DE3014834A1 - Bohrlochverschluss - Google Patents

Description

Thermoplast & Apparatebau GmbH ",A"- 2845-46 Beschreibung: .

Bohrlochverschluß

Die Erfindung betrifft einen Bohrlochverschluß, insbesondere für unter Druck zu verfüllende Bohrlöcher zur Gesteinsverfestigung im Untertageabbau von Kohle.

Zur Erzielung einer Gesteinsverfestigung beim Untertageabbau von Kohle werden nach einer bekannten Arbeitsweise Bohrungen in das Gestein gebohrt und diese Bohrungen werden mit einem Schaumstoff unter Druck ausgefüllt. Man verwendet dazu dübeiförmige Metallverschlüsse, die als Anschlußstück für eine Fülleitung bzw. eine Fülleinrichtung in das Bohrloch eingesetzt werden und die nach dem Aushärten des in das Bohrloch eingedrückten Schaumstoffs nach Möglichkeit wieder entfernt werden.

Die bekannten dübeiförmigen MetallverSchlüsse sind nach Art von Spreizdübeln ausgebildet. Der Dübel wird zunächst in ungespreiztem Zustand in das Bohrloch eingeführt, worauf dann in einem zweiten Arbeitsgang, beispielsweise durch Einschrauben einer Spreizvorrichtung, der Dübel auseinandergedrückt wird, um das Bohrloch dicht abzuschließen.

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Derartige Bohrlochverschlüsse sind verhältnismäßig aufwendig konstruiert und ihre Handhabung erfordert ebenfalls einen relativ großen Arbeitsaufwand.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Bohrlochverschluß zu schaffen, welcher bei mindest gleicher Wirksamkeit kostengünstiger herstellbar und handhabbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß ein hohles, elastisches Verschlußstück an zwei einander gegenüberliegenden Enden mit jeweils einem Ventilkopf versehen ist, daß jeder Ventilkopf ein Rückschlagventil enthält, daß die Durchströmrichtungen beider Rückschlagventile gleichgerichtet sind und daß das in Durchströmrichtung stromab gelegene Ventil einer den Innendruck des Verschlußstücks begrenzenden Vorspannung unterworfen ist.

Ein derartiger Bohrlochverschluß ist verhältnismäßig einfach und preiswert herzustellen, wobei nach dem Einführen des Bohrlochverschlusses in das Bohrloch keine besonderen Arbeitsgänge mehr erforderlich sind, um den Bohrlochverschluß im Bohrloch zu spreizen. Es wird lediglich die Fülleitung oder Fülleinrichtung angeschlossen und der unter Druck stehende Schaumstoff eingeleitet. Dabei spreizt sich zunächst das hohle, elastische Verschlußstück, um das Bohrloch abzudichten, worauf sich beim Überschreiten eines vorgegebenen Druckes das stromab gelegene Ventil öffnet und den

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Schaumstoff in das nun abgedichtete Bohrloch einströmen laßt.

Bei den bekannten BohrlochverSchlüssen war es nicht nur aus Kostengründen erwünscht, den in das Bohrloch eingesetzten Bohrlochverschluß nach dem Aushärten des in das Bohrloch eingedrückten Schaumstoffs nach Möglichkeit wieder zu entfernen. Da diese bekannten Bohrlochverschlüsse aus Metall bestanden, bestand nämlich die Gefahr, daß beim späteren Kohleabbau durch das Auftreffen eines Abbauwerkzeugs auf den im Bohrloch verbliebenen Verschluß der Bohrkopf des Abbauwerkzeugs beschädigt bzw. sogar zerstört wurde. Obwohl es also erwünscht war, den Bohrlochverschluß wieder aus dem Bohrloch zu entfernen, was mit einem weiteren Arbeitsaufwand verbunden war, ist dies nicht immer gelungen, so daß die Gefährdung der Abbauwerkzeuge bestand.

Der erfindungsgemäße Bohrlochverschluß eignet sich dazu, in vorteilhafter Weise auch dieses Problem zu überwinden und dabei zugleich eine weitere Verbesserung hinsichtlich der angestrebten Verringerung des Arbeitsaufwands zu erzielen.

Eine vorteilhafte Lösung der Erfindung besteht nämlich darin, daß zumindest ein gehäuseartiger Grundkörper der Ventilköpfe aus Kunststoff besteht.

