CH615370A5

CH615370A5 - Device for the attachment of a metal sleeve to a metal rod or a stranded wire by means of a forming process

Info

Publication number: CH615370A5
Application number: CH996776A
Authority: CH
Inventors: Hugh Jeremy Willis Edwards; Cedric Gwilliam Birks
Original assignee: Ccl Systems Ltd
Priority date: 1975-08-04
Filing date: 1976-08-04
Publication date: 1980-01-31
Also published as: SE7608678L; IN145246B; BR7605069A; ES450454A1; DE2634569A1; FI762167A; NL7608598A; JPS5225425A; IN145776B; HK54479A; NO153162B; SE444525B; SE422908B; JPS54115669A; NL181085C; NL181085B; NZ181629A; SE8000834L; IT1073969B; FI63875B

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum Anbringen einer metallischen Hülse an einem Metallstab oder an einer Drahtlitze durch einen Umformungsvorgang, mit einem in einem Zylinder arbeitenden Kolben, zwei vom einen Ende des Zylinders wegragenden und mit ihm fest verbundenen Armen, wobei der Abstand zwischen den Aussenflächen dieser einander gegenüberliegenden Arme kleiner ist als der Aussendurchmesser des Zylinders und die Arme je eine einwärts gerichtete Leiste haben, ferner mit einem ersten Gesenkteil, der am einen Ende des Kolbens befestigt ist, einem damit zusammenarbeitenden zweiten Gesenkteil, der an einem Joch befestigt oder einstückig mit diesem ausgebildet ist, welches abnehmbar an den vom Zylinder entfernten Enden der Arme angebracht ist, wobei die an den Armen vorgesehenen Leisten je in eine passende Nut des Joches eingreifen. The invention relates to a device for attaching a metallic sleeve to a metal rod or to a wire strand by a forming process, with a piston working in a cylinder, two arms projecting from one end of the cylinder and firmly connected to it, the distance between the outer surfaces this opposite arm is smaller than the outer diameter of the cylinder and the arms each have an inwardly directed ledge, further with a first die part which is attached to one end of the piston, a cooperating second die part which is attached to a yoke or integrally with This is formed, which is removably attached to the ends of the arms remote from the cylinder, the strips provided on the arms each engage in a suitable groove of the yoke.

Einrichtungen dieser und ähnlicher Art finden eine vielfache Anwendung in der Bauindustrie, im Tiefbau und auch in der Marine, beispielsweise zum miteinander Verbinden von Metallstäben oder Drahtlitzen. Devices of this and similar types are used in many ways in the construction industry, in civil engineering and also in the marine, for example for connecting metal rods or wire strands together.

Bekannten Einrichtungen dieser Art haften mannigfache Nachteile an, u. a. komplizierter, teurer und viel Raum beanspruchender Aufbau; ihr wichtigster Nachteil liegt darin, dass ihre Verwendung in engen Raumverhältnissen, bei enger fächerartiger Packung der zu verbindenden Stäbe oder Litzen, ausgeschlossen ist. Dies trifft z. B. für Einrichtungen zu, wie sie in den US-Patentschriften 676 292; 2 030 686; 2 533 943; 2 940 497; 2 966 192; 3 771 343 und 3 823 597, der GB-PS 1 293 954 und der DE-PS 1 280 769 beschrieben sind. Known facilities of this type have many disadvantages, u. a. complicated, expensive and space-consuming construction; Their main disadvantage is that their use in confined spaces, with the fan-like packing of the rods or strands to be connected, is excluded. This applies e.g. B. for facilities such as those described in US Pat. Nos. 676,292; 2,030,686; 2,533,943; 2,940,497; 2 966 192; 3 771 343 and 3 823 597, GB-PS 1 293 954 and DE-PS 1 280 769 are described.

Die Erfindung verfolgt den Zweck, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, dass ihr diese Nachteile nicht anhaften. The purpose of the invention is to design a device of the type mentioned at the outset so that it does not have these disadvantages.

