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Vorrichtung zum Spannen von Drähten od. dgl., insbesondere im Spannbetonbau
Der Erfindung ist das Problem zugrunde gelegt, daß es beim Spannen mehrerer benachbarter
Drähte vielfach zweckmäßig oder erforderlich ist, die Drähte einzeln zu spannen,
damit kein Einzeldraht eine Spannung erhält, die wesentlich über oder unter einem
vorgegebenen optimalen Wert liegt. Dabei ist es erforderlich, daß die Arbeitsgänge
des Haltens und Lösens des Drahtes, die vor und nach dem Spannen des Drahtes erfolgen,
schnell und ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden können, damit die Arbeitszeit
und die aufzuwendenden Kräfte möglichst gering gehalten werden.
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Bei einer bekannten Spannvorrichtung muß, bevor der Draht unter Spannung
gesetzt werden kann, eine Schraubverbindung angebracht werden. Dieses Verfahren
ist sehr umständlich, da ein erheblicher Aufwand für das Befestigen der Schraubverbindung
und das Lösen derselben erforderlich ist. Werden die Drähte nach einem bekannten
Verfahren durch einen einzigen Arbeitsgang gespannt, so besteht stets die Gefahr,
daß die einzelnen Drähte eine ungleiche Spannung erhalten, so daß die im Bauwerk
herrschenden Kräfte in ungünstigem Sinne beeinflußt werden können.
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Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Spannen von Drähten od.
dgl., insbesondere in Spannbeton, mit einer hydraulischen Presse vorgesehen, wobei
über das mit einem Spannkopf versehene Spanndrahtende ein enges Rohrstück mit gegenüberliegenden
Längsschlitzen gesteckt ist, auf dem die Spannpresse aufsitzt und die Spannpresse
mit schwenkbaren Greiferarmen den Spannkopf durch die Rohrschlitze hindurch hintergreift.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist erfindungsgemäß
vorgesehen, daß das Rohrstück weitere Längsschlitze aufweist, durch die ein Ankerkopf
zugänglich ist, der zwischen dem Spannkopf und dem Bauteil derart angeordnet und
ausgebildet ist, daß er auf dem Bauteil oder auf einer entsprechenden Zwischenlage
zur Anlage gebracht werden kann, um die dem Spanndraht erteilte Spannung aufrechtzuerhalten.
Durch diese Einrichtung wird die Vorspannung des Spanndrahtes von dem Ankerkopf
übernommen, so daß die Spannvorrichtung mit dem Rohrstück abgenommen werden kann.
Die Spannvorrichtung steht dann für das Spannen eines weiteren Spanndrahtes zur
Verfügung.
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Um bei sofortigem Verbund das Durchschneiden der Drähte zu erleichtern,
wird ein kastenförmiges Zwischenstück verwendet.
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Um die Spannvorrichtung im Bedarfsfalle auch unter einem Winkel, z.
B. von 45', ansetzen zu können, kann das Rohrstück gemäß einem weiteren Merkmal
der Erfindung gebogen ausgeführt werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen
näher erläutert.
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F i g. 1 ist eine Draufsicht einer Ausführungsform der Erfindung;
F i g. 2 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung nach F i g. 1; F i g. 3 ist ein
Querschnitt nach der Linie HIHI der F i g. 1; F i g. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab
eine Einzelheit; F i g. 5 und 6 sind Querschnitte nach den Linien V-V und VI-VI
der F i g. 4; F i g. 7 und 8 zeigen in vergrößertem Maßstab Einzelheiten (geschnitten);
F i g. 9 ist eine Seitenansicht einer weiteren Einzelheit einer Ausführungsform
der Erfindung; F i g. 10 zeigt, teilweise nach der Linie X-X der F i g. 11 geschnitten,
eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform; F i g. 11 ist ein Schnitt
nach der Linie XI-XI der F i g. 10; F i g. 12 zeigt im Schnitt eine weitere bevorzugte
Ausführungsform gemäß der Erfindung; F i g. 13 ist ein Schnitt nach der Linie XIII-XIII
der F i g. 12.
