ANKERROHR UND VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Herstellung von Ankerrohren für Injektionsanker, wobei ausgehend von einem, vorzugsweise warm gewalzten, als Vormaterial vorhandenen Rohr zunächst ein Statikmischer in dessen Rohrbohrung eingebracht und anschließend in die äußere Mantelfläche des Rohres eine Profilierung, vorzugsweise ein längenabschnittsweise oder durchgehend verlaufendes Gewinde, unter zumindest örtlicher Querschnittsverringerung der Rohrbohrung eingewalzt wird, und wobei der Statikmischer in Längsrichtung zufolge der Querschnittsverringerung positionsmäßig festgelegt wird.

[0002] Derartige Ankerrohre finden Anwendung als Komponente von Injektionsbohrankern, die bspw. zur Verfestigung in die Wand eines Gebirges, in die Wand eines Hohlraums im Tagebau, in einen Untergrund oder dergleichen eingebohrt und in dem gebildeten Bohrloch mittels einer aushärtenden Verpressmasse verpresst und dadurch gesichert werden. Der Injektionsbohranker besitzt dazu im Regelfall an seinem vorderen Ende eine Bohrkrone und im Ankerinneren einen in Längsrichtung durchlaufenden und mittigen Injektionskanal, durch den die Verpressmasse zugeführt werden kann und der an seinem vorderen Ende zur Ankeraußenseite mündende Austrittsöffnungen aufweist. Ein solcher Injektionsanker kann eines oder bedarfsweise mehrere, mittels Kupplungen verbundene Ankerrohre aufweisen, die an ihrem äußeren Mantel längenabschnittsweise oder durchlaufend ein Ankergewinde tragen. Dieses verbessert einerseits die Verbundwirkung mit der Verpressmasse und kann auch zur Verbindung von Ankerstangen mit der Bohrkrone und untereinander mittels Kupplungen sowie zur Befestigung an einem rückwärtigen Injektionskopf dienen. Der Injektionskopf weist einen Spülkopf auf, durch welchen bspw. beim Einbohren ein Spülmittel (z. B. Luft oder Wasser) und zum Verpressen eine oder mehrere Zufuhrkomponenten unter Druck in den Injektionskanal eingeleitet werden. Zu den bevorzugten Verpressmassen zählen dabei auch Zwei-Komponenten-Harze, deren beiden Komponenten nach Kontakt miteinander nach kurzer Zeit aushärten. Solche Zufuhrkomponenten werden daher dem Injektionskopf separat zugeführt, so dass diese erst nach dem Eintritt in den Injektionskanal oder kurz zuvor in einem an dessen Ende montierten verlorenen Teil aufeinander treffen. Um bis zum Austritt in das Bohrloch eine gute Vermischung der Komponenten zu erreichen, ist es bekannt, in dem Injektionskanal eine oder mehrere sog. Statikmischer lagefest anzuordnen. Dabei handelt es sich um ein aus sog. Schikanen gebildetes Strömungshindernis, das aufgrund seiner Gestaltung bspw. mit Rippen, Wendeln usw. bei der Durchströmung der beiden Komponenten ihre Durchmischung bewirkt. Um zu verhindern, dass der Statikmischer durch den Strömungsdruck der Zufuhrkomponenten mitge-rissen wird, werden verschiedene Techniken angewandt. Als nächstliegender Stand der Technik ist das Einwalzen von Statikmischern in die in Ankerrohren von Injektionsbohrankern mittig als Zufuhrkanal durchlaufende Rohrbohrung aus DE 102007005540 A1 bekannt. Praktisch werden im Regelfall Ankerrohre aus Stahl und vorzugsweise Statikmischer aus Kunststoff eingesetzt. Zur Herstellung der Ankerrohre dient als Vormaterial häufig Rohr, das im unbearbeiteten Ausgangszustand noch eine vergleichsweise geringe innere und äußere Oberflächengüte aufweist und das Maß- und Formtoleranzen aufweisen kann. Insbesondere weist das als Vormaterial dienende Rohr mitunter sogar einen unrunden, bspw. polygonalen oder sogar mehreckigen, Bohrungs- und/oder Außenquerschnitt auf. Der gewünschte Statikmischer muss einen Durchmesser aufweisen, so dass er sich vor dem Einwalzen der Profilierung in die Rohrbohrung axial einschieben lässt. Aufgrund der genannten Maß- und Formtoleranzen wird dabei jedoch nicht immer die gewünschte geringe und gleichmäßige Tolerierung im Bohrungsquerschnitt erreicht, so dass sich die Statikmischer nicht bei allen Injektionsankern auf die bekannte Weise in deren Bohrung einwalzen lassen, und es besteht die Gefahr, dass es zu Beschädigungen der Statikmischer kommen kann.

[0003] Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art vorteilhaft weiterzubilden, so dass insbesondere die vorgenannten Nachteile möglichst weitgehend vermieden werden.

