SE445755B

SE445755B - Backventil vid borrhalsmanschetter

Info

Publication number: SE445755B
Application number: SE8406010A
Authority: SE
Inventors: E Faktus; R Dahlen
Original assignee: Arjeng Elektromekan
Priority date: 1984-11-28
Filing date: 1984-11-28
Publication date: 1986-07-14
Also published as: SE8406010L; EP0203172A1; DE3564979D1; EP0203172B1; JPS62501433A; SE8406010D0; US4710063A; CA1259908A; WO1986003254A1

Description

10 15 20 25 30' 35 is4oso1o-2 ten är dessutom dyra att tillverka.

Huvudändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en backventil, som icke uppvisar de ovan angivna olägenheter- na. Detta uppnås enligt uppfinningen genom att backventilen ges de i kraven angivna kännetecknen. .

Genom att backventilen utgöres av en elastisk hylsa, i vilken den stela hylsan i borrhålsmanschetten mynnar och vilken är anordnad för automatisk sammandragning; när inget medium injekteras, åstadkommes en tillförlitlig ventilfunk- tion och en genomströmningsarea för det injekterade mediet i backventilen, som är väsentligen lika stor som genom- strömningsarean i den stela hylsan i borrhålsmanschetten, varigenom backventilen icke hindrar injekteringen av mediet i en bergspricka. Genom att den elastiska hylsan vidgas och sammandrages, erfordras inga rörliga ventilorgan med ven- tilsäten, varigenom baokventilens driftsäkerhet ökar och tillverkningskostnaden för backventilen blir väsentligt lägre. Speciellt genom att anordna sammandragningsorgan vid den elastiska hylsans fria ände på sådant sätt, att de åstadkommer en tillplattning av den elastiska hylsans ut- matningsöppning, erhålles en synnerligen tillförlitlig ven- tilfunktion, eftersom det tillbakaströmmande mediet bidra- ger till att pressa ihop den elastiska hylsans öppning.

En utföringsform av en backventil enligt uppfinningen skall nu beskrivas närmare nedan med hänvisning till de bi- fogade ritningsfigurerna.

Figl 1 visar i längdsektion en borrhålsmanschett, som är införd i ett borrhål, med en backventil enligt uppfin- ningen och med en expanderanordning. ' Fig. 2 visar samma borrhålsmanschett som fig. 1 i en längdsektion, som är vriden 90° i förhållande till längd- sektionen i fig. 1, varvid hylsan visas fastsatt i borr- hålet medelst expanderanordningen.

Den i fig. 1 och 2 visade borrhålsmanschetten innefat- tar en stel hylsa 10, företrädesvis av metall, t ex alu- minium, vilken vid en ände 10A' är försedd med invänaige gängor 11 för anslutning av en pumpslang 12, som är försedd 10 15 20 25 30 35 8406010-2 med utvändiga gängor 13. Vid hylsans motsatta ände 1OB är ett spärrorgan i form av en tät propp 14 insatt på sådant sätt, att proppen lossnar och skjutes ut ur hylsan 10, när trycket i hylsan stiger över ett visst förutbestämt värde.

Utanpå hylsan 10 är en elastisk gummihylsa 15 anordnad, vilken omsluter den stela hylsan 10. Gummihylsans ändar 15A och 15B är fastsatta på den stela hylsan 10, t ex genom vulkanisering. I den stela hylsans 10 vägg är två öppningar 16,17 anordnade, så att den stela hylsans inre står i för- bindelse med utrymmet 18 mellan den stela hylsan 10 och den omgivande gummihylsan 15. Vid var och en av dessa öppningar är en backventil 19,20 anordnad. Denna backventil består av ett gummimembran 20, som är fastsatt på den stela hylsans yttre vägg på sådant sätt, att membranet åtminstone på ett ställe kan lyftas upp från den stela hylsans vägg och bilda en kanalförbindelse för ett tryckmedium från den stela hyl- sans inre utrymme till utrymmet 18 mellan den stela hylsan 10 och gummihylsan 15. Denna upplyftning sker, när trycket i den stela hylsan överstiger ett visst värde. Därigenom kan ett tryckmedium införas från den stela hylsans inre till utrymmet mellan de båda hylsorna, varvid gummihylsan bringas att expandera till anliggning mot borrhålets vägg 21. När trycket i den stela hylsan åter minskar, kan det inmatade mediet icke återföras till den stela hylsan, eftersom membranet då tillsluter öppningen.i den stela hyl- sans vägg. Membranet fungerar sålunda såsom en backventil.

