EP0879679A2 - Setzgerät für Ankerstangen von Verbundankern - Google Patents

Setzgerät für Ankerstangen von Verbundankern Download PDF

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Publication number
EP0879679A2
EP0879679A2 EP98810311A EP98810311A EP0879679A2 EP 0879679 A2 EP0879679 A2 EP 0879679A2 EP 98810311 A EP98810311 A EP 98810311A EP 98810311 A EP98810311 A EP 98810311A EP 0879679 A2 EP0879679 A2 EP 0879679A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rod
setting tool
ribs
holder
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP98810311A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0879679A3 (de
Inventor
Norbert Daam
Erich Leibhard
Wolfgang Ludwig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP0879679A2 publication Critical patent/EP0879679A2/de
Publication of EP0879679A3 publication Critical patent/EP0879679A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00—Setting anchoring-bolts
    • E21D20/02—Setting anchoring-bolts with provisions for grouting
    • 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
    • B25B13/00—Spanners; Wrenches
    • B25B13/02—Spanners; Wrenches with rigid jaws
    • B25B13/06—Spanners; Wrenches with rigid jaws of socket type
    • 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
    • B25B13/00—Spanners; Wrenches
    • B25B13/02—Spanners; Wrenches with rigid jaws
    • B25B13/06—Spanners; Wrenches with rigid jaws of socket type
    • B25B13/065—Spanners; Wrenches with rigid jaws of socket type characterised by the cross-section of the socket
    • 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
    • B25B13/00—Spanners; Wrenches
    • B25B13/48—Spanners; Wrenches for special purposes
    • 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
    • B25B31/00—Hand tools for applying fasteners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/005—Attachments or adapters placed between tool and hammer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/08—Means for retaining and guiding the tool bit, e.g. chucks allowing axial oscillation of the tool bit

Definitions

  • the invention relates to a setting tool for anchor rods of composite anchors, the one have rear end portion of polygonal cross section, according to Preamble of claim 1.
  • Composite anchors are fastening systems that have an anchor rod and an organic one or comprise inorganic mortar.
  • the anchor rod is made using the Mortar compound fixed in a prepared hole.
  • the anchor rod points to her load application means, for example an external thread, protruding from the bore, that are used to connect a component.
  • For fastening the anchor rod First the mortar is poured into the hole and then the anchor rod inserted into the hole filled with the mortar. To increase structural The mortar is usually filled with fillers and / or aggregates added, which make it difficult to insert the anchor rod into the filled bore.
  • the Mortar mass and possibly the fillers or aggregates are often contained in containers, which are inserted into the hole in undamaged condition.
  • the containers can For example, glass ampoules or foil bags, which when inserting the Anchor rod must be destroyed.
  • the mortar mass including filler or Aggregates are mixed well to ensure a homogeneous distribution across the depth to achieve the hole.
  • multi-component mortar systems For example, in the case of inorganic resin-hardener-based systems, one is possible good mixing of the components required to ensure complete hardening of the To ensure mortar mass.
  • the mixing of the mortar mass and the fillers or aggregates is done by a rotating insertion of the anchor rod into the hole. In addition to rotating them Axial impacts are exerted on the anchor rod. The axial blows support the destruction of the containers and facilitate the insertion of the Anchor rod in the with the mortar mass and the fillers or additives as well as the Remains of the container filled hole.
  • the rotation of the anchor rod and the axial impacts on the anchor rod take place by means of impact-supported rotary drilling rigs, for example hammer drilling rigs Applicant. Since the anchor rod is not attached to the tool holder of the Hammer drill has adapted insertion end, setting tools are used, the one with an insertion end for the hammer drill and the other one Have receptacle for the rear end of the anchor rod. With the setting tool Torque transferred to the anchor rod and are from the hammer drill generated axial impacts forwarded to the anchor rod. At the back end of the For this purpose, an anchor section is provided which has a polygonal, for example, has a hexagonal cross-section.
  • the known setting tools have the disadvantage that the rotary driving surfaces of the Recording by the rotating, striking setting process on the corresponding ones Driving surfaces on the end portion of the anchor rod can be upsized. This makes it difficult to remove the setting tool from the anchor rod will. As a rule, you must therefore wait before removing the anchor rod, until the mortar has hardened in the hole. For series applications Therefore, several setting tools are always available, one after the other Fastening with composite anchors without major interruptions. The force required to pull the setting tool off the anchor rod can even cause the anchor to loosen in the hole and the Attachment point no longer has the required holding values and becomes unusable.
  • DE-C-43 01 582 discloses a screwdriver designed like a socket, which has three roller bodies in the receptacle, which are aligned in the axial direction are.
  • the roller bodies are arranged at an angular distance of 120 ° from one another and radially mergable via control surfaces.
  • the radial adjustment of the Roller body takes place when turning the screwdriver housing. Doing so the end of a screw inserted into the receptacle and it can Torque are transmitted.