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Damit kann der Bohrlochverschluß ohne Gefährdung der Abbauwerkzeuge im Bohrloch verbleiben, weil durch den Kunststoff keine Gefährdung der Bohrköpfe gegeben ist. Zugleich entfällt damit der Arbeitsaufwand für das Entfernen der Bohrlochverschlüsse aus dem Bohrloch.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand der nun folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird diese näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bohrlochverschlusses vor dem

Einführen in das Bohrloch und Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung des Bohrlochverschlusses nach dem Einführen des Bohrlochverschlusses und nach dem Spreizen des elastischen Verschlußstücks.

Der insgesamt mit 10 bezeichnete Bohrlochverschluß umfaßt ein zwischen zwei Ventilköpfe 12 und 14 eingefügtes Verschlußstück 16, welches als hochdruckfester Gummischlauch ausgebildet ist, dessen Durchmesser im unbelasteten Zustand etwas geringer ist, als der Durchmesser des zu verschließenden Bohrlochs, dessen Durchmesser beispielsweise 45 mm betragen kann.

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Die beiden Ventilköpfe 12 und 14 bestehen aus im wesentlichen zur Schlauchachse rotationssymmetrischen Grundkörpern 18 bzw. 20, die von einem zentralen Kanal 22 bzw. 24 durchzogen werden. Auf der dem Verschlußstück 16 zugewandten Seite weisen die Grundkörper 18 bzw. 20 jeweils einen rohrförmigen Abschnitt 26 bzw. 28 auf, der mit einem Innengewinde 30 bzw. 32 versehen ist und in welchen das mit einem entsprechenden Außengewinde 34 bzw. 36 versehene Ende eines rohrförmigen Distanzstücks 38 eingeschraubt ist, welches dazu dient, die beiden Ventilköpfe 12 und 14 in einem vorgegebenen Abstand zu halten, in welchem das Verschlußstück 16 gestreckt ist, so daß es sich leicht mittels eines Beschickungsrohrs oder eines Schläuche in das Bohrloch einsetzen läßt. Auf die Außenflächen 40 und 42 der rohrförmigen Abschnitte 26 bzw. sind die Endabschnitte 44 bzw. 46 des schlauchförmigen Verschlußstücks 16 aufgezogen, welche von an den Grundkörpern 18 und 20 angeformten Klemmhülsen 48 bzw. 50 übergriffen werden.

Die beiden Ventilköpfe 12 und 14 sind hinsichtlich der Ventilanordnung in Abhängigkeit von der vorgesehenen Durchströmrichtung unterschiedlich gestaltet. Wenn der Bohr1οchverschluß 10 in das zu verschließende Bohrloch eingesetzt ist, muß das in das Bohrloch einzufüllende Schaummaterial durch den BohrIochverschluß 10 hindurch in das Bohrloch eingepreßt werden. Dazu wird an den der Ausmündung des Bohrlochs benachbarten Ventilkopf 12 eine Fülleitung 52 angeschlossen. Der Grundkörper 18 ist zu

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diesem Zweck in seinem vom Verschlußstück 16 abgewandten Endabschnitt mit einem Innengewinde 54 versehen, an dessen innerem Ende eine Schulter 56 ausgebildet ist, die eine Ventilöffnung 59 umgibt. Auf der Schulter 56 ist eine Dichtung 58 angeordnet. In Durchströmrichtung stromab, also in Richtung auf den anderen Ventilkopf 14, ist auf der anderen Seite der Ventilöffnung 58 ein konischer Ventilsitz 60 ausgebildet, dem eine Ventilkugel 62 zugeordnet ist, welche durch eine Druckfeder 64 gegen den Ventilsitz 60 gedrückt wird. Die Druckfeder 64 stützt sich auf das Ende des in den Grundkörper 18 eingesetzten Distanzstücks 38 ab.

Bei dem stromab gelegenen Ventilkopf 14 ist ebenfalls eine Ventilöffnung 66 vorgesehen, wobei wieder auf der stromab gelegenen Seite dieser Ventilöffnung 66, nun also auf der vom Distanzstück 38 abgewandten Seite, ein Ventilsitz 68 ausgebildet ist, dem eine Ventilkugel 70 zugeordnet ist, die durch eine Druckfeder 72 gegen den Ventilsitz 68 gedrückt wird. Die Druckfeder 72 stützt sich auf einen Nippel 74 ab, der in ein Innengewinde eingeschraubt ist, das an dem vom Verschlußstück 16 abgewandten Endabschnitt des Grundkörpers 20 ausgebildet ist. Durch Verstellen des Nippels 74 kann die Wirkung der Feder 72 eingestellt werden, deren Kraft jedenfalls größer ist, als die Kraft der Feder 64 im Ventilkopf 12, damit in der Anfangsphase der Einleitung des unter Druck stehenden Schaumstoffs zunächst das Verschlußstück 16

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gespreizt wird, bevor der Schaumstoff in das Bohrloch austreten kann. Für den Durchtritt des Schaummaterials in das Bohrloch ist der Nippel 74 mit einer Bohrung 78 versehen.

