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Einrichtung zuin Vorspannen von Bewehrungsdrähten Die Erfindung bezieht
sich: auf eine Vorrichtung zum Vorspannen von Bewehrungsdräh:ten für in mehreren
zueinander parallelen Reihen angeordnete Stahlbetonwerkstiicke od. d.gl. mit einem
am, Bahnanfang angeordneten ortsfesten und einem längs beweglichen Widerlager, die
über eine oder mehrere Formenreihen reichen, einer Feststellvorrichtung für (las
bewegliche Widferlager und einer Zugvorrichtung für eines der Widerlager, wobei
jedes Widerlager Festhaltevorrichtungen für die von vor dem festen Widerlager angeordneten
Vorratsspulen ablaufenden hewehrungsdrähte aufweist.
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Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art werden die Enden der Bewehrungsdrähte
entweder einzeln mittels Keilen, die quer zur Zugrichtung gewellt oder ausgezackt
sind, oder paarweise mittels aufschraubbaren Klemmstücken an den Wider-lagern festgelegt.
Diese Befestigungsart ist umständlich. und zeitraubend und stellt die Wirtschaftlichkeit
der Einrichtung in Frage.
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Es ist ferner eine Einrichtung zum gemeinsamen Festklemmen von gleich
stark vorzuspannenden Bewehrungsdrähten vorgeschlagen worden, doch ist eine Klemmung
der Drähte, die bei der heute üblichen hoben Vorspannung sehr stark sein muß, mit
einer Quetschung dieser Drähte an den Einspannstellen verbunden, wodurch deren Festigkeit
an diesen Stellen herabgesetzt wird, was zu unterschiedlichen Vorspannungen in den
Drähten oder zu Rissen einzelner Drähte führen kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einspannung zu schaffen, die es
gestattet, in wirtschaftlicher Weise eine große Anzahl von Stahlsaiten tatsächlich
bis zur Streckgrenze, vorzuspannen. Mit den bisherigen. Vorrichtungen konnte dies
nicht erreicht werden. Es wurden nämlich die Bewehrungsdrähte an den Verankerungsstellen,
an denen sie bereits eine hohe Zugspannung aufwiesen, zusätzlich durch Klemmkräfte
beansprucht. Diese Kräfte müssen mit Rücksicht auf den niedrigen Reibungskoeffizienten
für Stahl auf Stahl von höchstens 0,1 enorm groß sein. Es erreichen daher auch die
Flächenpressungen zwischen Draht und Klemmbacken ansehnliche Werte. Dazu kommt noch,
daß die Berührung zwischen den dünnen Stahlsaiten und den, Klemmbacken nicht flächig
erfolgen kann, so, daß bleibende Querschnittsverformungen unausbleiblich sind. All
dies führt zu örtlichen Überbeanspruchungen und Gefügezerstörungen, die den wirksamen
Querschnitt herabsetzen und die tatsächlichen. Spannungen bis zur Bruchgrenze des
Stahles erhöhen, auch wenn. die Spannung in, den Bewehrungsdrähten zwischen den
Einspannstellen die Streckgrenze noch nicht erreicht hat. Der Erfindung liegt der
Gedanke zugrunde, mehrere Drähte gemeinsam an einer Stelle festzuhalten, an der
die Zugspannungen, die von der Vorspannung herrühren, wesentlich, niedriger sind
als die letztere, so daß durch die zusätzliche Beanspruchung durch die Klemmkräfte
die gesamte Beanspruchung nicht über ein. zulässiges Maß steigt. Diese Maßnahme
würde es zwar ermöglichen, die Vorspannung bis zur Streckgrenze zu erhöhen, doch
würden jene Drahtteile, die geklemmt worden sind, für eine Wiederverwendung unbrauchbar
sein. Stark geklemmte oder abgebogene Drahtstücke können nämlich nicht bis zur Streckgrenze
gespannt werden, weil die plastischen Verformungen Spannungen hinterlassen, die
zusammen mit der Vorspannung die Zugfestigkeit überschreiten. Um an wertvollem Drahtmaterial
zu sparen, darf daher nach einer weiteren, der Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnis
die Klemmung bzw. Verformung nur leicht erfolgen. Kennzeichen einer starken Klemmu.ng
oder Knickung ist, daß der Drahtquerschnitt merklich bleibend deformiert wird. Andere
Verformungen, wie vorübergehende Streckung des Drahtes über die Streckgrenze, wellenlinienförmige
Verbiegung des Drahtes, wenn die, Wellenlängen nicht zu klein sind u. dgl., sind
ungefährlich.
