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Patent Searching and Data


Title:
SETTING TOOL FOR DROP-IN ANCHOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/076125
Kind Code:
A1
Abstract:
The setting tool (1) has a first part (2) for driving in a drop-in anchor and a second part (3), placeable on the first part along an axis (8), for drilling a drill hole for the drop-in anchor. The first part (2) has an insertion end (5) for a percussive portable power tool, a plunger (6) having an impact surface (12) and a piece (16) of a rotary coupling. The second part (3) has a slip-on sleeve (20), which coaxially surrounds the plunger (6) and bears against the impact surface (12) of the plunger (6), a counterpart (33) for the rotary coupling and a drill bit (23) connected permanently to the slip-on sleeve (20).

Inventors:
FOSER ROLAND (LI)
Application Number:
PCT/EP2013/073712
Publication Date:
May 22, 2014
Filing Date:
November 13, 2013
Export Citation:
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Assignee:
HILTI AG (LI)
International Classes:
B25D17/00; B23B51/02; B23B51/08; B25B31/00; B25D17/02
Foreign References:
EP0955130A21999-11-10
EP0425358A11991-05-02
US20060228181A12006-10-12
EP1281481A22003-02-05
US5030043A1991-07-09
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Setzwerkzeug (1 ) aus einem ersten Teil (2) zum Eintreiben eines Einschlagankers und einem auf den ersten Teil längs einer Achse (8) aufsetzbaren zweiten Teil (3) zum Bohren eines Bohrlochs für den Einschlaganker, wobei

der erste Teil (2) ein Einsteckende (5) für eine schlagende Handwerkzeugmaschine, einen Stößel (6) mit einer Schlagfläche (12) und ein Stück (16) einer Drehkupplung aufweist, und

der zweite Teil (3) eine den Stößel (6) koaxial umschließende und an der Schlagfläche (12) des Stößels (6) anliegende Aufsteckhülse (20), ein Gegenstück (33) zu der

Drehkupplung und einen dauerhaft mit der Aufsteckhülse (20) verbundenen Bohrer (23) aufweist.

2. Setzwerkzeug (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil (2) und das zweite Teil (3) sich längs der Achse (8) nur an der Schlagfläche (12) des

Stößels (6) berühren.

3. Setzwerkzeug (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil (2) das zweite Teil (3) mittels der auf der Achse (8) liegenden Schlagfläche (12) berührt und Flächen (22) des ersten Teils (2), welche radial außerhalb der Schlagfläche (12) liegen, sind längs der Achse (8) durch einen Spalt (34) von dem zweiten Teil (3) getrennt.

4. Setzwerkzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufsteckhülse (20) einen den Bohrer (23) radial überstehenden Bund (32) ausbildet, welcher eine Bohrlochtiefe begrenzt.

5. Setzwerkzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil (2) einen das Einsteckende (5) und den Stößel (6) verbindenden Sockel (15) aufweist, welcher mit einer in Schlagrichtung (4) weisenden

Stirnfläche (22) den Stößel (6) radial überragt, um eine Setztiefe zu begrenzen.

6. Setzwerkzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stück (16) der Drehkupplung wenigstens eine Schlüsselfläche (17) und das Gegenstück wenigstens eine zu der Schlüsselfläche (17) komplementäre Schlüsselfläche (37) aufweist. Setzwerkzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsteckende (5) wenigstens eine längs der Achse (8) verlaufende längliche Nut (10) aufweist, welche in Schlagrichtung (4) und entgegen der Schlagrichtung (4) geschlossen ist.

Setzwerkzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil (2) einen Sockel (15) mit gleichem Außendurchmesser wie die Aufsteckhülse (20) aufweist, und gekennzeichnet durch eine zylindrische Muffe (35) aus einem elastischen Kunststoff, welche über das erste Teil (2) und das zweite Teil (3) gestülpt ist.

Description:
Setzwerkzeug für Einschlaganker

GEBIET DER ERFINDUNG Die vorliegende Erfindung betrifft ein Setzwerkzeug zum maschinellen Setzen eines Einschlagankers in Gestein oder mineralische Bauwerkstoffe.

Der Einschlaganker hat an seiner Spitze einen kegelförmigen Spreizkörper und eine anfänglich lose auf dem Spreizkörper aufliegende Hülse. Der Anwender setzt den Einschlaganker mit der Spitze voraus in ein Bohrloch, dessen Innendurchmesser dem Durchmesser der Hülse entspricht. Die Hülse wird nun mittels Hammerschlägen auf den Spreizkörper in das Bohrloch getrieben und verklemmt dabei an der Bohrlochwand.

