WO2019007708A1 - Setzwerkzeug, set für ein setzwerkzeugsystem und setzwerkzeugsystem - Google Patents

Setzwerkzeug, set für ein setzwerkzeugsystem und setzwerkzeugsystem Download PDF

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WO2019007708A1
WO2019007708A1 PCT/EP2018/066760 EP2018066760W WO2019007708A1 WO 2019007708 A1 WO2019007708 A1 WO 2019007708A1 EP 2018066760 W EP2018066760 W EP 2018066760W WO 2019007708 A1 WO2019007708 A1 WO 2019007708A1
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WO
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setting tool
setting
capsule
recess
hexagons
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PCT/EP2018/066760
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Tobias Donner
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Hilti Aktiengesellschaft
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    • 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
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    • 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
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    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/0007—Connections or joints between tool parts
    • B25B23/0035—Connection means between socket or screwdriver bit and tool

Definitions

  • the present invention relates to a setting tool and a set for a setting tool system and a setting tool system for setting capsule anchors.
  • Capsule anchors are chemical anchors that are used to fasten heavy loads mainly in concrete substrates.
  • a capsule is inserted into a cleaned wellbore.
  • an anchor rod of the capsule anchor is inserted with rotation into the capsule-borehole, wherein the capsule breaks and releases at least two components which are mixed by the rotation of the anchor rod and then chemically react with each other. This creates a non-positive and positive connection of the capsule anchor with the substrate, in particular the environment of the borehole.
  • the setting tool is configured to transmit movement of the prime mover to the capsule anchor.
  • an optimized setting tool which can be solved quickly after a setting process of a capsule anchor without affecting the strength of the connection of the capsule anchor in the ground, to provide a set and a corresponding setting tool system, with the capsule anchor of different sizes can also be mounted quickly. It is another object of the present invention to provide a flexible setting tool suitable for use with a percussion drill or an accumulator drill.
  • a setting tool for a setting tool system for setting capsule anchors comprising a shaft and a arranged at one end of the shaft head with a recess for receiving a drive head of a capsule anchor, wherein the shape of the recess substantially overlaid by two and each other staggered arranged hexagons is formed.
  • the transmission of torque is positively influenced. Furthermore, it allows easy placement and release. In particular, a plastic deformation of the contour of the recess or of the drive head of the capsule anchor is prevented or influences the flow behavior, so that the setting tool and the capsule anchor do not jam together.
  • the setting tool can be particularly easy to solve after the setting process of the capsule anchor. This ensures that the curing process is not disturbed by the removal of the setting tool, since when releasing the setting tool relatively only very small forces are transmitted to the capsule anchor.
  • a high setting performance is called the property of the system, a Efficiently pick up, set and release capsule anchors.
  • the two superimposed hexagons which substantially define the shape of the recess, are arranged offset from each other in a common plane.
  • the recess is formed by two partial recesses with hexagonal base, which are fused together to define the recess, wherein the bases of the two hexagons or partial recesses lie in a plane.
  • This plane is in particular perpendicular to a central axis of the setting tool.
  • the centers of the two superimposed hexagons lie on one another.
  • This arrangement proves to be particularly advantageous in the low-wear transmission of torque.
  • the centers of the hexagons lie on the central axis of the setting tool.
  • the recess is arranged centrally in the head of the setting tool, whereby an eccentric torque transmission is avoided when setting the capsule anchor.
  • the hexagons can be arranged rotated by an angle between 5 ° and 15 °, in particular between 8 ° and 13 °, to each other.
  • the axis of rotation coincides with the central axis of the setting tool.
  • the hexagons are arranged rotated by 10 ° to each other.
  • the setting performance of the setting tool is particularly high. Due to the twisted arrangement of the two hexagons to each other, the corners of one hexagon over the sides of the other hexagon over. This results in the shape of the recess corresponding to the good setting performance of the setting tool.
  • the areas between directly adjacent corners of the two mutually offset, in particular twisted, hexagons may also be cut out to be part of the recess. As a result, sharp edges or tips are avoided in the edge geometry of the recess, since they are flattened accordingly.
  • the recess is formed by two partial recesses which each have a hexagonal base surface, wherein the two partial recesses are offset from one another, in particular are rotated relative to one another, wherein they have a common axis of symmetry.
  • the resulting peaks between two directly adjacent corners of the two hexagons are flattened accordingly, so that the associated areas are part of the recess.
  • the hexagons are each formed on the same side.
  • a force which acts on each side wall of a corresponding hexagon during a setting process can be approximately the same size.
  • the drive head of a capsule anchor is stressed unevenly.
  • a plastic deformation of the drive head is effectively minimized.
  • the hexagons are regular. This has a positive influence on the setting performance of the setting tool.
  • the hexagons each form a recess designed as a hexagon socket.
  • the setting tool can cooperate with a corresponding external hex geometry of a capsule anchor.
  • the hexagons have different radiuses of radius.
  • the hexagons can be defined by a corresponding circle.
  • a different radius of the circumference, for example, in regular hexagons a correspondingly different footprint of the hexagons result.
  • the hexagons can have a different size base area.
  • the smaller hexagon can be designed to receive the drive head of a capsule anchor in a form-fitting manner in order to transmit a torque effectively and homogeneously to the capsule anchor.
  • the larger rectangle results in clearances between the drive head of a capsule anchor and an inner wall of the recess when a capsule anchor is in engagement with a setting tool.
  • These clearances can serve to more easily release the setting tool from the capsule anchor.
  • the part of the recess which is formed by a first (smaller) hexagon, for torque transmission, in particular the contour of the corresponding part of the recess, whereas the part of the recess, which is formed by the second (larger) hexagon, for easier release of the setting tool from the capsule anchor after the capsule anchor has been set.
  • the free spaces can also serve to accommodate material that has flowed due to plastic deformation, the free spaces ensure easy release.
  • the two hexagons can also have the same perimeter radii, so that they each have the same size base areas.
  • a circumferential chamfer is arranged at the bottom of the recess. The chamfer positively influences the behavior of the setting tool during the transmission of a strike. If the drive head of a capsule anchor is inserted into the setting tool, it will abut against the chamfer of the recess in impact mode. The shape and type of chamfer defines the plastic deformation behavior of the drive head.
  • the setting tool is made extra harder so that deformation is prevented.
  • the material of the capsule anchor can flow into the free space between the bottom of the recess and the drive head of the capsule anchor. It is thereby avoided that the drive head of the capsule anchor and the setting tool deform so plastically that they jam into each other.
  • the drive head is not on the bottom of the recess; a lateral tilting of the capsule anchor is still avoided because a circumferential edge of the drive head rests evenly on the contour of the recess.
  • the chamfer has, for example, an angle between 40 ° and 50 ° to the bottom of the recess. Particularly preferably, the chamfer at an angle of 45 ° to the bottom of the recess.
  • a set for a setting tool system for setting capsule anchors comprising an adapter which can be coupled to a drive machine, and at least one setting tool of the aforementioned type.
  • Such a set has the advantage that the geometry of the setting tool does not have to correspond to the geometry of a corresponding receptacle of the drive machine, but that the setting tool can be coupled by means of the adapter with the drive machine.
  • the setting tool and the adapter can be connected to each other, for example by a non-positive or positive connection.
  • the set has a plurality of setting tools, for example at least two, in particular at least four setting tools.
  • the set can have a plurality of setting tools for connection to differently shaped capsule anchors, in particular with regard to the size of the anchor rod of the capsule anchor or the drive head.
  • the connecting portions of the plurality of setting tools can be designed to be different sizes.
  • the setting tools can be coupled with different size capsule anchors.