[0004] Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß zunächst und im wesentlichen in Verbindung mit den Merkmalen gelöst, dass in die Rohrbohrung vor dem Einwalzen der äußeren Profilierung ein Hüllelement eingebracht wird, das den Statikmischer in der Rohrbohrung zumindest in einem Längenabschnitt umgibt und das eine im Vergleich zu dem Statikmischer geringere Härte aufweist. Die axiale Fixierung des Statikmischers resultiert daraus, dass das Hüllelement durch die beim Einwalzen der Profilierung in der Rohrbohrung entstehende Querschnittsverringerung geklemmt und an der Bohrungswandung in Längsrichtung festgelegt wird und dabei seinerseits auch bzgl. des Hüllelement-Innenquerschnittes eine gewisse Querschnittsverringerung erfährt, durch welche der Statikmischer eingeklemmt und in Längsrichtung an der Hüllelement-Innenwand festgelegt wird. Nach dem Walzen der Profilierung sind folglich das Hüllelement und der Statikmischer beide unverschieblich in der Rohrbohrung gehalten, so dass quasi von einem in Radialrichtung zweistufigen Einpressen zu sprechen ist. Erfindungsgemäß weist das Hüllelement eine geringere Härte und/oder eine geringere Festigkeit als der Statikmischer auf. Die zur Herstellung von Ankerrohren verwendeten Rohre bestehen im Regelfall aus Stahl oder einem vergleichbaren Werkstoff mit daher vergleichsweise hoher Härte und Festigkeit. Insofern resultiert bzw. ist bevorzugt, dass das Material des Hüllelements auch im Vergleich zu dem äußeren Ankerrohr eine geringere Härte und/oder eine geringere Festigkeit aufweist. Bevorzugt ist insofern, dass das Material des Hüllelementes im Vergleich zu den Materialien von Statikmischer und Ankerrohr die niedrigste Härte und/oder die niedrigste Festigkeit aufweist. Wird vorzugsweise ein Ankerrohr aus Stahl und ein Statikmischer aus Kunststoff eingesetzt, kann das Ankerrohr die von allen Komponenten höchste Härte und/oder Festigkeit aufweisen. Indem das Hüllelement zumindest an seiner Oberfläche eine im Vergleich zu dem Statikmischer und insofern im Regelfall auch zu dem Ankerrohr geringere Härte aufweist, gleicht dieses die eingangs beschriebenen Toleranzen aus, ohne dass es zu Beschädigungen des Statikmischers kommt. Toleranzen des Rohres, die der Statikmischer nicht ausgleichen kann, können von dem Hüllelement aufgrund seiner im Vergleich zum Statikmischer leichteren Verformbarkeit ausgeglichen werden. Die Erfindung ermöglicht damit, dass Statikmischer auch noch in Vormaterial bzw. in Ankerrohren mit vergleichsweise größeren Toleranzen eingewalzt werden können, so dass einerseits die Qualität der fertigen Ankerrohre verbessert und andererseits Kosten eingespart werden können.

[0005] Vorzugsweise kann als Hüllelement ein Längenabschnitt eines Rohres oder eines Schlauches verwendet werden, wobei dieser Abschnitt vorzugsweise die gleiche Länge wie der Statikmischer aufweist, aber auch davon abweichen könnte. Bei dem Hüllelement handelt es sich insofern um ein von dem Statikmischer gesondertes Teil. Bevorzugt ist auch, dass dieses Rohrstück oder das Schlauchstück eine so gute Verformbarkeit aufweist, so dass es bzgl. seines Querschnittes noch in gewissen Grenzen leicht von Hand verformbar ist. Auf diese Weise wird das Einstecken sogar in eine unrunde Rohrbohrung auch bei geringem Bewegungsspiel und der Ausgleich auch größerer Toleranzen erleichtert. Vorzugsweise kann dazu das Hüllelement einen vergleichsweise niedrigen Elastizitätsmodul aufweisen. Gut geeignet ist insofern auch ein elastisch verformbarer Kunststoff- oder Gummischlauch. Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens ist auch bevorzugt, dass zunächst der Statikmischer in das Hüllelement eingebracht und dann beide Teile gemeinsam in die Bohrung des Vormaterials bzw. in die Rohrbohrung eingebracht werden. Als zweckmäßig wird angesehen, dass der Außenquerschnitt des Hüllelementes, insbesondere dessen Außendurchmesser, etwa gleich groß oder etwas kleiner ist als der Rohrbohrungsquerschnitt, insbesondere also als der Rohrbohrungsdurchmesser, vor dem Einwalzen der Profilierung. In Verbindung damit ist bevorzugt, dass ein Statikmischer verwendet wird, dessen Querschnitt, insbesondere dessen Außendurchmesser, etwa gleich groß oder etwas kleiner ist als der Hohlquerschnitt, insbesondere der Innendurchmesser, des Hüllelementes ist. Auch in diesem Fall besteht bei Verwendung eines Hüllelementes mit ausreichend leichter Verformbarkeit die Möglichkeit, dass dieses mit dem darin eingesteckten Statikmischer in eine Rohrbohrung eingesteckt wird, die vor dem Einwalzen der Profilierung bspw. im Querschnitt unrund (bspw. polygonal oder mehreckig) ist und die ggf. auch in Längsrichtung uneben ist. Insofern können zur Herstellung der Ankerrohre auch als Vormaterial Rohre dienen, die insgesamt, also auch an der äußeren Mantelfläche unrund (bspw. polygonal oder mehreckig) berandet sind. Bevorzugt kann ein Statikmischer verwendet werden, der in seiner Längsrichtung benachbarte, umfangsmäßig zueinander verdrehte Spiralwindungsabschnitte aufweist, deren vorzugsweise rippenartiger Außenrand an einer gedachten zylindrischen Hüllfläche liegt. Insbesondere dann, wenn der Statikmischer an seinen Außenrändern eckige oder gar scharfe Kanten aufweist, können sich diese beim Überrollen bzw. Profileinwalzen etwas in das weichere Hüllelement einschneiden, wodurch ein zusätzlicher Ausgleich von Toleranzen und eine verbesserte axiale Fixierung ermöglicht wird. Eine zweckmäßige Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass der Statikmischer und das Hüllelement in die Rohrbohrung unter Belassung eines freien Endabschnittes der Rohrbohrung eingebracht werden. Ein folgender Verfahrensschritt kann darin bestehen, dass der Endabschnitt der Rohrbohrung, vorzugsweise nach dem Einwalzen der Profilierung, in seinem Durchmesser erweitert, vorzugsweise dazu aufgebohrt und anschließend an der Oberfläche feinbearbeitet, wird. Diese Bearbeitung kann insbesondere in einer gesonderten Endenbearbeitungsstation erfolgen, wobei die bei der Bearbeitung des Endabschnittes gebildeten Späne von der anderen Seite, also durch den bereits fixierten Statikmischer hindurch, ausgeblasen werden können. Des weiteren besteht die Möglichkeit, dass in den erweiterten Endabschnitt zumindest ein vorderer Längenabschnitt eines Injektionsstutzens, welcher einen inneren Hohlraum, separate Eintrittsöffnungen für der Ankerstange zuzuführende verschiedene Zufuhrkomponenten sowie eine an dem vorderen Längenabschnitt angeordnete Austrittsöffnung aufweist, axial kraftschlüssig eingepresst wird. Auf das aus der Rohrbohrung hervorstehende hintere Län-genende des Injektionsstutzens kann bei Bedarf eine Schutzkappe aufgesetzt werden. Eine solche Kombination einer Ankerstange mit darin endseitig axial kraftschlüssig eingepresstem Injektionsstutzen ist im Rahmen der Erfindung auch eigenständig, d. h. auch ohne die weiteren genannten Merkmale, von Bedeutung. Die aus der Ankerstange und dem Injektionsstutzen gebildete Einheit kann in größerer Stückzahl vormontiert werden und sodann einem Injektionskopf zum Einbohren und Verpressen von Bohrinjektionsankern insbesondere zum automatisierten Betrieb magaziniert zugeführt werden. Je nach gewünschter Ausgestaltung des Injektionsstutzens kann dieser bspw. in eine an dessen hinteren Längenabschnitt geometrisch angepasste Ausnehmung in einem drehbaren Innenteil des Spülkopfes eingesteckt werden.

