EP0499580B1 - Ausziehwerkzeug - Google Patents

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EP0499580B1
EP0499580B1 EP92810071A EP92810071A EP0499580B1 EP 0499580 B1 EP0499580 B1 EP 0499580B1 EP 92810071 A EP92810071 A EP 92810071A EP 92810071 A EP92810071 A EP 92810071A EP 0499580 B1 EP0499580 B1 EP 0499580B1
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EP
European Patent Office
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thread
external thread
extraction tool
outside thread
anchor bolt
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EP92810071A
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Antonius Winkeljann
Franz Popp
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Hilti AG
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Hilti AG
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    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B31/00—Hand tools for applying fasteners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B27/00—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for
    • B25B27/02—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same
    • B25B27/023—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same using screws
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/53843—Tube, sleeve, or ferrule inserting or removing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/53878—Tubular or tube segment forms work-engager
    • Y10T29/53883—Screw threaded work-engager

Definitions

  • the invention relates to a pull-out tool for sleeve-shaped objects located in a component, with a shaft which has a conical external thread tapering towards the free end and carries an attacking means at the other end. and also has a central, longitudinally extending through bore which carries an internal thread in the area of the external thread, the axial extent of which corresponds essentially to the axial extent of the external thread, cf. eg US-A-1 382 835.
  • the large wall thickness between the internal and external threads results in a large circular end face in the front area.
  • a screw unscrewing tool which has a thread with a very large pitch at one end and is provided with an attacking means at the other end, which consists of four ground surfaces, each offset by 90 ° to one another.
  • This commercially available boring tool is particularly suitable for removing broken parts with an external thread from threaded holes. Since this known screw boring tool is made of solid material, the application possibilities are restricted.
  • the invention has for its object to provide a pull-out tool with which an expansion sleeve can be removed despite an anchor bolt passing through it.
  • the object is achieved in that the internal thread and the external thread converge towards the free end, the wall thickness remaining between the internal thread and the external thread constantly decreasing towards the free end.
  • the extraction tool used surrounds an anchor bolt that may be present, the conical one External thread allows access to the gap between the anchor bolt and the expansion sleeve.
  • a circular cutting edge is created in the end area.
  • the through bore has an internal thread which is matched to the thread of the anchor bolt which may be present, the axial extent of which corresponds essentially to the axial extent of the external thread.
  • the thread pitch of the external thread suitably corresponds to the thread pitch of the internal thread.
  • the anchor bolt When the external thread is screwed into the expansion sleeve, the anchor bolt can experience an axial movement via the internal thread of the extracting tool if the pitch is not the same. On the one hand, this could lead to the bolt abutting the bottom of the bore, thus preventing the extraction tool from being screwed in further, and on the other hand, an expansion process of the expansion elements could be initiated. For this reason, both threads advantageously have the same pitch.
  • the external thread preferably has an inclination of 2 ° to 7 ° with respect to the longitudinal axis of the extraction tool towards the free end. Due to the low inclination, the extraction tool can continue into the gap between the Anchor bolts and the expansion sleeve are screwed in, so that the external thread can cut a thread serving for axial support into the inner wall of the expansion sleeve.
  • a pull-out tool is preferably used, the external thread of which has an inclination of 2 °. The flatter the slope, the more threads can be cut into the inner wall. In this way, higher axial pull-out values are achieved.
  • the external thread of the extraction tool preferably has an incline of 5 ° to 7 °.
  • the external thread is expediently a cutting thread in order to ensure a connection by means of a thread cutting process. This cutting process is further promoted if the extraction tool advantageously consists of hardenable steel.
  • FIG. 1 shows an anchor which is composed of an anchor bolt 4, an expansion sleeve 2, a spacer sleeve 8, a washer 6 and a nut 5.
  • An axial force applied via the nut 5 causes the expansion elements 2a of the expansion sleeve 2 to expand radially in the area deepest in the borehole.