Hilfsmittel zum Setzen des Einschlagankers sind in vielfältiger Weise bekannt. Unter Anderem beschreibt EP 0955130 A2 ein Setzwerkzeug, welches auf einer auf einen Bohrer aufgesetzten Haube basiert. Der Anwender bohrt zunächst das Bohrloch mit dem Bohrer und einer zugehörigen elektrischen Handwerkzeugmaschine mit Schlagfunktion. Die Leistungsfähigkeit des Bohrers des Setzwerkzeuges unterscheidet sich nicht von herkömmlichen Bohrern, insbesondere sind weder das Drehmoment oder die Schlagleistung beeinflusst. Danach stülpt der Anwender die Haube über den Bohrer. Die Haube stützt sich auf einer Schulter am Einsteckende des Bohrers ab. Die Spitze der Haube ist mit einer Schlagfläche versehen. Der Anwender nutzt die Schlagfunktion der Handwerkzeugmaschine und treibt die Hülse des Einschlagankers mittelbar durch den Bohrer und die Haube auf den Spreizkörper. Für die mehr Leistung fordernde Tätigkeit, d.h. das Bohren, wird das Setzwerkzeug in seiner einteiligen Konfiguration und die einfachere Tätigkeit in seiner zweiteiligen Konfiguration verwendet.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG Das erfindungsgemäße Setzwerkzeug hat einen ersten Teil zum Eintreiben eines Einschlagankers und einen auf den ersten Teil längs einer Achse aufsetzbaren zweiten Teil zum Bohren eines Bohrlochs für den Einschlaganker. Der erste Teil hat ein Einsteckende für eine schlagende Handwerkzeugmaschine, einen Stößel mit einer Schlagfläche und ein Stück einer Drehkupplung. Der zweite Teil hat eine den Stößel koaxial umschließende und an der Schlagfläche des Stößels anliegende Aufsteckhülse, ein Gegenstück zu der Drehkupplung und einen dauerhaft mit der Aufsteckhülse verbundenen Bohrer.

Das Setzwerkzeug invertiert die Anordnung des Bohrwerkzeugs und des Eintriebwerkzeugs gegenüber dem aus der EP 0955130 A2, ohne signifikante Einschränkungen hinsichtlich der Bohrleistung hinzunehmen. Der Kontakt des Stößels mit der Aufsteckhülse ermöglicht eine Durchleitung einer Schlagwelle von dem Einsteckende bis zu einer Spitze des Bohrers auf der Achse. Die Vermeidung von auf der Achse liegenden Hohlräumen erwies sich als notwendig.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das erste Teil und das zweite Teil sich längs der Achse nur an der Schlagfläche des Stößels berühren. Das erste Teil berührt das zweite Teil mittels der auf der Achse liegenden Schlagfläche. Flächen des ersten Teils, welche radial außerhalb der Schlagfläche liegen, sind längs der Achse durch einen Spalt von dem zweiten Teil getrennt. Die Schlagwelle soll möglichst nur nahe der Achse, insbesondere nur innerhalb eines zur Achse koaxialen, zylindrischen Raums mit einem Querschnitt gleich, vorzugsweise gleich in Form und Flächeninhalt, der Schlagfläche laufen. Parasitäre Nebenkanäle werden längs der Achse durch den Spalt unterbrochen.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Aufsteckhülse einen den Bohrer radial überstehenden Bund ausbildet, welcher eine Bohrlochtiefe begrenzt. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das erste Teil einen das Einsteckende und den Stößel verbindenden Sockel aufweist, welcher mit einer in Schlagrichtung weisenden Stirnfläche den Stößel radial überragt, um eine Setztiefe zu begrenzen. Das Eintreibwerkzeug und das Bohrwerkzeug signalisieren dem Anwender durch Aufliegen an dem Untergrund das ordnungsgemäße Eintreiben bzw. Bohren.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Stück der Drehkupplung wenigstens eine Schlüsselfläche und das Gegenstück wenigstens eine zu der Schlüsselfläche komplementäre Schlüsselfläche aufweist.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Einsteckende wenigstens eine längs der Achse verlaufende längliche Nut aufweist, welche in Schlagrichtung und entgegen der Schlagrichtung geschlossen ist. Das Einsteckende ist besonders für eine schlagende Handwerkzeugmaschine geeignet. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das erste Teil einen Sockel mit gleichem Außendurchmesser wie die Aufsteckhülse aufweist, und gekennzeichnet durch eine zylindrische Muffe aus einem elastischen Kunststoff, welche über das erste Teil und das zweite Teil gestülpt ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die nachfolgende Beschreibung erläutert die Erfindung anhand von exemplarischen Ausführungsformen und Figuren. In den Figuren zeigen:

