DE102005015494B4 - bayonet coupling - Google Patents
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Abstract
Bajonettkupplung (1) für Stangen wie Anker- oder Bohrinjektionsankerstangen, aufweisend einen Bajonettstecker (2) und eine Bajonettmuffe (3), wobei der Bajonettstecker (2) zumindest einen Bajonettbolzen (5) und die Bajonettmuffe (3) zumindest eine Bajonettnut (22) mit einer Nutmündung (21) und einem in Kupplungsumfangsrichtung orientierten Nutfortsatz (23) zum Eintritt des Bajonettbolzens (5) aufweist und wobei der Nutfortsatz (23) breiter als der Bajonettbolzen (5) ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Axialanschlag des Bajonettsteckers (2) gegen eine in die Bajonettmuffe (3) bis zu einer axialen Abstützfläche (31) der Bajonettmuffe (3) eingeführte Stange (26) die Einstecktiefe des Bajonettsteckers (2) in die Bajonettmuffe (3) begrenzt, so dass der Bajonettbolzen (5) von der Seitenwand (35) des Nutfortsatzes (23), der von der Nutmündung (21) abgewandt liegt, in Kupplungslängsrichtung (L) auf Abstand gehalten wird.Bayonet coupling (1) for rods such as anchor rods or drilling injection anchor rods, having a bayonet plug (2) and a bayonet sleeve (3), the bayonet plug (2) having at least one bayonet bolt (5) and the bayonet sleeve (3) having at least one bayonet groove (22). a groove mouth (21) and a groove extension (23) oriented in the circumferential direction of the coupling for the entry of the bayonet bolt (5) and the groove extension (23) being wider than the bayonet bolt (5), characterized in that an axial stop of the bayonet plug (2) against a rod (26) inserted into the bayonet socket (3) up to an axial support surface (31) of the bayonet socket (3) limits the depth of insertion of the bayonet plug (2) into the bayonet socket (3), so that the bayonet bolt (5) from the side wall (35) of the groove extension (23), which faces away from the groove mouth (21), is kept at a distance in the longitudinal direction (L) of the coupling.
Description
Die Erfindung betrifft eine Bajonettkupplung, insbesondere für Stangen wie Anker- oder Bohrinjektionsankerstangen, aufweisend einen Bajonettstecker und eine Bajonettmuffe, wobei der Bajonettstecker zumindest einen Bajonettbolzen und die Bajonettmuffe zumindest eine Bajonettnut mit einer Nutmündung und einem in Kupplungsumfangsrichtung orientierten Nutfortsatz zum Eintritt des Bajonettbolzens aufweist und wobei der Nutfortsatz breiter als der Bajonettbolzen ist.The invention relates to a bayonet coupling, in particular for rods such as anchor rods or drilling injection anchor rods, having a bayonet plug and a bayonet sleeve, the bayonet plug having at least one bayonet bolt and the bayonet sleeve having at least one bayonet groove with a groove opening and a groove extension oriented in the circumferential direction of the coupling for the entry of the bayonet bolt and wherein the groove extension is wider than the bayonet bolt.
