DE1987933U - Vorrichtung zum spannen beziehungsweise vorspannen eines laenglichen verstaerkungselements fuer beton. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen eines länglichen Verstärkungselements und insbesondere zum Vorspannen eines Verstärkungselementes, beispielsweise eines Stahlseils, Stabes oder Drahts, bevor ein Bauelement, das beispielsweise aus Beton besteht, um das Verstärkungselement gegossen wird, wobei das Bauelement, das unter Spannung gehaltene Verstärkungselement umschliesst.

Bei der Anwendung einer Spannvorrichtung zum Vorspannen eines Verstärkungselements für den genannten Zweck befindet sich das Element in einer Form und ist mit dieser an einem Ende derselben verankert, während sich sein anderes Ende von der Form nach aussen erstreckt. Eine Spannvorrichtung wird in Anlage mit dem äusseren Ende der Form oder mit einem damit verbundenen Bauteil gebracht und lösbar mit dem Verstärkungselement verbunden. Die Spannvorrichtung wird darauf in Betrieb gesetzt, um auf das Verstärkungselement eine in Längsrichtung wirkende Zugkraft auszuüben, wobei das Element
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wird. Die bekannten Spannvorrichtungen haben den Nachteil, dass sie nicht in der Lage sind, dem Element in einem Arbeitsgang die notwendige Dehnung zu erteilen und dass die für die Dehnung erforderliche Spannvorrichtung in ihrer Lage verbleiben muss, bis der Beton in die Form gegossen ist und erhärtet.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es eine Anordnung zu schaffen, in welcher die vorausgehend erwähnten Nachteile vermindert oder beseitigt sind.

Gemäss der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung gekennzeichnet durch eine Wandung, die einen ersten länglichen Zylinderraum umschliesst, in dem sich im wesentlichen über seine ganze Länge ein rohrförmiger Kern erstreckt, dessen zylindrische Aussenfläche mit dem Zylinderraum einen ringförmigen Arbeitszylinder bildet, einen ringförmigen, sich quer erstreckenden, den Zylinderraum und Kern im Bereich eines Endes des Zylinderraumes verbindenden Ansatz, der den Zylinderraum in einen grösseren und kleineren Zylinder unterteilt, eine ringförmige Kolbenstange, die mit jedem Kolben verbunden ist und einen zugeordneten Abschnitt des Kerns umgibt, wobei das freie Ende jeder Kolbenstange mit einer Greiferverankerungseinrichtung zusammenwirkt, mit Öffnungen für Druckmedium im Zylinderraum, die jeweils in einen der Zylinder führen, wobei der Kolben im grösseren Zylinder die Verankerungsvorrichtung betätigt und ein Verstärkungselement vorspannt, das sich durch den Kern erstreckt, während der Kolben im kleineren Zylinder eine andere Verankerungsvorrichtung betätigt, um das Verstärkungselement in seiner vorgespannten Lage zu halten nachdem die Kolbenstange des grösseren Zylinders zurückgezogen und die dadurch betätigte Verankerungsrichtung freigegeben ist.

Zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Dichtung vorgesehen, die aus inneren und äusseren ringförmigen hohlen Dichtringen besteht, die zwischen dem Kolben und den inneren und äusseren Wänden des Inneren des Zylinderraums liegen.

Das Ende des vom Kolben abgewandten Endes des Zylinderraums wird durch eine Kappe abgeschlossen, die eine mittige Öffnung aufweist, in welcher sie die Kolbenstange aufnimmt, wobei eine Dichtung zwischen der Kappe und der Kolbenstange liegt und zwischen diesen beiden Teilen eine flüssigkeitsdichte Abdichtung bildet, wenn das Druckmedium dem Zylinderraum an dem der Kappe zugewandten Ende des Zylinders zugeführt wird.

Die Kolbenstange kann mit einer linearen Markierung versehen sein, die sich an einem am Zylinderraum angeordneten Bezugspunkt vorbeibewegt, um dabei die dem länglichen Element erteilte Dehnung anzuzeigen.

Die Erfindung wird anschliessend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch die Spannvorrichtung,

Figur 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II der Figur 1 bei Ansicht in Pfeilrichtung, und

Fig. 3 einen Querschnitt durch Figur 1 bei Ansicht in Pfeilrichtung.

In den Zeichnungen werden für die gleichen Teile die gleichen Bezugsziffern verwendet.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist eine Wandung 50 auf, die einen länglichen Zylinderraum 1 begrenzt, in dem ein länglicher rohrförmiger Kern 2 angeordnet ist, der über einen länglichen zu spannenden Element, das nicht dargestellt ist, aufgebracht wird.

