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"Tränkkopf für Stoßtränkgeräte" Die in Grubenbetrieben vielfach verwendeten
Stoßtränkgeräte besitzen eine in ein Bohrloch einzuführende Sonde, meist Tränkkopf
genannt, durch die man Wasser oder gegebenenfalls eine andere Flüssigkeit unter
hohem Druck in das Bohrloch hineinpreßt, nachdem vorher der Tränkkopf im Bohrloch
festgespannt bzw. gegen die Bohrlochwandung abgedichtet ist.
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Es ist bekannt, zu diesem Zweck den Tränkkopf mit einem etwa hohlzylindrischen
elastisch dehnbrem Diochtungskörper aus Gummi oder einem anderen geeigneten Kunststoff
zu versehen.
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Dieser elastische Hohlkörper wird axial, z. B. durch eine Gewindespindel
oder hydraulische Druckmittel, zusammengepreßt, wobei sich der elastische Körper
radial dehnt und sich dichtend gegen die Bohrlochwandung anlegt.
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Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, am Tränkkopf ein elastisches
Schlauchstück zu befestigen, das an den Enden fest mit dem Tränkkopfkörper verspannt
wird, wobei in den Zwischenraum zwischen dem Schlauchstück und dem starren Körper
des Tränkkopfes Druckwasser oder Druckluft eingedrückt wird, wodurch sich das schlauchstück
dehnt, bis es dicht gegen die Bohrlochwandung anliegt.
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Diese beiden Anordnungen besitzen verschiedene Nachteile.
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Bei axialem Zusammendrücken des elastischen Schlauchkörpers
kommt
es vergleichsweise schnell zu einer bleibenden Verformung desselben, sodaß das Schlauchstück
häufig ausgewechselt werden muß. Tränkkopfe dieser Art erfordern auch einen ziemlich
hohen Fabrikationsaufwand) sie sind daher teuer
| in der Herstellung und Wartung Die andere Ausführung des |
Tränkkopfes, bei welcher das elastische Schlauchstück durch Erhöhung des Innendruckes
aufgebläht bzw. gedehnt wird, bedingt eine verhältnismäßig große Baulänge, da die
Enden des Schlauches nur dann dauerhaft mit dem Tränkkopfkorper dicht verbunden
werden können, wenn man sie in einem größeren Bereich umfaßt und gegen den Tränkkopfkörper
anpreßt bzw. verklebt.
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Der den Schutzgegenstand bildende Tränkkopf für Stoßtränkgeräte verwendet
als Dichtungsglied einen schlauchförmigen Körper aus elastisch dehnbarem nichtmetallischem
Werkstoff, der durch Wasserdruck von der Höhlung des Dichtungsgliedes aus gegen
die Wände des Bohrlochs dichtend angedrückt wird.
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Die Neuerung besteht hierbei darin, daß das schlauchförmige Dichtungsglied
an einem Ende oder an beiden Enden fest mit einer starren, vorteilhaft metallischen
Büchse verbunden ist, wie auf dem die Höhlung des Dichtungsgliedes durchsetzenden
hohlzylindrischen Körper des Tränkkopfes verschiebbar angeordnet und dagegen durch
eine Dichtung, etwa einen Rundschnurring, beweglich abgedichtet ist.
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Durch diese neuartige Ausführung des Tränkkopfes wird erreicht, daß
beim Aufblähen oder Dehnen des schlauchförmigen Dichtungsgliedes axiale Beanspruchungen
der Verbindungsstelle zwischen Schlauch und dem Tränkkopfkörper beseitigt werden.
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Tritt beim Aufblähen des Dichtungsgliedes eine Verkürzung desselben
ein, so können die mit dem Schlauchstück verbundenen Büchsen, die gegen den Tränkopfkörper
beweglich dichten, ausweichen, ohne daß ein unzulässiger Zug auf die Verbindung
zwischen dem elastischen Schlauchstück und den an seinen Enden befestigten starren
Büchsen ausgeübt wird.
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Eine weitere Neuerung besteht darin. daß das schlauchförmige Dichtungsglied
eine profilierte, etwa mit Querrippen
| versehene äußere Oberfläche hat. |
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Ein weiteres wesentliches Merkmal des Schutzgegenstandes besteht
darin, daß die den Bewegungsbereich des elastischen Dichtungsschlauches begrenzende,
auf das Gewindeende des Rohrkörpers des Tränkkopfes aufgesetzte Verschraubung als
Ventilkammer für ein Überdruckventil ausgebildet ist, das unter der Wirkung einer
regelbaren Feder innerhalb des Rohrk8rpers und der damit verbundenen Höhlung des
elastischen Dichtungsgliedes einen einstellbar höheren Wasserdruck als an der Ausfluß-Öffnung
des Tränkkopfes aufrechterhält. Durch diese Maßnahme wird eine sichere Abdichtung
bzw. ein sicheres Verspannen des Tränkkopfes im Bohrloch erreicht. unabhängig von
dem Wasserdruck, der zum Tränken des Gesteinsstoßes an sich erforderlich ist.