Fig. 1 ein Setzwerkzeug,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Setzwerkzeug,

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Setzwerkzeug,

Gleiche oder funktionsgleiche Elemente werden durch gleiche Bezugszeichen in den Figuren indiziert, soweit nicht anders angegeben.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Fig. 1 zeigt ein Setzwerkzeug 1 in einer teilweise angeschnittenen Seitenansicht, Fig. 2 zeigt einen Querschnitt in der Ebene II-II. Das Setzwerkzeug hat ein erstes Teil 2 und ein zweites Teil 3, welche zusammengesteckt dargestellt sind. Nachfolgend ist erläutert, dass das zweite Teil 3 von dem ersten Teil 2 ohne Werkzeug abgezogen werden kann.

Das Setzwerkzeug 1 ist für Anker ausgelegt, die in ein passendes Bohrloch eingesetzt durch Eintreiben eines Spreizkörpers, Zapfens, Kegels etc., aufgespreizt und an der Bohrlochwand angeklemmt werden. Der Spreizkörper ist typischerweise an der in das Bohrloch eingeführten Spitze des Ankers, kann für das Setzwerkzeug 1 jedoch auch an dem aus dem Bohrloch herausragenden Ende angeordnet sein. Der Anwender nutzt für das Bohren des Bohrlochs das Setzwerkzeug 1 in seiner zusammengesteckten Form, wie in Fig. 1 dargestellt. Das Bohrloch wird mit einer elektrischen Handwerkzeugmaschine gebohrt. Für das Eintreiben des Ankers nutzt der Anwender nur das erste Teil 2, wofür er das zweite Teil 3 zuvor von dem ersten Teil 2 abzieht. Die Handwerkzeugmaschine wird in einem vorzugsweise rein meißelnden alternativ in einen hammerbohrenden Betrieb umgeschaltet. Das erste Teil 2 zum Eintreiben des Ankers hat in Schlagrichtung 4 aufeinanderfolgend ein im Wesentlichen zylindrisches Einsteckende 5 und einen im Wesentlichen zylindrischen Stößel 6.

Das Einsteckende 5 ist für eine schlagende Handwerkzeugmaschine ausgelegt. Das Einsteckende 5 hat einen im Wesentlichen zylindrischen Schaft 7 mit einer zur Achse 8 koaxialen und entgegen der Schlagrichtung 4 weisenden Schlagfläche 9. Eine Verriegelung der Handwerkzeugmaschine kann in die gegenüberliegende Längsnuten 10 im Schaft 7 eingreifen. Die Längsnuten 10 sind in Schlagrichtung 4 und entgegen der Schlagrichtung 4 geschlossen. Das Einsteckende 5 ist ferner mit Drehmitnahmenuten 11 versehen, welche bespielsweise um 90 Grad versetzt um die Achse 8 zu den Längsnuten 10 angeordnet sind. Die Drehmitnahmenuten 11 sind vorzugsweise entgegen der Schlagrichtung 4 offen.

Der Stößel 6 hat eine in Schlagrichtung 4 weisende Schlagfläche 12 an seiner Spitze 13. Die Schlagfläche 12 ist koaxial zu der Achse 8 angeordnet. Die Form der Spitze 13 kann an den zu setzenden Anker angepasst sein. Die beispielhafte Schlagfläche 12 ist kuppeiförmig gewölbt, andere Schlagflächen können ringförmig mit einer zentralen Vertiefung sein. Ein die Spitze 13 tragender Schaft 14 des Stößels 6 ist vorzugsweise zylindrisch oder prismatisch.

Der Stößel 6 ist mit dem Einsteckende 5 über einen zwischenliegenden Sockel 15 verbunden. Vorzugsweise sind die drei Komponenten materialschlüssig verbunden, insbesondere aus einem einzigen Rohling gefertigt.

