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Die
Erfindung betrifft einen Gebirgsanker in Form eines Klebankers,
dessen außen profiliertes Ankerrohr eine beispielsweise
in einer Klebepatrone untergebrachten und über einen Ausdrückstempel durch
einen Statikmischer hindurch aus dem Ankerrohr herausdrückbaren
Klebmassenfüllung zugeordnet ist, wobei das im Bohrlochtiefsten
anzuordnende Austragsende des Ankerrohres ein oder mehrere Austrittslöcher
aufweist.
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Gebirgsanker
sind in verschiedenen Ausführungen bekannt und dienen vor
allem zur Stabilisierung des Gebirges in der Umgebung von Stollen
und Strecken sowie Tunneln. Bei einem aus der
DE 100 17 750 A1 sowie
der
WO 03/044324
A1 bekannten Gebirgsanker wird in einem ersten Arbeitsschritt
mit einem Bohrrohr ein Bohrloch ins Gebirge hineingebohrt, um dann
nach Erreichen der Endlänge gegen ein Ankerrohr mit einer
durchgehenden Innenöffnung ausgetauscht zu werden. In diese
Innenöffnung des Ankerrohres ist eine Klebepatrone eingesetzt
und davor ein Statikmischer, sodass durch entsprechende Belastung
der Klebepatrone die darin enthaltene Klebmassenfüllung
durch den Statikmischer hindurch in das Bohrloch hineingedrückt
wird. Während bei der
DE 100 17 750 A1 das Bohrrohr und das Ankerrohr
identisch sind und damit an der Spitze des Ankerrohrs eine Bohrschneide
die Innenöffnung verschließt, ist bei der
WO 03/044324 A1 ein
vorne annähernd offenes Ankerrohr im Einsatz. Vom Grundsatz
her kann also bei der
WO
03/044324 A1 die durch den Statikmischer gepresste Klebmassenfüllung
einfach in das Bohrloch und vor allem in den Spalt zwischen Bohrlochwandung
und Ankerrohr eindringen und so zu einer Verklebung führen.
Ein einwandfreier Austritt wird aber dadurch erschwert oder sogar
unmöglich gemacht, dass das Ankerrohr im Bohrlochtiefsten
auf dem Gebirge aufsitzt, sodass die Innenöffnung des Ankerrohrs
ganz oder zumindest weitgehend verschlossen ist. Es ist dann schwierig
oder gar unmöglich, die Klebmassenfüllung in den
vorgesehenen Hohlraum hineinzupressen. Bei der aus der
DE 100 17 750 A1 bzw. B4
bekannten Lösung sind die so genannten Durchgangsbohrungen
zwar seitlich vorgesehen, wobei aber auch sie sich leicht durch
noch im Bohrloch vorhandenes Bohrmehl zusetzen können,
wobei als weiterer Nachteil hier der so genannte Statikmischer zu nennen
ist, da dieser unzulängliche Aufreißteile für die
Klebepatrone aufweist, nur einen engen Durchtrittsquerschnitt aufweist
und mit einem Härter arbeitet, der nicht mit in der Klebepatrone
untergebracht ist, sodass eine Durchmischung beider Komponenten
unbefriedigend oder überhaupt nicht möglich ist. Darüber
hinaus muss durch besondere Hilfsmaßnahmen sichergestellt
werden, dass der Statikmischer bzw. der so genannte Dichtkolben
nicht so weit verschoben wird, dass die Durchgangsbohrungen verschlossen
werden.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen als Klebanker
dienenden Gebirgsanker zu schaffen, bei dessen Einsatz praktisch
unabhängig von der Art der Klebmassenfüllung diese
immer gleichmäßig und sicher in den Hohlraum um
das Ankerrohr hineingedrückt wird und der preisgünstig herstellbar
ist.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass das Ankerrohr am Austragsende über einen Mischkopf
im Abstand ganz oder teilweise abgedeckt ist, sodass das Austrittsloch
oder die Austrittslöcher gegen Verstopfung gesichert sind
und dass der Mischkopf am gegenüberliegenden und den Statikmischer
und die Klebepatrone aufnehmenden Ende die Klebepatrone bei Druckbeaufschlagung
sicher öffnend ausgebildet ist.
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Ein
derart ausgebildeter Gebirgsanker, der in das vorgebohrte Bohrloch
eingeführt wird, verfügt über ein Ankerrohr
mit entsprechend groß bemessenem Innendurchmesser, wobei
das Ankerrohr über einen aufgesetzten Mischkopf vor einem
Zufallen geschützt wird bzw. vor dem im Bohrlochtiefsten
noch vorhandenes Bohrklein. Die beim Auspressen der Klebepatrone
freigesetzte Klebmassenfüllung kann somit vollständig
gesichert in das Bohrlochtiefste und insbesondere in den Hohlraum
um das Ankerrohr hineingedrückt werden, um so eine vollständige
Verklebung des Ankerrohres mit der Bohrlochwand zu erreichen und
somit die gewünschte Stabilisierung des Gebirges abzusichern.
Weder der eingeschobene Statikmischer, der endseitig durch den Mischkopf abgestützt
wird, noch im Bohrlochtiefsten sitzender Schlamm oder Bohrklein
können zu einem ungleichmäßigen oder
gar unvollständigen Verfüllen führen, weil
das Austrittsloch oder die Austrittslöcher durch den Mischkopf
so gesichert sind, dass immer der gewünschte gleichmäßige
Austrag der Klebmassenfüllung erreichbar ist. Das Aufreißen
der Klebepatrone ist gesichert, weil das Ende des Ankerrohres die
Klebepatrone bei Druckbeaufschlagung sicher öffnend ausgebildet
ist.
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Nach
einer zweckmäßigen Ausführungsform ist
vorgesehen, dass der Mischkopf sich am Wandungsrand des Ankerrohres
abstützend ausgebildet ist. Dadurch ist einerseits sichergestellt,
dass der Mischkopf nicht versehentlich in das Ankerrohr hineingedrückt
wird, sondern vielmehr als Puffer zwischen Bohrlochtiefstem und
dem eigentlichen Ankerrohr wirkt und zum anderen, dass das Austrittsloch über
den eigentlichen Mischkopf geschützt bleibt, weil es weder
durch den Statikmischer noch durch Schmutz beeinträchtigt
werden kann. Wie der Schutz des Austrittsloches aussehen kann, wird
weiter hinten erläutert.
