DE2261291A1 - Tragelement aus gebuendelten draehten und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

• Tragelement aus gebündelten Drähten und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf ein aufwickelbares Tragelement mit hohem Elastizitätsmodul aus gebündelten Drähten und auf die Herstellung solcher Tragelemente.
• Es ist bekannt, dass Tragelemente aus verseilten Drähten herkömmlicher Art, bei denen die Drähte durch den Verseilvorgang plastisch verformt sind, den Nachteil niedriger E-Moduli aufweisen. Demgegenüber haben Tragelemente aus parallel liegenden Drähten einen hohen E-Modul.
• Normale Drahtseile können leicht aufgewickelt werden, während Bündel aus parallel liegenden Drähten nur unter bestimmten Voraussetzungen aufwickelbar sind.
• Die bisher bekanntgewordene Herstellungsart für Paralleldraht-Tragelemente ist weitgehend an Einzelanfertigung und Handarbeit gebunden mit im wesentlichen folgenden Arbeitsgängen: Strecken und Schneiden der Drähte in vorgegebene Länge; Zusammenlegen der Einzeldrähte zu einem Bündel mittels Schablone; Einfügen des Korrosionsschutzes zwischen die Drähte mit Entfernung der Schablone; Aufbringen von Bandagen zum Zusammenhalt des Bündels; Herstellen des äusseren Korrosionsschutzes des Bündels.
• Ein auf diese Weise geschaffenes Bündel mit parallel liegenden Drähten weist einen hohen E-Modul auf, ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, dass es zu einem Transport nicht aufgewickelt werden kann und daher an der Verbrauchsstelle angefertigt werden muss. Zu einem Einbau, z.B. in eine Brücke, werden aufwendige Transport- und Hebe-Einrichtungen bendtigt.
• Demgegenüber hat es sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe gemacht, ein wickelbares und auf Trommeln transportierbares Tragelement zu schaffen, das insbesondere in der Fabrikhalle - räumlich getrennt von der Baustelle - gefertigt werden kann, wobei eine weitgehend maschinelle Fertigung ermöglicht wird.
• Ein wickelbares Tragelement aus gebündelten Stahldrähten oder Drähten aus anderen Metallen, dessen E-Modul dem hohen E-Modul von Parallel-Drahtbündeln praktisch entspricht, wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die in Wendeln vorliegenden Einzeldrähte bezüglich auferlegter Biegung und Torsionen nur in ihrem elastischen Bereich beansprucht sind.
• Die Drähte sind so gebündelt, dass keine Uberschneidung der Drähte ausserhalb der neutralen Phase des Bündels eintritt.
• Die Drähte sollten im Bündel so angeordnet sein, dass sie alle miteinander Linienberührung haben.
• Die Ganghöhe der Wendel soll etwa dem halben Umfang des Haspels bzw. der Trommel entsprechen, auf die das Bündel gewickelt wird.
• Die Ganghöhe und somit der Trommeldurchmesser stehen in Abhängigkeit vom Drahtdurchmesser (Randbiegespannung) und muss so gewählt werden, dass der zu Wendeln gelegte Einzeldraht keine plastische Verformung erleidet.
• Bei Verwendung eines angelassenen Spannstahles der Güte St 150ß70 errechnet sich der Trommeldurchmesser näherungsweise wie folgt: D = dE D = Trommeldurchmesser in mm d = Drahtdurchmesser in mm E = E-Modul am Einzeldraht in kp/cm2 t = 2 1 = 125 kp/mm2 R - p/mm Eine Abhängigkeit des Trommeldurchmessers vom Durchmesser des zu erstellenden Drahtbündels muss naturgemäss ebenfalls berücksichtigt werden.
• Die Herstellung der erfindungsgemässen Tragelemente kann auf verschiedene Weise erfolgen: a) Eines dieser Herstellungsverfahren kann wie folgt durchgeführt werden: Eine vorgegebene Vielzahl von Drähten wird von feststehenden Drahtringen abgezogen, durch eine Schablone geführt und in dem Maße verdreht, dass je abgezogenem Drahtumgang, also pro Drahtringumfang, eine Verdrehung in das zustandegekommene Drahtbündel gelegt wird, wobei die Verdrehung des Bündels durch eine nachgeschaltete Aufwickeltrommel ermöglicht wird, die derart in einem drehbaren Käfig gelagert sein muss, dass ausser der Aufwickelbewegung eine Drehbewegung zur Wendelung des Bündels möglich ist.
