| Dokumentenidentifikation |
DE102005000158A1 24.05.2007 |
| Titel |
Bohr- und Ankersetzgerät mit integrierter Auspressvorrichtung |
| Anmelder |
Hilti AG, Schaan, LI |
| Erfinder |
Güde, Dieter, 45772 Marl, DE |
| Vertreter |
TER MEER STEINMEISTER & Partner GbR Patentanwälte, 81679 München |
| DE-Anmeldedatum |
16.11.2005 |
| DE-Aktenzeichen |
102005000158 |
| Offenlegungstag |
24.05.2007 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
24.05.2007 |
| IPC-Hauptklasse |
E21D 20/00(2006.01)A, F, I, 20051116, B, H, DE
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| Zusammenfassung |
Ein Bohr- und Ankersetzgerät 1 für den Berg-, Tunnel- oder Tiefbau zum Verbau von mit einer Bohrkrone versehenen und mit einem ein- oder mehrkomponentigen Klebemittel 6 ausgerüsteten Ankern 5 und mit einer Auspressvorrichtung 3 zum Austreiben des Klebemittels 6 weist eine in dem Gehäuse 2 des Bohr- und Ankersetzgerätes 1 vorgesehene Kammer 4 integrierte Auspressvorrichtung 3 auf.
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| Beschreibung[de] |
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Aufgabe der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Bohr- und Ankersetzgerät für
den Berg-, Tunnel- oder Tiefbau zum Verbau von mit einer Bohrkrone versehenen und
mit einem ein- oder mehrkomponentigen Klebemittel ausgerüsteten Ankern und
mit einer Auspressvorrichtung zum Austreiben des Klebemittels aus dem im Bohrloch
positionierten Anker.
Im Berg-, Tunnel- oder Tiefbau werden Anker zumeist in Bohrlöcher
eingesetzt, die zuvor mit speziellen Bohrgestängen hergestellt worden sind.
Um eine verbesserte Fixierung des Ankers im Gebirge zu erreichen, wird zusätzlich
ein Klebemittel eingebracht. Dabei handelt es sich meistens um zwei- oder mehrkomponentige
Kleber, die durch Zerstörung eines geeigneten Behälters zur Aufnahme des
Klebemittels miteinander in Kontakt treten, sodass es dann zu einer Aushärtung
des Klebemittels an Ort und Stelle unter gleichzeitiger Fixierung des Ankers kommt.
Nachteilig ist hieran, dass der Aufwand besonders hoch ist, wenn zunächst die
Bohrung hergestellt und in einem weiteren Arbeitsgang der Anker eingebracht wird,
da dies ein Umsetzten der Bohrlafette notwendig macht. Aus diesem Grunde gibt es
Anker, die an ihrem bohrlochseitigen Ende bereits mit einer Bohrkrone ausgerüstet
sind und gewissermassen eine Doppelfunktion als Bohrgestänge und Anker ausüben.
Diese Anker sind mit einer Auspressvorrichtung ausgerüstet, welche auch einen
mit Klebemittel befüllten Behälter umfasst. Nachdem der Anker im Bohrloch
seine Einbauposition erreicht hat, wird über einen Kolben eine Presskraft auf
diesen Behälter ausgeübt, um das Klebemittel aus dem Behälter auszutreiben.
Eine solche, beispielsweise aus der DE-OS 103 34 374 bekannte Auspressvorrichtung
ist dabei in einer Baueinheit angeordnet, die vor das eigentliche Bohr- und Ankersetzgerät
positioniert wird. Dies führt dazu, dass insgesamt die Baulänge eines
solchen Bohr- und Ankersetzgerätes relativ gross ist, was dieses gerade bei
beengten Platzverhältnissen schlecht handhabbar macht.
Von daher stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, ein
Bohr- und Ankersetzgerät für den Berg-, Tunnel- oder Tiefbau mit einer
Auspressvorrichtung zum Austreiben des Klebemittels aus dem mit einer Bohrkrone
ausgerüsteten Anker zu schaffen, das eine geringe Baulänge aufweist und
damit besonders wendig und auch bei beengten Platzverhältnissen gut einsetzbar
ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Auspressvorrichtung
in eine in dem Gehäuse des Bohr- und Ankersetzgerätes vorgesehene Kammer
integriert ist.