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Erfindungsgemäß werden die vorstehenden Forderungen nach einer weitestgehenden
Ausnutzung der Bewehrungsdrähte dadurch erfüllt, daß jedes Widerlager drehbar gelagerte,
von den gleich hoch vorzuspannenden Bewehrungsdrähten wenigstens einer Formenredhe
gemeinsam umschlungene Spannrollen,
Spanntrommeln 0d. dgl. aufweist,
welche antreibbar, durch Sperrvorrichtungen feststellbar und mit Rillen zur Aufnahme
der Windungen versehen sind, wobei die Spannrollen, -trommeln od. dgl. des beweglichen
Widerlagers Festhaltevorrichtungen für die Drahtenden aufweisen, die den Drahtquerschnitt
nicht plastisch verformen.
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Bei einer Einrichtung, bei der die Bewehrungsdrähte- einzeln von einem
Bahnende zum anderen gezogen und einzeln verankert werden, ist es zwar bekannt,
die Reibungskraft, die durch mehrfaches Umschlingen einer Walze entsteht, zum Festhalten
der Bewehrungsdrähte an einem Ende der Formenreihe auszunutzen. Das andere Ende
des Bewehrungsd.rahtes wurde jedoch in herkömmlicher Weise, wie eingangs beschrieben,
durch Klemmen festgehalten. Auch eignet sich diese bekannte Bauart nicht zum gleichzeitigen
Ziehen aller Bewehrungsdrä .hte der Forme nstraße. Bei mehreren hundert Drähten
bedeutet aber das Abziehen der einzelnen Drähte eine arge Zeit- und Arbeitsvergeudung.
In! Ausgestaltung der Erfindung werden daher die Spannrollen, -trommeln od. dgl.
so ausgestaltet, daß sie das gleichzeitige Ziehen aller Drähte mittels des beweglichen
Widerlagers erlauben. Dies wird durch diametrale oder entlang einer Sehne verlaufende
Kanäle durch die Spannrollen oder -trommeln ermöglicht.
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Die Verwendung von. Wickeltrommeln ist im Zusammenhang mit dem Verspannen
von. Bewehrungsdrähten noch in anderer Farm bekannt. So ist bereits vorgeschlagen
worden, sämtliche Armierungsdrähte auf eine bremsbare Trommel aufzuwickeln. Um einen
gleichmäßigen Vorschub und eine gleich. große Vorspannung in. den einzelnen Drähten.
zu erreichen, ist zwischen den einzelnen Lagen ein Blechband aufgewickelt, das beim
Ablaufen der Drähte auf eine besondere Trommel umgespult wird. Der Nachteil dieser
Einrichtung liegt auf der Hand. Es ist nämlich erforderlich, vor Beginn des Vorspannens
sämtliche für zumindest eine Formenreihe vorgesehenen Bewehrungsdrähte unter Zwischenschaltung
eines Blechbandes auf eine besondere Trommel umzuwickeln, was besondere Einrichtungen
erfordert, bei Bewehrungsdräliten von. mehreren hundert Metern Länge Schwierigkeiten
bereitet, zeitraubend ist und für einen Baubetrieb besonders geschultes Personal
voraussetzt. All das macht ein solches Verfahren viel zu teuer. Darüber hinaus sollen
an den Enden der Armierungsensen Ösen cd. dgl. angebracht werden, an denen mittels
Gewichte die Varspannung hervorgerufen wird. Es ist wohl augenscheinlich. daß bei
Vorspannungen in der Höhe der Streckgrenze Ösen nicht angebracht werden können,
ohne an diesen Stellen in den Drähten Spannungen hervorzurufen, welche die Bruchgrenze
überschreiten. Beim Vorspannen der Stahlsaiten bis zur Streckgrenze treten Probleme
auf, die bisher nicht gelöst worden sind. Erst durch die Erfindung werden die Schwierigkeiten
überwunden.