• Vor dem Aufwickelhaspel können Vorrichtungen zur Anbringung von Bandagen bzw. Wickelband oder zum Aufbringen des äusseren Korrosionsschutzes auf dem gewendelten Bündel angeordnet werden. Das Verfahren ist aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich.
• Eine Abwandlung dieser Herstellungsweise besteht darin, dass die zu einem Bündel parallel gelegten Drähte durch eine Drahtführungsvorrichtung und eine Schablone mittels eines zuvor beschriebenen Haspels wendelförmig verdreht und aufgewickelt werden, wobei sich die in die einzelnen Drähte eindrehenden Torsionen über das freie Ende ausdrehen können.
• b) Bei einem anderen Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemässen Tragelementes werden die Drähte in ganzer Länge des Tragelementes parallel zueinander in eine Vorrichtung gelegt, mittels der die Drähte in Wendelform gebracht und durch einen nachgeschalteten stationären Haspel aufgewickelt werden können.
• Zum Verdrehen dient hierbei eine Vorrichtung gemäss Figuren 3,4,5, die in Abständen drehbar gelagerte Scheiben mit Löchern für das lose Durchführen Je eines der parallelen Drähte aufweist. Diese Lochseheiben können auch mit Rohren untereinander verbunden sein, in die die einzelnen Drähte des zu fertigenden Bündels eingelegt werden. Zum Verwinden der Drähte dreht sich die Maschine mit den eingelegten Drähten in ihrer gesamten Länge, wobei sich die in den einzelnen Draht eingehenden Torsionen über das freie Drahtende ausdrehen können.
• c) Eine weitere Möglichkeit, Tragelemente nach dieser Erfindung herzustellen, besteht darin (siehe Fig. 6a,6b,6c;7a,7b,7c), dass Drähte aus seitlich zur Verdrehungslinie angeordneten Magazinen über eine entsprechend ausgebildete Drahtordnungsvorrichtung kontinuierlich entnommen, hinter der Drahtordnungsvorrichtung durch eine Matrize geführt und dann in erforderlicher Weise zu Wendeln gelegt werden. Die durch das Wendeln in die einzelnen Drähte eingehenden Torsionen können sich über das freie Drahtende ebenfalls wieder ausdrehen.
• In den Zeichnungen sind Vorrichtungen dargestellt, mit deren Hilfe Tragelemente gemäss der Erfindung gefertigt werden können, und zwar entsprechend den obendargestellten Herstellungsverfahren a) die Figuren 1 und 2 b) die-Figuren 3, 4, 5 c) die Figuren 6a,6b,6c; 7a,7b,7c; 8,9 Nach Fig. 1 sind feststehende Halter 1 für je einen Drahtring 2 vorgesehen, deren Drähte 2a die Drahtführung 5 durchdringen; hinter der eine Schablone 4 für die Formung des Bündels 5 angeordnet ist. Für die Verdrehung des Bündels ist gemäss Fig. 2 eine Aufwickeltrommel 6 nachgeschaltet, die im drehbaren Käfig 7 gelagert ist.
• Nach den Figuren 5,4,5 sind drehbare Scheiben 8 in Abständen a angeordnet mit einer Vielzahl von-Löchern 9, durch welche Je ein Draht 2 lose durchführbar ist. Diese "Lochscheiben" 8 sind in den Lauf- oder Tragrollen 10 mit Hilfe der Antriebswelle 11 drehbar.
