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Die Erfindung betrifft einen Abstandshalter für eine Bewehrungslage, eine Bewehrungsanordnung für ein Betonbauteil sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Bewehrungsanordnung. Bewehrungsanordnungen können aus Baustahl bestehen. Sie weisen jedoch zunehmend Bewehrungselemente aus Fasermaterial auf. Die Bewehrungsanordnung kann eine Bewehrungslage oder mehrere mit Abstand zueinander angeordnete Bewehrungslagen aufweisen. Beim Herstellen eines Faserbetonelements, beispielsweise eines Betonfertigteils, muss die Position der Bewehrung beim Eingießen des Betons vorgegeben und beibehalten werden.
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Hierzu werden Abstandshalter verwendet, die den Abstand zwischen zwei Bewehrungslagen und/oder den Abstand einer Faserbewehrung von einer Außenfläche des hergestellten Faserbetonelements vorgeben.
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Ein Abstandshalter, der vor allem in Zusammenhang mit Faserbewehrungslagen eingesetzt werden soll, ist beispielsweise aus der Internetveröffentlichung www.disttex.com bekannt. Der Abstandshalter weist eine pyramidenförmige Kappe und zwei sich ausgehend von einer Flachseite der Kappe parallel zueinander erstreckende Schenkel auf. In dem Spalt zwischen den beiden Schenkeln kann ein Faserstrangabschnitt eines Faserstrangs einer Faserbewehrung aufgenommen werden. Der Abstandshalter kann nach Art einer Klammer auf einen Faserstrangabschnitt gesteckt werden. Bei einer anderen Ausführungsform werden zwei Faserstrangabschnitte zweier Faserbewehrungslagen zwischen den beiden Schenkeln aufgenommen. Auf der der Kappe entgegengesetzten Seite wird der Zwischenraum zwischen den beiden Schenkeln durch ein Verschlussstück geschlossen. Zur Einhaltung des Abstands der beiden Faserbewehrungslagen können die Schenkel durch ein Loch eines Distanzstücks hindurch gesteckt werden, das zwischen den beiden Faserstrangabschnitten der beiden Faserbewehrungslagen angeordnet wird.
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Ein anderer Abstandshalter ist beispielsweise aus
DE 23 05 954 A bekannt. Der Abstandshalter weist einen Hohlkörper auf, der einen oder mehrere zu einer Hohlkörperöffnung hin verlaufende Schraubenschlitze aufweist. Der Abstandshalter kann mit dem Hohlkörper über die Hohlkörperöffnung auf ein Bewehrungseisen aufgesteckt und durch eine Drehung bajonettartig an dem Bewehrungseisen festgelegt werden. Der Abstandshalter ist somit auf ein Bewehrungseisen aufschraub- bzw. aufrastbar.
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Aus
DE 89 03 324 U1 ist ein Abstandshalter bekannt, der an einem Kreuzungspunkt zwischen zwei sich kreuzenden Stäben der Bewehrung aufgesteckt und durch eine Drehung aufgerastet werden kann. Hierzu weist der Abstandshalter einen Aufnahmebereich auf, der von zwei sich mit Abstand gegenüberliegenden Halteelementen begrenzt ist. Die Halteelemente sind jeweils in etwa halbkreisförmig ausgestaltet und in entgegengesetzte Richtung gebogen. In der Verlaufsrichtung eines aufzunehmenden Stabs ist zwischen den beiden Halteelementen ein Durchtrittsprofil gebildet. Rechtwinklig zu diesem Durchtrittsprofil ist an einer an den Aufnahmebereich angrenzenden Haltefläche eine Nut ausgebildet. Der Abstandshalter kann auf einen Kreuzungspunkt zwischen zwei Stäben aufgesteckt werden und durch Drehung derart festgeklemmt werden, dass der eine Armierungsstab in der Nut zu liegen kommt, während der andere Armierungsstab durch die beiden Halteelemente von entgegengesetzten Seiten umgriffen wird. Wenn dabei die beiden Armierungsstäbe durch die Halteelemente aufeinander geklemmt werden, wird durch die Nut ein versehentliches Drehen und Lösen des Abstandshalters vermieden.
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Eine weitere Ausführung eines Abstandshalters offenbart
DE 66 055 22 U1 . Die verschiedenen Ausführungsformen werden mit Hilfe eines flexiblen Rastelements ähnlich wie bei einem Kabelbinder an einem Abschnitt eines Bewehrungsteils befestigt.
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Ausgehend von diesen bekannten Abstandshaltern soll eine alternative Ausführungsform eines Abstandshalters geschaffen werden, der sich sehr einfach an einer Bewehrung anbringen lässt und auch dazu geeignet ist, zwischen zwei parallel zueinander verlaufenden Strängen einer Faserbewehrung und/oder Stäben einer Metallbewehrung angeordnet zu werden.
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Diese Aufgabe wird durch einen Abstandshalter gemäß Patentanspruch 1, durch eine Bewehrungsanordnung für ein Betonbauteil gemäß Patentanspruch 9 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung einer Bewehrungsanordnung gemäß Patentanspruch 12 gelöst.
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Der erfindungsgemäße Abstandshalter dient zur Herstellung einer Bewehrungsanordnung und lässt sich dazu mit einer Bewehrung durch Beaufschlagung der Hauptdrehachse mit einem Drehmoment, die vorwiegend in der axialen Richtung verläuft, verbinden. Hierbei kommen Kraft- und/oder Formschlüsse zustande (hierzu Näheres weiter unten).