In den F i g. 1 und 2 ist ein Bauteil 11,
z. B. ein teilweise fertiggestellter Träger, dargestellt, bei dem ein Kanal 12 freigelassen
ist, in dem die Spannglieder 13 und 14 untergebracht werden. Wenn die Spannglieder
gespannt sind, wird der Kanal 12 mit Beton ausgefüllt, damit die Spannglieder gehalten
werden und ihre Spannung auf das Bauteil übertragen wird. Am Ende des Bauteils ist
eine Aussparung 16, in der eine Platte 17 aus weichem Stahl angeordnet ist. Eine
Zwischenplatte 18, welche z. B. aus Metall, Hartfaser oder ähnlichem Material bestehen
kann, ist zwischen der Platte 1.7 und der Fläche 19 des Bauteils derart angeordnet,
daß Unebenheiten der Oberfläche ausgeglichen werden können. Die Zwischenplatte 18
ist mit einer Öffnung 20 versehen, während die Platte 17
mehrere Löcher
21 besitzt, die für je einen Spanndraht 13, 14 usw. vorgesehen sind.
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Im vorliegenden Beispiel wird zunächst ein Draht 13 gespannt, während
die anderen Drähte 14 noch schlaff sind. Die Löcher 21 in der Platte 17 sind dabei
entsprechend der vorgesehenen Verteilung der Spanndrähte in dem Bauteil angeordnet.
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Ein Ankerkopf 22 sitzt lose auf dem Draht 13 in der Nähe der äußeren
Fläche der Platte 17.
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Der Ankerkopf 22 (F i g. 7) enthält eine äußere kurze Stahlhülse 25
mit einer konischen Bohrung 26 und zwei keilförmigen Einlagen 27, welche im Querschnitt
im wesentlichen halbkreisförmig sind und eine sägeartig ausgebildete Innenfläche
28 besitzen, so daß eine sägeartige runde Innenfläche in dem aus zwei Einlagen 27
zusammengesetzten inneren Teil entsteht. Der Draht 13 wird durch die äußere Hülse
25 geführt und die beiden Einlagen 27 in die Muffe eingelegt, so daß sie den Draht
umschließen, um in die Hülse eingetrieben zu werden, wenn die Vorrichtung an dem
Draht befestigt wird, so daß die sägeartige innere Fläche 28 der beiden Einlagen
auf dem Draht 13 fest aufliegt. Der Ankerkopf 22 ist dann mit dem Draht 13 fest
verbunden.
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Eine Abstandshülse 23 ist lose auf das Drahtende aufgeschoben. In
einiger Entfernung von der Abstandshülse 23 ist ein Spannkopf 24 angeordnet.
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Der Spannkopf 24 ist in F i g. 8 dargestellt und besitzt zwei
keilförnügeEinlagen 27, die ähnlich aufgebaut sind wie die Einlagen des Ankerkopfes
22 und in einer langen Stahlhülse 29 angeordnet sind. Die Stahlhülse 29 besitzt
eine Bohrung 31, welche zum Teil konisch ausgebildet ist. Ein Stopfen 32
ist in das weite Ende 33 der Bohrung 31 der Hülse 29 eingeschraubt. In dem zylindrischen
Teil 35 der Bohrung 31 liegt eine Druckfeder 34 zwischen dem Stopfen 32 und den
beiden Einlagen 27. Wenn der Draht 13 durch die Hülse 29 durchgezogen ist, werden
die Feder 34 und der Stopfen 32 eingeführt und die beiden Einlagen 27 so in die
Hülse eingebracht, daß sie den Draht umschließen. Beim Einschrauben des Stopfens
32 in die Hülse 29 drückt die Feder die Einlagen 27 fest in den konischen Teil der
Bohrung 31, so daß die Greiferarme 42
den Draht 13 sicher erfassen.
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Ankerkopf 22 und Spannkopf 24 können auch in anderer Art ausgebildet
sein, wenn nur die Forderung einer festen Einspannung des Drahtes erfüllt ist.