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Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf die Ausgestaltung der Einrichtung,
insbesondere hinsichtlich der Bauart der Festhaltevorrichtungen. In der Zeichnung
ist der Gegenstand der Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt.
Es zeigen Fig. 1 und 2 die gesamte Anlage schematisch in Ansicht und Draufsicht,
die Fig.3, -4 und 5 das bewegliche @@'iderlager zusammen mit der Spann- und Festhaltevorrichtung
für das bewegliche Widerlager im Längsschnitt, in Draufsicht und in teilweiser Seitenansicht,
Fig.6 das feste Widerlager mit abgenommenem ersten Schild, die Fig. 7 bis 11 und
die Fig. 12 bis 15 zwei Vorrichtungen zum Festhalten der Drahtenden in den Widerlagern,
teilweise in Längs- und Querschnitt, teilweise in Ansicht, und schließlich die Fig.
16 eine Bremse für den Drahtzug.
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An der einen Stirnseite einer z. B. 100 m langen Formenstraße
(Fig. 1, 2), die im vorliegenden Fall zwanzig parallele Formenreihen 1 aufweist,
von denen nur die Enden dargestellt sind, sind für jede Reihe so viele Drahtvorratsrollen
2 gestaffelt hintereinander angeordnet, als der Formling Bewehrungsdrähte erhalten
soll. Die in gleichem Abstand von der Fo.rinenstraße befindlichen Rollen sind auf
gemeinsamer Welle in Ständern 3 gelagert. Die gesamten, einer Formenreihe zugehörigen
Drähte sind wegen des kleinen Maßstabes der Fig. 1 und 2 durch je eine einzige strichlierte
Linie veranschaulicht. Das freie Ende jedes Drahtes wird zwischen genuteten, die
Geradr.ichtung besorgenden Führungswalzen einer Geradebiegungsvorrichtung 4 hindurchgeführt,
durch die Bohrungen von Festhaltevorrichtungen eines festen, im Fundament verankerten
Widerlagers 5 gesteckt und die Bohrungen von Festhaltevorrichtungen eines beweglichen
Widerlagers 6 (Fig. 1) eingefädelt.
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Seitlich des Formbettes befinden sich Schienen 7, auf denen ein Wagen
8 mit seinen Rädern 9 läuft. Zu seiner Bewegung ist ein in sich geschlossener Seilzug
vorgesehen., dessen Zugseile 10 beiderseits des Formbettes hinten und vorn am Wagen
8 befestigt sind und über eine ins der Nähe des festen Widerlagers befind,-liehe
Umlenkrolle 11 (Fig. 1) und eine am Ende des Formbettes angeordnete Antriebsrolle
12 laufen. Die Antriebsrollen 12 werden über eine `Felle 13 vom Motor 14 angetrieben.
Der Wagen 8 weist einen rostartigen Aufbau aus U-Eisen 15, 16 auf. Die einzelnen
Roststäbe bilden dabei Führungen iür Schlitten 17. Vorzugsweise. ist für jede Formenreihe
ein Schlitten vorgesehen, doch kann die Anordnung auch so getroffen werden, daß
jedem Schlitten mehrere Formenreihen zugeordnet sind. Die Schlitten 17 bestehen
aus einem Aufbau 18 U-förmigen Querschnitts und führen sich in. den U-Eisen mittels
«-vier Zapfen 19 und einer die in einer gabelartigen Verlängerung 21 des Aufbaues
18 befestigt ist. Zwischen den Wangen des Aufbaues 18 sind nvei Drahthaltevorrichtungen
43 vorgesehen, deren Bauart später beschrieben wird.
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An jeder Achse 20 ist ein Haken 22 schwenkbar gelagert, der in seiner
unteren Lage durch einen Anschlag 23 gesichert ist. Jeder Haken 22 kann mit einem
zweiten Haken 24 in Eingriff gebracht werden, der in einen Schlitten 25, welcher
in Führungen 26 gleitet, befestigt ist. Die Führungen 26 sind im Fundament verankert.