Damit das über den Ventilkopf 12 und dessen Ventilöffnung 58 in den BohrlochverSchluß 10 und dort zunächst in das Distanzstück 38 einströmende Material das Verschlußstück 16 spreizen kann, ist das Distanzstück 38 mit mehreren Durchbrechungen 80 versehen.

Der beschriebene Bohrlochverschluß 10 weist eine verhältnismäßig einfache Konstruktion auf, welche sich kostengünstig herstellen läßt. Die Handhabung ist denkbar einfach, weil der Bohrlochverschluß 10 lediglich mit der richtigen Seite, d.h. mit dem Ventilkopf 14 voraus in das Bohrloch eingeschoben werden muß, worauf dann nur noch die Leitung für die Zufuhr des unter Druck stehenden Schaumstoffs angeschlossen und nach dem Füllen des Bohrlochs wieder entfernt werden muß.

Mit Ausnahme der Ventilfedern 64 und 72 und der Ventilkugeln 62 und 70 besteht der beschriebene Bohrlochverschluß 10 ausschließlich aus einem Material, welches dem Abbauwerkzeug keinerlei nennenswerten Widerstand entgegensetzt, so daß eine Gefährdung der Abbauwerkzeuge durch diesen Bohrlochverschluß nicht mehr gegeben ist.

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Claims (10)

DIPLOMINGENIEUR HELMUT LAMPRECHT PAT E N TA N WA LT PROFESSIONAL REPRESENTATIVE BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE CORNELIUSSTR. 42· D-8000 MÜNCHEN 5 · TEL. O89/24 07 7Ö · TELEX 5 28425 2845-46 Firma Thermoplast & Apparatebau GmbH 6270 Idstein Bohrlochverschluß Ansprüche:

1. Bohrlochverschluß, insbesondere für unter Druck zu verfüllende Bohrlöcher zur Gesteinsverfestigung im Untertageabbau von Kohle, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohles, elastisches Verschlußstück (16) an zwei ein-

' ander gegenüberliegenden Enden mit jeweils einem Ventilkopf (12, 14) versehen ist, daß jeder Ventilkopf (12, 14) ein Rückschlagventil (60, 62, 68, 70) enthält, daß die Durchströmrichtungen beider Rückschlagventile (60, 62, 68, 70) gleichgerichtet sind und daß das in Durchströmrichtung stromabgelegene Ventil

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POSTSCHECKKONTO MÜNCHEN 93049-ΘΟβ < B LZ 700 1 OO 80) DEUTSCHE BANK MÜNCHEN, P RO M ε N AD E PLAT Z, KONTO-NR 19/30 504 (BLZ 700 700 10)

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(68, 70) einer den Innendruck des Verschlußstücks (16) begrenzenden Vorspannung unterworfen ist.

2. Bohrlochverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (16) Schlauchform aufweist.

3. Bohr1οchverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ventilköpfe (12, 14) durch ein starres Distanzstück (38)

' verbunden sind, welches das Verschlußstück (16) durchquert.

4. Bohrlochverschluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzstück (38) als die Ventilköpfe (12, 14) verbindendes Rohrstück ausgebildet ist, dessen Wandung mit Durchbrechungen (80) versehen ist.

5. Bohrlochverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ventile (60, 62, 68, 70) in Schließrichtung vorgespannt sind und daß die Schließspannung des in Durchflußrichtung stromauf gelegenen Ventils (60, 62) geringer ist, als die Schließspannung des stromab gelegenen Ventils (68, 70).

6. Bohriochverschluß nach 'iinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließspannung des in Durchflußrichtung stromab gelegenen Ventils (68, 70) einstellbar ist.

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7. Bohrlochverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in Durchflußrichtung stromauf gelegene Ventilkopf (12) mit einer Kupplung (54) für eine Druckmittelleitung versehen ist.

8. Bohrlochverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (60, 62, 68, 70) als Kugelventile ausgebildet sind.

9. Bohrlochverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein gehäuseartiger Grundkörper (18, 20) der Ventilköpfe (12, 14) aus Kunststoff besteht.

10. Bohrlochverschluß nach den Ansprüchen 3 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzstück 38 aus Kunststoff besteht.

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