Diese Kammer befindet sich am bohrlochseitigen Ende des Bohr- und
Ankersetzgerätes und dient unter anderem zur Aufnahme der Auspressvorrichtung.
Dabei wird vorteilhafterweise für das gesamte Bohr- und Ankersetzgerät
nur ein Minimum an Platz beansprucht.
Dies ist auf besonders zweckmässige Weise der Fall, wenn die
Kammer in der Bohrwelle vorgesehen ist und damit in diese integriert ist. Die Bohrwelle
weist hierzu zum bohrlichseitigen Ende des Bohr- und Ankersetzgerätes hin eine
entsprechende kammerartige Erweiterung auf.
Weitere Platzersparnis kann erreicht werden, wenn eine Spülvorrichtung
in Form eines Spülkopfes in Bohrrichtung gesehen hinter dem Gehäuse des
Bohr- und Ankersetzgerätes angeordnet ist und in die Kammer mündet. Die
Kammer weist hierzu an ihrem dem Bohrloch abgewandten Ende eine passende Öffnung
auf, in der der Spülkopf von der Rückseite des Bohr- und Ankersetzgerätes
her fixiert ist. Die Bohrwelle ist also gewissermassen zweistufig ausgebildet. Bohrlochseitig
befindet sich die Kammer mit der Auspressvorrichtung, an dem Bohrloch abgewandten
Ende befindet sich der Anschluss für den Spülkopf. Es ist somit nicht
notwendig, eine aus Auspress- und Spülvorrichtung bestehende Baueinheit als
solche vorne an das Bohr- und Ankersetzgerät anzusetzen, der entsprechende
Platz wird durch Integration in bzw. Anschluss an das Gehäuse eingespart.
Weiterhin ist vorgesehen, dass in der Kammer eine in Richtung der
Bohrachse verschieblich gelagerte Hülse angeordnet ist. Die Hülse dient
zur möglichen zusätzlichen Fixierung des in das Gebirge eingebrachten
Ankers und weist eine Aussenkontur auf, welche der Innenkontur der Kammer angepasst
ist. Vorzugsweise ist dies bei einer runden Hülse der Fall.
Ergänzend hierzu ist vorgesehen, dass die Hülse gegen die
Kraft einer Feder verschieblich gelagert ist. Die Hülse stützt sich dabei
über die Feder an der dem Bohrloch Innenseite der Kammer ab.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die
Hülse im Bereicht ihrer Aussenkontur mit Ausnehmungen zur Begrenzung ihres
Verschiebeweges ausgerüstet ist. Diese Ausnehmungen sind beispielsweise als
Langlöcher ausgebildet. Zur Begrenzung des Verschiebeweges dienen dann Bolzen,
an denen die Enden der Langlöcher in den jeweiligen Endpositionen anschlagen.
Zusätzlich ist daran gedacht, dass die Ausnehmungen eine unterschiedliche
Länge aufweisen. Über ihren Umfang verteilt, weist die Hülse dabei
Ausnehmungen unterschiedlicher Länge auf, wobei hierunter
auch eine Ausnehmung verstanden wird, welche mit den Abmessungen des Bolzens korrespondiert,
um eine Verschiebung bei Bedarf in dieser Position verhindern zu können. Auf
diese Weise ist es möglich, die Hülse zum Beispiel um 90 oder 100°
um ihre Längsachse versetzt in der Kammer zu positionieren, je nachdem, welcher
und ob überhaupt ein Verschiebeweg für die Hülse in der Kammer erreicht
werden soll.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht
vor, dass am in Bohrrichtung gesehen hinteren Ende der Kammer eine Druckplatte angeordnet
ist, die u.a. für den Anschlag der Hülse vorgesehen ist.
Einen weiteren Zweck erfüllt die Druckplatte, wenn diese als
Abstützung für die das Ankerrohr umgebende Ankerhülse dient, welche
vor allem als Spülwasserführung dient.