Der Schlitten 25 bildet eine Mutter für die Spindel 27, welche mittels der
Lager 28,29 , 30, die ebenfalls im Fundament verankert sind, biegungsfrei
gelagert ist. Zwischen den Lagern 29 und 30 sitzt auf dem Schaft 31 der Spindel
27 ein Schneckenrad 32. «-elches mit einer Schnecke 33 kämmt, die lose drehbar,
aber axial uriverschiebbar auf der Welle 34 angeordnet ist. Jede Schnecke 33 ist
finit Klauen 35 vereh@n, die mit einer Klatieninuffe 36 in Eingriff gebracht «erden
können. Die Muffe 36 ist auf der ZÄ,'elle 34 axial verschiebbar, aber gegen Drehung
gesichert angeordnet und kann mittel: eines an der Wand 37 schwenkbar gelagerten
Hebels 38 auf der Welle 34 verschoben werden. Die Muffe 36 weist in üblicher t'@'eise
eine Eindrehung auf, in der ein zweiteiliger Ring 39 lose drehbar eingesetzt ist,
welcher
mittels Zapfen 40 schwenkbar in der Gabel des Hebels 38
gelagert ist. Die Welle 34 ist vom einem Motor 41 angetrieben (Fig. 1).
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Das feste Widerlager 5 wird von einem Gerüst gebildet, das aus einer
Reihe von Schildern 42 besteht, zwischen denen Drahthaltevorrichtungen 43 gleicher
Art. wie sie das bewegliche Widerlager aufweist, angeordnet sind. Das feste Widerlager
ist mittels Schrauben 44 im Fundament verankert.
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Die Drahthaltevorrichtungen 43 bestehen aus Trommeln 45, die je mit
einem Sperrad 46 fest verbunden sind, in das eine Sperrklinke 47 eingreift. Vor
den unteren Trommeln1 45 befindet sich an den `'Tangen des Aufbaues 18 und 42 lösbar
befestigt eine Lochplatte 18, deren Bohrungen entsprechend dem Beweh rungsplan für
die Formlinge angeordnet sind'. Diese Lochplatte ist vorzugsweise schieberartig
an den Wangen des Aufbaues geführt, wie die Fig. 3 bis 6 zeigen. Bei Abänderung
des Bewehrungsplanes kann die Lochplatte in einfacher Weise gegen eine andere ausgetauscht
werden.
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Entsprechend den verschiedenen Höhen der Formlinge. sind für die oberen
Bewehrungsdrähte Stangen 49 in den enfisp,rechenden Höhenlagen vorgesehen. An ihrer
Stelle können auch Rohre treten, die, vorzugsweise, in dein Warngen des Aufbaues
18 und 42 drehbar gelagert sind.
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Zwischen der Lochplatte 48 bzw. den Stangen 49 und den Trommeln 45
des festen Widerlagers sind Bremsen 50 vorgesehen, die, wie in Fig.16 dargestellt,
von. einer großen Anzahl flachen, auf einer Achse 51 lose drehbar gelagerten Scheiben
52 gebildet werden, de unter der Wirkung von Druckfedern 53 stehen. Die Scheiben
sind an ihren Rändern a.ngeschärft, um das Einlegen der Drähte 54 zu erleichtern.
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Die Trommeln 45 weisen diametral oder mach einer Sehne verlaufende
Kanäle, wie Bobrungen 55 (Fig. 12 und 13), oder Schlitze 56 (F'ig. 7) auf, deren
Durchmesser bzw. deren Höhe den zur Verwendung gelangenden Drähten, insbesondere
Stahlsaiten, entspricht. Die Trommeln sind ferner vorzugsweise mit Rillen 57 versehen.