• Nach Fig. 6a,6b,6c; 7a,747c besitzt die Vorrichtung ein Drallgetriebe 13 sowie einen vom Drallgetriebe aus nach links während des Verdrehens fahrbaren Bündelwagen 14. Auf demBündelwagen ist eine Matrize 4 zum Formen des Drahtbündels 15 angeordnet sowie sogenannte Ordnungslehre 16, in die die Vielzahl der Einzeldrähte zum Bündeln eingelegt werden, und zwar gemäss den Figuren 8 und 9 mit Hilfe von Fingern 17, einer Einlegespange 18. Die Drähte 2 sind vorher in Magazine 19 eingelegt, um von dort aus während des Verdrehvorganges in die Ordnungslehre zum Bündel zusammengelegt zu werden Im vorliegenden Falle ist an das Ende des Bündelwagens 14 eine endlose Kette 20 angehängte welche Fahrschemel 21 zieht.
• Die Fahrschemel dienen zur'Abstützung des wendelförmig verdrehten Bündels auf der vom Bündelwagen 14 zurückzulegenden Strecke.
• Mit dieser Vorrichtung ist eine praktisch kontinuierliche Herstellung möglich.
• Patentansprüche:

Claims (9)

1. Patentansprüche: tragelement aus gebündelten Stahldrähten (oder Drähten aus an deren Metallen?, dessen Elastizitätsmodul dem von Paralleldrahtbündeln entspricht, das jedoch auf- und abwickelbar sein soll, dadurch gekennzeichnet, dass die in Wendeln vorliegenden Einzeldrähte bezüglich auferlegter Biegungen und Torsionen nur in ihrem elastischen Bereich beansprucht sind, wobei die Drähte so gewendelt sind, dass keine Überschneidung der Drähte ausserhalb der neutralen Phase des Bündels eintritt, dass alle Drähte miteinander Linienberührung haben und dass die Drähte an den Enden des Bündels durch Halteorgane, wie Bandagen oder dergleichen, festgelegt sind.
2. 2. Tragelement nach Anspruch 1, dadurch geennzeichnet, dass die Ganghöhe der Wendeln etwa dem halben Umfang des Haspels bzw.

   der Trommel entspricht, auf die das Bündel aufgewickelt wird.
3. 3. Verfahren zur Herstellung des Tragelementes nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorgegebene Vielzahl von Drähten von feststehenden Drahtringen abgezogen, durch eine Schablone geführt und verdreht wird, so, dass je abgezogenemDrahtumgang eine Verdrehung in das Drahtbündel gelegt wird, wobei die verdrehung des Bündels durch eine nachgeschaltete, drehbar gelagerte Aufwickeltrommel ermöglicht wird, die ausser der Aufwickelbewegung eine Drehbewegung zur Wendelung des Bündels ermöglicht.
4. 4. Verfahren zur Herstellung eines Tragelementes nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zu einem Bündel parallelgelegte Drähte durch eine Drahtführungsvorrichtung und eine Schablone mittels eines Haspels wendelförmig verdreht und aufgewickelt werden, wobei sich die in die einzelnen Drähte eindrehenden Torsionen über das freie Ende ausdrehen können.
5. 5. Verfahren zur Herstellung eines Tragelementes nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte in ganzer Länge des Tragelementes parallel zueinandergelegt, in Wendelform gebracht und durch einen nachgeschalteten stationären Haspel aufgewickelt werden.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, dass Bandagen oder dergleichen auf den Bündelenden oder Wickelband oder Korrosionsschutz auf dem gewendelten Bündel angebracht werden.
7. 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine der vorgegebenen Vielzahl der Drähte entsprechende Anzahl Drahtringhalter (1), eine Drahtführung (2), eine Schablone (5) und einen nachgeschalteten Aufwickler (4) mit drehbarem Käfig (5).
8. 8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Anzahl im Abstand (a) voneinander angeordneten, drehbaren Scheiben (8) mit Löchern (9) zum losen Durchführen der Drähte (2), Lauf- und Tragrollen (lo) und Antriebswellen (11) für die Drehbewegung der Lochscheiben (8) sowie eine Aufwickelhaspel (6).
9. 9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Drallgetriebe (15), einen Bündelwagen (14), auf dem eine Matrize (4) zum Formen des Drahtbündels (15) angeordnet ist sowie eine Ordnungslehre (16), in die mit Hilfe von Fingern (17) einer LC;-C~ nspange (18) Drähte (2) aus den Magazinen (19) abstreifbar sind. Leerseite