Die erfindungsgemässe Einrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Bodenflächen dieser Nuten und die denselben zugewendeten Flächen der Leisten quer zur Axialrichtung des Kolbens keilartig gegeneinandergeneigt sind. The device according to the invention is characterized in that the bottom surfaces of these grooves and the surfaces of the strips facing them are inclined in a wedge-like manner transversely to the axial direction of the piston.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass die Arme zusammen mit dem Zylinderboden einstückig ausgebildet sind. A preferred embodiment is further characterized in that the arms are formed in one piece with the cylinder base.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigen: The invention is explained below with reference to the accompanying drawings, for example. Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teiles der Einrichtung, wobei das Joch von den Armen weggenommen gezeigt ist, 1 is a perspective view of part of the device, the yoke being shown removed from the arms,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der ganzen Einrichtung, teilweise im Schnitt, 2 is a perspective view of the whole device, partly in section,

Fig. 3 eine Ansicht nach dem Pfeil III der Fig. 1, Fig. 4 einen Aufriss der beiden Gesenkteile, 3 is a view according to arrow III of FIG. 1, FIG. 4 is an elevation of the two die parts,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch die beiden Gesenkteile, Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der voneinander abgehobenen Gesenkteile zusammen mit einer Hülse, die an zwei mit ihren Enden aneinanderstossenden Metallstäben zu befestigen ist, um diese zu verwenden, und 5 shows a longitudinal section through the two die parts, FIG. 6 shows a perspective view of the die parts lifted apart from one another, together with a sleeve which is to be fastened to two metal rods which abut one another with their ends in order to use them, and

Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche perspektivische Ansicht, welche die Teile in ihrer Relativlage zeigt nach Anbringen der Hülse an den Metallstäben. Fig. 7 is a perspective view similar to Fig. 6, showing the parts in their relative position after attaching the sleeve to the metal bars.

Die dargestellte Einrichtung zum Anbringen einer metallischen Hülse an einem Metallstab oder an einer Drahtlitze weist einen Zylinder 1 und ein Joch 2 auf, die beide aus Stahl gefertigt sind. Der Zylinder 1 trägt zwei heraufragende Arme 3, die an ihrem vom Zylinder entfernten Ende je eine einstük-kig daran ausgebildete Leiste 4 haben, die einwärtsgerichtet ist. Wie in Fig. 3 gezeigt, hat jede solche Leiste auch einen nach oben ragenden Teil, der an Breite zunimmt von seinem vorderen Ende 4a zu seinem hinteren Ende 4b. Dabei sind aber die beiden einander gegenüberliegenden Flächen der Leisten zueinander parallel; die Unterseiten 4c der beiden Leisten liegen in einer gemeinsamen, zur Zylinderachse winkelrecht stehenden Ebene. Die Arme 3 sind einstückig mit einem Teil 5 ausgebildet, der eine obere Stirnwand des Zylinders bildet. Wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, ist der Teil 5 mit seinem inneren Ansatz 6 in den Körper des Zylinders 1 eingeschraubt; anstatt dessen könnte aber dieser Teil 5 mit dem Körper des Zylinders aus einem Stück bestehen. The device shown for attaching a metallic sleeve to a metal rod or to a wire strand has a cylinder 1 and a yoke 2, both of which are made of steel. The cylinder 1 carries two protruding arms 3, each of which has at its end remote from the cylinder an integrally formed strip 4 which is directed inwards. As shown in Fig. 3, each such strip also has an upstanding part which increases in width from its front end 4a to its rear end 4b. However, the two opposite surfaces of the strips are parallel to each other; the undersides 4c of the two strips lie in a common plane perpendicular to the cylinder axis. The arms 3 are formed in one piece with a part 5 which forms an upper end wall of the cylinder. As can be seen from Figure 2, the part 5 is screwed with its inner shoulder 6 into the body of the cylinder 1; instead this part 5 could be made in one piece with the body of the cylinder.

