EP3956106B1 - Setzwerkzeug und verfahren zum schlagenden eintreiben einer ankerstange in ein bohrloch - Google Patents

Setzwerkzeug und verfahren zum schlagenden eintreiben einer ankerstange in ein bohrloch Download PDF

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EP3956106B1
EP3956106B1 EP20715873.4A EP20715873A EP3956106B1 EP 3956106 B1 EP3956106 B1 EP 3956106B1 EP 20715873 A EP20715873 A EP 20715873A EP 3956106 B1 EP3956106 B1 EP 3956106B1
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EP
European Patent Office
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receiving element
tool
anchor rod
recess
setting tool
Prior art date
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Active
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EP20715873.4A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3956106A1 (de
EP3956106C0 (de
Inventor
Andrea CAMBRUZZI
Eliza OLCZYK
Oliver Simmonds
Philipp Zimmerli
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Inventio AG
Original Assignee
Inventio AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Inventio AG filed Critical Inventio AG
Publication of EP3956106A1 publication Critical patent/EP3956106A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3956106B1 publication Critical patent/EP3956106B1/de
Publication of EP3956106C0 publication Critical patent/EP3956106C0/de
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B31/00Hand tools for applying fasteners
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/005Attachments or adapters placed between tool and hammer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2250/00General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/141Magnetic parts used in percussive tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2250/00General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/371Use of springs

Definitions

  • the invention relates to a setting tool according to the preamble of claim 1 and a method for strikingly driving an anchor rod into a borehole according to the preamble of claim 12.
  • a setting tool according to the preamble of claim 1 is from the DE 10214676A1 known.
  • the setting tool is particularly suitable for being used by a robot, so that the method using the setting tool is carried out in particular by a robot.
  • the setting tool according to EP 3546127 A1 has a drive-side end and an end facing away from the drive in a tool direction. It has a tool adapter forming the drive end, which is designed and arranged in such a way that it can interact with a driven driving tool.
  • the end facing away from the drive is formed by a receiving element which has a recess which is designed and arranged in such a way that it can accommodate a part of an anchor rod extending in the tool direction away from the end facing away from the drive.
  • the tool adapter and the receiving element are coupled to one another in such a way that an impact force oriented in the tool direction and directed towards the end facing away from the drive and introduced via the tool adapter is transmitted to an anchor rod arranged in the recess of the receiving element.
  • the EP 3103591 A1 and WO 2014/076125 A1 also describe setting tools for driving an anchor rod into a drill hole.
  • the setting tool according to the invention for driving an anchor rod into a borehole in a substrate has a drive-side end and an end facing away from the drive in a tool direction. It has a tool adapter, in particular forming the drive end, which is designed and arranged in such a way that it can interact with a driven driving tool.
  • the end facing away from the drive is formed in particular by a receiving element which has a recess which is designed and arranged in such a way that it can receive a part of an anchor rod which extends in a guide direction away from the end facing away from the drive.
  • the tool adapter and the receiving element are coupled to one another in such a way that an impact force oriented in the tool direction and directed towards the end facing away from the drive and introduced via the tool adapter is transmitted to an anchor rod arranged in the recess of the receiving element.
  • the tool adapter and the receiving element are coupled by means of a coupling element, which is designed and arranged in such a way that it enables displacement of at least part of the receiving element transversely to the tool direction relative to the tool adapter.
  • the said displacement of the receiving element can be carried out, for example, by pivoting the receiving element relative to the tool adapter transversely to the tool direction and/or displacing the receiving element transversely to the tool direction.
  • the displacement can also have a component in the tool direction.
  • the coupling element thus represents a connection between the tool adapter and the receiving element that is flexible in a direction transverse to the tool direction.
  • the coupling element is designed in such a way that it enables the aforementioned displacement transversely to the tool direction during the striking driving of the anchor rod into a borehole in a substrate.
  • the coupling element thus enables the aforementioned displacement transversely to the
  • Tool direction the mentioned driving before removing the setting tool from the driven anchor rod.
  • the coupling element is designed as a coil spring.
  • it is arranged so that its axial direction runs in the direction of the tool.
  • Coil springs are available on the market in a variety of designs at low cost.
  • the design of the coupling element as a helical spring thus enables a particularly cost-effective setting tool.
  • a coil spring has the necessary flexibility transversely to its axial direction.
  • the coil spring consists in particular of metal, for example so-called spring steel. This makes it particularly robust.
  • an anchor rod When an anchor rod is inserted into the receiving element, it is aligned in the guide direction by the guided receptacle in the receiving element. If no forces act transversely to the tool direction on the anchor rod or the receiving element, the guide direction is the same as the tool direction. As long as the anchor rod is aligned in the guide direction or only has a slight deviation from the guide direction, the setting tool can be removed from the anchor rod without any problems.
  • an anchor rod When an anchor rod is driven into a borehole, it inevitably aligns with the path of the borehole; It assumes an anchor rod direction that is determined by the course of the borehole.
  • drilling a borehole into a substrate especially in concrete, it can happen that the actual course of the borehole deviates from a desired or intended target course. For example, there may be an angular offset of a few degrees, for example up to 10°, and/or a transverse offset in the range of a few millimeters, for example up to 5 mm, compared to the target course. It can therefore happen that an anchor rod partially accommodated in the recess of a receiving element has an anchor rod direction that deviates from the guide direction.
  • the guide direction should be adapted to the anchor rod direction, at least when it is removed.
  • the tool direction is determined by the orientation of the driving tool.
  • the orientation of the driving tool is predetermined by the automated assembly device.
  • the specification is based in particular on the desired course of the borehole known to the assembly device. If the receiving element has no possibility of displacement transversely to the tool direction and therefore no possibility of changing the orientation of the guide direction relative to the tool direction, the guide direction cannot adapt to the anchor rod direction specified by the course of the actual drill hole. This means that if the guide direction deviates from the anchor rod direction, the anchor rod can become jammed in the recess of the receiving element. Such jamming in particular means that the setting device can no longer be easily removed from the anchor rod after the anchor rod has been driven into a borehole. Driving the anchor rod into a borehole cannot be completed reliably. The problem described occurs in particular when using an automated assembly device.
  • the coupling element of the setting tool enables at least part of the receiving element to be displaced transversely to the tool direction and thus a change in the orientation of the guide direction relative to the tool direction.
  • the guide direction can adapt to the anchor rod direction if this is determined by the course of a borehole as described.
  • the coupling element is designed in such a way that it can compensate for the above-mentioned angular offset and transverse offset.
  • the course of the guide direction corresponding to the anchor rod direction ensures that the setting tool can be easily removed from driven anchor rods and thus a reliable driving of anchor rods into a borehole, in particular by means of an automated assembly device.
  • the mounting device can, for example, be like one in the WO 2017/016783 A1
  • the assembly device described can be carried out.
  • the anchor rod has a mainly cylindrical basic shape. It is in particular made of metal and can in particular be part of an expansion anchor, preferably a bolt-type expansion anchor.
  • An expansion anchor is characterized in particular by the fact that it has a displaceable expansion element, for example an expansion sleeve, which is pushed radially outwards by an expansion body arranged on the anchor rod when the expansion body is axially offset relative to the expansion element.
  • the anchor rod in particular has an external thread onto which a nut can be screwed after being driven into the borehole and clamped against the substrate containing the borehole, for example in the form of a wall.
  • the anchor rod is pulled out of the borehole again and the expansion body is thus displaced axially relative to the expansion element.
  • the nut mentioned and any washer that may be present can already be screwed onto the external thread while the anchor rod is being driven in or can only be screwed on after driving in.
  • the tool adapter is cylindrical at the drive end. But in particular it has an outer contour that is adapted to the drill chuck of the driving tool.
  • the drive-side end can, for example, be designed mainly cylindrical and have two opposite grooves running in the tool direction.
  • the driving tool can in particular be electrically driven, but a pneumatic or hydraulic drive is also conceivable.
  • the driving tool only carries out a striking movement, but not a rotational movement at the same time. It is designed as a percussion hammer that is operated in a so-called chisel mode.
  • the recess of the receiving element is in particular cylindrical.
  • the diameter of the recess is then adapted to a diameter of the anchor rod so that the anchor rod is aligned through the recess in the guide direction and guided into a borehole when driven.
  • the receiving element can be designed so that it has an anchor rod without a screwed-on nut or with can accommodate a screwed-on nut.
  • the recess is in particular adapted to the part of the anchor rod to be received in such a way that the said part of the anchor rod is received by the recess without or only with little play transversely to the tool direction.
  • the tool adapter, the coupling element and the receiving element are made in particular from metal, for example from so-called tool steel.
  • the tool adapter, the receiving element and the coupling element are designed and arranged in such a way that the aforementioned impact force or at least a part of it is transmitted directly from the tool adapter to the receiving element.
  • the coupling element is designed in particular in such a way that it is not involved in the transmission of the impact force, or at least only to a negligible extent. This means that the coupling element does not have to be dimensioned and designed in such a way that it can transmit forces in the tool direction to a significant extent. It can therefore be carried out simply, easily and inexpensively.
  • the tool adapter, the receiving element and the coupling element are in particular designed and arranged in such a way that the receiving element has a contact surface with the tool adapter, at least when transmitting the impact force, via which the impact force can be transmitted.
  • the receiving element then transfers the impact force to the anchor rod.
  • the tool adapter, the receiving element and the coupling element are designed and arranged in such a way that the aforementioned impact force or at least a part of it is transmitted directly from the tool adapter to an anchor rod arranged in the recess of the receiving element.
  • the coupling element and the guide element are designed in particular in such a way that they are not involved in the transmission of the impact force, or at least only to a negligible extent. This means that the coupling element and the receiving element do not have to be dimensioned and designed in such a way that they can transmit forces in the tool direction to a significant extent. They can therefore be carried out simply, easily and inexpensively.
  • the tool adapter, the receiving element and the coupling element are in particular designed and arranged in such a way that an anchor rod arranged in the recess of the receiving element has a contact surface with the tool adapter, at least during the transmission of the impact force, via which the impact force can be transmitted.
  • the receiving element is designed in particular as a sleeve that is open both in the direction of the end facing away from the drive and in the direction of the tool adapter.
  • the tool adapter and/or the receiving element have a thread onto which the coupling element designed as a coil spring is screwed.
  • This enables a particularly simple and cost-effective coupling of the tool adapter to the receiving element. It is particularly advantageous if both the tool adapter and the receiving element have a thread.
  • the threads on the tool adapter and on the receiving element are particularly identical. This means that a coil spring with a constant diameter can be used. In addition, in this case, the orientation of the coil spring does not have to be taken into account when assembling the setting tool.
  • the threads are in particular designed as external threads.
  • the coupling element can be made of an elastomeric material, i.e. an elastomer, in an embodiment of a setting tool that is not included in the scope of protection of the claims.
  • An elastomer is a dimensionally stable but elastically deformable plastic. The aforementioned deformability of the coupling element enables the necessary displacement of at least part of the receiving element relative to the tool adapter transversely to the tool direction.
  • Components made of elastomers with different properties can be produced easily and cost-effectively, which enables a particularly cost-effective setting tool.
  • elastomers are very resistant, so that the setting tool can be used for a long time.
  • connection between the tool adapter and the receiving element can be made by means of the coupling element, for example, in a frictional or positive manner. It is also conceivable that the coupling element is connected to both the tool adapter and also to the receiving element, for example is glued.
  • the tool adapter and the receiving element overlap in an overlap area in the tool direction.
  • the receiving element in the overlap area is arranged radially further out than the tool adapter, although a reverse arrangement is also possible.
  • the coupling element is then arranged in the overlap area.
  • the coupling element is clamped in particular between the tool adapter and the receiving element and thus establishes a frictional connection between the tool adapter and the receiving element.
  • the coupling element can be glued to the tool adapter and/or the receiving element.
  • a positive connection of the coupling element to the tool adapter and/or the receiving element is also possible.
  • the tool adapter of this configuration of a setting tool which is not included in the scope of protection of the claims, has a mainly cylindrical basic shape in the overlap area and the receiving element has a mainly hollow cylindrical basic shape, an inner diameter of the receiving element being a little larger, for example between 4 and 20 mm, than an outer diameter of the tool adapter.
  • the also hollow cylindrical coupling element made of elastomer is then arranged between the tool adapter and the receiving element.
  • the receiving element has a holding element which is designed and arranged in such a way that it can apply a holding force oriented in the guide direction and directed towards the drive end to an anchor rod arranged in the recess of the receiving element, which results in the anchor rod being removed in the guide direction from the recess of the receiving element counteracts.
  • an anchor rod including any associated components
  • no second hand or additional gripping device is necessary for inserting and then setting or driving in the anchor rod.
  • a worker sets the anchor rod, he only needs one hand to guide the powered driving tool; with For example, he can secure himself with the other hand.
  • the setting tool enables the anchor rod to be driven in easily, quickly and safely for the worker.
  • the setting tool according to this embodiment particularly advantageously enables an anchor rod, including any associated components, to be picked up and driven into a borehole by an automated assembly device using only the setting tool, i.e.
  • the assembly device therefore only requires a manipulator that guides the setting tool, for example in the form of a robot, and no second manipulator that guides a gripping tool.
  • the setting tool thus particularly advantageously enables the anchor rod to be driven in quickly using an automated assembly device, which also only needs to have one manipulator and can therefore be designed to be comparatively simple and inexpensive.
  • the holding element can permanently apply the holding force mentioned to an anchor rod arranged in the recess of the receiving element. However, it is also possible for the holding element to only apply the holding force when a pull-out force oriented away from the end facing away from the drive acts in the guide direction. Without the opposing holding force, the pull-out force mentioned would lead to the anchor rod being removed from the recess in the receiving element.
  • the holding force is then a reaction force to the pull-out force mentioned. It can, for example, be based on friction, in particular static friction, between the holding element and the anchor rod or on a positive connection between the holding element and the anchor rod, for example with a thread of the anchor rod.
  • the holding force can also have a component transverse to the guide direction.
  • the holding force is in particular greater than a weight force of the anchor rod and any components associated with the anchor rod, such as a nut, washer and/or expansion sleeve.
  • the holding force can exceed the weight force mentioned, in particular by a safety margin. It is therefore chosen in particular so that an anchor rod standing in a magazine, including associated components, can be removed upwards from the magazine using the setting tool, without the anchor rod falling out of the setting tool and without the need for another tool, for example in the form of a gripping tool.
