DE1861771U

DE1861771U - CLAMPING DEVICE, IN PARTICULAR FOR FIBER-REINFORCED PLASTIC BARS.

Info

Publication number: DE1861771U
Application number: DEB44400U
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1961-02-18
Filing date: 1961-02-18
Publication date: 1962-11-08

Description

ft*. 617 549*27.9.62 »' BBCft *. 617 549 * 9/27/62 »' BBC

BROWN, BOVERI & CIEBROWN, BOVERI & CIE

Aknengeseiischaft Mannheim, den 15.2.1961Aknengeseiischaft Mannheim, February 15, 1961

MANNHEIM ^at. Mx/RoMANNHEIM ^ at. Mx / Ro

— Mp-Nr₀ 514/61- Mp-No ₀ 514/61

"Klemmvorrichtung, insbesondere für faserverstärkte *» KunststoffstäToe""Clamping device, especially for fiber-reinforced *» plastic rods "

Die bisher "bekannten Vorrichtungen zur zugfesten Einspannung von faserverstärkten KunststoffstäToen haben einen über die ganze Klemmstrecke gleichbleibenden spezifischen Klemmdruck. Diese Anordnungen haben den Nachteil, dass der nicht unbeträchtliche Klemmdurck an der Austrittsstelle des Klemmkörpers (Klemmenmaul) zu einer Überbeanspruchung der in dem Kunststoffstab eingebetteten (ß-'lasfasern führt« Die an sich spröden Glasfasern sind derartigen Beanspruchungen, die insbesondere in der ungünstigen Form der Scherbeanspruchung auftreten, nicht gewachsen. Sie brechen deshalb schon bei Belastungen, die weit unterhalb ihrer normalen Festigkeitswerte r bei reiner Zugbeanspruchung liegen. Ein durch die Schwerbeanspruchung ausgelöster örtlicher ^ruch pflanzt sich bei andauernder Belastung in das Innere des Paserstranges fort und führt schliesslich zu einem Totalbruch. Die an sich hervorragenden Festigkeitseigenschaften faserverstärkter Kunststoffstäbe können deshalb bei Anwendung der bekannten Klemmvorrichtungen nur zu einem Bruchteil ausgenutzt werden.The devices known up to now for the tensile clamping of fiber-reinforced plastic rods have a specific clamping pressure which remains constant over the entire clamping distance -'Laser fibers leads "The inherently brittle glass fibers cannot cope with such stresses, which occur in particular in the unfavorable form of shear stress. They therefore break even at stresses that are far below their normal strength values r under pure tensile stress The local odor that is released is propagated into the interior of the peat strand when the load is constant and ultimately leads to a total breakage Only a fraction of the clamping devices are used.

Durch die Neuerung werden die geschilderten Nachteile vermieden. Es ist Aufgabe der Neuerung, eine Klemmvorrichtung für faserverstärkte Kunststoffstäbe so auszubilden, dass an keiner Stelle des Stabes schroffe Druckgegensätze und damit keine Scherbeanspruchungen entstehen. Die Neuerung besteht darin, dass der von der Klemmvorrichtung auf den Kunststoffstab ausgeübte spezifische KlemmdrucTc am Klemmenmaul näherungsweise Null ist und längs derKlemmstrecke brisS zum Ende des Kunststoffstabes vorzugsweise linear zunimmt«The disadvantages outlined are avoided by the innovation. It is the task of the innovation, a clamping device for fiber-reinforced plastic rods in such a way that no sharp pressure contrasts at any point on the rod and thus no shear stresses arise. The innovation is that the clamping device on the plastic rod specific clamping pressure exerted on the clamp jaw approximately Is zero and along the clamping distance brisS to the end of the plastic rod preferably increases linearly «

BBC-Brlefbogen VIII 3472 (062.2500/LA) 1BBC letter sheet VIII 3472 (062.2500 / LA) 1

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In den Figuren 1 bis 4 sind ein Klemmdruokdiagramm und zwei vorzugsweise Ausführungsformen der neuerungsgemässen Klemmvorrichtung dargestellt.In Figs. 1 to 4, there are a clamping pressure diagram and two preferably embodiments of the clamping device according to the innovation shown.