Eine Bajonettkupplung, insbesondere für Stangen wie Anker- oder Bohrinjektionsankerstangen, aufweisend einen Bajonettstecker und eine Bajonettmuffe, wobei der Bajonettstecker zumindest einen Bajonettbolzen und die Bajonettmuffe zumindest eine Bajonettnut mit einer Nutmündung und einem in Kupplungsumfangsrichtung orientierten Nutfortsatz zum Eintritt des Bajonettbolzens aufweist, ist aus der deutschen Patentanmeldung
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Bajonettkupplung der zuvor genannten, aus der deutschen Patentanmeldung
Die Aufgabe wird nach der Erfindung zunächst und im Wesentlichen mit den Merkmalen gelöst, dass ein Axialanschlag des Bajonettsteckers gegen eine in die Bajonettmuffe bis zu einer axialen Abstützfläche der Bajonettmuffe eingeführte Stange die Einstecktiefe des Bajonettsteckers in die Bajonettmuffe begrenzt, so dass der Bajonettbolzen von der Seitenwand des Nutfortsatzes, der von der Nutmündung abgewandt liegt, in Kupplungslängsrichtung auf Abstand gehalten wird. Erfindungsgemäß resultiert, wie nachfolgend beschrieben, eine Trennung bzw. Aufteilung verschiedener Funktionen bei einer kombinierten Übertragung von Druckkräften und Drehmoment, insbesondere beim Einbringen von Stangen wie Anker- oder Bohrinjektionsankerstangen in einen Untergrund, die zu einer günstigeren Belastung der Bajonettkupplung führt. Im Einzelnen wird eine axiale, d.h. in Längsrichtung der Kupplung bzw. hieran angeschlossener Stangen wirkende Druckkraft über den besagten Axialanschlag übertragen, so dass der Bajonettbolzen hiervon entlastet wird. Der Bajonettbolzen wird somit beim Einbohren praktisch nur mit dem dazu übertragenen Drehmoment, d.h. mit einer auf den Bolzen in Kupplungsumfangsrichtung einwirkenden Kraft belastet. Der Bajonettbolzen wird somit gegenüber der bekannten Bajonettkupplung schwächer belastet, so dass er gegenüber der bekannten Bajonettkupplung weniger empfindlich gegenüber den insgesamt auf sie einwirkenden Belastungen ist. Gleichwohl kann nach der Erfindung im Bedarfsfall auch die gewünschte weitere Funktion bzw. Eignung von Bajonettkupplungen auch zur Übertragung von Zugkräften erhalten bleiben. Die Bajonettkupplung kann dadurch bspw. bei der Handhabung der genannten Stangen als Verliersicherung in axiale Zugrichtung dienen. Wenn der Bajonettstecker bis zu dem besagten Axialanschlag in die Bajonettmuffe eingesteckt und der Bajonettbolzen in den Nutfortsatz eingetreten ist, kann zwischen der der Nutmündung zugewandt liegenden Seitenwand des Nutfortsatzes und dem Bajonettbolzen abhängig von der Breite des Nutfortsatzes entweder sogleich ein zur axialen Zugkraftübertragung geeigneter Kontakt bestehen oder zunächst ein Abstand verbleiben, welcher bei einer axialen Zugkraft nach entsprechendem Bewegungsspiel in einen Kontakt übergeht. Indem der Nutfortsatz breiter als der Bajonettbolzen ist, wird zudem die Tolerierung und dadurch die Herstellung vereinfacht, und beim Lösen der Bajonettkupplung wird insbesondere auch unter dem Einfluss von Bohrklein oder einer Verpressmasse (bspw. Zementmilch) bestehende Gefahr der Verklemmung verringert. Die erfindungsgemäße formschlüssige Kupplung kann gegenüber der bekannten Bajonettkupplung somit viel weiter und unempfindlicher gestaltet werden. Im Hinblick auf einen zur Begrenzung der Einstecktiefe des Bajonett- bzw. Kupplungssteckers in die Bajonett- bzw. Kupplungsmuffe dienenden Axialanschlag des Bajonettsteckers gegen die in die Bajonettmuffe bis zu der axialen Abstützfläche eingeführte Stange wird eine bevorzugte Gestaltung darin gesehen, dass die Bajonettmuffe einen in Kupplungslängsrichtung durchgehenden Hohlraum aufweist, der einen Stangenanschlussabschnitt und einen Steckereintrittsabschnitt bildet und in den ein insbesondere ringartiger Radialvorsprung ragt, der die dem Stangenanschlussabschnitt zuweisende axiale Abstützfläche für die Stange bietet, und dass in Kupplungslängsrichtung der Abstand zwischen der Abstützfläche und der von der Nutmündung abgewandten Seitenwand der Ausnehmung kleiner als der Abstand zwischen der Stirnfläche des Bajonettsteckers und dessen Bajonettbolzen ist. In diesem Zusammenhang ist weiter bevorzugt, dass in die Bajonettmuffe die