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Die
Abstützung des Mischkopfes am Ankerrohr wird am zweckmäßigsten
dadurch verwirklicht, dass der Mischkopf einen Kopf aufweist, der
mit einer Stützplatte ausgerüstet ist, deren Außenrand
mit der Rohraußenwand annähernd fluchtend ausgeführt
ist. Diese Stützplatte stützt sich somit optimal
an der Rohraußenwand bzw. an dem Ankerrohr ab, sodass ein
vollständiges Einschieben dieses Mischkopfes in die Stangeninnenbohrung
sicher vermieden ist. Andererseits ist so das Offenhalten des Austrittsloches sichergestellt,
das in den Mischkopf integriert ist.
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Das
Integrieren des Austrittsloches in den Mischkopf erfolgt zweckmäßigerweise
indem der Kopf mit einem über das Austrittsloch hinüberreichenden
Querbalken versehen ist. Die Klebmassenfüllung wird somit
nach Verlassen des Statikmischers in den Kopf hineingeführt,
in dem das eigentliche Austrittsloch in der gleichen Achse wie die
Stangeninnenbohrung angeordnet ist. Ein Zufallen oder Beeinträchtigen
durch Schlamm oder Bohrklein auf dem Bohrlochtiefsten wird über
den Querbalken verhindert, da dieser sich auf dem oder am Bohrlochtiefsten abstützt
und somit das Austrittsloch immer im Abstand zum Bohrlochtiefsten
verbleibt. Die Klebemasse oder einfach gesagt der Kleber, der ein
Mörtel sein kann oder eben eine Ein- oder Zweikomponenten-Kunststoffmasse
tritt aus dem Austrittsloch aus und wird dann sogar noch vorteilhaft
am Querbalken entlang umgeleitet, um dann in den Hohlraum zwischen
Ankerrohr und Bohrlochwandung hineinzuströmen. Der Kopf
bzw. der gesamte Mischkopf stützen sich über die
Stützplatte an dem eigentlichen Ankerrohr ab, sodass auch
während des Ausströmens immer ein offenes Austrittsloch
gewährleistet ist.
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Ein „Abbrechen” des
Querbalkens wird dadurch sicher unterbunden, dass der Kopf mit dem Querbalken
die Form eines durchbrochenen Kegelstumpfes ergebende Stützen
aufweist und darüber mit der Stützplatte verbunden
ist. Diese Stützen sind ausreichend stabil und tragen aufgrund
ihrer besonderen Ausbildung dazu mit bei, dass der Querbalken nur
eine etwa dem Austrittsloch entsprechende Erstreckung aufweist.
Er ist einteilig mit diesen Stützen verbunden, wobei diese
einen Kegelstumpf vorgebenden Stützen das Einführen
des Ankerrohres mit dem Mischkopf in das Bohrloch vorteilhaft erleichtern.
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Das
Einführen des Ankerrohres mit dem Mischkopf wird weiter
dadurch erleichtert, dass den Stützen dreieckförmige, über
die schräge Außenwand der Stützen vorstehende
Rippen zugeordnet sind. Da das Ankerrohr drehend eingeführt
wird, wird so „der Weg für den Mischkopf freigeschaufelt”,
wodurch ein leichtes Positionieren des Ankerrohres im Bohrloch sichergestellt
werden kann.
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Das
Ausströmen des Klebers oder der Klebmasse im gemischten
Zustand wird weiter dadurch verbessert, dass zwei oder mehr Stützen
vorgesehen sind, die stabil und mit dem Querbalken für
das Austrittsloch nach außen sich erweiternde Kanäle
vorgebend ausgebildet sind. Nach dem Verlassen des Austrittsloches
erfolgt das „Umleiten” des Klebers erst nach Verlassen
des Austrittsloches, sodass damit gleichzeitig auch sichergestellt
ist, dass auch das Bohrlochtiefste wirksam mit dieser Klebemasse
bzw. dem Kleber ausgefüllt wird.
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Das
Umleiten des Kleberstromes wird weiter dadurch begünstigt,
dass mittig des freien Teils des Querbalkens auf dessen Unterseite
ein Verteilerkopf positioniert ist. Dieser Verteilerkopf kann die
Form eines Kegels aufweisen oder auch jede andere Form, die das
Umleiten des Kleberstromes begünstigt.
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Weiter
vorne ist bereits darauf hingewiesen worden, dass der Mischkopf
den über das Ankerrohr vorstehenden Kopf und darüber
hinaus ein Ansatzstück aufweist, das in das Ankerrohr eingeschoben werden
kann. Das Festsitzen des Ansatzstückes im Ankerrohr und
damit die genaue Positionierung wird dadurch gewährleistet,
dass der Mischkopf im Abstand zum Außenrand mehrere, über
die Wandung vorstehende Fixierringe oder ein Gewinde aufweist. Die
Fixierringe bestehen vorzugsweise aus dem gleichen Material wie
das Ansatzstück selbst bzw. der gesamte Mischkopf, können
aber auch aus einem weicheren und die Abdichtung begünstigenden
Material hergestellt werden.
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Das
Einschieben des Mischkopfes und dessen Ansatzstückes in
das Ankerrohr wird dadurch begünstigt, dass die Fixierringe
in Richtung Außenrand schräg verlaufend oder endseitig
solche Schrägen aufweisend ausgebildet sind. Es können
sechs oder acht solcher Fixierringe angebracht sein, es kann aber
auch mit weniger solcher Fixierringe gearbeitet werden, weil im
Grundsatz das Herausschieben des Mischkopfes aus dem Ankerrohr dadurch
verhindert wird, dass sich der Mischkopf beim Verpressen des Klebers
gegen das Bohrlochtiefste abstützt.