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Wenn der Ankerkopf 22 und das Abstandsstück 23 lose auf dem Draht
13 angeordnet sind und der Spannkopf 24 fest auf dem Draht 13 aufgespannt ist, so
wird der Draht 13 zusammen mit den Teilen 22, 23 und 24 in ein Rohrstück
36 eingeschoben. Das Rohrstück kann als Fortsatz einer hydraulischen Spannpresse
37 ausgebildet sein und entweder fest oder abnehmbar damit verbunden sein.
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In dem Rohrstück 36 sind in der Nähe des Endes 39 zwei diametral gegenüberliegende
Längsschlitze 38 (F i g. 1 und 7) vorgesehen. Der lose Ankerkopf 22 und das Abstandsstück
23 sind derart auf dem Draht 13 angeordnet, daß der Ankerkopf 22 und das Abstandsstück
23 durch die Längsschlitze 38 zugänglich sind, wenn das Rohrstück 36 mit dem äußeren
Ende 39 auf der Platte 17 aufliegt.
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In das Rohrstück 36 sind zwischen den Längsschlitzen 38 und der hydraulischen
Spannpresse 37 zwei weitere diametral gegenüberliegende Längsschlitze 40 eingeschnitten
(F i g. 1 und 8). Der Spannkopf 24 ist so auf dem Draht 13 angeordnet,
daß er durch die Längsschlitze 40 zugänglich ist. Die Greiferflächen 41 können
an noch zu beschreibenden Greiferarmen 42 durch die Längsschlitze
40 zwischen dem Spannkopf 24 und dem Ende 39 des Rohrstückes 36 eingreifen,
wenn das Rohrstück 36 mit seinem Ende 39 auf der Platte 17 aufliegt (F i g. 1).
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Die hydraulische Spannpresse 37 enthält eine Pumpe 43 mit einem
Betätigungsgriff 44. Eine Traverse 45
ist mit einem Befestigungsteil
46 quer vor der Basis 47 der Presse angeordnet und an ihr befestigt. Zwei
Greiferarme 42 sind an Zapfen 48 schwenkbar mit ihrem einen Ende an dem Befestigungsteil
46 befestigt. Das andere Ende der Greiferarme 42 ist mit je einer Greiferfläche
41 versehen, welche durch die Längsschlitze 40 in das Rohrstück 36 eingreifen. über
die beiden Greiferarme 42 kann ein Sicherungsring 49 geschoben werden,
so daß sie fest gegeneinandergedrückt werden. Die beiden Greiferflächen
41 greifen durch die Längsschlitze 40 in das Innere des Rohrstückes
36 ein, wenn der Ring 49 vorgeschoben wird. Zweckmäßig wird man eine schwach
konische Partie 50 an den Außenflächen der beiden Greiferarme 42 vorsehen,
so daß die Greiferflächen 41 fest gegeneinandergedrückt werden, wenn der
Ring 49 vorgeschoben wird. In F i g. 1 sind die beiden Greiferarme 42 zusätzlich
in geöffneter Stellung gestrichelt dargestellt.
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Ein Flüssigkeitsbehälter 51 ist auf dem Befestigungsteil 46 angebracht
und derart mit der hydraulischen Spannpresse 37 verbunden, daß bei Betätigung der
Pumpe 43 ein Druck auf die Flüssigkeit ausgeübt wird. Ein Druckanzeiger 52
ist auf dem Befestigungsteil 46 angebracht. Eine Skala 53 an dem Rohrstück 36 arbeitet
mit einer Anzeigemarke 54 auf dem Körper der hydraulischen Einrichtung zusammen,
so daß die Vorschublänge des Rohres gegenüber der hydraulischen Einrichtung angezeigt
wird. Die Skala kann auch in anderer Art angeordnet sein, z. B. zwischen den Greiferflächen
41 und dem äußeren Ende 39 des Rohrstückes 36. Dadurch wird vermieden, daß die Halteeinrichtung
der Skala an den Greifern anstößt, wenn der Vorschub der hydraulischen Einrichtung
größer ist als der Abstand zwischen den Greifern und dem Körper der hydraulischen
Einrichtung.