  • the set may comprise a plurality of setting tools, each of which can be connected to a capsule anchor size M8, M10, M12 and M16.
  • the setting tools have corresponding connecting sections for this purpose.
  • the adapter has, for example, an SDS insertion end, in particular an SDS-Plus or SDS-Max insertion end.
  • SDS denotes a drill shank system for beating and rotating machine tools such as drills and rotary hammers, in particular cordless drills.
  • This inserting system, the shaft is provided with special grooves that provide better power transmission and hitting at the same time as other insertion systems
  • the SDS shank uses a tool-free and quick change of drills and chisels, instead of the term SDS-Plus or SDS-Max the abbreviation TE-C or TE-Y is often used.
  • the adapter has a receiving portion for receiving the setting tool at an end opposite the insertion end.
  • the setting tool can thus be coupled via the adapter to the drive machine.
  • the receiving portion has, for example, a thread, in particular an internal thread.
  • the internal thread can correspond to the thread of the setting tool in the threaded portion, so that the setting tool can be screwed to the adapter, so that it is positively or non-positively connected.
  • the setting tool can thus be reliably but yet releasably connected to the adapter.
  • the setting tools can be easily changed by screwing on or off the adapter.
  • all setting tools of the set have a threaded portion corresponding to the thread of the receiving portion. Setting tool and adapter configured such that results in the interaction of a guide for screwing the thread. This prevents the thread from tilting.
  • a setting tool system comprising a setting tool, which is designed as described above, or a set with a corresponding setting tool and an adapter, which is designed as described above, as well as a capsule anchor and / or a drive machine.
  • the setting tool system provides a user with all the components he needs to set one or more capsule anchors needed.
  • the prime mover may be a hammer drill, a cordless drill or, more generally, a drill driver.
  • FIG. 1 shows a setting tool according to the invention
  • FIG. 2 shows a top view of the setting tool from FIG. 1,
  • FIG. 3 shows the head of the setting tool of FIG. 1 in a view illustrating the shape of the recess;
  • FIG. 4 shows a side view of a head of the setting tool from FIG. 1;
  • FIG. 6 shows a setting tool system according to the invention.
  • FIG. 1 shows a setting tool 10 for setting capsule anchors.
  • the setting tool 10 has a shank 12 and a head 14 arranged at one end of the shank 12.
  • a connecting portion 16 is arranged, wherein the connecting portion 16 comprises a recess 18.
  • the connecting portion 16 is formed in particular by the recess 18.
  • the recess 18 is a recess with a hexagonal profile, in particular, the recess 18 has a hexagon socket geometry.
  • the connecting portion 16 or the recess 18 is arranged in the end face of the head 14, which faces away from the shaft 12.
  • one end of a capsule anchor can be used, in particular form-fitting, which is also referred to as a drive head. Thereby, a driving torque can be transmitted from the setting tool 10 to the capsule anchor.
  • the capsule anchor has a corresponding for this purpose External hexagon geometry on an anchor rod, which is coupled with a capsule, as will be explained below.
  • the shank 12 has a threaded portion 20 with a thread 22 and a thread-free portion 24.
  • the unthreaded portion 24 may serve to connect the setting tool 10 directly to a prime mover, not shown here.
  • the unthreaded portion 24 has a hexagonal profile, in particular a hexagonal profile, through which the setting tool 10 can be coupled, for example, with a three-jaw chuck of the drive machine.
  • the unthreaded portion 24 may also have a quadrangular profile, in particular a square profile.
  • the setting tool 10 can be connected to an adapter shown in Figure 5, in particular screwed.
  • the adapter is used especially when the geometry of the unthreaded portion 24 does not match the geometry of the recording of the prime mover. Furthermore, further functions can be provided via the adapter, as will be explained below.
  • the setting tool 10 has essentially three areas, namely the connecting section 16 at a first end, the adjoining threaded section 20 and the unthreaded section 24 at the other end, via which the setting tool 10 can be coupled directly to a drive machine. These three sections 16, 20, 24 merge into one another.
  • Figure 2 shows the head 14 of the setting tool 10 of Figure 1 in a plan view.
  • the shape of the recess 18 of the connecting portion 16 can be seen.
  • the shape of the recess 18 is essentially formed by two partial recesses 26, 28, each having a base in the form of a hexagon, which are superimposed and offset from each other.
  • the two hexagonal part recesses 26, 28 are marked differently in Figure 3, which together define the shape of the recess 18, wherein the first hexagonal part recess 26 with a solid line and the second hexagonal part recess 28 with a dashed line are shown.
  • the recess 18 is formed by the two partial recesses 26, 28 fused together with the hexagonal bases.
  • the partial recesses 26, 28 are arranged offset from each other in a common plane, that is, the bottom 30 of the two partial recesses 26, 28 are arranged in a common plane which is perpendicular to a central axis of the setting tool 10.
  • the center points 32, 34 lie on the center axis of the setting tool 10.
  • the centers 32, 34 are arranged centrally in the head 14 of the setting tool 10.
  • the partial recesses 26, 28 are arranged in the embodiment shown rotated by an angle ⁇ of 10 ° to each other.
  • the hexagonal bases of the partial recesses 26, 28 are rotated by the angle ⁇ to each other.
  • the angle ⁇ can be between 5 ° and 15 °, in particular between 8 ° and 13 °.
  • the central axis of the setting tool 10 forms the axis of rotation about which the two partial recesses 26, 28, ie their hexagonal base surfaces, are rotated relative to one another. In FIGS. 2 and 3, the central axis of the setting tool 10 extends perpendicular to the drawing plane, specifically through the centers 32, 34 of the hexagons of the partial recesses 26, 28.
  • the partial recesses 26, 28 in the embodiment shown each have a hexagonal base, which is equilateral and regular.
  • the partial recesses 26, 28 are each formed as a hexagon socket.
  • areas 35 are also excluded, which are defined by the connection of directly adjacent corners of the two hexagonal bases of the partial recesses 26, 28 and the respective converging sides of the two hexagons to their intersection. This can be clearly seen in FIG. 3, in which the corresponding areas 35 for hatching are shown hatched in an enlarged section. As already explained, these regions 35 or the corresponding inwardly projecting points are flattened so that the regions 35 are also part of the recess 18.
  • the perimeter radii of the hexagonal bases of the partial recesses 26, 28, on which lie all vertices of the hexagons, can be of different sizes.
  • a positive connection between a setting tool 10 and a drive head of a capsule anchor is produced, which improves the quality of the positive connection.
  • the setting tool 10 can be easily released from the capsule anchor after a setting operation, even if the drive head of the capsule anchor should have been plastically deformed during the setting process. Due to the different size of the partial recesses 26, 28, the contour of a partial recess 26, 28 serve to receive the capsule anchor, whereas the other partial recess 26, 28 is used for easy release of the capsule anchor after it has been set.
  • FIG. 4 shows the head 14 of the setting tool from FIG. 1 in a side view.
  • a circumferential chamfer 36 is arranged, as already apparent from Figures 2 and 3.
  • the chamfer 36 has an angle of 45 ° to the bottom 30 of the recess 18, thus resulting in a cone angle ß of the recess 18 of 90 °.
  • a cone angle ⁇ With such a cone angle ⁇ , the setting performance of the setting process is particularly high.
  • the chamfer 36 or the cone angle ⁇ of the recess 18 serves to improve the setting behavior in impact mode, as will be explained below.
  • Figure 5 shows a set 40 for setting capsule anchors consisting of an adapter 42 and four different setting tools 10.
  • the recesses 18 of the respective setting tools 10 are of different sizes.
  • each setting tool 10 can be coupled to a specific capsule anchor, which has a size corresponding to the corresponding recess 18 of the setting tools 10.