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Der Abstandshalter ist vorzugsweise zur Beabstandung zumindest eines Bewehrungsgitters, das vorzugsweise vorgefertigt (die Faserstränge oder Stäbe sind fest zu dem Gitter verbunden) vorliegt, geeignet. Das Bewehrungsgitter wird hierbei vorteilhafterweise von einem oder mehreren anderen Körpern beabstandet. Zu diesen Körpern können weitere Bewehrungsgitter und Schalungsbestandteile zählen.
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Unmittelbar an der Einstellung des Abstandes zu diesem zumindest einem anderen Körper ist der Beabstandungskörper beteiligt. In der Sprache der vorliegenden Druckschrift ist „Beabstandungskörper” ein funktionaler Begriff, der anzeigt, welcher Bestandteil des Abstandshalters hauptsächlich die Funktion „Einstellung des Abstandes” übernimmt. Das Gitter kann natürlich auch unter Zuhilfenahme eines solchen Beabstandungskörpers an einer Aufhängung aufgehängt werden.
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Der Abstandshalter verfügt über eine Befestigungsanordnung, die mit dem Beabstandungskörper verbunden ist und die Verbindungselemente trägt. Die Verbindungselemente lassen sich mit den Strängen oder Stäben der ersten Bewehrungslage verbinden. In der Regel wird die Befestigungsanordnung in Zwischenräume des Gitters – so genannte Gittermaschen – eingesetzt. In der Regel liegen solche Gittermaschen in einer ersten Ebene, in die dann auch die zumindest eine Befestigungsanordnung des Abstandshalters gebracht wird.
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Weiter unten wird klar werden, dass diese Ebene, weitgehend in der Umfangs- und der radialen Richtung des Abstandshalters (es werden Zylinderkoordinaten verwendet) verläuft.
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Die erwähnten Verbindungselemente verfügen über Nuten, die einen Nutgrund und eine erste und eine zweite Nutwand aufweisen. Die Längsachse der Nut verläuft im Großen und Ganzen entlang der Umfangsrichtung des Abstandshalters und die Öffnung der Nut zeigt im Wesentlichen in Richtung der positiven Radialrichtung des Abstandshalters.
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Wenn die Befestigungsanordnung beim Einsetzen des Abstandshalters in die Ebene der Bewehrung gebracht ist, liegen damit die Nutachsen und auch der Nutgrund in dieser Ebene. In dieser Situation ist es möglich, den Abstandshalter so zu drehen, dass Strang- oder Stababschnitte von der zumindest einen Nut aufgenommen werden. Die auf diese Weise in die Nut aufgenommenen Stellen der Strang oder Stababschnitte werden in dieser Druckschrift Verbindungsstellen genannt.
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Die Achse, um die zu diesem Zweck gedreht wird, kann vom Fachmann je nach den geometrischen Vorraussetzungen aufgefunden werden. Sie verläuft vorteilhafterweise weitgehend orthogonal zur Bewehrungsebene und durch das Zentrum der Masche, in die der Abstandshalter eingesetzt ist. Diese Hauptdrehachse des Abstandshalters verläuft ebenfalls vorteilhafterweise in der vertikalen Richtung des Abstandshalters durch das Zentrum desselben. Bei zwei Verbindungselementen liegt das Zentrum auf halbem Wege zwischen den Nutgründen der beiden Befestigungselemente. Sind vier Verbindungselemente vorgesehen, so werden jeweils zwei Verbindungselemente in Opposition zueinander stehen, also einander weitgehend gegenüber stehen. Das Zentrum befindet sich dann auf halbem Wege zwischen den Nuten der in Opposition stehenden Verbindungselemente. Sind drei Verbindungselemente vorgesehen, so kann man an die Nutgründe der Verbindungselemente (gedachte) Tangenten anlegen, die ein Dreieck bilden. Der Schwerpunkt des Dreiecks ist ein vorteilhafter Drehpunkt. Für Abstandshalter mit fünf oder sechs Verbindungselementen kann vergleichbar verfahren werden.
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Die Nutgründe der Nuten der Verbindungselemente haben einen Abstand, der dem Abstand der Verbindungsstellen und damit in der Regel der Breite oder Länge der Masche entspricht.
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Da die Enden der Nutwände weiter vom Zentrum des Abstandshalters (Abstand L1 in der Sprache dieser Druckschrift) beabstandet sind als der Nutgrund, könnten daher Probleme beim Einsetzen des Abstandshalters entstehen. Den Problemen wird vorgebeugt, indem in Umfangsrichtung zwischen den Befestigungselementen Winkelabschnitte vorgesehen werden, in denen die Befestigungsanordnung in ihrer radialen Richtung eine Ausdehnung L2 aufweist, die kleiner ist als die Ausdehnung L1. Diese kleinere Ausdehnung muss in der Ebene der ersten und/oder der zweiten Nutwände vorhanden sein. Von Vorteil ist diese kleinere Ausdehnung auch in der Ebene des Nutgrunds.
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Es ist von Vorteil, wenn die Ausdehnung L2 noch kleiner ist als der Abstand L4 zwischen der Hauptdrehachse und dem Nutgrund. Weitere Vorteile ergeben sich wenn L2 lediglich ¾, 2/3, ½, 1/3 oder ¼ von L1 beträgt.
