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Verfahren fur das Herstellen korrosionsgeschützter w e r k s f a b
r i -z i e r t e r Paralleldrahtbündel zur Verwendung beim Überspannen von Brickenträgern
und zur sonstigen Übernahme hoher Lasten sowie Vorrichtungen hierzu.
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1. Stand der Technik Bis vor wenigen Jahren wurden in der Welt die
Kabel des Hängewerks von Hänge-, Zügelgurt- und Schrägkabelbrücken aus S t a h I
d ra h t -s p t r a | s e i e n hergestellt, soweit nicht für sehr weitgespannte
Brücken das von J. Roebling in den USA entwickelte Luftspinnverfahren veiwendet
wurde. Gerade in den USA hat man wegen der mit dem Luftspinnverfahren verbundenen
Nachteile in den letzten Jahren versucht, auf andere Weise die mit parallel geführten
Stahldrähten von hoher Zug-und Dauerschw ingfe'stigkeit verbundenen physikalischen
und wirtschaftlichen Vorteile besser zu nutzen. Es wurden die werkstattgefertigten
P a r a Ile I d ra h t b ü n d e I ("prefabricated parallel wire strands") geschaffen
und bereits mit Erfolg bei einigen Brückenbauten praktisch angewendet.
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Das Problem jedoch, um deren Lösung man sich in den USA und später
in Japan jahrelang bemUhte, war in der Tatsache begründet, daß sich Bündel mit parallel
geführten Drähten auf Trommeln sehr schwer aufwickeln lassen. Wenn nach fertiggestellter
Verankerung am Ende der Bündel ein Längenausgleich nicht mehr möglich ist, erleiden
die Drähte der äußeren Zone beim Biegen des Aufwickelvorganges eine Dehnung, sie
erhalten Zugspannungen. Die Drähte der inneren Zone werden gedrückt, sie mUssen
sich verkürzen, wenn die Querschnitte konform bleiben sollen.
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Weil nunmehr innerhalb der den Bündelquerschnitt darstellenden Drähte
keine ausreichenden Schubkräfte aktiviert werden können, um die unterschiedlich
und entgegen gerichteten Normalspannungen auszugleichen, entsteht die Tendenz zum
Auseinanderfallen der Bundelquerschnitte während des Aufwickelns.
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Auf diese Weise entgehen die Drähte dem Zwang, Spannungen übernehmen
zu müssen.
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Die bislang entwickelten Maßnahmen, mit denen man derartige Erscheinungen
in den Drähten während des Aufwickelns der Bündel zu neutralisieren versucht hat,
machen komplizierte, große Kräfte entwickelnde, kostspielige Arbeitsmaschinen notwendig.
Es besteht auch die Gefahr, daß dabei das Drahtmaterial durch das bei einigen Verfahren
ausgeübte Hin- und Herwenden unkontrollierbare Überbeanspruchungen erleiden muß,
zumindest dann, wenn man zu größeren Bu ndelquerschnitten übergehen will.
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Um die hierfür entwickelten Methoden überhaupt anwenden zu können,
mußte man deshalb die Zahl der Drähte je Bündel stark-beschränken. Außerdem hat
man bislang nur Drähte mit höchstens 5 mm Durchmesser hierfür benutzen können.
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Der technische Fortschritt im Grnßbruckenbau fordert, vorzugsweise
beim Bau von Schrägkabelbrücken, hingegen geschlossene E inzelzuggl ieder mit möglichst
großer Tragkraft und einem einheitlichen, witterungsbeständigen Korrosionsschutz.
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II. Beschreibung der Erfindung Um starke Bündel mit einer großen Zahl
von Drähten, welche Querschnitte mit 7 - 10 mm Durchmesser aufiNeisen, in einer
zentralen Werkstatt spannungslos auftrommeln und von dort zur Baustelle transportieren
zu können, macht die Erfindung gemäß einem älteren, nicht vorbekannten Vorschlag
des Anmelders (Patentanmeldung P 22 38 714.0) von dem Kunstgriff Gebrauch, während
des Aufwickelvorganges die ursprünglichen Querschnitte des BUndels zu verändern,
sie beim Aufwickeln aber wieder in gleicher Weise herzustellen.