Der Sockel 15 hat einen nicht-rotationsymmetrischen Abschnitt, welcher ein Stück 16 (eine Kupplungshälfte) einer Drehkupplung bildet. Die beispielhafte Ausführung hat zwei zur Achse 8 diametral gegenüberliegende ebene Schlüsselflächen 17. Der Abschnitt kann prismatisch mit drei, vier, sechs oder eine anderen Zahl geradflächiger Schlüsselflächen versehen sein. Der Abschnitt kann ebenfalls einen sternförmigen Querschnitt aufweisen. Die Drehkupplung kann ebenfalls mittels axial vorstehender Klauen 18 an dem Sockel 15 gebildet sein, welche in entsprechende Klauen 19 der Aufsteckhülse 20 eingreifen (vgl. Querschnitt in der Ebene II-II dargestellt in Fig 3).

Der Sockel 15 kann einen ringförmigen Bund 21 aufweisen, der den Stößel 6 und das Stück 16 der Drehkupplung radial überragt. Der Bund 21 hat eine in Schlagrichtung 4, d.h. dem zweiten Teil 3 zugewandte, und quer zu der Achse 8 verlaufende Stirnfläche 22. Der Bund 21 unterstützt den Anwender beim Eintreiben des Ankers. Die Länge des Stößels 6, d.h. die axiale Entfernung der Schlagfläche 12 bis zu der Stirnfläche 22 des Bunds 21 , ist gleich dem Setzweg für den Anker gewählt. Der Setzweg ist die relative Strecke für die der Spreizkörper und die Hülse des Ankers relativ zueinander verschoben werden müssen. Den ordnungsgemäß abgeschlossenen Setzvorgang erkennt der Anwender somit am Aufliegen des Bunds 21 am Untergrund.

Das zweite Teil 3 hat eine Aufsteckhülse 20 und einen Bohrer 23, die beide koaxial zu der Achse 8 angeordnet sind. Der dargestellte Bohrer 23 hat einen Bohrkopf 24 aus einem Hartmetall (gesintertem Karbid). Der vorzugsweise monolithische Bohrkopf 24 hat vier kreuzförmig angeordnete, in Schlagrichtung 4 weisende Schneiden, welche zusammenhängend aus dem Hartmetall gebildet sind. Die Schneiden können von einer Spitze aus geneigt zu dem Umfang des Bohrkopfs verlaufen. Entlang des Umfangs des Bohrkopfs 24 sind ebenfalls Schneidkanten vorgesehen, welche im Wesentlichen parallel zu der Achse 8 verlaufen. Der Bohrkopf 24 ist auf eine Wendel 25 aufgesetzt, beispielsweise angelötet oder geschweißt. Die Wendel 25 ist in der Aufsteckhülse 20 dauerhaft verankert. Der Bohrer 23 kann alternativ zu einem monolithischen Bohrkopf, der die gesamte Stirnfläche bildet, mit einer Schneidplatte aus Hartmetall versehen sein, die in einen Schlitz in der Wendel 25 eingesetzt ist.