Eine längliche, ringförmige Kolbenstange 3 umschliesst gleitbar den Kern 2 und ist im Zylinderraum 1 längsbeweglich, wobei das obere Ende der Kolbenstange über die Oberseite des Zylinderraums vorsteht. Der innere Endabschnitt 4 der Kolbenstange 3 weist innerhalb des Zylinderraums 1 einen Kopfteil 5 eines Ringkolbens 6 auf, dessen untere äussere Randabschnitte 7 gegenüber den inneren und äusseren Wänden 8 und 9 des Zylinderinneren durch hohle Dichtringe 10 und 11 abgedichtet sind. Die unteren Dichtringe 10 und 11 des Kolbens 6 werden durch eine Platte 45 in ihrer Lage gehalten, die an der Unterseite des Kolbens mittels Schrauben 46 befestigt ist. Die Platte weist gegenüber jedem der unteren Dichtungsringe 11 Öffnungen 47 auf, so dass bei Beaufschlagung der Unterseite des Kolbens mit Druckmedium dieses durch die Öffnungen 47 in die hohlen Dichtungsringe strömt und diese dabei nach aussen gegen die Wände 9 des Zylinderraums 1 drückt, um eine flüssigkeitsdichte Abdichtung sicherzustellen. Eine ähnliche Wirkung wird vom Druckmedium erzeugt, wenn es in einen der anderen Dichtungsringe 10, 11, 30 und 31 eintritt. Einlässe 12 und 13 für das Druckmedium sind im Zylinderraum 1 angeordnet und besonders deutlich in Figur 3 dargestellt.

Der Zylinderraum 1 besitzt an seinem unteren Ende einen ringförmigen Ansatz 14, der mit einem Aussengewinde versehen ist, auf das eine hohle Kappe 15 aufgeschraubt ist. Der hohle Kern 2 des Zylinderraums 1 erstreckt sich in die Kappe 15 und bildet in einem zweiten Zylinder 16 einen Kern 36, in dem sich gleitbar ein zweiter Ringkolben 17 befindet, dessen äussere Randabschnitte gegenüber den inneren und äusseren Wänden 18 und 19 des Inneren des Zylinders 16 durch hohle Dichtringe 30 und 31 abgedichtet werden. Ein Einlass 32 für Druckmedium ist für den Zylinder 16 vorgesehen. Vom Kolben 17 erstreckt sich eine kurze ringförmige Kolbenstange 20 nach unten, die den Zylinder 16 durchdringt und von einer engen Bohrung 21 in der Kappe 15 gleitbar aufgenommen wird. Die Kappe 15 weist einen ringförmigen Ansatz 22 auf, der am unteren Ende der Kappe angeordnet ist und ein Führungselement 23 mit einer Ausnehmung 24 aufnimmt. Das Führungselement 23 ist an seinem unteren Ende 26 mit einer Öffnung 25 versehen. Das Führungselement kann durch geeignete Vorrichtungen, wie Halteschrauben, von denen eine bei 27 dargestellt ist, in seiner Lage gesichert werden, wobei es rasch mit anderen Führungselementen austauschbar ist, die endseitige Öffnungen verschiedener Grösse aufweisen, und zwar für einen Zweck, der nachfolgend beschrieben wird. Ein Rohrstück 28 ist in der Ausnehmung 24 des Führungselements 23 angeordnet und wird an seinem unteren Ende gleitbar in der Öffnung 25 des Führungselements 23 aufgenommen. Das Rohrstück 28 besitzt an seinem oberen Ende eine Erweiterung 29 solcher Grösse, dass sie mit einem Gleitsitz im Ende der ringförmigen Kolbenstange 20 eingreift, wobei der untere Endabschnitt der Erweiterung als Flansch 41 ausgebildet ist, der in Anlage mit dem unteren Ende der Kolbenstange 20 liegt.

Die Aussenwand des oberen Endabschnitts 50 des Zylinderraums 1 ist mit einem Gewinde versehen, um eine Kappe 51 aufzunehmen. Die Kappe 51 besitzt an ihrem Endabschnitt 53 eine Bohrung 52, um den Durchtritt der Kolbenstange 3 zu ermöglichen, die in Gleitberührung mit der Innenwand der

Bohrung 52 steht. Die Aussenwand des Endabschnitts 53 dient als Bezugspunkt, wodurch die Bewegung des Kolbens 6 im Zylinderraum 1 durch Zuordnung des Bezugspunkts zu einer an der Aussenwand der Kolbenstange angeordneten Skala gemessen werden kann. Ein weiterer hohler Dichtring liegt in einer neben der Bohrung 52 angeordneten Ausnehmung und bildet eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen der Kappe 51 und der Kolbenstange 3, wenn sich der Kolben 6 an der Oberseite des Zylinderraum 1 befindet und Druckmedium durch den Einlass 13 einströmt, um den Kolben 6 gegen den Boden des Zylinderraums zu bewegen.