  • This well-known screwdriver is for Suitable screwing processes in which no axial blows occur. In case of Axial blows could affect the rollers that clamp the screw end hold, dig into the driving surfaces or even through the impulsive blows cold welded. The impulsive blows could also cause deformation or even lead to the destruction of the control surfaces, which affects the function of the Screwdriver or even make it unusable.
  • the object of the present invention is therefore a setting tool for anchor rods of composite anchors with which the rotating and striking setting of the Anchor rod an upsetting on the driving surfaces of the end section of the Anchor rod is prevented.
  • the setting tool should be easy after the setting process be removable again from the anchor rod and for setting further Be ready to tie rods.
  • a setting tool for anchor rods from Composite anchor which in the characterizing section of claim 1 Features listed.
  • a setting tool for Anchor rods of composite anchors with a rear end section of polygonal cross section created which comprises a housing, one end of which Insert end for the tool holder of an impact-supported rotary drilling rig, in particular a hammer drill, and its opposite end with a rod holder for the rear end section of the anchor rod Is provided.
  • the rod holder has an axially extending inner surface of the at least two ribs protrude that are uniform over the circumference of the axially extending inner surface of the rod holder are distributed and in the axial direction extend.
  • the arrangement of the axial ribs is chosen such that one of the Ribs of tangled inscribed cylinders have a diameter that is approximately 0.05 mm to 0.5 mm larger than the diameter of a largest in the polygonal Cross section of the end portion of the anchor rod inscribed circle.
  • the diameter of the cross section between the Ribs writable cylinder and one in the polygonal cross section of the End section of a writable circle results between the rod holder and the end portion of the anchor rod a little play.
  • the anchor rod rotates the rod holder can twist slightly in relation to the anchor rod until the ribs rest against and through the rotary driving surfaces of the end section Positive torque transmission.
  • the setting tool can then simply be removed from the rear end section. Because of the play between the rod holder and the anchor rod acts during pulling the setting tool onto the anchor rod practically no traction. That's why the setting tool can be removed immediately after the setting process and the The risk of loosening the shear connector has been eliminated.
  • the rear end portions of which have hexagonal cross section are three ribs in the rod receptacle are provided, which are at an angular distance of 120 ° from the substantially project cylindrical inner surface of the rod holder.
  • the cylindrical Pole holder is easy to manufacture.
  • the ribs are even over the Distributed circumference of the inner surface and allow a very even Torque introduction into the rotary driving surfaces at the end section of the anchor rod.
  • the ribs that are in direct operative connection with the rotary driving surfaces, from a harder Material are as the inner surface of the rod holder.
  • the ribs are preferably sections of the lateral surface of cylindrical Carbide pins. It proves to be particularly useful if the Carbide pins are interchangeably stored in the rod holder. In this way the tungsten carbide pins can easily be replaced if they become excessively worn and the life of the setting tool can be extended.
  • the is detachably fixable in the housing preferably screwed in
  • the housing preferably screwed in
  • the removable insert also makes it easier to insert the carbide pins.
  • their axial mounting can be simplified be in that blind holes are provided in use, which to the inner surface of the Rod holder open and closed at the mouth of the rod holder are trained. This ensures that the carbide pins, if they should be loosened by the axial blows during operation, not axially from theirs Mounts can fall.
  • the rod holder for the end section of the Anchor rod is limited in the axial direction by a stop element, which is interchangeably supported within the housing.
  • the stop element serves the Transfer of those coming from the hammer drill via the insertion end initiated axial impacts on the anchor rod. Because it is detachable in the housing of the setting tool is arranged, it can with excessive wear of the investment areas can be exchanged with the anchor rod.
  • Stop element on its facing the rod holder, perpendicular to Inner surface extending stop surface has a projection that the Above the stop surface by about 0.5 mm to about 4 mm and made of hard metal.
  • the selected geometry of the projection on the stop element is a Prevention of the end of the anchor rod prevented.
  • the one with the anchor rod contacting projection of the stop element consists of hard metal, can a slight deformation of the usually somewhat softer end of the Anchor rod come; is a cold welding with the mostly galvanized anchor rod however prevented.
  • As a particularly advantageous geometry for the from the stop surface projecting projection shows a lens shape with a radius of about 10 mm to about 40 mm.
  • the insertion end is for Tool holder releasably connected to the housing. That way it can Setting tool very easy to different tool holders from Hammer drills are adjusted.
  • a cylindrical Insert end for a jaw chuck of impact drills or a hexagon having an insertion end for a correspondingly designed tool holder be provided.
  • FIG. 1 An embodiment of the setting tool according to the invention for anchor rods from Composite anchors are provided overall with the reference number 1 in FIG. 1.
  • Das Setting tool 1 comprises a housing 2, one end of which is an insertion end 3 for connection to a tool holder of an axial impact-assisted Rotary drilling device, for example a hammer drill of the applicant.
  • the plug-in end 3 as shown, is detachable connected to the housing 2 of the setting tool 1, for example screwed.
  • the housing 2 open and is a rod holder 5 for the rear end of the Anchor rod arranged.