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Im Betrieb arbeitet die Vorrichtung wie folgt: Die hydraulische Spannpresse
wird zweckmäßig in horizontaler Lage gehalten, so daß die Achse ihres Druckkolbens
und des Rohrstückes 36 im wesentlichen mit der Achse der Öffnung 21 in der
Platte 17 zusammenfällt. Das Ende des Spanndrahtes 13 und ebenso auch der
Ankerkopf 22, das Abstandsstück 23 und der Spannkopf 24 werden dann in das Rohr
36 eingeführt. Die Greiferarme 42 mit den Greiferflächen 41 werden über dem Rohrstück
36 geschlossen, so daß die Greiferflächen
in die Längsschlitze
40 zwischen dem Spannkopf 24 und dem Ende 39 des Rohres eingreifen. Der Sicherungsring
49 wird über die Greiferarme 42 geschoben, so daß die Greifer fest in ihrer Lage
in den Längsschlitzen des Rohres gehalten werden. Das Ende 39 des Rohres 36 wird
gegen die Fläche der Platte 17 gedrückt.
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Bei der Bewegung der hydraulischen Spannpresse gegenüber dem Bauteil
11 erfassen die- Greiferflächen 41 das Ende des Spannkopfes 24 und setzen den Draht
13 unter Spannung. Das andere Ende des Spanndrahtes 13 ist in geeigneter Weise befestigt.
Der Ankerkopf 22 und die Abstandshülse 23 werden während des Spannens des Drahtes
13 gegen die Platte 17 durch einen Keil 55 gehalten, der am Ende des Längsschlitzes
38 hinter der Abstandshülse 23 eingreift. Wenn dem Draht 13 die gewünschte Spannung
erteilt worden ist, die durch Ablesung der Meßeinrichtung 52 und/oder der Skala
53 kontrolliert werden kann, wird der Keil 55 durch ein geeignetes Werkzeug ersetzt,
gegen das die Abstandshülse 23 drückt und die Einlagen 27 in den Ankerkopf 22 hineinpreßt.
Der Ankerkopf 22 stützt sich gegen die Fläche der Platte 17, und die Einlagen 27
werden auf den Draht 13 durch die Spannung in diesem Draht gedrückt, wenn man die
hydraulische Spannpresse 37 entlastet, z. B. durch Öffnung eines Ventils 56. Die
Greiferarme 42 werden nach Zurückziehen des Ringes 49 geöffnet und die Einrichtung
zusammen mit dem Rohrstück 36 von dem Draht 13 abgenommen. Der Draht wird zwischen
Ankerkopf 22 und der Abstandshülse 23 durchschnitten und die Abstandshülse 23 und
der Spannkopf 24 abgenommen. Der Ankerkopf 22 bleibt in seiner Lage, und er kann
anschließend am Ende des Bauteils 11 in Beton eingebettet werden.
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Die übrigen Spanndrähte 14 werden in ähnlicher Weise gespannt. Das
Ende 39 des Rohrstückes 36 ist mit äußeren Längsrinnen 57 versehen (F i g. 3), damit
es zwischen eng nebeneinanderliegenden Spanngliedern während des Spannens eines
der Drähte untergebracht werden kann. Wenn alle Drähte, die gespannt werden sollen,
unter Spannung gesetzt sind, kann Beton in den Kanal 12 über einen Kanal 58 eingeführt
werden und anschließend erhärten.
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Wenn die Enden des Bauteiles ungünstig gelegen sind und es nicht möglich
ist die hydraulische Spannpresse in Achsrichtung der Öffnungen der Auflageplatten
zu halten, so kann das Rohrstück 36 in geeigneter Weise gebogen werden, oder man
wird ein Zwischenstück zwischen dem Rohrstück 36 und der Auflageplatte 17 anbringen,
damit die hydraulische Spannpresse in eine passende Betriebslage gebracht werden
kann. Wie z. B. in F i g. 9 dargestellt ist, kann ein gekrümmtes Rohrstück 70 zur
Spannungsübertragung verwendet werden. Das eine Ende ist ähnlich dem Ende des Rohres
36 mit Längsschlitzen und Rinnen 57 versehen. Das Rohr 70 ist zwischen der Platte
17 und dem Rohrstück 36 angeordnet, und es ist mit diesem durch eine Muffe 71 verbunden.
