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Schalungs- oder Gerüstspanner o. dgl. insbesondere mit einer Spannspindel
mit Steilgewinde.
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Die Erfindung betrifft einen Schalungs- oder Gerüstspanner o. dgl.
mit einer Spannspindel, insbesondere mit Steilgewinde, das im Grenzbereich oder
Jenseits der Selbsthemmung liegt, und mit einer Spannmutter, die über eine sich
an der Schalung o. dgl. abstUtzende Unterlagplatte den Spanndruck aufbringt.
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Bei den Ublichen Schalungsapannern wird mit einer durchgehenden Spannapindel
gearbeitet, die durch die Schalung gesteckt wird und auf die außen unter Zwischenlage
einer Unterlagplatte eine Spannmutter geschraubt wird. Die Spannspindel bleibt nach
dem Betonieren entweder im Beton und ihre Uberstehenden Enden werden abgeschnitten,
oder sie befindet sich in einer mit einbstonierten Hülse und wird herausgezogen.
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In letzter Zeit wird für die Spannepindeln immer mehr ein Doppelrlppetahl
verwendet, wie er im Spannbetonwesen
eingesetzt wird. Dieser hat
zwei Längsabflachungen mit dazwischenliegenden Gewindeabachnitten. Das Gewinde ist
sehr steil, z. B. hat es 10 mm Ganghöhe pro Umdrehung bei 15 mm Stabdurchmesser.
Bei den bisher bekannten Schalungsspannern der eingangs genannten Art liegen die
Unterlagplatte und die Spannmutter über ebene Stirnflächen aufeinander auf. Beim
Betonieren und Rütteln besteht die Gefahr, daß sich die Spannmutter infolge des
steilen Gewindes löst. Der Einsatz eines Federringes o. dgl. ist nicht zweckmäßig,
weil dieser ein loses Teil darstellt, das euf der Baustelle leicht verlierbar ist.
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Es sind zwar auch mutterneicherungen in vielen Arten bekennt, di.
ohne zusätzliches losen Teil wirken. jedoch sind diese entweder zu kompliziert aufgebaut
oder für ein oftmaliges Spannen und Wiederlösen nicht geeignet oder für rauhen Baustellenbetrieb
zu empfindlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalungsspanner der
eingangs genannten Art zu schaffen, der eine einfache, im rauhen Baustellenbetrieb
funktiqnstüchtige und robuste mutternaicherung aufweist, die insbesondere bei dem
übergroßen Steilgewinde von als Spannspindeln verwendeten Doppelrippstählen gut
wirksam ist.
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In Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß die gegenseitigen Auflageflächen
der Spannmutter und der Unterlagplatte mit nach Art einer Stirnverzahnung ineinandergreifenden,
berg- und talförmigen, unter Bildung einer Axialbewegung gegeneinander in Umfangsrichtung
verdrehbaren Erhöhungen und Vertiefungen versehen. Vorzugsweise sind über deniUmfang
gleichmäßig verteilt zwei bis echt, bei einer bevorzugten Ausführungsart vier Erhöhungen
und entsprechende Vertiefungen angeordnet. Die Erhöhungen bzw. Vertiefungen können
wellenförmig abgerundet verlaufen.
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Zweckmäßigerweise sind sie aber durch gegeneinander laufende Schrägflächen
gebildet. Zweckmäßigerweise sind sie ferner in Umfangsrichtung beiderseits ihrer
jeweiligen mitte gleichmäßig gestaltet.
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Erfindungsgemäß verlaufen zumindest die in Ausschraubrichtung zusammenwirkenden
Auflageflächen der Erhöhungen bzw. Vertiefungen zur Gewindesteigung der Spannepindel
in einem Winkel, der im Bereich sicherer Selbsthemmung liegt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsart hat dieser Winkel den Wert "null",
das heißt, die in Ausachraubrichtung zusammenwirkenden Auflageflächen der Erhöhungen
bzw. Vertiefungen verlaufen etwa paralell zur Gewindesteigung der Spannspindel.