  • the rod holder 5 is in one Insert part 4 is provided, which is equipped with an external thread 9 and in a Internal thread 10 can be screwed onto the housing 2.
  • the rod holder 5 is from one provided in the insert part 4, essentially rotationally symmetrical, axial Bore formed, which extends over the entire length of the insert.
  • the Bore can have a constant diameter over its length; she can too, as shown, graded, with a larger in the mouth area Has a diameter than that arranged further inside the housing 2 Section of the insert. The wider front area of the hole makes this easier Insert the anchor rod into the rod holder.
  • Axially running ribs 7 are in the smaller diameter section of the bore provided that protrude from the inner surface 6 of the bore.
  • the axially running ribs 7 are formed by the lateral surface of cylindrical pins 8, which are in axial Blind holes in insert 4 are held in a press fit.
  • the holes are for Inner surface 6 formed open. In this way, the outer surfaces of the Cylinder pins 8 in some areas the cylindrical inner surface 6 of the bore.
  • a stop element 11 connects to the insert 4 in the interior of the housing 2.
  • the stop element 11 is loosely extended into an provided in the housing 2 Receptacle 12 inserted and is in place by the screw-in insert 4 fixed.
  • a Projection 14 arranged, the stop surface 13 by about 0.5 mm to about 4 mm towered over.
  • the projection is preferably lenticular and has one Radius from about 10 mm to about 40 mm.
  • the projection 14 and the part of the Inner surface 6 of the cylindrical pins 8 projecting from the bore are made of hard metal.
  • Fig. 2 shows the insert 4 in a view of the end face of its inside the Housing 2 arranged section.
  • the rear mouth of the rod holder 5 can be seen.
  • the larger diameter area of the bore is indicated by dashed lines.
  • the external thread 9 is arranged on the circumference of the insert part 4.
  • On the back End face open the blind holes 15, which towards the inner surface 6 of the hole are openly trained.
  • the cylindrical pins are press-fit in the blind holes 15 held.
  • three are axially extending Blind holes 15 are provided, which are at the same angular distance w from one another, are arranged along the inner surface 6 of the bore. With three blind holes 15 the angular distance w is 120 ° in each case.
  • FIG. 3 shows the geometrical relationships the rod holder 5 with respect to an inserted, a polygonal Cross section having end section P of an anchor rod to be set.
  • the end section P as shown, has the shape of a cross section regular hexagon.
  • the axially arranged cylindrical pins 8 protrude with their Shell surface sections from the inner surface 6 of the rod holder 5 and form the axially extending rigid ribs 7, which are even at an angular distance of 120 ° are distributed over the circumference of the inner surface 6.
  • a cylinder affected by the ribs 7, whose circular cross section Z is indicated by dashed lines, has a diameter x on.
  • the diameter of the largest in the hexagonal cross section of the end section P writable circle K is denoted by y.
  • the cross section Z of the cylinder and the largest writable circles K are concentric to each other.
  • the diameter x of the cross section Z of the cylinder by about 0.05 mm to about 0.5 mm is larger than the diameter y of the largest circle K that can be written
  • Anchor rod is not held by clamping, but the rod holder can be turn slightly relative to the anchor rod until the rigid ribs 7 in Direction of rotation a positive fit with the rotary driving surfaces on the hexagonal Form end section P of the anchor rod.
  • the rod holder 5 has one cylindrical inner surface 6.
  • Ribs 7 have the cross section Z of the cylinder tangent to them in the area between the ribs 7 the same distance d from the inner surface 6 of the rod holder 5.
  • the setting tool designed according to the invention prevents jamming or even a Cold welding of the rotary drivers that are operatively connected to one another or rotary driving surfaces during the setting process.
  • the setting tool is easy in the Application and is easy to remove after setting the anchor rod.
  • the areas of the setting tool that come into operative connection with the anchor rod made of hard metal.
  • the setting tool is designed simply and inexpensively and allows the Exchange of the components that are particularly stressed during the setting process, whereby its lifespan can be increased.

Landscapes

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Abstract

Ein Setzgerät für Ankerstangen von Verbundankern mit einem rückwärtigen Endabschnitt (P) von polygonalem Querschnitt umfasst ein Gehäuse (2), dessen eines Ende ein Einsteckende (3) für die Werkzeugaufnahme eines schlagunterstützten Drehbohrgeräts, insbesondere eines Hammerbohrgeräts, aufweist und dessen in axialer Richtung (A) gegenüberliegendes Ende mit einer Stangenaufnahme (5) für den rückwärtigen Endabschnitt (P) der Ankerstange ausgestattet ist. Die Stangenaufnahme (5) weist eine axial verlaufende Innenfläche (6) auf, aus der wenigstens zwei Rippen (7) hervorspringen, die gleichmässig über den Umfang der axial verlaufenden Innenfläche (6) der Stangenaufnahme (5) verteilt sind und sich in axialer Richtung (A) erstrecken. Die Anordnung der axialen Rippen (7) ist derart gewählt, dass ein von den Rippen (7) tangierter eingeschriebener Zylinder einen Durchmesser (x) aufweist, der etwa 0,05 mm bis 0,5 mm grösser ist als der Durchmesser (y) eines grössten in den polygonalen Querschnitt des Endabschnitts (P) der Ankerstange einschreibbaren Kreises (K).