Nun kann die hydraulische Spannpresse gegenüber dem Bauteil in einem bestimmten
Winkel, z. B. von 45°, angesetzt werden.
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Bei sofortigem Verbund (Spannbett) kann nach F i g. 10 und 11 ein
im wesentlichen rechteckiges kastenförmiges Zwischenstück 60 verwendet werden. Das
Zwischenstück 60 besitzt zwei gegenüberliegende Wände 61 und 62, die mit Öffnungen
63 bzw. 64 versehen sind, durch welche Drähte 13 hindurchgeführt werden. Das Zwischenstück
60 besteht aus Stahl. Oben ist das Zwischenstück 60 offen. Eine Wand
65 kann dabei als Boden vorgesehen sein, während die anderen beiden Wände 66 und
67 vertikal angeordnet sind.
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Das Zwischenstück 60 wird an einem Ende der Schalung oder der Form
59 des herzustellenden Bauteils angebracht. Eine Zwischenlage 18 wird zwischen
der Wand 61 und dem Ende der Form angeordnet. Sie nimmt die Unebenheiten auf.
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Die Spannpresse 37 und Rohr 36 werden in der bereits beschriebenen
Weise angesetzt, wobei das Ende 39 des Rohres auf der Wand 62 aufliegt.
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Nach dem Spannen aller Drähte kann das Betonieren erfolgen.
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Während der Beton erhärtet, kann die Spannpresse 37 anderweitig verwendet
werden, aber das Zwischenstück 60 muß in seiner Lage bleiben, bis der Beton im gewünschten
Maße erhärtet ist. Wenn der Beton hart geworden ist, werden die Drähte zwischen
den Wänden 61 und 62 des Zwischenstückes abgeschnitten. Die Spannung der Drähte
wird dann allein von dem Beton aufgenommen.
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Zweckmäßig werden die Drähte durch Azetylenschweißbrenner oder Schneidfiammen
geeigneter Art durchgeschnitten. Unter der Einwirkung der Hitze werden die Querschnitte
der Spannglieder nach und nach verringert, so daß die Spannung des Drahtes langsam
übertragen und eine ruckartige Krafteinleitung vermieden wird, durch die der Verbund
zwischen dem Beton und dem gespannten Draht zerstört werden könnte.
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Da die Wände 61 und 62 gegeneinander geneigt sind, kann der Abstand
der Drähte nach dem Austreten der Form 59 etwas vergrößert werden. Das ist erwünscht,
damit das Rohrstück 36 zwischen benachbarten Drähten besser untergebracht werden
kann..
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Die beschriebene Vorrichtung kann zur Herstellung aller Spannbetonbauteile
verwendet werden.
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Wenn dem Draht eine zusätzliche oder erneute Spannung erteilt werden
soll, kann er mit Hilfe von einem Distanzstück od. dgl., welches zwischen dem Ankerkopf
und der Platte 17 angeordnet wird, erneut gespannt werden. Zweckmäßig bildet man
dann das Ende 39 des Rohrstückes 36 mit U-förmigem Querschnitt aus, oder man verwendet
eine Vorlage mit einer offenen Seite, in die das Distanzstück eingeführt werden
kann. Ein Ausführungsbeispiel ist in den F i g. 12 und 13 dargestellt. Hier ist
eine Vorlage 73 zwischen der Platte 17 und dem Ende des Rohrstükkes 39 angeordnet.
Die Vorlage hat einen U-förmigen Querschnitt mit einer offenen Seite 74. Sie kann
auch in anderer geeigneter Weise derart ausgebildet sein, so daß ein Distanzstück
75 auf den Draht 13 aufgebracht werden und zwischen die Platte 17 und dem Ankerkopf
22 eingefügt werden kann, wenn der Draht erneut gespannt wird.