  • the setting tools 10 shown can be coupled with capsule anchors of the thread sizes M8, M10, M12 and M16.
  • the shank 12, in particular the threaded portion 20 and the unthreaded portion 24, may be formed identically in each of the setting tools 10. As a result, all setting tool 10 can be connected to the one adapter 42.
  • the setting tool 10 can be screwed by means of the threaded portion 20 with the adapter 42.
  • the adapter 42 on a receiving portion 44 has a corresponding to the threaded portion 20 thread. This is designed as an internal thread, which corresponds to the external thread of the threaded portion 20 of the respective setting tool 10.
  • the thread of the adapter 42 is not visible in Figure 2, since a setting tool 10 is already shown in connection with the adapter 42.
  • the adapter 42 Since the setting tools 10 are each coupled via the corresponding threaded portion 20 with the adapter 42, it is sufficient if the threaded portions 20 of the different setting tools 10 are each formed the same. With regard to the unthreaded sections 24 of the setting tools 10, it must merely be ensured that they can be received in the adapter 42.
  • the adapter 42 At one end of the adapter 42, on which the thread of the adapter 42 is arranged, the adapter 42 has at least one key surface 46 which is formed as an outer flattening on the adapter 42. This key surface 46 serves to be able to solve the setting tool 10 in a simple manner, for example with a corresponding tool.
  • the adapter 42 further includes a male end 48 provided at the opposite end to the female portion 44. With the insertion end 48, the adapter 42 can be coupled to a drive machine.
  • the insertion end 48 is here formed as a SDS-Plus-Einsteckende. Optionally, this may also be embodied as an SDS-Max insertion end in order to be able to accommodate, in particular, setting tools with which anchor rods of sizes M20 and larger can be set.
  • SDS describes a Einstecksystem, in which the spigot 48 is provided with special grooves, which ensure better power transmission and hitting simultaneously.
  • the insertion end 48 has two longitudinal grooves 50 which extend in the longitudinal direction of the adapter 42 to the end of the adapter 42 on which the insertion end 48 is formed. In FIG.
  • the adapter 42 can be positively inserted according to the key-hole principle in a drive machine, whereby a torque can be transmitted from an engine to the adapter 42.
  • the adapter 42 has two further, provided on opposite surfaces grooves 52, which have a distance from the end face 54 of the adapter 42 at the insertion end 48.
  • the grooves 52 serve to limit the axial movement of the adapter 42 in a drive machine, in particular when hitting by rollers or balls, which are mounted in the drive machine, engage in the grooves 52.
  • the grooves 52 can contribute to torque transmission.
  • FIG. 6 shows a setting tool system 56 with a set 40 according to FIG. 5 or at least one setting tool 10 according to FIG. 1 and a capsule anchor 58.
  • the capsule anchor 58 has an anchor rod 60 and a Capsule 68, in which the at least two components are included.
  • the anchor rod 60 has a drive head 62 which is formed as an external hexagon. The anchor rod 60 can therefore be coupled via the drive head 62 with a correspondingly designed setting tool 10, ie a setting tool 10, the recess 18 to the geometry of the drive head 62 fits.
  • the setting tool system 56 may include a schematically illustrated prime mover 64, such as a drill driver or a hammer drill.
  • the drive machine 64 has a receptacle 66 for the adapter 42.
  • the setting tools 10 can be inserted directly into the receptacle 66 via their respective thread-free section 24.
  • a hole for example a borehole, is first introduced into a substrate into which the capsule anchor 58 is to be introduced. Subsequently, this hole can be cleaned.
  • the capsule 68 is then inserted into the hole, in which at least two components are received, which react with each other if they are mixed together.
  • This is realized by inserting the capsule anchor 58, in particular its anchor rod 60, under rotation into the well bore provided with the capsule 68, the capsule 68 breaking and releasing the at least two components. Due to the rotation of the capsule anchor 58 and the anchor rod 60, the two components mix and react chemically with each other. After the mixture has cured, the capsule anchor 58 is positively and positively received in the borehole.
  • the corresponding setting tool 10 is used, so that a recess 18 corresponding to the drive head 62 of the capsule anchor 58 is provided in the selected setting tool 10.
  • the capsule 68 may also be integrally disposed on the anchor rod 60 to form an integral capsule anchor 58.
  • the chamfer 36 or the cone angle ⁇ of the recess 18 serves to improve the setting behavior in impact mode.
  • the recess 18, in particular via its chamfer 36, and drive head 60 abut each other, which can lead to a plastic deformation of the corresponding materials.
  • a capsule anchor 58 can not be completely inserted into the recess 18, but only up to an upper edge 38 of the chamfer 36, in particular until the beginning of the chamfer 36. So if a capsule anchor 58 in the recess 18 of the setting tool 10 is inserted, results between the head of the capsule anchor 58 and the bottom 30 of the recess 18 a cavity. In a blow transfer to the capsule anchor 58, the material of the same can flow in a plastic deformation in this cavity. Thus, too much material is prevented from being forced into the small gap between the drive head 62 of the capsule anchor 58 and a side wall of the recess 18, which could cause the capsule anchor 58 to jam in the recess 18.
  • a capsule anchor 58 with a different size can also be set correspondingly quickly, since the correspondingly assigned setting tool 10 can be exchanged quickly.

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Abstract

Es wird ein Setzwerkzeug (10) für ein Setzwerkzeugsystem zum Setzen von Kapselankern angegeben, aufweisend einen Schaft (12) und einen an einem Ende des Schafts (12) angeordneten Kopf (14) mit einer Ausnehmung (18) zur Aufnahme eines Antriebskopfes eines Kapselankers, wobei die Form der Ausnehmung (18) im Wesentlichen durch zwei überlagerte und zueinander versetzt angeordnete Sechsecke gebildet ist. Des Weiteren wird ein Set für ein Setzwerkzeugsystem zum Setzten von Kapselankern angegeben, aufweisend einen Adapter, der mit einer Antriebsmaschine koppelbar ist, und mindestens ein Setzwerkzeug (10). Zudem wird ein Setzwerkzeugsystem angegeben, umfassend ein Setzwerkzeug (10) für ein Setzwerkzeugsystem zum Setzen von Kapselankern oder ein Set für ein Setzwerkzeugsystem zum Setzten von Kapselankern sowie einen Kapselanker und/oder eine Antriebsmaschine.

Description

Setzwerkzeug, Set für ein Setzwerkzeugsystem und
Setzwerkzeugsystem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Setzwerkzeug sowie ein Set für ein Setzwerkzeugsystem und ein Setzwerkzeugsystem zum Setzen von Kapselankern.
Kapselanker sind chemische Anker, die zur Befestigung von schweren Lasten vorwiegend in Untergründen aus Beton zum Einsatz kommen. Um einen Kapselanker zu setzen, wird eine Kapsel in ein gereinigtes Bohrloch eingesetzt. Anschließend wird eine Ankerstange des Kapselankers unter Drehung in das mit der Kapsel versehene Bohrloch eingeführt, wobei die Kapsel bricht und zumindest zwei Komponenten freisetzt, die durch die Drehung der Ankerstange vermischt werden und anschließend chemisch miteinander reagieren. Dadurch entsteht eine kraft- und formschlüssige Verbindung des Kapselankers mit dem Untergrund, insbesondere der Umgebung des Bohrlochs.
Zum Setzen eines Kapselankers werden ein Setzwerkzeug und eine Antriebsmaschine sowie ein Bohrloch, eine Kapsel und eine Ankerstange benötigt. Das Setzwerkzeug ist ausgebildet, um eine Bewegung der Antriebsmaschine zum Kapselanker zu übertragen.