Die beispielhafte Aufsteckhülse 20 ist ein zylindrischer oder prismatischer Körper, der einen Aufnahmeraum 26 für den Stößel 6 aufweist. Der Aufnahmeraum 26 ist koaxial zu der Achse 8 ausgebildet und entgegen der Schlagrichtung 4 offen. Eine vorzugsweise umfänglich geschlossene Außenwand 27 umgibt den Aufnahmeraum 26. Die Außenwand 27 hat vorzugsweise eine zylindrische oder prismatische Außenkontur. Ein hohler Querschnitt des Aufnahmeraums 26 ist vorzugsweise komplementär zu dem Querschnitt des Stößels 6. Der Stößel 6 ist vorzugsweise in dem Aufnahmeraum 26 mit geringem radialen Spiel geführt. Der Aufnahmeraum 26 ist in Schlagrichtung 4 durch eine Dachfläche 28 geschlossen. Die dargestellte Aufsteckhülse 20 hat ein quer zu der Außenwand 27 verlaufendes Schott 29, welches die Dachfläche 28 definiert. Die Länge der Aufnahmeraums 26 ist im Verhältnis zu der Länge des Stößels 6 derart ausgelegt, dass der Stößel 6 mit seiner Schlagfläche 12 an der Dachfläche 28 des Aufnahmeraums 26 anliegt. Die Dachfläche 28 kann komplementär zu der Schlagfläche 12 ausgebildet sein, vorzugsweise um einen auf der Achse 8 liegenden Berührpunkt der Dachfläche 28 mit der Schlagfläche 12 zu gewährleisten. Hierdurch lässt sich eine besonders effiziente Übertragung der Stoßwelle von der Handwerkzeugmaschine auf das Einsteckende 5 ausgeübten Stoßwelle in den Bohrkopf 24 erreichen. Die Stoßwelle kann sich ungestört durch Hohlräume entlang der Achse 8 ausbreiten. Die Aufsteckhülse 20 hat einen dem Aufnahmeraum 26 gegenüberliegenden Sitz 30, in welchen der Bohrer 23 dauerhaft eingesetzt ist. Der Sitz 30 kann beispielsweise ein passgenauer Hohlraum für die Wendel 25 sein. Ein Boden 31 des Sitzes 30 ist durch das Schott 29 gebildet. Der Bohrer 23 liegt an dem Boden 31 auf, vorzugsweise berührt die Wendel 25 des Bohrers 23 den Boden 31 an einem auf der Achse 8 liegenden Punkt. Die Wendel 25 kann materialschlüssig, formschlüssig und auf andere geeignete Weise dauerhaft mit dem Sitz 30 verbunden sein. Das Schott 29 erweist sich als vorteilhaft für die Herstellung des Setzwerkzeugs 1 , ist jedoch für die effiziente Übertragung der Stoßwelle nicht zwingend erforderlich. Der Aufnahmeraum 26 kann unmittelbar durch den Bohrer 23 abgeschlossen sein. Die entgegen der Schlagrichtung 4 weisende Bodenfläche der Wendel 25 bildet die Dachfläche 28. Ein Außendurchmesser der Aufsteckhülse 20 ist größer als der Wendeldurchmesser. Eine in Schlagrichtung 4 weisende Stirnfläche 32 der Aufsteckhülse 20 bildet einen Tiefenanschlag beim Bohren. Der axiale Abstand des Bohrkopfs 24 zu der Stirnfläche 32 ist auf die Länge des Ankers abgestimmt. Die Aufsteckhülse 20 bildet das Gegenstück 33 (andere Kupplungshälfte) für die Drehkupplung mit dem ersten Teil 2. Die Aufsteckhülse 20 umgreift das Stück 16 und hat eine dem Stück 16 komplementäre Innenkontur. Oder der Umfang der Aufsteckhülse 20 ist mit axial vorstehenden Klauen 19 versehen. Das Gegenstück 33 kann längs der Achse 8 unmittelbar vor dem Aufnahmeraum 26 angeordnet sein.

Eine entgegen der Schlagrichtung 4 weisende Stirnfläche der Aufsteckhülse 20 liegt der Stirnfläche 22 des Sockels 15 gegenüber. Die beiden Stirnflächen sind durch einen Spalt 34 voneinander getrennt. Der Spalt 34 ergibt sich durch die Dimensionierung der Länge des Aufnahmeraums 26 im Verhältnis zu der Länge des Stößels 6. Der Spalt 34 unterbindet eine Übertragung der Stoßwelle in den radial äußeren Bereichen des Setzwerkzeugs 1 , insbesondere in der Außenwand 27 der Aufsteckhülse 20. Die Drehkupplung ist ebenfalls so ausgelegt, dass das Stück 16 und das Gegenstück 33 einander nur in Umfangsrichtung berühren und längs der Achse 8 durch einen Spalt getrennt sind. Eine Muffe 35 aus einem elastischen Kunststoff, z.B. einem synthetischen Kautschuk, verbindet kraftschlüssig das erste Teil 2 und das zweite Teil 3. Die Muffe 35 ist vorzugsweise über die Aufsteckhülse 20 und den Sockel 15 gestülpt. Beispielsweise kann die Muffe 35 mit Noppen 36 in entsprechenden Vertiefungen an der Aufsteckhülse 20 befestigt sein. Die Muffe 35 steht entgegen der Schlagrichtung 4 ausreichend über die Aufsteckhülse 20 hinaus, um den Sockel 15 zu greifen. In der dargestellten Ausführungsform haben die Aufsteckhülse 20 und der Sockel 15 den gleichen Querschnitt, in alternativen Ausführungsformen kann der hohle Querschnitt der Muffe 35 längs der Achse 8 an Aufsteckhülse 20 und Sockel angepasst variieren. Der Anwender kann das erste Teil 2 von dem zweiten Teil 3 durch Ziehen entlang der Achse 8 unter Überwinden der radial wirkenden Klemm- und Reibkraft der Muffe 35 lösen. Analog kann der Anwender die beiden Teile 2, 3 entlang der Achse 8 zusammenschieben.