[0006] Die Erfindung betrifft weiterhin auch ein Ankerrohr für Injektionsanker, in dessen äußere Mantelfläche eine Profilierung, vorzugsweise ein längenabschnittsweise oder durchgehend verlaufendes Gewinde, eingewalzt ist und in dessen Rohrbohrung ein Statikmischer in Längsrichtung positionsmäßig zufolge der beim Einwalzen der Profilierung resultierenden, zumindest örtlichen Querschnittsverringerung der Rohrbohrung festgelegt ist.

[0007] Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Ankerrohr vorteilhaft weiterzubilden, so dass insbesondere die beschriebenen Nachteile möglichst weitgehend vermieden werden.

[0008] Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung zunächst und im wesentlichen in Verbindung mit den Merkmalen gelöst, dass der Statikmischer zumindest in einem Längenabschnitt innerhalb der Rohrbohrung von einem Hüllelement umgeben ist, das eine im Vergleich zu dem Statikmischer geringere Härte aufweist, und dass das Hüllelement und der Statikmischer in Längsrichtung positionsmäßig zufolge der beim Einwalzen der Profilierung resultierenden, zumindest örtlichen Querschnittsverringerung festgelegt sind. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Material des Hüllelementes eine geringere Härte und/ oder eine geringere Festigkeit als das Material des Statikmischers aufweist, wobei aber insofern auch ausreicht, wenn eine entsprechende Abstufung bzgl. der in Kontakt tretenden Oberflächen gegeben ist. Zu den durch die Erfindung erzielbaren Wirkungen und Vorteilen sowie zu diesbezüglich möglichen Weiterbildungen wird Bezug auf die vorangehende und die nachfolgende Beschreibung genommen. Insbesondere ist bevorzugt, dass als Hüllelement ein Rohrstück oder ein Schlauchstück vorgesehen ist. Es besteht bevorzugt die Möglichkeit, dass ein Statikmischer aus Kunststoff und ein Hüllelement aus Kunststoff oder Gummi kombiniert werden. Geeignet ist insbesondere ein elastischer Kunststoffschlauch, dessen Querschnitt von Hand verformbar ist. Als zweckmäßig wird auch angesehen, wenn das Hüllelement und der Statikmischer gleiche Längen aufweisen. Betreffend den Statikmischer ist bevorzugt, dass dieser in Längsrichtung benachbarte, umfangsmäßig zueinander verdrehte Spiralwindungsabschnitte aufweist, deren vorzugsweise rippenartiger Außenrand an einer gedachten zylindrischen Hüllfläche liegt. Der Statikmischer und das Hüllelement können in der Rohrbohrung unter Belassung eines Endabschnittes angeordnet sein. In diesen kann zumindest ein vorderer Längenabschnitt eines Injektionsstutzens, welcher einen inneren Hohlraum, separate Eintrittsöffnungen für der Ankerstange zuzuführende verschiedene Zufuhrkomponenten sowie eine an dem vorderen Längenabschnitt angeordnete Austrittsöffnung aufweist, axial kraftschlüssig eingepresst sein. Besagter Injektionsstutzen kann vorzugsweise aus Kunststoff, weiter vorzugsweise aus Polyamid hergestellt sein, insbesondere einstückig als Kunststoffspritzteil.

[0009] Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Figuren, welche ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigen, weiter beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1

im Längsschnitt ein Rohr, das exemplarisch zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Ankerrohres gemäß einer bevorzugten Ausführungsform geeignet ist, durch Aufbrüche verkürzt dargestellt;

Fig. 1a

eine Schnittansicht entlang Schnittlinie Ia - Ia in Fig. 1;

Fig. 2

in einem Längsschnitt exemplarisch ein Hüllelement, das zur Herstellung eines erfindungsgemäßren Ankerrohres gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform geeignet ist, durch einen Aufbruch verkürzt dargestellt;

Fig. 2a

eine Schnittansicht entlang Schnittlinie IIa - IIa in Fig. 2;

Fig. 3

in einer Längsansicht, durch einen Aufbruch verkürzt dargestellt, exemplarisch einen Statikmischer, der zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Ankerrohres gemäß einer bevorzugten Ausführungsform geeignet ist;

Fig. 3a

eine Schnittansicht entlang Schnittlinie IIIa - IIIa in Fig. 3;

Fig. 4

in einer durch Aufbrüche verkürzten Längsansicht ein erfindungsgemäßes Ankerrohr gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach dem Einwalzen des Hüllelementes und des Statikmischers;

Fig. 5

in einem Längsschnitt das in Fig. 4 gezeigte Ankerrohr, schematisch vereinfacht;

Fig. 6

das in Fig. 5 gezeigte Ankerrohr nach einer weiteren Bearbeitung und

Fig. 7

das in Fig. 6 gezeigte Ankerrohr mit einem darin eingesteckten Injektionsstutzen, gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.