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Für die Zwecke dieser Druckschrift bedeuten die erwähnten Abstände jeweils die kürzesten Abstände in einer Dimension. Beim Einsetzen des Abstandshalters kann nun folgendermaßen vorgegangen werden:
Wie erwähnt steckt man die Befestigungsanordnung des wenigstens einen Abstandhalters in eine Masche ein, so dass sich die Klemmnuten entlang der Hauptachse auf Höhe der Strang- oder Stababschnitte der Masche befinden.
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Allerdings zeigen die Verbindungselemente in dieser Situation nicht auf die späteren Verbindungsstellen der Bewehrungsstränge oder -stäbe, sondern ihre Winkellage weicht von der Winkellage der Verbindungsstellen um einen ersten Winkelbetrag ab.
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In vorteilhaftester Ausführung dieser Lehre zeigen alle Befestigungselemente beim Einstecken der Befestigungsanordnung des wenigstens einen Abstandhalters auf Kreuzungsstellen von Stäben oder Strängen der ersten Bewehrungslage. Wenn die Nuten oder Nutgründe die Ebene der Bewehrungslage erreicht haben, wird der Abstandshalter um seine Hauptachse gedreht, wobei die zugeordneten Strang- oder Stababschnitte von der zumindest einen Nut aufgenommen werden.
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Wie bereits erwähnt wirkt die zumindest eine Befestigungsanordnung im Wesentlichen in einer ersten Ebene E1. Das heißt, dass die zum Teil erheblichen Toleranzen des Baubereiches bei der Bestimmung dieser Ebene zu berücksichtigen sind. Darüber hinaus können Gelege aus sehr starren Stäben oder Strängen regelrecht zwei Ebenen haben, z. B. die Ebene der horizontal und der quer verlaufenden Stränge. Der Fachmann kann einem solchen Umstand auf verschiedene Weise begegnen. Beispiele:
- a) Er kann die Nutachsen der Befestigungselemente in verschiedene in der axialen Richtung des Abstandshalters beanstandete Ebenen bringen.
- b) Er kann die Nut breit und/oder keilförmig gestalten.
- c) Er kann die Nutwände (sehr) elastisch gestalten.
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Die vorgenannte erste Ebene E1, in der die Befestigungsanordnung „wirkt”, kann also durchaus eine merkbare Ausdehnung haben.
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Mit den Maßnahmen (zusammen oder alternativ ergriffen) nach den obigen Punkten b) und c) lassen sich auch Nuten realisieren, in denen zusammen mit den Strängen 8 ein Reibschluss bzw. Kraftschluss entsteht, der Abstandshalter und Bewehrung in der Umfangsrichtung zueinander festlegt.
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Ergänzend oder alternativ kann auch eine der beiden Nutwände mit einem Vorsprung versehen sein, der in das Innere der Nut hineinragt. Auch dieser Vorsprung kann aus einem flexiblen Material bestehen. Ein solcher Vorsprung kann damit einen Formschluss herstellen, der einer Relativbewegung von Bewehrung und Abstandshalter auch in der Umfangsrichtung entgegensteht. Einen solchen Vorsprung kann man als erstes Rastelement bezeichnen.
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Eine Nut im Sinne der vorliegenden Druckschrift weist zumindest eine untere und eine obere Nutwand und die Eignung zur Aufnahme eines Stranges oder Stabes einer Bewehrung auf. Vorteilhaft ist ein Nutgrund.
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Es ist nicht zwingend erforderlich, dass Abschnitte der unteren und der oberen Nutwand gleiche Bereiche der Umfangsrichtung des Abstandshalters abdecken. Die eine Nutwand kann also in Bereichen der Umfangsrichtung des Abstandshalters, in denen die andere Nutwand vorhanden ist, unterbrochen sein. Oft ist es vorteilhaft, wenn die eine Nutwand jeweils in den Bereichen in der Umfangsrichtung, in denen die andere vorhanden ist, unterbrochen ist und umgekehrt. Die verschiedenen Elemente der Nut – hier vor allem die Nutwände – bilden jedoch eine funktionelle Einheit, die eine Verbindungsstelle eines Stranges oder Stabes umgreift und so die gewünschte Verbindung herstellt.
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Wie bereits erwähnt sind die Verbindungselemente von der Hauptdrehachse beabstandet. Sie können von Schenkeln, die von der Hauptdrehachse nach außen zeigen, getragen werden. Ergänzend oder alternativ bietet sich eine Scheibe, vorzugsweise eine Lochscheibe an. Vorteilhafterweise müsste eine Scheibe außerhalb der Ebene, die von den ersten Nutwänden gebildet wird, liegen. Auch die Schenkel müssten in dieser Ebene Platz für die Winkelabschnitte WA lassen, in denen die Ausdehnung des Abstandshalters in der radialen Richtung kleiner ist als L1.
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Es ist von Vorteil, wenn der Abstandshalter mit einem Anschlag ausgestattet ist.