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Beim
Einleiten und Durchführen des Verpressvorganges, d. h.
des Einpressens des Klebers in das Bohrloch soll die Klebepatrone
aufgeschlitzt oder eingerissen werden, um den Austritt des Klebers
zu sichern. Dies kann man dadurch erreichen, dass das in das Ankerrohr
einzusetzende Ende des Mischkopfes mit innenseitigen Schneiden vom
Außenrand zum Ende sich trichterförmig erweiternd
und damit einen Einführtrichter ergebend ausgebildet ist. Die
Klebepatrone wird damit in das Ansatzstück des Mischkopfes
hineingeführt und dort sicher durch die innenseitigen Schneiden
aufgeschlitzt. Es wird somit sicher verhindert, dass ein Verrutschen
oder Querstellen der Klebepatrone beim Einleiten des Verpressvorganges
auftreten kann, sodass die Klebepatrone gar nicht oder unvollständig
aufreißt.
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Dieses
Einführen der Klebepatrone in den Einführtrichter
kann dadurch begünstigt werden, dass die Schneiden einen
Einführabstand zum Trichterrand belassend auf der Innenwand
der Mischkopf bzw. dessen Ansatzstücke angeordnet sind.
Die unverletzte und damit pralle Klebepatrone wird somit in den
Einführtrichter hineingeschoben, um erst dort aufgeschlitzt
und damit zerstört zu werden.
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Die
Form des Einführtrichters kann vorteilhaft noch dadurch
ausgenutzt werden, dass die Schneiden der Form des Einführtrichters
folgend und ihre Höhe beibehaltend ausgeführt
sind. Damit ist sichergestellt, dass die eingeschobene bzw. besser gesagt
eingepresste Klebepatrone auf jeden Fall so aufgeschlitzt und zerstört
wird, dass der darin enthaltene Kleber auch sicher in den Bereich
des Statikmischers hineingelangt, um dort intensiv vermischt zu werden.
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Weiter
vorne ist ausgiebig beschrieben worden, wie der Mischkopf wirken
soll und wie er aufgrund seiner Formgebung wirkt. Diese besondere Form
ist besonders vorteilhaft zu erreichen, wenn der Mischkopf aus Kunststoff
gefertigt ist, wobei er wie weiter hinten erläutert einteilig
ist und nur über den Statikmischer vervollständigt
wird oder sogar mit diesem ein Bauteil bildet.
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Der
Statikmischer wird bei der zweiteiligen Ausführungsform
in den Mischkopf bzw. dessen Ansatzstück hineingeschoben
und dort festgelegt, sodass der beim Aufreißen der Klebepatrone
frei werdende Kleber sicher durch den Statikmischer hindurchgepresst
wird, bevor er das Austrittsloch des Mischkopfes verlässt.
Um sicherzustellen, dass das Austrittsloch auch von innen her nicht
bezüglich seines Querschnittes beeinträchtigt
wird, ist vorgesehen, dass im Bereich des Kopfes ein Stützsteg
für den Statikmischer vorgesehen ist oder dass der Verteilerkopf
am Querbalken als Endbegrenzung für den einzuschiebenden
Statikmischer dient. Bei beiden Ausführungsformen ist verhindert,
dass sich der Statikmischer quasi so vor oder in das Austrittsloch
hineinschiebt, dass der Austritt des Klebers beeinträchtigt
wird.
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Denkbar
ist es auch, dass mit Mörtel oder einem anderen Material
gearbeitet wird. Hierzu ist vorgesehen, dass die Klebmassenfüllung
in Form einer Direktbefüllung des Ankerrohres vorgesehen
ist und dass dem Austragsende des Ankerrohres ein sich dort abstützender
und das Austrittsloch aufweisender und sichernder Mischkopf mit
oder ohne einführbarem Statikmischer und in Fließrichtung
dem Statikmischer vorgeordneter Berstscheibe zugeordnet ist. Je nach
Zusammensetzung der Direktbefüllung wird hier ein in den
Mischkopf einführbarer Statikmischer verwendet oder eben
auch nicht. Die Berstscheibe bzw. Membrane sorgt dafür,
dass zunächst ein entsprechend hoher Druck aufgebaut wird,
bevor dann dieses Klebematerial über den Statikmischer
oder auch direkt in den Hohlraum um das Ankerrohr herum austritt.
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Weiter
vorne ist bereits darauf hingewiesen worden, dass sich die beschriebene
Lösung dadurch auszeichnet, dass der zum Einsatz kommende Mischkopf
durch mehrere Eigenschaften gekennzeichnet und darüber
hinaus als Kunststoffteil vorteilhaft und preisgünstig
herstellbar ist. Weiter sieht die Erfindung vor, dass der Mischkopf
mit Ansatzstück einteilig ausgebildet, der den Statikmischer
als zweites Bauteil integrierend aufnimmt oder dass Mischkopf, Ansatzstück
und Statikmischer ein Bauteil bildend ausgeführt sind.
Letzteres wird dadurch beispielsweise erreichbar, dass zwei Hälften
in einem Arbeitsgang gespritzt und dann anschließend durch Klebung
so verbunden werden, dass sie dann ein Bauteil bilden, d. h. der
Statikmischer ist voll in die Austrittsdüse integriert.
Die zweiteilige Ausführungsform hat allerdings den Vorteil,
dass bei Bedarf wie weiter vorne beschrieben auch ohne den Statikmischer
gearbeitet werden kann, beispielsweise dann, wenn es sich um einen
direkt befüllten Hohlanker handelt, der nicht unbedingt
einen Statikmischer erfordert.
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Je
nach zum Einsatz kommender Klebepatrone kann es schwierig sein,
die Wandung der Klebepatrone über die erwähnten
Schneiden aufzuschlitzen und damit dem Klebstoff oder den Klebstoffkomponenten
den Austritt zu sichern. Dementsprechend kann die gestellte Aufgabe
auch dadurch gelöst werden, dass das Ankerrohr am Austragsende offen
und mit einem aufsitzenden Mischkopf ausgerüstet ist, in
dem das Austrittsloch oder die Austrittslöcher gegen Verstopfung
gesichert positioniert sind und dass am Austragsende vor dem Statikmischer ein
Fangkorb für den die Klebepatrone verschließenden
Clip und ein die Klebepatrone gegen Verrutschen blockierender Fixierring
angeordnet sind. Bei dieser Lösung ist zunächst
einmal über den weiter vorne schon ausführlich
beschriebene Mischkopf die Möglichkeit gegeben, immer sicherzustellen,
dass die Austrittslöcher auch wirklich frei sind, sodass
der Klebstoff bzw. die Klebmassenfüllung auch sicher in den
Hohlraum rund um die Ankerstange bzw. das Ankerrohr hineingelangen
kann, um das Ankerrohr dann wirksam mit dem Gebirge zu verbinden.