Der Heuerungsgedanke kommt im Diagramm der Figur 1 deutlich zum Ausdruck. In diesem Diagramm ist die Änderung des spezifischen Klemmdruckes in Abhängigkeit von der Klemmstrecke aufgetragen, wobei der Nullpunkt der als Abszisse aufgetragenen Klemmstrecke dem äussersten Ende des Kunststoffstabes entspricht. Man erkannt den vorzugsweisen linearen ^erlauf des Klemmdruckes, der am Austrittsende der Klemmvorrichtung, also am Klemmenmaul etwa den Wert Null erreicht« Auf diese Weise ist sichergestellt, dass gegenüber dem anschliessenden freien Teil des Kunststoffstabes kein plötzlicher Druckunterschied vorliegt. Damit ist aber die wesentliche Ursache für die Bruchneigung beseitigt und die volle Ausnützung der hohen Festigkeit faserverstärkter Kunststoffstäbe gewährleistet. In den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen einer Klemmvorrichtung wird dieser ideale Klemmdruckverlauf entweder stufenweise angenähert oder vollständig verwirklichteThe idea of hiring becomes clear in the diagram in FIG to expression. This diagram shows the change in the specific clamping pressure as a function of the clamping distance plotted, the zero point of the clamping line plotted as the abscissa being the outermost end of the plastic rod is equivalent to. One recognizes the preferential linear course of the clamping pressure, which at the exit end of the clamping device, So at the clamp mouth the value reached about zero «On this This ensures that there is no sudden pressure difference compared to the subsequent free part of the plastic rod is present. But this eliminates the main cause of the tendency to break and the full use of the high Strength of fiber-reinforced plastic rods guaranteed. In In the exemplary embodiments of a clamping device described below, this ideal clamping pressure curve is either gradually approximated or fully realized

In dem Ausführungsbeispiel der Klemmvorrichtung nach Figur 2 und 3 sind auf dem Umfang des faserverstärkten Kunststoffstabes 1 mehrere segmentförmig angeordnete, durch die ganze Klemmvorrichtung durchgehende Druckschienen 2 vorgesehen. Die Druckschienen 2 sind mit mehreren Vertiefungen 3 ver~ sehen, in die je ein zweiteiliges, konusförmiges Klemmkörperelement 4,5 eingesetzt wird. Der konische Klemmkörper 4, 5 ist mit mehreren Längsschlitzen versehen, die es ermöglichen, mittels der konisch ausgebildeten Klemmhülse 6 eine Druckwirkung über die Druckschiene auf den Kunststoffstab auszuübwn. Die Klemmhülsen (5 sind mit zwei oder mehreren gleichmässig über den Umfang verteilten Augenlaschen 7 versehen, in die die Spiralfedern 8,9,10 eingreifen. Die In the exemplary embodiment of the clamping device according to FIGS. 2 and 3, several pressure rails 2 are provided on the circumference of the fiber-reinforced plastic rod 1 and are arranged in the form of segments and run through the entire clamping device. The pressure rails 2 are provided with several depressions 3, into each of which a two-part, conical clamping body element 4, 5 is inserted. The conical clamping body 4, 5 is provided with several longitudinal slots which make it possible, by means of the conical clamping sleeve 6, to exert a pressure effect on the plastic rod via the pressure rail. The clamping sleeves (5 are provided with two or more eye tabs 7 evenly distributed over the circumference, in which the spiral springs 8,9,10 engage

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Spiralfedern 8.$10 sind mit unterschiedlichen Federkonstanten ausgelegt derart, dass die Federn 8 den grössten Teil der gesamten Zuglast übernehmen, die Federn 9 den kleineren ^Teil und die Federn 10 den kleinsten Teil der Zuglast« Die Aufhängeöse 11 ist zum Zwecke der Befestigung in der Verankerung mit einer Bohrung 12 versehen und trägt an der dan Faserstabe zugekehrten Seite auf ihrem Umfang eine der Anzahl der Federn entsprechende ^ahl von Augenlaschen 13, in denen die Federn 8, 9, 10 mit ihren anderen Enden befestigt sind.Spiral springs 8, $ 10, having different spring constants arranged so that the springs 8 take over the largest part of the total tensile load, the springs 9 the smaller ^P art and the springs 10 the smallest part of the tensile load "The suspension eye 11 is for the purpose of fastening in the Anchoring provided with a bore 12 and on the side facing the fiber rod carries on its circumference a number of eye tabs 13 corresponding to the number of springs, in which the springs 8, 9, 10 are fastened with their other ends.

