本發(fā)明涉及一種用于借助工具機特別是沖擊式螺釘機安置脹栓的方法。另外，本發(fā)明還涉及一種用于實施該方法的工具機，特別是沖擊式螺釘機，其包括：用于檢測脹栓的型號或脹栓的擰緊扭矩的輸入裝置；用于產生能傳遞到脹栓上的旋轉沖擊的沖擊機構；用于檢測工具機輸出軸的旋轉角的裝置；和控制裝置。

背景技術：

脹栓被置入一個預鉆的孔中并且接著按照標準借助于扭矩扳手在所述孔內夾緊。使用扭矩扳手證實為必要的，因為使用者在脹栓置入孔中的情況下無法看出這個脹栓是否按規(guī)定脹開，亦即是否得以安置好。在這種情況下，既出現(xiàn)脹開過小以及由此錨固系統(tǒng)在基底物中承載能力較小的問題，也出現(xiàn)由于脹栓可能發(fā)生疲勞之故脹開過大的問題。脹栓制造商相應地給出一個匹配的擰緊扭矩，該擰緊扭矩應在用于進行安置的扭矩扳手上調定。

例如在德國專利申請DE 10 2011 005 079 A1中公開了按照現(xiàn)有技術的一種脹栓安置方法和一種用于安置脹栓的沖擊式螺釘機?，F(xiàn)有技術的該文獻對借助沖擊式螺釘機的脹栓安置方法進行了說明，其中，反復地將旋轉沖擊施加到脹栓上。根據(jù)為使脹栓的膨脹套筒脹開而預先給定的擰緊扭矩，對旋轉沖擊的重復頻率進行調整。當在脹栓螺母上檢測到的平均轉速低于一個閾值時，沖擊式螺釘機就對旋轉沖擊的施加進行調整。

在系列試驗中已經確定：脹栓的弛豫特性(Relaxationsverhalten)取決于將脹栓定位在材料(例如含礦物的基底物)中所用的安置速度。在此，“弛豫”描述的是安置到某種材料中的脹栓基于定置效應(Setzeffekt)而發(fā)生的預緊力逐漸損失。

在利用高的緊固/擰緊速度安置脹栓的情況下，可觀察到：在安置過程結束后的最初幾分鐘內，安置到某種材料中的脹栓的預緊力發(fā)生很大幅度的下降。在利用扭矩扳手進行的傳統(tǒng)安置方法(也就是說，將脹栓手動地安置到某種材料中)中，預緊力的這個損失則明顯較小。預緊力的提高的損失降低了利用脹栓可達到的負荷值并且因此限制了脹栓的應用范圍。

預緊力的損失大概是由安置過程的很高的速度所引起。在手動緊固時(也就是說，在將脹栓手動安置到某種材料中的情況下)，通常在大約20秒的時段上分多個間隔地施加扭矩。在這些間隔之間的停歇當中(其中以扭矩扳手執(zhí)行復位運動)已經可以消減在材料(例如混凝土)內的局部應力峰值。在下一次復位運動中或者在由扭矩扳手進行的又一沖程中，重新對由此產生的預緊力損失加以補償。

在利用沖擊式螺釘機進行安置時，脹栓的整個安置過程在大約2秒鐘之內結束。因此缺少用以在安置間隔之間消減應力峰值的時間。出于這個原因，在真正的安置過程結束后才發(fā)生定置過程。

技術實現(xiàn)要素：

因此本發(fā)明的目的是，解決上述問題并且特別是提供一種用于借助工具機特別是沖擊式螺釘機安置脹栓的方法以及一種用于實施該方法的工具機，特別是沖擊式螺釘機。通過所述方法和用于實施該方法的工具機，對脹栓的安置過程進行優(yōu)化，從而可以使脹栓經受盡可能高的拉力負荷。

根據(jù)本發(fā)明，此目的通過獨立權利要求1和2的主題得以實現(xiàn)。

為此提供了一種用于借助工具機特別是沖擊式螺釘機安置脹栓的方法。

根據(jù)本發(fā)明，所述方法的特征在于如下步驟：

-根據(jù)在工具機內產生的第一轉速由工具機將旋轉沖擊施加到脹栓上以使得該脹栓的膨脹套筒脹開，直至工具機輸出軸的每個時間間隔的旋轉角低于預定的閾值；和

-根據(jù)在工具機內產生的比所述第一轉速降低的第二轉速以預定的持續(xù)時間由工具機將旋轉沖擊施加到所述脹栓上以使得該脹栓的膨脹套筒脹開。

通過以降低的轉速將進一步后繼的旋轉沖擊施加到已經安置的脹栓上，可以在脹栓上產生再拉緊(Nachspannen)，由此可以對定置效應進行平衡，而不進一步提高脹栓內的預緊力。

