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Title:
COUPLING FOR ANCHOR BOLTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/013531
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a coupling for anchor bolts, comprising a sleeve (1) having an internal screw thread (5) and two anchor pipes (2) having an external screw thread (3), the ends (8) of said pipes being screwed into the sleeve (1). Said sleeve (1) is provided with an annular rib (4) in the longitudinal centre thereof, said rib having a cylindrical inner end surface (10). The ends (8) of the anchor pipes (2) engage in the annular rib (4) in a sealing manner, said ends being embodied with cylindrical thread-free circumferential surfaces (12) for this purpose. In order to improve the tightness of the coupling and to ensure that the transfer of impact energy from the first anchor pipe (2) to the second anchor pipe (2) does not engender much loss, the annular front surfaces (6) of the anchor pipes (2) are arranged against each other in a sealing manner in the region of the annular rib (4). In this way, a leak-free coupling for anchor bolts is provided, said coupling preventing the discharge of rinsing medium and/or setting mass.

Inventors:
PAPOUSEK HERBERT (AT)
Application Number:
PCT/AT2003/000214
Publication Date:
February 12, 2004
Filing Date:
July 28, 2003
Export Citation:
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Assignee:
ATLAS COPCO MAI GMBH (AT)
PAPOUSEK HERBERT (AT)
International Classes:
E04C5/16; F16B7/04; F16B7/18; F16L15/04; F16L15/00; F16L21/02; (IPC1-7): F16L15/00; F16L15/04
Domestic Patent References:
WO1997035137A11997-09-25
Foreign References:
US4373750A1983-02-15
GB2146085A1985-04-11
US4762344A1988-08-09
Attorney, Agent or Firm:
Beer, Manfred (Wien, AT)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Kupplung von Bohrankern mit einer Muffe (1) mit Innengewinde (5) und mit zwei Ankerrohren (2), die Außengewinde (3) tragen und die von einander gegenüberliegenden Seiten her in die Muffe (1) ge schraubt sind, wobei im wesentlichen in der Längsmitte der Muffe (1) eine nach innen vorspringende Ringrippe (4) vorgesehen ist, und wobei die Stirnflächen (6) der in der Muffe (1) aufgenommenen Enden (8) der Ankerrohre (2) im Bereich der Ringrippe (4) angeordnet sind und unmittelbar aneinander anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringrippe (4) eine zylinderförmige, innere Endfläche (10) be sitzt, und dass die Außenflächen (12) der zylinderförmig (12) ausge bildeten, gewindefreien Enden (8) der Ankerrohre (2) dichtend an der inneren Endfläche (10) der Ringrippe (4) anliegen.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirn flächen (6) der Ankerrohre (2) dichtend aneinander anliegen.
3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Muffe (1) beidseits der Ringrippe (4) innengewindefreie Bereiche (14) vorgesehen sind.
4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, dass die Seitenflächen (16) der Ringrippe (4) zur Achse (7) der Muffe (1) normal ausgerichtet sind.
5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, dass die Seitenflächen (16) der Ringrippe (1) mit Radien in die Innenfläche der Muffe (1), insbesondere in gewindefreie Abschnitte (14) derselben, übergehen.
6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich net, dass die Stirnflächen (6) der Ankerrohre (1) innen und/oder außen eine Fase (20,22) aufweisen.
7. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich net, dass die in Richtung der Achse (7) der Muffe (1) gemessene Breite (B) der Ringrippe (4) im wesentlichen gleich groß ist wie die Summe der in Längsrichtung der Ankerrohre (2) gemessenen Längen (A) der zylinderförmig ausgebildeten, gewindefreien Enden (8) der Anker rohre (2).
8. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich net, dass an der Ringrippe (4) wenigstens eine Ringdichtung (21) angeordnet ist.
9. Kupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ring dichtung (21) in eine nach innen offene Ringnut in der zylinderför migen, inneren Endfläche (10) der Ringrippe (4) eingesetzt ist.
10. Kupplung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerrohre (2) mit den Fasen (20) am Außenrand ihrer Stirn flächen (6) an der Ringdichtung (21) anliegen.
11. Kupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der über die innere Endfläche (10) der Ringrippe (4) überstehende Teil der Ringdichtung (21) durch die Stirnflächen (6) der Ankerrohre (2), insbesondere die Fasen (20) der Stirnflächen (6), verformt ist.
Description:
Kupplung von Bohrankern Die Erfindung betrifft eine Kupplung von Bohrankern mit einer Muffe mit Innengewinde und mit zwei Ankerrohren, die Außengewinde tragen und die von einander gegenüberliegenden Seiten her in die Muffe geschraubt sind.