Die von den einzelnen Konusklemmen übertragenen und durch die jeweiligen Federn 8, 9, Io bedingten Zugkräfte erzeugen infolge der Konuswirkung in den Klemmen unterschiedliche Klemmdrücke, die so gestaffelt sind, dass die dem Stabende nächstliegende Klemme den höchstens und die dem Klemmenmaul nächstliegende Klemme den geringsten Druck ausübt« Auf diese Weise wird erreicht, dass der Klemmdruck im Verlauf des Kunststoffstabes nicht sprungartig seinen Höchstwert erreicht, sondern in bestmöglicher Annäherung an den in Figur 1 dargestellten Idealverlauf in mehereren Stufen ansteigt,, Die Druckunterschiede zwischen den einzelnen Stufen bleiben in solchen Grenzen, dass A^scherungen der Verstärkungsfasern mit ihren schädlichen Folgen nicht mehr auftreten.Generate the tensile forces transmitted by the individual cone clamps and caused by the respective springs 8, 9, Io As a result of the conical effect in the clamps, different clamping pressures, which are staggered so that the end of the rod The closest clamp exerts the maximum pressure and the clamp closest to the clamp jaw exerts the least pressure «On this Way is achieved that the clamping pressure in the course of the plastic rod does not suddenly reach its maximum value, but rather increases in several steps as closely as possible to the ideal curve shown in FIG Differences in pressure between the individual stages remain within such limits that shearings of the reinforcing fibers with their harmful consequences no longer occur.

I_n Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform der !Teuerung dargestellt« Der faserverstärkte Kunststoffstab 21 wird bei dieser Ausführungsform von mehreren, den Faserstab spiralförmig umschliessenden Federstäben 22, beispielsweise aus Rundstahl, Bronze oder aU-s einer Aluminiumlegierung gehalten. Diese spiralförmig gebogenen Federstäbe 22 sind mit ihrem einen ^nde in einer Kompressionsklemme 23 oder mittels einer Seilkausche befestigt. Die Kompressionsklemme 22 ist mit einer zylindrischen Aussparung 24 versehen, an die die Federstäbe eingepresstsind. Die Zugkraft des Stabes wird auf die FederstäbeI _n Figure 4 is a further embodiment of the! Inflation illustrated "The fiber-reinforced plastic rod 21 is held in this embodiment by a plurality of the fiber rod spirally enclosing spring bars 22, for example made of round steel, bronze or aU-s an aluminum alloy. These spirally bent spring bars 22 are fastened with their one end in a compression clamp 23 or by means of a rope thimble. The compression clamp 22 is provided with a cylindrical recess 24 into which the spring bars are pressed. The tensile force of the rod is on the spring rods

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durch die schon im unbelasteten Zustand vorhandene Reibung tibertragen., die durch Aufrauhung der Innenfläche der Federstäbe noch erhöht werden kann, Beim Anwechsen der Zugkräfte sucht sich der aus den Spiralen gebildete Schlauch zu verengen. Die einem bestimmten Schlauchquerschnitt zukommende Kontraktionskraft ist um so grosser, je grosser die in diesem Querschnitt auftretende Zugkraft ist. Da die von den Feder=· stäben aufgenommene Zugkraft längs der Klemmstrecke ansteigt, nimmt der spezifische Klemmdruck vom Klemmenausgang bis zum Ende des Faserstabes stetig zu, A_m Klemmenausgang ist der Klemmdruck ETuIl, so daß an dieser kritischen Stelle kein schädlicher Druckgradient im Kunststoffstab auftritt. Die beschriebene Anordnung verwirklicht den Heuerungsgedanken,by the friction that is already present in the unloaded state, which can be increased by roughening the inner surface of the spring bars. When the tensile forces increase, the hose formed from the spirals tries to narrow. The contraction force applied to a certain hose cross-section is greater, the greater the tensile force occurring in this cross-section. Since the load absorbed rods of the spring = · along increases the clamping distance of the specific clamping pressure decreases from the terminal output until the end of the fiber rod steadily, A _m clamp output of the clamping pressure ETuIl, so that no harmful pressure gradient in the plastic rod occurs at this critical location. The arrangement described realizes the idea of hiring,