此外，還提供了一種用于實施這種方法的工具機，特別是沖擊式螺釘機，其包括：用于檢測脹栓的型號或針對脹栓的擰緊扭矩的輸入裝置；用于產生能傳遞到脹栓上的旋轉沖擊的沖擊機構；用于檢測工具機輸出軸的每個時間間隔的旋轉角的裝置；和控制裝置。

根據(jù)本發(fā)明，所述工具機的特征在于，控制裝置構造為：用于調定在工具機內產生的第一轉速，由此能夠將取決于第一轉速的旋轉沖擊施加到脹栓上以使得該脹栓的膨脹套筒脹開，直至工具機輸出軸的每個時間間隔的旋轉角低于預定的閾值；并且用于調定在工具機內產生的比所述第一轉速降低的第二轉速，由此能夠以預定的持續(xù)時間將取決于第二轉速的旋轉沖擊施加到所述脹栓上以使得該脹栓的膨脹套筒脹開。

通過這種方式可以在脹栓上產生再拉緊，由此可以對定置效應進行平衡，而不進一步提高脹栓內的預緊力。

附圖說明

其他優(yōu)點可由下文針對附圖的說明獲得。在附圖中示出本發(fā)明的一些不同的實施例。附圖、說明書和權利要求書包含了大量組合的特征。對于本領域技術人員來說，各特征也可根據(jù)目的需要單獨考慮并概括出合理的其他組合方式。

附圖示出：

圖1處于鉆孔內的脹栓，和

圖2本發(fā)明的沖擊式螺釘機形式的工具機和處于鉆孔內的脹栓。

具體實施方式

圖1表示出一個示例性的包括拉桿2和膨脹套筒3的脹栓1。膨脹套筒3在外周包圍拉桿2的一個圓柱狀的區(qū)段4。圓柱狀的區(qū)段4的外徑5優(yōu)選略小于膨脹套筒3的內徑6，因此拉桿2可以相對擴脹元件3軸向運動。圓柱狀的區(qū)段4過渡到一個錐狀的區(qū)段7中，該錐狀的區(qū)段構成一個用于使膨脹套筒3擴脹開來的膨脹體8。錐狀的區(qū)段7的最大直徑大于膨脹套筒3的內徑6并且優(yōu)選小于膨脹套筒3的外徑9。在拉桿2上設置有螺紋10，通過該螺紋可以導入拉力。在示例性的脹栓1中，螺紋10同時用于負荷的固定。在裝配時，先將脹栓1連同膨脹體8置入一個直徑略小于未脹開的膨脹套筒3的外徑的鉆孔中。將螺母11旋擰到螺紋10上并加以擰緊，直至將拉桿2連同膨脹體8拉入膨脹套筒3中。隨此，膨脹套筒3便夾緊在鉆孔的壁12上。當膨脹套筒3徑向擴大一定程度時，脹栓1得以按規(guī)定安置好。若螺母11在規(guī)定的擰緊扭矩作用下不再旋轉，使用者便可以確認這一點。

另樣的(未示出的)脹栓例如可以具有一個帶有配合螺紋的銷栓，該配合螺紋作用于拉桿2的螺紋10上。在裝配時，使用者將旋擰工具接裝在銷栓上并且以這種方式將拉桿2連同膨脹體8向膨脹套筒3中拉入。

可以借助適配的沖擊式螺釘機20來安置該示例性的脹栓1。為此，以眾所周知的方式方法將沖擊式螺釘機20與脹栓1如此連接，使得在沖擊式螺釘機20內可產生的擰緊扭矩被相應地傳遞到脹栓20上并且特別是螺母11上。

沖擊式螺釘機20具有一個沖擊機構21，該沖擊機構周期性地沿旋轉方向A產生旋轉沖擊。一個(未示出的)錘體借助一條(未示出的)螺旋形的滑槽支承在一根驅動軸23上。一個(未示出的)彈簧將錘體22沿著輸出軸23壓向一個(未示出的)鐵砧(Amboss)。鐵砧與一個輸出軸27剛性連接。驅動軸23與輸出軸27可以彼此相對旋轉。錘體和鐵砧具有沿著驅動軸23突出的(未示出的)卡爪，錘體可以通過這些卡爪將扭矩傳遞到鐵砧上。一個電動機29通過未示出的傳動機構對驅動軸23進行驅動。旋轉沖擊的一個循環(huán)基本上具有下列階段。錘體的卡爪貼靠在鐵砧上。旋轉的驅動軸23由于滑槽而將錘體克服彈簧的力移離鐵砧，直至卡爪與鐵砧26脫開嵌接。錘體通過彈簧的驅動而向著鐵砧方向運動并且同時通過滑槽被置入旋轉運動。最終卡爪沿切向撞擊在鐵砧上。