Derartige Kupplungen sind bekannt.

Problematisch bei solchen Kupplungen ist es, dass im Bereich der bekannten Kupplungen durch den Hohlraum der Ankerrohre beim Bohren strömendes Spülmedium (Luft oder Wasser) und nach dem Fertigstellen des Bohrlochs durch den Hohlraum der Ankerrohre zu deren vorderen, im Bohrloch aufgenommenen Ende gedrückte, abbindende Masse (z. B. ein Zement-Mörtel) austreten kann. So entstehen Verluste an Spülmedien austreten und im Falle von abbindender Masse bei leckenden Kupp- lungen Pfropfen aus abbindender Masse, die das vollständige Auf- füllen des Bohrlochs ringsum den Bohranker herum verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Kupplung der ein- gangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die auch bei den beim Bohren (Dreh-Schlag-Bewegung des Bohrankers) auftretende Bela- stungen zuverlässig dicht ist und bleibt.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einer Kupplung, welche die Merkmale von Anspruch 1 aufweist.

Bevorzugte und vorteilhaft Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kupplung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Da bei der erfindungsgemäßen Kupplung die Enden der in die Muffe eingeschraubten Ankerrohre in die in der Muffe vorgesehene Ringrippe dichtend eingreifen, ist das Austreten von Spülmedium und/oder abbindender Masse im Bereich von Kupplung (en) verhindert.

Wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplung vorgesehen ist, dass die in der Muffe aufgenommenen Enden

der Ankerrohre mit ihren Stirnflächen unmittelbar aneinander anlie- gen, und bevorzugt auch vorgesehen ist, dass die Stirnflächen der Außenrohre dichtend aneinander anliegen, ist eine zusätzliche Ab- dichtung im Bereich der Kupplung gewährleistet, da zwischen den Enden der in der Kupplung angeordneten Ankerrohre kein Austritt von Spülmedium und/oder abbindender Masse möglich ist. Zusätzlich hat diese Maßnahme der Erfindung den Vorteil, dass die Dreh-Schlag- Kraft, welche der Bohranker bei dem Bohren eines Lochs im Gebirge verworfen ist, problemloser, weil unmittelbar von Ankerrohr zu Ankerrohr übertragen wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Kupplung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung des in den Zeichnungen beispielhaft wiedergegebenen Ausführungsbeispieles.

Es zeigt : Fig. 1 teilweise im Schnitt eine Kupplung, Fig. 2 im vergrößerten Maßstab und teilweise geschnitten aneinander anliegende Enden von Ankerrohren (ohne Muffe), Fig. 3 im Längsschnitt eine Muffe, Fig. 4 eine Einzelheit IV aus Fig. 3, Fig. 5 ein Ankerrohr, teilweise im Schnitt, Fig. 6 die Einzelheit VI aus Fig. 5, Fig. 7 in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit der Kupplung im Bereich der Ringrippe der Muffe und Fig. 8 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kupplung mit Muffe.

Eine Kupplung besteht, wie in Fig. 1 gezeigt, aus einer Muffe 1 und zwei Ankerrohren 2, die mit ihren Enden 8 in der Muffe 1 aufgenommen sind.

Die Muffe 2 besitzt zwei durch eine nach innen vorstehende Ringrippe 4 voneinander getrennte Innengewindeabschnitte 5, deren Gewinde gleichsinnig sind. Die Ankerrohre 2 tragen an ihrer Außenfläche ein Außengewinde 3, das zum Innengewinde 5 der Muffe 1 passt.

Die Ankerrohre 2 haben, vorzugsweise an beiden Enden 8, einen innengewindefreien Abschnitt, der sich von den Stirnflächen 6 des Ankerrohres 2 weg erstreckt. Dieser innengewindefreie Abschnitt ist im Ausführungsbeispiel mit einer zylindrischen Außenfläche 12 ausge- bildet. Die Stirnflächen 6 der Ankerrohre 2, die ringförmig ausge- bildet sind, können innen und/oder außen eine Fase 22 bzw. 20 besit- zen (Fig. 6).

Die in der Längsmitte der Muffe 1 angeordnete Ringrippe 4 besitzt eine zylinderförmige innere Endfläche 10 und zwei zur Achse 7 der Muffe 1 im wesentlichen normal stehende Seitenflächen 16, die beid- seits der Ringrippe 4 mit einem Radius (Krümmung) in einen innenge- windefreien Abschnitt 14 der Innenfläche der Muffe 2 übergehen.

Die Situation bei zusammengebauter Kupplung ist in Fig. 7 gezeigt.

