專利名稱：將緊固件錘入硬材料中的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種將緊固件錘入硬材料(如混凝土，墻構件，巖石或類似材料)中的裝置。
按照直接安裝方式錘入緊固件一方面具有所需時間少的優點(尤其是在成批安裝緊固件時)，但另一方面它又有缺點，即會在材料中造成破裂凹陷(凹坑)。為了避免這種凹坑或破裂，在DE-PS 2849139中提出了一種方法，按照這種方法，緊固件借助于火藥力穿過一個預制的盲孔底部而進入材料中。但該方法的缺點是時間長，操作費用高。
本發明的任務是，發明一種裝置，該裝置可以在不產生破裂的條件下將緊固件錘入硬材料中，并且所用時間短，操作費用低。
按照本發明，上述任務是這樣解決的，即裝置中有一個回轉式鉆孔器和一個螺栓安置器。
應用該裝置時，回轉式鉆孔器使緊固件轉動，以便制作盲孔，接著借助于高壓氣體由螺栓安置器將緊固件錘(打)入到最終位置上，由此可以將緊固件打入硬材料中。
按照用途，用一個馬達，例如一個電動馬達來驅動回轉式鉆孔器，該馬達由裝置一側上的電池(組)供電或者由電網供電。螺栓安置器最好是按已知的方式由高壓氣體，例如火藥力來推動。
最好設置一個用于不可轉動地但可軸向移動地夾持緊固件的夾具。在此種情況下存在這樣的可能性，一方面，緊固件的整個周面可以與夾具的壁面共同作用，或者另一方面，緊固件的某些部分與一個附加的支承在夾具中的部件共同起作用。
在緊固件的整個周面與夾具的壁面共同起作用的這種情況下，最好是在夾具中設置一些不可轉動地夾持緊固件的夾頭。這種夾頭例如通過一個多邊形輪廓而在夾具中構成，緊固件的一個對應的多邊形部分，例如其頭部或導向盤，伸入到該多邊形輪廓的夾頭中。
夾具不可轉動地但可軸向移動地與一個可通過回轉式鉆孔器而轉動的驅動機構相連接是有利的。為了實現夾具和驅動機構的不可轉動但可軸向移動的連接，這兩個部件例如可以通過對應設計的夾頭一輪廓相互插接在一起。夾具相對于驅動機構的可移動性，可以在驅動機構不能軸向移動的情況下將錘擊(力)傳遞到夾具上。
最好通過回轉式鉆孔器的凸輪錘擊機構的錘子對夾具進行錘擊，以便在裝置的擠壓力較小時也能實現高的鉆孔進度(或速度)。由錘子傳到夾具上的錘擊繼續傳到緊固件上并且與緊固件的旋轉運動相疊加。
凸輪錘擊機構例如可以按照彈簧拉伸原理工作，而相互共同起作用的凸輪環可以位于驅動機構和錘子的相互相對的端面上。
夾具最好有一個凹座(槽)，螺栓安置器的推進桿的一部分可以穿過該凹座(槽)，該推進桿例如借助于火藥力可以作軸向運動。這樣，推進桿可以通過其穿過凹座的部分(例如一個桿對緊固件進行加載(沖撞)。鉆孔深度達到相應于緊固件的桿身的大約一半長度后，可以將緊固件錘入到其最終的位置。
尤其在應用結構為螺栓的緊固件時，在凹座(槽)中可以設置一個不可轉動地但可軸向移動地與夾具相連的、由推進桿加載的、并且與緊固件的一些部分共同起作用的沖頭。推進桿的軸向移動可以經該沖頭傳遞到緊固件上，此時，沖頭連同緊固件可以相對于夾具進行移動。同樣，夾具的旋轉運動也經沖頭傳遞到緊固件上，為此，該沖頭包含按照用途設計的用于不可轉動地夾持緊固件的夾頭。這些夾頭例如可以通過沖頭中的一個多角(邊)形凹槽構成，緊固件后部的自由端上的多角形凸緣或稱為回轉夾持部件則與該凹槽相接合。
錘子和推進桿最好是軸向地穿過驅動機構的一個朝著夾具開著的通孔，其中按照目的推進桿同軸地可移動地導入錘子的一個通孔中。從而錘子的錘擊和推進桿的錘入力可以直接地和同心地傳遞到夾具上以及沖頭上或緊固件上。可用本發明的裝置錘入的緊固件可以與夾具不可轉動地但可軸向移動地相連。這些緊固件最好有一個沿錘入方向其桿上連接的鉆頭以及逆著錘入方向在桿上連接的加載部件(受力部件)，和一個用于與夾具不可轉動地相連接的回轉夾持部件。
本發明的裝置用于錘入緊固件，按照目的要求，這些緊固件在其桿上沿錘入方向設有鉆頭，而逆著錘入方向在桿上設有加載部件(受力件)。緊固件的鉆頭可以在軸上成型成一個單獨的部件，或者例如通過一個裝上的硬金屬材料或者一個耐磨材料的頂部構成。可以采用軸上具有螺紋的一段或者一個大于軸的直徑的頭部作為加載部件(受力部件)。具有多邊形橫截面的部件可以用作回轉夾持部件。