  • the second component 7 to be fastened sits between the washer 6 and the surface of the component 3.
  • the extraction tool 1 shown in FIG. 2 has an internal thread 1e on the inner circumference of a through hole 1d, the pitch of which is matched to the thread pitch of an anchor bolt 4.
  • An external thread 1b has the same pitch as the internal thread 1e. The beginning of their thread lies on the same radius, which extends from the circumference of the external thread 1b to the center of the extraction tool 1. A constant expansion of the wall thickness in the direction of the shaft 1a can thus be achieved.
  • the conical external thread 1b runs together with the internal thread 1e, so that an annular cutting edge, which acts towards the free end, forms on the end face 1f.
  • a force application means 1c is provided at the opposite end.
  • the through hole 1d adjoining the internal thread 1e is of expanded design. Due to this enlarged through hole 1d, the extracting tool 1 can also be used when the anchor bolt 4 is slightly bent.
  • the force application means 1c in the form of two pin-shaped elements is arranged at right angles to the longitudinal axis of the extraction tool 1. These pin-shaped elements are inserted in prefabricated bores, protrude up to the inner wall of the through bore 1d and are welded to the outer surface of the extraction tool 1.
  • Another possibility of designing the force application means 1c is to arrange a pin-shaped one Element that is inserted through both holes and then welded on.
  • the procedure for removing an expansion sleeve 2 from a borehole 9 in a component 3 is as follows: First the nut 5 is loosened and removed together with the washer 6 from the anchor bolt 4. The component 7 to be fastened is then lifted off the component 3, so that the spacer sleeve 8 can be pulled out without difficulty with a tool in the form of pliers. So that the expansion sleeve 2 can be relieved, an axial movement of the Anchor bolt 4 take place in the borehole 9. In order to avoid damage to the thread on the anchor bolt 4, the nut 5 is screwed back onto the anchor bolt 4 so that the blows emitted on the end face of the anchor bolt 4 are absorbed by the nut 5 and transmitted to the anchor bolt 4 via the thread flanks.
  • the nut 5 is then unscrewed again and the extraction tool 1 is inserted into the borehole 9, so that the conical external thread 1b comes into contact with the inner wall 2b of the expansion sleeve 2 in order to obtain a positive connection by cutting a thread.
  • the extraction tool 1 in which the external thread 1b converges with the through-hole 1d, the remaining material cross section in the region of the tooth base is very small. Due to the internal thread 1e in the through hole 1d with the same thread start, this narrowing of the cross section can be achieved be avoided that the tooth tips of the internal thread 1e extend into the thread 4c of the anchor bolt 4.
  • the extraction tool 1 pulls axially on the expansion sleeve 2 so that the expansion elements 2a are pressed together.
  • the further pulling out of the borehole 9 takes place without problems.
  • the pulling out of the expansion sleeve 2 can be facilitated by a striking tool, not shown, arranged in the area of the force application means 1c.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Ausziehwerkzeug für in einem Bauteil befindliche hülsenförmige Gegenstände, mit einem Schaft, der ein sich zum einen, freien Ende hin verjüngendes, konisches Aussengewinde aufweist und am anderen Ende ein Angriffsmittel trägt, sowie eine zentrale, sich in Längsrichtung erstreckende Durchgangsbohrung aufweist, die im Bereich des Aussengewindes ein Innengewinde trägt, dessen Axialerstreckung im wesentlichen der Axialerstreckung des Aussengewindes entspricht, vgl. z.B. US-A-1 382 835. Die grosse Wandstärke zwischen dem Innen- und Aussengewinde ergibt im stirnseitigen Bereich eine grosse kreisringförmige Stirnfläche.
  • Bekannt ist auch ein Schraubenausdrehwerkzeug, das an einem Ende ein Gewinde mit einer sehr grossen Steigung aufweist und am anderen Ende mit einem Angriffsmittel versehen ist, das aus vier jeweils um 90° zueinander versetzten, angeschliffenen Flächen besteht.