[0010] Mit Bezug auf die Figuren 1 bis 7 wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Ankerrohren 1 gemäß einer dazu bevorzugten Vorgehensweise und mit Bezug auf die Figuren 4 bis 7 das erfindungsgemäße Ankerrohr 1 gemäß einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform und einer möglichen Weiterbildung beschrieben. Die Figuren 1 und 1a zeigen exemplarisch ein zu dessen Herstellung als Halbzeug bzw. Vormaterial dienendes warmgewalztes Rohr 2, welches bspw. eine (verkürzt dargestellte) Gesamtlänge von 2,5m (oder auch abweichend davon) und bspw. einen Durchmesser im Größenbereich von 30-40mm (oder auch abweichend davon) aufweisen kann. In dem gewählten Beispiel handelt es sich um ein Stahlrohr mit einer darin mittig entlang der Längsrichtung L durchlaufenden Rohrbohrung 3. In dem Schnitt von Figur 1a ist schematisch gezeigt, dass die Rohrbohrung 3 einen zwar runden, jedoch von einer exakten Kreisform durch schematisch angedeutete Toleranzen abweichenden Querschnitt aufweist, dessen Durchmesser also insofern nur näherungsweise D₁ beträgt. Auch die äußere Mantelfläche 4 des Rohres 2 ist in etwa zylindrisch, d. h. unterliegt gewissen (nicht dargestellten) Toleranzen.

[0011] Die Figuren 2, 2a zeigen ein Hüllelement 5, bei dem es sich in dem gewählten Beispiel um einen Längenabschnitt eines Kunststoffschlauches handelt. Vorzugsweise kann es sich bei diesem Kunststoff um Polyethylen (PE) oder Polyamid (PA) handeln, bspw. mit einer Streckspannung von 15-45N/mm². Dessen Außendurchmesser D₂ ist etwa gleich groß oder geringfügig kleiner als der Durchmesser D₁. In dem gewählten Beispiel beträgt der Durchmesser D₁ der unrunden Rohrbohrung ca. 12-13mm (auch abhängig von der gemessenen Richtung) und der Durchmesser D₂ 12,5mm, bei einer Wandstärke des Hüllelements 5 von 1,25mm.

[0012] Figur 3 zeigt einen sog. Statikmischer 6 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Dieser ist aus Kunststoff hergestellt, in dem speziellen Beispiel aus Polyacetal (POM), dessen Streckspannung im Bereich von ca. 65-75 N/mm² liegt. In dem Beispiel besitzt somit der Werkstoff des Statikmischers 6 eine höhere Festigkeit als der Werkstoff des Kunststoffschlauchs des Hüllelements 5. Der insgesamt einstückige, durch den Aufbruch verkürzt dargestellte Statikmischer 6 weist in dem Beispiel eine Gesamtlänge von 600mm auf und besitzt dabei 48 sog. Schikanen 7, die in Längsrichtung L hintereinander liegen. Jede Schikane 7 ist aus zwei im gleichen Längenabschnitt um 180° zueinander winkelverdrehten Spiralwindungsabschnitten 8 gebildet, die sich ihrerseits über jeweils eine halbe Umdrehung erstrecken. In Längsrichtung L benachbarte Schikanen 7 weisen jeweils entgegengesetzte Wendel-Steigungen auf und sind zueinander um eine Vierteldrehung um die Längsachse winkelversetzt, so dass die Struktur in Längsrichtung L durchströmt werden kann. Der rippenartige Außenrand 9 der Spiralwindungsabschnitte 8 besitzt eckige Kanten, wobei die Außenränder 9 an einer gedachten zylindrischen, in den Figuren 3 und 3a gestrichelt angedeuteten Hüllfläche 10 liegen. In dem gewählten Beispiel besitzt der Statikmischer 6 einen äußeren Durchmesser D₄, der wie der Innendurchmesser D₃ des Hüllelementes 5 ca. 10mm beträgt. Es versteht sich jedoch, dass von allen vorgenannten Abmessungen, insbesondere Durchmessern und deren Verhältnissen, im Rahmen der Erfindung auch Abweichungen möglich sind. Der für das Hüllelement 5 gewählte Kunststoff besitzt eine niedrigere Härte und leichtere Verformbarkeit als der für den Statikmischer 6 gewählte Kunststoff.

