EP1538303A1 - Einrichtung zum Auspressen von Mörtel oder Klebstoffen in Bohrlöchern für Gebirgsanker - Google Patents

Einrichtung zum Auspressen von Mörtel oder Klebstoffen in Bohrlöchern für Gebirgsanker Download PDF

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EP1538303A1
EP1538303A1 EP04450222A EP04450222A EP1538303A1 EP 1538303 A1 EP1538303 A1 EP 1538303A1 EP 04450222 A EP04450222 A EP 04450222A EP 04450222 A EP04450222 A EP 04450222A EP 1538303 A1 EP1538303 A1 EP 1538303A1
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EP
European Patent Office
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pressure member
flexible pressure
chamber
borehole
adhesives
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Kurt Schaffer
Erich Brandl
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Sandvik Mining and Construction GmbH
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Voest Alpine Bergtechnik GmbH
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00—Setting anchoring-bolts
    • E21D20/02—Setting anchoring-bolts with provisions for grouting
    • E21D20/028—Devices or accesories for injecting a grouting liquid in a bore-hole

Definitions

  • the invention relates to a device for pressing of mortar or adhesives in boreholes for rock anchors.
  • self-drilling adhesive anchors are known which also be referred to as a pipe anchor.
  • Such training as described, for example, in DE 100 17 750 A1, DE 100 17 751 A1 and DE 100 17 763 A1
  • Adhesive cartridges being displaceable by an axially displaceable Piston adhesive can be pressed out.
  • special ejection devices are used, which are connected via an adapter to the drill motor can.
  • Another self-drilling glue is in the US 4,055,051 A.
  • the invention now aims to provide a device of the initially mentioned type, with which adhesive in a simple Can be squeezed out without causing any manipulation are required on the drill carriage.
  • the invention is aimed at the pressing of adhesive in the immediate Following the driving in of the self-drilling adhesive anchor to be able to make automatically.
  • the device according to the invention substantially in that the press drive is formed by a flexible pressure member is, which from one of the axial direction of the borehole different storage location in one with the axial direction the borehole aligned operating position is displaceable.
  • a flexible pressure member used for the press drive is, such a pressure member of one of the Axial direction deviated direction unwound or unwound be and be brought into an operating position in which the adhesive cartridges are pressed out accordingly.
  • This operating position corresponds to the axial direction of the borehole, yes the adhesive in the axial direction from the cavity of the tubular Anchor to be pressed into the holes.
  • the Training in this case made so that the flexible pressure member from a coaxial chamber to the borehole from one in the circumferential direction extending memory location in an axial operating position is displaceable.
  • a coaxial to the well chamber or drum can easily in the drilling axis of the Drill mount can be swiveled and guided axially movable.
  • There a circumferentially extending memory location to less axial length storing a relatively long flexible Pressure member allows, but can such a chamber, which is preferably designed as a cylindrical drum, even in one Schwenklage remain, in which the drum axis with the Axis of the borehole is aligned.
  • the drum can in this case accordingly adapted drilling device behind the drill drive be arranged, wherein the pressure member through the hollow drive shaft of the drill drive can extend.
  • the drum between the drill drive and the rock anchor which can be driven in the axial direction to arrange, with modifications of the drill drive are not required and a simple retrofitting existing Facilities becomes possible.
  • the flexible pressure member is on a reel wound, in a simple way, the flexible Pressure member of a plurality of hingedly interconnected can be formed rod-shaped segments.
  • Essential is a correspondingly high pressure resistance, with a lateral Dodging of the flexible pressure member from the axial Direction inside the tubular rock anchor anyway not possible.
  • Drum is arranged additionally.
  • the training is here Advantageously made such that the flexible pressure member receiving Chamber in a coaxial with the axis of the drill drive Position is pivotable, being in a particularly advantageous manner in Inside the chamber or cylindrical drum one end of the flexible pressure member is fixed.
  • the education is in this case made with an advantage so that the flexible pressure member at its end remote from the extendable end at one with the rotary drive, in particular drill drive, detachable or coupled Component is set.
  • FIG. 1 show a Drill carriage with pivoted-out pressing, Fig.2 a enlarged side view of the storage drum, Figure 3 a View of the swing arm for the drum and Fig.4 the storage drum in axial section.
  • Fig.1 denotes a support arm of a drill carriage, on which on a carriage 2 in accordance with an axial direction arranged the double arrow 3 displaceable drill drive 4 is, over which a schematically indicated with 5 Rod or a rock anchor are driven into a borehole can.
  • a pivot bearing 6 and a Swing arm 7 is provided, over which (n) a drum-shaped Housing 8 for the pressure member in one with the axis of the drill drive 4 aligned position can be pivoted.
  • this drum-shaped housing 8 is shown enlarged, wherein the pivot axis of the pivot bearing 6 is denoted by 9 is.
  • the drill drive 4 engages the stub shaft 10, wherein from the interior of the housing 8 a wound in the circumferential direction flexible pressure member 11 deflected in the direction of the axis 12 and can be squeezed.
  • the receiving device for the flexible pressure member 11 This flexible pressure member consists of several segments and is wound in the circumferential direction inside the housing 8.
  • the housing 8 consists of a first stationary component 13, which is connected to the pivot arm 7 is.
  • This stationary component 13 comprises at its front end a corresponding sealing element 14, which in the drilling or adhesive anchor is introduced.
  • On the inside includes wound guide tube 15, through which the flexible pressure member 11 is transferred to the storage threads.
  • the established one Housing part 13 is in this case drum-like on the inside trained and carries on the outside of a corresponding Thread 16, on which an axially movable and by the rotating second housing part 17 driven, essentially cylindrical member 18 is guided.
  • This cylindrical component 18 is formed as a sleeve and by means of a feather key 19th connected to the rotating second housing part 17.
  • the flexible pressure member 11 is connected at its rear end to the rotatable sleeve 16 is fixed.
  • the flexible pressure member or the flexible shaft has at its front end an adapter which opens into the packer 14.
  • the drive motor drives here only the second rotatable housing part 17 via a frictional Coupling piece 21, so that the flexible pressure member 11 ejected in the axial direction or in direction of rotation reversal is wound up again.
  • the ejected in the axial direction free ends of the flexible pressure member cause the mechanical feed of an extrusion piston, so that one in one Adhesive cartridge contained adhesive first mixed and in the Series can be squeezed out.