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Dieser Anschlag liegt ebenfalls außerhalb der zweiten Ebene E2, die von den ersten Nutwänden aufgespannt ist. Vorteilhaft ist, wenn der Anschlag in der dritten Ebene E3 liegt, die durch die zweiten Nutwände aufgespannt wird. In diesem Fall kann der Abstandhalter eine axiale Relativbewegung zu der Bewehrungslage ausführen, bis er an dem Anschlag anschlägt. Hierbei kann er mit den ersten Nutwänden an den Stäben der Bewehrungslage vorbeigeführt werden, so dass die Nutgründe in der Bewehrungsebene liegen. Damit der Anschlag wirkt, muss er außerhalb der Ebene E2 und bevorzugt in der Ebene E3 an einer oder mehreren Stellen über die Abmaße, die der Abstandshalter in der Ebene E2 hat, hinausgreifen. Tut er dies in einem Winkelbereich mit einem Verbindungselement, dann muss das Ende des Anschlags einen Abstand L3 aufweisen, der größer ist als der Abstand L1. Vorteilhafter ist es jedoch, wenn der Anschlag Winkelbereiche WA übergreift; in denen der Abstandhalter lediglich eine Ausdehnung L2 in der zweiten Ebene E2 der ersten Nutwände hat. In diesem Fall muss L3 größer als L2 sein. Größere Vorteile ergeben sich, wenn L3 auch hier größer oder gleich L1 ist.
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Es ist von Vorteil, den zumindest einen Beabstandungskörper 3 lösbar mit der Befestigungsanordnung zu verbinden. Dies kann vorteilhafterweise mit einem Schraub- oder einem Rastverschluss (oft auch „Klippverschluss” genannt) geschehen.
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Es ist vorteilhaft die Befestigungselemente in der Umfangsrichtung gleichmäßig um die Hauptdrehachse zu verteilen. Das heißt in der Regel, dass die Befestigungselemente gleiche Winkelabstände zueinander aufweisen.
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Dementsprechend ist bei zwei Befestigungselementen von einem 180° Abstand auszugehen, bei dreien von jeweils 120°, bei vieren von jeweils 90° und so weiter.
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Es ist in Bezug auf alle Ausführungsformen der Erfindung vorteilhaft, wenn die Bestandteile des oder der Abstandshalter in ein System eingebunden sind. Das heißt einmal, dass die zumindest eine Befestigungsanordnung und die Bewehrungslage – ggf. auch mehre Bewehrungslagen – vorteilhafterweise gut aufeinander abgestimmt sind (Befestigungssystem). Zu den jeweils vorteilhaften Einzelmaßnahmen gehören in diesem Zusammenhang eine Abstimmung zwischen den Abmaßen der Maschen des Bewehrungssystems und den Abständen der Verbindungselemente der zumindest einen Befestigungsanordnung sowie eine Abstimmung zwischen der Querschnittsfläche und – form der Stränge der Bewehrung und den Abmaßen und der Querschnittsfläche der Nuten der Verbindungselemente.
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Des Weiteren ist es vorteilhaft, im Rahmen eines Beabstandungssystems die Art der Befestigung des zumindest einen Beabstandungskörpers, und seine Ausdehnung zumindest in der axialen Richtung des Abstandshalters aufeinander abzustimmen.
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Viele bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden Abstandshalter umfassen, die zumindest zwei Befestigungsanordnungen aufweisen, die in der axialen Richtung gegeneinander versetzt sind. Solche Abstandshalter können zumindest zwei Bewehrungslagen zueinander beabstanden. Ein weiterer Vorteil entsteht, wenn auch der Abstand zwischen den zumindest zwei Bewehrungslagen und einer Schalung mit Hilfe des vorgenannten Beabstandungskörpers eingestellt werden kann. Dies kann mit zumindest einem weiteren Beabstandungskörper geschehen. Bei hoher Stückzahl ist es kostengünstig, die auf diese Weise auf die speziellen Anforderungen abgestimmten Abstandshalter vorgefertigt anzuliefern. Oft werden die Abstandshalter einstückig vorliegen.
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In anderen Anwendungsfällen ist es jedoch vorteilhaft, Beabstandungskörper mit unterschiedlichen Abmaßen (vor allem wieder axiale Länge) bereitzuhalten und nach Bedarf mit Befestigungsanordnungen zusammenzubringen. Beabstandungskörper können auch speziell abgelängt werden.
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Der Abstandshalter bzw. dessen Komponenten wie Beabstandungskörper und Befestigungsanordnungen bestehen vorzugsweise aus Kunststoff oder faserverstärktem Kunststoff und werden bevorzugterweise im Spritzgußverfahren hergestellt.
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Bei vielen Bewehrungsanordnungen wird die Hauptdrehachse des Abstandshalters durch das geometrische Zentrum der Masche der Bewehrung, in die der jeweilige Abstandshalter eingesetzt ist, laufen. Es ist auch vorteilhaft, zumindest zwei Bewehrungslagen „ohne axialen Abstand” mit einer Befestigungsanordnung miteinander zu verbinden. In diesem Fall sitzen die Bewehrungstränge oder -stäbe in den Nuten der Befestigungsanordnung übereinander.
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Die in dieser Druckschrift vorgestellten Abstandshalter, Bewehrungsanordnungen und Verfahren haben in Zusammenhang mit Bewehrungsmaterial, das Fasern enthält (Kohlefasern, Glasfasern, Basaltfasern usw., oft auch textile Bewehrung genannt) besondere Vorteile. Dies kann so weit gehen, dass bevorzugt metallfreie Bewehrungen verwendet werden.
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Bei den sogenannten textilen Bewehrungen kann im Unterschied zu den schwereren Stahlbewehrungen das Problem des „Aufschwimmens” auftreten. Die Bewehrungsanordnung schwimmt nach dem Einfüllen des Betons vom Boden der Schalung auf und hat somit nicht mehr den richtigen Abstand zur Begrenzung des Betonteils. Dem Aufschwimmen kann mit einem zweiten Beabstandungskörper, der in der Schalung von oben beschwert wird oder der z. B. von Schalungsbestandteilen heruntergedrückt wird, entgegengewirkt werden. Dadurch wird die gewünschte Position der leichten textilen Bewehrungsanordnung im Betonteil sicher eingestellt.