Darüber wird hier nicht mit Schneiden o. Ä. gearbeitet, sondern
vielmehr wird das dem Statikmischer zugeordnete Ende der Klebepatrone,
das über einen Clip verschlossen ist, so stark beeinflusst,
dass dieser Clip von der Wandung herabgedrückt wird oder
herabrutscht, sodass dann die Klebepatrone vollständig geöffnet
ist, d. h. praktisch mit ihrem gesamten Querschnitt. Die Klebmassenfüllung
kann dann problemlos in den Statikmischer hineingelangen und von
dort in die Austrittslöcher, wobei der abgeschobene Clip sicher
im Fangkorb aufgefangen wird, also den Statikmischer nicht beeinträchtigen
oder gar zerstören kann. Der notwendige Druck zum Abschieben
des Clips wird dadurch erreicht, dass die Klebepatrone gegen Verrutschen
durch den Fixierring blockiert ist, sich also entsprechend aufbläht
und dann den auf der Wandung der Patrone aufsitzenden Clip herabdrückt,
um den gesamten Querschnitt der Klebepatrone freizugeben. Der Fixierring
umfasst dabei das Ende der Klebepatrone so, dass sich die Aufwölbung der
Wandung der Klebepatrone zwangsweise ergibt und damit der notwendige
Druck, um den Clip von der Wandung herabzuschieben.
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Um
sicherzustellen, dass der Clip auch sicher von der Wandung der Klebepatrone
herabgedrückt bzw. herabgeschoben wird, ist vorgesehen, dass
am die Klebepatrone verschließenden, dem Mischkopf und
dem Statikmischer zugewandten Ende angeordneten Clip der Wandungsüberstand eng
am Clip endend ausgeführt ist. In der Regel wird man diesen
Wandungsüberstand vor dem Einführen der Klebepatrone
in das Ankerrohr entsprechend abschneiden oder aber es wird schon
bei der Herstellung der Klebepatrone entsprechend gearbeitet. Damit
ist der Weg, den der Clip beim Abschieben verrutschen muss, so weit
begrenzt, dass mit der vorher beschriebenen Aufblähung
der Klebepatrone sich auch der notwendige Druck aufbauen und auswirken kann.
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Um
die Abstützung des Fangkorbes zu optimieren und seine Position
genau vorzugeben, ist vorgesehen, dass der Fangkorb einen Boden
mit den Abmessungen des Statikmischers angepasster mittiger Ausnehmung
und die die Seitenwand bildenden Stege aufweist. Der Fangkorb wird
mit seiner Ausnehmung quasi auf den Statikmischer aufgesetzt und kann
dann den Abstand zum Statikmischer nicht mehr verändern,
wobei die Stege entsprechende Vorsprünge aufweisen, an
denen der Rand des Statikmischers abgestützt wird. Die
Stege dienen dann gleichzeitig dazu, auch den Fixierring abzustützen, sodass
nach dem Integrieren dieser Bauteile in die Stangeninnenbohrung
alle Teile so angeordnet sind, dass sie optimal miteinander funktionieren
können.
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Dieses
Abstützen des Fixierringes auf den Stegen ist besonders
sicher und gleichmäßig möglich, wenn
der Fixierring als Scheibe mit Innenöffnung und sich auf
die Stegenden und/oder die Innenwand des Ankerrohres abstützend
ausgebildet ist. Damit kann dieser Fixierring bzw. die Scheibe so
wie weiter vorne beschrieben wirken, d. h. dass das Ende der Klebepatrone
genau gefasst und so beeinflusst wird, dass sich der notwendige
Druck aufbauen muss.
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Ein
gleichmäßiges Beeinflussen der Klebepatrone wird
dadurch erreicht, dass der Ausdrückstempel als hutförmig
ausgebildeter Kolben ausgeführt und mit dem Kolbenboden
zur Klebepatrone weisend in das Ankerrohr eingeführt und
mit seiner Dichtkrempe an der Innenwand des Ankerrohres anliegend
und gegen sie abdichtend geformt ist. Der Ausdrückstempel
wird also von seiner offenen Seite her durch die Hydraulikflüssigkeit
oder ein anderes Druckmedium innerhalb des Ankerrohres verschoben,
wobei die Dichtkrempe dafür sorgt, dass der Ausdrückstempel
in Form des Kolbens sich nicht verkanten kann, sondern gleichmäßig
auf die Klebepatrone einwirkt und das unabhängig vom Zustand
der Innenwand des Ankerrohres. Diese Innenwand ist nicht glatt,
sondern z. B. durch Bildung der Außenrippen auf der Außenwand
des Ankerrohres wellenförmig, sodass es wichtig ist, dass
der Kolben über diese Dichtkrempe immer an der Innenwand
des Ankerrohres anliegt.
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Diese
Stabilisierung des Kolbens ist dann noch optimaler, wenn der Kolben
als ein oder mehrteiliger Doppelkolben oder als Mehrfachkolben ausgebildet
ist, weil dann quasi zwei oder mehr ringförmige Anlageflächen
vorhanden sind, denn der Doppelkolben oder Mehrfachkolben hat mindestens
zwei Dichtkrempen, die an der Innenwand des Ankerrohres entlang
gleiten. Dabei sind diese Führungs- und Dichtkrempen begrenzt
flexibel, sodass sie auch wirkliche Führungsfunktionen
und Dichtfunktionen übernehmen können.