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Abstract

Bei einer Einrichtung (8) zum Auspressen von Mörtel oder Klebstoffen in Bohrlöcher für Gebirgsanker ist der Pressantrieb von einem flexiblen Druckglied (11) gebildet, welches aus einer von der Achsrichtung des Bohrloches verschiedenen Speicherlage in eine mit der Achsrichtung des Bohrloches fluchtende Betätigungslage verschiebbar ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Auspressen von Mörtel oder Klebstoffen in Bohrlöcher für Gebirgsanker.
Gebirgsanker sind in unterschiedlichen Ausbildungen bekannt geworden, wobei selbstbohrende Klebeanker bekannt sind, welche auch als Rohranker bezeichnet werden. Derartige Ausbildungen, wie sie beispielsweise in der DE 100 17 750 A1, der DE 100 17 751 A1 und der DE 100 17 763 A1 beschrieben wurden, enthalten Klebepatronen, wobei durch einen in axialer Richtung verschiebbaren Kolben Klebemasse ausgepresst werden kann. Für die Aktivierung des Kolbens zum Auspressen der Klebemassen aus den Klebepatronen werden gesonderte Auspresseinrichtungen verwendet, die über einen Adapter an den Bohrmotor angeschlossen werden können. Ein weiterer selbstbohrender Kleber ist in der US 4,055,051 A beschrieben.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher Klebemasse in einfacher Weise ausgepresst werden kann, ohne dass hierfür Manipulationen an der Bohrlafette erforderlich sind. Mit anderen Worten zielt die Erfindung darauf ab, das Auspressen von Klebemasse im unmittelbaren Anschluss an das Eintreiben des selbstbohrenden Klebeankers automatisch vornehmen zu können. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemäße Einrichtung im wesentlichen darin, dass der Pressantrieb von einem flexiblen Druckglied gebildet ist, welches aus einer von der Achsrichtung des Bohrloches verschiedenen Speicherlage in eine mit der Achsrichtung des Bohrloches fluchtende Betätigungslage verschiebbar ist. Dadurch, dass ein flexibles Druckglied für den Pressantrieb eingesetzt wird, kann ein derartiges Druckglied aus einer von der Achsrichtung abweichenden Richtung abgehaspelt oder abgespult werden und in eine Betätigungslage gebracht werden, bei welcher die Klebepatronen entsprechend ausgepresst werden. Diese Betätigungslage entspricht der Achsrichtung des Bohrloches, da ja die Klebemasse in der Achsrichtung aus dem Hohlraum des rohrförmigen Ankers in die Bohrlöcher ausgepresst werden soll. Die Verwendung eines flexiblen Druckgliedes erlaubt es somit in einfacher Weise besonders kleinbauende Einrichtungen zu schaffen, mit welchen ein entsprechend langes Druckglied gespeichert werden kann und aus der Speicherlage in die Betätigungslage verbracht werden kann. In besonders vorteilhafter Weise ist die Ausbildung hierbei so getroffen, dass das flexible Druckglied aus einer zum Bohrloch koaxialen Kammer aus einer in Umfangsrichtung verlaufenden Speicherlage in eine axiale Betätigungslage verschiebbar ist. Eine derartige zum Bohrloch koaxiale Kammer bzw. Trommel kann in einfacher Weise in die Bohrachse der Bohrlafette einschwenkbar und axial beweglich geführt sein. Da eine in Umfangsrichtung verlaufende Speicherlage auf geringer axialer Länge die Speicherung eines relativ langen flexiblen Druckgliedes ermöglicht, kann aber eine derartige Kammer, welche bevorzugt als zylindrische Trommel ausgebildet ist, auch in einer Schwenklage verbleiben, in welcher die Trommelachse mit der Achse des Bohrloches fluchtet. Die Trommel kann hierbei bei entsprechend adaptierter Bohreinrichtung hinter dem Bohrantrieb angeordnet sein, wobei sich das Druckglied durch die hohle Antriebswelle des Bohrantriebs erstrecken kann. Bei entsprechend kurzer axialer Bauweise ist es aber auch möglich, die Trommel zwischen Bohrantrieb und dem in Achsrichtung vortreibbaren Gebirgsanker anzuordnen, wobei hier Modifikationen des Bohrantriebs nicht erforderlich sind und ein einfaches Nachrüsten bestehender Einrichtungen möglich wird.
In besonders einfacher Weise ist das flexible Druckglied auf einer Haspel aufgewickelt, wobei in einfacher Weise das flexible Druckglied von einer Mehrzahl von gelenkig miteinander verbundenen stabförmigen Segmenten gebildet sein kann. Wesentlich ist eine entsprechend hohe Druckbeständigkeit, wobei ein seitlichen Ausweichen des flexiblen Druckgliedes aus der axialen Richtung im Inneren des rohrförmigen Gebirgsankers ohnedies nicht möglich ist.