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Bei vielen Ausführungsformen der Erfindung entsteht während des Drehprozesses bereits in dem Moment ein erster Formschluss zwischen der ersten Bewehrungslage und der zumindest einen Befestigungsanordnung, in dem der erste Bewehrungsstrang in die erste Nut eingreift. Dieser Formschluss wirkt in der axialen Richtung des Abstandshalters. Gleichzeitig oder im weiteren Verkauf der Drehung (je nach Form und Größe der Nuten und der Bewehrungsstränge- oder stäbe) entsteht in der Regel Reibung zwischen den Nutwänden und den Bewehrungssträngen oder -stäben, so dass sich ein Reibschluss aufbaut, der dann einer „Rückbewegung” des Abstandshalters gegenüber der ersten Bewehrungslage in der Umfangsrichtung des Abstandshalters entgegensteht. Alternativ oder ergänzend kann zumindest eine Nut mit einem Rastelement versehen werden.
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Die technischen Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele lassen sich in der Regel in Zusammenhang mit allen Ausführungsformen der Erfindung vorteilhaft verwenden.
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Nachstehend werden einige ausgewählte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren erläutert.
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1 zeigt den Schnitt A-A aus 3
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2 zeigt eine Seitenansicht (Ansicht B aus 3) einer ersten Ausführungsform des Abstandshalters, der in einer Masche sitzt.
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3 zeigt eine Draufsicht einer ersten einfachen Ausführungsform des Abstandshalters, der in einer Masche sitzt.
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4 zeigt eine Draufsicht der ersten einfachen Ausführungsform des Abstandshalters ohne die in den 1–3 gezeigte Masche, aber mit Anschlag.
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5 zeigt eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform des Abstandshalters, die in einer Masche sitzt.
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6 zeigt eine Draufsicht einer dritten Ausführungsform des Abstandshalters, der in eine Masche eingesetzt ist.
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7 zeigt eine Draufsicht einer dritten Ausführungsform des Abstandshalters, der in einer Masche seine Endposition erreicht hat.
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8 zeigt eine Seitenansicht einer vierten Ausführungsform eines Abstandshalters, dessen Nuten zwei Bewehrungslagen erfassen.
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9 zeigt eine Seitenansicht einer fünften Ausführungsform eines Abstandshalters, der zwei Befestigungsanordnungen umfasst.
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10 zeigt eine Seitenansicht einer sechsten Ausführungsform eines Abstandshalters, der drei Befestigungsanordnungen umfasst.
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11 zeigt einen Schnitt durch ein Betonbauteil in seiner Schalung.
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12 zeigt eine Draufsicht einer siebten Ausführungsform eines Abstandshaltes, bei dem die Befestigungsanordnung scheibenartig gestaltet ist.
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13 zeigt die siebte Ausführungsform eines Abstandshaltes von der Seite.
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14 zeigt mehrere Maschen einer Bewehrung in systematischer Draufsicht.
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15 zeigt eine Seitenansicht eines einfachen Ausführungsbeispiels eines Abstandshalters zur Begriffsverdeutlichung.
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16 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Abstandshalters in Draufsicht, der speziell für rechteckige Maschen optimiert ist.
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17 zeigt einen Abstandshalter, der mit einem als Haken ausgeformten Beabstandungskörper in eine Schalung gehängt ist.
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18 zeigt einen Schnitt C-C gemäß 4 (erste Ausführungsform, aber mit Anschlag).
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19 zeigt eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Abstandshalters.
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20 zeigt eine Draufsicht auf die bereits in 19 gezeigte Ausführungsform.
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21 zeigt einen Schnitt (B-B aus 20) der bereits in den 19 und 20 gezeigten Ausführungsform.
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3 zeigt eine Draufsicht einer ersten einfachen Ausführungsform des Abstandshalters 1, der in einer Masche 2 sitzt und auch von den 1 und 2 gezeigt wird. In 3 ist von dem Abstandshalter 1 vor allem die Befestigungsanordnung 3 zu sehen. Diese bildet einen Steg zwischen den Verbindungsstellen 7, an denen die Nuten 10 der Befestigungsanordnung die Stränge 8 der Masche 2 umgreifen. Die Befestigungsanordnung 3 zerfällt in zwei Schenkel 5, die jeweils an der Hauptdrehachse 4 aneinander grenzen. Die geschweifte Klammer 9 deutet die Länge eines Schenkels 5 an. An ihren der Hauptachse 4 abgewandten Enden (= in Richtung der positiven radialen Richtung) befinden sich die Nuten 10, die begrifflich den Verbindungselementen 11 zugeordnet sind. Die in den 1 bis 3 dargestellte erste Ausführungsform eines Abstandshalters ist mit zwei Beabstandungskörpern 6 ausgestattet. Der Verlauf dieser beiden langgestreckten Körper 6 deckt sich hier mit dem Verlauf der Hauptdrehachse 4. Die Stränge der Masche sind in den 1 bis 3 nur vereinfacht dargestellt, in einigen weiteren Figuren wird auf die Darstellung aus Gründen der Übersichtlichkeit komplett verzichtet.