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Die
gleichmäßige Führung des Kolbens und damit
die gleichmäßige Belastung der Klebepatrone wird
noch dadurch verbessert, dass dem Kolben oder Doppelkolben oder
dem Mehrfachkolben ein Führungselement zugeordnet und auf
der Seite des Kolbenbodens angeformt, lösbar damit verbunden
oder als Einzelteil vorhanden ist. Der in Richtung Klebepatrone
sich verschiebende Kolben hat damit einmal einen zusätzlichen
Stützrand gegenüber der Innenwand des Ankerrohres und
umfasst gleichzeitig das entsprechende Ende der Klebepatrone, sodass
diese gezielt führt bzw. umgekehrt auch den Kolben führt.
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Um
sich dem Durchmesser des Endes der Klebepatrone optimal anpassen
zu können und um auch ein Gleiten an der Innenwand des
Ankerrohres zu verbessern, ist vorgesehen, dass das Führungselement über
am Boden festgelegte, federnde Seitenelemente mit endseitigem, nach
außen weisendem Stülprand verfügend ausgebildet
ist. Dieser Stülprand verhindert, dass sich die einzelnen
Seitenelemente eventuell an der Innenwand des Ankerrohres festsetzen
oder verhaken. Damit ist die gleichmäßige Führung
des Kolbens weiter optimiert, wobei die Zahl der Seitenelemente
variiert werden kann. Sie liegt zweckmäßig zwischen
6–10.
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Die
Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Gebirgsanker geschaffen
ist, der als Klebanker eingesetzt werden kann und der sicherstellt,
dass das benötigte Klebematerial immer vollständig
und sicher aus seiner Position im Ankerrohr herausgepresst wird
und dann den Hohlraum um den Klebanker herum sicher ausfüllt.
Der zum Einsatz kommende Mischkopf ist im Aufbau einfach und so
stabil, dass er während des Klebevorganges eine Position beibehält,
die das sichere Austreten der Klebemasse aus dem Ankerrohr auf jeden
Fall sichert. Das Austrittsloch ist in dem Mischkopf geschützt
untergebracht und so angeordnet, dass es einer wesentlichen Umlenkung
innerhalb des Ankerrohres bzw. auch des Mischkopfes nicht bedarf.
Vielmehr strömt die Klebmasse zunächst in Richtung
Bohrlochtiefstes, füllt dieses vollständig aus
und wird dann oder auch gleichzeitig in den Hohlraum rund um das
Ankerrohr herumgeführt, um dort den Verfestigungsvorgang
des Gebirges und die Verbindung von Ankerrohr und Gebirge abzusichern.
Vorteilhaft ist weiter, dass die vorliegende Erfindung sehr vielseitig
eingesetzt werden kann, d. h. unabhängig davon, welche Art
von Klebepatrone bzw. Klebematerial zum Einsatz kommt. Darüber
hinaus ist der Einsatz so handhabungssicher, dass diese Arbeiten
auch von angelernten Arbeitern durchgeführt werden können.
Weiter ist das Öffnen der Klebepatrone optimal gesichert, wenn
vor dem Statikmischer ein Fangkorb für den die Klebepatrone
verschließenden Clip und ein die Klebepatrone gegen Verrutschen
blockierender Fixierring zugeordnet sind. Der Fangkorb sorgt dafür,
dass der aufgrund des sich aufblähenden Mantels der Klebepatrone
vom Ende der Klebepatrone herabrutschende oder besser gesagt herabgedrückte
Clip aufgefangen wird und den Statikmischer nicht beeinträchtigen
kann, während der Fixierring dafür sorgt, dass
der notwendige Druck sich in der Klebepatrone aufbaut und dann dafür
sorgt, dass der Clip von der Klebepatrone herabgedrückt
wird.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen
Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:
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1 ein
Ankerrohr, das zumindest teilweise in ein Bohrloch eingeführt
ist,
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2 das
Ankerrohr gemäß 1 im Längsschnitt,
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3 ein
Mischkopf, der in ein hier im Schnitt gezeigtes Ankerrohr eingesetzt
ist,
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4 der
Mischkopf in perspektivischer Darstellung,
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5 der
Mischkopf im Längsschnitt mit eingesetztem Statikmischer
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6 ein
Ankerrohr mit Mischkopf und Direktbefüllung mit Statikmischer,
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7 ein
Ankerrohr mit Einkammerpatrone und Mischkopf ohne Statikmischer,
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8 die
in 6 gezeigte Ausführung hier ohne Statikmischer,
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9 einen
Querschnitt durch ein Ankerrohr kurz vor dem Auspressen der Klebepatrone,
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10 eine
vergrößerte Wiedergabe des im Bohrlochtiefsten
angeordneten Teils des Ankerrohres,
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11 den
Fangkorb nach 10 mit Scheibe in perspektivischer
Darstellung,
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12 einen
als Kolben ausgebildeten Ausdrückstempel mit Führungselement,
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13 einen
Führungselement in Seitenansicht mit mehreren Seitenelementen
und
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14 einen
als Doppelkolben ausgebildeten Ausdrückstempel in Seitenansicht.
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1 zeigt
einen Gebirgsanker 1 in Form eines Klebankers. Zu erkennen
ist, dass das Ankerrohr 2 auf der Außenseite mit
Außenrippen 3 ausgerüstet ist. Am Austragsende 4 des
Ankerrohres 2 ist ein Mischkopf 15 mit dem integrierten
Austrittsloch 8 angeordnet. Dieses Austrittsloch 8 ist
praktisch die Verlängerung des Rohrinnenkanals 5 innerhalb
dieses auf dem Ankerrohr 2 aufsitzenden Mischkopfes 15. Von
dem gesamten Mischkopf 15 ist hier nur der Kopf 16 zu
sehen, der sich mit seiner Oberkante an dem Bohrlochtiefsten 11 des
Bohrloches 10 abstützt, ohne dass das tiefer angeordnete
Austrittsloch 8 dadurch gefährdet ist. Um das
Ankerrohr 2 herum ergibt sich ein Hohlraum 12,
der durch den Verpressvorgang mit hier nicht erkennbarem Kleber
oder einer Klebemasse ausgefüllt werden soll.
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2 zeigt
einen Schnitt durch das Ankerrohr 2 gemäß 1.
