Die Erfindung richtet sich auf einen Injektionspacker für Bohrlochinjektionen in Mauerwerken, Betonbauteilen, Holz o. dgl. mit einer ein Verschlußelement sowie eine Dichtschulter aufweisenden, durchgehenden inneren Längsbohrung sowie mit haftungserhöhenden Verankerungsmitteln an der Packeraußenfläche, wobei das Verschlußelement in Form eines Ventilstößels ausgebildet ist, dessen Stößelkopf in der Verschlußlage an der Dichtschulter unter der Wirkung einer Feder dichtend anliegt, die sich im Inneren der Längsbohrung an einem durchbrochenen Auflageteller abstützt, der an einer den Durchfluß des Injektionsmittels erlaubenden Konsole anliegt.
Bei einem bekannten Injektionspacker (GB-A-1 526 023) ist als Verschlußelement ein im Inneren der Längsbohrung verschiebbar gelagerter zylindrischer Ventilstößel mit einem kegelförmigen Stößelkopf vorgesehen, der sich in Schließrichtung gegen eine durch eine Verengung der Längsbohrung gebildete Dichtschulter abstützt. Der Ventilstößel ist mit axial vorstehenden Führungsansätzen kleinen Durchmessers versehen, von denen der der Dichtschulter abgelegene Ansatz von der als Spiralfeder ausgebildeten Stößelfeder umgeben ist, die einerseits den Stößelkopf an seiner Rückseite beaufschlagt und andererseits an einer Art Konsole im Bohrungsinneren anliegt.
Ferner ist eine Ausführung bekannt (DE-U-85 36 534), die sich anstelle eines zylindrischen Ventilstößels einer Kugel als Verschlußelement bedient, die ebenfalls unter der Wirkung einer, wie sie in der Längsbohrung des Packers gelagerten Spiralfeder steht.
Da bei derartigen Verschlußelementen die Gefahr besteht, daß das einzubringende Injektionsmittel die Tendenz ist, durch den Injektionspacker wieder nach außen zu fließen, sollen die Verschlußelemente eine sichere Abdichtung gewährleisten, und zwar auch dann, wenn hochviskose Flüssigkeiten eingespritzt werden und dieses Material nach Druckabbau durch den Packer wieder langsam nach außen fließen kann. Im übrigen ist der fertigungstechnische Aufwand für derartige Injektionspacker aus vielen Einzelteilen, die aufeinander abgestimmt sein müssen, hoch.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer rationell herstellbaren und einfach zu handhabenden Ausführung, die einen besondes großen wirksamen Durchtrittsquerschnitt bietet, aber dennoch ein sicheres Schließen gewährleistet.
Mit einem Injektionspacker der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß der Stößelkopf, die Stößelfeder und der Auflageteller einstückig als ein Kunststoffelement ausgebildet sind. Diese einstückige Ausgestaltung von Stößelkopf, Stößelfeder und Auflageteller ermöglicht eine besonders rationelle Packerfertigung als Massenartikel.
Dadurch, daß das Verschlußelement als federbeaufschlagter Ventilstößel ausgebildet ist, ist es möglich, größere wirksame Durchströmquerschnitte zu erreichen, als dies bei Kugelabdichtungen schon wegen des notwendigen Kugelkäfiges möglich ist. Darüber hinaus ist sichergestellt, daß der Ventilstößel unabhängig vom Gegendruck schließt.
Die Gestaltungen können dabei sehr vielfältig sein, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Insbesondere kann vorgesehen sein, daß der den Stößelkopf tragende Stößelschaft als Spiralfeder ausgebildet ist.
Diese Ausgestaltung macht es möglich, einen Injektionspacker auch mit einem federbeaufschlagten Ventilstößel auszurüsten, wenn es sich um vergleichsweise kleine Baugrößen mit kleinem Innendurchmesser handelt.
Diesem Wunsch wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch dadurch Rechnung getragen, daß im Inneren der Längsbohrung eine den Durchfluß des Injektionsmittel erlaubende Konsole als Auflager für die den Schaft bildende Spiralfeder vorgesehen ist.