  • Dieses handelsübliche Ausdrehwerkzeug eignet sich besonders zum Entfernen abgebrochener Teile mit Aussengewinde aus Gewindebohrungen. Da dieses bekannte Schraubenausdrehwerkzeug aus Vollmaterial besteht, ist die Anwendungsmöglichkeit eingeschränkt.
  • Der Nachteil dieser Werkzeuge liegt darin, dass keine hülsenförmigen Gegenstände ausgezogen werden können, durch deren Durchgangsbohrung sich ein Schaft oder dergleichen erstreckt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ausziehwerkzeug zu schaffen, mit dem eine Spreizhülse trotz eines diese durchsetzenden Ankerbolzens entfernt werden kann.
  • Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Innengewinde und das Aussengewinde zum freien Ende hin zusammenlaufen, wobei die zwischen dem Innengewinde und dem Aussengewinde verbleibende Wandsträrke zum freien Ende hin konstant abnimmt.
  • Somit umgibt das eingesetzte Ausziehwerkzeug einen gegebenenfalls vorhandenen Ankerbolzen, wobei das konische Aussengewinde einen Zugriff in den Spalt zwischen dem Ankerbolzen und der Spreizhülse ermöglicht.
  • Dies wird dadurch erreicht, dass der Gewindeanfang des Innengewindes und der Gewindeanfang des Aussengewindes auf dem gleichen Radius liegen, der sich vom Umfang des Aussengewindes zum Zentrum des Ausziehwerkzeuges erstreckt.
  • Im Endbereich entsteht eine kreisringförmige Schneide.
  • Die Durchgangsbohrung weist im Bereich des Aussengewindes ein auf das Gewinde des gegebenenfalls vorhandenen Ankerbolzens abgestimmtes Innengewinde auf, dessen Axialerstreckung im wesentlichen der Axialerstreckung des Aussengewindes entspricht.
  • Zweckmässigerweise entspricht die Gewindesteigung des Aussengewindes der Gewindesteigung des Innengewindes.
  • Beim Eindrehen des Aussengewindes in die Spreizhülse kann der Ankerbolzen über das Innengewinde des Ausziehwerkzeuges bei nicht gleicher Steigung eine axialen Bewegung erfahren. Dies könnte zum einen dazu führen, dass der Bolzen am Grund der Bohrung ansteht und somit ein weiteres Eindrehen des Ausziehwerkzeuges verhindert und zum anderen könnte ein Spreizvorgang der Spreizelemente eingeleitet werden. Aus diesem Grund haben beide Gewinde vorteilhafterweise die gleiche Steigung.
  • Vorzugsweise weist das Aussengewinde in bezug auf die Längsachse des Ausziehwerkzeuges zum freien Ende hin eine Neigung von 2° bis 7° auf. Aufgrund der geringen Neigung kann das Ausziehwerkzeug weiter in den Spalt zwischen dem Ankerbolzen und der Spreizhülse eingedreht werden, so dass das Aussengewinde ein der axialen Abstützung dienendes Gewinde in die Innenwandung der Spreizhülse schneiden kann.
  • Befindet sich zwischen dem Ankerbolzen und der Spreizhülse sehr wenig Platz, so wird vorzugsweise ein Ausziehwerkzeug verwendet, dessen Aussengewinde eine Neigung von 2° aufweist. Je flacher die Neigung ist, umso mehr Gewindegänge können in die Innenwandung geschnitten werden. Auf diese Weise werden höhere axiale Auszugswerte erzielt.
  • Bei relativ grossem Spalt zwischen dem Ankerbolzen und der Spreizhülse weist das Aussengewinde des Ausziehwerkzeuges vorzugsweise eine Steigung von 5° bis 7° auf.
  • Zweckmässigerweise ist das Aussengewinde ein Schneidgewinde, um eine Verbindung durch einen Gewindeschneidvorgang sicherzustellen. Dieser Schneidvorgang wird weiter gefördert, wenn vorteilhafterweise das Ausziehwerkzeug aus einem einsatzhartbaren Stahl besteht.