  • the holding force is, for example, greater than 0.5 N - 2.5 N.
  • the receiving element has at least one magnet as a holding element, which can apply the holding force mentioned to a magnetizable anchor rod.
  • a permanent or permanent holding force can easily be applied to the anchor rod.
  • the holding force acts without mechanical interaction between the receiving element and the anchor rod, so that no wear or tear occurs on the receiving element.
  • a magnetizable anchor rod or, more generally, a magnetizable component is to be understood here as a component that is attracted by a magnet, i.e. can be magnetized by a magnet at least temporarily.
  • Anchor rods are made, for example, of steel with a so-called ferritic structure, for example of electroplated nickel-plated steel, and can therefore be magnetized.
  • the magnet mentioned is designed in particular as a permanent magnet and specifically as a permanent magnet made of a neodymium-iron-boron alloy with the composition Nd 2 Fe 14 B.
  • the receiving element can have one or more magnets which are arranged one behind the other in the guide direction.
  • the magnet is arranged in particular around the recess of the receiving element. This enables a simple structure of the receiving element.
  • the magnet can, for example, be designed in a ring shape. Since there are a large number of ring-shaped magnets available on the market, it is easy to find a suitable and cost-effective magnet.
  • the magnet or magnets can be arranged partially or completely offset in the guide direction relative to the recess.
  • the magnet is arranged in particular in the guide direction between the recess of the receiving element and the drive-side end.
  • the magnetic one The attractive force between the magnet or magnets and the anchor rod acts directly in the guiding direction and thus causes a very strong holding force on the anchor rod.
  • the receiving element prefferably has both a magnet that is arranged around the recess of the receiving element and a magnet that is arranged in the guide direction between the recess of the receiving element and the drive-side end. This allows a particularly strong holding force to be generated.
  • the receiving element and/or the tool adapter prefferably be magnetic, i.e. designed as a magnet.
  • the receiving element is non-magnetic, particularly in the area of the recess, in order not to hinder the insertion of an anchor rod.
  • a bottom of the recess of the receiving element is formed by a striking plate and the magnet connects to the striking plate in the direction of the drive-side end. This means that the magnet can be protected from damage when the anchor bolt is driven in by the striking plate, which enables the setting tool to have a long service life.
  • the bottom of the recess of the receiving element is to be understood here as a termination of the recess in the direction of the drive-side end.
  • the striking plate consists in particular of a durable material, in particular of hardened steel, in particular of tool steel. It is therefore not damaged when an anchor bolt is hammered in and can, in particular, effectively protect the magnet from damage.
  • the striking plate can, for example, be secured in the guide direction by a locking ring, in particular a metal ring, arranged in a circumferential groove of the recess. It is also possible for the striking plate to be clamped between two components of the receiving element and thus also secured in the guiding direction.
  • the receiving element has a pressing element, which is designed and arranged in such a way that it pushes the magnet in the direction of the striking plate presses.
  • a pressing element which is designed and arranged in such a way that it pushes the magnet in the direction of the striking plate presses. This means that the magnet can advantageously avoid strong impacts and thereby be protected from damage. However, the pressure element still presses it back into its target position, i.e. adjacent to the striking plate.
  • the pressing element is arranged, for example, as a spring, in particular a spiral spring arranged in the guide direction and at least slightly prestressed, which is arranged between the magnet and the drive-side end. It is also possible that the pressing element consists of an elastic material, for example foam, and is also arranged between the magnet and the drive end.
  • the receiving element with the exception of the striking plate, magnet and pressing element, consists exclusively of non-magnetizable material.
  • the other, non-magnetizable components of the receiving element cannot disturb the magnetic field of the magnet or magnets, so that the magnet exerts a particularly strong holding force on the anchor rod.
  • the pressing element also consists of non-magnetizable material.
  • the other, non-magnetizable components of the receiving element consist in particular of chrome-nickel steel with an austenitic structure.
  • the holding element is designed as at least one clamping element which is elastic at least transversely to the guide direction and which reduces a cross section of the recess of the receiving element transversely to the guide direction. This means that the holding force can be applied particularly easily.
  • the combination of recess and clamping element is matched to the anchor rod to be driven in such that the clamping element reduces the cross section of the recess so much that it comes into contact with an anchor rod arranged in the recess of the receiving element.
  • the clamping element only applies the holding force when a pull-out force oriented away from the end facing away from the drive acts in the guide direction.
  • the holding force is then a reaction force to the pull-out force mentioned.
  • it can be due to friction, in particular static friction between the holding element and the anchor rod or on a Positive connection between the holding element and the anchor rod, for example with a thread of the anchor rod, is based.
  • the clamping element can be designed in different ways. It can, for example, be designed as a ring, in particular an O-ring or a metal ring, arranged in a circumferential groove in the recess of the receiving element.
  • the clamping element can have an inner contour, as a result of which the force for inserting an anchor bolt into the recess of the receiving element is smaller than a force for pulling the anchor bolt out of the recess. This can be achieved, for example, in that an inner diameter of the metal ring decreases slightly both from the drive-side end and from the end facing away from the drive, and the decrease in the inside diameter at the drive-side end is steeper than at the end facing away from the drive.
  • the clamping element is in particular designed as a mainly U-shaped clamp, the arms of which are inserted into two opposite recesses in the receiving element that are aligned transversely to the guide direction.
  • the recesses are open inwards, so that the clip rests against a part of an anchor rod received in the recess of the receiving element. This enables a particularly simple and cost-effective holding element.
  • the clamp mentioned is made in particular of metal.
  • the holding element is formed by at least two, in particular three, arms which are elastic transversely to the guide direction and which are designed and arranged in such a way that an anchor rod arranged in the recess of the receiving element presses the arms outwards against a tensioning force.
  • the arms thus form the end of the setting tool facing away from the drive. They are made in particular of spring steel and are attached to the receiving element, in particular screwed or riveted to the receiving element.
  • the holding force also arises as a reaction force to the above-mentioned pull-out force on the anchor bolt.
  • the holding element is made of an elastic Pressing element is formed with a particularly continuous recess in the guide direction.
  • An inner diameter of the pressing element is selected such that the pressing element exerts a pressing force transversely to the guide direction on a part of an anchor rod arranged in the recess of the receiving element.
  • the pressing element can, for example, consist of acrylonitrile-butadiene rubber, or nitrile rubber for short. It can have a circumferential, inwardly oriented collar, which dips into a circumferential groove of the receiving element and is thus fixed relative to the receiving element. It is also possible for the pressing element to form the only recess in the receiving element.
  • a slotted sleeve in particular a slotted steel sleeve, can be arranged in the recess of the pressing element to avoid abrasion on the pressing element by the anchor rod.
  • the above-mentioned task is also achieved by a method for driving an anchor rod into a borehole using a driven impact tool and a setting tool with the features mentioned.
  • the method is carried out in particular during installation of an elevator system in an elevator shaft. But it can also be used for completely different assembly work where anchor bolts have to be driven into a drill hole.
  • the anchor rod is in particular part of an expansion anchor.
  • the method according to the invention has the advantages explained above in connection with the setting tool according to the invention.
  • the method is particularly characterized by the fact that the setting tool is guided by a robot when carrying out the method.
  • the robot can in particular be part of one in the WO 2017/016783 A1 be the assembly device described.
  • a setting tool 10 has a tool adapter 12 and a receiving element 14, which are designed as separate components.
  • the tool adapter 12 is aligned in a tool direction 16 and has a drive-side end 18, which also forms the drive-side end of the setting tool 10.
  • the tool adapter 12 has two sections.
  • a first section 11 has a mainly cylindrical shape with two diametrically opposed grooves 22 running in the tool direction 16.
  • the tool adapter 12 is intended to accept only one chuck 74 Fig. 10 shown, driven impact tool 76 to be recorded.
  • the shape of the tool adapter 12 is adapted to the chuck 74 of the driving tool 76.
  • the tool adapter 12 is therefore designed and arranged in such a way that it can interact with the driven driving tool 76.
  • the first section 11 of the tool adapter 12 merges into a second section 13, which is also mainly cylindrical, but with a larger diameter than the first section 11.
  • a striking surface 15 closes the second section 13 and thus the tool adapter 12 on a side opposite the drive-side end 18.
  • the striking surface 15 has a collar 17 running around the outside.
  • the coil spring 21 couples the tool adapter 12 to the receiving element 14, which forms an end 20 of the setting tool 10 that is opposite to the drive in the tool direction 16.
  • the receiving element 14 is designed as a mainly hollow cylindrical sleeve, which is aligned in a guide direction 9.
  • the receiving element 14 is therefore designed as a sleeve that is open in two directions.
  • the receiving element 14 has a second external thread 23 corresponding to the first external thread 19, onto which the coil spring 21 is also screwed.
  • An outer contour of the receiving element 14 tapers in the direction of the tool adapter 12 and has a chamfer 25 corresponding to the collar 17 of the striking surface 15 of the tool adapter 12 at its end in the direction of the tool adapter 12.
  • the tool adapter 12 and the receiving element 14 are made, for example, from tool steel.
  • the setting tool 10 for example, has a length between 100 and 180 mm.
  • the receiving element 14 has a recess 24 which is open in the direction of the end facing away from the drive and into which an anchor rod 26 of an expansion anchor 28 aligned in the guide direction 9 is inserted.
  • the recess 24 extends in the guide direction 9 through the entire receiving element 14, so that the anchor rod 26 rests on the striking surface 15 and thus has a contact surface with the tool adapter 12.
  • the recess 24 has, for example, a length in the guide direction 9 between 15 mm and 30 mm and an inner diameter between 8 mm and 24 mm.
  • the recess 24 of the receiving element 14 therefore receives a part of the anchor rod 26 which extends in the guide direction 9 away from the end 20 facing away from the drive.
  • the anchor rod 26 is made, for example, from electroplated nickel-plated steel.
  • the receiving element 14 has a holding element in the form of a mainly U-shaped bracket 30, from which in Fig. 1 only her two arms 31 can be seen.
  • the receiving element 14 has two opposite recesses 52 on its outside, which run transversely to the guide direction 9.
  • the punctures 52 are so deep that they reach into the recess 24 of the receiving element 14.
  • the clamp 30 is arranged on the receiving element 14 in such a way that its two arms 31 run in the recesses 52 and thus reduce the cross section of the recess 24 transversely to the guide direction 9.
  • the dimensions of the recess 24, the clamp 30 and the anchor rod 26 are selected so that an anchor rod 26 inserted into the recess 24 presses the clamp 30 outwards at least temporarily during insertion.
  • the dimensions mentioned can be chosen so that an anchor rod 26 inserted into the recess 24 permanently pushes the clamp 30 outwards and so the clamp 30 exerts a clamping force on the anchor rod 26. It is also possible that the clip 30 is not permanently pressed outwards by an inserted anchor rod 26, but rather that the clip gets at least slightly caught on the anchor rod 26 when the anchor rod 26 is pulled out and is thus oriented in the guide direction and directed towards the drive-side end 18 Holding force exerts on the anchor rod 26 arranged in the recess 24 of the receiving element 14, which counteracts the removal of the anchor rod 26 in the guide direction 9 from the recess 24 of the receiving element 14.
  • the individual parts are dimensioned and coordinated with one another in such a way that the holding force mentioned on the anchor rod 26 is at least a safety margin of, for example, 20% greater than the weight of the expansion anchor 28.
  • the anchor rod 26 inserted into the recess 24 of the receiving element 14 and thus the expansion anchor 28 are thus secured against unintentional removal from the recess 24.
  • the setting tool 10 and thus the inserted expansion anchor 28 could also be aligned vertically downwards without the anchor rod 26 and thus the expansion anchor 28 falling out of the recess 24. This means that an expansion anchor 28 can be removed from a magazine 70 (see Fig. 10 ) can be removed by storing it upright.
  • an impact force oriented in the tool direction 16 and directed in the direction of the end 20 facing away from the drive and introduced via the tool adapter 12 can be transmitted to the anchor rod 26 arranged in the recess 24 of the receiving element 14 and thus striking in a just in Fig. 10
  • Hole 60 shown is driven into a substrate, for example a shaft wall 62 of an elevator shaft 64 of an elevator system. The impact force is transmitted directly from the tool adapter 12 via the striking surface 15 to the anchor rod 26.
  • Fig. 1 no force acts transversely to the guide direction 9 on the anchor rod 26 and thus on the receiving element 14.
  • the coil spring 21 thus aligns the receiving element 14 relative to the tool adapter 12 so that the guide direction 9 and tool direction 16 run the same way.
  • an anchor rod 26 can be inserted into the recess 24 of the receiving element 14 without any problems and can also be removed again, i.e. the setting tool 10 can be removed from an anchor rod 26 driven into a borehole.
  • Fig. 2 shows the setting tool 10 in a state in which, due to the course of a borehole into which the anchor rod 26 is driven, the guide direction 9 has an angular offset with respect to the tool direction 16, i.e. the two directions run at an angle other than zero to one another.
  • the coil spring 21 is deflected transversely to the tool direction 16, so that the receiving element 14 is pivoted relative to the tool adapter 12. This means that compared to the representation in Fig. 1 at least parts of the receiving element 14 are displaced transversely to the tool direction 16.
  • Fig. 2 an angular offset between the guide direction 9 and the tool direction 16 is shown and its compensation by means of the coil spring 21 is described.
  • An additional or exclusive transverse offset between the guide direction 9 and the tool direction 16 can also be compensated for in an analogous manner become.
  • a setting tool 110 according to Fig. 3 is similar to the setting tool 10 according to Fig. 1 and 2 which is why the differences between the two setting tools are mainly discussed.
  • the setting tool 110 also has a tool adapter 112 and a receiving element 114, which are made of a magnetizable material, for example tool steel.
  • the tool adapter 112 is mainly cylindrical in shape and is closed off by a striking surface 115 on a side opposite a drive-side end 118.
  • the tool adapter 112 has a first external thread 119 onto which a coupling element in the form of a helical spring 121 is screwed.
  • the coil spring 121 couples the tool adapter 112 with the receiving element 114, which forms an end 120 of the setting tool 110 that is opposite in the tool direction 16 and is remote from the drive.
  • the receiving element 114 also has a mainly cylindrical basic shape. It has a second external thread 123 corresponding to the first external thread 119, onto which the coil spring 121 is also screwed. An outer contour of the receiving element 114 tapers towards the tool adapter 112.