Description

Die Erfindung betrifft ein Setzgerät für Ankerstangen von Verbundankern, die einen rückwärtiger Endabschnitt von polygonalem Querschnitt aufweisen, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Verbundanker sind Befestigungssysteme, die eine Ankerstange und eine organische oder anorganische Mörtelmasse umfassen. Die Ankerstange wird mit Hilfe der Mörtelmasse in einer vorbereiteten Bohrung befestigt. Die Ankerstange weist an ihrem aus der Bohrung ragenden Ende Lastangriffsmittel, beispielsweise ein Aussengewinde, auf, die zum Anschluss eines Bauteils dienen. Zur Befestigung der Ankerstange wird zunächst die Mörtelmasse in die Bohrung eingebracht und wird danach die Ankerstange in die mit der Mörtelmasse verfüllte Bohrung eingesetzt. Zur Erhöhung der strukturellen Festigkeit sind der Mörtelmasse üblicherweise Füllstoffe und/oder Zuschlagstoffe beigemengt, die das Einführen der Ankerstange in die gefüllte Bohrung erschweren. Die Mörtelmasse und ggf. die Füll- bzw. Zuschlagsstoffe sind vielfach in Gebinden enthalten, die im unzerstörten Zustand in die Bohrung eingebracht werden. Die Gebinde können beispielsweise Glasampullen oder Folienbeutel sein, die beim Einsetzen der Ankerstange zerstört werden müssen. Auch muss die Mörtelmasse samt Füll- bzw. Zuschlagsstoffen gut durchmischt werden, um eine homogene Verteilung über die Tiefe der Bohrung zu erzielen. Insbesondere bei mehrkomponentigen Mörtelsystemen, beispielsweise bei anorganischen Systemen auf Harz - Härter Basis, ist eine möglichst gute Durchmischung der Komponenten erforderlich, um ein vollständiges Aushärten der Mörtelmasse zu gewährleisten.
Die Durchmischung der Mörtelmasse und der Füll- bzw. Zuschlagsstoffe erfolgt durch ein drehendes Einbringen der Ankerstange in die Bohrung. Zusätzlich zur Drehung um ihre Achse werden auf die Ankerstange axiale Schläge ausgeübt. Die axialen Schläge unterstützen die Zerstörung der Gebinde und erleichtern das Einschieben der Ankerstange in die mit der Mörtelmasse und den Füll- bzw. Zuschlagsstoffen sowie den Resten des Gebindes verfüllte Bohrung.
Die Drehung der Ankerstange sowie die axialen Schläge auf die Ankerstange erfolgen mittels schlagunterstützter Drehbohrgeräte, beispielsweise Hammerbohrgeräte der Anmelderin. Da die Ankerstange kein an die Werkzeugaufnahme des Hammerbohrgeräts angepasstes Einsteckende aufweist, werden Setzgeräte eingesetzt, die einerseits mit einem Einsteckende für das Hammerbohrgerät und andererseits eine Aufnahme für das rückwärtige Ende der Ankerstange aufweisen. Mit dem Setzgerät wird Drehmoment auf die Ankerstange übertragen und werden die vom Hammerbohrgerät erzeugten axialen Schläge an die Ankerstange weitergeleitet. Am rückwärtigen Ende der Ankerstange ist dazu ein Endabschnitt vorgesehen, der einen polygonalen, beispielsweise einen sechseckigen, Querschnitt aufweist. Die Aufnahme des beispielsweise nach Art einer Stecknuss konstruierten Setzgeräts weist korrespondierende Drehmitnahmeflächen auf, die mit den Flächen am rückwärtigen Endabschnitt der Ankerstange zusammenwirken, um Drehmoment zu übertragen. Das freie Ende des Endabschnitts nimmt die axialen Schläge auf, die vom Hammerbohrgerät erzeugt werden.
Die bekannten Setzgeräte weisen den Nachteil auf, dass die Drehmitnahmeflächen der Aufnahme durch den drehend-schlagenden Setzvorgang auf die korrespondierenden Mitnahmeflächen am Endabschnitt der Ankerstange aufgestaucht werden können. Dadurch kann das Setzgerät nur schwer von der gesetzten Ankerstange entfernt werden. In der Regel muss daher vor dem Abziehen der Ankerstange gewartet werden, bis die Mörtelmasse in der Bohrung ausgehärtet ist. Bei Serienanwendungen müssen daher immer mehrere Setzgeräte zur Verfügung stehen, um nacheinander mehrere Befestigungen mit Verbundankern ohne grössere Unterbrechung vomehmen zu können. Der zum Abziehen des Setzgeräts von der Ankerstange erforderliche Kraftaufwand kann sogar dazu führen, dass sich der Verbundanker in der Bohrung lockert und der Befestigungspunkt nicht mehr die geforderten Haltewerte aufweist und unbrauchbar wird.
