DE7618699U1

DE7618699U1 - Vorrichtung zum aufschrauben einer gewindemutter auf einen stahlstab

Info

Publication number: DE7618699U1
Application number: DE7618699U
Authority: DE
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1976-06-12
Filing date: 1976-06-12
Publication date: 1977-02-03
Also published as: ZA772488B; US4048875A

Description

• *

PATENTANWÄLTE DIPL.-IXG. C. STOEPEIi- DIPL.-ING. W. GOLIAVITZER · DIPL.-ING.F.W. MÖUO

674 LANDAU/PFALZ · AM 8CHÜTZBHHOF

TKL·. 06341/3000, 60 36 'TELEX 4S3 333 POSTSCHECK: 67 I/UDWIGSHAFEN 876βΖ-βϊβ ■ BANKi DBUTBCHB BANK 674 JÜANDATJ-PFALZ

11. Juni 1976

Mr.

Dyckerhoff & Widmann Aktiengesellschaft, München

Vorrichtung zum Aufschrauben einer Gewindemutter auf einen

Stahlstab

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Aufschrauben einer Gewindemutter auf einen Stahlstab, der an zwei einander gegenüberliegenden Seiten mit auf einer Schraubenlinie liegenden und ein Teilgewinde bildenden Rippen versehen ist, die sich jeweils nur über einen Teil des Stabumfangs erstrecken und deren Stirnflächen gegeneinander geneigt sind, bestehend aus einer rohrförmigen Hülse, die an einem Ende eine der Form der Mutter entsprechende Aufnahme aufweist und die am anderen Ende 3Bit Mitteln zum Übertragen eines Drehmoments versehen ist-

7618699 03.82:77

I ·

Im Bergbau werden zur Sicherung der Flöze Überkopfanker eingebaut- Dabei werden in großem Umfang sog. Klebeanker verwendet. Das sind Anker, zu deren Herstellung in vorgebohrte Löcher Patronen eingeführt werden, in denen in geschlossenen Behältern Kunststoffkleber untergebracht sind. Dabei befindet sich im verankerungsbereich des Ankers ein schnell erhärtender Kleber; im Bereich der freien Spannlänge kann ein langsamer erhärtender Kleber vorgesehen werden, der im wesentlichen als Korrosionsschutz dient. In die in das Bohrloch eingeführte Kleberpatrone wird dann das Zugglied des Ankers, vorzugsweise ein Stahlstab eingeführt, wobei die Kammern der Patrone geöffnet werden und die Klebermaterialien mit dem Stahlstab einerseits und mit der Bohrlochwandung andererseits in Berührung gelangen. Sobald der schnell erhärtende Kleber im Verankerungsbereich erhärtet ist, wird auf ein zumindest am Ende des Stabes vorhandenes, Gewinde eine Mutter aufgedreht, die sich gegen eine am Gebirge anl^ende Ankerplatte abstützt. Der Anker ist äamit betriebsbereit.

Als besonders vorteilhaft für öle Verwendung als Zugglied für einen solchen Anker hat sich ein Stahl- " " stab erwiesen, der mit warmgewalzten, schraubenlinienförmig verlaufenden Rippen versehen ist, die an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Stabuiafangs angeordnet sind und Teile eines Gewindes bilden (D1?-PS 1 784 630). Die Rippen erstrecken sich in voller Höhe nur je über etwa ein Drittel des Stabumfangs, wobei ihre in die glatte Staboberfläche des Kernquerschnitts übergehenden Stirnflächen gegeneinander geneigt sind. Dieser Stab hat deshalb besondere Vorteile, weil das für das Aufschrauben eines Yerankerungskorpers notwendige Gewinde schon im Walzvorgang erzeugt werden

7818899 03.0177

r '

■ ·

kann, so daß keinerlei Nacharbeiten mehr zur Anbringung eines Gewindes notwendig sind. Die das Teilgewinde . . bildenden Rippen wirken zugleich haftungsvergrößernd.