  • the receiving element 114 connects to the tool adapter 112 in the direction of the end 120 facing away from the drive and forms the end 120 facing away from the drive.
  • the receiving element 114 has a recess 124 which is open in the direction of the drive away from the drive and into which an anchor rod 26 of an expansion anchor 28 aligned in the guide direction 9 is inserted.
  • the recess 124 has, for example, a length in the guide direction 9 between 15 mm and 30 mm and an inner diameter between 8 mm and 24 mm.
  • the recess 124 of the receiving element 114 therefore receives a part of the anchor rod 26 which extends in the guide direction 9 away from the end 120 facing away from the drive.
  • the anchor rod 26 is made of a magnetizable material, for example galvanic nickel-plated steel.
  • the receiving element 114 has a holding element 130 in the form of three ring-shaped magnets 130a, 130b, 130c, which are arranged one behind the other in the guide direction 9 around the recess 124 of the receiving element 114.
  • the receiving element 114 has, at least in the area of the recess 124, a cylindrical outer contour onto which the annular magnets 130a, 130b, 130c are pressed.
  • the magnets 130a, 130b, 130c are arranged offset from the recess 124 in the guide direction 9 in the direction of the drive-side end 118.
  • the magnets 130a, 130b, 130c attract the anchor rod 126 and hold it in the position shown, i.e. inserted into the recess 124 of the receiving element 114.
  • the holding element 130 in the form of the magnets 130a, 130b, 130c thus brings a position oriented in the guide direction 9 and holding force directed in the direction of the drive-side end 118 on the anchor rod 26 arranged in the recess 124 of the receiving element 114, which counteracts a removal of the anchor rod 26 in the guide direction 9 from the recess 124 of the receiving element 114.
  • the magnets 130a, 130b, 130c are dimensioned such that the holding force mentioned on the anchor rod 26 is at least a safety margin of, for example, 20% greater than the weight of the expansion anchor 128.
  • the anchor rod 26 inserted into the recess 124 of the receiving element 114 and thus the expansion anchor 28 are thus secured against unintentional removal from the recess 124.
  • the setting tool 110 and thus the inserted expansion anchor 128 could also be aligned vertically downwards without the anchor rod 26 and thus the expansion anchor 28 falling out of the recess 24. This means that an expansion anchor 28 can be removed from a magazine 70 (see Fig. 10 ) can be removed by storing it upright.
  • an impact force oriented in the tool direction 16 and directed towards the end 120 facing away from the drive and introduced via the tool adapter 112 can be transmitted via the striking surface 115 onto the receiving element 114 and from Receiving element 114 is transferred to the anchor rod 26 arranged in the recess 124 and thus striking into a just in Fig. 10
  • Hole 60 shown is driven into a substrate, for example a shaft wall 62 of an elevator shaft 64 of an elevator system. The impact force is transmitted directly from the tool adapter 112 via the striking surface 115 to the receiving element 114.
  • a holding element is designed as a cylindrical magnet 230.
  • the magnet 230 is arranged in the guide direction 9 between the recess 224 of the receiving element 214 and the drive-side end.
  • a striking plate 234 adjoins the magnet 230 in the direction of the end 220 facing away from the drive, which is pressed with a metallic safety ring 236 against a shoulder that occurs when the recess 224 transitions to the further recess 232 and is thus secured.
  • the striking plate 234 thus forms a bottom of the recess 224 of the receiving element 214. It is made of hardened steel and protects the Magnet 230 from damage.
  • the receiving element 314 is designed in several parts.
  • the carrier part 339 coupled to the tool adapter, not shown, has an external thread 338 at its end 320 facing away from the drive, which is inserted into a Internal thread 340 of an intermediate piece 342 of the receiving element 314 is screwed in.
  • the intermediate piece 342 has a mainly hollow cylindrical basic shape and is also aligned in the guide direction 9.
  • a striking plate 334 is arranged at the opening of the intermediate piece 342, which is oriented towards the end 320 facing away from the drive.
  • the intermediate piece 342 In the area of the aforementioned opening of the intermediate piece 342, the intermediate piece 342 has a slightly larger inner diameter, so that a shoulder results against which the striking plate 334 can be pressed.
  • a holding element in the form of a cylindrical magnet 330, which is pressed against the striking plate 334 by means of a pressing element in the form of a slightly pre-tensioned coil spring 344.
  • the coil spring 344 is supported on the one hand on the magnet 330 and on the other hand on the carrier part 339.
  • the intermediate piece 342 has an external thread 346 at its end oriented in the direction of the drive away from the drive, which is screwed into an internal thread 348 of an end piece 350 which adjoins the intermediate piece 342 in the direction of the end 320 facing away from the drive.
  • the end piece 350 together with the striking plate 334, forms the recess 324 of the receiving element 414 and forms the end 320 facing away from the drive. It has an internally circumferential shoulder that presses the striking plate 334 against the aforementioned shoulder of the intermediate piece 342, so that the striking plate 334 is clamped between the intermediate piece 342 and the end piece 350 and is therefore secured.
  • the intermediate piece 342 and the end piece 350 are made of non-magnetizable material.
  • the striking plate 334 on the other hand, consists of magnetizable material.
  • the pressing element in the form of the coil spring 344 can consist of magnetizable or non-magnetizable material.
  • Fig. 6 shows a receiving element 414 of a setting tool 410 according to a fifth exemplary embodiment and a part of an anchor rod 26.
  • the setting tool 410 is very similar to the setting tool 110 according to Fig. 2 built up. The only difference is that the holding element of the receiving element 414 acts as an O-ring 430 is executed.
  • the O-ring 430 is arranged in a circumferential groove in the inner surface of the recess 424 of the receiving element 414.
  • the O-ring 430 can be viewed as an elastic clamping element at least transversely to the guide direction 9, which reduces a cross section of the recess 424 of the receiving element 414 transversely to the guide direction 9.
  • the dimensions of the recess 424, the O-ring 430 and the anchor rod 26 are selected so that an anchor rod 26 inserted into the recess 424 compresses the O-ring 430 so that it exerts a clamping force on the anchor rod 26.
  • Fig. 7 shows a receiving element 514 of a setting tool 510 according to a sixth exemplary embodiment and a part of an anchor rod 26.
  • the setting tool 510 is very similar to the setting tool 410 according to Fig. 6 built up.
  • the holding element of the receiving element 514 is not designed as an O-ring, but as a metal ring 530.
  • the metal ring 530 has an inner contour through which the force for inserting the anchor bolt 26 into the recess 524 of the receiving element 512 is smaller than a force for pulling the anchor bolt 26 out of the recess 524. This is achieved in that an inner diameter of the metal ring 530 decreases slightly both from the drive-side end and from the end facing away from the drive, and the decrease in the inner diameter at the drive-side end is steeper than at the end facing away from the drive.
  • Fig. 8 shows a setting tool 610 according to a seventh exemplary embodiment.
  • the holding element 630 is formed by three arms 630a, 630b, 630c which are elastic transversely to the guide direction 9.
  • the arms 630a, 630b, 630c are fastened to the outer surface of the receiving element 614 with two rivets each and form the end 620 of the setting tool 610 facing away from the drive.
  • the arms 630a, 630b, 630c are arranged so that one is arranged in the recess 624 of the receiving element 614 , anchor rod, not shown, presses the arms 630a, 630b, 630c outwards against a tension force.
  • Fig. 9 shows a receiving element 714 and part of a tool adapter 712 of a setting tool 710 according to an eighth exemplary embodiment and part of an anchor rod 26.
  • the setting tool 710 is very similar to the setting tool 10 according to Fig. 1 built up.
  • the holding element of the Receiving element 714 is formed as an elastic pressing element 730 with a continuous recess 754 in the guide direction 9.
  • An inner diameter of the recess 754 of the pressing element 730 is selected such that the pressing element 730 exerts a pressing force transversely to the guide direction 9 on the anchor rod 26 arranged in the recess 724 of the receiving element 714.
  • the pressing element 730 has a circumferential, inwardly oriented collar 756, which dips into a circumferential groove 758 of the receiving element 714. The pressing element 730 is thus fixed to the receiving element 714.
  • Fig. 10 shows a receiving element 814 and a part of a tool adapter 812 of a setting tool 810 not included in the scope of protection of the claims and a part of an anchor rod 26.
  • the tool adapter 812 and the receiving element 814 overlap in the tool direction 16 in an overlap area 878.
  • the tool adapter 812 points in the overlap area 878 a mainly cylindrical basic shape and the receiving element 814 has a mainly hollow cylindrical basic shape.
  • An inner diameter of the receiving element 814 is a piece, for example between 4 and 20 mm, larger than an outer diameter of the tool adapter 812.
  • a hollow cylindrical coupling element 821 made of elastomer is clamped in the overlap area 878 and thus arranged.
  • the coupling element 821 thus creates a frictional connection between the tool adapter 812 and the receiving element 814.
  • the receiving element 814 also has a holding element 830 corresponding to the holding element 30 in Fig. 1 on.
  • a method for setting i.e. for driving in an expansion anchor 28 with an anchor rod 26 into a borehole 60 in a substrate designed as a shaft wall 62 of an elevator shaft 64 is described in connection with Fig. 11 described.
  • the method is carried out at least partially automatically by an assembly device 66, which can be displaced in the elevator shaft 64 by means of a suspension element 68.
  • the mounting device 66 has a magazine 70 in which a large number of expansion anchors 28 are stored upright.
  • the assembly device 66 can do this Drill a borehole 60 into the shaft wall 62, in particular using a drilling tool (not shown).
  • a robot 72 of the assembly device 66 then picks up an expansion anchor 28 from the magazine 70 using a setting tool 10 inserted into a chuck 74 of a driven impact tool 76.
  • the setting tool 10 is moved from above onto the expansion anchor 28 in such a way that the anchor rod 26 of the expansion anchor 28 is immersed in the recess 24 of the setting tool 10 and the anchor rod 26 is removed from the in the Fig. 10 not shown holding element of the setting tool 10 is held.
  • the expansion anchor 28 and thus the anchor rod 26 are positioned in alignment with the borehole 60 by means of the robot 72. If the expansion anchor 28 and thus the anchor rod 26 are correctly aligned, the driving tool 76 is activated and the expansion anchor 28 is driven into the borehole 60. For this purpose, an impact force applied by the impact tool 76 is transmitted via the setting tool 10 to the anchor rod 26 of the expansion anchor 28. After driving in the expansion anchor 28, the setting tool 10 is pulled off the anchor rod 26. The next expansion anchor can then be driven into a borehole.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Setzwerkzeug gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum schlagenden Eintreiben einer Ankerstange in ein Bohrloch gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 12. Ein Setzwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 10214676A1 bekannt.
  • In der EP 3546127 A1 wird ein Setzwerkzeug und ein Verfahren zum schlagenden Eintreiben einer Ankerstange in ein Bohrloch beschrieben. Das Setzwerkzeug ist besonders geeignet, von einem Roboter verwendet zu werden, so dass das das Setzwerkzeug verwendende Verfahren insbesondere von einem Roboter ausgeführt wird.
  • Das Setzwerkzeug gemäss EP 3546127 A1 weist ein antriebsseitiges Ende und ein in einer Werkzeugrichtung entgegengesetztes antriebsabgewandtes Ende auf. Es verfügt über einen das antriebsseitige Ende ausbildenden Werkzeugadapter, welcher so ausgeführt und angeordnet ist, dass er mit einem angetriebenen Einschlagwerkzeug zusammenwirken kann. Das antriebsabgewandte Ende wird von einem Aufnahmeelement ausgebildet, das eine Ausnehmung aufweist, welche so ausgeführt und angeordnet ist, dass sie einen Teil einer sich in Werkzeugrichtung vom antriebsabgewandten Ende weg erstreckenden Ankerstange aufnehmen kann. Der Werkzeugadapter und das Aufnahmeelement sind so miteinander gekoppelt, dass eine in Werkzeugrichtung orientierte und in Richtung antriebsabgewandtes Ende gerichtete, über den Werkzeugadapter eingeleitete Einschlagkraft auf eine in der Ausnehmung des Aufnahmeelements angeordnete Ankerstange übertragen wird. Nach dem Eintreiben der Ankerstange in das Bohrloch muss das Setzwerkzeug von der fest im Bohrloch verankerten Ankerstange abgezogen werden. Dabei kann es bei dem bekannten Setzwerkzeug zu Problemen, insbesondere zu einem Verklemmen der Ankerstange in der Ausnehmung des Aufnahmeelements kommen.
  • Die EP 3103591 A1 und WO 2014/076125 A1 beschreiben ebenfalls Setzwerkzeuge zum schlagenden Eintreiben einer Ankerstange in ein Bohrloch.
  • Demgegenüber ist es insbesondere die Aufgabe der Erfindung, ein Setzwerkzeug und ein Verfahren zum schlagenden Eintreiben einer Ankerstange in ein Bohrloch vorzuschlagen, welche ein zuverlässiges Eintreiben von Ankerstangen, insbesondere durch eine automatisierte Montagevorrichtung ermöglichen. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit einem Setzwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum schlagenden Eintreiben einer Ankerstange in ein Bohrloch mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.
  • Das erfindungsgemässe Setzwerkzeug zum schlagenden Eintreiben einer Ankerstange in ein Bohrloch in einem Substrat weist ein antriebsseitiges Ende und ein in einer Werkzeugrichtung entgegengesetztes antriebsabgewandtes Ende auf. Es verfügt über einen, insbesondere das antriebsseitige Ende ausbildenden, Werkzeugadapter, welcher so ausgeführt und angeordnet ist, dass er mit einem angetriebenen Einschlagwerkzeug zusammenwirken kann. Das antriebsabgewandte Ende wird insbesondere von einem Aufnahmeelement ausgebildet, das eine Ausnehmung aufweist, welche so ausgeführt und angeordnet ist, dass sie einen Teil einer sich in einer Führungsrichtung vom antriebsabgewandten Ende weg erstreckenden Ankerstange führend aufnehmen kann. Der Werkzeugadapter und das Aufnahmeelement sind so miteinander gekoppelt, dass eine in Werkzeugrichtung orientierte und in Richtung antriebsabgewandtes Ende gerichtete, über den Werkzeugadapter eingeleitete Einschlagkraft auf eine in der Ausnehmung des Aufnahmeelements angeordnete Ankerstange übertragen wird. Der Werkzeugadapter und das Aufnahmeelement sind mittels eines Kopplungselements gekoppelt, welches so ausgeführt und angeordnet ist, dass es eine Verlagerung gegenüber dem Werkzeugadapter zumindest eines Teils des Aufnahmeelements quer zur Werkzeugrichtung ermöglicht. Die genannte Verlagerung des Aufnahmeelements kann beispielsweise durch ein Verschwenken des Aufnahmeelements gegenüber dem Werkzeugadapter quer zur Werkzeugrichtung und/oder ein Verschieben des Aufnahmeelements quer zur Werkzeugrichtung erfolgen. Die Verlagerung kann auch eine Komponente in Werkzeugrichtung aufweisen. Das Kopplungselement stellt damit eine in einer Richtung quer zur Werkzeugrichtung flexible Verbindung zwischen dem Werkzeugadapter und dem Aufnahmeelement dar. Das Kopplungselement ist dabei so ausgeführt, dass es die genannte Verlagerung quer zur Werkzeugrichtung während des schlagenden Eintreibens der Ankerstange in ein Bohrloch in einem Substrat ermöglicht. Damit ermöglicht das Kopplungselement die genannte Verlagerung quer zur
  • Werkzeugrichtung dem genannten Eintreiben vor einem Abziehen des Setzwerkszeugs von der eingetriebenen Ankerstange.