Beim Setzen von Kapselankern wirken mitunter hohe Kräfte, wie durch axiale Schläge, wodurch eine Kopfgeometrie des Kapselankers plastisch verformt wird und der Kapselanker im Setzwerkzeug festklemmen kann. Das Setzwerkzeug kann in diesem Fall erst von dem Kapselanker entfernt werden, wenn die gemischten Komponenten vollständig ausgehärtet sind, da ansonsten die Befestigung des Kapselankers im Untergrund geschwächt werden könnte. In dieser Zeit kann das Setzwerkzeug nicht verwendet werden, was bei Serienanwendungen zu erheblichen Verzögerungen im Prozess führt. Daher werden für Serienanwendungen häufig mehrere Setzwerkzeuge bereitgestellt, was jedoch zu hohen Anschaffungskosten führt.
Darüber hinaus werden bei Serienanwendungen für verschieden große Ankerstangen unterschiedliche Setzwerkzeuge benötigt, was ebenfalls die Anschaffungskosten erhöht.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optimiertes Setzwerkzeug, das nach einem Setzvorgang von einem Kapselanker schnell gelöst werden kann, ohne die Festigkeit der Verbindung des Kapselankers im Untergrund zu beeinträchtigen, ein Set sowie ein entsprechendes Setzwerkzeugsystem bereitzustellen, mit dem unterschiedlich große Kapselanker ebenfalls schnell montiert werden können. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein flexibles Setzwerkzeug bereitzustellen, das sich für die Verwendung mit einer Schlagbohrmaschine oder einem Akkumulator- Bohrschrauber eignet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Setzwerkzeug für ein Setzwerkzeugsystem zum Setzen von Kapselankern, aufweisend einen Schaft und einen an einem Ende des Schafts angeordneten Kopf mit einer Ausnehmung zur Aufnahme eines Antriebskopfes eines Kapselankers, wobei die Form der Ausnehmung im Wesentlichen durch zwei überlagerte und zueinander versetzt angeordnete Sechsecke gebildet ist.
Durch eine solche Geometrie der Ausnehmung des Setzwerkzeugs wird die Übertragung eines Drehmoments positiv beeinflusst. Ferner wird ein leichtes Aufsetzen und lösen ermöglicht. Insbesondere wird eine plastische Verformung der Kontur der Ausnehmung bzw. des Antriebskopfes des Kapselankers verhindert beziehungsweise das Fließverhalten beeinflusst, sodass das Setzwerkzeug und der Kapselanker nicht miteinander verklemmen. Insofern lässt sich das Setzwerkzeug nach dem Setzvorgang besonders einfach von dem Kapselanker lösen. Dies gewährleistet, dass der Aushärtevorgang nicht durch das Entfernen des Setzwerkzeugs gestört wird, da beim Lösen des Setzwerkzeugs verhältnismäßig nur sehr geringe Kräfte auf den Kapselanker übertragen werden. Man spricht hierbei auch von einer hohen Setzperformance. Als hohe Setzperformance wird die Eigenschaft des Systems bezeichnet, einen Kapselanker effizient aufzunehmen, zu setzen und wieder zu lösen. Das heißt, dass das Setzwerkzeug nach dem Erreichen der Setztiefe von dem Kapselanker abgehoben werden kann, ohne dass es durch stärkere bzw. wiederholte Rollbzw. Nickbewegungen des Setzwerkzeugs gelöst werden muss, wodurch der Aushärtevorgang gestört werden würde. Hierdurch wird die Produktivität deutlich gesteigert, insbesondere bei einer Serienanwendung.
Die zwei überlagerten Sechsecke, die die Form der Ausnehmung im Wesentlichen definieren, sind in einer gemeinsamen Ebene zueinander versetzt angeordnet. Insbesondere ist die Ausnehmung durch zwei Teilausnehmungen mit sechseckiger Grundfläche gebildet, die miteinander verschmolzen sind, um die Ausnehmung zu definieren, wobei die Grundflächen der beiden Sechsecke bzw. Teilausnehmungen in einer Ebene liegen. Diese Ebene ist insbesondere senkrecht zu einer Mittelachse des Setzwerkzeugs. Auf diese Weise wird vermieden, dass das Setzwerkzeug und der Kapselanker beim Setzprozess relativ zueinander seitlich verkippen, was die Kraftübertragung erheblich stören würde und zu einem Verklemmen führen könnte.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegen die Mittelpunkte der zwei überlagerten Sechsecke aufeinander. Diese Anordnung erweist sich als besonders vorteilhaft beim verschleißarmen Übertragen eines Drehmoments. Insbesondere liegen die Mittelpunkte der Sechsecke auf der Mittelachse des Setzwerkzeugs. Dadurch ist die Ausnehmung zentrisch im Kopf des Setzwerkzeugs angeordnet, wodurch eine exzentrische Drehmomentübertragung beim Setzen des Kapselankers vermieden wird.
Die Sechsecke können um einen Winkel zwischen 5° und 15°, insbesondere zwischen 8° und 13°, zueinander verdreht angeordnet sind. Die Drehachse fällt mit der Mittelachse des Setzwerkzeugs zusammen. Vorzugsweise sind die Sechsecke um 10° zueinander verdreht angeordnet. Bei einer derartigen Anordnung der Sechsecke ist die Setzperformance des Setzwerkzeugs besonders hoch. Aufgrund der verdrehten Anordnung der beiden Sechsecke zueinander, stehen die Ecken des einen Sechsecks über die Seiten des anderen Sechsecks über. Hierdurch ergibt sich die für die gute Setzperformance des Setzwerkzeugs entsprechende Form der Ausnehmung. Ferner können die Bereiche zwischen direkt benachbarten Ecken der beiden zueinander versetzten, insbesondere verdrehten, Sechsecke ebenfalls ausgeschnitten sein, um Teil der Ausnehmung zu sein. Hierdurch werden scharfe Kanten bzw. Spitzen in der Randgeometrie der Ausnehmung vermieden, da diese entsprechend abgeflacht sind.
Wie bereits erläutert, ist die Ausnehmung durch zwei Teilausnehmungen gebildet, die jeweils eine sechseckige Grundfläche haben, wobei die beiden Teilausnehmungen zueinander versetzt sind, insbesondere zueinander verdreht sind, wobei sie eine gemeinsame Symmetrieachse aufweisen. Die dabei entstehenden Spitzen zwischen zwei direkt benachbarten Ecken der beiden Sechsecke werden entsprechend abgeflacht, sodass die zugehörigen Bereiche Teil der Ausnehmung sind.
Beispielsweise sind die Sechsecke jeweils gleichseitig ausgebildet. Dadurch kann eine Kraft, die bei einem Setzprozess auf jede Seitenwand eines entsprechenden Sechsecks wirkt, in etwa gleich groß sein. Auf diese Weise wird zudem vermieden, dass der Antriebskopf eines Kapselankers ungleichmäßig beansprucht wird. Insofern wird eine plastische Verformung des Antriebskopfes wirkungsvoll minimiert.
Vorzugsweise sind die Sechsecke jeweils regulär. Dies hat einen positiven Einfluss auf die Setzperformance des Setzwerkzeugs.