Aus der DE-C-43 01 582 ist ein stecknussartig ausgebildeter Schraubendreher bekannt, der in der Aufnahme drei Walzenkörper aufweist, die in axialer Richtung ausgerichtet sind. Die Walzenkörper sind in einem Winkelabstand von 120° voneinander angeordnet und über Steuerflächen radial zusammenführbar. Die radiale Verstellung der Walzenkörper erfolgt beim Drehen des Gehäuses des Schraubendrehers. Dabei wird das in die Aufnahme eingesteckte Ende einer Schraube geklemmt und es kann Drehmoment über-tragen werden. Dieser bekannte Schraubendreher ist für Schraubvorgänge geeignet, bei denen keine axialen Schläge auftreten. Im Fall von axialen Schlägen könnten sich die Walzen, die das Schraubenende durch Klemmung halten, durch die impulsartigen Schläge in die Mitnahmeflächen eingraben oder sogar kaltverschweissen. Die impulsartigen Schläge könnten auch zu einer Verformung oder gar zu einer Zerstörung der Steuerflächen führen, was die Funktion des Schraubendrehers beeinträchtigen würde oder ihn sogar unbrauchbar machen könnte.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Setzwerkzeug für Ankerstangen von Verbundankern zu schaffen, mit dem beim drehend-schlagenden Setzen der Ankerstange ein Aufstauchen auf die Mitnahmeflächen des Endabschnitts der Ankerstange verhindert wird. Das Setzgerät soll nach dem erfolgten Setzvorgang leicht wieder von der Ankerstange entfernbar sein und für das Setzen von weiteren Ankerstangen bereit sein.
Die Lösung dieser Aufgaben besteht in einem Setzgerät für Ankerstangen von Verbundankern, das die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale aufweist. Insbesondere wird durch die Erfindung ein Setzgerät für Ankerstangen von Verbundankern mit einem rückwärtigen Endabschnitt von polygonalem Querschnitt geschaffen, das ein Gehäuse umfasst, dessen eines Ende ein Einsteckende für die Werkzeugaufnahme eines schlagunterstützten Drehbohrgeräts, insbesondere eines Hammerbohrgeräts, aufweist und dessen gegenüberliegendes Ende mit einer Stangenaufnahme für den rückwärtigen Endabschnitt der Ankerstange ausgestattet ist. Die Stangenaufnahme weist eine axial verlaufende Innenfläche auf, aus der wenigstens zwei Rippen hervorspringen, die gleichmässig über den Umfang der axial verlaufenden Innenfläche der Stangenaufnahme verteilt sind und sich in axialer Richtung erstrecken. Die Anordnung der axialen Rippen ist derart gewählt, dass ein von den Rippen tangierter eingeschriebener Zylinder einen Durchmesser aufweist, der etwa 0,05 mm bis 0,5 mm grösser ist als der Durchmesser eines grössten in den polygonalen Querschnitt des Endabschnitts der Ankerstange eingeschriebenen Kreises.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung der Stangenaufnahme ist die Gefahr eines Aufstauchens des Setzgeräts auf die Ankerstange deutlich verringert. Die Ankerstange wird nicht mehr durch Klemmung gefasst. Dadurch wird verhindert, dass die Rippen der Stangenaufnahme mit den Drehmitnahmeflächen am rückwärtigen Endabschnitt der Ankerstange kaltverschweissen. Die Drehmomentübertragung erfolgt durch einen Formschluss, der sich bei der Drehung der Ankerstange infolge der erfindungsgemässen geometrischen Verhältnisse zwischen den feststehenden, axial verlaufenden Rippen und den Drehmitnahmeflächen am rückwärtigen Endabschnitt der Ankerstange ergibt. Durch die erfindungsgemässe Differenz der Durchmesser des Querschnitts eines zwischen die Rippen einschreibbaren Zylinders und eines in den polygonalen Querschnitt des Endabschnitts einschreibbaren Kreises ergibt sich zwischen der Stangenaufnahme und dem Endabschnitt der Ankerstange ein geringes Spiel. Bei der Rotation der Ankerstange kann sich die Stangenaufnahme gegenüber der Ankerstange geringfügig verdrehen, bis die Rippen an den Drehmitnahmeflächen des Endabschnitts anliegen und durch diesen Formschluss Drehmoment übertragen. Bei Beendigung der Rotation der Ankerstange läuft diese wegen des Spiels geringfügig frei nach. Nach Beendigung des Setzvorgangs kann das Setzgerät sodann einfach vom rückwärtigen Endabschnitt abgezogen werden. Wegen des Spiels zwischen der Stangenaufnahme und der Ankerstange wirkt während des Abziehens des Setzgeräts auf die Ankerstange praktisch keine Zugkraft. Deshalb kann das Setzgerät bereits unmittelbar nach dem Setzvorgang entfernt werden und die Gefahr eines Lösens des Verbundankers ist beseitigt.