Durch diese Erhöhungen bzw. Vertisfungen wird beim Lösen der Spannmutter eine Hemmung
entgegengesetzt. Beim Anziehen der Spannmutter wird in der Schlußpha.e ein maximaler
Spanndruck erreicht, wenn die Erhöhungen der Spannmutter und der Unterlegplatte
aufeinander stehen.
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Wenn Berg und Tal ineinander rasten, verringert sich der Spann-' druck
wieder ein wenig. Beim Wiederlösen wird zunächst wieder Erhöhung auf Erhöhung gebracht,
so daß trotz der in Löserichtung von der Schalung weglaufenden Gewindeabschnitte
der Spannspindel der Spanndruck beim Lösen zunächst gleichbisibt oder sich nur unwesentlich
vermindert. Er kann sich sogar etwas erhöhen. Dies kommt auf die Steigung der Erhöhungen
an.
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Es ist möglich, daß diese in einem steileren Winkel ongestellt sind
an das Gewinde der Spannepindel.
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Es hat sich gezeigt, daß im praktischen Betrieb der erfindungsgemäße
Schalungsepanner insbesondere zusammen mit einer Spannspindel aus Steilgewinde Doppelrippstahl
eine sehr gute Sicherung bietet. Nach normalem Anspannen besteht nicht mehr die
Gefahr, daß sich der Schalungespanner beim Betonieren durch die Arbeit des Rüttlers
oder Vibrators löst.
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Insbesondere ist die Erfindung günstig bei Anwendung als Schalungaspanner,
zusammen mit beim Anspannen elastisch etwas nachgebenden Schalungswänden bzw. zwischen
Schalungawände eingebrachten, z. B. in Form von Kunststoffhülsen ausgebildeten Abstandshaltern.
Wie oben dargelegt wird beim Anspannen in der Schlußphase ein maximaler Spanndruck
erreicht, wenn die Erhöhungen vor dem letzten Einrasten aufeinander stehen. Um das
Einrasten zu bewirken wird die elastische Nachgibigkeit der Schalungswände bzw.
der Abstandshalter ausgenutzt. Bei der Erfindung werden also beim Anziehen die Erhöhungen
nicht etwa bleibend verformt, z. B. miteinander verstemmt. Das Einrasten erfolgt,
ohne daß irgendeine Verformung der Spannmutter und/oder der Unterlagplatte notwendig
iet.
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Die Unterlagplatte liegt wie üblich mit einer verhältnismäßig großen
Fläche an der Schalungswand auf. Uber diese große Fläche wird sie nach dem Anspannen
durch Reibung gegen ein mitdrehen gehalten. Zusätzlich können netürlich noch Anschlagnasen
oder dgl. als Verdrehechutz an der Unterlagplatte ausgebildet sein. Wichtig ist
bei der Erfindung, daß nach wie vor Unterlagplatte und Spannmutter nur zwei Teile
sind, die genau so robust ausgebildet werden können wie bei den bekannten Schalungsspannern,
Es kann genau so schnell und mit rauher Behandlung ein genau so hoher Spanndruck
werden.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung eines in der Zeiohnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles.
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In der Zeichnung zeigen: Fig.1 einen erfindungsgemäßen Schelungsspdnner
in Seitenansicht mit Teilen der engrenzenden Schelungsuend,
Fig.2 in schematischer Darstellung die kraft- bzw.
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Bewegungsverhältnisse beim Ausschrauben, und zwar ) bei einem Steilgewinde
b) bei bekannten ebenen Auflageflächen zwischen Spannmutter und Unterlagplatte und
c) und d) bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Auflageflächen, Fig.3 in dereelben
Prinzipdarstellung wie Fig. 2 die Verhältnisse beim Anspannen bei den entsprechenden
Ausfthrungsartén und Fig.4 einen senkrechten Schnitt durch die aneinandergrenzenden
Teile der Spannmutter und der Unter lag platte bei einer abgewandelten AusfUhrungsart.
