专利名称：膨胀锚栓的安装方法以及用于膨胀锚栓的冲击式旋拧机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于膨胀锚栓的安装方法以及用于安装、优选以上述安装方法安装膨胀锚栓的冲击式旋拧机。
背景技术：
膨胀锚栓插入预先钻好的孔中并且然后该膨胀锚栓的拉杆按标准借助于转矩扳 手拧紧。转矩扳手的使用证实为必要的，因为使用者在膨胀锚栓插入孔中的情况下不能看到该膨胀锚栓是否按规定膨胀也就是说安装。在此不仅在过小的膨胀并且从而在基础上锚固的较小承载能力的情况下产生问题，而且在过强膨胀的情况下由于膨胀锚栓可能的疲劳也产生问题。膨胀锚栓的制造者相应地给出相配的拧紧转矩，该拧紧转矩应通过用于安装的转矩扳手调节。
发明内容
用于膨胀锚栓的按本发明的安装方法设定如下步骤。借助于冲击式旋拧机反复将旋转冲击施加到膨胀锚栓的拉杆上，其中，旋转冲击的重复速率根据设定用于使膨胀锚栓的膨胀套筒膨胀的拧紧转矩进行调节。在拉杆的探测的平均转速低于阈值时，冲击式旋拧机停止旋转冲击的施加。根据本发明的用于安装膨胀锚栓的冲击式旋拧机包括读入装置，用于输入膨胀锚栓的类型或用于输入用于膨胀锚栓的拧紧转矩。冲击式旋拧机的冲击机构用于产生反复的旋转冲击。控制装置根据膨胀锚栓的类型或者输入的拧紧转矩来调节旋转冲击的重复速率。传感器用于探测拉杆的转速，在探测的转速低于阈值时，切断装置对该转速做出响应，使冲击机构无效。
下面借助于示例的实施形式和附图解释本发明。其中图I显示膨胀锚栓；图2显示冲击式旋拧机；图3显示冲击式旋拧机的控制流程具体实施例方式图I显示示例的膨胀锚栓1，其包括拉杆2和膨胀套筒3。该膨胀套筒3沿圆周包围拉杆2的圆柱段4。圆柱段4的外径5优选略小于膨胀套筒3的内径6，因此拉杆2相对于膨胀元件3能轴向运动。圆柱段4过渡成圆锥段7，该圆锥段构成膨胀体8用于使膨胀套筒3膨胀。圆锥段7的最大直径大于膨胀套筒3的内径6，并优选小于膨胀套筒3的外径
9。在拉杆2上设置螺纹10，通过该螺纹能导入拉力。在示例的膨胀锚栓I中，螺纹10同时用于固定载荷。在装配时，膨胀锚栓I以膨胀体8在前插入到具有与未膨胀时的膨胀套筒3的外径相同的直径的钻孔中。螺母11旋拧到螺纹10上且拧紧，直至拉杆2连同膨胀体8一起被拉入到膨胀套筒3中。此时，膨胀套筒3夹紧在钻孔的壁12上。在膨胀套筒3径向扩展一定尺寸时，则膨胀锚栓I按规定安装。在规定的拧紧转矩时拉杆2不再转动时，使用者可知上述按规定的安装。 其它的膨胀锚栓例如可以是具有对应螺纹的栓，该对应螺纹作用到拉杆2的螺纹10上。在装配时，使用者将螺旋工具安装在栓上并且按这种方式将拉杆2与膨胀体8 一起拉入到膨胀套筒3中。示例的膨胀锚栓I可以借助于适合的冲击式旋拧机20进行安装。该冲击式旋拧机20具有周期性地产生旋转冲击的冲击机构21。锤子22借助于螺旋形的滑槽24支承在驱动轴23上。弹簧25沿驱动轴23朝砧座26的方向压紧锤子22。砧座26与输出轴27刚性连接。驱动轴23和输出轴27可相对彼此旋转。锤子22和砧座26具有沿驱动轴23突起的爪28，通过这些爪，锤子22能将转矩传递到砧座26上。驱动轴23被电动机29驱动。旋转冲击的一个循环具有基本上如下的阶段。锤子22的爪28贴紧在砧座26上。旋转的驱动轴23使得锤子22由于滑槽24而克服弹簧25的力远离砧座26，直到爪28与砧座26脱离作用。锤子22通过弹簧25驱动，朝砧座26的方向运动并且在此通过滑槽24进入旋转运动。最后，爪28切向地挡靠在砧座26上。冲击式旋拧机20的一种实施形式具有输入装置30，使用者借助于该输入装置可以输入膨胀锚栓I的拧紧转矩。