In einer vorteilhaften Variante der Erfindung, die insbesondere für die üblicherweise verwendeten Ankerstangen einsetzbar ist, deren rückwärtige Endabschnitte einen sechseckigen Querschnitt aufweisen, sind in der Stangenaufnahme drei Rippen vorgesehen sind, die in einem Winkelabstand von 120° aus der im wesentlichen zylindrischen Innenfläche der Stangenaufnahme ragen. Die zylindrische Stangenaufnahme ist einfach herstellbar. Die Rippen sind gleichmässig über den Umfang der Innenfläche verteilt und erlauben eine sehr gleichmässige Drehmomenteinleitung in die Drehmitnahmeflächen am Endabschnitt der Ankerstange.
Für die Lebensdauer des Setzgeräts ist es von Vorteil, wenn die Rippen, die in unmittlebarer Wirkverbindung mit den Drehmitnahmeflächen stehen, aus einem härteren Material sind als die Innenfläche der Stangenaufnahme.
Vorzugsweise sind die Rippen Abschnitte der Mantelfläche von zylindrischen Hartmetallstiften. Dabei erweist es sich als besonders zweckmässig, wenn die Hartmetallstifte auswechselbar in der Stangenaufnahme gelagert sind. Auf diese Weise können die Hartmetallstifte bei einer übermässigen Abnutzung leicht ausgetauscht werden und kann die Lebensdauer des Setzgeräts verlängert werden.
Indem die Stangenaufnahme in einem auswechselbaren Einsatzteil vorgesehen ist, das lösbar im Gehäuse fixierbar, vorzugsweise einschraubbar, ist, kann der gesamte, bei der Drehmomentübertragung beanspruchte Teil des Setzgeräts bei Bedarf einfach ausgewechselt werden. Das herausnehmbare Einsatzteil erleichtert auch das Einstecken der Hartmetallstifte. Insbesondere kann deren axiale Halterung vereinfacht ausgebildet sein, indem im Einsatz Sacklochbohrungen vorgesehen sind, die zur Innenfläche der Stangenaufnahme offen und zur Mündung der Stangenaufnahme geschlossen ausgebildet sind. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Hartmetallstifte, falls sie sich durch die axialen Schläge im Betrieb lockern sollten, axial nicht aus ihren Halterungen fallen können.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn die Stangenaufnahme für den Endabschnitt der Ankerstange in axialer Richtung von einem Anschlagelement begrenzt wird, das sich auswechselbar innerhalb des Gehäuses abstützt. Das Anschlagelement dient der Übertragung der vom Hammerbohrgerät kommenden, über das Einsteckende eingeleiteten axialen Schläge an die Ankerstange. Dadurch, dass es lösbar im Gehäuse des Setzgeräts angeordnet ist, kann es bei übermässiger Abnutzung der Anlagebereiche mit der Ankerstange ausgetauscht werden.
Zur Verhinderung der Bildung einer permanenten Verbindung mit dem freien Ende der in die Stangenaufnahme eingesteckten Ankerstange ist es vorteilhaft, wenn das Anschlagelement an seiner der Stangenaufnahme zugewandten, senkrecht zur Innenfläche verlaufenden Anschlagfläche einen Vorsprung aufweist, der die Anschlagfläche um etwa 0,5 mm bis etwa 4 mm überragt und aus Hartmetall besteht. Durch die gewählte Geometrie des Vorsprungs am Anschlagelement wird ein Aufstauchen auf das Ende der Ankerstange verhindert. Indem der mit der Ankerstange in Berührung kommende Vorsprung des Anschlagelements aus Hartmetall besteht, kann es zwar zu einer geringen Verformung des üblicherweise etwas weicheren Endes der Ankerstange kommen; ein Kaltverschweissen mit der meist verzinkten Ankerstange ist jedoch verhindert. Als besonders vorteilhafte Geometrie für den aus der Anschlagfläche ragenden Vorspung erweist sich eine Linsenform mit einem Radius von etwa 10 mm bis etwa 40 mm.
Um das Setzgerät möglichst universal nutzen zu können, ist das Einsteckende für die Werkzeugaufnahme lösbar mit dem Gehäuse verbunden. Auf diese Weise kann das Setzgerät sehr einfach an unterschiedliche Werkzeugaufnahmen von Hammerbohrgeräten angeglichen werden. Beispielsweise kann ein zylindrisches Einsteckende für ein Backenfutter von Schlagbohrmaschinen oder ein einen Sechskant aufweisendes Einsteckende für eine korrespondierend ausgebildete Werkzeugaufnahme vorgesehen sein.