Auch die Druckplatte selbst kann als Führung für das Spülwasser
ausgebildet und angeordnet sein. Die Druckplatte ist hierzu im Bereich des die Verbindung
zwischen Spülkopf und Kammer herstellenden Spülrohrs angeordnet und weist
in diesem Bereich eine Öffnung für das Spülrohr auf.
Schliesslich ist die Druckplatte auch so positioniert und ausgebildet,
dass sie zur Aufnahme von beim Bohrvorgang auftretenden Axialkräften dient.
In Richtung bohrlochseitigem Ende der Kammer weist die Druckplatte Vorsprünge
auf, um hier auch die in der Kammer angeordneten Aggregate gegeneinander auf Distanz
halten zu können.
Gerade im Zusammenhang mit den beschriebenen Funktionen im Hinblick
auf Abstützung für die Ankerhülse, Führung für das Spülwasser
und Aufnahme der Axialkräfte ist die Druckplatte besonders hohen Kräften
ausgesetzt, was zu verstärktem Verschleiss führen könnte. In dieser
Hinsicht ist der Vorschlag zu verstehen, wonach die Druckplatte als separates, auswechselbares
Bauteil ausgebildet ist.
Es wurde bereits davon gesprochen, dass die Druckplatte auch als Führung
für das Spülwasser dient. Um diesen Anforderungen gerecht werden zu können,
ist vorgesehen, dass die Druckplatte in radialer und/oder in axialer Richtung gegenüber
der Kammer abgedichtet ist. Hiermit wird vermieden, dass das Spülwasser zwischen
Hülse und Druckplatte passieren kann.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass die Druckplatte zwischen
der durch die Bohrwelle gebildeten Kammerwand und der Hülse angeordnet ist.
Dabei ist vorgesehen, dass die in Querrichtung zur Bohrachse angeordnete Innenfläche
der Druckplatte grösser bemessen ist als deren dem Gehäuse zugewandte
Aussenfläche. Primärer Grund hierfür ist der auf die zum Bohrlochende
gewandte Seite der Druckplatte, durch das Spülwasser bedingte Druck, welcher
aufgrund der grösseren Angriffsfläche für das Wasser hier vergleichsweise
grösser ist. Dies bedeutet, dass die Anpresskräfte grösser sind als
die Abhebekräfte, sodass ein Verbleiben der Druckplatte in ihrer Position gesichert
ist.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt in der relativ kurzen
Baulänge des Bohr- und Ankersetzgerätes. Dies wird zum einen durch die
in dem Gerät bzw. der Bohrwelle positionierte Kammer erreicht, die in das Gehäuse
integriert ist, zum anderen wird der Spülkopf so an der Gehäuserückseite
positioniert, dass praktisch kein zusätzlicher Platzbedarf entsteht. Um dies
zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass der Spülkopf über eine Schraubverbindung
mit dem Gehäuse des Bohr- und Ankersetzeinrichtung verbunden ist. Die Spülvorrichtung
kann dabei auch auf besonders einfache Weise ausgewechselt werden.
Um das erfindungsgemässe Bohr- und Ankersetzgerät auch unter
beengten Verhältnissen gut einsetzen zu können, ist daran gedacht, dass
der Spülkopf eine der Baulänge des Gehäuses in etwa entsprechende
Baulänge aufweist, wobei unter der Baulänge des Gerätes hier auch
der sich ebenfalls an der Rückseite des Gehäuses angeordnete Hydraulikmotor
verstanden wird. Der Hydraulikmotor steht dabei in etwa so weit über das restliche
Gehäuse über wie der Spülkopf.