Stange bis zur Abstützung gegen die an der Bajonettmuffe ausgebildete axiale Abstützfläche eingeführt und eingeschraubt ist, dass die Stange an dem eingeführten Ende eine zumindest im Wesentlichen ebene Stirnfläche aufweist, welche seitlich, bevorzugt nach radial innen, über die axiale Abstützfläche übersteht und dass der Bajonettstecker bei maximaler Einstecktiefe mit seinem Stirnende gegen die Stirnfläche der Stange tritt. Die insbesondere schlagend bzw. stoßartig einwirkende Axialkraft wird dadurch unmittelbar vom Ende des Bajonettsteckers (Stirnfläche) auf die Stirnfläche der in die Bajonettmuffe eingeschraubten Stange, bspw. eines Ankers, übertragen. Auch können anstelle nur eines Bajonettbolzens an der erfindungsgemäßen Bajonettkupplung auch zwei oder mehr einander an dem Umfang des Bajonettsteckers verteilt, insbesondere einander gegenüberliegende, Bajonettbolzen vorhanden und an der Bajonettmuffe entsprechend mehrere, dem Bolzen zugeordnete Nuten vorgesehen sein. Gemäß einem weiteren Aspekt ist bevorzugt, dass der oder die Bajonettbolzen an dem Bajonettstecker mit diesem einstückig hergestellt sind. Die Herstellung kann bspw. auf einer CNC-Werkzeugmaschine, dabei vorzugsweise in nur einer Aufspannung, erfolgen. Der oder die Zapfen können hierbei aus dem Vollen gearbeitet werden. Da somit zwischen Zapfen und Bajonettstecker keine Schweißverbindung benötigt wird, kann eine höhere Materialqualität gewählt werden, so dass höhere Drehmomente zu übertragen sind. Bevorzugt kann der Bajonettstecker und / oder die Bajonettmuffe auch jeweils insgesamt einstückig und dadurch kostengünstig hergestellt sein, so dass je Größe nur zwei Bauteile, die bauseits aufschraubbar sind, benötigt werden. Eine ebenfalls zweckmäßige Weiterbildung kann darin liegen, dass der Stangenanschlussabschnitt der Bajonettmuffe und / oder ein Stangenanschlussabschnitt des Bajonettsteckers ein Innengewinde zum Einschrauben von mit dazu passendem Außengewinde versehenen Stangen aufweisen, wobei vorzugsweise beide Innengewinde das gleiche Steigungsvorzeichen und weiter vorzugsweise den gleichen Gewindetyp besitzen. Das Steigungsvorzeichen ist vorzugsweise so an die von der Nutmündung ausgehende Umfangserstreckungsrichtung des Nutfortsatzes angepasst, dass ein in einem bestimmten Drehsinn wirkendes Drehmoment sowohl die Schraubverbindung wie auch die Bajonettkupplung in jeweiligem Eingriff hält. Auch ist bevorzugt, dass der Bajonettstecker und die in die Bajonettmuffe eingeschraubte Stange, insbesondere eine Bohrinjektionsankerstange, je eine durchgehende Längsöffnung aufweisen, wobei die Längsöffnungen gemeinsam einen durch die Bajonettkupplung hindurchgehenden Kanal bilden. Zur zweckmäßigen Weiterbildung besteht auch die Möglichkeit, dass an der Bajonettmuffe außen eine Hülse befestigt, insbesondere angeschweißt ist, welche die Nutmündung, vorzugsweise die gesamte Bajonettnut, zur Verstärkung radial außen umgreift. Zur Abdichtung der Bajonettkupplung besteht zunächst die Möglichkeit, dass an der Bajonettmuffe zwischen dem Radialvorsprung und der Bajonettnut und / oder zwischen dem Radialvorsprung und dem Innengewinde eine Ringnut vorhanden ist, in die ein Dichtring, vorzugsweise ein O-Ring, eingesetzt ist. Es wird so auf preiswerte Weise verhindert, dass durch einen Bohrinjektionsanker, d.h. auch durch den durch die Bajonettkupplung hindurchgehenden Kanal, geleitetes Verpressmittel, wie bspw. Zementmilch oder dergleichen, aus dem inneren Kanal unmittelbar zu der Bajonett-Trennstelle gelangen und deren später beabsichtigtes Lösen erschweren kann. Bevorzugt (jedoch nicht notwendig) ist, dass die Bajonettmuffe mit dem Anker im Untergrund verbleibt, während der Bajonettstecker nach dem Lösen der Bajonett-Trennstelle mit dem Antriebsgestänge von der Einbohrstelle entnommen und für weitere Bohrungen verwendet werden kann. Der oder die preiswerten O-Ringe brauchen das Einbohren dann nur einmal zu überstehen. Hinsichtlich des bevorzugt wiederverwendbaren Bajonettsteckers ist hingegen bevorzugt, dass sich an den Stangenanschlussabschnitt eine im Durchmesser verringerte Kammer anschließt, in die ein elastischer Dichtkörper eingesetzt ist, wobei weiter vorzugsweise