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In den bisher beschriebenen Figuren ist die Ausdehnung L1, die die Befestigungsanordnung 3 zwischen der Hauptdrehachse 4 und dem Ende 22 der ersten Nutwand 12 hat, gezeigt. Diese ist größer als die Ausdehnung L2, die die Befestigungsanordnung 3 in den Winkelabschnitten WA zwischen den Befestigungselementen hat. Bei dieser ersten Ausführungsform, wie sie in den 1 bis 3 gezeigt ist, ist L1 auch gleich groß wie L3. L3 ist die Ausdehnung, die die Befestigungsanordnung 3 zwischen der Hauptdrehachse 4 und dem Ende der zweiten Nutwand 13 hat.
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Die 4 und 18 zeigen ein leicht abgeändertes erstes Ausführungsbeispiel, bei dem L3 größer ist als L1. Bei dem gezeigten Abstandshalter 1 ist die zweite Nutwand 13 länger als die erste Nutwand 12, sodass der zweiten Nutwand 13 gleichzeitig die Funktion des Anschlags 15 zukommen kann:
Beim Einsetzen in eine Masche 2 beendet der Anschlag 15 die Relativbewegung zwischen Abstandshalter 1 und Masche 2. An diesem Punkt ist die erste Ebene E1 der Nutgründe 14 auf der Höhe der Stränge 8, die die Masche 2 bilden. Auf dieser Höhe (= Position in Axialrichtung) erfolgt eine Drehung des Abstandshalters 1 in Umfangsrichtung φ um seine Hauptdrehachse 4, die bewirkt, dass Teilbereiche der Stränge 8 an den Verbindungsstellen 7 in die Nuten 10 einfahren und sich die gewünschte Verbindung zwischen Abstandshalter 1 und der Masche 2 der ersten Bewehrungslage einstellt.
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In 5 ist eine zweite Ausführungsform des Abstandshalters 1 dargestellt, der sich von dem Abstandshalter 1, der in den 1 bis 3 gezeigt ist, lediglich durch den kreisförmigen Anschlag 17 unterscheidet. Dieser Anschlag ist eine sehr vorteilhafte Weiterbildung des vorher erwähnten Anschlags 15. Auch der Anschlag 17 weist eine Ausdehnung L3 in der radialen Richtung des Abstandshalters auf, die größer ist als L1. Diese Ausdehnung L3 ist auch gleichbedeutend mit dem Radius des kreisförmigen Anschlages 17 in der dritten Ebene L3 der zweiten Nutwände 13. Die Größe des Anschlags 17 ist so auf die Masche 2 abgestimmt, dass in der Anschlagsposition ein relativ großflächiger Kontakt zwischen der Masche 2 und dem kreisförmigen Anschlag zustande kommt. Wie der Arretierungsvorgang eines solchen Abstandshalters 1 zustande kommt, ist noch einmal anhand der 6 und 7 gezeigt, die eine dritte Ausführungsform des Abstandshalters 1 offenbaren. Im Vergleich zu der in 5 gezeigten Ausführungsform, die zwei Schenkel 5 mit je einem Verbindungselement 11 mit einer Nut 10 zeigt, hat das dritte Ausführungsbeispiel vier Schenkel 5 mit je einem Verbindungselement 11 mit einer Nut 10. Die Schenkel 5, Befestigungselemente 11 und die Nuten weisen jeweils einen Winkelabstand von 90° zueinander auf (gemäß 5 sind dies 180°).
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6 zeigt nun die Situation, in der der Abstandshalter 1 in die Masche 2 eingesetzt wird. In diesem Moment zeigen die Befestigungselemente 11 bzw. Nuten 10 der Befestigungsanordnung 3 auf die Kreuzungspunkte 18 der Stränge 8, die die Masche 2 bilden. Bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Einsetzen des Abstandshalters in die Masche auch kaum bei Winkellagen möglich, bei denen die Verbindungselemente 11 nicht relativ exakt auf die Kreuzungspunkte 18 zeigen.
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Natürlich sind Funktionspaare aus erster Bewehrungslage 16 und Abstandshalter 1 möglich, bei denen der Abstandshalter auch dann in die erste Bewehrungslage 16 eingesetzt werden kann, wenn die Verbindungselemente 11 respektive Nuten 10 auf Strangbereiche zeigen, die zwischen den Kreuzungspunkten 18 und den Verbindungsstellen 7 liegen, also gegenüber den Kreuzungspunkten 18 und/oder den Verbindungsstellen 7 einen Winkelabstand von 45° oder 30° aufweisen. 7 zeigt schließlich die Situation mit dem Abstandshalter und der Masche aus 6, in der der Abstandshalter auf die Stäbe der Bewehrungslage aufgedreht wurde und somit an der Bewehrung fixiert ist.
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8 zeigt einen Schnitt durch eine Bewehrungsanordnung mit einer vierten Ausführungsform eines Abstandshaltes 1, die in ihren Nuten 10 jeweils zwei Bewehrungsstränge 8 festlegen.
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9 zeigt einen Abstandshalter 1 mit zwei Befestigungsanordnungen 3. Diese sind spiegelbildlich zueinander angeordnet, d. h. insbesondere die Position der beiden kreisförmigen Anschläge 17 ist spiegelbildlich, was insbesondere für die erste und letzte Befestigungsanordnung 3 eines Abstandshalters vorteilhaft ist.
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10 zeigt einen modular aufgebauten Abstandshalter 1. Dieser Abstandshalter hat mehrere Beabstandungskörper 6, die lösbar an den Befestigungsanordnungen befestigt sind. Dies geschieht mit Hilfe von Rastelementen 19, die vorzugsweise in Auskerbungen (nicht dargestellt) eingreifen und eine Rastverbindung herstellen.