沖擊式螺釘機20的一種實施方式具有一輸入裝置30，借助該輸入裝置，使用者可以輸入脹栓1的特定的擰緊扭矩。輸入裝置30例如包括(未示出的)按鍵、(未示出的)鍵盤、(未示出的)控制盤和/或(未示出的)顯示元件。作為另選或補充方案，可以設置這樣一個輸入裝置30，通過該輸入裝置，使用者可以調定脹栓的型號以及針對脹栓的與之匹配的擰緊扭矩。例如設置兩個按鍵用來選擇脹栓的型號或者結構型式和脹栓的規(guī)格尺寸。所選擇的脹栓的型號以及與之匹配的擰緊扭矩例如可以顯示于一個構造為顯示器或通過多個LED(發(fā)光二極管)構成的顯示元件上。

控制裝置35從輸入裝置30或從識別裝置33處讀取輸入的擰緊扭矩。識別裝置33可以實現(xiàn)為掃描儀、探測元件、輸入框或類似形式。

控制系統(tǒng)35借助輸入的擰緊扭矩確定驅動軸23的第一轉速。例如，在存儲裝置36內存儲有配置給各種不同擰緊扭矩的轉速。在使用者借助一個(未示出的)按鍵激活電動機29之后，控制裝置35檢查是否先前曾經給定過一個轉速，即例如通過給定脹栓型號或擰緊扭矩。如果以往并未選擇過擰緊扭矩，而是要求使用者進行輸入，控制裝置35便可以例如抑制馬達/電動機29的激活?？刂蒲b置35這樣地調節(jié)電動機29，使得驅動軸23以預先給定的第一轉速旋轉。驅動軸23的選定的第一轉速預先給定旋轉沖擊的重復頻率。已經認識到：隨著轉速下降，不僅旋轉沖擊的頻率下降(該下降總地來看對于安置脹栓并不重要)，而且利用每個旋轉沖擊所施加的扭矩也下降。為每一轉速(盡管有大的允差)相應匹配一個扭矩。在一種設計方案中，沖擊式螺釘機20開始以它可能達到的最大轉速使螺母11旋轉。在一段優(yōu)選由輸入的脹栓1型號所確定的持續(xù)時間之后，沖擊式螺釘機使轉速降低到根據(jù)擰緊扭矩預先給定的轉速。所述擰緊扭矩是針對相應使用的脹栓預定的擰緊扭矩。

在輸出軸27上設置有一個用于檢測輸出軸27圍繞旋轉軸線R的每個時間間隔的旋轉角的裝置39。在所示出的實施方式中，用于檢測輸出軸27的每個時間間隔的旋轉角的該裝置39由一種旋轉角傳感器實現(xiàn)。該旋轉角傳感器39用來檢測輸出軸27圍繞旋轉軸線R的每個時間間隔的旋轉角。在此，旋轉角傳感器39可以構造為一個或多個磁場傳感器諸如霍爾傳感器的形式。將檢測到的輸出軸27圍繞旋轉軸線R的每個時間間隔的旋轉角通過連接導線40傳輸給控制裝置35。該控制裝置35將由旋轉角傳感器39檢測到的輸出軸27的每個時間間隔的旋轉角與儲存于存儲裝置36內的輸出軸27的每個時間間隔的旋轉角的閾值進行對比。若由旋轉角傳感器39檢測到的輸出軸27的每個時間間隔的旋轉角低于一個預定的閾值，那么這就是下述的一個指標，表示：脹栓利用施加到其上的旋轉沖擊或者說利用調定于第一轉速上的沖擊式螺釘機的作用在其上的扭矩不再能繼續(xù)旋轉，并且得以按規(guī)定在鉆孔內安置好。根據(jù)一種未示出的且未進一步說明的實施方式，旋轉角傳感器并非強制性設置，因為可以利用一個相應的裝置間接地由馬達旋轉角確定出每個時間間隔的旋轉角。

接著，控制裝置35如此地調整電動機，以便對于驅動軸23作用第二轉速。在此，該第二轉速小于所述第一轉速。所述第二轉速或者說較小的轉速以相應較小的擰緊扭矩產生旋轉沖擊，該較小的擰緊扭矩以預定的持續(xù)時間t施加到脹栓上。通過這種方式可以在脹栓上產生再拉緊，由此可以對定置效應進行平衡，而不進一步提高脹栓內的預緊力。

因此，通過本發(fā)明的方法和用于實施該方法的工具機20對脹栓1的安置過程進行了優(yōu)化，而使得脹栓1可以在鉆孔內承受盡可能高的拉力負荷。