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Die Paralleldrnhtbundel werden dabei ausgefochert und die nebeneinander
auf der Trommel lagenweise angeordneten Drähte nahezu um die eigene Achse gebogen,
was bei einem Biegeradius von 2,50 - 3,50 m und der geringen Stärke des zu biegenden
Objektes keine Schwierigkeiten bereitet. Durch eine sinnvolle erfindungsgemäße Einrichtung
werden unmittelbar anschließend an die vorher am Beginn und Abschluß des Bündels
angebrachten Ankerkörper die durch das eingeleitete Verbiegen des Bündelunfangs
bzw. -endes und durch die dabei vorgenommene Veränderung des ursprünglichen Querschnittes
entstehenden Unterschiede der einzelnen Drahtlungen auf einfache Weise voll ausgeglichen
bzw. so neutralisiert, daß dabei iryendwie ins Gewicht fallende Zwängungen und damit
Spannungen nicht entstehen können.
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Durchgeführte Großversuche mit Drähten B 7 mm und einer Bruchfestigkeit
2 von mindestens 170 km/mm haben bereits mit improvisierten Vorrichtungen zu guten
Ergebnissen geführt und damit das Funktionieren des neuartigen Verfahrens erwiesen.
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Die Erfindung macht es damit erstmals möglich, Zugglieder mit großer
Tragkraft, welche zur Überspannung von weitgespannten Brücken -Hängebrücken und
Schrägkabelbrücken aus Stahl und Stahlbeton - wie auch für sonstige technische Aufgaben
benötigt werden, bei denen hohe Zugkräfte in konzentrierter Form aufzunehmen sind,
in einem Herstellungswerk vorzufabrizieren und in aufgetrommeltem Zustand ohne Gefährdung
der Drähte durch Zwängungen und Spannungen an die Baustelle zu bringen.
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Während die vorstehend beschriebene, n i c h t vorbekannte, ältere
Anordnung sich im wesentlichen auf den Grundgedanken des Bündelaufwickelns unter
Verwendung von einer oder von zwei Wickeltrommeln beschränkt, besteht die Zielsetzung
der wesentlich weitergehenden vorliegenden Erfindung darin, die Abwickelvorgänge
und in unmittelbarer betrieblicher Verbindung damit das Herstellen eines nach GUtestufen
bis zum Erreichen einer völligen Wartungsfreiheit gestaffelten Korrosionsschutzes
der Zugglieder zu lösen.
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Weiter sind im Rahmen der neuen Erfindung die Vorrichtungen, die für
das Auftrommeln und Ablrommeln wie für das Herstellen des Korrosionsschutzes (beispielsweise)
verwendet werden soltcn, in einer solchen Form entwickelt worden, daß sich in sich
abgestimmte @ationelle Gesamtbetriebsvorgänge erzielen lassen.
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Die neu erfundenen Vorgänge und Vorrichtungen stellen technische Besonderheiten
d@r, welche wesentlich über den inhalt der älteren Anmeldung hinausgehen und somit
eine @@@@@g speziellen @harok darstellen.
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F:s ist zu unterscheiden@ II. 1) Herstellen von Paralleldrahtbündeln
für Schrägkebelbrücken mit großer Drahtzahl, aber geringer Länge (Längen kaum wesentlich
über 35@ m zu erwarten).
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Die mi@ den vörgeschlagenen Paralleldrahtbündeln zu erzielenden Traglasien,
welche über diejenige der bisher für solche Zwecke allgemein verwndten Spiralseile
(einfache oder vollverschlossene S@ile) erheblich hinausreichen, gestatten es, die
Zusammenfassung von schwächeren Einzeigliedern zu Gesamtkabeln durch Anordnung kräftiger
Einzelzugglieder abzulösen. Es steht außer Zweife@, daß der Korrosionsschutz von
dicht aneinandergelegten Teilen, die außerdem noch durch Spreizschellen geführt
werden müssen, höchst problematisch ist, da innerhalb dieser Pakete nichts mehr
während der Gesamtlebensdauer zur Erhaltung und zur Rostabwehr getan werden kann.
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Im Interesse der Brückenunterhaltung sollten daher völlig zugängliche
Einzelzuggileder verwandt werden. Mit Rücksicht auf die Arbeitsgänge des sich oft
empfehlenden Freivorbaus von Versteifungsträgern werdendaher Zugglieder mit besonders
hohem Tragvermögen anzustreben sein, wobei die Gewichte der Vorbauabschnitte und
die im elastischen Bereich verbleibende Zuggliedertragkraft miteinander in eine
technisch wirtschaftlichen Einklang zu bringen sind. Jedes dieser Zugglieder sollte
für sich einen abgeschlossenen
Korrosionsschutz erhalten, der überfall
zugänglich ist. Dazu empfiehlt sich die runde Form. Einige Beispiele für die sich
besonders eignenden Querschnitte sind aus Fig. 1 ersichtlich. Daß Paralleldrahtbündel
auch mit derartig großen Querschnitten auf Trommeln aufgewickelt werden können,
ist bereits erläutert worden. Die Drahtzahl hat aus Gründen einer befriedigenden
Verankerung irgendwo eine Grenze,die unterhalb der Möglichkeit, Bündel aufzutrommeln,
liegt. Für ein Bündel mit 295 Drähten # 7 mm konnte noch ein ausreichendes Tragvermögen
beim Bau der zweiten Rheinbrücke Mannheim - Ludwigshafen (1969 - 1972) nachgewiesen
werden.