Bei der Verwendung eines solchen Stahlstabes für einen Klebeanker sind zwei aufeinanderfolgende Arbeitsgänge notwendig. Nachdem das Bohrloch gebohrt und die Kleberpatrone eingesetzt ist, wird der Stab in die Patrone eingeschraubt. Hierzu ist eine Vorrichtung er-" forderlich;, die es gestattet, auf den Stab ein Drehmoment zu übertragen. Diese Vorrichtung wird nach dem Einschrauben des Stabes wieder abgenommen. Nach'einer gewissen Erhärtungszeit für den Kleber im Verankerungsbereich kann der Stab durch Aufschrauben einer Mutter gespannt werden. Zu diesem Zweck wird eine Ankerplatte aufgesetzt, eine Mutter aufgeschraubt und die Mutter mittels eines Drehmomentschlüssels oder eines anderen geeigneten Werkzeugs angezogen.

Aufgabe der Neuerung ist es, eine Möglichkeit zu ■ schaffen, um diese kurz nacheinander vorzunehmenden Arbeitsgänge miteinander kombinieren zu können und so die Zeit für das Ansetzen verschiedener Werkzeuge einzusparen und wirtschaftlicher zu arbeiten.

Nach der Neuerung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an der für die Übertragung des Drehmoments von einem entsprechenden Werkzeug auf die Mutter notwendigen Hülse, die an eiiem Ende eine der Form der Mutter entsprechende Aufnahme aufweist und die am anderen Ende mit Mitteln zum Übertragen des Drehmoments versehen ist, Mittel zur Herbeiführung einer kraftschlüssigen Verbindung mit dem Stahlstab angeordnet sind, die sich an der Hülse abstützende Anschläge für die Stirnflächen der Rippen des Stabes bilden.

7818693 03.02.77

Bei der Neuerung wird die Eigenschaft des eingangs erwähnten Stahlstabes ausgenützt, daß die Rippen sich nur über einen Teil des Stabumfangs erstrecken und daß deren in die glatte Staboberfläche des Kernquerschnitts übergehende Stirnflächen gegeneinander geneigt sind. Der Stab, der im Querschnitt zweiachsig symmetrisch, aber nicht radialsymmetrisch ausgebildet ist, kann aufgrund dieser seiner Ausbildung durch die Anordnung von Anschlägen im Inneren der Hülse gegen Drehung blockiert werden. So wird die Möglichkeit geschaffen, während diese Blockierung wirksam ist, mit der das Drehmoment liefernden Einrichtung und mit der auf die Gewindemutter aufgesetzten Vorrichtung nach der Neuerung zunächst den Stahlstab in das Bohrloch, bzw. in die Kleberpatrone einzuschrauben und nach der Erhärtungszeit des Klebers mit gelöster Blockierung lediglich mit der Hülse die Mutter auf den Stab aufzuschrauben und mit einem entsprechenden Drehmoment festzuziehen.

Vorteilhafte Ausführungsformen der neuerungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Neuerung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, in der die Fig. 1 bis 10 jeweils einander zugeordnete Längs- und Querschnitte verschiedener Ausführungsformen sind und die Fig. 11 ein Ausschnitt aus Fig. 2 in größerem Maßstab ist.

Tn Fig. 1 ist ein Längsschnitt und in Fig. 2 ein Querschnitt entlang der Linie II-II in der Fig. 1 einer nach der Neuerung ausgebildeten Vorrichtung dargestellt. Dabei liegt am Gebirge 1 eine Ankerplatte 2 aus Stahl an. In ein nicht dargestelltes Bohrloch Xst ein Stahl-

7618639 03.02.77

stab 5 eingesetzt, der auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten warmgewalzte Rippen 4 besitzt, deren in die normale Staboberfläche übergehende Stirnflächen gegeneinander geneigt sind. Auf den Stab 3 ist eine Mutter 6 aufgesehraubt, die ein durchgehendes Innengewinde aufweist und demzufolge auf das Teilgewinde des Stabes aufgeschraubt werden kann. Durch Anziehen der Mutter gegenüber der Ankerplatte 2 kann in den Stab eine Spannkraft eingetragen werden.