An einer konventionellen Bohrlafette kann ein Nachrüsten mit der erfindungsgemäßen Einrichtung in besonders einfacher Weise darin bestehen, dass lediglich ein Schwenklager für die Kammer bzw.
Trommel zusätzlich angeordnet wird. Die Ausbildung ist hierbei mit Vorteil so getroffen, dass die das flexible Druckglied aufnehmende Kammer in eine mit der Achse des Bohrantriebs koaxiale Lage schwenkbar ist, wobei in besonders vorteilhafter Weise im Inneren der Kammer bzw. zylindrischen Trommel ein Ende des flexiblen Druckgliedes festgelegt ist. Die Ausbildung ist hierbei mit Vorteil so getroffen, dass das flexible Druckglied an seinem dem ausfahrbaren Ende abgewandten Ende an einem mit dem Drehantrieb, insbesondere Bohrantrieb, kuppelbaren oder gekuppelten Bauteil festgelegt ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Einrichtung näher erläutert. In dieser zeigen Fig.1 eine Bohrlafette mit eingeschwenkter Auspresseinrichtung, Fig.2 eine vergrößerte Seitenansicht auf die Speichertrommel, Fig.3 eine Ansicht des Schwenkarms für die Trommel und Fig.4 die Speichertrommel im axialen Schnitt.
In Fig.1 ist mit 1 ein Tragarm einer Bohrlafette bezeichnet, auf welchem an einem Schlitten 2 ein in axialer Richtung entsprechend des Doppelpfeiles 3 verschiebbarer Bohrantrieb 4 angeordnet ist, über welchen eine schematisch mit 5 angedeutete Stange bzw. ein Gebirgsanker in ein Bohrloch eingetrieben werden kann. An dem Lafettenträger 1 sind ein Schwenklager 6 und ein Schwenkarm 7 vorgesehen, über welches(n) ein trommelförmiges Gehäuse 8 für das Druckglied in eine mit der Achse des Bohrantriebs 4 fluchtende Lage verschwenkt werden kann.
In Fig.2 ist dieses trommelförmige Gehäuse 8 vergrößert dargestellt, wobei die Schwenkachse des Schwenklagers 6 mit 9 bezeichnet ist. Der Bohrantrieb 4 greift am Wellenstummel 10 an, wobei aus dem Inneren des Gehäuses 8 ein in Umfangsrichtung aufgespultes flexibles Druckglied 11 in Richtung der Achse 12 umgelenkt und ausgepresst werden kann.
In Fig.3 sind der Schwenkarm und das Gehäuse in axialer Ansicht nochmals dargestellt.
Im Inneren des Gehäuses 8 befindet sich, wie in Fig.4 deutlich ersichtlich, die Aufnahmevorrichtung für das flexible Druckglied 11. Dieses flexible Druckglied besteht aus mehreren Segmenten und wird in Umfangsrichtung im Inneren des Gehäuses 8 aufgewickelt. Zu diesem Zweck besteht das Gehäuse 8 aus einem ersten stillstehenden Bauteil 13, der mit dem Schwenkarm 7 verbunden ist. Dieser stillstehende Bauteil 13 umfasst an seinem Vorderende ein entsprechendes Dichtungselement 14, das in den Bohr- bzw. Klebeanker eingeführt wird. Auf der Innenseite schließt ein gewundenes Führungsrohr 15 an, durch welches das flexible Druckglied 11 in die Speichergewindegänge überführt wird. Der feststehende Gehäuseteil 13 ist hierbei an der Innenseite trommelartig ausgebildet und trägt an der Außenseite ein entsprechendes Gewinde 16, an welchem ein axial bewegbarer und durch den drehenden zweiten Gehäuseteil 17 angetriebener, im wesentlichen zylindrischer Bauteil 18 geführt wird. Dieser zylindrische Bauteil 18 ist als Hülse ausgebildet und mittels einer Passfeder 19 mit dem drehenden zweiten Gehäuseteil 17 verbunden. Der axial bewegliche zylindrische Bauteil, die Hülse 18, weist an der Innenseite über seine gesamte axiale Länge ein entsprechendes Rundgewinde 20 auf, welches zum einen die Gewinderillen bzw. Speicherrillen für die aufgewickelte biegsame Welle 11 ausbildet und andererseits einen entsprechenden Spindeltrieb ergibt.
Das flexible Druckglied 11 ist mit seinem hinteren Ende an der drehbaren Hülse 16 festgelegt. Das flexible Druckglied bzw. die biegsame Welle weist an seinem Vorderende einen Adapter auf, der in das Dichtungsstück 14 mündet. Der Antriebsmotor treibt hierbei nur den zweiten drehbaren Gehäuseteil 17 über ein kraftschlüssiges Kupplungsstück 21 an, sodass das flexible Druckglied 11 in axialer Richtung ausgestoßen bzw. bei Drehrichtungsumkehr wiederum aufgewickelt wird. Die in axialer Richtung ausgestoßenen freien Enden des flexiblen Druckgliedes bewirken den mechanischen Vorschub eines Auspresskolbens, sodass ein in einer Klebepatrone enthaltener Kleber zunächst durchmischt und in der Folge ausgepresst werden kann.