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Hierbei kann das männliche Rastelement sowohl am Beabstandungskörper 6 als auch an der Befestigungsanordnung 3 angebracht sein. 10 zeigt auch das Rastelement 20 der Nut 10, die von einer Nutwand in die Nut 10 hineinragt und zur Festlegung von Strängen 8 oder Stäben in der Nut 10 beitragen kann. 10 zeigt auch, dass es auf der Basis der vorliegenden Erfindung möglich ist, ein Beabstandungssystem mit unterschiedlichen Beabstandungskörpern 6 und Befestigungsanordnungen 3 zu schaffen, das es erlaubt, verschiedenste Anforderungen zu erfüllen.
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11 zeigt einen Schnitt durch ein Betonbauteil 21 in seiner Schalung 24. Die 12 und 13 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Abstandshalters, bei dem die Befestigungsanordnung eine Scheibe 25 umfasst, auf der die Verbindungselemente 11, die ihrerseits die Nuten 10 beinhalten, angeordnet sind.
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Die Seitenansicht in 13 offenbart, dass die Scheibe 25 sich lediglich entlang der dritten Ebene E3 der zweiten Nutwände 13 erstreckt. Die Scheibe 25 trägt die Verbindungselemente 11, die ihrerseits – hier – jeweils eine Nut 10 bilden bzw. umfassen. Die Verbindungselemente sind wieder gleichmäßig über den Umfang des Abstandshalters verteilt. Der gezeigte Abstandshalter kommt ohne Schenkel 5 aus, die sich auch in den Ebenen E1 oder E2 erstrecken können. Auch die Scheibe 25 kann gelocht sein, was ihre Durchströmbarkeit mit Beton erleichtert.
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14 zeigt noch einmal eine Bewehrungslage 16 aus Strängen 8, die sich an Kreuzungspunkten 18 überschneiden. Die in 14 gezeigte Bewehrungslage 16 würde der Fachmann auch als Gitter bezeichnen. Die Maschen 2 sind quadratisch; sie können jedoch auch rechteckig sein – also eine Länge L aufweisen, die sich von der Breite B unterscheidet. Textile Bewehrungslagen – also solche – die Fasermaterial beinhalten oder ausschließlich daraus bestehen, können in Form von Gelegen oder Geweben in die „Gitterform” gebracht werden. „Baustahlgitter” sind in erster Linie Gelege. Das gestrichelte Quadrat 27 deutet den Umfang des Begriffs „Masche” an.
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Die erfindungsgemäßen Abstandshalter eignen sich sowohl für textile als auch für herkömmliche Bewehrungslagen aus Stahl oder Ähnlichem. Allerdings sind die zusätzlichen Vorteile im Bereich der textilen Bewehrungslagen hervorzuheben.
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15 zeigt noch einmal einen Abstandshalter 1 in der Seitenansicht und verdeutlicht die in dieser Druckschrift gebrauchten Begriffe.
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16 zeigt eine rechteckige Masche, bei der die Länge L größer als die Breite B ist und in die ein entsprechend angepasster Abstandshalter 1 eingesetzt ist. Dieser besitzt zwei lange Schenkel 5a entlang der Länge L und zwei kurze Schenkel 5b entlang der Breite B. Das Zentrum des Abstandshalters 1 ist die Hauptdrehachse 4, die mit dem Zentrum der Masche 2 zusammenfällt bzw. diese durchläuft. Der Abstandshalter 1 aus 16 ist wieder lediglich mit Anschlägen 15 ausgestattet, die lediglich eine verlängerte zweite Nutwand 13 sind. Insoweit erinnert 16 von der Gestalt seiner Verbindungselemente 11 an den Enden der Schenkel 5a, b an die 4 und 5.
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Anhand von 16 sind auch Sachverhalte zu erklären, die für viele Ausführungsbeispiele der Erfindung gelten:
Zwei der vier Verbindungselemente 11 bzw. ihrer Nuten 10 zeigen in Längsrichtung L nach außen, zwei zeigen in der Breitenrichtung B nach außen. Man könnte auch sagen, dass die in Breitenrichtung B und die in Längenrichtung L zeigenden Verbindungselemente 11 jeweils ein Paar bilden, das in Opposition zueinander steht.
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Wenn eines der beiden Verbindungselemente 11 des Paars bei der Drehung des Abstandshalters 1 um seine Hauptdrehachse 4 in Kontakt mit dem zugehörigen Strang 8 der Masche 2 gerät, entsteht auch eine Gegenkraft, die auf das andere Verbindungselement des Paares wirkt und das Zustandekommen der Verbindung zwischen diesem 11 und dem zugehörigen Strang 8 unterstützt. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, wenn Paare von Verbindungselementen in der beschriebenen Weise angeordnet sind.