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Der erfindungsgemäße Schalungespanner hat eine Spannspindel 1, eine
Spannmutter 2 und eine Unterlagplatte 3, über die beim Anspannen die Spannmutter
2 gegen eine Schalungewand 4 drückt. Auf der anderen Seite der Schalung hat die
Spannepindel 1 in nicht gezeigter Weise entweder einen festen oder verstellbaren
Anschlag oder ebenfalls eine Spannmutter. Die Spannspindel wird in der Ublichen
Weise durch ein Loch 5 der Schalungswand 4 gesteckt und durchgreift einen Abstandshalter
6 in Form einer z. B. aus Kunststoff besteh@nden Abstandhülse.
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Die Spannspindel 1 ist in nicht näher dargestellter Weise ein Doppelrippstahl
mit zwei Längsabflachungen, zwischen denen Gewindenocken verlaufen die ein sehr
steiles Gewinde von z. B. 10 mm Ganghöhe bei 15 mm Stabdurchmesser ergeben, Dieser
Doppelrippstahl wird im Spannbetonwesen als Spannstahl und auch sonst als Armierungseisen
Die Steigung des Steilgewindes iet
bei 7 angedeutet.
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Die Unterlagplatte 3 besteht wie üblich aus eines großflächigen Plattenabschnitt
8, der an der Schalungswand 4 tur Anlage kommt, einer mittleren Nabe 9 mit einen
Loch zum Durchstacken der Spannspindel 1 und Versteifungsrippen 10 zwischen Nabe
9 und Plattenabschnitt 8. Die Unterlagplatte 3 ist, wie auch die Spannmutter 2,
als geschmiedetes Teil hergestellt. Die Spannmutter 2 besteht aus einer Nabe 11
mit einem Innengewinde 12 für die Spannapindel 1 und außen angeformten Griffarmen
13, von denen z. B. drei rundum gleichmäßig verteilt sind.
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Die gegenseitigen Auflageflächen 17, 18 der Spannautter 2 und der
Unterlegeplatte 3 sind die Stirnflächen der jeweiligen Nabe 11 bzw. 9. Erfindungsgemäß
sind diese gegenseitigen Auflageflächen 17, 18 berg- und talförmig gestaltet, mit
nach Art einer Stirnverzahnung ineinandergreifenden Erhöhungen 14 und Vertiefungen
15. Im'Ausführungsbeispiel sind in Umfangsrichtung vier Erhöhungen und jeweilige
Vertiefungen vorgesehen mit einer jeweiligen Höhe von 1,25 in. Die Erhöhlungen und
Vertiefungen sind durch gegeneinander laufende Sohrägflächen gebildet. Die ringförmige
gegenseitige Auflagefläche ist z. Bi. JO mm breit. Beiderseits ihrer Jeweiligen
mitte sind die Erhöhungen und Vertiefungen in Umfangsrichtung gleichmäßig gestaltet.
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Bei einer Höhe von 1,25 mm entsteht bei dei AusfUhrungsbeispiel an
der Auflagefläche derselbe Steigungsuinkel wie bei der Spannspindal, d. h., die
in Ausschraubrichtung 16 zusammenwirkenden Auflageflächen 17 der Erhöhungen 14 bzw
Vertiefungen 15 verlaufen atua parallel zur Gewindesteigung 7 der Spannspindel 1.
Bein Lösen der Spennautter entsteht keine Vorspannung, da die Axialbewegung genau
die Erhebung 14' der Auflegefläche 17 ausgleicht. bis
grundsätzliche
rechnerische Formel fUr sämtliche Aufteilungen hierfür ist: S (Steigung pro Umdrehung)
= Höhendifferenz der T (Anzahl der Teilflächen flächen, wobei unter Teilflächen
die Anzahl der Erhebungen und der Vertiefungen zusammengenommen verstanden wird.