Erkennbar ist, dass in dem Rohrinnenkanal 5 eine Klebmassenfüllung 6 angeordnet
ist und zwar in Form einer Klebepatrone 7. Diese Klebepatrone 7 wird
durch den Ausdrückstempel 54 in Richtung Mischkopf 15 bzw.
Austragsende 4 des Ankerrohres 2 gedrückt
und dabei wie noch weiter hinten erläutert geleert. Dabei
muss diese Klebemischung bzw. Klebemasse vorher durch einen Statikmischer 9,
der in dem oberen Ende des Rohrinnenkanals 5 bzw. genauer
gesagt in dem Mischkopf 15 untergebracht ist, hindurchgedrückt
werden.
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Diese
Mischkopf 15 verfügt nicht nur über den
Kopf 16, sondern auch über ein in den Rohrinnenkanal 5 hineinreichendes
Ansatzstück 17. Dessen Ende 18 weist
bei dieser Ausführungsform innenseitig Schneiden 19, 20 auf,
die dafür Sorge tragen, dass die hier zum Einsatz kommende
Mehrkammerpatrone 21 durch den Andrückstempel 54 belastet aufgeschlitzt
wird, sodass sich das darin enthaltene Klebematerial durch das Ansatzstück 17 in
den Statikmischer 9 hineinbewegt und hier intensiv aufgrund des
hohen Druckes vermischt wird. Die Form der Schneiden 19, 20 ist
vor allem aus 5 ersichtlich, wo erkennbar
ist, dass diese Schneiden 19, 20 so scharf und
spitz sind, dass ein wirksames Aufschlitzen der Klebepatrone 7 auf
jeden Fall gewährleistet ist.
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Das
Herausdrücken des Mischkopfes 15 mit dem Kopf 16 und
dem Ansatzstück 17 aus dem Rohrinnenkanal 5 ist
dadurch verhindert, dass auf der Innenwandung 36 Fixierringe 37, 38 angeordnet
sind, die auf der Innenwand des Rohrinnenkanals 5 reiben, sodass
ein Herausschieben erschwert ist, allerdings auch das Hineinschieben,
was notwendig ist, wenn der Gebirgsanker entsprechend aufgerüstet
wird. Vor allem ist ein Herausschieben aber dadurch verhindert,
dass der Kopf 16 bzw. der Mischkopf 15 sich am Gebirge
abstützt und mit einer Stützplatte 24 versehen
ist, deren Ankerrand 26 soweit vorsteht, wie die Rohraußenwand 25.
Dadurch stützt sich diese Stützplatte 24 voll
auf dem Wandungsrand 23 des Ankerrohres 2 ab und
da sich der Mischkopf 15 beim Einschieben außerdem
am Bohrlochtiefsten 11 abstützt, ist ein Herausschieben
aus dem Bohrloch wirksam unterbunden, wenn auf der anderen Seite
wirksam der Ausdrückstempel 54 betätigt
wird.
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3 zeigt
einen Mischkopf 15, der voll in den Rohrinnenkanal 5 des
Ankerrohres 2 eingeschoben ist. Erkennbar ist hier, dass
die Fixierringe 37, 38 endseitig eine Schräge 39 aufweisen,
die das Einführen in den Rohrinnenkanal 5 erleichtern
sollen. Gleichzeitig erschweren sie das Zurückziehen und damit
das Herausschieben des Mischkopfes 15 aus dem Rohrinnenkanal 5.
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Erkennbar
ist außerdem, dass der Kopf 16 eine besondere
Form aufweist, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Querbalken 27 über
Stützen 28, 29 mit der Stützplatte 24 verbunden
ist. Dieser Querbalken 27 läuft über
das Austrittsloch 8 hinweg, sodass von oben her Schmutz
nicht in das Austrittsloch 8 hineingelangen kann, insbesondere
aber ist so verhindert, dass das Austrittsloch 8 direkt
am Bohrlochtiefsten 11 anliegen kann. Die Stützen 28, 29 weisen eine
besondere Form auf und ergeben über den gesamten Kopf 16 gesehen
einen Kegelstumpf, der das Einschieben des gesamten Ankerrohres 2 mit
dem Mischkopf 15 in das Bohrloch 10 sichert und
erleichtert. Dies wird noch dadurch begünstigt, dass auf
der schrägen Außenwand 30 der Stützen 28, 29 Rippen 31 vorgesehen
sind, die das Eindrehen dieses Gebirgsankers 1 bzw. Klebankers
erleichtern sollen, wenn dieser in das Bohrloch 10 eingeschoben
wird.
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Darüber
hinaus bilden die Stützen 28, 29 mit dem
Querbalken 27 eine Art Kanal 32, sodass das das
Austrittsloch 8 verlassende Klebematerial sicher und ohne
Beeinflussung in den Hohlraum 12 eindringen kann. Auf der
Unterseite des Querbalkens 27 ist ein Verteilerkopf 34 vorgesehen,
der einmal das Abströmen des Klebematerials begünstigen
soll, vor allem aber dazu dient, ein zu weites Herausbewegen des
Statikmischers 9 zu verhindern, wozu auch die aus 5 ersichtlichen
Stützstege 46 verwendet werden können.
Die Form der Stützen 28, 29 sorgt im Übrigen
dafür, dass der freie Teil 33 des Querbalkens 27 immer
so bemessen ist, dass er den auftretenden Druck sicher aushält.
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Das
untere Ende des Ansatzstückes 17 bildet einen
Einführtrichter 40, wodurch das Einschieben der
Klebepatrone 7 erleichtert wird.
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4 zeigt
den Mischkopf 15 in Alleinansicht und in perspektivischer
Darstellung, wobei deutlich wird, dass unterhalb des Querbalkens 27 ein
relativ großes Austrittsloch 8 verbleibt, aus
dem die gemischte Klebemasse herausströmen kann, wobei
der von den Stützen 28, 29 gebildete
Kanal 32 begünstigend wirkt. Der stabil ausgebildete
Quersteg 27 ermöglicht ein Anpressen an das hier
nicht gezeigte Bohrlochtiefste 11, sodass damit gleichzeitig
erreicht wird, dass sich der Mischkopf 15 mit seiner Stützplatte 24 auf
den Wandungsrand 23 aufsetzt und damit gleichzeitig die
Position des Mischkopfes 15 sichert. Auch hier ist am unteren
Ende des Ansatzstückes 17 der Einfülltrichter 40 erkennbar,
der das Einschieben der hier nicht erkennbaren Klebepatrone 7 erleichtert.
