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Vorrichtung zum Setzen eines Klebeankers
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Zusatz zu P 27 19 922.o Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Setzen eines KlebeanSers dessen Ankerstange am aus dem Bohrloch ragenden Ende ein
Gewinde für eine Mutter zum Anbringen einer Platte und Schlüsselflächen zur Übertragung
eines Drehmomentes durch ein Werkzeug aufweist, mit einer drehbaren Hülse, die an
ihrer einen Stirnseite zur Aufnahme der Mutter eine Öffnung mit einem der Schlüsselweite
der Mutter angepaßten Querschnitt aufweist und in der ein Drehrichtungsgesperre
drehfest gehalten ist,dessen relativ zum drehfesten Teil beweglicher Teil zur Aufnahme
und Mitnahme des Ankerstangenendes eingerichtet ist,nach Patent ...(Patentanmeldung
P 27 19 922.o).
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Bei der Vorrichtung nach dem Hauptpatent ist das Drehrichtungsgesperre
mit der Hülse und insbesondere mit dem Boden der Hülse fest verbunden und sein beweglicher
Teil besitzt eine Ausnehmung mit den Schlüsselflächen angepaßten Mitnahmeflächen.
Das Drehrichtungsgesperre kann eine Ratsche, ein Klinkengesperre, ein Klemmgesperre
oder ein Rollerklemmgesperre
sein.Die Hülse kann ihrerseits Schlüsselflächen
zum Anschluß eines Werkzeugs aufweisen.
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Zum Setzen eines Klebeankers wird die Hülse so auf das aus dem Bohrloch
ragende Gewindeende der Ankerstange aufgesetzt, daß die zum Bohrloch weisende Öffnung
der Hülse die auf das Gewindeende der Ankerstange gedrehte Mutter überfaßt und hält,
während die Schlüsselflächen der Ankerstange in die zugeordnete Ausnehmung des beweglichen
Teils des Drehrichtungsgesperres eingreifen. Durch Drehung der Hülse in der gesperrten
Richtung des Drehrichtungsgesperres wird die Ankerstange in dieser Richtung drehend
mitgenommen und kann in das Bohrloch eingeführt werden,wobei eine oder mehrere vorher
in das Bohrloch eingeführte Patronen, die die Komponenten eines Kunstharzmörtels
oder Klebstoffes enthalten, zerstört werden.
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Die auf dem Gewindeende der Ankerstange sitzende Mutter wird dabei
relativ zur Ankerstange nicht bewegt. Wenn die Ankerstange im Bohrloch eine Verklebung
erfahren hat, wird entweder die Sperre im Drehrichtungsgesperre gelöst oder die
Drehrichtung des Werkzeuges umgekehrt. Bei weiterer Drehung wird dann die Mutter
auf dem Gewindeende der Ankerstange gegen die Ankerplatte gedreht und die Ankerstange
gespannt bzw. eine Ankerplatte gegen das Gebirge gedrückt.
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Da Ankerstangen am aus dem Bohrloch ragenden Ende im allgemeinen ein
Rechtsgewinde aufweisen, können einfache Drehrichtungsgesperre verwendet werden,
die so eingestellt sind, daß sie in Drehrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn sperren.
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Dann wird zum Eintreiben der Ankerstange die Hülse zunächst entgegen
dem Uhrzeigersinn gedreht. Wenn die Ankerstange eine hinreichende Verklebung im
Bohrlochtiefsten erfahren
hat, wird die Drehrichtung umgekehrt,
so daß die Hülse nur noch die Mutter mitnimmt und diese gegen die Ankerplatte dreht.
Wird zum Setzen des Klebeankers ein angetriebenes Werkzeug verwendet, dann muß dessen
Drehrichtung umkehrbar sein. Derartige Werkzeuge stehen zur Verfügung.