Es ist ersichtlich, dass die Ankerrohre 2 mit ihren gewindefreien Enden 8 innerhalb der Ringrippe 4 angeordnet sind, wobei die Zylin- derflächen 12 an den Enden 8 der Ankerrohre 2 dichtend an der inne- ren Endfläche 10 der Ringrippe 4 anliegen (der in Fig. 7 dargestell- te Spalt zwischen Flächen 10 und 12 liegt in der Praxis nicht vor und ist nur der Übersichtlichkeit wegen dargestellt).

Fig. 7 zeigt auch, dass die ringförmigen Stirnflächen 6 der Enden 8 der Ankerrohre 2 unmittelbar und dichtend aneinander anliegen.

Die Breite B der Ringrippe 4, also die in Richtung der Achse 7 der Muffe 1 gemessene Länge der zylindrischen inneren Endfläche 10 der Ringrippe 4, ist etwa so groß ist wie die Summe der in Richtung der Achse, d. h. in Längsrichtung der Ankerrohre 2 gemessene Länge A der gewindefreien Abschnitte 12 an den Enden 8 der Ankerrohre 2. Dadurch wird erreicht, dass eine Muffe 1 auf ein Ankerrohr 2 nicht zu weit geschraubt werden kann, da die Schulter am Ende der Zylinderfläche 12 des Ankerrohres 2 an der Seitenfläche 16 der Ringrippe 4 an- schlägt, wenn die Stirnfläche 6 dieses Ankerrohres 2 etwa in der

Mitte der Längserstreckung der Rippe 4 angeordnet ist. So ist si- chergestellt, dass ein im wesentlichen symmetrischer Aufbau der erfindungsgemäßen Kupplung bestehend aus Muffe 1 und zwei in dieser aufgenommenen (eingeschraubten) Ankerrohre 2 gegeben ist.

Bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kupplung ist in der nach innen weisenden Zylinderfläche der Rin- grippe 4 eine ringförmige Nut 20 vorgesehen, in der eine Ringdich- tung 21 aus elastischem Werkstoff (O-Ring) eingesetzt ist.

Die in die Muffe 1 eingeschraubten Ankerrohre 2 liegen mit ihren Abfasungen 20 am Außenrand der auch bei dieser Ausführungsform aneinander anliegenden Stirnflächen 6 an dieser Dichtung 21 an, so daß die Abdichtung zwischen den beiden Ankerrohren 2 im Bereich der Kupplung weiter verbessert wird.

Es ist noch darauf hinzuweisen, dass in Fig. 8 die Ringdichtung 21 "idealisiert", also mit ihrer ursprünglichen, kreisrunden Quer- schnittsform dargestellt ist. Tatsächlich wird sie im zusammen- gebauten Zustand der Kupplung in ihrem über die Innenfläche der Ringrippe 4 vorstehenden Teil zu einer dreiecksförmigen Que- schnittsform entsprechend den äußeren Abfasungen 20 an den Stirn- flächen (6) der Ankerrohre 2 verformt sein.

Die Querschnittsform der Ringdichtung 21 muss nicht (kreis-) rund sein. Beispielsweise kann die Ringdichtung eine polygonale Quer- schnittsform (rechteckig oder quadratisch) haben. Es ist auch denk- bar, dass der über die Innenfläche der Ringrippe 4 überstehende Teil der Ringdichtung 21 eine keilförmige, sich radial nach innen verjün- gende Querschnittsform hat.

Zusammenfassend kann ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfin- dung wie folgt dargestellt werden : Eine Kupplung von Bohrankern besitzt eine Muffe 1 mit Innengewinde 5 und zwei mit Außengewinde 3 versehenen Ankerrohre 2, deren Enden 8 in die Muffe 1 eingeschraubt sind. Die Muffe 1 trägt in ihrer Längsmitte eine Ringrippe 4 mit zylinderförmiger, innerer Endfläche 10. In diese Ringrippe 4 greifen die Enden 8 der Ankerrohre 2 dich- tend ein, wozu diese mit zylinderförmigen, gewindefreien Umfangs-

flächen 12 ausgebildet sind. Um die Dichtheit der Kupplung zu ver- bessern und das Übertragen von Schlagenergie von Ankerrohr 2 zu Ankerrohr 2 verlustärmer zu gestalten, liegen die ringförmigen Stirnflächen 6 der Ankerrohre 2 im Bereich der Ringrippe 4 dichtend aneinander an. So wird eine leckfreie und den Austritt von Spülmedi- um und/oder abbindender Masse verhindernde Kupplung für Bohranker zur Verfügung gestellt.