Bei Betrieb der Vorrichtung wird das zu spannende längliche Verstärkungselement, das auf der Abbildung nicht dargestellt ist, und das mit einem starren Körper verankert ist, beispielsweise einer Form, in die ein Betonstab oder dergleichen gegossen wird, am unteren Ende der in Figur 1 dargestellten Spannvorrichtung eingeführt, und zwar durch das hohle Mittelteil der Vorrichtung, das durch die Kerne 2 und 36 und das Rohrstück 28 gebildet wird. Das längliche Element wird an seinem freien Ende in Anlage gegen das obere Ende 37 der Kolbenstange 3 durch eine Einrichtung 40 verankert, die gestrichelt eingetragen ist und aus einem ringförmigen Aufsatz 33 besteht, welcher geneigt verlaufende Innenwände

34 und sich verjüngende Segmente 35 aufweist, die das längliche Element innerhalb des Aufsatzes ergreifen und dabei dieses im Aufsatz einspannen, wenn am länglichen Element eine axiale Kraft angreift, die in Richtung zum schmalen Ende der Öffnung des Aufsatzes gerichtet ist.

Nunmehr gelangt durch den Einlass 12 Druckmedium zum Kolben 6, durch welchen über die Verankerungseinrichtungen 40 am länglichen Element eine axiale Kraft ausgeübt wird, durch welche dieses um einen Betrag gedehnt wird, der der Bewegung des Kolbens 6 entspricht. Die maximal mögliche Dehnung ist durch den Hub des Kolbens 6 im Zylinderraum 1 begrenzt und liegt in der Grössenordnung von etwa 17,5 cm.

Wenn das längliche Verstärkungselement im gewünschten Ausmass gedehnt worden ist, wird Druckmedium durch den Einlass 32 auf den Kolben 17 geleitet, wobei dieser den Flansch 41 des Rohrstücks 28 erfasst, um das untere Ende des Rohrstücks 28 in Verbindung mit einer nicht dargestellten Verankerungseinrichtung zu bringen, die ähnlich ausgebildet sein kann wie die Einrichtung 40, um auf diese Weise die Verankerungseinrichtung in ihrer Lage in der Form oder dergleichen festzulegen und das gespannte längliche Element in seinem

Spannungszustand zu halten, wenn der Kolben 6 nicht mehr der Einwirkung des Druckmediums unterliegt. Ist die Verankerungseinrichtung in dieser Weise festgelegt, so wird der Kolben 17 vom Flüssigkeitsdruck entlastet und das Druckmedium wird durch den Einlass 13 auf die andere Seite des Kolbens 6 geführt, um diesen in seine ursprüngliche Lage im Zylinderraum 1 zu verschieben. Anschliessend kann die Verankerungseinrichtung entfernt und die Vorrichtung von dem gespannten länglichen Element abgenommen werden.

Es ist möglich, die Vorrichtung in Verbindung mit länglichen Elementen zu verwenden, die verschiedene Durchmesser aufweisen, da das Führungselement 23, das Rohrstück 28 und die Kappe 51 mit ähnlichen Teilen austauschbar sind, wovon jeder eine Öffnung aufweist, die gerade gross genug ist, um den Durchtritt des zu spannenden Elements zu gestatten und auf diese Weise sicherzustellen, dass das längliche Element im wesentlichen fluchtend mit der Längsachse der Vorrichtung angeordnet ist.

In einer anderen Ausführungsform ist der Kolben 6 dem hohlen Bauteil 2 befestigt und der Zylinder legt sich gegen die Verankerungseinrichtung 33, so dass eine Relativbewegung zwischen Zylinder und Kolben unter Einwirkung des Druckmediums das längliche Element dehnt.