  • Erfindungsgemäss ist das Kopplungselement als eine Schraubenfeder ausgeführt. Sie ist insbesondere so angeordnet, dass ihre Axialrichtung in Werkzeugrichtung verläuft. Schraubenfedern sind auf dem Markt in unterschiedlichsten Ausführungen kostengünstig erhältlich. Die Ausführung des Kopplungselements als eine Schraubenfeder ermöglicht damit ein besonders kostengünstiges Setzwerkzeug. Ausserdem weist eine Schraubenfeder die notwendige Flexibilität quer zu ihrer Axialrichtung auf.
  • Die Schraubenfeder besteht insbesondere aus Metall, beispielsweise aus so genanntem Federstahl. Damit ist sie zusätzlich besonders widerstandsfähig.
  • Wenn eine Ankerstange in das Aufnahmeelement eingesteckt wird, so ist sie durch die geführte Aufnahme im Aufnahmeelement in Führungsrichtung ausgerichtet. Wenn keine Kräfte quer zur Werkzeugrichtung auf die Ankerstange oder das Aufnahmeelement wirken, so verläuft die Führungsrichtung gleich wie die Werkzeugrichtung. So lange die Ankerstange in Führungsrichtung ausgerichtet ist oder nur eine geringe Abweichung von der Führungsrichtung aufweist, kann das Setzwerkzeug ohne Probleme von der Ankerstange abgezogen werden.
  • Wenn eine Ankerstange in ein Bohrloch eingetrieben wird, richtet sie sich zwangsläufig am Verlauf des Bohrlochs aus; sie nimmt dabei eine Ankerstangenrichtung ein, die vom Verlauf des Bohrlochs bestimmt wird. Beim Bohren eines Bohrlochs in ein Substrat, insbesondere in Beton kann es vorkommen, dass der tatsächliche Verlauf des Bohrlochs von einem gewünschten bzw. vorgesehenen Sollverlauf abweicht. Es kann beispielsweise zu einem Winkelversatz von einigen Grad, beispielsweise bis zu 10° und/oder einen Querversatz im Bereich einiger Millimeter, beispielsweise bis zu 5 mm gegenüber dem Sollverlauf kommen. Damit kann es vorkommen, dass eine in der Ausnehmung eines Aufnahmeelements teilweise aufgenommene Ankerstange eine Ankerstangenrichtung aufweist, welche von der Führungsrichtung abweicht. Damit auch in diesem Fall ein problemloses Abziehen des Setzwerkzeugs von der Ankerstange möglich ist, sollte die Führungsrichtung zumindest beim Abziehen an die Ankerstangenrichtung anpasst sein.
  • Die Werkzeugrichtung wird von der Ausrichtung des Einschlagwerkzeugs bestimmt. Insbesondere bei einem Führen des Einschlagwerkzeugs mit einer automatisierten Montagevorrichtung ist die Ausrichtung des Einschlagwerkzeugs von der automatisierten Montagevorrichtung vorgegeben. Die Vorgabe beruht dabei insbesondere auf dem der Montagevorrichtung bekannten Sollverlauf des Bohrlochs. Wenn das Aufnahmeelement keine Möglichkeit einer Verlagerung quer zur Werkzeugrichtung hat und damit keine Möglichkeit einer Änderung der Orientierung der Führungsrichtung gegenüber der Werkzeugrichtung gegeben ist, kann sich die Führungsrichtung nicht an die vom Verlauf des tatsächlichen Bohrlochs vorgegebenen Ankerstangenrichtung anpassen. Damit kann es bei einer Abweichung der Führungsrichtung von der Ankerstangenrichtung zu einem Verklemmen der Ankerstange in der Ausnehmung des Aufnahmeelements kommen. Ein derartiges Verklemmen führt insbesondere dazu, dass die Setzvorrichtung nach dem Eintreiben der Ankerstange in ein Bohrloch nicht mehr ohne weiteres von der Ankerstange abgezogen werden kann. Das Eintreiben der Ankerstange in ein Bohrloch kann damit nicht zuverlässig abgeschlossen werden. Das beschriebene Problem tritt insbesondere bei der Verwendung einer automatisierten Montagevorrichtung auf.
  • Das Kopplungselement des erfindungsgemässen Setzwerkzeugs ermöglicht eine Verlagerung zumindest eines Teils des Aufnahmeelements quer zur Werkzeugrichtung und damit eine Änderung der Orientierung der Führungsrichtung gegenüber der Werkzeugrichtung. Somit kann sich bei fester Werkzeugrichtung die Führungsrichtung an die Ankerstangenrichtung anpassen, wenn diese wie beschrieben von einem Verlauf eines Bohrlochs festgelegt wird. Das Kopplungselement ist so ausgeführt, dass es den oben genannten Winkelversatz und Querversatz ausgleichen kann. Der Verlauf der Führungsrichtung entsprechend der Ankerstangenrichtung gewährleistet wie beschrieben ein problemloses Abziehen des Setzwerkzeugs von eingetriebenen Ankerstangen und damit ein zuverlässiges Eintreiben von Ankerstangen in ein Bohrloch, insbesondere mittels einer automatisierten Montagevorrichtung. Es können besonders vorteilhaft zuverlässig mehrere Ankerstangen nacheinander in Bohrlöcher eingetrieben werden, ohne dass ein manuelles Eingreifen eines Bedieners der automatisierten Montagevorrichtung notwendig wäre. Dies ermöglicht einen besonders kostengünstigen Einsatz des Setzwerkzeugs. Die Montagevorrichtung kann beispielsweise wie eine in der WO 2017/016783 A1 beschriebene Montagevorrichtung ausgeführt sein.
  • Die Ankerstange weist eine hauptsächlich zylindrische Grundform auf. Sie ist insbesondere metallisch ausgeführt und kann insbesondere Teil eines Expansionsankers, vorzugsweise eines Expansionsankers des Bolzentyps sein. Ein Expansionsanker zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass er ein verschiebbares Spreizelement, beispielsweise eine Spreizhülse, aufweist, welche von einem an der Ankerstange angeordneten Expansionskörper radial nach aussen gedrängt wird, wenn der Expansionskörper axial relativ zum Expansionselement versetzt wird. Um das genannte Versetzen des Expansionskörpers zum Expansionselement zu ermöglichen, weist die Ankerstange insbesondere ein Aussengewinde auf, auf das nach dem Einschlagen in das Bohrloch eine Mutter aufgedreht und gegen das das Bohrloch aufweisende Substrat, beispielsweise in Form einer Wand, verspannt werden kann. Durch das genannte Verspannen wird die Ankerstange wieder ein Stück aus dem Bohrloch herausgezogen und damit der Expansionskörper axial relativ zum Expansionselement versetzt. Die genannte Mutter und eine eventuell vorhandene Unterlegscheibe können während des Eintreibens der Ankerstange bereits auf das Aussengewinde aufgeschraubt sein oder erst nach dem Eintreiben aufgeschraubt werden.
  • Der Werkzeugadapter ist am antriebsseitigen Ende im einfachsten Fall zylinderförmig ausgeführt. Er weist aber insbesondere eine Aussenkontur auf, die an das Bohrfutter des Einschlagwerkzeugs angepasst ist. Dazu kann das antriebsseitige Ende beispielsweise hauptsächlich zylinderförmig ausgeführt sein und zwei sich gegenüberliegende, in Werkzeugrichtung verlaufende Nuten aufweisen.
  • Das Einschlagwerkzeug kann insbesondere elektrisch angetrieben sein, es ist aber auch ein pneumatischer oder hydraulischer Antrieb denkbar. Das Einschlagwerkzeug führt insbesondere nur eine Schlagbewegung, aber nicht gleichzeitig eine Drehbewegung aus. Es ist damit als ein Schlaghammer ausgeführt, der in einem so genannten Meissel-Modus betrieben wird.
  • Die Ausnehmung des Aufnahmeelements ist insbesondere zylinderförmig ausgeführt. Der Durchmesser der Ausnehmung ist dann so an einen Durchmesser der Ankerstange angepasst, dass die Ankerstange durch die Ausnehmung in Führungsrichtung ausgerichtet und beim Eintreiben in ein Bohrloch geführt wird. Das Aufnahmeelement kann so ausgeführt sein, dass es eine Ankerstange ohne aufgeschraubte Mutter oder mit aufgeschraubter Mutter aufnehmen kann. Die Ausnehmung ist insbesondere so an den aufzunehmenden Teil der Ankerstange angepasst, dass der genannte Teil der Ankerstange ohne oder nur mit wenig Spiel quer zur Werkzeugrichtung von der Ausnehmung aufgenommen wird.
  • Der Werkzeugadapter, das Kopplungselement und das Aufnahmeelement sind insbesondere aus Metall, beispielsweise aus so genanntem Werkzeugstahl gefertigt.
  • In Ausgestaltung der Erfindung sind der Werkzeugadapter, das Aufnahmeelement und das Kopplungselement so ausgeführt und angeordnet, dass die genannte Einschlagkraft oder zumindest ein Teil davon direkt vom Werkzeugadapter auf das Aufnahmeelement übertragen wird. Das Kopplungselement ist dabei insbesondere so ausgeführt, dass es nicht oder zumindest nur in einem vernachlässigbaren Umfang an der Übertragung der Einschlagkraft beteiligt ist. Damit muss das Kopplungselement nicht so dimensioniert und ausgeführt werden, dass es in einem massgeblichen Umfang Kräfte in Werkzeugrichtung übertragen kann. Es kann damit einfach, leicht und kostengünstig ausgeführt sein.
  • Der Werkzeugadapter, das Aufnahmeelement und das Kopplungselement sind insbesondere so ausgeführt und angeordnet, dass das Aufnahmeelement zumindest bei der Übertragung der Einschlagkraft eine Kontaktfläche mit dem Werkzeugadapter aufweist, über die die Einschlagkraft übertragen werden kann. Das Aufnahmeelement überträgt die Einschlagkraft dann auf die Ankerstange.
  • In Ausgestaltung der Erfindung sind der Werkzeugadapter, das Aufnahmeelement und das Kopplungselement so ausgeführt und angeordnet, dass die genannte Einschlagkraft oder zumindest ein Teil davon direkt vom Werkzeugadapter auf eine in der Ausnehmung des Aufnahmeelements angeordnete Ankerstange übertragen wird. Das Kopplungselement und das Führungselement sind dabei insbesondere so ausgeführt, dass sie nicht oder zumindest nur in einem vernachlässigbaren Umfang an der Übertragung der Einschlagkraft beteiligt sind. Damit müssen das Kopplungselement und das Aufnahmeelement nicht so dimensioniert und ausgeführt werden, dass sie in einem massgeblichen Umfang Kräfte in Werkzeugrichtung übertragen können. Sie können damit einfach, leicht und kostengünstig ausgeführt sein.
  • Der Werkzeugadapter, das Aufnahmeelement und das Kopplungselement sind insbesondere so ausgeführt und angeordnet, dass eine in der Ausnehmung des Aufnahmeelements angeordnete Ankerstange zumindest bei der Übertragung der Einschlagkraft eine Kontaktfläche mit dem Werkzeugadapter aufweist, über die die Einschlagkraft übertragen werden kann. Das Aufnahmeelement ist dazu insbesondere als eine sowohl in Richtung antriebsabgewandtes Ende als auch in Richtung Werkzeugadapter offene Hülse ausgeführt.
  • In Ausgestaltung der Erfindung weisen der Werkzeugadapter und/oder das Aufnahmeelement ein Gewinde auf, auf das das als Schraubenfeder ausgeführte Kupplungselement aufgeschraubt ist. Das ermöglicht eine besonders einfache und kostengünstige Kopplung des Werkzeugadapters mit dem Aufnahmeelement. Besonders vorteilhaft ist, wenn sowohl Werkzeugadapter als auch Aufnahmeelement ein Gewinde aufweisen. Die Gewinde am Werkzeugadapter und am Aufnahmeelement sind insbesondere gleich ausgeführt. Damit kann eine Schraubenfeder mit einem konstanten Durchmesser verwendet werden. Ausserdem muss in diesem Fall bei der Montage des Setzwerkzeugs die Orientierung der Schraubenfeder nicht beachtet werden. Die Gewinde sind insbesondere als Aussengewinde ausgeführt.
  • Das Kopplungselement kann in einer nicht vom Schutzumfang der Ansprüche umfassten Ausgestaltung eines Setzwerkzeugs aus einem elastomeren Material, also aus einem Elastomer ausgeführt sein. Unter einem Elastomer wird ein formfester, aber elastisch verformbarer Kunststoff verstanden. Die genannte Verformbarkeit des Kopplungselements ermöglicht die notwendige Verlagerung zumindest eines Teils des Aufnahmeelements gegenüber dem Werkzeugadapter quer zur Werkzeugrichtung. Bauteile aus Elastomeren mit unterschiedlichen Eigenschaften sind einfach und kostengünstig herstellbar, womit ein besonders kostengünstiges Setzwerkzeug ermöglicht wird. Ausserdem sind Elastomere sehr widerstandsfähig, so dass das Setzwerkzeug lange verwendet werden kann.