Zweckmäßig kann sich dabei die Stößelfeder an einem an der Konsole zur Anlage gelangenden durchbrochenen Auflageteller abstützen.
Da im Regelfalle die Injektionspacker aus Kunststoff gefertigt sind, ist es zweckmäßig, wie dies die Erfindung ebenfalls vorsieht, den Stößelkopf, die Stößelfeder und den Auflageteller einstückig als ein Kunststoffelement auszubilden.
Um einmal eine einfache Montage zu gewährleisten und zum anderen eine möglichst störungsfreie Funktion während des Gebrauchs, sieht die Erfindung zwei Ausgestaltungen vor, die darin liegen, daß der Auflageteller mit nach außen weisenden Stützfingern ausgerüstet ist, die sich in der Einbaulage an der Konsole abstützen und einen geringen Verformungsweg zum Überschnappen der Konsole beim Einbau gegen die Öffnungsrichtung der Feder zulassen. Ferner ist vorgesehen, daß der im Inneren der Durchgangsbohrung die Dichtschulter für den Stößelkopf bildenden Anlagefläche Führungsschrägen zur Führung und Zentrierung des Stößelkopfes in der Einbau- und Gebrauchslage zugeordnet sind.
Die Stützfinger des Auflagetellers ermöglichen einen leichten Einbau der Einheit aus Stößelkopf, Stößelfeder und Auflageteller; die Führungsschrägen an der Auflagefläche des Stößelkopfes sorgen nicht nur beim Einbau für eine entsprechende Zentrierung, sondern auch während des Gebrauchs des Injektionspackers für eine Führung des Stößelkopfes in den dichtenden Sitz.
Wie an sich bekannt, kann die Außenfläche des Packers im Bereich des Stößeldichtkopfes als Zentrierzylinder ausgebildet sein, um das Einschlagen zu erleichern. Dieser Zentrierzylinder kann aber auch dazu herangezogen werden, Verlängerungsstücke anzusetzen, etwa wie dies in DE-U-94 18 440 beschrieben ist.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in perspektivischer Darstellung, teilweise geschnitten, in
Der allgemein mit 1 bezeichnete Injektionspacker besteht vorzugsweise aus Kunststoff. Er läßt sich in ein in einem Mauerwerk befindliches Bohrloch, das in den Figuren nicht dargestellt ist, einschlagen. Um die Zentrierung im Bohrloch zu erleichtern, weist der Injektionspacker 1 einen als Zentrierzylinder dienenden Bereich 2 auf. Als Anschluß einer Injektionsmittelquelle umfaßt er einen Kupplungsschaft 3. An seiner Außenfläche weist der Injektionspacker eine Reihe von ggfs. unterschiedlich groß bemessenen, als haftungserhöhende Verankerungsmittel dienenden Dichtrippen 4 auf, und zwar nimmt ihre radiale Erstreckung zum Kupplungsschaft 3 hin zu. Der auch als Kupplungsschaft dienende Bereich 2 kann im Falle eines Injektionspackers la gemäß den Fig. 2 und 5 mit einem Verlängerungsstück 6 ausgerüstet sein, das mit im Abstand von etwa 6 cm mit zueinander am Umfang versetzten Perforierungen 5 eines Durchmessers von 0,8 bis 1 mm versehen ist.
Wie sich insbesondere aus den Fig. 3 und 4 ergibt, weist der Injektionspacker 1 bzw. 1a in seinem Inneren ein allgemein mit 7 bezeichnetes Verschlußelement auf. Dieses Verschlußelement 7 ist als einstückiges Kunststoffteil ausgebildet und weist einen kegelstumpfförmigen Stößelkopf 8, einen als Spiralfeder ausgebildeten Stößelschaft 9 sowie einen daran einstückig angeformten Auflageteller 10 auf, der mit einer Mehrzahl radialer Stützfinger 11 ausgerüstet ist.