Im folgenden wird die Erfindung mit allen ihr als wesentlich zugehörigen Details anhand eines Ausführungsbeispiels, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in unterschiedlichen Massstäben:
Fig. 1
ein erfindungsgemässes Setzgerät im teilweisen Axialschnitt;
Fig. 2
eine Aufsicht des rückwärtigen Endes eines die Stangenaufnahme aufweisenden Einsatzteils; und
Fig. 3
einen schematischen Querschnitt des Setzgeräts zur Erläuterung der geometrischen Verhältnisse im Bereich der Stangenaufnahme.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Setzgeräts für Ankerstangen von Verbundankern ist in Fig. 1 gesamthaft mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Die in Längsrichtung verlaufende Achse des Setzgeräts 1 trägt das Bezugszeichen A. Das Setzgerät 1 umfasst ein Gehäuse 2, dessen eines, rückwärtiges Ende ein Einsteckende 3 für den Anschluss an eine Werkzeugaufnahme eines Axialschlag-unterstützten Drehbohrgerätes, beispielsweise eines Hammerbohrgeräts der Anmelderin, aufweist. In einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist das Ensteckende 3, wie dargestellt, lösbar mit dem Gehäuse 2 des Setzgeräts 1 verbunden, beispielsweise verschraubt. Am dem Einsteckende 3 in axialer Richung gegenüberliegenden Stirnende ist das Gehäuse 2 offen ausgebildet und ist eine Stangenaufnahme 5 für das rückwärtige Ende der Ankerstange angeordnet. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist die Stangenaufnahme 5 in einem Einsatzteil 4 vorgesehen, das mit einem Aussengewinde 9 ausgestattet ist und in ein Innengewinde 10 am Gehäuse 2 einschraubbar ist. Die Stangenaufnahme 5 wird von einer im Einsatzteil 4 vorgesehenen, im wesentlichen rotationssymmetrischen, axialen Bohrung gebildet, die sich über die gesamte Länge des Einsatzteils erstreckt. Die Bohrung kann über ihre Länge einen konstanten Durchmesser aufweisen; sie kann auch, wie dargestellt, abgestuft sein, wobei sie im Mündungsbereich einen grösseren Durchmesser aufweist als in dem weiter im Inneren des Gehäuses 2 angeordneten Abschnitt des Einsatzteils. Der breitere vordere Bereich der Bohrung erleichtert dabei das Einführen der Ankerstange in die Stangenaufnahme.
Im durchmesserkleineren Abschnitt der Bohrung sind axial verlaufende Rippen 7 vorgesehen, die aus der Innenfläche 6 der Bohrung ragen. Die axial verlaufenden Rippen 7 sind durch die Mantelfläche von Zylinderstiften 8 gebildet, die in axialen Sacklochbohrungen im Einsatzteil 4 im Presssitz gehalten sind. Die Bohrungen sind zur Innenfläche 6 hin offen ausgebildet. Auf diese Weise überragen die Mantelflächen der Zylinderstifte 8 bereichsweise die zylindrische Innenfläche 6 der Bohrung.
Im Inneren des Gehäuses 2 schliesst an das Einsatzteil 4 ein Anschlagelement 11 an. Das Anschlagelement 11 ist lose in eine im Gehäuse 2 vorgesehene erweiterte Aufnahme 12 eingelegt und wird durch das einschraubbare Einlageteil 4 in seiner Lage fixiert. An seiner der Stangenaufnahme 5 zugewandten Anschlagfläche 13 ist ein Vorsprung 14 angeordnet, der die Anschlagfläche 13 um etwa 0,5 mm bis etwa 4 mm überragt. Vorzugsweise ist der Vorsprung linsenförmig ausgebildet und weist einen Radius von etwa 10 mm bis etwa 40 mm auf. Der Vorsprung 14 und die teilweise aus der Innenfläche 6 der Bohrung ragenden Zylinderstifte 8 bestehen aus Hartmetall.
Fig. 2 zeigt das Einsatzteil 4 in einer Aufsicht auf die Stimfläche seines im Inneren des Gehäuses 2 angeordneten Abschnittes. Die rückwärtige Mündung der Stangenaufnahme 5 ist ersichtlich. Der durchmessergrössere Bereich der Bohrung ist strichliert angedeutet. Am Umfang des Einsatzteils 4 ist das Aussengewinde 9 angeordnet. An der rückwärtigen Stirnfläche münden die Sacklochbohrungen 15, die zur Innenfläche 6 der Bohrung hin offen ausgebildet sind. In den Sacklochbohrungen 15 sind die Zylinderstifte im Presssitz gehalten. Gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei axial verlaufende Sacklochbohrungen 15 vorgesehen, die im gleichen Winkelabstand w voneinander, entlang der Innenfläche 6 der Bohrung angeordnet sind. Bei drei Sacklochbohrungen 15 beträgt der Winkelabstand w jeweils 120°.