  • Die Verbindung zwischen dem Werkzeugadapter und dem Aufnahmeelement kann bei dieser nicht vom Schutzumfang der Ansprüche umfassten Ausgestaltung eines Setzwerkzeugs mittels des Kopplungselements kann beispielsweise reibschlüssig oder formschlüssig erfolgen. Es ist auch denkbar, dass das Kopplungselement sowohl mit dem Werkzeugadapter, also auch mit dem Aufnahmeelement verbunden, beispielsweise verklebt ist.
  • Insbesondere überlappen sich der Werkzeugadapter und das Aufnahmeelement bei dieser nicht vom Schutzumfang der Ansprüche umfassten Ausgestaltung eines Setzwerkzeugs in Werkzeugrichtung in einem Überlappungsbereich. Beispielsweise ist das Aufnahmeelement im Überlappungsbereich radial weiter aussen als der Werkzeugadapter angeordnet, wobei auch eine umgekehrte Anordnung möglich ist. Das Kopplungselement ist dann im Überlappungsbereich angeordnet. Das Kopplungselement ist insbesondere zwischen dem Werkzeugadapter und dem Aufnahmeelement verklemmt und stellt so eine reibschlüssige Verbindung zwischen dem Werkzeugadapter und dem Aufnahmeelement her. Alternativ oder zusätzlich kann das Kopplungselement mit dem Werkzeugadapter und/oder dem Aufnahmeelement verklebt sein. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine formschlüssige Verbindung des Kopplungselements mit dem Werkzeugadapter und/oder dem Aufnahmeelement möglich.
  • Insbesondere weist der Werkzeugadapter dieser nicht vom Schutzumfang der Ansprüche umfassten Ausgestaltung eines Setzwerkzeugs im Überlappungsbereich eine hauptsächlich zylinderförmige Grundform und das Aufnahmeelement eine hauptsächlich hohlzylinderförmige Grundform auf, wobei ein Innendurchmesser des Aufnahmeelements ein Stück, beispielsweise zwischen 4 und 20 mm, grösser ist als ein Aussendurchmesser des Werkzeugadapters. Zwischen dem Werkzeugadapter und dem Aufnahmeelement ist dann das ebenfalls hohlzylinderförmige Kopplungselement aus Elastomer angeordnet.
  • In Ausgestaltung der Erfindung weist das Aufnahmeelement ein Halteelement auf, welches so ausgeführt und angeordnet ist, dass es eine in Führungsrichtung orientierte und in Richtung antriebsseitiges Ende gerichtete Haltekraft auf eine in der Ausnehmung des Aufnahmeelements angeordnete Ankerstange aufbringen kann, welche einem Entfernen der Ankerstange in Führungsrichtung aus der Ausnehmung des Aufnahmeelements entgegenwirkt.
  • Damit kann mit dem Setzwerkzeug eine Ankerstange inklusive eventuell zugehöriger Bauteile aufgenommen und in das Bohrloch eingesteckt werden. Für das Einstecken und anschliessende Setzen bzw. Eintreiben der Ankerstange ist damit keine zweite Hand oder eine weitere Greifvorrichtung notwendig. Wenn ein Arbeiter die Ankerstange setzt, benötigt er dazu nur eine Hand, mit der er das angetriebene Einschlagwerkzeug führt; mit der anderen Hand kann er sich beispielsweise sichern. Das ist insbesondere dann wichtig, wenn sich der Arbeiter auf einer Arbeitsplattform, beispielsweise in einem Aufzugschacht einer Aufzuganlage befindet. Das Setzwerkzeug ermöglicht damit ein einfaches, schnelles und ausserdem für den Arbeiter sicheres Eintreiben der Ankerstange. Das Setzwerkzeug gemäss dieser Ausgestaltung ermöglicht besonders vorteilhaft, dass eine Ankerstange inklusive eventuell zugehöriger Bauteile von einer automatisierten Montagevorrichtung nur mit dem Setzwerkzeug, also ohne einen zeitaufwändigen Werkzeugwechsel, aufgenommen und in ein Bohrloch eingetrieben werden kann. Für das Aufnehmen der Ankerstange und das Einsetzen in das Bohrloch ist kein zusätzliches Werkzeug notwendig. Die Montagevorrichtung benötigt damit nur einen das Setzwerkzeug führenden Manipulator, beispielsweise in Form eines Roboters, und keinen zweiten, ein Greifwerkzeug führenden Manipulator. Das Setzwerkzeug ermöglicht damit besonders vorteilhaft ein schnelles Eintreiben der Ankerstange mit einer automatisierten Montagevorrichtung, die zudem nur einen Manipulator aufweisen muss, also vergleichsweise einfach und kostengünstig ausgeführt sein kann.
  • Das Halteelement kann die genannte Haltekraft permanent auf eine in der Ausnehmung des Aufnahmeelements angeordnete Ankerstange aufbringen. Es ist aber auch möglich, dass das Haltelement die Haltekraft nur dann aufbringt, wenn eine vom antriebsabgewandten Ende weg orientierte Auszieh-Kraft in Führungsrichtung wirkt. Die genannte Auszieh-Kraft würde ohne die entgegengesetzt wirkende Haltekraft zu einem Entfernen der Ankerstange aus der Ausnehmung des Aufnahmeelements führen. Die Haltekraft ist dann eine Reaktionskraft auf die genannte Auszieh-Kraft. Sie kann beispielsweise auf Reibung, insbesondere Haftreibung zwischen Halteelement und Ankerstange oder auf einem Formschluss zwischen Haltelement und Ankerstange, beispielsweise mit einem Gewinde der Ankerstange basieren.
  • Die Haltekraft kann auch eine Komponente quer zur Führungsrichtung aufweisen. Die Haltekraft ist insbesondere grösser als eine Gewichtskraft der Ankerstange und eventueller zur Ankerstange zugehöriger Bauteile, wie beispielsweise Mutter, Unterlegscheibe und/oder Spreizhülse. Die Haltekraft kann die genannte Gewichtskraft insbesondere um einen Sicherheitsaufschlag übertreffen. Sie ist damit insbesondere so gewählt, dass eine in einem Magazin stehende Ankerstange inklusive zugehöriger Bauteile mit dem Setzwerkzeug aus dem Magazin nach oben entnommen werden kann, ohne dass die Ankerstange aus dem Setzwerkzeug herausfällt und ohne dass ein weiteres Werkzeug, beispielsweise in Form eines Greifwerkzeugs notwendig wäre. Die Haltekraft ist beispielsweise grösser als 0.5 N - 2.5 N.
  • In Ausgestaltung der Erfindung weist das Aufnahmeelement als Haltelement wenigstens einen Magnet auf, welcher die genannte Haltekraft auf eine magnetisierbare Ankerstange aufbringen kann. Damit kann einfach eine dauernd bzw. permanent wirkende Haltekraft auf die Ankerstange aufgebracht werden. Ausserdem wirkt damit die Haltekraft ohne ein mechanisches Zusammenwirken zwischen Aufnahmeelement und Ankerstange, so dass kein Verschleiss oder Abnützung am Aufnahmeelement auftreten.
  • Unter einer magnetisierbaren Ankerstange oder allgemeiner unter einem magnetisierbaren Bauteil soll hier ein Bauteil verstanden werden, das von einem Magneten angezogen wird, also von einem Magneten zumindest zeitweise magnetisiert werden kann. Ankerstangen bestehen beispielsweise aus Stahl mit einem so genannten ferritischen Gefüge, beispielsweise aus galvanisch vernickeltem Stahl, und sind damit magnetisierbar.
  • Der genannte Magnet ist insbesondere als ein Dauermagnet ausgeführt und speziell als ein Dauermagnet aus einer Neodym-Eisen-Bor-Legierung mit der Zusammensetzung Nd2Fe14B. Das Aufnahmeelement kann einen oder mehrere Magnete aufweisen, die in Führungsrichtung hintereinander angeordnet sind.
  • Der Magnet ist insbesondere um die Ausnehmung des Aufnahmeelements herum angeordnet. Damit wird ein einfacher Aufbau des Aufnahmeelements ermöglicht. Der Magnet kann beispielsweise ringförmig ausgeführt sein. Da ringförmige Magnete in grosser Vielzahl auf dem Markt erhältlich sind, kann damit einfach ein passender und kostengünstiger Magnet gefunden werden.
  • Der oder die Magnete können teilweise oder auch komplett in Führungsrichtung gegenüber der Ausnehmung versetzt angeordnet sein.
  • Der Magnet ist insbesondere in Führungsrichtung zwischen der Ausnehmung des Aufnahmeelements und dem antriebsseitigen Ende angeordnet. Die magnetische Anziehungskraft zwischen dem oder den Magneten und der Ankerstange wirkt damit direkt in Führungsrichtung und bewirkt damit eine sehr starke Haltekraft auf die Ankerstange.
  • Es ist auch möglich, dass das Aufnahmeelement sowohl einen Magnet aufweist, der um die Ausnehmung des Aufnahmeelements herum angeordnet ist, als auch einen Magnet, der in Führungsrichtung zwischen der Ausnehmung des Aufnahmeelements und dem antriebsseitigen Ende angeordnet ist. Damit lässt sich eine besonders starke Haltekraft erzeugen.
  • Es ist ausserdem möglich, dass zumindest ein Teil des Aufnahmeelements und/oder der Werkzeugadapter magnetisch ist, also als ein Magnet ausgeführt ist. Das Aufnahmeelement ist insbesondere im Bereich der Ausnehmung nicht magnetisch, um ein Einführen einer Ankerstange nicht zu behindern.
  • Insbesondere wird ein Boden der Ausnehmung des Aufnahmeelements von einer Schlagplatte gebildet und der Magnet schliesst sich in Richtung antriebsseitiges Ende an die Schlagplatte an. Damit kann der Magnet beim Einschlagen des Ankerbolzens durch die Schlagplatte vor Beschädigungen geschützt werden, was eine lange Nutzungsdauer des Setzwerkzeugs ermöglicht.
  • Unter dem Boden der Ausnehmung des Aufnahmeelements soll hier ein Abschluss der Ausnehmung in Richtung antriebsseitiges Ende verstanden werden. Die Schlagplatte besteht insbesondere aus einem strapazierfähigen Material, im Speziellen aus gehärtetem Stahl, insbesondere aus Werkzeugstahl. Sie wird damit beim Einschlagen eines Ankerbolzens nicht beschädigt und kann insbesondere den Magnet wirkungsvoll vor Beschädigungen schützen. Die Schlagplatte kann beispielsweise von einem in einer umlaufenden Nut der Ausnehmung angeordneten Sicherungsring, insbesondere einem Metallring in Führungsrichtung gesichert werden. Es ist auch möglich, dass die Schlagplatte zwischen zwei Bauteilen des Aufnahmeelements verklemmt und damit ebenfalls in Führungsrichtung gesichert ist.
  • In Ausgestaltung der Erfindung weist das Aufnahmeelement ein Andrückelement auf, welches so ausgeführt und angeordnet ist, dass es den Magnet in Richtung Schlagplatte drückt. Damit kann der Magnet vorteilhafterweise bei zu starken Schlägen ausweichen und dadurch vor Beschädigungen geschützt werden. Durch das Andrückelement wird er aber dennoch wieder in seine Sollposition, also angrenzend an die Schlagplatte gedrückt.
  • Das Andrückelement ist beispielsweise als eine Feder, insbesondere eine in Führungsrichtung angeordnete und zumindest leicht vorgespannte Spiralfeder angeordnet, welche zwischen Magnet und antriebsseitigen Ende angeordnet ist. Es ist ebenfalls möglich, dass das Andrückelement aus einem elastischen Material, beispielsweise Schaumstoff besteht und ebenfalls zwischen Magnet und antriebsseitigen Ende angeordnet ist.
  • Insbesondere besteht das Aufnahmeelement ausgenommen von Schlagplatte, Magnet und Andrückelement ausschliesslich aus nicht magnetisierbarem Material. Damit können die weiteren, nicht magnetisierbaren Bauteile des Aufnahmeelements das Magnetfeld des oder der Magnete nicht stören, so dass der Magnet eine besonders starke Haltekraft auf die Ankerstange ausübt. Es ist auch möglich, dass das Andrückelement ebenfalls aus nicht magnetisierbarem Material besteht.
  • Die weiteren, nicht magnetisierbaren Bauteile des Aufnahmeelements bestehen insbesondere aus Chrom-Nickel-Stahl mit einem austenitischen Gefüge.
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist das Haltelement als wenigstens ein zumindest quer zur Führungsrichtung elastisches Klemmelement ausgeführt, welches einen Querschnitt der Ausnehmung des Aufnahmeelements quer zur Führungsrichtung verkleinert. Damit kann die Haltekraft besonders einfach aufgebracht werden.
  • Die Kombination aus Ausnehmung und Klemmelement ist dabei so auf die einzuschlagende Ankerstange abgestimmt, dass das Klemmelement den Querschnitt der Ausnehmung so stark verkleinert, dass es in Kontakt mit einer in der Ausnehmung des Aufnahmeelements angeordneten Ankerstange kommt. Das Klemmelement bringt die Haltekraft in diesem Fall nur dann auf, wenn eine vom antriebsabgewandten Ende weg orientierte Auszieh-Kraft in Führungsrichtung wirkt. Die Haltekraft ist dann eine Reaktionskraft auf die genannte Auszieh-Kraft. Sie kann beispielsweise auf Reibung, insbesondere Haftreibung zwischen Halteelement und Ankerstange oder auf einem Formschluss zwischen Haltelement und Ankerstange, beispielsweise mit einem Gewinde der Ankerstange, basieren.
  • Das Klemmelement kann auf unterschiedliche Weise ausgeführt sein. Es kann beispielsweise als ein in einer umlaufenden Nut der Ausnehmung des Aufnahmeelements angeordneter Ring, insbesondere ein O-Ring oder ein Metallring, ausgeführt sein. Im Fall der Ausführung als Metallring kann das Klemmelement eine Innenkontur aufweisen, durch die die Kraft zum Einstecken eines Ankerbolzens in die Ausnehmung des Aufnahmeelements kleiner ist als eine Kraft zum Herausziehen des Ankerbolzens aus der Ausnehmung. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass ein Innendurchmesser des Metallrings sowohl vom antriebsseitigen Ende, also auch vom antriebsabgewandten Ende leicht abnimmt und die Abnahme des Innendurchmessers am antriebsseitigen Ende steiler ist als am antriebsabgewandten Ende.
