NO753469L - - Google Patents

Description

_.HARPIKSHOLDIG . FORANKRINGSPATRON

Oppfinnelsen vedrorer en harpiksholdig patron av det slag som kan anvendes for å feste et forankringselement i en underjordisk fjellformasjon, f.eks. en forankringsbolt i en gruve eller tunnel.

Bruken av harpiks for å feste forankringselementer for gruvetak-understottelser har i de senere år fått en utstrakt anvendelse,

særlig som et resultat av anvendelse av skjore patroner som inneholder en syntetisk harpiksbasert komposisjon, vanligvis en umettet polyester-eller epoksyharpiks-komposisjon, hvilke patroner innfores i borehull for forankringselementet boret i fjellet og som derpå gjennombrytes i hullet ved å dreie forankringselementet i dette under anlegg mot patronen, slik at innholdet av denne, i det vesentlige harpiks og herdingsmiddel (også kjent som en katalysator), blandes og fortrenges inn i det ringformede rom mellom forankringselementet og borehullets vegg. Herdingen eller vulkaniseringen av den syntetiske harpiks finner sted in situ med det resultat at forankringselementet festes i

borehullet og derved virker som en forsterkning av strata.

En type harpiksholdig patron egnet for bruk ved befestigels^e av forankringselementer i underjordiske strata er beskrevet i ansokerens eget britiske patent nr. 1.127.913. I denne patron er den syntetiske harpiks og herdemiddelet anordnet i lengde-retningen i et skjort, polseformet hylster i kontakt med hverandre, slik at det dannes en tynn film av herdet harpiks derimellom, som er tilboyelig til å hindre ytterligere reaksjon mellom harpiksen og herdemiddelet, idet innholdet av patronen som helhet blir blandet. Det polymeriserte grensesjikt er bare en temporær sperring mot samvirke mellom stoffene som patronen inneholder, slik at denne type 'av patron ikke har noen ubegrenset lagringstid. Videre blir katalysatoren for dannelse av

Idet polymeriserte grensesjikt kastet bort, sett ut fra det .synspunkt at den ikke deltar i herdingen av harpiksen når^patronen anvendes.

Ifolge oppfinnelsen er der anordnet en harpiksholdig patron egnet for å feste et forankringsmidde1 i et borehull i, en fjellformasjon, hvilken patron omfatter et skjort, langstrakt hylster dannet av et enkelt ark av materiale som er brettet rundt om seg selv til stort sett sylindrisk form med lengdekantene av arket overlappende, slik at der dannes et overliggende sideparti og et underliggende sideparti, idet kantene av det overliggende parti festes til det underliggende på steder med en viss inn-byrdes avstand fra den frie kant av det underliggende sideparti, slik at det dannes en flik festet bare til en kant av hylsteret, idet det i dette i dets lengderetning er anbragt en syntetisk harpikskomposisjon og en katalysatorkomposisjon. Den ene av disse komposisjoner ligger på den ene side av nevnte flik og den andre på den andre side av fliken, idet der således blir et polymerisert grensesjikt dannet av disse komposisjoner beliggende i spalten mellom den frie kant av fliken og innsiden av hylsteret. Dette tettes i hver ende for å hindre at harpiks-og katalysatorkomposisjonene i noen vesentlig grad kan unnvike fra hylsteret.

Spalten mellom den frie kant av fliken og innsiden av hylsteret holdes fortrinnsvis forholdsvis liten for å redusere bredden av det polymeriserte grensesjikt.

Kanten av det overliggende sideparti er fortrinnsvis festet

til det underliggende sideparti ved varmeforsegling. Dette kan skje enten ved å anvende et varmeforseglbart materiale i hylsteret eller ved å anordne et varmeforseglbart klebemiddel på i det minste den del av arkmaterialet som danner eller vil bli liggende nær kanten av det overliggende sideparti.

Materialet som anvendes for patronhylsteret kan være syntetisk termoplastisk materiale, for eksempel en polyamid eller polyester. Imidlertid kan også andre materialer brukes, f.eks. cellulose-acetat eller fibrost materiale, slik som anvendes for fremstilling av syntetiske polseskinn.

I I

f Den syntetiske harpikskomposisj on i patronen vil i det vesentlig bestå av en umettet polyester-harpiks sammen med et uorganisk fyllstoff og om onskelig en akselerator, som f.eks. dimetyl-anilin eller kobolt naftenat. Istedenfor å anvende en akselerator kan det brukes en polyesterharpiks, i hvilken akseleratoren utgjor en integrerende del av harpiksmolekylet. Slike harpikser er kommersielt tilgjenglige produkter. Selv om umettede polyesterharpikser er å foretrekke for disse patroner ifolge oppfinnelsen, vil det imidlertid forstås at andre egnete harpikser kan komme til anvendelse, f.eks. en epoksyharpiks.