vorgesehen ist, dass der Dichtkörper mit einer äu-ßeren Ringwulst formschlüssig in eine Hinterschneidung der Kammer greift und / oder in unverformtem Zustand aus der Kammer in den Stangenanschlussabschnitt übersteht. Dieser Überstand kann bspw. in der Größenordnung von etwa 2 bis 3 mm liegen, um eine evtl. vorhandene stirnseitige Anwalznase an einer stirnseitig abzudichtenden Stange auszugleichen. Durch eine solche sog. Kopfdichtung wird an dem Bajonettstecker eine haltbare und verliersichere Abdichtung gegenüber einer Stange bspw. eines Bohrinjektionsankers und in Verbindung mit den besagten O-Ringen an der Bajonettkupplung eine Trennung der Dichtfunktionen erreicht. Des Weiteren ist bevorzugt, dass an der Bajonettmuffe oder an dem Bajonettstecker eine sich in einer Ebene quer zur Kupplungslängsrichtung erstreckende Platte, insbesondere eine großflächige zur auftriebsgesicherten Verankerung von Betonkörpern geeignete Kopfplatte, befestigt, insbesondere angeschweißt ist.The object is achieved according to the invention first and foremost with the features that an axial stop of the bayonet plug against a rod inserted into the bayonet socket up to an axial support surface of the bayonet socket limits the insertion depth of the bayonet plug into the bayonet socket, so that the bayonet bolt protrudes from the side wall of the groove extension, which faces away from the groove mouth, is kept at a distance in the longitudinal direction of the coupling. According to the invention, as described below, there is a separation or division of various functions in a combined transmission of compressive forces and torque, particularly when inserting rods such as anchor rods or drilling injection anchor rods into a subsoil, which results in more favorable loading of the bayonet coupling. In detail, an axial compressive force, ie one acting in the longitudinal direction of the coupling or rods connected thereto, is transmitted via the said axial stop, so that the bayonet bolt is relieved of this. During drilling, the bayonet bolt is thus loaded practically only with the torque transmitted thereto, ie with a force acting on the bolt in the circumferential direction of the clutch. The bayonet bolt is thus loaded less than the known bayonet coupling, so that it is less sensitive to the loads acting on it overall compared to the known bayonet coupling. Nevertheless, according to the invention, if necessary, the desired further function or suitability of bayonet couplings can also be retained for the transmission of tensile forces. The bayonet coupling can thus serve, for example, when handling the rods mentioned, as a safeguard against loss in the axial pulling direction. When the bayonet plug is inserted into the bayonet sleeve up to the said axial stop and the bayonet bolt has entered the slot extension, there can either be immediate contact between the side wall of the slot extension facing the slot mouth and the bayonet bolt, depending on the width of the slot extension, or there can be contact initially a distance remain, which, in the case of an axial tensile force, after a corresponding movement play, changes into a contact. Since the groove extension is wider than the bayonet bolt, the tolerance and thus the production is simplified, and when loosening the bayonet coupling, the risk of jamming is reduced, especially under the influence of drill cuttings or a grouting compound (e.g. cement slurry). The form-fitting coupling according to the invention can thus be made much wider and less sensitive than the known bayonet coupling. With regard to a limiting the insertion depth of the bayonet or coupling plug in the bayonet or coupling sleeve serving axial stop of the bayonet plug against in the bayonet sleeve up to When the rod is inserted into the axial support surface, a preferred design is seen in that the bayonet sleeve has a continuous cavity in the longitudinal direction of the coupling, which forms a rod connection section and a plug entry section and into which a particularly ring-like radial projection protrudes, which offers the axial support surface for the rod facing the rod connection section, and that in the longitudinal direction of