Die Trommeln 45 des beweglichen Widerlagers sind mit Festhaltevorrichtungen für
die Enden der aufzuwickelnden. Saiten ausgerüstet. Eine besondere vorteilhafte Bauart
ergibt sich, wenn die Trommeln hohl ausgebildet und die Festhia-Itevorrichtung in
das Innere der Trommeln verlegt wird. Beispiele von Festhaltevorrichtungen zeigen
die Fig. 7 bis 15. In. der Bohrung 58 der Trommel ist ein Zapfen 59 drehbar gelagert,
der mit Rillen, 60 und Kerben 61 versehen ist. Die Breite der Rillen und Kerben
stimmt mit dem: Durchmesser der Bohrungen 55 bzw. mit der Breite der Schlitze 56
überein. Ebenso. entspricht der Abstand der Rillen wie auch der Kerben voneinander
den Abständen der Bohrungen 55
bzw. der Schilitze 56 voneinander. Die Tiefe
der Rillen 60 ist gleich dem Durchmesser der verwendeten Stahlsaiten. Der Boden
der Kerbe, 61 hat vom: der Achse des Zapfens 59 den gleichen Abstand wie die Bohrungen
55 bzw. die- Schlitze 56 von der Achse der Trommel, so d;aß in der Stellung des
Zapfens 59 gemäß der Fig. 8 die Kerben bündig zu den Bohrungen 55 bzw. Schlitzen
56 liegen und das Durchfädeln: der Saiten, 54 gestatten.
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Sind sämtliche Saiten, die auf einer Trommel aufzuwickeln sind, also
z. B. die Saiten der Zugbewehrung einer Formernreihe, durch die Bohrungen 55 bzw.
die Schlitze 56 der Trommel hindurchgeführt, so wird der Zapfen 59 um 180° gedreht,
so daß die Saiten im Bereich der Bohrung 58 eine Verbiegung bzw. Ab knickung erfahren,
die hinreicht, ein unbeabsichtigtes Herausschlüpfen der Saiten zu verhindern. Es
ist dabei nicht notwendig, daß der Zapfen 59 eine Klemmwirkung auf die Saiten ausübt.
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Eine andere Art des Festhaltens eingefädelter Drähte ist in den Fig.
12 bis 15 dargestellt. Der in der Bohrung 58 der Trommel eingesetzte Zapfen 62 besitzt
an gegenüberliegenden Stellen zwei Längsnuten. 63 und eine Reihe die Nuten verbindender
Bohrungen64, deren, Durchmesser mit dem der Bohrungen 55 und deren Abstand voneinander
mit dem Abstand der Bohrungen 55 übereinstimmt. In der Stellung d°,s Zapfens 62
nach Fig. 12 fluchten die Bohrungen 55 mit den Bohrungen.64, so da.ß die Saiten
mühelos eingefädelt «-erden können. Sind sämtliche Saiten einer Trommel durchgezogen,
so wird. der Zapfen 62 axial im Sinn: dies Pfeiles 65 (Fig. 12) verschoben, so da13
jede Saite verbcgen und dadurch eine hinreichende Haftwirkung erzielt wird (Fig.
13).
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Die Trommeln sind mit Bohrungen 66 (Fig. 7), Spannflächen od. dgl.
verseben, die das Ansetzen eines Schlüssels gestatten:, mit dessen Hilfe das Drehen.
der Trommeln erfolgt. Die Trommeln 45 des festen Widerlagers 5 können je auf' einer
gemeinsamen Welle angeordnet sein, an deren Enden Kurbeln 67 aufsteckbar sind, bei
deren Betätigung sämtliche Trommeln einer Welle in Drehung versetzt wlerden.
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Das Spannen der Drähte geht folgendermaßen vor sich: Das bewegliche
Widerlager 6 wird an den Bahnanfang gebracht. Die Stahlsaiten. «,-erden von den
Vorratspulen abgezogen und, wenn erforderlich, durch die bereits beschriebene Geradebiegevorrichtung
geführt, durch die Bohrungen 55 b z.w. Schlitze 56 der Trommeln 45 des festen Widerlagers
5 hindurchgezogen, zwischen den Scheiben 42 der Bremsen 50 eingelegt, durch die
Bohrungen der Lochplatte 48 hindurchgeführt und .ihre Enden in die Bohrungen 55
bziv. Schlitze 56 der Trommeln 45 des beweglichen Widerlagers gesteckt. Hierauf
werden diese Enden durch Verdrehung des Zapfens 59 bzw. Verschieben des Zapfens
62 festgehalten und die Trommel 45 mittels eines Schlüssels so lange- im Sinne des
Uhrzeigers gedreht, bis die erforderliche Windungszahl der Saiten auf den Trommeln
erreicht ist. Sodann werden die Sperrklinken 47 zum Eingriff in die Sperrräder 46
gebracht und der Wagen 8 mit allen Drähten 54 mittels des vom, Motor 14 angetriebenen
Seilzuges 10 an das Ende der Formenstraße gezogen, wobei die Drähte von den Rollen
2 ablaufen, die Geradebiegevorrichtung durchsetzen und durch die Bohrungen 55 bzw.