下面對照附圖通過實施例對本發明作詳細說明。
圖1裝有緊固件的裝置的部分縱剖圖，簡化了馬達部分且裝置處于靜止位置;
圖2通過裝置前部的放大縱剖圖，其結構與圖1所示的不同，裝置處于靜止位置。
圖1所示的裝置包括一個回轉式鉆孔器1和一個螺栓安置器2。
裝置的凸緣狀出口部件3經插接式聯接4與回轉式鉆孔器1的一個托架5可拆分地相聯。托架5中裝有一個球軸承6，兩個防護盤7，8沿錘入方向(即圖1中向左)給該球軸承6提供軸向支撐。球軸承6用作驅動機構9的可轉動支承，驅動機構9容納用于夾持形為螺栓的緊固件12的夾具11。在夾具11中，沖頭13可移動地支承在中央凹座11a中。沖頭13向后支撐在夾具11的凸肩11b上。為了將沖頭13不轉動地與夾具11和驅動機構9相連，設置了一個橫向銷釘14，它固定在沖頭13中并且插到夾具11的切口11c和驅動機構9的縱槽9a中。在沖頭中沿錘入方向設置了一個開著的插孔13a和一個結構為四角形凹槽的夾頭13b。
螺栓12的螺紋段12a裝入插孔13a中，其四角形前端接頭12b不可轉動地插到夾頭13b中。螺栓12的桿12c上有一個導向盤12d。永久磁鐵15和導向盤12d一起作用使螺栓12軸向地保持在出口部件3中。也可以用機械保持件代替永久磁鐵15。
驅動機構9有一個與錘入方向相反指向的傘齒環9c和一個帶有鋸齒形凸輪(或凸塊)的凸輪環9d。
在托架5中裝有沿周向部分開口的支撐環16，錘子17在壓力彈簧18的力的作用下沿錘入方向支撐在支撐環16上。錘子17也有一個具有鋸齒形凸輪的凸輪環17a，它與凸輪環9d共同作用。在裝置的靜止位置上，一個凸輪環的凸輪伸入到另一個凸輪環的凹口中。錘子17的一個沿錘入方向指向的軸頸部分地穿過驅動機構9的通孔9e，伸入到一個容納夾具11的孔9b中。為了對錘子17進行不轉動地但可移動地導向，錘子17上設有一個縱槽17b，該槽17b中插入銷子19。銷子19裝在托架5中并穿過環21。
在托架5上裝著馬達外殼22和電池24的安裝件23，電池24用于給電動馬達25供電。電動馬達25的轉子軸26伸到軸承27，28中，其端部裝上一個小傘齒輪29，它與傘齒輪環9c相嚙合。
螺栓安置器2有一個由兩部分構成的外殼31，外殼31上裝有手柄32。在外殼31未剖視的部分中裝有火藥引燃機構，裝火藥機構等等，這些機構對于螺栓安置器來說是公知的，因此簡化而沒有示出。可以向外殼31移動的托管33從外殼31中伸出，該托管經插接聯接34與托架5相聯，用于將螺栓安置器2從回轉式鉆孔器1上松開。導向管35套筒式地伸入到托管33中，導向管35經彈簧力頂壓在底端33a上。為了限定導向管35相對于托管33的軸向移動距離，導向管35設置了由凸肩限定的面35a，在這兩個面35a上裝有一個U形環36，環36不可軸向移動地支承在開口33b中。導向管35的逆著錘入方向指向端部上有一個用于裝火藥的軸頸35b。該軸頸35b匯入一個導向孔35c，帶有一個頭部件37a的推進桿37可在導向孔35c中移動并密封地支承在其中。推進桿37的桿37b同心地穿過底部33a和錘子17的一個軸向通孔17c。由于對著沖頭13的后端部上有凹座11a，推進桿37的在錘入方向一側的端部是空著的。
裝置處于靜止位置時，外殼31的沿錘入方向指向的端部31a與托架5的逆著錘入方向指向的支撐面5a相隔一定的距離。
為了錘入螺栓12，裝置將螺栓12的頂部12e頂壓在要錘入的材料上，并且接通馬達25。接通的馬達25使驅動機構9轉動，通過橫向銷子14也使夾具11和沖頭13轉動。夾頭13b使螺栓12轉動。驅動機構9的轉動也引起凸輪齒環9d在錘子17的沿著轉動方向處于靜止的凸輪齒環17a上運動。在壓力彈簧18的共同作用下，錘子17作往返運動并且接連不斷地錘擊夾具11。通過將裝置壓緊，使夾具11保持在錘子17的錘擊區域中。夾具11受到的錘擊經凸肩11b傳遞到沖頭13，沖頭13將錘擊傳送給螺栓12，以實施鉆孔過程。