Backventilen är så dimensionerad, att den medger införsel av tryckmedium i utrymmet mellan den stela hylsan och gum- mihylsan vid en trycknivå, som ligger under den trycknivå, vid vilken proppen 14 skjutes ut ur den stela hylsan.

På den stela hylsans utmatningsände 1OB är en elastisk hylsa 22 fastsatt på sådant sätt, att den stela hylsan myn- nar i den elastiska hylsan. Den elastiska hylsan är vid sin fria ände försedd med klammerorgan 23,24 och 25,26, vilka ger den elastiska hylsan en tillplattad form vid den fria änden, dvs vid hylsans utmatningsöppning. Dessa klammeror- gan utgöres i den visade utföringsformen av häftklamrar, 10 15 20 25 30 35 gs4oso10-2 4 som är inslagna genom hylsans vägg och två gånger passerar genom väggen, så att två utskjutande veck 27,28 bildas på den elastiska hylsans vägg. Två häftklamrar 23,24 och 25,26 är anordnade på vardera sidan om den elastiska hylsan dia- metralt i förhållande till den elastiska hylsans 22 mittax- el, så att de två vecken 27,28 blir diametralt placerade vid hylsans utmatningsöppning. Dessa veck ger hylsans utmatningsände en platt form, så att utmatningsöppningen i hylsans viloläge har formen av en smal spalt. Klamrarna 23,24 och 25,26 är så anbringade, att varje häftklammer har sin längdriktning parallell med den elastiska hylsans längd- axel, så att vecken 27,28 blir så smala som möjligt.

Den elastiska hylsan 22 kan fastsättas på den stela hylsans utmantningsände 1OB medelst en klämring 29 eller genom vulkanisering.

Den elastiska hylsan 22 fungerar såsom backventil på följande sätt. I vilotillståndet, dvs när inget medium in- jekteras genom borrhålsmanschetten, har hylsans utmatnings- öppning formen av en smal spalt. När ett medium injekteras genom borrhålsmanschetten, vidgas hylsans utmatningsöppning på grund av hylsans elasticitet, så att utmatningsöppningen blir väsentligen rund och får ungefär samma genomström- ningsarea som den stela hylsan 10 i borrhålsmanschetten, så att backventilen icke utgör något hinder för proppen 14, när denna skjutes ut ur den stela hylsan, eller för det medium, som injekteras. När injekteringen är avslutad, dvs när bergsprickan är fylld med det tätande ochleller för- stärkande mediet, avbrytes pumpningen, varvid trycket i den stela hylsan lO och den elastiska;hylsan 22 sjunker kraf- tigt. Genom de anbringade klamrarnas723-26;funktion strävar hylsans utmatningsände efter att sammandra sig till den tillplattade formen. Genom att hylsan fortfarande är fylld med medium under visst tryck, kan hylsan endast delvis sam- ' mandra sig av egen kraft. Trycket i det medium, som har injekterats i bergsprickan och befinner sig omkring den elastiska hylsan, är emellertid nu högre än trycket i deng elastiska hylsan och åstadkommer den tillplattning av hyl- 10 15 20 25 30 35 8406010-2 sans mynning, som erfordras för att inget injekterat medium skall kunna pressas tillbaka från bergsprickan in i den stela hylsan och sålunda i motsatt riktning genom borrhåls- manschetten. _ Den synnerligen enkla konstruktionen hos backventilen enligt uppfinningen gör backventilen mycket driftsäker.