Um die in den spiralförmig gebogenen Federstäben auftretenden Zugkräfte (die nach dem Ende des Kunststoffstabes hin zunehmen) besser beherrschen zu können, können die Federstäbe konisch ausgebildet werden, derart, dass ihr stärkster Querschnitt am abspannseitigen Ende der Klemmvorrichtung liegt, ^Auf diese Weise erreicht man, dass die spezifische Zugbelastung in den Federstäben unverändert oder nahezu unverändert bleibt. Damit bei sich änderndem Durchmesser der -^ederstäbe diese dicht beieinander liegen, passt man die Steigung der Spirale dem Durchmesser der Federstäbe an. To the tensile forces occurring in the spirally curved spring rods (increasing toward the end of the plastic rod through) to better control the spring rods may be conical, so that its is strongest cross section at the anchoring end of the clamping device, ^A reaches uf this way that the specific tensile load in the spring bars remains unchanged or almost unchanged. So that when the diameter of the spring rods change, they lie close together, the pitch of the spiral is adapted to the diameter of the spring rods.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Neuerung besteht darin, dass als Klemmvorrichtung ein flexibler Schlauch aus Stahldrahtgewebe, Nylongewebe oder aus ähnlichem Werkstoff verwendet wird, ^Das eine Ende des Gewebesehlauches ist in ähnlicher Weise wie bei den spiralförmigen Federstäben in einer Kompressionsabspannklemme befestigt. Das andere Ende wird über den faserverstärkten Kunststoffstab geschoben. Beim ^uftretenAn advantageous further development of the innovation is that it is used as a clamping device, a flexible hose made of wire gauze, nylon fabric or similar material, ^D as one end of the Gewebesehlauches is attached in a manner similar to the spiral spring bars in a compression straining clamp. The other end is pushed over the fiber-reinforced plastic rod. When stepping on

einer Zugbeanspruchung zieht sich der Gewebeschlauch zusammen und zwar um so mehr, je grosser die im jeweiligen Querschnitt auftretende Zugspannung ist. Darauf ergibt sich eine gegen das Ende der Klemmstrecke zunehmender Querkontraktion des Schlauches und damit ein zunehmender Klemmdruck, der am Austrittsende des Schlauches Null ist_e Mit dieser Anordnung ist der Erfindungsgedanke in höchstmöglicher Annäherung verwirklicht. a tensile stress, the fabric hose contracts and more so, the greater the tensile stress occurring in the respective cross-section. It results in an increasing towards the end of the clamping distance transverse contraction of the tube and thus increasing a clamping pressure, _e is zero at the outlet end of the hose With this arrangement, the inventive idea is realized in the nearest possible approach.

Claims

RA-G17 549-27.9.B2 f - 6 - Mp.-Nr. 514/61

1. K] _emmvorriclitung, especially for fiber-reinforced plastic rods, characterized in that the specific clamping pressure exerted on the plastic rod by the clamping device is approximately zero and preferably increases linearly along the clamping path to the end of the plastic rod _o

2. Clamping device according to claim 1, characterized in that the clamping body is divided into several sub-elements with a tensile force dependent Clamping pressure is divided, each of which is different by means of adjusted tension springs Share of the total tensile forces in such a way that the clamping pressure of the individual elements against the end of the plastic rod increases "

5 «clamping device according to claim 2, characterized in that the conical clamping body elements in several, evenly distributed over the circumference of the fiber rod / Pressure rails sit »

.4. Clamping device according to claim 3, characterized in that two or more eye tabs are provided on the clamping sleeves for fastening the tension springs.

5. Clamping device according to claim 1, characterized in that one or more spring bars, for example made of round steel, Bronze or aluminum alloy, wrapping the fiber rod in a spiral and at one end in a compression guy are attached =

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6. Clamping device according to claim 5> characterized in that the spiral-shaped spring bars are guided in their middle over a rope thimble,

7. Clamping device according to claim 6, characterized in that the spiral spring bars have a have decreasing cross-section from the compression clamp to the clamp mouth, the slope the spiral adapts to the changing diameter of the spring bars so that they are close together lie.

8. A clamping device according to claim 1, characterized in that a flexible hose, for example, of steel wire or ETylongewebe or similar material, the fiber rod comprises, and is fixed in a compression anchoring clamp at one end ₀