Auf die Mutter 6 ist eine Hülse 10 aufgesetzt, die am einen Ende eine dem Umriß der Mutter 6 entsprechende Ausnehmung 11, z.B. einen Innenzwölfkant, aufweist und am anderen Ende ene Ausnehmung 12 besitzt, in die ein Ansatz 7, z.3. ein Vierkant, eines Werkzeugs 8 eingeführt werden kann, das zur Übertragung eines Drehmoments auf die Hülse 10 und auf die Mutter 6 dient.

Die Hülse 10 besitzt in ihrem oberen, etwas verdickten Bereich 1J5 eine durchgehende Aussparung 14 mit leicht keilförmig gegeneinander geneigten Innenflächen 15- In die Aussparung 14 kann von einer Seite her ein gabelförmiger Keil 16 eingetrieben werden, dessen zwei parallele Schenkel 17 mit ihren Innenseiten 18 Anschläge für die Stirnflächen 5 der Rippen 4 des Stabes 3 bilden. Dabei wird sich der Stab j5 bei Anwendung eines Drehmoments etwas drehen, bis zwei einander diametral gegenüberliegende Stirnflächen 5 an den Innenflächen 18 des Keils 16 anliegen (Fig. 11). In diesem Zustand wird das von der Einrichtung 8 ausgeübte Drehmoment über die Hülse auf den Stab 5 übertragen. Nach Herausziehen des Keils wird der Stab 3 frei, so daß das Drehmoment ausschließlich auf die Mutter β wirkt, die auf den Stab aufgeschraubt und gegen die Ankerplatte 2 angezogen werden kann.

7618699 03.0Z77

in den Fig.. 3> un^ ^ is^ ^€-ⁿ anderes Ausführungsbeispiel der neuei*ungsgeniäßen Vorrichtung gezeigt. Fig- 4-ist ein Querschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3, die ihrerseits zwei verschiedene Betriebszustände der Vorriehtung wiedergibt.

Die Hülse 20 ist wiederum mit ihrem oberen, in diesem Fall etwas verjüngten Ende 2^₃ in.dem sich eine Ausnehmung 21 befindet, auf die Mutter 6 aufgesetzt. In diesem Bereich der Hülse befindet sich wiederum eine querverlaufende.durchgehende Ausnehmung 24, in der zv/ei einander gegenüberliegende und gegenüber der Hülse 20 quer verschiebbare Klemmbacken 25 angeordnet sind. Die Klemmbacken 25 bilden mit ihren dem Stab 3 zugewandten Innenflächen 25' Anschläge für die Stirnflächen 5 der Rippen 4 des Stabes Z>, wäfrend sie an der Aussenseite Schrägflächen 25" aufweisen, die an einer konischen Bohrung 26 einer Büchse 27 anliegen, die gegenüber der Hülse 20 längsverschieblich ist. Wird die Büchse 27 in der Darstellung der Flg. 5 nach oben verschoben, dann wird durch die konischen Schrägflächen 26 ein radial nach innen gerichteter Druck auf die Klemmbacken 25 ausgeübt, der sie zur Anlage an den Stirnflächen 5 bringt (linke Darstellung in Fig. 2). Wird die Büchse 27 nach unten geschoben, dann kommen die Klemmbacken, die durch Stifte 28 am Hineinfallen gehindert werden, vom Stab 3 frei, der damit gegenüber der Hülse 20 drehbar wird. Zur leichteren Bedienung kann über die Büchse 27 eine Griffhülse 29 gelegt sein, die von Hand festgehalten werden kann, während sich die beispielsweise im Blockierungszustand gegenüber der Hülse 20 fesgelegte Büchse 27 mit dem Stab 3 dreht.

7618699 03.02.77

-T-

Tn den Fi^. 5 und 6 Ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der neuerungsgemäSen Vorriehtisng gezeigt, wobei FIg- 6 ein Schnitt entlang der Linie VI-VI der Fig. 5 ist.

Die Hülse 30 besitzt an ihrem oberen Ende 33

\ wsäerum eine Ausnehmung 31* die auf die Mutter 6 paßt.