Der schon erwähnte Kanal 32 endet in einer Schräge 52,
um das Abströmen des gemischten Klebematerials zu erleichtern,
bzw. vorzugeben. Neben dieser Schräge 52 kann
auch wie aus 5 erkennbar eine Rundung 51 vorgegeben
werden, wobei aber der Normalfall der sein wird, dass eine rechteckige
bzw. eckige Ausbildung des Ankerrandes 26 genügt.
Der Schnitt in 5 ermöglicht die Wiedergabe
der Stützstege 6 oder des Stützsteges,
gegen den der eingeschobene Statikmischer 9 anstößt,
sodass der eigentliche Austritt des Austrittsloches 8 völlig
unbeeinflusst bleibt. Als zusätzliche Sicherung oder auch
nur als Sicherung ist es auch möglich, den Verteilerkopf 34 mit
zu benutzen, der hier besonders deutlich erkennbar ist. Der Statikmischer 9 kann
eine unterschiedliche Form aufweisen, wobei er sich in gewisser
Hinsicht an die am unteren Ende, d. h. also im Einführtrichter 40 erkennbaren
Schneiden 19, 20 anschließt. Er kann
an diesen innenseitigen Schneiden 19, 20 vorbei
in den dann glattwandigen Teil des Ansatzstückes 17 eingeschoben
und wie erwähnt gegen den Stützsteg 46 angelehnt
werden.
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Im
trichterförmigen Teil, d. h. im Einführtrichter 40 sind
die schon erwähnten Schneiden 19, 20 ausgebildet,
wobei diese nach unten hin in einer Spitze enden, was sowohl für
die Schneiden 19, 20 wie auch die Schneiden 19', 20' gilt.
Zwischen diesen Enden und dem Trichterrand 42 verbleibt
ein Einführabstand 41, um so das Einführen
der Klebepatrone 7 zu begünstigen, d. h. an der
glatten Innenwand 43 entlang, bis die Klebepatrone 7 dann
an die Spitzen der Schneiden 19, 19', 20, 20' anstößt
und von diesen aufgeschlitzt wird. Die Schneiden 19, 20 weisen
eine gleich bleibende Höhe auf, sodass sie mit dem Engerwerden
des Einfülltrichters 40 automatisch tiefer in
die Innenwandung der Klebepatrone 7 hineinschneiden.
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Die 6, 7 und 8 zeigen
besondere Ausführungsformen insofern, als nach 6 und 8 statt
einer Klebepatrone 7 hier eine Direktbefüllung 49 gewählt
wird. Diese Direktbefüllung 49 erfordert dann
allerdings den Einsatz einer Berstscheibe 48, die sich
am Trichterrand 47 oder auch am unteren Ende der Schneiden 19, 20 abstützt
und dafür sorgt, dass diese Direktbefüllung 49 so
lange wie notwendig unter Druck gesetzt werden kann, um dann eine
vermischte Ausgabe entweder durch einen Statikmischer 9 hindurch
(6) oder ohne einen solchen Statikmischer 9 (8)
das gemischte Material auszutragen.
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7 zeigt
dagegen eine Ausführungsform, bei der eine Einkammerpatrone 50 zum
Einsatz kommt. Hier ist nicht gezeigt, dass in der Einkammerpatrone 50 in
der Regel ebenfalls zwei Komponenten enthalten sind, allerdings
die Zweitkomponente in kleinen Kugeln oder ähnlichen Formen,
deren Innenwandung beim Aufbringen des Druckes auf die Einkammerpatrone 50 zerrissen
wird, sodass sich dann die beiden Komponenten miteinander mischen.
Unter Umständen kann auch hier auf einen Statikmischer 9 verzichtet
werden, wie in 7 gezeigt. In 6, 7 und 8 wird
der Verpressvorgang oder Auspressvorgang ebenfalls durch einen Ausdruckstempel 54 erzeugt,
wobei der notwendige Druck auf den Ausdruckstempel 54 hydraulisch
oder über Druckluft erfolgen kann.
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Die
Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein relativ
einfaches in der Regel einteiliges Bauteil zum Einsatz kommt in
Form des Mischkopfes 15, der für ein gleichmäßiges
Vermischen und Austragen der Klebemasse Sorge trägt, ohne
dass die Gefahr besteht, dass das Austrittsloch 8 frühzeitig
durch Bohrklein oder Ähnliches verstopft wird. Die Klebemasse
tritt ohne Richtungsänderung in diesen Mischkopf 15 bzw.
dessen Kopf 16 ein, wobei insbesondere die 7 und 8 verdeutlichen, dass
dieses Austrittsloch 8 den gleichen Durchmesser aufweist
wie die Längsbohrung hinter dem Einführtrichter 40 bis
zum Erreichen der das Austrittsloch 8 aufweisenden Stützplatte 24 des
Mischkopfes 15. Es ist also dafür Sorge getragen,
dass nach dem Aufschlitzen beispielsweise der Klebepatrone 7 oder auch
der Einkammerpatrone 50 das bereits vorgemischte Klebmassenmaterial
schnell und sicher ausgetragen wird.
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9 zeigt
einen weiteren Schnitt eines Ankerrohres 2 mit dem Austragsende 4,
auf dem der Kopf 16 angeordnet ist. Vor dem Austragsende 4 ist im
Rohrinnenkanal 5 der Statikmischer 9 angeordnet. An
diesen schließt sich bei dieser Ausführung ein Fangkorb 58 an,
auf den sich ein Fixierring 60 abstützt. Der Fangkorb 58 hat
eine Seitenwand 66, die aus einer Vielzahl von Stegen 67, 68 besteht.
Dieser Teilabschnitt des Ankerrohres 2 ist in 10 vergrößert
wiedergegeben und wird in diesem Zusammenhang weiter erläutert.