Schlitze 56 der Trommel 45 des festen Widerlagers 5 frei hindurchlaufen. Die Schlitten
17 befinden sich dabei am Wagen 8 ganz rechts und die Haken 22 in der in Fig. 3
gezeichneten Lage. Der Wagen 8 gelangt schließlich in eine Stellung, in der die
Haken 22 die Haken 24 überlaufen haben. Nun «-erden. die Trommeln 45 des festen
Widerlagers entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn gedreht, bis die erforderliche Windungszahl
der Saiten auf den Trommeln erreicht ist, wobei beachtet werden muß, daß sich die
Stahlsaiten zweifach aufwickeln und daher die halbe Umdrehungszahl wie hei den Trommeln
des beweglichen Widerla,gers genügt. Dadurch werden die Schlitten 17 zusammen mit
dem Wagen 8 nach rechts gezogen, bis die Haken 22 von den Haken 24 gefaßt werden.
Die Haken 24 begrenzen. auf diese Weise den Aufwickelvorgang der Stahlsaiten auf
die Trommeln 45 des festen Wid'erlagers 5. Nunmehr werden die Sperrklinken 47 in
die Sperräder 46 des festen Widerlager s eingeklinkt, worauf der eigentliche Vorspanavorgang
beginnen
kann. Die Schnecken 33 werden der Reihe nach durch Schwenken der Hebel 38 mit der
vom Motor 41 angetriebenen Welle 34 gekuppelt, wodurch die zugehörigen Schraubenspindeln
27 über die Schnecke@nrä"der 32 in Drehung versetzt und der Schlitten 25 nach links
gezogen wird. Der Haken 24 des Schlittens 25, der in den Haken 22 eingreift, zieht
den Schlitten 17 bei stillstehendem Wagen 8 ebenfalls nach links, so. daß in den
unteren Drähten 54 eine Vorspannung hervorgerufen wird. Knapp vor Erreichung der
gewünschten Vorspannung werden die Schlitten 17 und 25 durch Entkuppeln der Schnecken
33 von der Antriebswelle 34 stillgesetzt, wobei die selbsthemmende Spindel 27 die
Lage der Schlitten sichert.
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jetzt werden die oberen Drähte 54, welche die Transportbewehrung darstellen,
am festen Z,#'iderlager in oben besch @riebener Weise festgelegt und durch Einrücken
der Kupplung zwischen Schnecke 33 und Antriebswelle 34 der @"organg zur Erhöhung
der Vo.rspannung in den unteren Drähten bis zur Erreichung des gewünschten Wertes
fortgesetzt. Hierbei werden auch die oberen Drähte vorgespannt, jedoch in nicht
so hohem Maße wie die unteren Bewehrungsdrähte. Nun können die Formlinge betoniert
werden, nach deren Erhärtung die Drähte an beiden Stirnseiten der Formenstraße durchschnitten
und die Drahtabfälle entfernt werden. Nunmehr werden die Formen und Formlinge abgetragen,
die Halten 22 und 24 voneinander gelöst und die Schlitten 17 im Wagen 8 nach rechts
verschoben. Hierauf wird der Wagen 8 mittels des Seilzuges 10 bis 14 wieder an den
Anfang der Formenstraße geführt, worauf der geschilderte Vorgang wiederholt werden
kann. Es entfällt dabei das Einfädeln der Drähte durch das feste Widerlager.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen: Ausführungsformen
beschränkt. So können an sich bekannte Hilfsgeräte Verwendung finden, welche die
Spannung in den Bewehrungsdrähten abzulesen gestatten u. dgl. mehr. Der Antrieb
des Wagens 8 und der Spannvorrichtung kann auch in anderer Weise erfolgen, oder
er kann für mehrere Formenstraßen eingerichtet sein. Schließlich sei darauf hingewiesen,
daß auch die Trommeln in ihrer Gestalt abgeändert werden können und daß zum Festhalten
der Drähte auch außenliegende Organe benutzbar sind.