  • Das Klemmelement ist insbesondere als eine hauptsächlich U-förmige Klammer ausgeführt, deren Arme in zwei sich gegenüberliegenden und quer zur Führungsrichtung ausgerichtete Einstiche des Aufnahmeelements eingesteckt sind. Die Einstiche sind nach innen offen, so dass die Klammer an ein in der Ausnehmung des Aufnahmeelements aufgenommenes Teil einer Ankerstange anliegt. Dies ermöglicht eine besonders einfache und kostengünstiges Halteelement. Die genannte Klammer besteht insbesondere aus Metall.
  • In Ausgestaltung der Erfindung wird das Halteelement von wenigstens zwei insbesondere drei quer zur Führungsrichtung elastischen Armen gebildet, welche so ausgeführt und angeordnet sind, dass eine in der Ausnehmung des Aufnahmeelements angeordnete Ankerstange die Arme gegen eine Spannkraft nach aussen drückt. Damit wird eine besonders einfache Ausführung des Setzwerkzeugs ermöglicht.
  • Die Arme bilden damit das antriebsabgewandte Ende des Setzwerkzeugs aus. Sie sind insbesondere aus Federstahl ausgeführt und am Aufnahmeelement befestigt, insbesondere an das Aufnahmeelement geschraubt oder genietet. Die Haltekraft ergibt sich dabei ebenfalls als Reaktionskraft auf die oben genannte Auszieh-Kraft auf den Ankerbolzen.
  • In Ausgestaltung der Erfindung wird das Halteelement von einem elastischen Presselement mit einer insbesondere durchgehenden Ausnehmung in Führungsrichtung gebildet. Ein Innendurchmesser des Presselements ist so gewählt, dass das Presselement auf einen in der Ausnehmung des Aufnahmeelements angeordneten Teils einer Ankerstange eine Presskraft quer zur Führungsrichtung ausübt. Damit wird eine besonders einfache Ausführung des Setzwerkzeugs ermöglicht.
  • Das Presselement kann beispielsweise aus Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, kurz auch Nitrilkautschuk bestehen. Es kann über einen umlaufenden, nach innen ausgerichteten Bund verfügen, der in eine umlaufende Nut des Aufnahmeelements eintaucht und damit gegenüber dem Aufnahmeelement festgelegt ist. Es ist ebenfalls möglich, dass das Presselement die einzige Ausnehmung des Aufnahmeelements ausbildet.
  • In der Ausnehmung des Presselements kann zur Vermeidung von Abrieb am Presselement durch die Ankerstange eine geschlitzte Hülse, insbesondere eine geschlitzte Stahlhülse angeordnet sein.
  • Die oben genannte Aufgabe wird auch von einem Verfahren zum schlagenden Eintreiben einer Ankerstange in ein Bohrloch mit einem angetriebenen Einschlagwerkzeug und einem Setzwerkzeug mit den genannten Merkmalen gelöst. Das Verfahren wird insbesondere während einer Installation einer Aufzuganlage in einem Aufzugschacht ausgeführt. Es kann aber auch bei völlig anderen Montagearbeiten verwendet werden, bei denen Ankerbolzen in ein Bohrloch eingeschlagen werden müssen. Die Ankerstange ist dabei insbesondere Teil eines Expansionsankers.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren hat die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemässen Setzwerkzeug ausgeführten Vorteile.
  • Das Verfahren kann insbesondere folgende Schritte aufweisen:
    • Aufnehmen einer Ankerstange aus einem Magazin mit dem Setzwerkzeug,
    • Positionieren der Ankerstange fluchtend zum Bohrloch,
    • Setzen der Ankerstange in das Bohrloch durch Übertragen einer Einschlagkraft des Einschlagwerkzeugs über das Setzwerkzeug auf die Ankerstange und
    • Abziehen des Setzwerkzeugs von der in das Bohrloch eingetriebenen Ankerstange.
  • Das Verfahren zeichnet sich insbesondere zusätzlich dadurch aus, dass bei der Ausführung des Verfahrens das Setzwerkzeug von einem Roboter geführt wird. Der Roboter kann insbesondere Teil einer in der WO 2017/016783 A1 beschriebenen Montagevorrichtung sein.
  • Das Setzen einer Ankerstange bzw. eines eine Ankerstange aufweisenden Expansionsankers in ein Bohrloch ist damit besonders schnell durchführbar, da der Roboter für das Aufnehmen, Positionieren und Setzen der Ankerstange bzw. des Expansionsankers nur ein einziges Werkzeug benötigt und so zwischen einzelnen Verfahrensschritten kein Werkzeugwechsel notwendig ist.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen des erfindungsgemässen Setzwerkzeugs einerseits und des erfindungsgemässen Verfahrens andererseits beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise kombiniert, angepasst, übertragen oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Die Zeichnungen sind lediglich schematisch und nicht massstabsgetreu.
  • Dabei zeigen:
  • Fig. 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel eines Setzwerkzeugs mit einer Schraubenfeder als Kopplungselement und mit einer Klammer als Halteelement mit gleich orientierter Werkzeugrichtung und Führungsrichtung,
    Fig. 2
    das Setzwerkzeug aus Fig. 1 mit einem Winkelversatz zwischen Werkzeugrichtung und Führungsrichtung,
    Fig. 3
    ein zweites Ausführungsbeispiel eines Setzwerkzeugs mit ringförmigen Magneten als Halteelement,
    Fig. 4
    einen Teil eines dritten Ausführungsbeispiels eines Setzwerkzeugs mit einem zylinderförmigen Magnet als Halteelement,
    Fig. 5
    einen Teil eines vierten Ausführungsbeispiels eines Setzwerkzeugs mit einem zylinderförmigen Magnet als Halteelement,
    Fig. 6
    einen Teil eines fünften Ausführungsbeispiels eines Setzwerkzeugs mit einem O-Ring als Halteelement,
    Fig. 7
    einen Teil eines sechsten Ausführungsbeispiels eines Setzwerkzeugs mit einem Metallring als Halteelement,
    Fig. 8
    einen Teil eines siebten Ausführungsbeispiels eines Setzwerkzeugs mit drei Armen als Halteelement,
    Fig. 9
    einen Teil eines achten Ausführungsbeispiels eines Setzwerkzeugs mit einem elastischen Presselement als Halteelement,
    Fig. 10
    einen Teil eines nicht vom Schutzumfang der Ansprüche umfassten Setzwerkzeugs mit einem Kopplungselement aus einem elastomeren Material und einem O-Ring als Halteelement und
    Fig. 11
    eine Montagevorrichtung in einem Aufzugschacht beim Setzen eines Expansionsankers in ein Bohrloch.
  • Gemäss Fig. 1 weist ein Setzwerkzeug 10 einen Werkzeugadapter 12 und ein Aufnahmeelement 14 auf, die als separate Bauteile ausgeführt sind. Der Werkzeugadapter 12 ist in einer Werkzeugrichtung 16 ausgerichtet und weist ein antriebsseitiges Ende 18 auf, das auch das antriebsseitige Ende der Setzwerkzeugs 10 bildet. Der Werkzeugadapter 12 weist zwei Abschnitte auf. Ein erster Abschnitt 11 weist eine hauptsächlich zylindrische Form mit zwei in Werkzeugrichtung 16 verlaufenden, diametral gegenüberliegende Nuten 22 auf. Der Werkzeugadapter 12 ist dazu vorgesehen, von einem Futter 74 eines nur in Fig. 10 dargestellten, angetriebenen Einschlagwerkzeugs 76 aufgenommen zu werden. Die Form des Werkzeugadapters 12 ist an das Futter 74 des Einschlagwerkzeugs 76 angepasst. Der Werkzeugadapter 12 ist damit so ausgeführt und angeordnet, dass er mit dem angetriebenen Einschlagwerkzeug 76 zusammenwirken kann. Der erste Abschnitt 11 des Werkzeugadapters 12 geht in einen zweiten Abschnitt 13 über, der ebenfalls hauptsächlich zylinderförmig, allerdings mit einem grösseren Durchmesser als der erste Abschnitt 11 ausgeführt ist. Eine Schlagfläche 15 schliesst den zweiten Abschnitt 13 und damit den Werkzeugadapter 12 auf einer dem antriebsseitigen Ende 18 gegenüberliegenden Seite ab. Die Schlagfläche 15 weist einen aussen umlaufenden Bund 17 auf. Am zweiten Abschnitt 13 ist ein erstes Aussengewinde 19 angeordnet, auf das ein Kopplungselement in Form einer Schraubenfeder 21 aufgeschraubt ist.
  • Die Schraubenfeder 21 koppelt den Werkzeugadapter 12 mit dem Aufnahmeelement 14, welches ein in Werkzeugrichtung 16 entgegengesetztes antriebsabgewandtes Ende 20 des Setzwerkzeugs 10 ausbildet. Das Aufnahmeelement 14 ist als eine hauptsächlich hohlzylinderförmige Hülse ausgeführt, die in einer Führungsrichtung 9 ausgerichtet ist. Das Aufnahmeelement 14 ist damit als eine in zwei Richtungen offene Hülse ausgeführt. Das Aufnahmeelement 14 weist ein zum ersten Aussengewinde 19 korrespondierendes zweites Aussengewinde 23 auf, auf das die Schraubenfeder 21 ebenfalls aufgeschraubt ist. Eine Aussenkontur des Aufnahmeelements 14 verjüngt sich in Richtung Werkzeugadapter 12 und weist an seinem Abschluss in Richtung Werkzeugadapter 12 eine mit dem Bund 17 der Schlagfläche 15 des Werkzeugadapters 12 korrespondierende Fase 25 auf.
  • Der Werkzeugadapter 12 und das Aufnahmeelement 14 sind beispielsweise aus Werkzeugstahl hergestellt. Das Setzwerkzeug 10 weist beispielsweise eine Länge zwischen 100 und 180 mm auf.
  • Das Aufnahmeelement 14 weist eine in Richtung antriebsabgewandtes Ende 20 offene Ausnehmung 24 auf, in die eine in Führungsrichtung 9 ausgerichtete Ankerstange 26 eines Expansionsankers 28 eingesteckt ist. Die Ausnehmung 24 erstreckt sich in Führungsrichtung 9 durch das gesamte Aufnahmeelement 14, so dass die Ankerstange 26 an der Schlagfläche 15 anliegt und so eine Kontaktfläche mit dem Werkzeugadapter 12 aufweist.
  • Die Ausnehmung 24 weist beispielsweise eine Länge in Führungsrichtung 9 zwischen 15 mm und 30 mm und einen Innendurchmesser zwischen 8 mm und 24 mm auf. Die Ausnehmung 24 des Aufnahmeelements 14 nimmt also einen Teil der sich in Führungsrichtung 9 vom antriebsabgewandten Ende 20 weg erstreckenden Ankerstange 26 führend auf. Die Ankerstange 26 ist beispielsweise aus galvanisch vernickeltem Stahl hergestellt.
  • Das Aufnahmeelement 14 verfügt über ein Halteelement in Form einer hauptsächlich U-förmigen Klammer 30, von der in Fig. 1 nur ihre beiden Arme 31 zu sehen sind. Zur Aufnahme der Klammer 30 weist das Aufnahmeelement 14 an seiner Aussenseite zwei gegenüberliegenden Einstiche 52 auf, die quer zur Führungsrichtung 9 verlaufen. Die Einstiche 52 sind so tief, dass sie in die Ausnehmung 24 des Aufnahmeelements 14 reichen. Die Klammer 30 wird so am Aufnahmeelement 14 angeordnet, dass deren beiden Arme 31 in den Einstichen 52 verlaufen und so den Querschnitt der Ausnehmung 24 quer zur Führungsrichtung 9 verkleinern. Die Abmessungen der Ausnehmung 24, der Klammer 30 und der Ankerstange26 sind dabei so gewählt, dass eine in die Ausnehmung 24 eingesteckte Ankerstange 26 die Klammer 30 während des Einsteckens zumindest zeitweise nach aussen drückt. Die genannten Abmessungen können so gewählt sein, dass eine in die Ausnehmung 24 eingesteckte Ankerstange 26 die Klammer 30 permanent nach aussen drückt und so die Klammer 30 eine Klemmkraft auf die Ankerstange 26 ausübt. Es ist auch möglich, dass die Klammer 30 von einer eingesetzten Ankerstange 26 nicht permanent nach aussen gedrückt wird, sondern sich die Klammer beim Herausziehen der Ankerstange 26 zumindest leicht an der Ankerstange 26 verhakt und damit eine in Führungsrichtung orientierte und in Richtung antriebsseitiges Ende 18 gerichtete Haltekraft auf die in der Ausnehmung 24 des Aufnahmeelements 14 angeordnete Ankerstange 26 ausübt, welche einem Entfernen der Ankerstange 26 in Führungsrichtung 9 aus der Ausnehmung 24 des Aufnahmeelements 14 entgegenwirkt..
  • Die einzelnen Teile sind dabei so dimensioniert und aufeinander abgestimmt, dass die genannte Haltekraft auf die Ankerstange 26 mindestens um einen Sicherheitsaufschlag von beispielsweise 20 % grösser ist als die Gewichtskraft des Expansionsankers 28.
  • Die in die Ausnehmung 24 des Aufnahmeelements 14 eingesteckte Ankerstange 26 und damit der Expansionsanker 28 sind damit gegen ein ungewolltes Entfernen aus der Ausnehmung 24 gesichert. Das Setzwerkzeug 10 und damit der eingesteckte Expansionsanker 28 könnten auch senkrecht nach unten ausgerichtet sein, ohne dass die Ankerstange 26 und damit der Expansionsanker 28 aus der Ausnehmung 24 herausfällt. Damit kann mit dem Setzwerkzeug 10 ein Expansionsanker 28 aus einem Magazin 70 (siehe Fig. 10) entnommen werden, in dem er stehend gelagert ist.
  • Wenn der Werkzeugadapter 12 in das Futter eines angetriebenen Einschlagwerkzeugs eingesetzt ist und eine Ankerstange 26 in die Ausnehmung 24 des Aufnahmeelements 14 eingesteckt ist, kann eine in Werkzeugrichtung 16 orientierte und in Richtung antriebsabgewandtes Ende 20 gerichtete, über den Werkzeugadapter 12 eingeleitete Einschlagkraft auf die in der Ausnehmung 24 des Aufnahmeelements 14 angeordnete Ankerstange 26 übertragen werden und so schlagend in eine nur in Fig. 10 dargestellte Bohrung 60 in einem Substrat, beispielsweise einer Schachtwand 62 eines Aufzugschachts 64 einer Aufzuganlage eingetrieben werden. Dabei wird die Einschlagkraft direkt vom Werkzeugadapter 12 über die Schlagfläche 15 auf die Ankerstange 26 übertragen.