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Am
gegenüberliegenden Ende des Ankerrohres 2 ist
der Rohrinnenkanal 5 durch einen Anschlussstopfen 55 verschlossen,
der beispielsweise zum Anschluss des Druckerzeugers dient. Dieser Anschlussstopfen 55 weist
hier die Form eines Setzadapters auf, wobei beispielsweise durch
den Innenmehrkant 56 Druckluft auf den Ausdrückstempel 54 gegeben
wird. Der Ausdrückstempel 54 hat die Form eines
Kolbens 74, der an der Innenwand 72 des Rohrinnenkanals 5 entlang
geführt wird. Um eine gleichmäßige Bewegung
sicherzustellen, ist er zumindest an zwei Ringstellen an die Innenwand 72 anliegend
ausgebildet und darüber hinaus verfügt er über
ein Führungselement 78, das wie 9 zeigt, das
daran anliegende Ende der Klebepatrone 7 sicher umfasst.
Dadurch ist eine gleichmäßige Druckeinwirkung
auf die gesamte Klebepatrone 7 und ein Ausrichten des Ausdrückstempels 54 gewährleistet.
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Über
den als Kolben 74 ausgebildeten Ausdrückstempel 54 mit
dem vorgeordneten Führungselement 78, die über
Kolbenboden 75 und Boden 79 lösbar miteinander
verbunden sind, wird die Klebepatrone 7 unter Druck gesetzt,
wobei sie am gegenüberliegenden Ende nicht wie weiter vorne
beschrieben aufgeschlitzt wird, sondern vielmehr dafür
gesorgt wird, dass der endseitig aufgebrachte Clip 59 vom
Ende 61 der Klebepatrone 7 herabgedrückt
wird. Die Klebmassenfüllung 6 der Klebepatrone 7 kann sich
dann gezielt durch den Statikmischer 9 hindurch und aus
dem Austragsende 4 heraus bewegen.
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Um
das Öffnen des Endes 61 der Klebepatrone 7 sicherzustellen,
ist ein Fixierring 60 in Form einer Scheibe 70 vorgesehen,
der in 11 vergrößert
und perspektivisch wiedergegeben ist. Dabei ist erkennbar, dass
diese Scheibe 70 eine große mittige Innenöffnung 73 aufweist,
sodass sich die belastete Klebepatrone 7 nicht vollständig
in Richtung Fangkorb 58 bewegen kann. Sie verformt sich,
es gibt einen Rückstau und dadurch einen erhöhten
Druck, der dann dafür sorgt, dass der Clip 59 vom
Ende 61 der Klebepatrone 7 herabgepresst wird.
Um dies zu begünstigen, ist ein nur sehr geringer Wandungsüberstand 62 vorhanden,
d. h. vor dem Einführen der Klebepatrone 7 in
den Rohrinnenkanal 5 wird ein solcher geringer Wandungsüberstand 62 durch
Abschneiden hergestellt oder der Clip 59 ist von vornherein
entsprechend knapp auf die Klebepatrone 7 aufgepresst worden.
Erkennbar ist in 10 und 11, dass
sich die Scheibe 70 auf die Stegenden 71 der Stege 67, 68 abstützt,
sodass das Aufblähen der Klebepatrone 7 hierdurch
noch unterstützt und abgesichert wird. Die Seitenwand 66 des
Fangkorbs 58 ist von diesen Stegen gebildet, wie insbesondere 11 verdeutlicht.
Der Boden 64 des Fangkorbes 58 weist eine Ausnehmung 65 auf,
die von den Abmessungen her mit denen des Statikmischers 9 übereinstimmt.
Der Statikmischer 9 wird also praktisch in diese Ausnehmung 65 im
Boden 64 hineingeschoben und ist dann gesperrt, weil in
den Stegen 67, 68 entsprechende Ausschnitte 69 vorgesehen
sind.
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Weiter
vorne ist erläutert worden, dass der Kolben 74 eine
Art Hutform aufweist und am dem Kolbenboden 75 gegenüberliegenden
Ende mit einer Dichtkrempe 76 ausgerüstet ist.
Diese sorgt dafür, dass der Kolben 74 zumindest
an diesem Ende an dem Rohrinnenkanal 5 bzw. der Innenwand 72 entlang
schrappt und für eine glatte Führung sorgt. Diese
Führung wird noch begünstigt, indem der Kolben 74 als
Doppelkolben 77 ausgebildet ist, wie 14 verdeutlicht.
Dieser Doppelkolben 77 verfügt über zwei
Dichtkrempen 76, 76', sodass damit die gleichförmige
Bewegung des Doppelkolbens 77 begünstigt wird.
In 14 ist weiter angedeutet, dass der untere Teil 84 des
Doppelkolbens 77 eine Ausnehmung 85 aufweist,
in die der Anschlussstopfen 55 bei der Ausgangsstellung
beider Bauteile eingesetzt ist.
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Der
Kolben 74 bzw. Doppelkolben 77 ist mit einem Führungselement 78 kombiniert,
wobei 12 ein solches Führungselement 78 mit
sechs bzw. acht Seitenelementen 80, 81 wiedergibt,
während nach 13 ein solches Führungselement 78' weit
mehr solcher Seitenelemente 80, 81 aufweist. Alle diese
dann federnd angeordneten Seitenelemente 80, 81 verfügen
am freien Ende über einen Stülprand 82,
der dafür sorgt, dass sich das Führungselement 78 nicht
in die Innenwandung der Klebepatrone 7 hineindrücken
kann, sondern es wird vielmehr nur an die Innenwandung des Rohrinnenkanals 5 herangedrückt
und sorgt dann gleichzeitig dafür, dass beide Bauteile,
die bodenseitig miteinander verbunden sind, gleichmäßig
geführt auf die Klebepatrone 7 einwirken.
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Zurückkommend
auf 11 wird noch darauf hingewiesen, dass die Scheibe 70 einen
Rand 83 aufweist, der zu einer Art Schneide geformt ist,
um so das Entlangführen an dem Rohrinnenkanal 5 zu
begünstigen.
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Alle
genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden,
werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10017750
A1 [0002, 0002, 0002]
- - WO 03/044324 A1 [0002, 0002, 0002]