Aus dem vorausgehenden ist ersichtlich, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung es ermöglicht, einem länglichen Element mittels einer einzigen Bewegung eines Spannkolbens die gewünschte Dehnung zu erteilen und eine einfache und wirksame Vorrichtung darstellt, um einen Anker derart festzulegen, dass er das längliche Element nach dem Abbau der Einrichtung in gespannter Lage hält.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Spannen beziehungsweise Vorspannen eines länglichen Verstärkungselements für Beton, mit einer Greifer-Verankerungsvorrichtung an beiden Enden der Vorrichtung, gekennzeichnet durch eine Wandung, die einen ersten länglichen Zylinderraum (1) umschliesst, in dem sich im wesentlichen über seine ganze Länge ein rohrförmiger Kern (2) erstreckt, dessen zylindrische Aussenfläche mit dem Zylinderraum einen ringförmigen Arbeitszylinder (1, 16) bildet, einen ringförmigen, sich quer erstreckenden, den Zylinderraum (1) und Kern (2) im Bereich eines Endes des Zylinderraumes verbindenden Ansatz (14), dern den Zylinderraum (1) in einen grösseren (1) und kleineren Zylinder (16) unterteilt, einen ringförmigen Kolben (6, 17) in jedem Zylinder, eine ringförmige Kolbenstange (3), die mit jedem Kolben (6, 17) verbunden ist und einen zugeordneten Abschnitt des Kerns (2) umgibt, wobei das freie Ende jeder Kolbenstange mit einer Greifer-Verankerungseinrichtung (35) zusammenwirkt, mit Öffnungen (32) für Druckmedium im Zylinderraum (1), die jeweils in einen der Zylinder führen, wobei der Kolben (6) im grösseren Zylinder (1) die Verankerungsvorrichtung (35) betätigt und ein Verstärkungselement vorspannt, das sich durch den Kern (2) erstreckt, während der Kolben im kleineren Zylinder (16) eine andere Verankerungsvorrichtung betätigt, um das Verstärkungselement in seiner vorgespannten Lage zu halten nachdem die Kolbenstange (3) des grösseren Zylinders zurückgezogen und die dadurch betätigte Verankerungsrichtung freigegeben ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Dichtung, die aus inneren und äusseren ringförmigen hohlen Dichtringen besteht, die zwischen dem Kolben und den inneren und äusseren Wänden des Inneren des Zylinderraums liegen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (17) im Zylinder (16) bei Beaufschlagung von Druckmedium betätigt werden kann, um eine Verankerungsvorrichtung zwischen dem Verstärkungselement und einem Bauelement festzulegen, während sich das Verstärkungselement in Spannung befindet und bevor die Vorrichtung vom Verstärkungselement abgenommen wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Kammer für das Druckmedium im ersten Zylinderraum, in welche sich die hohlen Innenabschnitte der Dichtungsringe (11) öffnen, und durch eine mit Öffnungen versehene Platte (45), welche die hohlen Innenabschnitte der Dichtungsringe abdeckt und durch welche Druckmedium in die Dichtungsringe gelangt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine Kappe (51), die den Zylinderraum (1) an der Seite des Kolbens abschliesst, wobei die Kappe eine Bohrung (52) aufweist, durch welche sich die Kolbenstange (3) erstreckt, und eine Dichtungseinrichtung (150) zwischen der Kappe und der Kolbenstange liegt, um zwischen diesen Teilen eine flüssigkeitsdichte Abdichtung herzustellen, wenn Druckmedium dem kappenseitigen Ende des Zylinderraumes zugeführt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen der Kappe (51) und der Kolbenstange (3) gelegene Dichtungseinrichtung aus einem hohlen Ring (150) besteht, der in einer an der Innenseite der Kappenbohrung angeordneten Ausnehmung liegt, wobei der Ring sich bei Zuführung von Druckmedium zum kappenseitigen Ende des Zylinderraums ausdehnt, um eine Abdichtung zwischen der Kappe und der Kolbenstange herzustellen.

7. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der kleine Zylinder (16) in einer hohlen Kappe (15) gebildet wird, welche an einem ringförmigen Ansatz der Wandung angeordnet ist, und dass die ringförmige Kolbenstange (20), die am zweiten Kolben (17) befestigt ist, gleitbar in einer Bohrung (21) der Kappe (15) aufgenommen wird, die konzentrisch zum kleineren Zylinder liegt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Rohrstück (28), das gleitbar in einer konzentrisch zur Kappe liegenden Bohrung angeordnet ist, die sich in einem Führungselement (23) befindet, welches an einem Ansatz (22) am freien Ende der Kappe befestigt ist, wobei das Rohrstück (28) an seinem der Kappe (15) benachbarten Ende eine zylindrische Erweiterung (29) aufweist, die gleitbar in eine Bohrung der Kolbenstange (20) eingreift, mit einem am Rohrstück (28) angebrachten Flansch (41), der sich gegen das freie Ende der Kolbenstange (20) legt, so dass bei einer Abwärtsbewegung des Kolbens (17) das Rohrstück (28) durch die Bohrung des Führungselements gedrückt wird, um eine Verankerungseinrichtung zu erfassen und diese in ihrer verankerten Stellung zu verspannen, um dabei das längliche gespannte Element zu verankern.