Ein besonders vorteilhafter Spülkopf weist mindestens zwei Spülkanäle
auf. Dabei handelt es sich zweckmässigerweise um eine zentrale und eine aussenliegende
Spülung. Um den zentralen Anschluss sind dabei mehrere ringförmige Bohrungen
für ein zweites Spülmedium positioniert. Zur Trennung der beiden Spülkanäle
ist dabei unter anderem die bereits angesprochene Ankerhülse vorgesehen.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein Bohr-
und Ankersetzgerät für den Berg-, Tunnel- oder Tiefbau geschaffen ist,
das auch bei besonders beengten Platzverhältnissen gut einsetzbar ist, indem
praktisch die komplette Mimik im Zusammenhang mit der Auspressvorrichtung für
über Kleber zu fixierende Anker mit Bohrkrone in das Gerät integriert
ist. Diese Integration wird einerseits dadurch erreicht, dass die Auspressvorrichtung
in einer am bohrlochseitigen Ende des Gerätes positionierte, am zweckmässigsten
in die Bohrwelle integrierten Kammer angeordnet ist. Andererseits mündet der
Spülkopf von der Hinterseite des Gehäuses her in die Kammer. Die Kammer
ist also im Gehäuse direkt untergebracht, der Spülkopf ist an dessen Rückseite
so angebracht, dass praktisch hierfür nur der ohnehin aufgrund des Hydraulikmotors
in Anspruch genommene Platz benötigt wird. Ein besonders wichtiges
Bauteil ist die an dem Bohrloch abgewandten Ende der Kammer positionierte Druckplatte,
der gleich drei Funktionen zukommen. Dies sind neben einer Dichtfunktion in axialer
und/oder radialer Richtung auch die Abstützung der Bohrhülse sowie die
Aufnahme von beim Bohren entstehenden Axialkräften.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen
dargestellt ist. Es zeigen:
1 eine vereinfachte schematische Darstellung des Bohr-
und Ankersetzgerätes,
2 die Hülse mit Ausnehmungen,
3 eine in axialer Richtung abgedichtete Druckplatte
und
4 eine in radialer Richtung abgedichtete Druckplatte.
1 zeigt ein Bohr- und Ankersetzgerät
1 in grob vereinfachter Darstellung. Zu erkennen ist das Gehäuse
2 des Bohr- und Ankersetzgerätes 1, das neben dem Hydraulikmotor
19 als gesondertes Aggregat an dem dem Bohrloch zugewandten Ende
27 die Kammer 4 aufweist. In der Kammer 4 ist die Auspressvorrichtung
3 angedeutet. Zu erkennen ist der mit Klebemittel 6 befüllte
Behälter 33, welcher mittels eines nicht dargestellten Kolbens beaufschlagt
wird, sobald der Anker 5 bzw. das Ankerrohr 16 seine Endposition
in einem Bohrloch erreicht hat und dort zusätzlich über ein Klebemittel
fixiert werden soll. In der hier in der Bohrwelle 11 angeordneten Kammer
4 ist aussen die in Richtung der Bohrachse 15 verschiebliche Hülse
9 vorgesehen, die dazu dient, den Anker gegebenenfalls zusätzlich
mechanisch abzusichern. Darin befindet sich die Ankermutter 28. Während
die Hülse 9 verschieblich gegen die Federn 10 gelagert ist,
ist die Ankermutter 28 verschraubbar ausgebildet. Um das Spülrohr
29 teilweise herum ist die Ankerhülse 17 positioniert. Ankerhülse
17 und Hülse 9 stützen sich gegebenenfalls auf der an
dem Bohrloch abgewandten Ende 30 der Kammer 4 angeordneten Druckplatte
8 ab. Des Weiteren dient die Druckplatte 8 dazu, das Spülwasser
umzuleiten und auch als Abdichtung zu wirken. Von der Rückseite her mündet
in die Kammer 4 ausserdem die als Spülkopf 7 ausgebildete
Spülvorrichtung, die mittels einer Schraubenverbindung 18 und damit
vergleichsweise leicht lösbar in dem Gehäuse 2 fixier ist. Das
Spülrohr 7 weist einen zentralen Spülkanal 20 im Spülrohr
29 und aussen liegende Spülkanäle 21 auf.
2 veranschaulicht die Funktion der Ausnehmungen der
Aussenwandung der Hülse 9. Angedeutet sind hier die beiden Ausnehmungen
12 und 13, erstere ist länglich, letztere quasi nur korrespondierend
zu dem Bolzen 22 ausgebildet, um jegliches Spiel für die Hülse
9 in dem zusätzlich über die Dichtlippe 23 abgedichteten
Gehäuse 2 zu blockieren.