[0013] Zur Herstellung des in den Figuren 4 und 5 in einer ersten bevorzugten Ausführungsform gezeigten erfindungsgemäßen Ankerrohres 1 wird zunächst der Statikmischer 6 in das Hüllelement 5, welches im Beispiel die gleiche Länge aufweist, eingesteckt und dann beide ineinander gesteckten Teile 5, 6 gemeinsam durch eine stirnseitige Öffnung 11 in Längsrichtung L in die Rohrbohrung 3 eingesteckt und darin von der Stirnseite des Rohres 2 um einen Abstand A unter Belassung eines Endabschnittes 12 eingeschoben. Trotz der Form- und Maßtoleranzen der Rohrbohrung 3 und des geringen, von den gewählten Durchmessern D₁ bis D₄ bestimmten seitlichen Spiels lassen sich das Hüllelement 5 und der Statikmischer 6 zufolge der geringen Härte und Festigkeit des Hüllelementes 5 und der gewählten, oben beschriebenen Größenverhältnisse problemlos bis zu dieser, auch in Figur 5 gezeigten, Längsposition einschieben. In einem nächsten Verfahrensschritt wird in die äußere Mantelfläche 4 des Rohres 2 eine Profilierung 13, hier in Gestalt eines trapezförmigen Ankergewindes 14, eingewalzt, wobei einem Fachmann die zum Gewindewalzen an sich geeignete Technik bekannt ist. Figur 4 zeigt bildlich die Stege 15 und Nuten 16 des Ankergewindes 13, welches in den Figuren 5 bis 7 zeichnerisch nur schematisch vereinfacht dargestellt ist. Das Einwalzen bzw. Einrollen des Ankergewindes 14 erfolgt unter einer Druckbeanspruchung, die zu einer gewissen Stauchung und dadurch Verringerung des quer zur Längsrichtung L orientierten Rohrquerschnitts führt. Speziell kommt es dabei durch die auftretenden Verformungen auch zu einer zumindest örtlichen Querschnittsverringerung der Rohrbohrung 3. Figur 5 zeigt schematisch vereinfacht in Schnittansicht, dass die Innenfläche 17 der Rohrbohrung 3 aufgrund der durch das Walzen bedingten Querschnittsverringerung nunmehr flächig an der Außenseite des Hüllelements 5 anliegt, wobei die (in Figur 5 zeichnerisch nicht mit dargestellten) Form- und Maßtoleranzen der Bohrung 3 durch das vergleichsweise weichere Hüllelement 5 durch entsprechende lokale Verformungen ausgeglichen werden. Je nach Einwalzbedingungen besteht die Möglichkeit, dass es entweder nur im Bereich der Gewindenuten 16 oder entlang des gesamten Gewindes zu einer gewissen Einschnürung bzw. Querschnittsverringerung der Rohrbohrung 3 kommt. Dabei sind die Durchmesser D₁ bis D₄ so aufeinander und auf die Einwalzbedingungen und das Hüllelement 5 abgestimmt, dass die Verengung der Rohrbohrung 3 auch zu einer gewissen Stauchung des Hüllelements 5 und zu einer Verringerung seines Hohlquerschnittes, d. h. zu einer Verkleinerung seines Innendurchmessers D₃ führt. Infolge dessen wird die Innenfläche 18 des Hüllelementes 5 nach radial innen gegen den rippenartigen Außenrand 9 der Spiralwindungsabschnitte 8 des Statikmischers 6 angedrückt. Dabei lässt die vergleichsweise geringere Härte des Hüllelements 5 auch insofern in dessen Wandungen gewisse Verformungen zu, durch welche Toleranzen ausgeglichen werden. Es wird deutlich, dass das Hüllelement 5 durch die von außen erzeugte Klemmkraft nun in der Längsrichtung L in der Bohrung 3 festgelegt ist und dass der Statikmischer 6 durch die von außen beim Einwalzen erzeugte Klemmkraft in Längsrichtung in dem Hüllelement 5 fixiert ist, somit letztlich also auch bezüglich des Rohres 2 selbst. Wenn es beim Einwalzen der Profilierung 13 zu einer Querschnittsverengung kommt, die größer als die für die axiale Festlegung von Hüllelement 5 und Statikmischer 6 benötigte Stauchung ist, lässt das Hüllelement 5 aufgrund seiner im Vergleich zu dem Statikmischer 6 geringeren Härte zu, dass sich die Spiralwindungsabschnitte 8 mit ihrem scharfen Außenrand 9 in die Innenfläche des Hüllelements 5 eindrücken bzw. ggf. sogar einschneiden. Auf diese Weise wird eine sonst mögliche Beschädigung oder ggf. sogar ein Platzen des Statikmischers 6 verhindert.

[0014] Figur 6 zeigt das Ankerrohr 1 nach einem weiteren, gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglichen Verfahrensschritt. Dabei wurde der Endabschnitt 12 der Rohrbohrung 3 über den ursprünglichen Durchmesser D₁ etwas vergrößert, in dem gewählten Beispiel aufgebohrt und anschließend feinbearbeitet. Zugleich wurde eine Bearbeitung der Stirnfläche 19 vorgenommen, um diese wie dargestellt eben zu gestalten.