Katalysatorkomposisjonen vil stort sett bestå av et herdemiddel for den syntetiske harpiks sammen med et uorganisk fyllstoff.

For et umettet polyesterharpiks-system kan herdemiddelet være bensoyl-peroksyd, metyl-etyl-keton-peroksyd eller syklohexanon-peroksyd.

Da volumet av katalysatorkomposisjonen i patronen vanligvis er mindre enn volumet av harpikskomposisjonen, vil sistnevnte fortrinnsvis oppta mesteparten av det indre av harpiksen inkludert den del som ligger på innsiden av fliken, mens katalysator-komposisj onen opptar i det vesentlige hele den del som er begrenset av det overliggende og det underliggende parti. En fordel med denne anbringelse av de to komposisjoner er at hvis et varmeforseglbart klebemiddel anvendes ved fremstilling av hylsteret blir den syntetiske harpikskomposisjon skjermet fra klebemiddelet av katalysator-komposisjonen og man unngår risiko for noen reaksjon mellom klebemiddelet og noen komponenter i harpiks-systemet.

For bedre forståelse av oppfinnelsen og for å vise hvorledes denne kan komme til anvendelse, skal det nu vises til et på tegningen vist eksempel. Fig. 1 er et tverrsnitt gjennom en harpiksholdig patron ifolge oppfinnelsen. Fig. 2 er en del av et lengdesnitt etter linjen II-II i fig. 1. Fig. 3 viser skjematisk de forskjellige operasjonstrinn for frem-jstilling av en harpiksholdig patron ifolge oppfinnelsen. Fig. 4 er et snitt etter linjen IV-IV i fig. 3.

'Idet det skal vises forst til fig. 1 og 2, så omfatter den harpiksholdige patron et skjort hylster 1 av varmeforseglbar film, f.eks. en i seg selv sveisbar film eller en film som har et belegg av et varmeforseglende klebemiddel over hele over-flaten eller anordnet i en eller flere langsgående striper.

Veggen av hylsteret 1 er omboyet til stort sett rorform med et kantparti IA beliggende over det andre kantparti IB. Den frie kant av partiet IA ér festet ved klebemiddel til det underliggende parti av kanten IB, slik at det blir stående en flik som strekker seg inn i det indre av hylsteret. Dette inneholder en harpikskomposisjon 2 sammensatt av umettet polyesterharpiks og et fyllstoff og ligger på den ene side av fliken, mens en katalysatorkomposisjon 3 sammensatt av et herdemiddel og et fyllstoff ligger på den andre side av fliken. Fliken blir av tilstedeværelsen av katalysatorkomposisjonen 3 forskjovet innover, og hvor katalysatorkomposisjonen 3 og harpikskomposisjonen 2 stpter sammen, vil det dannes et grensesjikt.

En fremgangsmåte for å fremstille de harpiksholdige patroner ifolge oppfinnelsen er skjematisk vist i fig. 3 og 4. De deler som er vist er i praksis alle montert på en metallramme med elektrisk styring. For å lette forståelsen av oppfinnelsen er rammen og andre ikke-vesentlige deler imidlertid utelatt,

men de utgjor ordinære, konstruktive detaljer for enhver fagmann. De vesentlige deler ved apparatet omfatter matevalser 100, en rorformer 101, en matningsanordning 102A og 102B, en varmekilde 103, sammenpressende ruller 104 og en klammer/kutteanordning 105. Disse deler vil bli forklart nærmere i det etterfolgende.

Matevalsene 100 omfatter en rekke valser anordnet på linje for å tilfore en strimmel av tynn film fra en rull til rorformeren 101. Filmen har et belegg av varmefolsomt klebemiddel (ikke vist). Rorformeren sees best av fig. 4 og omfatter et metallstykke boyet stort sett til sylindrisk form. Den ene ende X ligger under den andre Y med spalte Z imellom. Det indre endeparti X

er boyet slik at det strekker seg mot baksiden av rorformeren.

De ovre frie hjorner av endepartiene av rorformeren 101 er av-jskrådd som vist ved 106, se fig. 3.Metallrorformeren er for-

Itrinnsvis dekket av et materiale med lav friksjon, slik som et plastmateriale eller et påmalt overtrekk.

Matningsanordningen omfatter et tilforselsror 102A og et annet tilforselsror 102B. Den er fortrinnsvis utformet av stål og strekker seg inn i rorformeren og et kort stykke under denne. På grunn av at den ene komponent for patroninnholdet vanligvis

har relativt mindre volum, blir katalysatorkomposisjonen 3 tilfort gjennom roret 102B, mens den andre komponent tilfores gjennom roret 102A. Hver komponent tilfores ved hjelp av en positiv fortrengningspumpe (ikke vist) med variabel hastighets-kontroll. Umiddelbart under rorformeren 101 og på den ene side av anordningen er det en varmekilde 103. Denne kan omfatte en elektrisk oppvarmer eller varmluft med tilstrekkelig temperatur til å smelte klebebelegget på plastfilmen. Under rorformeren 101 og oppvarmeren 103 og på linje med rorformeren er der et sett sammenpressende ruller 104. Disse kan dreie seg frem og tilbake mot og bort fra hylsteret for å presse ut de interaktive komponenter fra en lengde av hylsteret efter som dette passerer mellom rullene. Derved fremkommer et tomt parti av hylsteret.