the coupling the distance between the support surface and the side wall of the recess facing away from the slot mouth is smaller than the distance between the end face of the bayonet plug and its bayonet bolt. In this context, it is further preferred that the rod is inserted and screwed into the bayonet sleeve until it rests against the axial support surface formed on the bayonet sleeve, that the rod has an at least substantially flat end face at the inserted end, which extends laterally, preferably radially inside, protrudes beyond the axial support surface and that the bayonet plug occurs with its front end against the front surface of the rod at maximum insertion depth. The axial force, which acts particularly in a percussive or jerky manner, is thereby transmitted directly from the end of the bayonet connector (face) to the face of the rod screwed into the bayonet socket, for example an armature. Instead of just one bayonet bolt on the bayonet coupling according to the invention, there can also be two or more bayonet bolts distributed around the circumference of the bayonet connector, in particular opposite one another, and a number of grooves assigned to the bolt can be provided on the bayonet socket. According to a further aspect, it is preferred that the bayonet bolt or bolts on the bayonet plug are produced in one piece with the latter. The production can take place, for example, on a CNC machine tool, preferably in just one setting. The peg or pegs can be worked from the solid. Since no welded connection is required between the pin and the bayonet plug, a higher material quality can be selected so that higher torques can be transmitted. Preferably, the bayonet plug and/or the bayonet sleeve can also be manufactured in one piece and thus inexpensively, so that only two components, which can be screwed on by the customer, are required for each size. Another expedient development can be that the rod connection section of the bayonet socket and/or a rod connection section of the bayonet plug have an internal thread for screwing in rods provided with a matching external thread, with both internal threads preferably having the same pitch sign and more preferably the same thread type. The sign of the pitch is preferably adapted to the circumferential direction of extension of the groove extension starting from the groove mouth in such a way that a torque acting in a specific direction of rotation keeps both the screw connection and the bayonet coupling in engagement. It is also preferred that the bayonet plug and the rod screwed into the bayonet sleeve, in particular a drill injection anchor rod, each have a continuous longitudinal opening, the longitudinal openings together forming a channel passing through the bayonet coupling. For an expedient development, there is also the possibility that a sleeve is fastened to the outside of the bayonet socket, in particular welded on, which sleeve surrounds the slot mouth, preferably the entire bayonet slot, radially on the outside for reinforcement. To seal the bayonet coupling, there is initially the possibility that an annular groove is present on the bayonet sleeve between the radial projection and the bayonet groove and/or between the radial projection and the internal thread, in which a sealing ring, preferably an O-ring, is inserted. It is thus prevented in a cost-effective manner that grouting agents, such as cement milk or the like, routed through a drilling injection anchor, ie also through the channel passing through the bayonet coupling, reach the bayonet separation point from the inner channel directly and make it difficult to loosen it later can. It is preferred (but not necessary) for the bayonet socket to remain in the ground with the anchor, while the bayonet plug can be removed from the drilling point with the drive linkage after loosening the bayonet separation point and can be used for further drilling. The inexpensive O-ring(s) only needs to survive drilling once. With regard to the preferably reusable bayonet plug, however, it is preferred that the rod connection section is adjoined by a chamber with a reduced diameter, into which an elastic sealing body is