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Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Schutzgegenstandes
dargestellt und zwar zeigt : Fig. 1 den einen Teil der Länge, und Fig. 2 den anderen
Teil der Länge des Tränkkopfes in einem Längsschnitt, und Fig. 3 einen Schnitt durch
einen Teil des elastischen
Dichtungsgliedes in einer anderen Ausführungsform.
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Der auf der Zeichnung dargestellte Tränkkopf besitzt einen beispielsweise
aus einem Stahlrohr bestehenden Körper 1, auf dessen Gewindeende 11 das Kupplungsstück
des Druck" wasserzuleitungsschlauches aufgeschraubt werden kann. Auf dem Rohrkörper
1 sind zwei Büchsen 3 verschiebbar angeordnet, wobei die Fuge zwischen Rohr 1 und
Buchse 3 durch Rundschnurringe 2 abgedichtet ist.
| In die Höhlung der Büchsen3 greifen die verjüngten |
| Enden 4'eines aus elastisch dehnbarem Material bestehenden |
Schlauchstückes 4 ein. Das Schlauchstück 4 kann aus einem elastisch dehnbarem Polyadditions-,
Polykondensations-oder Polymerisationsprodukt nichtmetallischer Art bestehen, beispielsweise
dem Reaktionsprodukt zwischen Desmodur und Desmophen.
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Es ist wesentlich, daß an der Innenseite 3a der Büchsen 3 deren Metallkörper
fest und dicht mit dem nichtmetallischen Schaluchstück 4 verbunden wird. Die Verbindung
kann vorteilhaft durch Formschluß erfolgen, beispielsweise dadurch, daß die Innenseite
3a der Büchsen mit Gewindegängen, vorteilhaft Sägengewinde, versehen wird. Auch
kann man im Querschnitt schwalbenschwanzförmige Rippen an der Innenseite der Büchsen
3 vorsehen. die Verbindung kann auch dadurch hergestellt werden daß man den nichtmetallischen
Werkstoff in die mit geeigneten inneren Vorsprüngen versehenen Büchsen 3 eingießt
und dann härtet, wobei ein fester Formschluß erreicht wird. Schließlich kann man
den nichtmetallischen Werkstoff
fuoh durch Vulkanisation oder durch
ein geeignetes Klebmittel mit den Büchsen 3 dauerhaft verbinden.
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Vorteilhaft wird der Schlauchkörper 4 mit dem gleichen Außendurchmesser
ausgeführt wie die Büchsen 3. In diesem Falle werden die Enden 4' des Schlauchkörpers
entsprechend verjüngt, wie aus der Zeichnung ersichtlich.
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Der Innenraum der schlauchförmigen Dichtungsglieder 4 steht durch
die Öffnungen 10 (Fig. 10) mit dem Hohlraum des TränkrohrkSrpers 1 in Verbindung.
Wird in den Tränkkopf Druckwasser eingeführt, so strömt dieses durch die Öffnungen
10 in den Hohlraum des Dichtungsgliedes 4 ein und dehnt dessen freien, von den Buchsen
3 nicht umfaßten mittleren Teil radial aus. Die dabei auftretende axiale Verkürzung
des Dichtungsgliedes 4 wirkt sich auf die Verbindung an den Flächen 3a deshalb nicht
aus, weil die Buchsen 3 sich axial auf dem Rohr 1 entsprechend verschieben können.
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Auf das Gewindeende des Rohres 1 ist eine Verschraubung 5 aufgeschraubt,
die den Bewegungsbereioh des mit den Büchsen 3 versehenen schlauchförmigen Dichtungsgliedes
4 begrenzt.
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Die Verschraubung 5 ist als Ventilkammer für das Kugelventil 6 ausgebildet,
das durch Vermittlung einer Büchse 7 und eines geeigneten Druekstückes von der Rückschlagfeder
8 belastet ist, welche sich andererseits auf die mit der Verschraubung 5 verbundene
Kappe 9 abstützt. Zur Verbindung zwischen der Kappe 9 und der Verschraubung 5 ist
hier ein Gewinde vorgesehen, sodaß man durch Drehen der Kappe 9 relativ zur Versohraubung
5 die Spannung der Feder 8 regulieren kann.
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Die Kappe 9 hat schließlich eine in das Bohrloch sich öffnende Mündung
11.
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Die Spannung der Feder 8 wird im Betriebe so einge-
| stellte dàß das zuströmende Brackwasser zunächst das schlauch- |
| rmige Dichtungsglied 4 dehnt, bis es dicht gegen die Bohr- |
| loohwandung anliegt. Dann erst wird das Kugelventil 6 entgegen |
| derWirkung der ihn belastenden Feder von seinem Sitz abgehoben, |
| sodaß das Bukwagaer unter Aufrechterhaltung des für die |
| Dichtung Notwendigen Druckes innerhalb des sehlauehförmigen |
| Didhtungägliedea 4 durch die Mündung 31 ! in das Bohrloch und |
von dort in das Gestein abströmen kann.
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Die Außenfläche des elastischen Dichtungsringes 4 wird vorteilhaft
mit parallel verlaufenden oder sich kreuzenden Umfangsrippen versehen, wie bei 4f'in
Fig. 3 angedeutet.
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Wesentlich ist hierbei, daß die Rippen keinen durchgehenden Kanal
zwischen den beiden Enden des Schlauchstückes freilassen.