3 zeigt insbesondere die Druckplatte 8, welche
hier über die Dichtung 24 zur Bohrwelle 11 hin abgedichtet
ist. Ergänzend hierzu ist die Dichtung 25 an der bohrlochseitigen
Fläche 31 der Druckplatte 8 zu erkennen. Diese Fläche
31 ist im übrigen kleiner bemessen, als die Fläche
32 am bohrlochabgewandten Ende der Druckplatte 8. Die Hülse
9 ist in Richtung Bohrachse 15 gegen die Druckplatte
8 verschieblich gelagert, mit dem Bezugszeichen 10 sind die dort
zwischen angeordneten Federn bezeichnet.
Der massgebliche Unterschied zu der Darstellung in 3
besteht in 4 in der Dichtung 26. Entsprechend
ist die Druckplatte 8 an ihrer bohrlochseitigen Fläche 31
mit einem Vorsprung 34 ausgebildet, dass hier die Dichtung 26
sicher sitzt.
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden,
werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.
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| Anspruch[de] |
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Bohr- und Ankersetzgerät (1) für den Berg-, Tunnel-
oder Tiefbau zum Verbau von mit einer Bohrkrone versehenen und mit einem ein- oder
mehrkomponentigen K lebemittel (6) ausgerüsteten Ankern (5)
und mit einer Auspressvorrichtung (3) zum Austreiben des Klebemittels (6)
aus dem im Bohrloch positionierten Anker (5), dadurch gekennzeichnet,
dass die Auspressvorrichtung (3) in eine in dem Gehäuse (2)
des Bohr- und Ankersetzgerätes (1) vorgesehene Kammer (4)
integriert ist.
Bohr- und Ankersetzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammer (4) in der Bohrwelle (11) vorgesehen ist.
Bohr- und Ankersetzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Spülvorrichtung in Form eines Spülkopfes (7) in Bohrrichtung
gesehen hinter dem Gehäuse (2) des Bohr- und Ankersetzgerätes
(1) angeordnet ist und in die Kammer (4) mündet.
Bohr- und Ankersetzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass in der Kammer (4) eine in Richtung der Bohrachse (15) verschieblich
gelagerte Hülse (9) angeordnet ist.
Bohr- und Ankersetzgerät nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Hülse (9) gegen die Kraft einer Feder (10)
verschieblich gelagert ist.
Bohr- und Ankersetzgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Hülse (9) im Bereich ihrer Aussenkontur mit Ausnehmungen
(12, 13) zur Begrenzung ihres Verschiebeweges ausgerüstet
ist.
Bohr- und Ankersetzgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausnehmungen (12, 13) eine unterschiedliche Länge
aufweisen.
Bohr- und Ankersetzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass am in Bohrrichtung gesehenen hinteren Ende (15) der Kammer (4)
eine Druckplatte (8) angeordnet ist.
Bohr- und Ankersetzgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckplatte (8) als Abstützung für die das Ankerrohr
(16) umgebende Ankerhülse (17) dient.
Bohr- und Ankersetzgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckplatte (8) als Führung für das Spülwasser
angeordnet ist.
Bohr- und Ankersetzgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckplatte (8) zur Aufnahme von beim Bohrvorgang auftretenden
Axialkräften dient.
Bohr- und Ankersetzgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckplatte (8) als separates, auswechselbares Bauteil ausgebildet
ist.
Bohr- und Ankersetzgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckplatte (8) in radialer und/oder axialer Richtung gegenüber
der Kammer (4) abgedichtet ist.
Bohr- und Ankersetzgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass die in Querrichtung zur Bohrachse (15) angeordnete Innenfläche
(31) der Druckplatte (8) grösser bemessen ist als deren dem
Gehäuse (2) zugewandte Aussenfläche (32).
Bohr- und Ankersetzgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass der Spülkopf (7) über eine Schraubverbindung (18)
mit dem Gehäuse (2) der Bohr- und Ankersetzeinrichtung (1)
verbunden ist.
Bohr- und Ankersetzgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass der Spülkopf (7) eine der Baulänge des Gehäuses (2)
in etwa entsprechende Baulänge aufweist.
Bohr- und Ankersetzgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass der Spülkopf (7) mindestens zwei Spülkanäle (21,
21) aufweist.
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Patent Zeichnungen (PDF)
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