  • In Fig. 1 wirkt keine Kraft quer zur Führungsrichtung 9 auf die Ankerstange 26 und damit auf das Aufnahmeelement 14. Die Schraubenfeder 21 richtet das Aufnahmeelement 14 damit so gegenüber dem Werkzeugadapter 12 aus, dass Führungsrichtung 9 und Werkzeugrichtung 16 gleich verlaufen. Damit kann eine Ankerstange 26 ohne Probleme in die Ausnehmung 24 der Aufnahmeelements 14 eingesteckt und auch wieder entfernt, das Setzwerkzeug 10 also von einer in ein Bohrloch eingetriebenen Ankerstange 26 abgezogen werden.
  • Fig. 2 zeigt das Setzwerkzeug 10 in einem Zustand, in dem auf Grund des Verlaufs eines Bohrlochs, in das die Ankerstange 26 eingetrieben wird, die Führungsrichtung 9 einen Winkelversatz gegenüber der Werkzeugrichtung 16 aufweist, die beiden Richtungen also in einem Winkel ungleich Null zueinander verlaufen. Die Schraubenfeder 21 wird in diesem Fall quer zur Werkzeugrichtung 16 ausgelenkt, so dass das Aufnahmeelement 14 gegenüber dem Werkzeugadapter 12 verschwenkt ist. Damit wurden gegenüber der Darstellung in Fig. 1 zumindest Teile des Aufnahmeelements 14 quer zur Werkzeugrichtung 16 verlagert.
  • Auch im in der Fig. 2 dargestellten Zustand ist die Ankerstange 26 korrekt gegenüber dem Aufnahmeelement 14 ausgerichtet, so dass ein Abziehen des Setzwerkzeugs 10 von der Ankerstange 26 problemlos möglich ist.
  • In Fig. 2 ist ein Winkelversatz zwischen der Führungsrichtung 9 und der Werkzeugrichtung 16 dargestellt und dessen Ausgleich mittels der Schraubenfeder 21 beschrieben. Auf analoge Weise kann auch ein zusätzlicher oder ausschliesslicher Querversatz zwischen Führungsrichtung 9 und der Werkzeugrichtung 16 ausgeglichen werden.
  • Ein Setzwerkzeug 110 gemäss Fig. 3 ist ähnlich wie das Setzwerkzeug 10 gemäss Fig. 1 und 2 aufgebaut, weshalb hauptsächlich auf die Unterschiede der beiden Setzwerkzeuge eingegangen wird. Das Setzwerkzeug 110 verfügt ebenfalls über einen Werkzeugadapter 112 und ein Aufnahmeelement 114, welche aus einem magnetisierbaren Material, beispielsweise Werkzeugstahl hergestellt sind. Der Werkzeugadapter 112 ist hauptsächlich zylinderförmig ausgeführt und wird auf einer einem antriebsseitigen Ende 118 gegenüberliegenden Seite von einer Schlagfläche 115 abgeschlossen. Der Werkzeugadapter 112 weist ein erstes Aussengewinde 119 auf, auf das ein Kopplungselement in Form einer Schraubenfeder 121 aufgeschraubt ist.
  • Die Schraubenfeder 121 koppelt den Werkzeugadapter 112 mit dem Aufnahmeelement 114, welches ein in Werkzeugrichtung 16 entgegengesetztes antriebsabgewandtes Ende 120 des Setzwerkzeugs 110 ausbildet. Das Aufnahmeelement 114 weist ebenfalls eine hauptsächlich zylinderförmige Grundform auf. Es verfügt über ein zum ersten Aussengewinde 119 korrespondierendes zweites Aussengewinde 123, auf das die Schraubenfeder 121 ebenfalls aufgeschraubt ist. Eine Aussenkontur des Aufnahmeelements 114 verjüngt sich in Richtung Werkzeugadapter 112.
  • Damit ermöglicht die Schraubenfeder 121 analog zur Schraubenfeder 21 aus den Fig. 1 und 2 eine flexible Kopplung zwischen dem Aufnahmeelement 114 und dem Werkzeugadapter 112.
  • Das Aufnahmeelement 114 schliesst sich in Richtung antriebsabgewandtes Ende 120 an den Werkzeugadapter 112 an und bildet das antriebsabgewandte Ende 120 aus. Das Aufnahmeelement 114 weist eine in Richtung antriebsabgewandtes Ende 120 offene Ausnehmung 124 auf, in die eine in Führungsrichtung 9 ausgerichtete Ankerstange 26 eines Expansionsankers 28 eingesteckt ist. Die Ausnehmung 124 weist beispielsweise eine Länge in Führungsrichtung 9 zwischen 15 mm und 30 mm und einen Innendurchmesser zwischen 8 mm und 24 mm auf. Die Ausnehmung 124 des Aufnahmeelements 114 nimmt also einen Teil der sich in Führungsrichtung 9 vom antriebsabgewandten Ende 120 weg erstreckenden Ankerstange 26 führend auf. Die Ankerstange 26 ist aus einem magnetisierbaren Material, beispielsweise galvanisch vernickelten Stahl hergestellt.
  • Das Aufnahmeelement 114 verfügt über ein Halteelement 130 in Form von drei ringförmigen Magneten 130a, 130b, 130c, die in Führungsrichtung 9 hintereinander um die Ausnehmung 124 des Aufnahmeelements 114 herum angeordnet sind. Das Aufnahmeelement 114 weist zumindest im Bereich der Ausnehmung 124 eine zylinderförmige Aussenkontur auf, auf die die ringförmigen Magnete 130a, 130b, 130c aufgepresst sind. Die Magnete 130a, 130b, 130c sind dabei in Führungsrichtung 9 in Richtung antriebsseitiges Ende 118 versetzt gegenüber der Ausnehmung 124 angeordnet.
  • Die Magnete 130a, 130b, 130c ziehen die Ankerstange 126 an und halten sie so in der dargestellten Position, also eingesteckt in die Ausnehmung 124 des Aufnahmeelements 114. Das Halteelement 130 in Form der Magnete 130a, 130b, 130c bringt damit eine in Führungsrichtung 9 orientierte und in Richtung antriebsseitiges Ende 118 gerichtete Haltekraft auf die in der Ausnehmung 124 des Aufnahmeelements 114 angeordnete Ankerstange 26 auf, welche einem Entfernen der Ankerstange 26 in Führungsrichtung 9 aus der Ausnehmung 124 des Aufnahmeelements 114 entgegenwirkt. Die Magnete 130a, 130b, 130c sind dabei so dimensioniert, dass die genannte Haltekraft auf die Ankerstange 26 mindestens um einen Sicherheitsaufschlag von beispielsweise 20 % grösser ist als die Gewichtskraft des Expansionsankers 128.
  • Die in die Ausnehmung 124 des Aufnahmeelements 114 eingesteckte Ankerstange 26 und damit der Expansionsanker 28 sind damit gegen ein ungewolltes Entfernen aus der Ausnehmung 124 gesichert. Das Setzwerkzeug 110 und damit der eingesteckte Expansionsanker 128 könnten auch senkrecht nach unten ausgerichtet sein, ohne dass die Ankerstange 26 und damit der Expansionsanker 28 aus der Ausnehmung 24 herausfällt. Damit kann mit dem Setzwerkzeug 10 ein Expansionsanker 28 aus einem Magazin 70 (siehe Fig. 10) entnommen werden, in dem er stehend gelagert ist.
  • Wenn der Werkzeugadapter 112 in das Futter eines angetriebenen Einschlagwerkzeugs eingesetzt ist und eine Ankerstange 26 in die Ausnehmung 124 des Aufnahmeelements 114 eingesteckt ist, kann eine in Werkzeugrichtung 16 orientierte und in Richtung antriebsabgewandtes Ende 120 gerichtete, über den Werkzeugadapter 112 eingeleitete Einschlagkraft über die Schlagfläche 115 auf das Aufnahmeelement 114 und vom Aufnahmeelement 114 auf die in der Ausnehmung 124 angeordnete Ankerstange 26 übertragen werden und so schlagend in eine nur in Fig. 10 dargestellte Bohrung 60 in einem Substrat, beispielsweise einer Schachtwand 62 eines Aufzugschachts 64 einer Aufzuganlage eingetrieben werden. Dabei wird die Einschlagkraft direkt vom Werkzeugadapter 112 über die Schlagfläche 115 auf das Aufnahmeelement 114 übertragen.
  • Bei der Beschreibung der weiteren Ausführungsbeispiele von Setzwerkzeugen im Zusammenhang mit den Fig. 4 bis Fig. 9 wird hauptsächlich auf die Ausführung der Haltelemente eingegangen. Bei den Setzwerkzeugen gemäss den Fig. 4 bis 8 ist die Kopplung zwischen Werkzeugadapter und Aufnahmeelement entsprechend Fig. 3 und beim Setzwerkzeug gemäss Fig. 9 entsprechend Fig. 1 und 2 ausgeführt. Ähnliche oder gleichwirkende Teile sind mit einem Bezugszeichen versehen, das um ein Vielfaches von Hundert grösser sind als das entsprechende Bezugszeichen in Fig. 1. Die Grössenangaben zu einzelnen Bauteilen des Setzwerkzeugs 10 in Fig. 1 gelten auch für alle weiteren beschriebenen Setzwerkzeuge.
  • Gemäss Fig. 4 ist bei einem Setzwerkzeug 210 gemäss einem dritten Ausführungsbeispiel ein Halteelement als ein zylinderförmiger Magnet 230 ausgeführt. Der Magnet 230 ist in Führungsrichtung 9 zwischen der Ausnehmung 224 des Aufnahmeelements 214 und dem antriebsseitigen Ende angeordnet. Dazu schliesst sich an die Ausnehmung 224 in Richtung antriebsseitigen Ende eine weitere Ausnehmung 232 mit einem etwas geringeren Innendurchmesser auf, in dem der Magnet 230 angeordnet ist. An den Magnet 230 schliesst sich in Richtung antriebsabgewandtes Ende 220 eine Schlagplatte 234 an, die mit einem metallischen Sicherheitsring 236 gegen einen sich beim Übergang der Ausnehmung 224 zur weiteren Ausnehmung 232 ergebenden Absatz gedrückt und damit gesichert wird. Die Schlagplatte 234 bildet damit einen Boden der Ausnehmung 224 des Aufnahmeelements 214 aus. Sie besteht aus gehärtetem Stahl und schützt den Magnet 230 vor Beschädigungen.
  • Gemäss Fig. 5 ist bei einem Setzwerkzeug 310 gemäss einem vierten Ausführungsbeispiel das Aufnahmeelement 314 mehrteilig ausgeführt. Ein mit dem in Fig. 5 nicht dargestellten Werkzeugadapter gekoppeltes Trägerteil 339 weist an seinem in Richtung antriebsabgewandten Ende 320 ein Aussengewinde 338 auf, das in ein Innengewinde 340 eines Zwischenstücks 342 des Aufnahmeelements 314 eingeschraubt ist. Das Zwischenstück 342 weist eine hauptsächlich hohlzylinderförmige Grundform auf und ist ebenfalls in Führungsrichtung 9 ausgerichtet. An der in Richtung antriebsabgewandten Ende 320 orientierten Öffnung des Zwischenstücks 342 ist eine Schlagplatte 334 angeordnet. Im Bereich der genannten Öffnung des Zwischenstücks 342 weist das Zwischenstück 342 einen etwas grösseren Innendurchmesser auf, so dass sich ein Absatz ergibt, gegen den die Schlagplatte 334 gedrückt werden kann. Im Inneren des Zwischenstücks 342 schliesst sich in Richtung antriebsseitiges Ende ein Halteelement in Form eines zylinderförmigen Magnets 330 an, der mittels eines Andrückelements in Form einer leicht vorgespannten Schraubenfeder 344 gegen die Schlagplatte 334 gedrückt wird. Die Schraubenfeder 344 stützt sich einerseits am Magnet 330 und andererseits am Trägerteil 339 ab.
  • Das Zwischenstück 342 verfügt an seinem in Richtung antriebsabgewandten Ende 320 orientierten Ende über ein Aussengewinde 346, das in ein Innengewinde 348 eines sich an das Zwischenstück 342 in Richtung antriebsabgewandten Ende 320 anschliessenden Endstücks 350 eingeschraubt ist. Das Endstück 350 bildet zusammen mit der Schlagplatte 334 die Ausnehmung 324 des Aufnahmeelements 414 und bildet das antriebsabgewandte Ende 320 aus. Es verfügt über einen innen umlaufenden Absatz, der die Schlagplatte 334 gegen den genannten Absatz des Zwischenstücks 342 drückt, so dass die Schlagplatte 334 zwischen Zwischenstück 342 und Endstück 350 eingeklemmt und damit gesichert ist.
  • Das Zwischenstück 342 und das Endstück 350 sind aus nicht magnetisierbarem Material hergestellt. Die Schlagplatte 334 besteht dagegen aus magnetisierbarem Material. Das Andrückelement in Form der Schraubenfeder 344 kann aus magnetisierbarem oder nichtmagnetisierbarem Material bestehen.
  • Die genannten Verschraubungen zwischen Werkzeugadapter 312, Zwischenstück 342 und Endstück 350 sind alle gesichert, insbesondere verklebt.
  • Fig. 6 zeigt ein Aufnahmeelement 414 eines Setzwerkzeugs 410 gemäss einem fünften Ausführungsbeispiel und einen Teil einer Ankerstange 26. Das Setzwerkzeug 410 ist sehr ähnlich wie das Setzwerkzeug 110 gemäss Fig. 2 aufgebaut. Der Unterschied besteht lediglich darin, dass das Halteelement des Aufnahmeelements 414 als ein O-Ring 430 ausgeführt ist. Der O-Ring 430 ist in einer umlaufenden Nut in der Innenfläche der Ausnehmung 424 des Aufnahmeelements 414 angeordnet. Der O-Ring 430 kann als ein zumindest quer zur Führungsrichtung 9 elastisches Klemmelement angesehen werden, welches einen Querschnitt der Ausnehmung 424 des Aufnahmeelements 414 quer zur Führungsrichtung 9 verkleinert. Die Abmessungen der Ausnehmung 424, des O-Rings 430 und der Ankerstange 26 sind dabei so gewählt, dass eine in die Ausnehmung 424 eingesteckte Ankerstange 26 den O-Ring 430 zusammendrückt, so dass dieser eine Klemmkraft auf die Ankerstange 26 ausübt.