[0015] Figur 7 zeigt als bevorzugte weitere Möglichkeit, dass in den erweiterten Endabschnitt 12 ein vorderer Längenabschnitt 20 eines Injektionsstutzens 21 axial kraftschlüssig eingepresst wurde. Der Injektionsstutzen 21 besitzt einen inneren Hohlraum 22 mit vorbereiteten separaten Eintrittsöffnungen 23, 24 für verschiedene, der Ankerstange 1 bei dem Verpressbetrieb zuzuführende Zufuhrkomponenten sowie eine an dem vorderen Längenabschnitt 20 vorhandene Austrittsöffnung 25, die in die als Injektionskanal dienende Rohrbohrung 3 mündet. Bei der Nachbearbeitung wurde der Durchmesser von Endabschnitt 12 so auf den Außendurchmesser von Längenabschnitt 20 des Injektionsstutzens 21, bzw. an den Außendurchmesser der dort vorgesehenen, in Figur 7 nicht näher dargestellten, axial beabstandeten Ringstege angepasst, dass zum Herausziehen des Injektionsstutzens 21 aus dem Ankerrohr 1 eine große Zugkraft erforderlich wäre. Der hintere Längenabschnitt 26 ist dazu vorgesehen, um an einem Injektionskopf zur Zufuhr der Zufuhrkomponenten (bspw. der beiden Komponenten eines Zwei-Komponenten-Harzes) an einem drehangetriebenen Innenteil in eine geometrisch daran angepasste Ausnehmung einzutreten, so dass die vorbereiteten Eintrittsöffnungen 23, 24 mit Austrittsöffnungen von gesonderten Zufuhrleitungen für die Zufuhrkomponenten fluchten. Ein drehmomentübertragender Anschluss der Ankerstange 1 ist durch Einschrauben ihres Ankergewindes 13 in eine passende Gewindebohrung im drehangetriebenen Innenteil des Spülkopfes möglich. Eine weitere Besonderheit des Injektionsstutzens 21 liegt darin, dass dessen Eintrittsöffnungen 23, 24 vor erstmaligem Gebrauch noch durch Sollbruchstellen in Gestalt von Wandstärkenverringerungen verschlossen sind. Diese reißen erst bei einer Druckbeaufschlagung durch ein Spülmittel oder durch die Komponenten der verwendeten Verpressmasse auf, wobei die angrenzenden, im Querschnitt keilförmigen Wandbereiche als elastisch rückfedernde Ventilklappen wirken. In den vorderen, durch eine Ringschulter 27 axial begrenzten Abschnitt von Hohlraum 22 ist ein gesonderter weiterer Statikmischer 28 eingesetzt. Dieser bedarf keiner weiteren Fixierung, also insbesondere auch keiner Klemmverbindung mit dem Injektionsstutzen 21. Stattdessen wird seine axiale Bewegung nach hinten durch die Ringschulter 27 und nach vorne durch den gesonderten Statikmischer 6 begrenzt, der positionsmäßig in Relation zu dem Ankerrohr 1 wie zuvor beschrieben festgelegt ist.

[0016] Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Ankerrohren für Injektionsanker mit in Längsrichtung positionsmäßig festgelegtem Statikmischer, wobei ausgehend von einem, insbesondere warmgewalzten, Rohr zumindest ein Statikmischer in dessen Rohrbohrung eingebracht und anschließend in die äußere Mantelfläche des Rohres eine Profilierung, insbesondere ein längenabschnittsweise oder durchgehend verlaufendes Gewinde, unter zumindest örtlicher Querschnittsverringerung der Rohrbohrung eingewalzt wird, und wobei der Statikmischer in Längsrichtung als Folge der Querschnittsverringerung positionsmäßig festgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in die Rohrbohrung (3) vor dem Einwalzen der Profilierung (13) ein Hüllelement (5) eingebracht wird, das den Statikmischer. (6) in der Rohrbohrung (3) zumindest in einem Längenabschnitt des Statikmischer (6) umgibt und das eine im Vergleich zu dem Statikmischer (6) geringere Härte ausweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Hüllelement (5) ein Rohrstück oder ein Schlauchstück verwendet wird.

3. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst der Statikmischer (6) in das Hüllelement (5) eingebracht und dann beide Teile gemeinsam in die Rohrbohrung (3) eingebracht werden.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hüllelement (5) verwendet wird, dessen Außenquerschnitt, insbesondere dessen Aussendruchmesser, etwa gleich groß oder etwas kleiner als der Rohrbohrungsquerschnitt,
insbesondere der Rohrbohrungsdurchmesser, vor dem Einwalzen der Profilierung (13) ist.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Statikmischer (6) verwendet wird, dessen Querschnitt, insbesondere dessen Außendurchmesser, etwa gleich groß oder etwas kleiner als der Hohlquerschnitt, insbesondere der Innendurchmesser, des Hüllelementes (5) ist.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Statikmischer (6) verwendet wird, der in Längsrichtung (L) benachbarte, umfangsmäßig zueinander verdrehte Spiralwindungsabschnitte (8) aufweist, deren insbesondere rippenartiger Außenrand (9) an einer gedachten zylindrischen Hüllfläche (10) liegt.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Statikmischer (6) und das Hüllelement (5) in die Rohrbohrung (3) unter Belassung eines freien Endabschnittes (12) der Rohrbohrung (3) eingebracht werden.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (12) der Rohrbohrung (3), insbesondere nach dem Einwalzen der Profilierung (13), in seinem Durchmesser erweitert, insbesondere aufgebohrt und anschließend an der Oberfläche feinbearbeitet, wird.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den erweiterten Endabschnitt (12) zumindest ein vorderer Längenabschnitt (20) eines Injektionsstutzens (21), welcher einen inneren Hohlraum (22), separate Eintrittsöffnungen (23, 24) für verschiedene, der Ankerstange (1) zuzuführende Zufuhrkomponenten sowie eine an dem vorderen Längenabschnitt (20) angeordnete Austrittsöffnung (25) aufweist, axial kraftschlüssig eingepresst wird.

10. Ankerrohr für Injektionsanker, in dessen äußere Mantelfläche eine Profilierung, insbesondere ein längenabschnittsweise oder durchgehend verlaufendes Gewinde, eingewalzt ist, und in dessen Rohrbohrung ein Statikmischer in Längsrichtung positionsmäßig als Folge der beim Einwalzen der Profilierung resultierenden, zumindest örtlichen Querschnittsverringerung der Rohrbohrung festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Statikmischer (6) innerhalb der Rohrbohrung (3) von einem Hüllelement (5) zumindest in einem Längenabschnitt des Statikmischers (6) umgeben ist, dass das Hüllelement eine im Vergleich zu dem Statikmischer (6) geringere Härte aufweist, und dass das Hüllelement (5) und der Statikmischer (6) in Längsrichtung (L) positionsmäßig zufolge der beim Einwalzen der Profilierung (13) resultierenden, zumindest örtlichen Querschnittsverringerung festgelegt sind.

11. Ankerrohr nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Hüllelement (5) ein Rohrstück oder ein Schlauchstück vorgesehen ist.