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Die Vorrichtung nach dem Hauptpatent funktioniert im allgemeinen zufriedenstellend.Ein
Nachteil tritt auf, wenn die Ankerstange zu lang ist oder die Ankerstange deshalb
länger als vorgesehen aus dem Bohrloch heraussteht, weil am Bohrlochmund etwas Gestein
weggebrochen ist. In diesen Fällen verläßt die Mutter während des Anziehvorganges
die Hülse und wird nicht weiter festgezogen. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
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Der Erfindung liegt deswegen die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung
nach dem Hauptpatent so zu verbessern, daß sie auch zum Setzen von Klebeanker verwendet
werden kann, deren Ankerende weit aus dem Bohrloch ragt.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Drehrichtungsgesperre axial
verschieblich in der Hülse angeordnet und flber eine Feder am Boden der Hülse abgestSitzt
ist.
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Mit dieser Vorrichtung arbeitet man grundsätzlich genauso, wie eingangs
beschrieben. Allerdings ist es möglich, auch Klebeanker zu setzen, die verhältnismäßig
weit aus dem Bohrlochmund ragen, weil eine relativ große Verschiebung zwischen Mutter
und Ankerstangenende bei Führung in der Hülse möglich ist.
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Wenn nach dem Verkleben der Ankerstange im Bohrlochtiefsten die Mutter
relativ zur Ankerstange verdreht wird und sich dabei relativ zum Ankerstangenende
verschiebt, wird die Aufnahme für die Schlüsselflächen der Ankerstange bei aufrechterhaltendem
Andruck der Hülse gegen das Gebirge und gegen die Wirkung der Feder in die Hülse
hineingedrückt.
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Wird nach Beendigung der Setzarbeit der Andruck aufgehoben und die
Vorrichtung von der Ankerstange abgezogen, dann drückt die Feder die Aufnahme wieder
in die Ruhestellung im Bereich der Öffnung für die Mutter. Bei diesen Vorgängen
wird auch das Drehrichtungsgesperre axial innerhalb der Hülse verschoben.
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Um eine Drehung des äußeren Teils des Drehrichtungsgesperres in der
Hülse zu verhindern, können das Drehrichtungsgesperre einen Profilquerschnitt und
die Hülse einen entsprechenden Innenquerschnitt aufweisen. Insbesondere kann das
Drehrichtungsgesperre wenigstens einen radialen Vorsprung aufweisen, der in eine
axiale Innennut der Hülse eingreift. Dadurch bleibt die axiale Verschieblichkeit
des Drehrichtungsgesperres insgesamt erhalten, während der äußere Teil des Drehrichtungsgesperres
gegen relative Verdrehung gegenüber der Hülse gesichert ist.
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Die Feder kann eine Schraubenfeder sein, die auf Zentrierzapfen einerseits
am Boden der Hülse und andererseits an der dem Boden zugewandten Stirnseite des
Drehrichtungsgesperres gehalten ist. Die Zapfen können gleichzeitig Anschläge bilden,
die
den zulässigen Federnweg begrenzen und dadurch eine Überbeanspruchung der Feder
verhindern.
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Als Anschlag für das Drehrichtungsgesperre genügt im allgemeinen ein
in die Hülse eingesetzter Sicherungsring.
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Da das Ankerstangenende mit den Schlüsselflächen im allgemeinen die
Form eines Zweikants besitzt und handelsübliche Drehrichtungsgesperre im allgemeinen
anders profilierte Aufnahmnam inneren Teil aufweisen, kann es zweckmäßig sein, wenn
die Aufnahme für das Ankerstangeende von einer mit dem beweglichen Teil des Drehrichtungsgesperres
auf dessen Anschlagseite verbundenen und in der Hülse drehbaren Bauteil gebildet
ist, das eine Ausnehmung mit den Schlüsselflächen angepaßten Mitnahmeflächen aufweist.
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Dieses Bauteil mit der Aufnahme für die Schlüsselflächen kann gleichzeitig
auch als Anschlag für die Mutter beim Ansetzen der Vorrichtung an das Ankerstangenende
dienen, insbesondere bei einer Ausführungsform, bei der die Hülse einen größeren
Innenquerschnitt als die Mutter besitzt und bei der am bohrlochseitigen Ende der
Hülse ein gegenüber der Hülse drehfester und axial unverschieblicher Deckel angeordnet
ist, der eine durchgehende Öffnung mit einem der Schlüsselweite der Mutter angepaßten
Querschnitt aufweist.