  • Beim Eindrehen des konischen Aussengewindes in die Spreizhülse wird neben dem Gewindeschneidvorgang eine zusätzliche keilförmige Verklemmung des Aussengewindes in der Spreizhülse erreicht.
  • Nachstehend wir die Erfindung anhand einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Anker im befestigten Zustand;
    Fig. 2
    ein in die Spreizhülse gemäss Fig. 1 eingedrehtes Ausziehwerkzeug.
  • Die Figur 1 zeigt einen Anker, der sich aus einem Ankerbolzen 4, einer Spreizhülse 2, einer Distanzhülse 8, einer Beilagscheibe 6 und einer Mutter 5 zusammensetzt. Eine über die Mutter 5 aufgebrachte axiale Kraft bewirkt ein radiales Aufweiten der Spreizelemente 2a der Spreizhülse 2 im bohrlochtiefsten Bereich. Zwischen der Beilagscheibe 6 und der Oberfläche des Bauteiles 3 sitzt das zu befestigende zweite Bauteil 7.
  • Das in der Figur 2 dargestellte Ausziehwerkzeug 1 weist am inneren Umfang einer Durchgangsbohrung 1d ein Innengewinde 1e auf, dessen Steigung auf die Gewindesteigung eines Ankerbolzens 4 abgestimmt ist. Ein Aussengewinde 1b hat die gleiche Steigung wie das Innengewinde 1e. Deren Gewindeanfang liegt auf dem gleichen Radius, der sich vom Umfang des Aussengewindes 1b zum Zentrum des Ausziehwerkzeuges 1 erstreckt. Somit kann eine konstante Erweiterung der Wandstärke in Richtung Schaft 1a erzielt werden. Das konisch ausgebildete Aussengewinde 1b läuft mit dem Innengewinde 1e zusammen, so dass sich an der Stirnseite 1f eine zum freien Ende hin wirkende kreisringförmige Schneide bildet. Am gegenüberliegenden Ende ist ein Kraftangriffsmittel 1c vorgesehen.
  • Die sich an das Innengewinde 1e anschliessende Durchgangsbohrung 1d ist erweitert ausgebildet. Aufgrund dieser erweiterten Durchgangsbohrung 1d lässt sich das Ausziehwerkzeug 1 auch dann anwenden, wenn der Ankerbolzen 4 geringfügig verbogen ist.
  • Das Kraftangriffsmittel 1c in Form von zwei stiftförmigen Elementen ist rechtwinklig zur Längsachse des Ausziehwerkzeuges 1 angeordnet. Diese stiftförmigen Elemente stecken dabei in vorgefertigten Bohrungen, ragen bis zur Innenwandung der Durchgangsbohrung 1d und sind an der äusseren Oberfläche des Ausziehwerkzeuges 1 angeschweisst.
  • Eine weitere Möglichkeit, das Kraftangriffsmittel 1c auszubilden, besteht in der Anordnung eines stiftförmigen Elementes, das durch beide Bohrungen hindurchgesteckt und anschliessend angeschweisst wird.
  • Das Vorgehen beim Entfernen einer Spreizhülse 2 aus einem Bohrloch 9 in einem Bauteil 3 geschieht auf folgende Weise:
    Zuerst wird die Mutter 5 gelöst und zusammen mit der Beilagscheibe 6 von dem Ankerbolzen 4 abgenommen. Anschliessend wird das zu befestigende Bauteil 7 vom Bauteil 3 abgehoben, so dass die Distanzhülse 8 mit einem Werkzeug in Form einer Zange ohne Schwierigkeiten herausgezogen werden kann. Damit nun die Spreizhülse 2 entlastet werden kann, muss eine Axialbewegung des Ankerbolzens 4 in das Bohrloch 9 erfolgen. Um eine Beschädigung des Gewindes am Ankerbolzen 4 zu vermeiden, wird die Mutter 5 wieder auf den Ankerbolzen 4 aufgeschraubt, so dass die auf die Stirnseite des Ankerbolzens 4 abgegebenen Schläge von der Mutter 5 aufgefangen und über die Gewindeflanken auf den Ankerbolzen 4 übertragen werden. Anschliessend wird die Mutter 5 wieder abgeschraubt und das Ausziehwerkzeug 1 in das Bohrloch 9 eingesetzt, so dass das konische Aussengewinde 1b mit der Innenwandung 2b der Spreizhülse 2 in Berührung kommt, um eine formschlüssige Verbindung durch das Einschneiden eines Gewindes zu erhalten.
  • Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Ausziehwerkzeuges 1, bei dem das Aussengewinde 1b mit der Durchgangsbohrung 1d zusammenläuft, ist der restliche verbleibende Materialquerschnitt im Bereich des Zahngrundes sehr klein. Durch das Innengewinde 1e in der Durchgangsbohrung 1d mit dem gleichen Gewindeanfang kann diese Querschnittsverengung dadurch vermieden werden, dass sich die Zahnspitzen des Innengewindes 1e in das Gewinde 4c des Ankerbolzens 4 erstrecken.
  • Da die Spreizhülse 2 in der Regel nach dem Entlasten noch etwas radial aufgeweitet ist, wird der Eindrehvorgang dadurch gewährleistet, dass die nicht dargestellten Stege, die sich zwischen den Spreizsegmenten 2a beim Aufweitvorgang gebildet haben, ein Verdrehen verhindern.
  • Nachdem die formschlüssige Verbindung des Ausziehwerkzeuges 1 mit der Spreizhülse 2 und dem Ankerbolzen 4 hergestellt ist, wird über das Ausziehwerkzeug 1 an der Spreizhülse 2 axial gezogen, so dass die Spreizelemente 2a zusammengedrückt werden. Das weitere Herausziehen aus dem Bohrloch 9 erfolgt ohne Probleme. Das Herausziehen der Spreizhülse 2 kann über ein im Bereich der Kraftangriffsmittel 1c angeordnetes, nicht dargestelltes Schlag-Werkzeug erleichtert werden.

Claims (5)

  1. Ausziehwerkzeug (1) für in einem Bauteil (3) befindliche hülsenförmige Gegenstände (2) mit einem Schaft (1a), der ein sich zum einen freien Ende (1f) hin verjüngendes, konisches Aussengewinde (1b) aufweist und am anderen Ende (1g) ein Angriffsmittel (1c) trägt sowie eine zentrale, sich in Längsrichtung erstreckende Durchgangsbohrung (1d) aufweist, die im Bereich des Aussengewindes (1b) ein Innengewinde (1e) trägt, dessen Axialerstreckung im wesentlichen der Axialerstreckung des Aussengewindes (1b) entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (1e) und das Aussengewinde (1b) zum freien Ende (1f) hin zusammenlaufen, wobei die zwischen dem Innengewinde (1e) und dem Aussgengewinde (1b) verbleibende Wandstärke zum freien Ende (1f) hin konstant abnimmt.
  2. Ausziehwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindesteigung des Aussengewindes (1b) der Gewindesteigung des Innengewindes (1e) entspricht.
  3. Ausziehwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das das Aussengwinde (1b) in bezug auf die Längsachse des Ausziehwerkzeugs (1) zum freien Ende (1f) hin eine Neigung (n) von 2° - 7° aufweist.
  4. Ausziehwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussengewinde (1b) ein Schneidgewinde ist.
  5. Ausziehwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausziehwerkzeug (1) aus einem einsatzhärtbaren Stahl besteht.
EP92810071A 1991-02-11 1992-01-31 Ausziehwerkzeug Expired - Lifetime EP0499580B1 (de)

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DE4104073A DE4104073A1 (de) 1991-02-11 1991-02-11 Ausziehwerkzeug
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