Pumpslangen kan därför omedelbart bortskruvas från borr- hålsmanchetten utan risk för att trycket i den i borrhålet injekterade cementvällingen minskar, innan cementen har brunnit färdigt. Härigenom blir backventilen mycket tids- besparande. Även om endast en utföringsform av backventilen enligt uppfinningen har visats och beskrivits ovan är det uppen- bart, att många modifikationer och variationer är möjliga inom ramen för uppfinningstanken. Det är t ex möjligt att variera antalet häftklammer och dessas placering, så att de bildade, diametralt placerade vecken får en annan längd och en annan bredd. Det är vidare möjligt att använda andra me- kaniska organ än häftklammer för att åstadkomma de diamet- rala vecken, t ex U-formade skenor eller byglar, som kläm- mes fast på den elastiska hylsans vägg utan att passera ge- nom denna. Om den elastiska hylsan består av ett mycket mjukt material, kan hylsans utmatningsöppning även samman- dragas under bibehållande av den runda formen. Sammandrag- ningsorganen kan då utgöras av t ex en eller flera elastis- ka eller fjädrande ringar, som är anordnade att omsluta hylsan. Sammandragningsorganen behöver icke heller nödvän- digtvis placeras vid den elastiska hylsans utmatningsände utan kan placeras mera mitt på denna. Hylsan behöver icke heller vara försedd med särskilda mekaniska sammandrag- ningssorgan utan sammandragningsförmågan kan åstadkommas genom val av lämpligt elastiskt material och genom lämplig utformning av hylsan. Om hylsan t ex utformas med en konisk eller på annat sätt avsmalnande fri ände, kommer hylsans fria ände att vidgas vid injektering av medium och att sam- mandragas, när injekteringstrycket upphör. Hylsan behöver icke nödvändigtvis vara anordnad att minska genomströmnings- 8406010-2 arean till noll, utan en viss öppning i den elastiska hyl- san i dennas sammandragna tillstånd kan tillåtas, eftersom det utanför hylsan befintliga trycket kan åstadkomma den fullständiga tillslutningen av den elastiska hylsan, så att inget injekterat medium kan passera tillbaka genom backven- tilen in i borrhålsmanschetten.

Claims

10 15 20 25 30 35 8406010-2 Patentkrav

1. Backventil vid borrhålsmanschetter, som är avsedda för injektering av ett tätande ochleller förstärkande medium i bergsprickor och liknande och som innefattar dels en stel hylsa (10), vars ena ände (l0A) är försedd med organ (11) för lösbar anslutning till hylsan av en pumpslang (12) för det medium, som skall injekteras, och dels en expanderan- ordning (15) för fasthållning av den stela hylsan i borr- hålet (21), k ä n n e t e c k n a d a v en elastisk hyl- sa (22), vilken är anordnad vid den stela hylsans (10) andra ände (10B) på sådant sätt, att den stela hylsan (10) mynnar i den elastiska hylsan (22), och vilken är anordnad för automatisk sammandragning, när inget medium injekteras genom den elastiska hylsan, så att redan injekterat medium icke kan strömma tillbaka in i den stela hylsan (10).

2. Backventil enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att den elastiska hylsan (22) är försedd med mekaniska organ (23-26) för sammandragning av åtminstone en del av hylsan för minskning av hylsans tvärsektionsyta.

3. Backventil enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att sammandragningsorganen (23-26) är anordnade vid den elastiska hylsans (22) fria ände.

4. Backventil enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att sammandragningsorganen (23-26) är anordade att åstad- komma en tillplattning av den elastiska hylsans (22) fria ände.

5. Backventil enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att sammandragningsorganen (23-26) är anordnade att åstad- komma två utskjutande veck (27,28) på den elastiska hyl- sans (22) vägg, vilka är diametralt placerade i förhållan- de till varandra.

6. Backventil enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d a v att sammandragningsorganen utgöres av mekaniska klämmor (23-26).

7. Backventil enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d a v att de mekaniska klämmorna utgöres av åtminstone en häft- 3406010-2 'klammer (23,25) på vardera sidan av den elastiska hylsan (22), varvid varje häftklammer två gånger passerar genom den elastiska hylsans (22) vägg.

8. Backventil enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d a v att varje häftklammer (23-26) har sin längdriktnipg paral- lell med den elastiska hylsans (22) längdaxel.