Im Zylinder arbeitet ein abgestufter Kolben 7, in dem ein Satz von Tellerfedern 8 untergebracht ist, die zur Rückführung des Kolbens dienen, wobei sie gegen eine Schulter 9 in der Basis des Kolbens drücken und sich am Ende 10a eines Bolzens 10 abstützen, der am Zylinder befestigt ist und sich zentral durch einen Teil des Kolbens hindurch erstreckt. In einer Ringnut, die in der Innenoberfläche des Teiles 5 ausgebildet ist, ist ein Dichtungsring 11 eingesetzt, der an der Mantelfläche des oberen Teils des Kolbens anliegt; der dickere Kolbenteil hat in seiner Mantelfläche Nuten, in denen Kolbenringe 12 eingesetzt sind. Unten ist der Zylinder durch eine Wandplatte 13 abgeschlossen, durch die sich nichtgezeigte Öffnungen für den Durchlass von Druckfluid erstrecken. A stepped piston 7 operates in the cylinder and houses a set of disc springs 8 which serve to return the piston, pressing against a shoulder 9 in the base of the piston and supported at the end 10a of a bolt 10 which is attached to the cylinder is attached and extends centrally through part of the piston. In an annular groove, which is formed in the inner surface of part 5, a sealing ring 11 is used, which rests on the outer surface of the upper part of the piston; the thicker piston part has grooves in its outer surface, in which piston rings 12 are inserted. The cylinder is closed at the bottom by a wall plate 13 through which openings (not shown) for the passage of pressurized fluid extend.

Ein Gesenksitz befindet sich über der Oberseite des Kolbens 7 zwischen den Armen 3 und ist an dieser Oberseite befestigt. Der Sitz kann einen Gesenkteil gemäss den Fig. 4—7 aufnehmen oder er kann selbst als solcher Gesenkteil ausgebildet sein. A die seat is located above the top of the piston 7 between the arms 3 and is attached to this top. The seat can accommodate a die part according to FIGS. 4-7 or it can itself be designed as such a die part.

Das Joch 2 weist einen Block 15 auf, der einen breiten flachen Oberteil 16 aufweist, an dessen beiden Seiten Flanschen 17 herunterragen. Die unteren Seitenteile des Blockes 15 haben seitliche Flanschen 18. Die Flanschen 17 haben eine Keilform, wobei die Form dieser Flansche inklusive der Dimensionen so gewählt sind, dass sie komplementär sind zur Form des oberen Teiles der Vorsprünge 4 der am Zylinder 1 befestigten Arme 3. Die oberen Schultern der Flansche 18 sind komplementär zur Unterseite 4c der Flansche 4 ausgebildet. Das untere Ende des Blockes 15 ist bei 19 als Gesenksitz ausgebildet, der ein Gesenkteil aufnimmt, das dazu bestimmt ist, mit jenem zusammenzuarbeiten, das am Kolben befestigt ist; anstatt dessen kann es den Gesenkteil selbst bilden. The yoke 2 has a block 15 which has a broad flat upper part 16, on the two sides of which flanges 17 project down. The lower side parts of the block 15 have lateral flanges 18. The flanges 17 have a wedge shape, the shape of these flanges, including the dimensions, being chosen such that they are complementary to the shape of the upper part of the projections 4 of the arms 3 attached to the cylinder 1. The upper shoulders of the flanges 18 are complementary to the underside 4c of the flanges 4. The lower end of the block 15 is formed at 19 as a die seat which receives a die part which is intended to cooperate with that which is attached to the piston; instead, it can form the die part itself.

Im Gebrauch wird das Joch auf die Zylindereinheit aufgeschoben, so dass die Flanschen 18 unter die Flächen 4c greifen; die Einschiebbewegung wird dabei begrenzt durch die Keilwirkung der Flansche 17 an den heraufragenden Teilen der Flansche 4. In use, the yoke is pushed onto the cylinder unit so that the flanges 18 engage under the surfaces 4c; the insertion movement is limited by the wedge effect of the flanges 17 on the protruding parts of the flanges 4.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