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Besteht im Anwendungsfall die möglichkeit, daß beim Lösen der Spannmutter,
d. h. beim Ausachalen, eine zu-.
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sätzliche Anspannung (Vorspannung) aufgenommen werden' kann, so kann
eine weiter@ Sicherheit derart erzielt werden, daß die Höhendifferenz statt 1,25
mm erhöht.
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wird, z. B. suf ca. 1,5 mm. Andererseits genügt stett 1,2 mm schon
ca. 1,0 mm, um den selbsthemmungseffekt zu erzielen.
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Dies wird anhand der Fig.@ und 3 noch näher -erläutert.
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In Fig . 2a ist schematisch die windesteigung 7 der Spannspindel 1
dargestellt. In Ausschraubrichtung 16 -wird durch eine Umfangsdrehbewegung U eine
Axialbewegung A verursacht. Um diese Strecke A wird also die Spannmutter 2 bei seiner
Umfangsdrehbewegung U stets axial mitbewegt.
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Bei der bekannten Ausführungsart nach Fig. 2b, bei der die gegenseitigen
Auflageflächen zwischen der Spannmutter 2 und der Unterlagplatte 3 eben sind, wird
die Axielbewegung A unvermindert auf die Unterlagplatte 3 Ubertragen.
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Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsart nach Fig. 2cverlaufen die
beim Verdrehen in Ausschraubrcihtung 16 zusammenwirkenden AuPlegflachen 17 im gleichen
Steigungswinkel d wie die Gewindesteigung 7 der Spannspindel, d.. h. sie verlaufen
parallel zu dieser Gewindesteigung.
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Der Verdrehung U der Spannrutter 2 entspricht eine entgegengesetzte
Axialbewegung B der Unterlagplatte 3.
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Diese wird kompensiert durch die Axialbewegung A, so daß die Unterlagplstte
3 in Ruhe bleibt und bei C der-
selbe Spanndruck auf die Schalung euageübt wird wie vorher. Dies bedeutet in umgekehrter
Wirkung, daß durch eine Erhöhung des gegen die Unterlagplatte 3 von der Schalung
her wirkenden Druckes keine Axielbewegung der Spannmutter ausgelöst werden kann.
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Bei der Ausfuhrungsart nach Fig. 2d sind die Auflageflächen 17 der
Erhöhungen 14 und Vertiefungen 15 in einem steileren Winkel g angestellt als die
Gewindesteigung 7 (Winkel «) der Spannspindel 1 (Fig. 2a).
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In der schematischen Darstellung ist der Winkel ß doppelt so groß.
Dem entspricht bei einer Verdrehbewegung U der Spannmutter 2 eine doppelt so große
Axialbewegung B der Unterlagplatte 3. Dadurch wird dio Axialbewegung A der Spannmutter
2 mehr als kompensiert und es verbleibt eine entgegen der Ausschraub-Axialbewegung
der Spannmutter 2 gerichtete Axialbewegung C der Unterlagplatte 3 in Richtung auf
die Schalung und eine dementsprechende Spannungserhöhung. Beim Ausschrauben wird
also bei dieser Ausführungsart die Spannung erhöht.
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In Fig. 3 sind die entsprechenden Verhältnisse beim Einschrauben dargestellt.
Wie Fig. 3a zeigt, wird beim Drehen in Einechraubrichtung 16' eine Umfangsdrehbewegung
U' umgesetzt in eine Axialbewegung A' der Spannmutter 2, die bei der bekannten Ausführungsert
nach Fig. 3b voll auf die Unterlagplatte 3 übertregen wird.
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Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsart nach Fig. 3c wird durch die
Verdrehbewegung über die in Einschraubrichtung 16' zusammenwirkenden Auflageflächen
zinke zusätzliche Axialbewegung B' der Unterlagplatte 3 erzeugt.