In der schematischen Schnittdarstellung von Fig. 3 sind die geometrischen Verhältnisse der Stangenaufnahme 5 mit Bezug auf einen eingesteckten, einen polygonalen Querschnitt aufweisenden Endabschnitt P einer zu setzenden Ankerstange dargestellt. Beispielsweise weist der Endabschnitt P, wie dargestellt, im Querschnitt die Form eines regelmässigen Sechseckes auf. Die axial angeordneten Zylinderstifte 8 ragen mit ihren Mantelflächenabschnitten aus der Innenfläche 6 der Stangenaufnahme 5 und bilden die axial verlaufenden starren Rippen 7, die in einem Winkelabstand von 120° gleichmässig über den Umfang der Innenfläche 6 verteilt sind. Ein von den Rippen 7 tangierter Zylinder, dessen kreisförmiger Querschnitt Z strichliert angedeutet ist, weist einen Durchmesser x auf. Der Durchmesser des grössten in den sechseckigen Querschnitt des Endabschnittes P einschreibbaren Kreises K ist mit y bezeichnet. Der Querschnitt Z des Zylinders und der grösste einschreibbare Kreis K sind konzentrisch zueinander. Gemäss der Erfindung ist der Durchmesser x des Querschnitts Z des Zylinders um etwa 0,05 mm bis etwa 0,5 mm grösser als der Durchmesser y des einschreibbaren grössten Kreises K. Dadurch ist die Ankerstange nicht durch Klemmung gehalten, sondern die Stangenaufnahme kann sich gegenüber der Ankerstange geringfügig verdrehen, bis die starren Rippen 7 in Drehrichtung einen Formschluss mit den Drehmitnahmeflächen am sechseckigen Endabschnitt P der Ankerstange bilden. Mit Vorteil weist die Stangenaufnahme 5 eine zylindrische Innenfläche 6 auf. Bei der erfindungsgemässen Anordnung der starren Rippen 7 weist der Querschnitt Z des von ihnen tangierten Zylinders im Bereich zwischen den Rippen 7 den gleichen Abstand d von der Innenfläche 6 der Stangenaufnahme 5 auf.
Das erfindungsgemäss ausgebildete Setzgerät verhindert ein Verklemmen oder gar ein Kaltverschweissen der der miteinander in Wirkverbindung stehenden Drehmitnehmer bzw. Drehmitnahmeflächen während des Setzvorgangs. Das Setzgerät ist einfach in der Anwendung und ist nach dem Setzen der Ankerstange wieder einfach abnehmbar. Die mit der Ankerstange in Wirkverbindung kommenden Bereiche des Setzgeräts bestehen aus Hartmetall. Das Setzgerät ist einfach und kostengünstig konstruiert und erlaubt den Austausch der beim Setzvorgang besonders stark beanspruchten Bestandteile, wodurch seine Lebensdauer erhöht werden kann.

Claims (9)

  1. Setzgerät für Ankerstangen von Verbundankern, die einen rückwärtigen Endabschnitt (P) von polygonalem Querschnitt aufweisen, umfassend ein Gehäuse (2), dessen eines Ende ein Einsteckende (3) für die Werkzeugaufnahme eines schlagunterstützten Drehbohrgeräts, insbesondere eines Hammerbohrgeräts, aufweist und dessen in axialer Richtung (A) gegenüberliegendes Ende mit einer Stangenaufnahme (5) für den rückwärtigen Endabschnitt (P) der Ankerstange ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stangenaufnahme (5) eine axial verlaufende Innenfläche (6) aufweist, aus der wenigstens zwei Rippen (7) hervorspringen, die gleichmässig über den Umfang der axial verlaufenden Innenfläche (6) der Stangenaufnahme (5) verteilt sind und sich in axialer Richtung (A) erstrecken, wobei ein von den Rippen (7) tangierter eingeschriebener Zylinder (Z) einen Durchmesser (x) aufweist, der etwa 0,05 mm bis 0,5 mm grösser ist als der Durchmesser (y) eines grössten in den polygonalen Querschnitt des Endabschnitts (P) der Ankerstange einschreibbaren Kreises (K).
  2. Setzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass drei Rippen (7) vorgesehen sind, die parallel zueinander angeordnet sind und einen Winkelabstand (w) von 120° voneinander aufweisen.
  3. Setzgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (7) aus einem härteren Material sind als die Innenfläche (6) der Stangenaufnahme (5).
  4. Setzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (7) Abschnitte der Mantelfläche von zylindrischen Hartmetallstiften (8) sind, die auswechselbar in der Stangenaufnahme (5) gelagert sind.
  5. Setzgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stangenaufnahme (5) in einem Einsatzteil (4) vorgesehen ist, das lösbar im Gehäuse (2) fixierbar, vorzugsweise einschraubbar, ist.
  6. Setzgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stangenaufnahme (5) für den Endabschnitt (P) der Ankerstange in axialer Richtung von einem Anschlagelement (11) begrenzt wird, das sich auswechselbar innerhalb des Gehäuses (2) abstützt.
  7. Setzgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (11) an seiner der Stangenaufnahme (5) zugewandten, senkrecht zur Innenfläche verlaufenden Anschlagfläche (13) einen Vorsprung (14) aufweist, der die Anschlagfläche (13) um etwa 0,5 mm bis etwa 4 mm überragt und aus einem härteren Material besteht als die Innenfläche (6).
  8. Setzgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorspung (14) linsenförmig ausgebildet ist und einen Radius aufweist, der von etwa 10 mm bis etwa 40 mm beträgt.
  9. Setzgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsteckende (3) für die Werkzeugaufnahme lösbar mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.
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