12. Ankerrohr nach einem oder beiden der vorangehenden Ansprüche 10, 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Statikmischer (6) aus Kunststoff und ein Hüllelement (5) aus Kunststoff oder Gummi vorgesehen ist.

13. Ankerrohr nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 10 -12, dadurch gekennzeichnet, dass der Statikmischer (6) in Längsrichtung (L) benachbarte, umfangsmäßig zueinander verdrehte Spiralwindungsabschnitte (8) aufweist, deren insbesondere rippenartiger Außenrand (9) an einer gedachten zylindrischen Hüllfläche (10) liegt.

14. Ankerrohr nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 10 -13, dadurch gekennzeichnet, dass der Statikmischer (6) und das Hüllelement (5) in der Rohrbohrung (3) unter Belassung eines Endabschnittes (12) der Rohrbohrung (3) angeordnet sind.

15. Ankerrohr nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 10 -14, dadurch gekennzeichnet, dass in den Endabschnitt (12) zumindest ein vorderer Längenabschnitt (20) eines Injektionsstutzens (21), welcher einen inneren Hohlraum (22), separate Eintrittsöffnungen (23,24) für der Ankerstange (1) zuzuführende verschiedene Zufuhrkomponenten sowie eine an dem vorderen Längenabschnitt (20) angeordnete Austrittsöffnung (25) aufweist, axial kraftschlüssig eingepresst ist.

Claims

1. Method for the production of anchor tubes for injection anchors with a static mixer positionally fixed in the longitudinal direction, starting from a tube, in particular a hot-rolled tube, at least one static mixer being inserted into the tube bore thereof and then a profile, in particular a thread extending continuously or in longitudinal portions, being rolled into the external surface of the tube with at least local cross-sectional reduction of the tube bore, and the static mixer being positionally fixed in the longitudinal direction as a result of the cross-sectional reduction, characterised in that a sleeve element (5) is introduced into the tube bore (3) before the rolling in of the profile (13), which sleeve element encloses the static mixer (6) in the tube bore (3) at least in a longitudinal portion of the static mixer (6) and has a hardness less than that of the static mixer (6).

2. Method according to claim 1, characterised in that a length of tube or a length of hose is used as a sleeve element (5).

3. Method according to one or more of the preceding claims, characterised in that the static mixer (6) is first introduced into the sleeve element (5) and then the two parts are introduced together into the tube bore (3).

4. Method according to one or more of the preceding claims, characterised in that a sleeve element (5) is used, of which the external cross-section, in particular the external diameter, is approximately the same size as or slightly smaller than the tube bore cross-section, in particular the tube bore diameter, before the rolling in of the profile (13).

5. Method according to one or more of the preceding claims, characterised in that a static mixer (6) is used, of which the cross-section, in particular the external diameter, is approximately the same size as or slightly smaller than the hollow section of the sleeve element (5), in particular the internal diameter thereof.

6. Method according to one or more of the preceding claims, characterised in that a static mixer (6) is used, which has spiral portions (8) which are adjacent in the longitudinal direction (L) and peripherally rotated in relation to one another, of which the outer edge (9), which in particular is rib-like, contacts an imaginary cylindrical sleeve surface (10).

7. Method according to one or more of the preceding claims, characterised in that the static mixer (6) and the sleeve element (5) are introduced into the tube bore (3) with loading of a free end portion (12) of the tube bore (3).

8. Method according to one or more of the preceding claims, characterised in that the end portion (12) of the tube bore (3), in particular after the rolling in of the profile (13), is extended in its diameter, in particular bored, and is subsequently finished on the surface.

9. Method according to one or more of the preceding claims, characterised in that at least one front longitudinal portion (20) of an injection connecting piece (21) is pressed axially with a non-positive fit into the extended end portion (12), which piece has an inner cavity (22), separate entrance ports (23, 24) for different feeding components to be fed to the anchor rod (1), as well as an outlet (25) positioned on the front longitudinal portion (20).

10. Anchor tube for an injection anchor, in the external surface area of which a profile is rolled in, in particular a thread extending continuously or in longitudinal portions, and in the tube bore of which a static mixer is positionally fixed in the longitudinal direction as a result of the at least local cross-sectional reduction of the tube bore, which reduction results from the rolling in of the profile, characterised in that the static mixer (6) within the tube bore (3) is enclosed by a sleeve element (5) at least in a longitudinal portion of the static mixer (6), in that the sleeve element has a hardness less than that of the static mixer (6), and in that the sleeve element (5) and the static mixer (6) are positionally fixed in a longitudinal direction (L) as a result of the at least local cross-sectional reduction which results from the rolling in of the profile (13).

11. Anchor tube according to claim 10, characterised in that a length of tube or a length of hose is provided as a sleeve element (5).

12. Anchor tube according to one or both of claims 10 and 11, characterised in that a static mixer (6) made from plastics material and a sleeve element (5) made from plastics material or rubber are provided.

13. Anchor tube according to one or more of the preceding claims 10 to 12, characterised in that the static mixer (6) has spiral portions (8) which are adjacent in the longitudinal direction (L) and peripherally rotated in relation to one another, of which the outer edge (9), which in particular is rib-like, contacts an imaginary cylindrical sleeve surface (10).

14. Anchor tube according to one or more of the preceding claims 10 to 13, characterised in that the static mixer (6) and the sleeve element (5) are positioned in the tube bore (3) with loading of an end portion (12) of the tube bore (3).

15. Anchor tube according to one or more of the preceding claims 10 to 14, characterised in that at least one front longitudinal portion (20) of an injection connecting piece (21) is pressed axially with a non-positive fit into the end portion (12), which piece has an inner cavity (22), separate entrance ports-(23; 24) for different feeding components to be fed to the anchor rod (1), as well as an outlet (25) positioned on the front longitudinal portion (20).

