CN1054929A - 将紧固件锤入硬材料中的装置 - Google Patents

Abstract

将紧固件(12)锤入到硬材料中的装置，它有一个 回转式钻孔器(1)和一个螺栓安置器(2)。为了在材 料中制作盲孔，第一步，使紧固件(12)转动，必要时重 复地锤击紧固件(12)。在此之后，第二步，借助于高 压气体将紧固件(12)锤入到材料中的最终位置。

Description

本发明涉及一种将紧固件锤入硬材料（如混凝土，墙构件，岩石或类似材料）中的装置。

按照直接安装方式锤入紧固件一方面具有所需时间少的优点（尤其是在成批安装紧固件时），但另一方面它又有缺点，即会在材料中造成破裂凹陷（凹坑）。为了避免这种凹坑或破裂，在DE-PS  2849139中提出了一种方法，按照这种方法，紧固件借助于火药力穿过一个预制的盲孔底部而进入材料中。但该方法的缺点是时间长，操作费用高。

本发明的任务是，发明一种装置，该装置可以在不产生破裂的条件下将紧固件锤入硬材料中，并且所用时间短，操作费用低。

按照本发明，上述任务是这样解决的，即装置中有一个回转式钻孔器和一个螺栓安置器。

应用该装置时，回转式钻孔器使紧固件转动，以便制作盲孔，接着借助于高压气体由螺栓安置器将紧固件锤（打）入到最终位置上，由此可以将紧固件打入硬材料中。

按照用途，用一个马达，例如一个电动马达来驱动回转式钻孔器，该马达由装置一侧上的电池（组）供电或者由电网供电。螺栓安置器最好是按已知的方式由高压气体，例如火药力来推动。

最好设置一个用于不可转动地但可轴向移动地夹持紧固件的夹具。在此种情况下存在这样的可能性，一方面，紧固件的整个周面可以与夹具的壁面共同作用，或者另一方面，紧固件的某些部分与一个附加的支承在夹具中的部件共同起作用。

在紧固件的整个周面与夹具的壁面共同起作用的这种情况下，最好是在夹具中设置一些不可转动地夹持紧固件的夹头。这种夹头例如通过一个多边形轮廓而在夹具中构成，紧固件的一个对应的多边形部分，例如其头部或导向盘，伸入到该多边形轮廓的夹头中。

夹具不可转动地但可轴向移动地与一个可通过回转式钻孔器而转动的驱动机构相连接是有利的。为了实现夹具和驱动机构的不可转动但可轴向移动的连接，这两个部件例如可以通过对应设计的夹头一轮廓相互插接在一起。夹具相对于驱动机构的可移动性，可以在驱动机构不能轴向移动的情况下将锤击（力）传递到夹具上。

最好通过回转式钻孔器的凸轮锤击机构的锤子对夹具进行锤击，以便在装置的挤压力较小时也能实现高的钻孔进度（或速度）。由锤子传到夹具上的锤击继续传到紧固件上并且与紧固件的旋转运动相叠加。

凸轮锤击机构例如可以按照弹簧拉伸原理工作，而相互共同起作用的凸轮环可以位于驱动机构和锤子的相互相对的端面上。

夹具最好有一个凹座（槽），螺栓安置器的推进杆的一部分可以穿过该凹座（槽），该推进杆例如借助于火药力可以作轴向运动。这样，推进杆可以通过其穿过凹座的部分（例如一个杆对紧固件进行加载（冲撞）。钻孔深度达到相应于紧固件的杆身的大约一半长度后，可以将紧固件锤入到其最终的位置。

尤其在应用结构为螺栓的紧固件时，在凹座（槽）中可以设置一个不可转动地但可轴向移动地与夹具相连的、由推进杆加载的、并且与紧固件的一些部分共同起作用的冲头。推进杆的轴向移动可以经该冲头传递到紧固件上，此时，冲头连同紧固件可以相对于夹具进行移动。同样，夹具的旋转运动也经冲头传递到紧固件上，为此，该冲头包含按照用途设计的用于不可转动地夹持紧固件的夹头。这些夹头例如可以通过冲头中的一个多角（边）形凹槽构成，紧固件后部的自由端上的多角形凸缘或称为回转夹持部件则与该凹槽相接合。