; Am unteren Ende ist in eine Ausnehmung 32 der Vierkant 7

! der das Drehmoment ausübenden Einrichtung 8 eingesetzt.

g Trn zylindrischen Innenraum der Hülse 30 ist eine Büchse

¥ _ 3²^ angeordnet, deren innerer Hohlraum 35 zumindest In

ihrem oberen Bereich 36 dem Querschnitt des Stabes 3

j entspricht. Die Büchse y\ kann also, wenn sie auf den

; Stab 3 aufgeschoben ist, gegenüber diesem nicht ge-

j| ' dreht werden.

Im unteren Bereich der Hülse 30 sind Querbohrungen

37 angeordnet, die sowohl die Hülse 30, wie auch die

, Büchse J>K durchsetzen und miteinander in Deckung gebracht

werden können. Durch die Bohrungen 37 kann ein Splint

38 gesteckt werden, der eine feste Verbindung zwischen * · der Hülse 30 und der Büchse 34 bewirkt. Der Splint 38 1

kann aus einem gebogenen Stahldraht bestehen, der eine j

Feder 39 besitzt, die in eingesetztem Zustand des ]

Splints 38 eine gewisse Verriegelung gegenüber der ]

Hülse 30 bewirkt. Wird der Splint 38 herausgezogen, j

dann wird die Büchse J>K im Inneren der Hülse 30 frei j

beweglich, so daß mittels der Hülse 30 die Kutter 6 i aufgeschraubt werden kann.

In den Fig. 7 und 8 ist ein weiceres AusfUhrungsbeispiel der Neuerung dargestellt, wobei Fig. 8 wiederum einen Querschnitt entlang der Linie VIII-VTII in Fig. 7 zeigt.

7618699 03.9177

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist im oberen Bereich 43 der Hülse 40, die wiederum eine Ausnehmung 4l für die Mutter und eine v/eitere Ausnehmung 42 für den Vierkant besitzt, eine Büchse 44 angeordnet. Die Büchse 44, die an einen. Anschlag 45 anliegt und damit am Herabfallen gehindert ist, besitzt an ihrem Außenumfang iängsverlaufende Nuten 46 mit kreisbogenförmigem Querschnitt In Querbohrungen 47 der Hülse 40 sind Kugeln 48 gelagert/ die radial bewegbar sind- Durch eine Außenbüchse 49, die einen Bereich 49* mit geringem und einen Bereich^ 49" mit größerem Innendurchmesser aufweist, können die Kugeln 48 in einer inneren Lage gehalten werden, in der sie in zwei einander gegenüberliegenden Nuten 46 eindringen und die Innenbüchse 44 gegenüber der Hülse 40 blockieren (linke Darstellung in Pig- 7). Bei nach unten verschobener Lage der Außenbüchse 49 erhalten die Kugeln 48 ein größeres Spiel und geben die Innen- büchse 44 frei (rechte Darstellung in Fig. 7), so daß in diesem Zustand das von der Vorrichtung 8 ausgeübte und über den Vierkant 7 übertragene Drehmoment direkt auf die Mutter 6 wirkt.

Eine letzte Ausfuhrungsform der neuerungsgemäßen Vorrichtung ist in den Fig. 9 und 10 dargestellt, wobei die Fig. 10 wiederum ein Schnitt entlang der Linie X-X in Fig. 9 ist.

Auch hier besitzt die Hülse 50 in ihrem oberen . Bereich 53 wiederum eine Ausnehmung 51 zur Aufnahme der Mutter 6 und am gegenüberliegenden Ende eine Ausnehmung 52 zur Aufnahme des Vierkants 7- In der Hülse ist eine Büchse 54 längsverschieblich, aber nicht drehbar angeordnet. Das kann, wie Fig. 10 zeigt, dadurch geschehen, daß die Büchse 54 einen gezahnten Querschnitt aufweist, der in einer entsprechender Ausnehmung der

7618699 03.02.77

t I · ·

Hülse 50 verschiebbar ist. Die Büchse 54 besitzt wiederum eine Innenausnehmung 55, deren Querschnitt demjenigen des Stabes 3 entspricht. An der Büchse 54 ist ein Handgriff 56 befestigt, der in einem längsverlaufenden Schlitz 57 in der Hülse 50 bewegbar ist.