Under klemrullene 104 er et bord 107 med en åpning, gjennom hvilken de fylte patroner passerer. På hver side av åpningen er en kassett som inneholder et forråd av klammere 108 og under dette er det anordnet en kuttekniv 109. Delene er anordnet slik at de beveger seg frem og tilbake tvers over munningen av hullet for å krympe et par på avstand vertikalt fra hverandre anordnete klammere 108 rundt hylsteret i det området som er tomt av de sammenpressende ruller 104, og derpå kuttes dette mellom dem, således anordnende individuelle lengder av patronen.

Under drift blir plastfilmen trukket av en rull gjennom mate-valsesystemet 100 og frem til rorformeren 101. Når filmen trekkes gjennom denne omformes den fra en flat film til sirkulær tverr-snittsform, men på grunn av de overlappende partier X og Y vil den ene kant av filmen bli overlappet av den annen, slik at fliken IB dannes inne i spalten Z. Eftersom filmen fortsetter å bevege seg nedover, blir den ytre frie kant av filmen varme-forseglet kontinuerlig av varmekilden 103, slik at utsiden av roret lukkes fullstendig. Materialet blir kontinuerlig tilfort jgjennom tilforselsrorene 102A og 102B inn i rommene på hver side i I av fliken IB. Produktet består da av et fylt ror som passerer (ned til de sammenpressende ruller 104. Disse dreier seg mot I hylsteret for å presse ut innholdet fra et avgrenset rom inn i dette, og hylsteret går så ned til klammer/kutteanordningen 105. Her blir to på avstand fra hverandre i vertikalretning anordnete klammere 108 anbragt på det tomte området av hylsteret, og kniven 109 skiller så de individuelle patroner fra den nedre ende av roret. På denne måte fås en rekke patroner ifolge oppfinnelsen fremstilt som masseproduksjon med lite eller ikke noe manuelt arbeid.

Claims (9)

1. Harpiksholdig forankringspatron egnet for å feste et forankringselement i et borehull i en fjellformasjon, hvilken patron omfatter et skjort, langstrakt hylster dannet av et enkelt ark av materiale brettet om seg selv, slik at der dannes en stort sett sylindrisk form med lengdekantene av arket overlappende for å danne et overliggende sideparti og et underliggende sideparti, kantene av nevnte overliggende sideparti er festet til det underliggende sideparti på et sted beliggende på en avstand fra den frie kant av det underliggende sideparti, slik at det dannes en flik festet med den ene ende til hylsteret, slik at det i dettes lengderetning kan anbringes en syntetisk harpikskomposisj on og en katalysatorkomposisjon, idet den ene av disse komposisjoner ligger på den ene side av nevnte flik og den andre komposisjon ligger på den annen side av fliken, hvorved der fåes et polymerisert grensesjikt dannet av komposisjonene inne i spalten mellom den frie kant av nevnte flik og innsiden av hylsteret, hvilket lukkes i hver ende for å hindre vesentlig avgang av harpiks- og katalysatorkomposisjoner fra dette.

2. Patron som angitt i krav 1, karakterisert ved at kanten av det overliggende sideparti er festet til det underliggende sideparti ved varmeforsegling.

3. Patron som angitt i krav 2, karakterisert ved at patronhylsteret dannes av varmeforseglbart materiale.

|4. Patron som angitt i krav 3, karakterisert i I i v e d at varmeforseglbart materiale er et syntetisk termo- . plastmateriale.

5. Patron som angitt i krav 2, karakterisert ved at et varmeforseglbart klebemiddel er tilstede på i det minste den del av arkmaterialet som danner eller vil ligge nær ved kanten av det overliggende sideparti.

6. Patron som angitt i noen av de foregående krav, karakterisert ved at den syntetiske harpikskomposisjon omfatter en umettet polyesterharpiks og et uorganisk fyllstoff.

7. Patron som angitt i krav 6, karakterisert ved at den syntetiske harpikskomposisjon ytterligere omfatter en katalysator.

8. Patron som angitt i noen av de foregående krav, karakterisert ved at katalysatorkomposisjonen omfatter et herdingsmiddel for den syntetiske harpiks og et uorganisk fyllstoff.

9. Patron som angitt i noen av de foregående krav, karakterisert ved at harpikskomposisjonen opptar mesteparten av det indre av hylsteret inkludert den del som ligger på innsiden av nevnte flik, mens katalysatorkomposisjonen opptar i det vesentlige hele det parti som er begrenset av det overliggende og det underliggende sideparti.