Insbesondere bilden die Sechsecke jeweils eine als Innensechskant ausgebildete Ausnehmung. Somit kann das Setzwerkzeug mit einer entsprechenden Außensechskantgeometrie eines Kapselankers zusammenwirken. Gemäß einer Ausführungsform weisen die Sechsecke unterschiedlich große Umkreisradien auf. Die Sechsecke können über einen entsprechenden Kreis definiert werden. Ein unterschiedlicher Radius des Umkreises hat beispielsweise bei regulären Sechsecken eine entsprechend andere Grundfläche der Sechsecke zur Folge. Insofern können die Sechsecke eine unterschiedlich große Grundfläche aufweisen. Dabei kann das kleinere Sechseck dazu ausgebildet sein, den Antriebskopf eines Kapselankers formschlüssig aufzunehmen, um ein Drehmoment wirkungsvoll und homogen auf den Kapselanker zu übertragen. Durch das größere Rechteck ergeben sich Freiräume zwischen dem Antriebskopf eines Kapselankers und einer Innenwand der Ausnehmung, wenn ein Kapselanker in Eingriff mit einem Setzwerkzeug ist. Diese Freiräume können dazu dienen, das Setzwerkzeug vom Kapselanker einfacher zu lösen. Insofern dient der Teil der Ausnehmung, der durch ein erstes (kleineres) Sechseck gebildet ist, zur Drehmomentübertragung, insbesondere die Kontur der entsprechenden Teilausnehmung, wohingegen der Teil der Ausnehmung, der durch das zweite (größere) Sechseck gebildet ist, zum einfacheren Lösen des Setzwerkzeugs vom Kapselanker dient, nachdem der Kapselanker gesetzt wurde. Die Freiräume können zudem dazu dienen, Material aufzunehmen, welches aufgrund von plastischer Verformung geflossen ist, wobei die Freiräume ein einfaches Lösen sicherstellen.
Alternativ können die beiden Sechsecke auch gleiche Umkreisradien aufweisen, sodass sie jeweils gleich große Grundflächen haben. Insofern liegen zwei gleichberechtigte Teilausnehmungen vor, die jeweils zur Drehmomentübertragung bzw. zum leichten Lösen dienen. Hierdurch vereinfacht sich die Handhabbarkeit, da der Bediener den Kapselanker in mehreren Stellungen mit dem Setzwerkzeug koppeln kann, insbesondere in doppelt so vielen Stellungen. Vorzugsweise ist am Boden der Ausnehmung eine umlaufende Fase angeordnet. Über die Fase wird das Verhalten des Setzwerkzeugs bei der Übertragung eines Schlages positiv beeinflusst. Wenn der Antriebskopf eines Kapselankers in das Setzwerkzeug eingesetzt wird, wird er im Schlagbetrieb an der Fase der Ausnehmung anstoßen. Die Form und Art der Fase definiert dabei das plastische Verformungsverhalten des Antriebskopfes. Das Setzwerkzeug ist extra härter gestaltet, damit eine Verformung verhindert wird. Bei einer Schlagübertragung kann das Material des Kapselankers in den freien Zwischenraum zwischen dem Boden der Ausnehmung und dem Antriebskopf des Kapselankers fließen. Es wird hierdurch vermieden, dass sich der Antriebskopf des Kapselankers und das Setzwerkzeug derart plastisch verformen, dass sie sich ineinander verklemmen. In diesem Fall liegt der Antriebskopf nicht auf dem Boden der Ausnehmung auf; ein seitliches Wegkippen des Kapselankers wird aber dennoch vermieden, da ein umlaufender Rand des Antriebskopfes gleichmäßig an der Kontur der Ausnehmung anliegt. Die Fase weist beispielsweise einen Winkel zwischen 40° und 50° zum Boden der Ausnehmung auf. Besonders bevorzugt weist die Fase einen Winkel von 45° zum Boden der Ausnehmung auf. Hierdurch ergibt sich ein Kegelwinkel von 90° für die Ausnehmung. Ein derartiger Kegelwinkel beeinflusst die Setzperformance des Systems besonders positiv, insbesondere im Schlagbetrieb. Die im Schlagbetrieb auftretenden Kräfte werden homogen verteilt, sodass weder das Setzwerkzeug noch der Antriebskopf Belastungsspitzen ausgesetzt sind, die ein plastisches Fließen des entsprechenden Materials begünstigen würden.
Die Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß gelöst durch ein Set für ein Setzwerkzeugsystem zum Setzten von Kapselankern, aufweisend einen Adapter, der mit einer Antriebsmaschine koppelbar ist, und mindestens ein Setzwerkzeug der zuvor genannten Art.
Ein derartiges Set hat den Vorteil, dass die Geometrie des Setzwerkzeugs nicht mit der Geometrie einer entsprechenden Aufnahme der Antriebsmaschine korrespondieren muss, sondern dass das Setzwerkzeug mittels des Adapters mit der Antriebsmaschine gekoppelt werden kann. Zu diesem Zweck können das Setzwerkzeug und der Adapter miteinander verbunden werden, beispielsweise durch eine kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Set mehrere Setzwerkzeuge auf, beispielsweise mindestens zwei, insbesondere mindestens vier Setzwerkzeuge. Dadurch kann das Set mehrere Setzwerkzeuge zur Verbindung mit unterschiedlich ausgebildeten Kapselankern aufweisen, insbesondere hinsichtlich der Größe der Ankerstange der Kapselanker bzw. dem Antriebskopf. Die Verbindungsabschnitte der mehreren Setzwerkzeuge können unterschiedlich groß ausgebildet sein. Auf diese Weise können die Setzwerkzeuge mit unterschiedlich großen Kapselankern gekoppelt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Set mehrere Setzwerkzeuge aufweisen, die jeweils mit einem Kapselanker der Größe M8, M10, M12 und M16 verbunden werden können. Insofern weisen die Setzwerkzeuge hierzu korrespondierende Verbindungsabschnitte auf. Der Adapter weist beispielsweise ein SDS-Einsteckende, insbesondere eine SDS-Plus oder SDS-Max-Einsteckende, auf. Durch das SDS-Einsteckende kann der Adapter mit einer entsprechend ausgebildeten Antriebsmaschine verbunden werden, die eine SDS-Aufnahme hat. Der Ausdruck „SDS" bezeichnet ein Bohrerschaft-System für schlagende und drehende Werkzeugmaschinen wie Bohrmaschinen und Bohrhämmer, insbesondere Akkubohrer. Bei diesem Einstecksystem ist der Schaft mit speziellen Nuten versehen, die eine bessere Kraftübertragung und gleichzeitig ein Schlagen gewährleisten. Im Gegensatz zu anderen Einstecksystemen ermöglicht der SDS-Schaft einen werkzeuglosen und schnellen Wechsel von Bohrern und Meißeln. Anstelle des Ausdrucks SDS-Plus oder SDS-Max wird häufig auch die Abkürzung TE-C bzw. TE-Y verwendet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Adapter an einem dem Einsteckende entgegengesetzten Ende einen Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme des Setzwerkzeugs auf. Das Setzwerkzeug lässt sich somit über den Adapter an die Antriebmaschine koppeln.
Der Aufnahmeabschnitt weist beispielsweise ein Gewinde auf, insbesondere ein Innengewinde. Das Innengewinde kann mit dem Gewinde des Setzwerkzeugs im Gewindeabschnitt korrespondieren, sodass das Setzwerkzeug mit dem Adapter verschraubt werden kann, sodass es form- bzw. kraftschlüssig verbunden ist. Das Setzwerkzeug kann somit zuverlässig, aber dennoch lösbar mit dem Adapter verbunden werden. Die Setzwerkzeuge lassen sich leicht wechseln, indem sie auf den Adapter auf- bzw. abgeschraubt werden. Insofern weisen alle Setzwerkzeuge des Sets einen mit dem Gewinde des Aufnahmeabschnitts korrespondierenden Gewindeabschnitt auf. Setzwerkzeug und Adapter derart ausgestaltet, dass sich im Zusammenspiel eine Führung für das Einschrauben des Gewindes ergibt. Dadurch wird verhindert, dass das Gewinde verkantet.