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17 zeigt einen weiteren Schnitt durch ein Betonbauteil 21 in seiner Schalung 24, das mit einem besonderen Beabstandungskörper 6 ausgestattet ist. Wie bereits erwähnt ist der Begriff Beabstandungskörper zunächst ein funktionaler Begriff. In den bisher beschriebenen Figuren finden sich in erster Linie zylindrische Beabstandungskörper 6. Darüber hinaus verlaufen diese Körper entlang der Hauptdrehachse 4. Beabstandungskörper 6 können jedoch auch parallel zu dieser Achse verlaufen. Am Wichtigsten ist eine Ausdehnung in der axialen Richtung z. Der Beabstandungskörper 6 in 17 ist mit einem Haken 26 ausgestattet, in den beispielsweise ein Draht eingehängt werden kann (auch andere Befestigungsmittel für Draht oder Seil wie ein Ohr sind hier denkbar). Dieser Haken 26 teilt eine Zugbelastung dem ganzen Beabstandungskörper 6 mit, damit der gesamte Abstandshalter 1 und damit auch die Bewehrung 16 beim Einbetonieren aufgehängt werden kann.
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Demgegenüber nehmen die bereits gezeigten Beabstandungskörper 6 in den gezeigten Ausführungsbeispielen vor allem Druckbelastung auf.
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19 zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren Abstandshalters 1, der auch in den 20 und 21 dargestellt wird. Dieser Abstandshalter 1 verfügt über Nuten 10, die in der axialen Richtung z des Abstandshalters 1 von ersten 12 und zweiten Nutwänden 13 begrenzt werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die erste Nutwand 12 jedoch in den Bereichen der Umfangsrichtung φ unterbrochen, in denen die zweite Nutwand 13 vorhanden ist und umgekehrt (die Unterbrechnung hat also eine Ausdehnung vor allem in der radialen und in der Umfangsrichtung).
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Diese Maßnahme führt zu Vorteilen bei der Produktion von Abstandshaltern 1 im Spritzgießverfahren und ist damit auf alle Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Abstandshalter 1 übertragbar. Die zweiten Nutwände 13 sind gleichzeitig Bestandteil des kreisförmigen Anschlags 17, der in Umfangsrichtung φ an den Stellen, an denen die erste Nutwand 13 vorhanden ist, unterbrochen ist (streng genommen ist er damit nicht mehr ein Kreis). Die geschweifte Klammer 30 gibt den Umschlingungsbereich der Nut 10 an. In diesem Umschlingungsbereich umgreift die Nut 10 die Verbindungsstelle 7 eines Stranges 8 der ersten Bewehrungslage 16. Man könnte auch sagen, dass die geschweifte Klammer 30 den Bereich in Umfangsrichtung φ angibt, in dem die Nut 10 wirksam ist (Funktionsbereich der Nut 10). Der Umschlingungsbereich ergibt sich also hier aus dem Bereich, in dem die erste und/oder die zweite Nutwand den Strang umgibt und hierbei einen Formschluss in der axialen Richtung z des Abstandshalters hervorruft.
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Der lediglich in
10 dargestellte Strang
8 ist in dieser Figur transparent dargestellt, damit die Nutwände
12,
13 sichtbar bleiben.
| Bezugszeichenliste |
| 1 | Abstandshalter |
| 2 | Masche |
| 3 | Befestigungsanordnung |
| 4 | Hauptdrehachse |
| 5 | Schenkel |
| 5a | langer Schenkel |
| 5b | kurzer Schenkel |
| 6 | Beabstandungskörper |
| 7 | Verbindungsstellen |
| 8 | Strang |
| 9 | Geschweifte Klammer |
| 10 | Nut |
| 11 | Verbindungselement |
| 12 | Erste Nutwand |
| 13 | Zweite Nutwand |
| 14 | Nutgrund |
| 15 | Anschlag |
| 16 | Erste Bewehrungslage |
| 17 | Kreisförmiger Anschlag |
| 18 | Kreuzungspunkte der Stränge |
| 19 | Rastelementdes Beabstandungskörpers |
| 20 | Rastelementder Nut |
| 21 | Betonbauteil |
| 22 | Ende der ersten Nutwand |
| 23 | Ende der zweiten Nutwand |
| 24 | Schalung |
| 25 | Scheibe |
| 26 | Haken |
| 27 | Gestricheltes Quadrat |
| 28 | Zweite Bewehrung |
| 29 | Bewehrungsanordnung |
| 30 | geschweifte Klammer Umschlingungsbereich/Funktionsbereich der Nut 10 |
| A | Abstand Bewehrungslage 16 – anderer Körper: |
| B | Breite der Masche |
| L | Länge der Masche |
| L1 | Ausdehnung der Befestigungsanordnung 3 von der Hauptdrehachse 4 bis zum Ende 22 der ersten Nutwand 12. |
| L2 | Ausdehnung der Befestigungsanordnung 3 im Winkelbereich WA zwischen den Verbindungselementen 11. |
| L3 | Ausdehnung der Befestigungsanordnung 3 von der Hauptdrehachse 4 bis zum Ende 23 der zweiten Nutwand 13. |
| L4 | Ausdehnung der Befestigungsanordnung 3 von der Hauptdrehachse 4 bis zum Nutgrund 14. |
| E1 | Ebene, in der eine Befestigungsanordnung 3 wirkt. |
| E2 | Ebene, die von den ersten Nutwänden 12 aufgespannt wird. |
| E3 | Ebene, die von den zweiten Nutwänden 13 aufgespannt wird. |
| r | Radialkoordinate im Zylinderkoordinatensystem, radiale Richtung des Abstandshalters 1 |
| φ | Winkelkoordinate im Zylinderkoordinatensystem, Umfangsrichtung des Abstandshalters 1 |
| z | Höhenkoordinate im Zylinderkoordinatensystem, axiale Richtung des Abstandshalters 1 |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2305954 A [0004]
- DE 8903324 U1 [0005]
- DE 6605522 U1 [0006]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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