锤子和推进杆最好是轴向地穿过驱动机构的一个朝着夹具开着的通孔，其中按照目的推进杆同轴地可移动地导入锤子的一个通孔中。从而锤子的锤击和推进杆的锤入力可以直接地和同心地传递到夹具上以及冲头上或紧固件上。可用本发明的装置锤入的紧固件可以与夹具不可转动地但可轴向移动地相连。这些紧固件最好有一个沿锤入方向其杆上连接的钻头以及逆着锤入方向在杆上连接的加载部件（受力部件），和一个用于与夹具不可转动地相连接的回转夹持部件。

本发明的装置用于锤入紧固件，按照目的要求，这些紧固件在其杆上沿锤入方向设有钻头，而逆着锤入方向在杆上设有加载部件（受力件）。紧固件的钻头可以在轴上成型成一个单独的部件，或者例如通过一个装上的硬金属材料或者一个耐磨材料的顶部构成。可以采用轴上具有螺纹的一段或者一个大于轴的直径的头部作为加载部件（受力部件）。具有多边形横截面的部件可以用作回转夹持部件。

下面对照附图通过实施例对本发明作详细说明。

图1装有紧固件的装置的部分纵剖图，简化了马达部分且装置处于静止位置;

图2通过装置前部的放大纵剖图，其结构与图1所示的不同，装置处于静止位置。

图1所示的装置包括一个回转式钻孔器1和一个螺栓安置器2。

装置的凸缘状出口部件3经插接式联接4与回转式钻孔器1的一个托架5可拆分地相联。托架5中装有一个球轴承6，两个防护盘7，8沿锤入方向（即图1中向左）给该球轴承6提供轴向支撑。球轴承6用作驱动机构9的可转动支承，驱动机构9容纳用于夹持形为螺栓的紧固件12的夹具11。在夹具11中，冲头13可移动地支承在中央凹座11a中。冲头13向后支撑在夹具11的凸肩11b上。为了将冲头13不转动地与夹具11和驱动机构9相连，设置了一个横向销钉14，它固定在冲头13中并且插到夹具11的切口11c和驱动机构9的纵槽9a中。在冲头中沿锤入方向设置了一个开着的插孔13a和一个结构为四角形凹槽的夹头13b。

螺栓12的螺纹段12a装入插孔13a中，其四角形前端接头12b不可转动地插到夹头13b中。螺栓12的杆12c上有一个导向盘12d。永久磁铁15和导向盘12d一起作用使螺栓12轴向地保持在出口部件3中。也可以用机械保持件代替永久磁铁15。

驱动机构9有一个与锤入方向相反指向的伞齿环9c和一个带有锯齿形凸轮（或凸块）的凸轮环9d。

在托架5中装有沿周向部分开口的支撑环16，锤子17在压力弹簧18的力的作用下沿锤入方向支撑在支撑环16上。锤子17也有一个具有锯齿形凸轮的凸轮环17a，它与凸轮环9d共同作用。在装置的静止位置上，一个凸轮环的凸轮伸入到另一个凸轮环的凹口中。锤子17的一个沿锤入方向指向的轴颈部分地穿过驱动机构9的通孔9e，伸入到一个容纳夹具11的孔9b中。为了对锤子17进行不转动地但可移动地导向，锤子17上设有一个纵槽17b，该槽17b中插入销子19。销子19装在托架5中并穿过环21。

在托架5上装着马达外壳22和电池24的安装件23，电池24用于给电动马达25供电。电动马达25的转子轴26伸到轴承27，28中，其端部装上一个小伞齿轮29，它与伞齿轮环9c相啮合。

螺栓安置器2有一个由两部分构成的外壳31，外壳31上装有手柄32。在外壳31未剖视的部分中装有火药引燃机构，装火药机构等等，这些机构对于螺栓安置器来说是公知的，因此简化而没有示出。可以向外壳31移动的托管33从外壳31中伸出，该托管经插接联接34与托架5相联，用于将螺栓安置器2从回转式钻孔器1上松开。导向管35套筒式地伸入到托管33中，导向管35经弹簧力顶压在底端33a上。为了限定导向管35相对于托管33的轴向移动距离，导向管35设置了由凸肩限定的面35a，在这两个面35a上装有一个U形环36，环36不可轴向移动地支承在开口33b中。导向管35的逆着锤入方向指向端部上有一个用于装火药的轴颈35b。该轴颈35b汇入一个导向孔35c，带有一个头部件37a的推进杆37可在导向孔35c中移动并密封地支承在其中。推进杆37的杆37b同心地穿过底部33a和锤子17的一个轴向通孔17c。由于对着冲头13的后端部上有凹座11a，推进杆37的在锤入方向一侧的端部是空着的。