Des Weiteren wird ein Setzwerkzeugsystem angegeben, umfassend ein Setzwerkzeug, das wie vorher beschrieben ausgebildet ist, oder ein Set mit einem entsprechenden Setzwerkzeug und einem Adapter, der wie vorher beschrieben ausgebildet ist, sowie einen Kapselanker und/oder eine Antriebsmaschine. Durch das Setzwerkzeugsystem werden einem Benutzer alle Komponenten bereitgestellt, die er zum Setzen eines oder mehrerer Kapselanker benötigt. Die Antriebsmaschine kann ein Bohrhammer, ein Akkubohrer oder allgemein ein Bohrschrauber sein.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 ein erfindungsgemäßes Setzwerkzeug,
Figur 2 Kopf des Setzwerkzeugs aus Figur 1 in einer Draufsicht,
Figur 3 den Kopf des Setzwerkzeugs aus Figur 1 in einer Ansicht, die die Form der Ausnehmung verdeutlicht, - Figur 4 einen Kopf des Setzwerkzeugs aus Figur 1 in einer Seitenansicht,
Figur 5 ein erfindungsgemäßes Set mit mehreren Setzwerkzeugen gemäß Figur 1 , und
Figur 6 ein erfindungsgemäßes Setzwerkzeugsystem.
Figur 1 zeigt ein Setzwerkzeug 10 zum Setzen von Kapselankern. Das Setzwerkzeug 10 weist einen Schaft 12 und einen an einem Ende des Schafts 12 angeordneten Kopf 14 auf.
An dem Kopf 14 ist ein Verbindungsabschnitt 16 angeordnet, wobei der Verbindungsabschnitt 16 eine Ausnehmung 18 umfasst. Der Verbindungsabschnitt 16 ist insbesondere durch die Ausnehmung 18 ausgebildet. Die Ausnehmung 18 ist eine Vertiefung mit einem sechseckigen Profil, insbesondere weist die Ausnehmung 18 eine Innensechskantgeometrie auf.
Generell ist der Verbindungsabschnitt 16 bzw. die Ausnehmung 18 in der Stirnfläche des Kopfes 14 angeordnet, die vom Schaft 12 weg weist. In die Ausnehmung 18 kann ein Ende eines Kapselankers eingesetzt werden, insbesondere formschlüssig, das auch als Antriebskopf bezeichnet wird. Dadurch kann ein Antriebsdrehmoment von dem Setzwerkzeug 10 auf den Kapselanker übertragen werden. Der Kapselanker weist hierfür eine entsprechende Außensechskantgeometrie an einer Ankerstange auf, die mit einer Kapsel gekoppelt ist, wie nachfolgend noch erläutert wird.
Der Schaft 12 weist einen Gewindeabschnitt 20 mit einem Gewinde 22 und einen gewindefreien Abschnitt 24 auf. Der gewindefreie Abschnitt 24 kann dazu dienen, das Setzwerkzeug 10 direkt mit einer hier nicht dargestellten Antriebsmaschine zu verbinden. Zu diesem Zweck weist der gewindefreie Abschnitt 24 ein sechseckiges Profil auf, insbesondere ein Sechskantprofil, durch den das Setzwerkzeug 10 beispielsweise mit einem Dreibackenfutter der Antriebsmaschine gekoppelt werden kann. Alternativ kann der gewindefreie Abschnitt 24 auch ein viereckiges Profil, insbesondere ein quadratisches Profil aufweisen.
Mittels des Gewindeabschnitts 20 kann das Setzwerkzeug 10 mit einem in Figur 5 gezeigten Adapter verbunden, insbesondere eingeschraubt werden. Der Adapter wird vor allem dann verwendet, wenn die Geometrie des gewindefreien Abschnitts 24 nicht mit der Geometrie der Aufnahme der Antriebsmaschine übereinstimmt. Ferner können über den Adapter weitere Funktionen bereitgestellt werden, wie nachfolgend noch erläutert wird.
Das Setzwerkzeug 10 weist demnach im Wesentlichen drei Bereiche auf, nämlich den Verbindungsabschnitt 16 an einem ersten Ende, den daran anschließenden Gewindeabschnitt 20 sowie den gewindefreien Abschnitt 24 am anderen Ende, über den das Setzwerkzeug 10 direkt mit einer Antriebsmaschine gekoppelt werden kann. Diese drei Abschnitte 16, 20, 24 gehen ineinander über.
Figur 2 zeigt den Kopf 14 des Setzwerkzeugs 10 aus Figur 1 in einer Draufsicht. In der Draufsicht ist die Form der Ausnehmung 18 des Verbindungsabschnitts 16 zu sehen. Die Form der Ausnehmung 18 ist im Wesentlichen durch zwei Teilausnehmungen 26, 28 gebildet, die jeweils eine Grundfläche in der Form von einem Sechseck haben, die überlagert und zueinander versetzt sind.
Zum besseren Verständnis sind die beiden sechseckigen Teilausnehmungen 26, 28 in Figur 3 unterschiedlich gekennzeichnet, die zusammen die Form der Ausnehmung 18 definieren, wobei die erste sechseckige Teilausnehmung 26 mit einer durchgezogenen Linie und die zweite sechseckige Teilausnehmung 28 mit einer gestrichelten Linie dargestellt sind. Insofern ist die Ausnehmung 18 durch die beiden miteinander verschmolzenen Teilausnehmungen 26, 28 mit den sechseckigen Grundflächen gebildet.
Die Teilausnehmungen 26, 28 sind in einer gemeinsamen Ebene zueinander versetzt angeordnet, das heißt, dass die Boden 30 der beiden Teilausnehmungen 26, 28 in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, die senkrecht zu einer Mittelachse des Setzwerkzeugs 10 verläuft.
Die Mittelpunkte 32, 34 der Teilausnehmungen 26, 28, also der jeweiligen Sechsecke, liegen aufeinander. Außerdem liegen die Mittelpunkte 32, 34 auf der Mittelachse des Setzwerkzeugs 10. Somit sind die Mittelpunkte 32, 34 zentrisch im Kopf 14 des Setzwerkzeugs 10 angeordnet.
Die Teilausnehmungen 26, 28 sind in der gezeigten Ausführungsform um einen Winkel α von 10° zueinander verdreht angeordnet. Insofern sind die sechseckigen Grundflächen der Teilausnehmungen 26, 28 um den Winkel α zueinander verdreht.
Generell kann der Winkel α zwischen 5° und 15° betragen, insbesondere zwischen 8° und 13°. Die Mittelachse des Setzwerkzeugs 10 bildet dabei die Drehachse, um die die beiden Teilausnehmungen 26, 28, also deren sechseckige Grundflächen, zueinander verdreht sind. In den Figuren 2 und 3 verläuft die Mittelachse des Setzwerkzeugs 10 senkrecht zur Zeichenebene, und zwar durch die Mittelpunkte 32, 34 der Sechsecke der Teilausnehmungen 26, 28.
Die Teilausnehmungen 26, 28 haben in der gezeigten Ausführungsform jeweils eine sechseckige Grundfläche, die gleichseitig und regulär ist. Insbesondere sind die Teilausnehmungen 26, 28 jeweils als Innensechskant ausgebildet.