inserted, it being further preferably provided that the sealing body with an outer annular bead is positively fitted into an undercut of the chamber engages and/or projects out of the chamber into the rod connection section in an undeformed state. This overhang can, for example, be on the order of about 2 to 3 mm, in order to compensate for any roll-on nose that may be present on the end face of a rod to be sealed on the end face. Such a so-called head seal achieves a durable and captive seal on the bayonet plug relative to a rod, for example a drilling injection anchor, and in connection with the said O-rings on the bayonet coupling, a separation of the sealing functions is achieved. Furthermore, it is preferred that on the bayonet socket or on the bayonet plug a plate extending in a plane transverse to the longitudinal direction of the coupling, in particular a large-area plate for buoyancy-proof anchoring tion of concrete bodies suitable head plate, attached, in particular welded.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Figuren, in welchen bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher beschrieben. Darin zeigt:
-
1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Bajonettkupplung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform, im ungekuppelten Zustand, -
2 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Bajonettkupplung nach1 , im gekuppelten Zustand, -
3 einen Längsschnitt in der Ebene III - III nach2 , -
4 einen Längsschnitt analog3 einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bajonettkupplung mit einer zusätzlichen Dichtung in der Bajonettmuffe, -
5 einen Schnitt durch die in4 gezeigte Bajonettkupplung, -
6 eine Ansicht analog2 eines dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bajonettkupplung, bei der die Bajonettmuffe in ihrem Nutmündungsbereich eine Verstärkungshülse aufweist, -
7 eine Ansicht analog2 einer vierten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bajonettkupplung, bei welcher der Verstärkungsring die Bajonettnut völlig abdeckt, -
8 einen gegenüber6 vergrößerten Längsschnitt der darin gezeigten Bajonettmuffe, -
9 einen gegenüber7 vergrößerten Längsschnitt der darin gezeigten Bajonettmuffe, -
10 verschiedene Anwendungsschritte eines bevorzugten Verfahrens bis 12 unter Anwendung der erfindungsgemäßen Bajonettkupplung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, -
13 einen Anwendungsschnitt eines weiteren bevorzugten Verfahrens unter Anwendung der erfindungsgemäße Bajonettkupplung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform und -
14 eine bevorzugte Anwendung eines Kopfteils mit zwei Kopfplatten gemäß einer bevorzugten Ausführungsform.
-
1 a perspective view of the bayonet coupling according to the invention according to a first preferred embodiment, in the uncoupled state, -
2 a perspective view of the bayonet coupling according to theinvention 1 , in the coupled state, -
3 a longitudinal section in plane III - III2 , -
4 analogous to a longitudinal section3 a second preferred embodiment of the bayonet coupling according to the invention with an additional seal in the bayonet sleeve, -
5 a cut through the in4 shown bayonet coupling, -
6 a view analogous2 a third preferred exemplary embodiment of the bayonet coupling according to the invention, in which the bayonet sleeve has a reinforcing sleeve in its slot opening area, -
7 a view analogous2 a fourth preferred embodiment of a bayonet coupling according to the invention, in which the reinforcement ring completely covers the bayonet groove, -
8th one opposite6 enlarged longitudinal section of the bayonet sleeve shown therein, -
9 one opposite7 enlarged longitudinal section of the bayonet sleeve shown therein, -
10 various application steps of a preferred method to 12 using the bayonet coupling according to the invention according to a preferred embodiment, -
13 an application section of a further preferred method using the bayonet coupling according to the invention according to a preferred embodiment and -
14 a preferred application of a headboard with two headstocks according to a preferred embodiment.
Die
Anstelle des in
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