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Eine solche Ausführungsform ist im übrigen auch fertigungstechnisch
zweckmäßig, weil sie aus Einzelteilen zusammengesetzt werden kann, die nur wenig
bearbeitet werden müssen.
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Der Deckel kann mit axialen Paßstiften und radialen federnden Stiften
an der Hülse gehalten sein.
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Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel
der Erfindung erläutert; es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung
zum Setzen eines Klebeankers entsprechend dem Schnitt I-I in Fig. 2, Fig. 2 einen
Schnitt in Richtung II-II durch den Gegenstand nach Fig. 1 Die dargestellte Vorrichtung
zum Setzen eines Klebeankers besteht aus einer Hülse 7, die einseitig mit einem
Boden 9 geschlossen ist. Der Boden 9 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel
an die Hülse 7 angeschweißt. Der Boden 9 trägt außenseitig einen ggf. lösbaren Zapfen
10 mit Schliiselflächen 11 zum Ansatz eines nicht dargestellten Werkzeugs.
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In der Hülse 7 ist drehfest aber axial verschieblich als Drehrichtungsgesperre
eine Ratsche 12 angeordnet, deren äußerer Teil 16 im größeren Teil einer Stufenausnehmung
14 einer in der Hülse 7 axial verschiebbaren Buchse 18 drehfest und axial unverschieblich
gehalten ist. Ein Sicherungsring 19, der in eine zugeordnete Innennut der Stufenausnehmung
eingreift, sichert den äußeren Teil 16 der Ratsche 12.
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Die Buchse 18 weist außen an gegenüberliegenden Seiten jeweils eine
sich in axialer Richtung erstreckende Leiste 20 auf und die Leisten 20 greifen in
zugeordnete Axialnuten 21 am Innenumfang der Hülse ein. Damit ist die Buchse 18
zusammen mit der Ratsche 12 drehfest aber axial verschieblich in der Hülse 7 gehalten.
An der dem Boden 9 zugewandten Stirnseite der Buchse 8 liegt ein Ringflansch 22
an, der zu einem Zentrierzapfen 23 gehört. An dem Ringflansch 22
stützt
sich eine Schraubenfeder 24 ab, in die der Zentrierzapfen 23 eingreift. Das andere
Ende der Schraubenfeder ist an einem innenseitig am Boden 9 befestigten Zentrierzapfen
25 gehalten. Man erkennt, daß unter der Wirkung der Schraubenfederdie Buchse 18
mit der Ratsche 12 vom Boden 9 weggedrückt wird.
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Der innere Teil 13 der Ratsche 12 ist gegenüber dem äußeren Teil 16
in einer Drehrichtung beweglich und sperrt in der anderen Richtung. Der innere Teil
13 weist eine Ausnehmung für einen Zapfen 26 auf, der in diese Ausnehmung drehfest
und axial unverschieblich festgelegt ist, z.B. durch Einschrumpfen oder dergleichen.
Der Zapfen 26 gehört zu einem Bauteil 27, das noch in der Hülse 7 angeordnet ist
und sich relativ zu dieser drehen und axial verschieben kann.
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Hülse 7 mit Ausnahme
der Axialnuten 21 einen kreisförmigen Querschnitt und dementsprechend besitzt das
Bauteil 27 ebenfalls einen kreisförmigen Querschnitt. Dd Bauteil 27 stützt sich
mit seiner Stirnfläche 28 an einem im Bereich des Endes der Hülse innen angebrachten
Sicherungsring 29 ab, der damit gleichzeitig einen Anschlag für die Buchse 18 bzw.
die Ratsche 12 gegen die Wirkung der Schraubenfeder 24 bildet.
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In der Stirnfläche 28 befindet sich eine Ausnehmung 14 für das profilierte
Ankerstangenende.Da die Enden von Ankerstangen im allgemeinen als Zweikant ausgebildet
sind, kann die Ausnehmung 14 einen ovalen Querschnitt mit den Schlüsselflächen des
Zweikants angepaßten Mitnehmerflächen aufweisen.