Der Stößelkopf 8 stützt sich in der in Fig. 3 wiedergegebenen Verschlußlage an einer in der Längsbohrung 13 des Injektionspackers vorgesehenen Dichtschulter 12 ab. An diese Dichtschulter 12 schließen sich auf ihrer zum Verschlußelement 7 weisenden Seite Führungsschrägen 14 an, um den Stößelkopf 8 zu zentrieren.
Aus Fig. 1a ist ersichtlich, daß auf das äußere Ende des Verlängerungsstücks 6 ein Verschlußstopfen 6' aufschraubbar ist, damit das einzupressende Material nur durch die Perforationen 5 austreten kann.
Außer der Dichtschulter 12 ist im Abstand von ihr in der Längsbohrung 13 des Injektionspackers 1 eine Konsole 15 in Form eines umlaufenden, nach innen weisenden Ringwulstes vorgesehen, die dem Abstützen des Auflagetellers 10 bzw. der entsprechenden Stützfinger 11 dient.
Bei der Montage des Verschlußelementes 7 wird die Einheit aus Stößelkopf, spiralförmigem Stößelschaft 9 und Auflageteller 10 z.B. gemäß Fig. 3 von rechts in die Längsbohrung 13 des Injektionspackers 1 eingeschoben. Dabei wird der Auflageteller 10 mit den Stützfingern 11 über die umlaufende Konsole 15 gedrückt, so daß sich die Stützfinger 11 geringfügig verformen und über die Konsole 15 schnappen. Auf diese Weise wird der Stößelkopf 8 über die Zentrierschräge 14 der Dichtschulter 12 zugeführt und von ihr fixiert.
Wird Material, im Beispiel der Fig. 4 von links, in den Injektionspacker eingedrückt, wird der Stößelkopf 8 von diesem einströmenden Material zurückgedrängt und gibt die Durchflußöffnung im Bereich der Dichtschulter 12 frei, so daß das Material den Injektionspacker durchfließen kann. Sobald sich der Anpreßdruck nach Abschalten der Injektionsquelle abgesenkt hat, verschiebt die Feder 9 den Stößelkopf 8 in dichtende Position, wobei sie durch ggf. zurückströmendes, eingepreßtes Material unterstützt wird.
Es kann beispielsweise, wie bei der Ausführung nach Fig. 1, im Anschluß an den Bereich 2 in das Bohrloch im Mauerwerk austreten und sich dort verteilen. Bei einem längeren Bohrloch in einer dickeren Wand wird ein Injektionspacker bevorzugt, wie er in Fig. 2 bzw. 5 veranschaulicht ist, d.h. ein Packer mit einem auf den als Kupplungsschaft dienenden Bereich 2 aufgesetzten Verlängerungsstück 6, das an seinem äußeren Ende zweckmäßigerweise verschlossen ist. Das Injektionsmaterial tritt dann durch die radialen Perforationen 5 aus und kann sich auf diese Weise besonders effektiv verteilen, beispielsweise um eine nachträgliche Horizontalabdichtung vorzunehmen. Dazu dient ein Zuleitungsgerät, mit dessen Hilfe die Materialien, z.B. Silikonmikroemulsionen impulsartig durch den Packer in das Bohrloch des Mauerwerks eingepreßt werden.
Fig. 5 zeigt eine Ausführung, bei der das Verlängerungsstück 6 in einen ziehharmonikaartig ausgebildeten und somit biegsamen Endbereich 16 ausläuft, der sich den örtlichen Gegebenheiten des Bohrlochs, und zwar insbesondere der Länge anpassen kann. Stellt sich das Verlängerungsstück 6 beispielsweise als zu lang heraus, erfolgt ohne funktionelle Beeinträchtigung ein Zusammendrücken in axialer Richtung und damit ein Verkürzen. Dieses ziehharmonikaähnliche Ende 16 kann einstückig als Teil des die Perforationen 5 aufweisenden Verlängerungsstücks 6 ausgeführt sein. Es ist jedoch auch eine Ausführung sinnvoll, bei der dieses Ende 16 als gesondertes Teil zur Verfügung gestellt ist, das im Bedarfsfall mit dem Verlängerungsstück 6 verbindbar, beispielsweise verschraubbar ist.