  • Fig. 7 zeigt ein Aufnahmeelement 514 eines Setzwerkzeugs 510 gemäss einem sechsten Ausführungsbeispiel und einen Teil einer Ankerstange 26. Das Setzwerkzeug 510 ist sehr ähnlich wie das Setzwerkzeug 410 gemäss Fig. 6 aufgebaut. Der Unterschied besteht lediglich darin, dass das Halteelement des Aufnahmeelements 514 nicht als ein O-Ring, sondern als ein Metallring 530 ausgeführt ist. Der Metallring 530 weist eine Innenkontur auf, durch die die Kraft zum Einstecken des Ankerbolzens 26 in die Ausnehmung 524 des Aufnahmeelements 512 kleiner ist als eine Kraft zum Herausziehen des Ankerbolzens 26 aus der Ausnehmung 524. Dies ist dadurch realisiert, dass ein Innendurchmesser des Metallrings 530 sowohl vom antriebsseitigen Ende, also auch vom antriebsabgewandten Ende leicht abnimmt und die Abnahme des Innendurchmessers am antriebsseitigen Ende steiler ist als am antriebsabgewandten Ende.
  • Fig. 8 zeigt ein Setzwerkzeug 610 gemäss einem siebten Ausführungsbeispiel. Das Halteelement 630 wird von drei quer zur Führungsrichtung 9 elastischen Armen 630a, 630b, 630c gebildet. Die Arme 630a, 630b, 630c sind an die Aussenfläche des Aufnahmeelements 614 mit jeweils zwei Nieten befestigt und bilden das antriebsabgewandte Ende 620 des Setzwerkzeugs 610. Die Arme 630a, 630b, 630c sind so angeordnet, dass eine in der Ausnehmung 624 des Aufnahmeelements 614 angeordnete, nicht dargestellte Ankerstange die Arme 630a, 630b, 630c gegen eine Spannkraft nach aussen drückt.
  • Fig. 9 zeigt ein Aufnahmeelement 714 und einen Teil eines Werkzeugadapters 712 eines Setzwerkzeugs 710 gemäss einem achten Ausführungsbeispiel und einen Teil einer Ankerstange 26. Das Setzwerkzeug 710 ist sehr ähnlich wie das Setzwerkzeug 10 gemäss Fig. 1 aufgebaut. Der Unterschied besteht lediglich darin, dass das Halteelement des Aufnahmeelements 714 als ein elastisches Presselement 730 mit einer durchgehenden Ausnehmung 754 in Führungsrichtung 9 gebildet ist. Ein Innendurchmesser der Ausnehmung 754 des Presselements 730 ist so gewählt, dass das Presselement 730 auf die in der Ausnehmung 724 des Aufnahmeelements 714 angeordnete Ankerstange 26 eine Presskraft quer zur Führungsrichtung 9 ausübt. Das Presselement 730 verfügt über einen umlaufenden, nach innen ausgerichteten Bund 756, der in eine umlaufende Nut 758 des Aufnahmeelements 714 eintaucht. Damit ist das Presselement 730 am Aufnahmeelement 714 festgelegt.
  • Fig. 10 zeigt ein Aufnahmeelement 814 und einen Teil eines Werkzeugadapters 812 eines nicht vom Schutzumfang der Ansprüche umfassten Setzwerkzeugs 810 und einen Teil einer Ankerstange 26. Der Werkzeugadapter 812 und das Aufnahmeelement 814 überlappen sich in Werkzeugrichtung 16 in einem Überlappungsbereich 878. Der Werkzeugadapter 812 weist im Überlappungsbereich 878 eine hauptsächlich zylinderförmige Grundform und das Aufnahmeelement 814 eine hauptsächlich hohlzylinderförmige Grundform auf. Ein Innendurchmesser des Aufnahmeelements 814 ist ein Stück, beispielsweise zwischen 4 und 20 mm, grösser ist als ein Aussendurchmesser des Werkzeugadapters 812. Zwischen dem Werkzeugadapter 812 und dem Aufnahmeelement 812 ist im Überlappungsbereich 878 ein hohlzylinderförmiges Kopplungselement 821 aus Elastomer verklemmt und damit angeordnet. Das Kopplungselement 821 stellt damit eine reibschlüssige Verbindung zwischen dem Werkzeugadapter 812 und dem Aufnahmeelement 814 her. Das Aufnahmeelement 814 weist ausserdem ein Haltelement 830 entsprechend dem Halteelement 30 in Fig. 1 auf.
  • Ein Verfahren zum Setzen, also zum schlagenden Eintreiben eines Expansionsankers 28 mit einer Ankerstange 26 in ein Bohrloch 60 in einem als eine Schachtwand 62 eines Aufzugschachts 64 ausgebildeten Substrats wird in Zusammenhang mit der Fig. 11 beschrieben. Zum Eintreiben des Expansionsankers 28 wird eines der in den Fig. 1 bis 10 beschriebenen Setzwerkzeuge verwendet.
  • Das Verfahren wird zumindest teilweise automatisiert von einer Montageeinrichtung 66 ausgeführt, die mittels eines Tragmittels 68 im Aufzugschacht 64 verlagert werden kann. Die Montageeinrichtung 66 verfügt über ein Magazin 70, in welchem eine Vielzahl von Expansionsankern 28 stehend gelagert sind. Die Montageeinrichtung 66 kann das Bohrloch 60 insbesondere mit einem nicht dargestellten Bohrwerkzeug in die Schachtwand 62 bohren. Anschliessend nimmt ein Roboter 72 der Montageeinrichtung 66 mit einem in ein Futter 74 eines angetriebenen Schlagwerkzeugs 76 eingesteckten Setzwerkzeug 10 einen Expansionsanker 28 aus dem Magazin 70 auf. Dazu wird das Setzwerkzeug 10 so von oben auf den Expansionsanker 28 gefahren, dass die Ankerstange 26 des Expansionsankers 28 in die Ausnehmung 24 des Setzwerkzeugs 10 eintaucht und die Ankerstange 26 vom in der Fig. 10 nicht dargestellten Halteelement des Setzwerkzeugs 10 gehalten wird.
  • Nach dem Aufnehmen eines Expansionsankers 28 mit dem Setzwerkzeug 10 wird der Expansionsanker 28 und damit die Ankerstange 26 mittels des Roboters 72 fluchtend zum Bohrloch 60 positioniert. Wenn der Expansionsanker 28 und damit die Ankerstange 26 korrekt ausgerichtet ist, wird das Einschlagwerkzeug 76 aktiviert und der Expansionsanker 28 schlagend in das Bohrloch 60 getrieben. Dazu wird eine vom Einschlagwerkzeug 76 aufgebrachte Einschlagkraft über das Setzwerkzeug 10 auf die Ankerstange 26 des Expansionsankers 28 übertragen. Nach dem Eintreiben des Expansionsankers 28 wird das Setzwerkzeug 10 von der Ankerstange 26 abgezogen. Anschliessend kann der nächste Expansionsanker in ein Bohrloch eingetrieben werden.
  • Abschliessend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie "aufweisend", "umfassend", etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie "eine" oder "ein" keine Vielzahl ausschließen. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims (14)

  1. Setzwerkzeug zum schlagenden Eintreiben einer Ankerstange in ein Bohrloch in einem Substrat mit einem antriebsseitigen Ende (18, 118) und einem in einer Werkzeugrichtung (16) entgegengesetzten antriebsabgewandten Ende (20, 120, 220, 320) aufweisend
    - einen Werkzeugadapter (12, 112, 712), welcher so ausgeführt und angeordnet ist, dass er mit einem angetriebenen Einschlagwerkzeug (76) zusammenwirken kann und
    - ein Aufnahmeelement (14, 114, 214, 314, 414, 514, 614, 714) mit einer Ausnehmung (24, 124, 224, 324, 424, 524, 624, 724), welches so ausgeführt und angeordnet ist, dass es einen Teil einer sich in einer Führungsrichtung (9) vom antriebsabgewandten Ende (20, 120, 220, 320) weg erstreckenden Ankerstange (26) in der Ausnehmung (24, 124, 224, 324, 424, 524, 624, 724) führend aufnehmen kann,
    wobei der Werkzeugadapter (12, 112, 712) und das Aufnahmeelement (14, 114, 214, 314, 414, 514, 614, 714) so miteinander gekoppelt sind, dass eine in Werkzeugrichtung (16) orientierte und in Richtung antriebsabgewandtes Ende (20, 120, 220, 320) gerichtete, über den Werkzeugadapter (12, 112, 712) eingeleitete Einschlagkraft auf eine in der Ausnehmung (24, 124, 224, 324, 424, 524, 624, 724) des Aufnahmeelements (14, 114, 214, 314, 414, 514, 614, 714) angeordnete und in Führungsrichtung (9) orientierte Ankerstange (26) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugadapter (12, 112, 712) und das Aufnahmeelement (14, 114, 214, 314, 414, 514, 614, 714) mittels eines Kopplungselements (21, 121) gekoppelt sind, welches so ausgeführt und angeordnet ist, dass es während des schlagenden Eintreibens der Ankerstange (26) eine Verlagerung zumindest eines Teils des Aufnahmeelements (14, 114, 214, 314, 414, 514, 614, 714) quer zur Werkzeugrichtung (16) ermöglicht,
    wobei das Kopplungselement (21, 121) als eine Schraubenfeder ausgeführt ist.
  2. Setzwerkzeug nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Werkzeugadapter (112), das Aufnahmeelement (114) und das Kopplungselement (121) so ausgeführt und angeordnet sind, dass die genannte Einschlagkraft direkt vom Werkzeugadapter (112) auf das Aufnahmeelement (114) übertragen wird.
  3. Setzwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Werkzeugadapter (12, 712), das Aufnahmeelement (14, 714) und das Kopplungselement (21) so ausgeführt und angeordnet sind, dass die genannte Einschlagkraft direkt vom Werkzeugadapter (12, 712) auf eine in der Ausnehmung (24, 724) des Aufnahmeelements (14, 714) angeordnete Ankerstange (26) übertragen wird.
  4. Setzwerkzeug nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Aufnahmeelement (14, 714) als eine sowohl in Richtung antriebsabgewandtes Ende (20) als auch in Richtung Werkzeugadapter (12, 712) offene Hülse ausgeführt ist.
  5. Setzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Werkzeugadapter (12, 112, 712) und/oder das Aufnahmeelement (14, 114, 714) ein Gewinde (19, 119; 23, 123) aufweisen, auf das das als Schraubenfeder ausgeführte Kupplungselement (21, 121) aufgeschraubt ist.
  6. Setzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Aufnahmeelement (14, 114, 214, 314, 414, 514, 614, 714) ein Halteelement (30, 130, 230, 330, 430, 530, 630, 730) aufweist, welches so ausgeführt und angeordnet ist, dass es eine in Führungsrichtung (9) orientierte und in Richtung antriebsseitiges Ende (18, 118) gerichtete Haltekraft auf eine in der Ausnehmung (24, 124, 224, 324, 424, 524, 624, 724) des Aufnahmeelements (14, 114, 214, 314, 414, 514, 614, 714) angeordnete Ankerstange (26) aufbringen kann, welche einem Entfernen der Ankerstange (26) in Führungsrichtung (9) aus der Ausnehmung (24, 124, 224, 324, 424, 524, 624, 724) des Aufnahmeelements (14, 114, 214, 314, 414, 514, 614, 714) entgegenwirkt.
  7. Setzwerkzeug nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Aufnahmeelement (114, 214, 314) als Halteelement wenigstens einen Magnet (130a, 130b, 130c, 230, 330) aufweist, welcher die genannte Haltekraft auf eine magnetisierbare Ankerstange (26) aufbringen kann.
  8. Setzwerkzeug nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Haltelement als wenigstens ein zumindest quer zur Führungsrichtung (9) elastisches Klemmelement (30, 430, 530) ausgeführt ist, welches einen Querschnitt der Ausnehmung (24, 424, 524) des Aufnahmeelements (14, 414, 514) quer zur Führungsrichtung (9) verkleinert.
  9. Setzwerkzeug nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Klemmelement als eine hauptsächlich U-förmige Klammer (30) ausgeführt ist, deren Arme (31) in zwei sich gegenüberliegenden und quer zur Führungsrichtung (9) ausgerichtete Einstiche (52) des Aufnahmeelements (14) eingesteckt sind.
  10. Setzwerkzeug nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Haltelement (630) von wenigstens zwei quer zur Führungsrichtung (9) elastischen Armen (630a, 630b, 630c) gebildet werden, welche so ausgeführt und angeordnet sind, dass eine in der Ausnehmung (624) des Aufnahmeelements (614) angeordnete Ankerstange (26) die Arme (630a, 630b, 630c) gegen eine Spannkraft nach aussen drückt.
  11. Setzwerkzeug nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Halteelement von einem elastischen Presselement (730) mit einer Ausnehmung (754) in Führungsrichtung (9) gebildet wird, wobei ein Innendurchmesser des Presselements (730) so gewählt ist, dass das Presselement (730) auf eine in der Ausnehmung (724) des Aufnahmeelements (714) angeordnete Ankerstange (26) eine Presskraft quer zur Führungsrichtung (9) ausübt.
  12. Verfahren zum schlagenden Eintreiben einer Ankerstange (26) in ein Bohrloch (60) mit einem angetriebenen Einschlagwerkzeug (76) und einem Setzwerkzeug (10, 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
  13. Verfahren nach Anspruch 12,
    gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    - Aufnehmen einer Ankerstange (26) aus einem Magazin (70) mit dem Setzwerkzeug (10, 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710),
    - Positionieren der Ankerstange (26) fluchtend zum Bohrloch (60),
    - Setzen der Ankerstange (26) in das Bohrloch (60) durch Übertragen einer Einschlagkraft des Einschlagwerkzeugs (76) über das Setzwerkzeug (10, 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710) auf die Ankerstange (26) und
    - Abziehen des Setzwerkzeugs (76) von der in das Bohrloch (60) eingetriebenen Ankerstange (26).
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Einschlagwerkzeug (10, 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710) von einem Roboter (72) geführt wird.
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