當螺栓12大約進入到桿12c的一半長度時，將馬達25切斷。然后引燃火藥，由此使推進桿37對著沖頭13加速運動。沖頭13通過推進桿37的沖撞使螺栓12的桿12c的前部分穿通先前在材料上制作的盲孔的底部而將螺栓12錘入材料中。到此錘入過程結束。
圖2中示出的裝置前部可以裝釘子41而不是圖1所示的螺栓12。除了適用于安裝釘子41的部件外，裝置的其它部件都與圖1所示裝置的部件相對應并且采用相同的標號。
在驅動機構9中夾具42可移動地并通過橫銷43與驅動機構9不可轉動地連接，其中橫銷43固裝在夾具42中，并且插入驅動機構9的縱槽9a中。夾具42中有一個中心凹槽42a，推進桿37的桿37b可以穿過該凹槽42a。夾具42在錘入方向的反向上支撐在錘子17上。在錘入方向一側，夾具42有一個夾頭42b，該夾頭42b有多角(邊)形輪廓，用于不可轉動地夾住具有相應的多角形輪廓的釘子頭部41a。作為釘子41的第二個導向件的圓盤41b裝在釘子41的釘桿41c上，并伸入到夾具42中。在釘桿41c的自由端上設有一個鉆頭(鉆孔頂部)41d。
如同螺栓12的情況那樣，將釘子41錘入到材料中的過程，在第一階段時，通過重復的間歇的加載(錘擊)進行一個鉆孔過程，其中轉動運動由驅動機構9經橫銷43傳遞給夾具42，并通過夾頭42b傳給釘子41。錘子17產生的間歇的錘擊傳給夾具42，并經凸肩42c傳給釘子41，釘子41的頭部41a支撐在該凸肩42c上。鉆孔過程結束后，在第二階段，推進桿37的桿37b穿過凹槽42a，錘擊釘子41，通過火藥力的作用使釘子41的釘桿全部錘入材料中。
權利要求
1.將緊固件(12，41)錘入硬材料，例如混凝土，墻構件，巖石和類似材料中的裝置，其特征在于，該裝置有一個回轉式鉆孔器(1)和一個螺栓安置器(2)。
2.按照權利要求1的裝置，其特征在于，該裝置有一個用于不轉動地但可軸向移動地夾住緊固件(12，41)的夾具(11，42)。
3.按照權利要求2的裝置，其特征在于，夾具(11，42)有用于不轉動地夾持緊固件(12，41)的夾頭(13b，42b)。
4.按照權利要求2或3的裝置，其特征在于，夾具(11、42)不可轉動地但可軸向移動地與一個可由回轉式鉆孔器(1)使之轉動的驅動機構(9)相連。
5.按照權利要求4的裝置，其特征在于，夾具(11、42)可以被回轉式鉆孔器(1)的凸輪錘擊機構的錘子(17)錘擊。
6.按照權利要求2至5中之一的裝置，其特征在于，夾具(11、42)具有凹座(11a、42a)，螺栓安置器(2)的借助于高壓氣體可作軸向運動的推進桿(37)的一部分(37b)穿過該凹座(11a、42a)。
7.按照權利要求6的裝置，其特征在于，凹座(11a)中設置一個不可轉動但可軸向移動的沖頭(13)，該沖頭與夾具(11)相連且由推進桿(37)加載。
8.按照權利要求7的裝置，其特征在于，沖頭(13)具有用于不可轉地夾住緊固件(12)的夾頭(13b)。
9.按照權利要求5至8中之一的裝置，其特征在于，錘子(17)和推進桿(37)軸向穿過朝著夾具(11，42)開著的驅動機構(9)的通孔(9e)。
10.按照權利要求1至9中之一的裝置的應用，為了錘入緊固件(12、41)，在這些緊固件的桿上沿錘入方向連接一個鉆頭(12e，41d)，逆著錘入方向在桿上連接一個加載部件(受力部件)(12a、41a)此外還設置一個回轉夾持部件(12b，41a)。
全文摘要
將緊固件(12)錘入到硬材料中的裝置，它有一個回轉式鉆孔器(1)和一個螺栓安置器(2)。為了在材料中制作盲孔，第一步，使緊固件(12)轉動，必要時重復地錘擊緊固件(12)。在此之后，第二步，借助于高壓氣體將緊固件(12)錘入到材料中的最終位置。
文檔編號B25D16/00GK1054929SQ91101550
公開日1991年10月2日 申請日期1991年3月15日 優先權日1990年3月19日
發明者貝克·約瑟夫, 馬克·弗里茨, 梅爾·米歇爾 申請人:海爾蒂股份有限公司