615 370 615 370

Eine Hülse (nicht gezeigt) wird zusammen mit einem Stab oder einer Drahtlitze, an den bzw. der sie durch einen Umformungsvorgang befestigt werden soll, in den Raum zwischen den Gesenkteilen bei 14 und 19 eingesetzt, am besten vor Anbringen des Joches an den Armen. Der Kolben 7 wird mit flüs- 5 sigem oder gasförmigem Druckmittel beaufschlagt, um den unteren Gesenkteil zum Joch hin zu bewegen und so die Hülse an den Stab oder die Drahtlitze anzupressen. Meistens wird ein Druck in der Grössenordnung von 600 bis 1000 at angewendet. Dieser Druck wird aufgenommen durch die Flansche 18, io die an den Flächen 4c anliegen. Die einwärtsgerichteten Flächen der Flansche 17, die an den nach aussen gewendeten Flächen der oberen Teile der Vorsprünge 4 anliegen, widersetzen sich einer Tendenz der Arme, sich unter Last zu bewegen, währenddem die Keilwirkung der Flansche sicherstellt, dass 15 das Joch nicht ausser Eingriff mit dem Zylinder bewegt werden kann. A sleeve (not shown) is inserted into the space between the die parts at 14 and 19 together with a rod or wire strand to which it is to be attached by a reshaping operation, best before attaching the yoke to the arms. The piston 7 is pressurized with liquid or gaseous pressure medium in order to move the lower die part towards the yoke and so press the sleeve onto the rod or the wire strand. Usually a pressure of the order of 600 to 1000 at is applied. This pressure is absorbed by the flanges 18, 10 which rest on the surfaces 4c. The inward surfaces of the flanges 17, which abut the outwardly facing surfaces of the upper parts of the protrusions 4, resist a tendency of the arms to move under load, while the wedge action of the flanges ensures that 15 does not disengage the yoke the cylinder can be moved.

Die Einrichtung kann verhältnissmässig klein dimensioniert sein; beispielsweise kann in einer Einrichtung, die ausgelegt ist, zum Spleissen von als Hartbetonarmierungsglieder dienen- 20 den Stahlstäben mit einem Durchmesser von 25 oder 32 mm der Zylinder eine äussere Höhe von 340 bis 380 mm und einen Aussendurchmesser von 150 bis 180 mm haben. Meistens sind solche Stäbe nahe beieinander angeordnet, wobei die Uchte Weite zwischen ihnen manchmal nur 50 mm beträgt, und es 25 kann erforderlich sein, einen zusätzlichen Stab an ein Ende eines der bereits in der Armierung befindlichen Stabes anzu-spleissen. In diesem Falle werden die beiden Enden der miteinander zu verbindenden Stäbe und die Spieisshülse in den gewollten Lagen aneinandergebracht, und es wird die Einrich- 30 tung so in Arbeitsstellung gebracht, dass ihre beiden Arme 3 dies und jenseits dieser Anordnung gelegen sind. Danach wird das Joch auf die Arme aufgeschoben. Es kann nun der Kolben zur Wirkung gebracht werden, um die Spieisshülse auf die an-einanderstossenden Stabenden aufzupressen. Wenn der Druck 35 auf den Kolben wieder aufgehoben wird, so wird letzterer durch einen Satz von Tellerfedern 8 in seine Ausgangslage gebracht. Nachdem der Spieissvorgang durchgeführt ist, kann das Joch wieder von den Armen weggenommen und auch der übrige Teil der Einrichtung wieder weggenommen werden. 40 The device can be of relatively small dimensions; For example, in a device that is designed for splicing hard steel reinforcement members, the steel rods with a diameter of 25 or 32 mm can have an outer height of 340 to 380 mm and an outer diameter of 150 to 180 mm. Most of the time, such bars are placed close to each other, sometimes with a width of only 50 mm between them, and it may be necessary to splice an additional bar to one end of one of the bars already in the reinforcement. In this case, the two ends of the rods to be connected and the spitting sleeve are brought together in the desired positions, and the device is brought into the working position such that its two arms 3 are located on either side of this arrangement. Then the yoke is pushed onto the arms. The piston can now be activated in order to press the spitting sleeve onto the abutting rod ends. When the pressure 35 on the piston is released again, the latter is brought into its starting position by a set of disc springs 8. After the spitting process has been carried out, the yoke can be removed from the arms and the rest of the device can be removed. 40