输入装置30例如包含按键31或键盘和显示元件32。有选择地或附加地可以设置这样的输入装置，使用者可以通过该输入装置设定膨胀锚栓的类型。例如两个按键设置用于选择膨胀锚栓的构成方式和膨胀锚栓的尺寸。选择的类型例如可以在显示器中或通过多个LED示出。冲击式旋拧机的另一实施形式具有识别装置33，该识别装置可以确定膨胀锚栓I的类型(101)。识别装置33例如包含用于RFID芯片的阅读单元34。识别的类型可以传输给输入装置30，此外从而向使用者显示识别的类型。识别装置33也可以包含照相机，该照相机可以借助于形状和尺寸来确定膨胀锚栓的类型。控制装置35读出输入装置30或识别装置33的输入的拧紧转矩(100)。控制装置35借助于输入的拧紧转矩确定驱动轴23的转速N_soll (101)。例如在存储装置36中存储与不同拧紧转矩相配的转速。在使用者借助于按键37激活电动机29之后，控制装置35检验，是否事先设定转速N(102)，即例如通过设定锚栓类型或拧紧转矩而设定转速。如果至此没有选出拧紧转矩，而是向使用者要求输入，那么控制装置35例如就会禁止激活电动机29 (103)。控制装置35这样调节电动机29，使得驱动轴23以设定的转速N旋转(104)。驱动轴23的转速规定了旋转冲击的重复速率。已知，随着转速的下降不仅旋转冲击的频率降低(该转速的下降一般对于膨胀锚栓的安装是无关紧要的)，而且通过每次冲击施加的转矩也下降。每一个转速都相配于一个转矩，虽然具有大的公差。在一种结构中，冲击式旋拧机38使得拉杆2以该冲击式旋拧机的最大可能的转速开始旋转。在优选通过膨胀锚栓I的输入的类型确定的持续时间之后，冲击式旋拧机将转速降低到根据拧紧转矩规定的转速。在输出轴27上设置转速传感器39。该转速传感器39例如包含多个轴向肋40，这些轴向肋沿输出轴27的圆周方向以恒定的第一角间距设置。两个磁场传感器41例如霍尔传感器彼此错开地以第二角间距设置。第二角间距模除第一角间距处在第一角间距的20 %与33%之间的范围内。转速传感器39除了识别转速之外还识别输出轴27的旋转方向。在旋转冲击之后，输出轴27可以逆向设定的旋转方向运动。转速传感器39基于旋转方向确定输出轴27在设定的旋转方向上的有效转速(105)，例如借助于积分器来确定。输出轴27的转速d基本上等于拉杆2的转速，并且因此用作用于拉杆的旋转的推进的尺度或该拉杆相对于膨胀套筒3轴向移动的尺度。冲击式旋拧机20将输出轴27的探测到的转速d与对于转速设定的阈值D相比较(106)。如果平均的转速d小于阈值D，那么控制装置35切断电动机29 (109)。现在输出轴27平均以非常小的角度运动或者根本不再运动。阈值D可以例如固定地通过冲击式旋拧机20设定。附加地，如果在操作按键37之后经过用于对安装锚栓I进行安装的最大持续时间T，那么冲击式旋拧机20可以停止旋转冲击(107)。为此，控制装置35可以确定自操作按键37开始的时间t。这可归因于膨胀锚栓I的故障行为，例如膨胀套筒3在钻孔中被带动旋转。冲击式旋拧机20把这识别为故障行为并且输出相应的报警信号。
在一种进一步方案中，冲击式旋拧机20具有记录装置42，该记录装置对于每个安装的膨胀锚栓I都记上记录(108)。记录装置42例如包含存储结构元件和通信接口用于输出存储结构元件的内容。膨胀锚栓I设有单义的标志，例如RFID芯片的编号。识别装置33在安装膨胀锚栓I之前确定该膨胀锚栓的单义的标志。如果自动的标志不成功或者没有设定自动的标志，那么可以实现手动地输入标志。在安装期间，例如可以记录旋转冲击的数量或者安装过程的持续时间。附加地或者有选择地，可以记录输出轴27的转速怎样变化，尤其是冲击式旋拧机断开时刻的转速。在此也记录在使用者通过松开按键37而结束膨胀锚栓安装时的转速。在此由记录装置42记录的数据可以通过无线的或有线的接口读出。