Bei der Überlagerung der zueinander verdrehten Teilausnehmungen 26, 28, insbesondere deren Grundflächen, ergeben sich zwischen den Eckpunkten der Grundflächen nach innen stehende Spitzen, die abgeflacht werden, da sie ansonsten ein Verklemmen eines Kapselankers im Setzwerkzeug 10 begünstigen würden. Insofern sind Bereiche 35 ebenfalls ausgenommen, die durch die Verbindung direkt benachbarter Ecken der beiden sechseckigen Grundflächen der Teilausnehmungen 26, 28 sowie den jeweils aufeinander zulaufenden Seiten der beiden Sechsecke bis zu ihrem Schnittpunkt definiert sind. Dies geht anschaulich aus Figur 3 hervor, in der in einem vergrößerten Ausschnitt der entsprechende Bereiche 35 zur Kennzeichnung schraffiert dargestellt ist. Wie bereits erläutert, sind diese Bereiche 35 bzw. die entsprechenden nach innen stehenden Spitzen abgeflacht, sodass die Bereiche 35 ebenfalls Teil der Ausnehmung 18 sind.
Die Umkreisradien der sechseckigen Grundflächen der Teilausnehmungen 26, 28, auf denen alle Eckpunkte der Sechsecke liegen, können unterschiedlich groß sein. Dadurch wird eine formschlüssige Verbindung zwischen einem Setzwerkzeug 10 und einem Antriebskopf eines Kapselankers hergestellt, was die Qualität des Formschlusses verbessert. Gleichzeitig kann das Setzwerkzeug 10 nach einem Setzvorgang einfach vom Kapselanker gelöst werden, auch wenn der Antriebskopf des Kapselankers beim Setzprozess plastisch verformt worden sein sollte. Aufgrund der unterschiedlichen Größe der Teilausnehmungen 26, 28 kann die Kontur einer Teilausnehmung 26, 28 zur Aufnahme des Kapselankers dienen, wohingegen die andere Teilausnehmung 26, 28 zum einfachen Lösen des Kapselankers dient, nachdem dieser gesetzt wurde. Alternativ können die beiden Teilausnehmungen 26, 28 flächenmäßig gleich groß sein, also deren sechseckigen Grundflächen die gleichen Umkreisradien aufweisen. Demnach dienen die Konturen beider Teilausnehmungen 26, 28 sowohl zur Aufnahme des Kapselankers als auch zum einfachen Lösen des Kapselankers. Figur 4 zeigt den Kopf 14 des Setzwerkzeugs aus Figur 1 in einer Seitenansicht.
Vom Boden 30 der Ausnehmung 18 ausgehend ist eine umlaufende Fase 36 angeordnet, wie auch schon aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht. Die Fase 36 hat einen Winkel von 45° zum Boden 30 der Ausnehmung 18, damit ergibt sich ein Kegelwinkel ß der Ausnehmung 18 von 90°. Bei einem derartigen Kegelwinkel ß ist die Setzperformance des Setzprozesses besonders hoch. Insbesondere dient die Fase 36 bzw. der Kegelwinkel ß der Ausnehmung 18 zur Verbesserung des Setzverhaltens im Schlagbetrieb, wie nachfolgend noch erläutert wird.
Figur 5 zeigt ein Set 40 zum Setzen von Kapselankern bestehend aus einem Adapter 42 und vier unterschiedlichen Setzwerkzeugen 10. Die Ausnehmungen 18 der jeweiligen Setzwerkzeuge 10 sind unterschiedlich groß ausgebildet. Dadurch kann jedes Setzwerkzeug 10 mit einem bestimmten Kapselanker gekoppelt werden, der eine zur entsprechenden Ausnehmung 18 der Setzwerkzeuge 10 korrespondierende Größe hat. Beispielsweise können die gezeigten Setzwerkzeuge 10 mit Kapselankern der Gewindegrößen M8, M10, M12 und M16 gekoppelt werden.
Der Schaft 12, insbesondere der Gewindeabschnitt 20 und der gewindefreie Abschnitt 24, kann bei jedem der Setzwerkzeug 10 identisch ausgebildet sein. Dadurch können alle Setzwerkzeug 10 mit dem einen Adapter 42 verbunden werden.
Um ein Setzwerkzeug 10 mit dem Adapter 42 zu verbinden, kann das Setzwerkzeug 10 mittels des Gewindeabschnitts 20 mit dem Adapter 42 verschraubt werden. Zu diesem Zweck weist der Adapter 42 an einem Aufnahmeabschnitt 44 ein zu dem Gewindeabschnitt 20 korrespondierendes Gewinde auf. Dieses ist als ein Innengewinde ausgebildet, welches mit dem Außengewinde des Gewindeabschnitts 20 des jeweiligen Setzwerkzeugs 10 korrespondiert. Das Gewinde des Adapters 42 ist in Figur 2 nicht sichtbar, da bereits ein Setzwerkzeug 10 in Verbindung mit dem Adapter 42 dargestellt ist.
Insofern wird eine form- bzw. kraftschlüssige Gewindeverbindung zwischen dem verwendeten Setzwerkzeug 10 und dem Adapter 42 hergestellt.
Da die Setzwerkzeuge 10 jeweils über den entsprechenden Gewindeabschnitt 20 mit dem Adapter 42 gekoppelt werden, ist es ausreichend, wenn die Gewindeabschnitte 20 der unterschiedlichen Setzwerkzeuge 10 jeweils gleich ausgebildet sind. Hinsichtlich der gewindefreien Abschnitte 24 der Setzwerkzeuge 10 muss lediglich sichergestellt sein, dass diese im Adapter 42 aufgenommen werden können. An einem Ende des Adapters 42, an welchem auch das Gewinde des Adapters 42 angeordnet ist, weist der Adapter 42 wenigstens eine Schlüsselfläche 46 auf, die als eine außenseitige Abflachung am Adapter 42 ausgebildet ist. Diese Schlüsselfläche 46 dient dazu, das Setzwerkzeug 10 in einfacher Weise lösen zu können, beispielsweise mit einem entsprechenden Werkzeug.
Der Adapter 42 weist des Weiteren ein Einsteckende 48 auf, das an dem zum Aufnahmeabschnitt 44 entgegengesetzten Ende vorgesehen ist. Mit dem Einsteckende 48 kann der Adapter 42 mit einer Antriebsmaschine gekoppelt werden. Das Einsteckende 48 ist hier als ein SDS-Plus-Einsteckende ausgebildet. Wahlweise kann dies auch als ein SDS-Max-Einsteckende ausgeführt sein, um insbesondere Setzwerkzeuge aufnehmen zu können mit denen Ankerstangen der Größen M20 und größer gesetzt werden können. SDS beschreibt dabei ein Einstecksystem, bei dem das Einsteckende 48 mit speziellen Nuten versehen ist, die eine bessere Kraftübertragung und gleichzeitig ein Schlagen gewährleisten. Insbesondere weist das Einsteckende 48 zwei Längsnuten 50 auf, die sich in Längsrichtung des Adapters 42 bis zum Ende des Adapters 42 erstrecken, an dem das Einsteckende 48 ausgebildet ist. In Figur 5 ist nur eine der Längsnuten 50 sichtbar, da sich die zweite Längsnut 50 auf der entgegengesetzten Seite des Adapters 42 befindet. Mittels der Längsnuten 50 kann der Adapter 42 gemäß dem Schlüssel-Loch-Prinzip in eine Antriebsmaschine formschlüssig eingesetzt werden, wodurch ein Drehmoment von einer Antriebsmaschine auf den Adapter 42 übertragen werden kann.
Zusätzlich weist der Adapter 42 zwei weitere, an entgegengesetzten Flächen vorgesehene Nuten 52 auf, welche einen Abstand zur Stirnfläche 54 des Adapters 42 am Einsteckende 48 aufweisen. Die Nuten 52 dienen dazu, die axiale Bewegung des Adapters 42 in einer Antriebsmaschine zu begrenzen, insbesondere beim Schlagen, indem Walzen oder Kugeln, die in der Antriebsmaschine gelagert sind, in die Nuten 52 eingreifen. Außerdem können die Nuten 52 zur Drehmomentübertragung beitragen.