Revendications

1. Procédé de fabrication de tubes d'ancrage pour des ancres à injection avec un mélangeur statique fixé en position en direction longitudinale, où, en partant d'un tube, en particulier laminé à chaud, au moins un mélangeur statique est introduit dans son perçage tubulaire et, ensuite, dans la surface d'enveloppe extérieure du tube, un profilage, en particulier un filetage, s'étendant par tronçons de longueur ou de manière continu, est façonné par dudgeonnage avec au moins une diminution locale de la section transversale du perçage tubulaire, et où le mélangeur statique est fixé en position dans la direction longitudinale, en conséquence de la diminution de section transversale, caractérisé en ce que, dans le perçage tubulaire (3), avant le façonnage par dudgeonnage du profilage (13), est introduit un élément formant gaine (5), entourant le mélangeur statique (6) situé dans le perçage tubulaire (3), au moins dans un tronçon de longueur du mélangeur statique (6), et présentant une dureté plus faible que celle du mélangeur statique (6).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une pièce tubulaire ou une pièce de tuyau souple est utilisée comme élément formant gaine (5).

3. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que, d'abord, le mélangeur statique (6) est introduit dans l'élément formant gaine (5) et, ensuite, les deux parties sont introduites conjointement dans le perçage tubulaire (3).

4. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'est utilisé un élément formant gaine (5) dont la section transversale extérieure, en particulier dont le diamètre extérieur, est à peu près égal ou un peu inférieur à la section transversale de perçage tubulaire, en particulier le diamètre extérieur, avant le façonnage par dudgeonnage du profilage (13).

5. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'est utilisé un mélangeur statique (6) dont la section transversale, en particulier dont le diamètre extérieur, est à peu près égal ou un peu inférieur à la section transversale creuse, en particulier le diamètre intérieur, de l'élément formant gaine (5).

6. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'est utilisé un mélangeur statique (6) présentant des tronçons d'enroulement en spirale (8), voisins en direction longitudinale (L), tournés les uns par rapport aux autres en périphérie, dont le bord extérieur (9), en particulier du genre de nervures, est situé sur une surface d'enveloppe (10) cylindrique imaginaire.

7. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélangeur statique (6) et l'élément formant gaine (5) sont
introduits dans le perçage tubulaire (3) en laissant subsister un tronçon d'extrémité (12) libre du perçage tubulaire (3).

8. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tronçon d'extrémité (12) du perçage tubulaire (3), en particulier avant le façonnage par dudgeonnage du profilage (13), est élargi quant à son diamètre, en particulier agrandi par perçage et, ensuite, soumis à un usinage fin sur la surface.

9. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans le tronçon d'extrémité (12) élargi, au moins un tronçon de longueur avant (20) d'une tubulure d'injection (21), présentant un espace creux intérieur (22), des ouvertures d'entrées (23, 24) séparées, pour différents composants d'alimentation à amener à la tige d'ancre (1), ainsi qu'une ouverture de sortie (25), disposée sur le tronçon de longueur avant (20), est enfoncé axialement, avec une liaison à interaction de forces.

10. Tube d'ancrage pour ancre à injection, dans sa surface d'enveloppe extérieure, est façonné par dudgeonnage un profilage, en particulier un filetage, s'étendant par tronçons de longueur ou de manière continu et, dans son perçage tubulaire, un mélangeur statique est fixé en position dans la direction longitudinale, en conséquence de la diminution de section transversale, au moins locale, résultant lors du façonnage par dudgeonnage du profilage, du perçage tubulaire, caractérisé en ce que le mélangeur statique (6) situé dans le perçage tubulaire (3) est entouré par un élément formant gaine (5), au moins dans un tronçon de longueur du mélangeur statique (6), en ce que l'élément formant gaine présente une dureté plus faible que celle du mélangeur statique (6), et en ce que l'élément formant gaine (5) et le mélangeur statique (6) sont fixés en position en direction longitudinale (L), par suite de la diminution de section transversale, au moins locale, résultant lors du façonnage par dudgeonnage du profilage (13).

11. Tube d'ancrage selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'une pièce tubulaire ou une pièce de tuyau souple est utilisée comme élément formant gaine (5).

12. Tube d'ancrage selon l'un ou les deux revendications 10, 11, caractérisé en ce qu'est prévu un mélangeur statique (6) en matière synthétique et un élément formant gaine (5) en matière synthétique ou en caoutchouc.

13. Tube d'ancrage selon l'une ou plusieurs des revendications 10 à 12 précédentes, caractérisé en ce que le mélangeur statique (6) présente des tronçons d'enroulement en spirale (8), voisins en direction longitudinale (L), tournés les uns par rapport aux autres en périphérie, dont le bord extérieur (9), en particulier du genre de nervures, est situé sur une surface d'enveloppe (10) cylindrique imaginaire.

14. Tube d'ancrage selon l'une ou plusieurs des revendications 10 à 13 précédentes, caractérisé en ce que le mélangeur statique (6) et l'élément formant gaine (5) sont disposés dans le perçage tubulaire (3) en laissant subsister un tronçon d'extrémité (12) du perçage tubulaire (3).

15. Tube d'ancrage selon l'une ou plusieurs des revendications 10 à 14 précédentes, caractérisé en ce que, dans le tronçon d'extrémité (12), est enfoncé axialement, avec une liaison à interaction de forces, au moins un tronçon de longueur avant (20) d'une tubulure d'injection (21), qui présente un espace creux intérieur (22), des ouvertures d'entrées (23, 24) séparées, pour les différents composants d'alimentation à amener à la tige d'ancre (1), ainsi qu'une ouverture de sortie (25), disposée sur le tronçon de longueur avant (20).

Zeichnung