权利要求
1.膨胀锚栓的安装方法，通过借助于冲击式旋拧机将旋转冲击反复施加到膨胀锚栓(I)的拉杆(2)上进行安装，其中，旋转冲击的重复速率(Nsoll)根据设定用于使膨胀锚栓(I)的膨胀套筒(3)膨胀的拧紧转矩进行调节，并且在拉杆的探测的平均的转速(d)低于阈值(D)时，冲击式旋拧机停止旋转冲击的施加。
2.按权利要求I所述的安装方法，其特征在于冲击式旋拧机根据膨胀锚栓类型的或拧紧转矩的输入来调节重复速率。
3.按权利要求I或2所述的安装方法，其特征在于冲击式旋拧机检测用于安装膨胀锚栓的持续时间并且在该持续时间超过阈值时输出报警信号。
4.按上述权利要求任一项所述的安装方法，其特征在于冲击式旋拧机在第一持续时间上以对于冲击式旋拧机最大可能的重复速率将旋转冲击施加到拉杆上，并且在第一持续时间之后转变到通过拧紧转矩设定的重复速率。
5.按上述权利要求任一项所述的安装方法，其特征在于冲击式旋拧机的记录装置在施加旋转冲击期间记录一个或多个参数膨胀锚栓的标志、施加到膨胀锚栓上的旋转冲击的数量、施加到膨胀锚栓上的旋转冲击的持续时间、使用者对安装的中断、拉杆的平均转速低于阈值。
6.用于安装膨胀锚栓的冲击式旋拧机，其包括读入装置(30)，用于确定膨胀锚栓(I)的类型或膨胀锚栓(I)的拧紧转矩；冲击机构(21)，用于产生反复的旋转冲击；控制装置(35)，该控制装置根据膨胀锚栓(I)的确定的类型或者根据确定的拧紧转矩来调节旋转冲击的重复速率；用于探测拉杆(2)的转速的传感器(39);切断装置，该切断装置在探测的转速低于阈值时使冲击机构(21)无效。
7.按权利要求6所述的冲击式旋拧机，其特征在于冲击机构(21)包括旋转冲击件(22)，该旋转冲击件通过螺旋形的滑槽(24)在驱动轴上引导；与输出轴(27)刚性连接的砧座(26);弹簧(25)，该弹簧使得旋转冲击件(22)朝砧座(26)的方向预紧；以及电动机(29)，该电动机与驱动轴(23)联接。
8.按权利要求7所述的冲击式旋拧机，其特征在于用于探测转速的传感器(39)具有多个沿输出轴(27)圆周的能通过磁场传感器(41)探测的标记(40)和至少两个彼此错开角度地设置的、用于探测输出轴(27)的旋转运动和旋转方向的磁场传感器(41)。
9.按权利要求6至8任一项所述的冲击式旋拧机，其特征在于控制装置(35)根据膨胀锚栓的类型或根据输入的拧紧转矩来调节电动机的转速。
10.按权利要求6至9任一项所述的冲击式旋抒机,其特征在于冲击式旋抒机具有识别装置(33)，用于确定膨胀锚栓的单义的标志，并且冲击式旋拧机具有记录装置(42)，用于在施加旋转冲击期间记录一个或多个参数膨胀锚栓的标志、施加到膨胀锚栓上的旋转冲击的数量、施加到膨胀锚栓上的旋转冲击的持续时间、使用者对安装的中断、拉杆的平均转速低于阈值。
全文摘要
本发明涉及一种借助于冲击式旋拧机安装膨胀锚栓的安装方法以及一种冲击式旋拧机，通过旋转冲击反复施加到膨胀锚栓(1)的拉杆(2)上实现安装。旋转冲击的重复速率根据设定用于使膨胀锚栓(1)的膨胀套筒(3)膨胀的拧紧转矩进行调节。在拉杆的检测的平均的转速低于阈值时，冲击式旋拧机停止旋转冲击的施加。
文档编号B23P19/00GK102653050SQ201210049390
公开日2012年9月5日 申请日期2012年2月29日 优先权日2011年3月4日
发明者J·阿普尔, P·施密特, S·汗多日科 申请人:喜利得股份公司