) foππτiäßig angepaßt ist. .
2. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasche (36) in der Nähe eines Endbereichs der Kupplungsvorrich¬ tung (20) vorgesehen ist.
3. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasche (36) in einer Hülse (34) ausgebildet ist und durch eine Halbkreisfläche (40) , an die sich zwei zueinander parallele Flächen (42) tangential anschließen, deren Abstand voneinander etwas größer ist als der Außendurch esser der Scheibe (30) , radial begrenzt werden.
4. Injektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasche (36) axial einerseits durch eine Fläche (44) und andererseits durch einen Steg (46) begrenzt ist, deren Abstand etwas größer ist als die Dicke der Scheibe (30) , und daß der Steg (46) einem Zylinderbereich (72) angepaßt ist.
-5... Injektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittsteil (58) und die Scheibe (30) im montierten Zustand der Injektionsvorrichtung gleichachsig sind.
6. Injektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittsteil (58) ein elastischer Ring ist, der mit der Hülse (34) verbunden ist und in den Bereich der Tasche (36) hineinragt.
7. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (58) von einem Stützring (52) umgeben ist, der zur Tasche (36) hin eine abgerundete Kontur aufweist.
8. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet daß die Hülse (34) eine den Ring (58) und den Stützring (52) paßgena aufnehmende Innenbohrung (48) hat, die durch eine Schraube (64) verschließbar ist.
9. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß i der Schraube (64) ein Innengewinde (68) für den Anschluß einer För¬ derleitung oder eines Absperrventils, z. B. eines Kugelhahns, vorge¬ sehen ist.
10. Injektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittsteil eine ringförmige Schneide oder Dichtung ist, die am freien Ende eines Zuleitungsrohres (76) vorgese hen ist, das mit der Hülse (34) schraubverbunden ist.
11. mjektionsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittsteil eine kegelstumpffδπnige, hohle, metallische Schneide ist, deren Außendurchmesser am freien Ende etwas geringer ist als der Innendurchmesser des Kanals (24) und die sich zu einem Außendurchmesser, der größer ist als der des Kanals (24) erweitert.
12. Injektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelteile der Kupplungsvorrichtung (20) im wesentlichen rotationssymmetrische, gleichachsig zum Injektionspacker (22) verlaufende Teile sind.
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