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Im übrigen ist auf dem dem Boden 9 gegenüberliegenden Ende der Hülse
7 ein Deckel 30 angeordnet, der einerseits mit axialen Stiften 31 und andererseits
mit radialen federnden Stiften 32 an der Hülse 7 gehalten ist. Man erkennt, daß
den axialen Stiften 31 jeweils entsprechende Ausnehmungen bzw. Bohrungen zugeordnet
sind, und daß die radialen federnden Stifte 32 in zugeordneten Sackbohrungen der
Innere Hülse 7 gehalten sind und in einemfangsnut 33 an einem das Ende der Hülse
7 überfassenden Kragen 34 eingreifen.
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Der Deckel 30 weist eine durchgehende Öffnung 8 auf mit einem der
Schlüsselweite der Mutter für die Ankerstange angepaßten Querschnitt, beim dargestellten
Ausführungsbeispiel einem Sechskantquerschnitt.
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Die dargestellte Vorrichtung arbeitet wie folgt: Zum Setzen eines
nicht dargestellten Klebenankers wird die Hülse 7 mit der Öffnung 8 auf das aus
dem Bohrloch ragende Ende der Ankerstange und die darauf gedrehte Mutter so aufgesetzt,
daß die Mutter in der Öffnung 8 gehalten ist und sich an der Stirnfläche 28 des
Bauteils 27 abstützen kann,während gleichzeitig der am Ende der Ankerstange befindliche
Zweikant in die Ausnehmung 14 am Bauteil 27 eingreift. Mit einem auf den Zapfen
10 aufgesetzten angetriebenen Werkzeug wird dann die Hülse 7 und damit die Buchse
18 sowie die Ratsche 12 und schließlich das Bauteil 27 mit der Ankerstange drehend
in das Bohrloch eingetrieben, bis eine oder mehrere vorher in das Bohrloch eingeschobene
Patronen mit den Komponenten eines Kunstharzmörtels zerstört sind und die Komponenten
des Kunstharzmörtels gemischt und verteilt sind. Wenn die Ankerstange im Bohrlochtiefsten
angekommen ist und eine mehr oder weniger starke Verklebung erfahren hat, wird die
Drehrichtung
des am Zapfen 1o angreifenden Werkzeugs umgekehrt,
so daß die Hülse im Uhrzeigersinn gedreht wird. Dabei nimmt die Hülse zwar das Bauteil
18 und den äußeren Teil 16 der Ratsche 12 miteicht aber das innere Teil 13 mit dem
Bauteil 27 und der Ankerstange. Dagegen wird bei der Drehung der Hülse 7 die in
der Öffnung 8 befindliche Mutter mitgenommen und von der Hülse gedreht, sowie dabei
in Richtung auf das Bohrloch bzw. auf eine vor dem Bohrloch angeordnete Ankerplatte
bewegt, bis sie die Ankerplatte gegen das die Bohrlochöffnurg umgebende Gestein
anpreßt und dabei die Ankerstange spannt.
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Während dieses Vorganges wird bei aufrechterhaltenem Andruck am Zapfen
lo das profilierte Ende der Ankerstange mit dem Bauteil 27 sowie mit der Buchse
18 und den darin angeordneten Bauteilen gegen die Wirkung der Feder 24 in Richtung
auf den Boden 9 der Hülse 7 verschoben. Wenn die Mutter fest angezogen ist und die
Vorrichtung vom Ankerstangenende abgezogen wird, verschiebt sich die Buchse 18 mit
den angeschlossenen Bauteilen unter der Wirkung der Feder 24 wieder in Richtung
auf den Deckel 30, bis die Stirnfläche 28 des Bauteils 27 gegen den Sicherungsring
29 schlägt. Dann ist die Vorrichtung bereit für den nächsten Arbeitsvorgang.
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Es ist erforderlich (z.B.zum Anhängen von Lasten ect.), daß bei einzelnen
Ankern die Stange aus dem Bohrloch weiter heraussteht, als bei den anderen Ankern.
Dies ist mit der neuen Vorrichtung unter einwandfreiem Anziehen der Mutter möglich.
Bei kleinen Längendifferenzen ganügt hierzu der Federweg, bei größeren L.'rngendifferenzen
nimmt man entweder einen längeren Deckel 30 oder man sieht einen wegnehmbaren Hilfsanschlag
für den Zentrierzapfen 23 vor oder beides.