Figur 6 zeigt ein Setzwerkzeugsystem 56 mit einem Set 40 gemäß Figur 5 bzw. wenigstens einem Setzwerkzeug 10 gemäß Figur 1 sowie einem Kapselanker 58. Der Kapselanker 58 weist eine Ankerstange 60 sowie eine Kapsel 68 auf, in der die wenigstens zwei Komponenten aufgenommen sind. Die Ankerstange 60 weist einen Antriebskopf 62 auf, der als ein Außensechskant ausgebildet ist. Die Ankerstange 60 lässt sich demnach über den Antriebskopf 62 mit einem entsprechend korrespondierend ausgebildeten Setzwerkzeug 10 koppeln, also einem Setzwerkzeug 10, dessen Ausnehmung 18 zur Geometrie des Antriebskopfes 62 passt.
Zusätzlich kann das Setzwerkzeugsystem 56 eine schematisch dargestellte Antriebsmaschine 64 aufweisen, beispielsweise einen Bohrschrauber oder einen Bohrhammer. Die Antriebsmaschine 64 weist eine Aufnahme 66 für den Adapter 42 auf. Alternativ oder ergänzend können die Setzwerkzeuge 10 über ihren jeweiligen gewindefreien Abschnitt 24 in die Aufnahme 66 direkt eingesetzt werden.
Generell wird in einen Untergrund, in den der Kapselanker 58 eingebracht werden soll, zunächst ein Loch eingebracht, beispielsweise ein Bohrloch. Anschließend kann dieses Bohrloch gesäubert werden.
Zur Befestigung des Kapselankers 58 wird dann die Kapsel 68 in das Loch eingesetzt, in der zumindest zwei Komponenten aufgenommen sind, die miteinander reagieren, sofern sie miteinander vermischt werden. Dies wird dadurch realisiert, dass der Kapselanker 58, insbesondere dessen Ankerstange 60, unter Drehung in das mit der Kapsel 68 versehene Bohrloch eingeführt wird, wobei die Kapsel 68 bricht bzw. zerreißt und die zumindest zwei Komponenten freisetzt. Aufgrund der Drehung des Kapselankers 58 bzw. der Ankerstange 60 vermischen sich die beiden Komponenten und reagieren chemisch miteinander. Nachdem das Gemisch ausgehärtet ist, ist der Kapselanker 58 kraft- und formschlüssig im Bohrloch aufgenommen.
In Abhängigkeit vom Bohrloch bzw. des Kapselankers 58 wird das entsprechende Setzwerkzeug 10 verwendet, sodass eine für den Antriebskopf 62 des Kapselankers 58 entsprechende Ausnehmung 18 im gewählten Setzwerkzeug 10 vorgesehen ist. Alternativ zur separaten Ausbildung der Ankerstange 60 und der Kapsel 68 kann die Kapsel 68 auch integral an der Ankerstange 60 angeordnet sein, um einen integralen Kapselanker 58 auszubilden. Wie bereits erläutert, dient die Fase 36 bzw. der Kegelwinkel ß der Ausnehmung 18 zur Verbesserung des Setzverhaltens im Schlagbetrieb. Hierbei stoßen die Ausnehmung 18, insbesondere über seine Fase 36, und Antriebskopf 60 aneinander, wodurch es zu einer plastischen Verformung der entsprechenden Materialien kommen kann.
Aufgrund des eingestellten Kegelwinkel ß=90° wird dies jedoch weitestgehend reduziert, wodurch ebenfalls sichergestellt ist, dass sich der Kapselanker 58 nicht in der Ausnehmung 18 des Setzwerkzeugs 10 verklemmt. Insofern lassen sich das Setzwerkzeug und der Kapselanker 58 leicht voneinander lösen, sodass schnell ein weiterer Kapselanker 58 gesetzt werden kann.
Durch die umlaufende Fase 36 am Boden 30 der Ausnehmung 18 kann ein Kapselanker 58 nicht komplett in die Ausnehmung 18 eingeführt werden, sondern nur bis zu einer oberen Kante 38 der Fase 36, insbesondere bis zum Beginn der Fase 36. Wenn also ein Kapselanker 58 in die Ausnehmung 18 des Setzwerkzeugs 10 eingesetzt ist, ergibt sich zwischen dem Kopf des Kapselankers 58 und dem Boden 30 der Ausnehmung 18 ein Hohlraum. Bei einer Schlagübertragung auf den Kapselanker 58 kann das Material desselben bei einer plastischen Verformung in diesen Hohlraum fließen. Somit wird verhindert, dass zu viel Material in den kleinen Zwischenraum zwischen dem Antriebskopf 62 des Kapselankers 58 und einer seitlichen Wand der Ausnehmung 18 gedrängt wird, was dazu führen könnte, dass sich der Kapselanker 58 in der Ausnehmung 18 verklemmt.
Aufgrund des Sets 40 bzw. des Setzwerkzeugsystems 56 kann zudem entsprechend schnell ein Kapselanker 58 mit einer anderen Größe gesetzt werden, da das entsprechend zugeordnete Setzwerkzeug 10 schnell ausgetauscht werden kann.

Claims

Patentansprüche
1 . Setzwerkzeug (10) für ein Setzwerkzeugsystem (56) zum Setzen von Kapselankern (58), aufweisend einen Schaft (12) und einen an einem Ende des Schafts (12) angeordneten Kopf (14) mit einer Ausnehmung (18) zur Aufnahme eines Antriebskopfes (62) eines Kapselankers, wobei die Form der Ausnehmung (18) im Wesentlichen durch zwei überlagerte und zueinander versetzt angeordnete Sechsecke (26, 28) gebildet ist.
2. Setzwerkzeug (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelpunkte (32, 34) der zwei überlagerten Sechsecke (26, 28) aufeinander liegen.
3. Setzwerkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sechsecke (26, 28) um einen Winkel zwischen 5° und 15° zueinander verdreht angeordnet sind.
4. Setzwerkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sechsecke (26, 28) jeweils gleichseitig ausgebildet sind.
5. Setzwerkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sechsecke (26, 28) jeweils regulär sind.
6. Setzwerkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sechsecke (26, 28) jeweils eine als Innensechskant ausgebildete Ausnehmung bilden.
7. Setzwerkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sechsecke (26, 28) unterschiedlich große Umkreisradien aufweisen.
8. Setzwerkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Boden (30) der Ausnehmung (18) eine umlaufende Fase (36) angeordnet ist.
9. Setzwerkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fase (36) einen Winkel zwischen 40° und 50° zum Boden (30) der Ausnehmung (18) aufweist.
10. Set (40) für ein Setzwerkzeugsystem (56) zum Setzten von Kapselankern (58), aufweisend einen Adapter (42), der mit einer
Antriebsmaschine koppelbar ist, und mindestens ein Setzwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
1 1 . Set (40) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Set (40) mehrere Setzwerkzeuge (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.
12. Set (40) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (18) der mehreren Setzwerkzeuge (10) unterschiedlich groß ausgebildet sind.
13. Set (40) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (42) ein SDS-Einsteckende (48) aufweist.
14. Set (40) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (42) an einem dem Einsteckende (48) entgegengesetzten Ende einen Aufnahmeabschnitt (44) zur Aufnahme des Setzwerkzeugs (10) aufweist.
15. Setzwerkzeugsystem (56) umfassend ein Setzwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder ein Set (40) nach einem der Ansprüche 10 bis 14 sowie einen Kapselanker (58) und/oder eine Antriebsmaschine.
PCT/EP2018/066760 2017-07-05 2018-06-22 Setzwerkzeug, set für ein setzwerkzeugsystem und setzwerkzeugsystem WO2019007708A1 (de)

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