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Insgesamt ergibt sich die Axialbewegung C' Diese Verhältnisse sind
bei der Ausführungaert nach Fig. 3d noch verstärkt. Die dort resultierende sehr
große Axialbewegung C' ist nicht optimal. Das Optimum der Erfindung liegt bei den
Verhältnissen der Fig. 2c und Fig. 3c. Dabei können die Auflageflächen 17 zum linken
Bereich hin (Fig. 2b, 3b) noch flacher werden. Sie müssen aber so steil sein, daß
der resultierende Winkel zur Gewindesteigung 7 noch innerhalb des Bereichs der Selbsthemmung
liegt. Nach rechts hin (Fig. 2d und 3d) können die Auflageflächen 17 noc.h etwas
steiler als
in Fig. 2c bzw. 3c werden, aber möglichst (so steil, daß beim Einschrauben eine
übergroße Spannungsspitze bei der letzten Erhöhung überwunden werden muß.
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In der schematischen Darstellung nach Fig. 2 und 3 sind der Einfachheit
halbsr die Verhältnisse bei nur zwei über den Umfang verteilten Erhöhungen und Vertiefungen,
also bei vier Tilflächen, dargestellt. Entsprechend der oben genannten Formel sind
die Verhältniese bei z. B. acht Teilflächen. Es ist aber nicht günstig, wesentlich
mehr Teilflächen als acht vorzusehen, da sonst die jeweilige Höhe der Erhebungen
zu gering wird.
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Bei der abgewandelten; AusfUhrungsart nach Fige 4 bestehen, wie im
senkrechten Schnitt gezeigt ist, die gegenseitigen Auflageflächen der Spannmutter
2 und der Unterlagplatte 3 aus Zonen von zwei Kugel,- bzw. K-ugelpfannenflächen
19-, die einen gemeinsamen mittelpunkt 20 haben und nach Art eines Kugelpfannenlagers
ineinander passen und gegeneinander verdrehbar sind. Damit kann die Spannmutter
2 gegenüber der Unterlagplatte 3 ### in Pf@ilrichtung 21 (in Radialebenen) verdreht
werden Dadurch wird erreicht, daß, auch wenn die Schalungswand 4 und damit die Unterlagplatte
3 nicht genau senkrecht zur Spannspindel 1 und damit zur Spannmutter 2 stehen, eine
gute gegenseitige Auflage von Spannmutter und Unterlagplatte erhalten wird, weil
diese beiden Teile gegeneinander in Radialebenen vardreht werden können. In Fig.
4 ist die Kugelfläche 19 übertrieben dargestellt. Auch ist dort die hinter der Schnittebene
liegende Verzzhnungslinie der Einfachheit halber weggelassen. Es
genügt, wenn die Spannmutter 2 und die Unterlagplatte ': f 3 um etwa 100 gegeneinander
abgewinkelt werden können, ohne die gegenseitige Auflage wesentlich zu verschlechtern.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die Kugelfläche an der
Spannmutter 2 und die Kugelpfannenfläche an der Unterlagplatte 3 ausgebildet.
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Die Erfindung läßt sich mit Vorteil auch bei GerUstspannern und anderen,
insbespndere im Baugewerbe verwendeten
| et,; |
| Spanneinrichtungen etzeo', |
überall dort, wo mit Spannspindeln gearbeitet wird und die zu spannenden Teile beim
Spannen etwas elastisch nachgeben oder sich erst nach dem endgültigen Einrasten
der Unterlagplatte 3 und der Spannmutter 2 gegen die Unterlagplatte 3 legen.
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Bei solchen anderen Ausbildungen kann der Unterlagplatte 3 ein anderes
geeignetes Abstützteil entsprechen. Es ist auch möglich, einen der Unterlagsplatte
3 entprechenden Abschnitt mit den erfindungsgemäßen Auflageflächen fest mit der
Schalungswand 4 oder entsprechenden zu spannenden Teilen zu verbinden oder einstückig
mit dieser bz. mit diesen auszubilden.