装置处于静止位置时，外壳31的沿锤入方向指向的端部31a与托架5的逆着锤入方向指向的支撑面5a相隔一定的距离。

为了锤入螺栓12，装置将螺栓12的顶部12e顶压在要锤入的材料上，并且接通马达25。接通的马达25使驱动机构9转动，通过横向销子14也使夹具11和冲头13转动。夹头13b使螺栓12转动。驱动机构9的转动也引起凸轮齿环9d在锤子17的沿着转动方向处于静止的凸轮齿环17a上运动。在压力弹簧18的共同作用下，锤子17作往返运动并且接连不断地锤击夹具11。通过将装置压紧，使夹具11保持在锤子17的锤击区域中。夹具11受到的锤击经凸肩11b传递到冲头13，冲头13将锤击传送给螺栓12，以实施钻孔过程。

当螺栓12大约进入到杆12c的一半长度时，将马达25切断。然后引燃火药，由此使推进杆37对着冲头13加速运动。冲头13通过推进杆37的冲撞使螺栓12的杆12c的前部分穿通先前在材料上制作的盲孔的底部而将螺栓12锤入材料中。到此锤入过程结束。

图2中示出的装置前部可以装钉子41而不是图1所示的螺栓12。除了适用于安装钉子41的部件外，装置的其它部件都与图1所示装置的部件相对应并且采用相同的标号。

在驱动机构9中夹具42可移动地并通过横销43与驱动机构9不可转动地连接，其中横销43固装在夹具42中，并且插入驱动机构9的纵槽9a中。夹具42中有一个中心凹槽42a，推进杆37的杆37b可以穿过该凹槽42a。夹具42在锤入方向的反向上支撑在锤子17上。在锤入方向一侧，夹具42有一个夹头42b，该夹头42b有多角（边）形轮廓，用于不可转动地夹住具有相应的多角形轮廓的钉子头部41a。作为钉子41的第二个导向件的圆盘41b装在钉子41的钉杆41c上，并伸入到夹具42中。在钉杆41c的自由端上设有一个钻头（钻孔顶部）41d。

如同螺栓12的情况那样，将钉子41锤入到材料中的过程，在第一阶段时，通过重复的间歇的加载（锤击）进行一个钻孔过程，其中转动运动由驱动机构9经横销43传递给夹具42，并通过夹头42b传给钉子41。锤子17产生的间歇的锤击传给夹具42，并经凸肩42c传给钉子41，钉子41的头部41a支撑在该凸肩42c上。钻孔过程结束后，在第二阶段，推进杆37的杆37b穿过凹槽42a，锤击钉子41，通过火药力的作用使钉子41的钉杆全部锤入材料中。

Claims (10)

1、将紧固件(12，41)锤入硬材料，例如混凝土，墙构件，岩石和类似材料中的装置，其特征在于，该装置有一个回转式钻孔器(1)和一个螺栓安置器(2)。

2、按照权利要求1的装置，其特征在于，该装置有一个用于不转动地但可轴向移动地夹住紧固件（12，41）的夹具（11，42）。

3、按照权利要求2的装置，其特征在于，夹具（11，42）有用于不转动地夹持紧固件（12，41）的夹头（13b，42b）。

4、按照权利要求2或3的装置，其特征在于，夹具（11、42）不可转动地但可轴向移动地与一个可由回转式钻孔器（1）使之转动的驱动机构（9）相连。

5、按照权利要求4的装置，其特征在于，夹具（11、42）可以被回转式钻孔器（1）的凸轮锤击机构的锤子（17）锤击。

6、按照权利要求2至5中之一的装置，其特征在于，夹具（11、42）具有凹座（11a、42a），螺栓安置器（2）的借助于高压气体可作轴向运动的推进杆（37）的一部分（37b）穿过该凹座（11a、42a）。

7、按照权利要求6的装置，其特征在于，凹座（11a）中设置一个不可转动但可轴向移动的冲头（13），该冲头与夹具（11）相连且由推进杆（37）加载。

8、按照权利要求7的装置，其特征在于，冲头（13）具有用于不可转地夹住紧固件（12）的夹头（13b）。

9、按照权利要求5至8中之一的装置，其特征在于，锤子（17）和推进杆（37）轴向穿过朝着夹具（11，42）开着的驱动机构（9）的通孔（9e）。

10、按照权利要求1至9中之一的装置的应用，为了锤入紧固件（12、41），在这些紧固件的杆上沿锤入方向连接一个钻头（12e，41d），逆着锤入方向在杆上连接一个加载部件（受力部件）（12a、41a）此外还设置一个回转夹持部件（12b，41a）。

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