Claims (7)

  1. Einrichtung zum Auspressen von Mörtel oder Klebstoffen in Bohrlöcher für Gebirgsanker, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressantrieb von einem flexiblen Druckglied (11) gebildet ist, welches aus einer von der Achsrichtung des Bohrloches verschiedenen Speicherlage in eine mit der Achsrichtung des Bohrloches fluchtende Betätigungslage verschiebbar ist.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Druckglied (11) aus einer zum Bohrloch koaxialen Kammer (18) aus einer in Umfangsrichtung verlaufenden Speicherlage in eine axiale Betätigungslage verschiebbar ist.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (18) als zylindrische Trommel ausgebildet ist.
  4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Druckglied (11) auf einer Haspel (13) aufgewickelt ist.
  5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Druckglied (11) von einer Mehrzahl von gelenkig miteinander verbundenen stabförmigen Segmenten gebildet ist.
  6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die das flexible Druckglied (11) aufnehmende Kammer (8) in eine mit der Achse des Bohrantriebs koaxiale Lage schwenkbar ist.
  7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Druckglied (11) an seinem dem ausfahrbaren Ende abgewandten Ende an einem mit dem Drehantrieb, insbesondere Bohrantrieb (4), kuppelbaren oder gekuppelten Bauteil (16) festgelegt ist.
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