In der in Fig. 9 links dargestellten Stellung befindet sich die Büchse 54 im Eingriff mit dem Stab J>. In dieser Stellung wird das Drehmoment auf den Stab übertragen. Zum Lösen der Verbindung mit dem Stab wird die Büchse 54 durch Betätigung des Handgriffs 56 nach unten bewegt; dadurch wird der Stab frei und das Drehmoment wird direkt auf die Mutter 6 übertragen (rechte Darstellung in Fig. 9)·

7618699 03.02.77

Claims

- ίο - Schutzansprüehe

1. Vorrichtung zum Aufschrauben einer Gewindemutter auf einen Stahlstab, der an zwei einander gegenüberliegenden Späten mit auf einer Schraubenlinie liegenden und ein Teilgewinde bildenden Rippen versehen ist, die sich Jeweils nur über einen Teil -des Stabumfangs erstrecken und deren Stirnflächen gegeneinander geneigt sind, bestehend aus einer rohrförmigen Hülse, die an einem Ende eine der Form der Mutter entsprechende Aufnahme aufweist und die am anderen Ende mit Mitteln zum Übertragen eines Drehmoments versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hülse Mittel zur Herbeiführung einer kraftschlüssigen Verbindung mit dem Stahlstab angeordnet sind, die sich an der Hülse abstützende Anschläge für die Stirnflächen der Rippen des Stabes bilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (10,20) eine quer zu ihrer Längsrichtung verlaufende, durchgehende Aussparung (14-24) aufweist.

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Aussparung (14) von der Seite her ein gabelförmiger Keil (16) eintreibbar ist, dessen parallele Schenkel (17) mit ihren Innenseiten (18) die Anschläge für die Stirnflächen (5) der Rippen (4) des Stabes (5) bilden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aussparung (24) zwei einander gegenüberliegende und gegenüber der Hülse (20) quer verschiebbare

7618699 03.02.77

Klemmbacken (25) angeordnet sind, deren dem Stab zugewandte Innenflächen (25') die Ansehläge für die Stirnflächen der Rippen des Stabes bilden und die außen Scarägflachen (25") aufweisen, die mit einer konischen Bohrung (26) in einer gegenüber der Hülse (20) längsverschieblichen 3üchse (27) zusammenwirken.

5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (27) von einer an ihr drehbar gelagerten Griffhülse (29) umgeben ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet., daß in der Hülse (30) eine Büchse (34) drehbar angeordnet ist, die zumindest auf einen Teil ihrer Länge eine unrunde Bohrung mit seitlichen Anschlagflächen für die Stirnflächen der Rippen (4) des Stabes (3) aufweist, der darin längsverschieblieh, aber nicht drehbar gehalten ist.

7- Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (30) und die Büchse (34) Querbohrungen (37) aufweisen, die miteinander in Deckung gebracht werden können und in die ein Splint (38) einführbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Splint (38) eine federnde Zunge (39) zur Anlage an der Hülse (30) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (34) über die gesamte Länge der Hülse (30) reicht.

7618693 03.02,77

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (40) am Außenumfang mit längsverlaufenden Nuten (46) versehen ist und daß in einander gegenüberliegenden Bohrungen (47) der Hülse (40) Kugeln (48) gelagert sind, die von einer die Hülse (40) umfassenden, gegenüber dieser längsverschieblichen Büchse (49) gehalten sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (49) zwei unterschiedlich große Innendurchmesser (49',49") aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hülse (40) wie an der Büchse (49) Rasten zur Fixierung beider Teile gegeneinander vorgesehen sind.

13· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hülse (50) eine Büchse (54) längsverschieb!ich, aber nicht drehbar, angeordnet ist, die eine unrund« Bohrung mit seitlichen Anschlagflächen für die Stirnflächen der Rippen (4) des Stabes (3) aufweist, der darin längsverschieblich, aber nicht drehbar, gehalten ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (54) einen gezahnten Querschnitt und dja Hülse (50) eine entsprechende längsverlaufende Ausnehmung aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (54) mit einem, in einem längsverlaufenden Schlitz (57) bewegbaren Handgriff (56) versehen ist.

7618699 83.02.77