Die in den Fig. 4 bis 7 gezeigten Gesenke oder Werkzeuge 21 weisen ein Paar von einander gegenüberliegenden, metallischen Gesenkteilen 22 auf, die in dem vorbeschriebenen Pressenteil der Einrichtung eingesetzt werden können. Jeder dieser Gesenkteile hat eine Ausnehmung 23 (Fig. 5), die zur Hauptsache aus einem zentralen halbzylindrischen Teil 24 besteht, der an jedem Ende bei einer kegeligen Fläche 25 in einen weiteren halbzylindrischen Teil übergeht, wobei zuäusserst eine Abschrägung 26 vorhanden ist. Eine Gesenkhälfte 22 besteht aus der Innenoberfläche des Teiles 24 jedes Gesenkteiles. Die Gesenkhälfte hat vier Rippen 28, die gleichmässig voneinander in Abstand gelegen sind, so dass im gesamten das Gesenk eine Achteckform hat. Die Flächenabschnitte 29 zwischen benachbarten Rippen 28 haben eine gewölbte Querschnittsform wie gezeigt. The dies or tools 21 shown in FIGS. 4 to 7 have a pair of opposing metallic die parts 22 which can be used in the press part of the device described above. Each of these die parts has a recess 23 (FIG. 5), which mainly consists of a central semi-cylindrical part 24, which at each end merges into a further semi-cylindrical part at a conical surface 25, with a bevel 26 being present at the extreme. A die half 22 consists of the inner surface of part 24 of each die part. The die half has four ribs 28, which are evenly spaced from one another, so that the die as a whole has an octagon shape. The surface sections 29 between adjacent ribs 28 have a curved cross-sectional shape as shown.

Die Gesenkteile können wie in Fig. 5 angedeutet Gewindelöcher 30 haben zur Aufnahme von Schrauben, mit denen sie an zugehörige Teile der Einrichtung befestigt werden, wonach der obere Gesenkteil aus dem Block und den Flanschen des Joches besteht, wogegen der untere Gesenkteil aus dem Teil 14 besteht. The die parts, as indicated in FIG. 5, have threaded holes 30 for receiving screws with which they are fastened to associated parts of the device, after which the upper die part consists of the block and the flanges of the yoke, whereas the lower die part consists of part 14 consists.

Die Fig. 6 und 7 veranschaulichen die Verwendung der Einrichtung zum miteinander Verbinden von zwei Bewehrungsstäben 31 mit Hilfe einer Spieisshülse 32. Einer der beiden Stäbe 31 wird in die Hülse eingeschoben und diese dann an diesen Endteil befestigt durch den Umformungsvorgang in der Presse. Danach wird der zweite Stab im andern Endteil der Hülse eingesetzt. Die Verbindung wird vervollständigt durch eine Folge von Umformungsvorgängen über der Länge der Hülse, die dabei schrittweise verschoben wird. In jedem Fall wird das Metall der Spieisshülse deformiert, bis sie an den Stab satt anliegt, wobei die Hülse höchstens eine geringe Vergrösse-rung ihrer Länge erfährt. Demzufolge kann die Anzahl von Einzelvorgängen, die in der Folge erforderlich ist, um die Hülse an den Stäben zu befestigen, auf ein Minimum reduziert werden. Wegen des Vorhandenseins der Nuten oder Vertiefungen 29 zwischen den Rippen entstehen an der Aussenoberfläche der Hülse die Rippen 33 (Fig. 7). 6 and 7 illustrate the use of the device for connecting two reinforcing bars 31 to one another by means of a splice sleeve 32. One of the two bars 31 is inserted into the sleeve and then fastened to this end part by the forming process in the press. Then the second rod is inserted in the other end part of the sleeve. The connection is completed by a series of forming processes along the length of the sleeve, which is gradually shifted. In any case, the metal of the spitting sleeve is deformed until it fits snugly against the rod, the sleeve experiencing at most a slight increase in its length. As a result, the number of individual operations that are subsequently required to attach the sleeve to the bars can be reduced to a minimum. Because of the presence of the grooves or depressions 29 between the ribs, the ribs 33 are formed on the outer surface of the sleeve (FIG. 7).

s s

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

615 370 2 PATENT CLAIMS

1. Device for attaching a metallic sleeve to a metal rod or to a wire strand by a forming process, with a piston (7) working in a cylinder (1), two arms (3) projecting from one end of the cylinder and firmly connected to it, the distance between the outer surfaces of these opposing arms being smaller than the outer diameter of the cylinder and the arms each having an inwardly directed strip (4), furthermore having a first die part (14; 22) which is fastened to one end of the piston, a second die part (15; 22) cooperating therewith, which is attached to or integrally formed on a yoke (2), which is detachably attached to the ends of the arms remote from the cylinder, the strips provided on the arms each matching Intervene in the groove of the yoke, characterized in that the bottom surfaces of these grooves and the surfaces of the strips (4) facing them transversely to the axial direction ng of the piston are inclined towards each other.

2. Device according to claim 1, characterized in that the arms (3) are integrally formed with the cylinder bottom.