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Man wird derartige, für Schrägkabelbrücken bestimmte Paralleldrahtbündel
in eine. zentral gelegenen, maschinell vorzüylich ausgestatteten Produktionsstätte
unter Verwendung üblicher Methoden (u. a. beschrieben in: Der Stahlbau, 42, Juni
1973, S. 35, 2. Spalte, 2. Absatz) herstellen, auslegen und die Ankerköpfe anbringen..Danach
erfolgt noch im Werk das Auftrnmmeln zwecks Überführung zur Baustelle.
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11. 2) Herstellen von ParalleldrahTbündeln, welche an Stelle des Luftspinnverfcihrens
zum örtlichen Zusammenbau der Hängebrückenhaupticabel verwendet werden.
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Diese Herstellung kann fast in gleicher Weise erfolgen. Da die lönge
derartiger Bündel meistens über 1000 m und mehr liegen wird, muß man allerdings
die Drahtzahl beschränken, um die Trommeln auf den Baustellen noch transportieren
und hantieren zu können. Die Hängebrückenkabel werden außerdem an Ort und Stelle
aus hexagonalen Paralleldrahtbündeln zusammengesetzt und mit besonderen Preßvorrichtungen
in eine runde Form gebracht. Es kommen somit sechseckige Paralleldrahtbündel maistens
mit 37, 61, 91, 127 und in seltenen Fallen 169 Drähten # 7 mm je nach Länge und
zulässigem Transportgewicht gemäß nachstehender Aufstellung in Betracht:
Max.
Trans- Nutzlö ngen der Paralleldrahtbündel, portgewicht f. sechseckig mit Drähten
blank 7 mm BUndel in Abhängigkeit von der Drahtzahl: Anker 37 61 97 127 169 Trommel
t m m m m m 20 1713 1035 690 492 367 30 2599 1572 1051 750 561 40 3484 2109 1411
1008 755 60 5229 3168 2120 1516 1137 80 7849 4957 3186 2280 1711 Da man derartige
lange Bündel nicht unter einem Werksdach auslegen kann, muß das Auftrommeln des
an dem einen Ende fertiggestellten Bündels beginnen, bevor das ganze Bündel abgelängt
und der Endankerkopf angebracht worden ist. Es sind in diesem Falle Vorrichtungen
notwendig, die eine exakte Lingenbestimmung mit einer verhältnismäßig geringen Toleranz
gestatten und die unbedingt gleiche Längen aller Drähte garantieren. Letzteres ist
nur zu erreichen, wenn vom fertiggestellten Bundelanfang her ein Meßdraht, dessen
Länge maschinell zuvor genau bestimmt wurde, mitläuft und durch geeignete Maßnahmen
Längsverschiebungen der Drdhte im Bündelverband mit völliger Sicherheit verhindert
werden können. In diesem Falle können gleichzeitig mit dem auf der einen Seite der
Bundelproduktion erfolgenden Auftrommeln auf der anderen Seite die Bündel internem
kontinuierlichen Arbeitsgang unter Verwendung der üblichen formgebenden Vorrichtungen
aus den von Haspeln ablaufenden Drähten zusammengefügt werden.
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Im Gegensatz zu den fUr die Schrögkabelbrncken bestimmten Kürzeren
Zuggliedern wird beim Abtrommeln der für das Herstellen von Hängebruckenkabel bestimmten
Paralleldrahtbündel kein endgultiger Korrbsionsschutz angebracht.
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Dieser kann erst ausgeführt werden, wenn das Hängebrückenhauptkabel
aus den montierten Einzelbündeln fertig zusammengesetzt und zu einer Rundform gepreßt
worden ist. In dieser-eben dargestellten Weise unterscheidet sich somit die Herstellung
der auf der Baustelle fur Schrägkabel abgetrommelten
Paralleldrahtbündel
etwas von derjenigen für Hängebrücken. Die meisten Teile der gemäß Erfindung universell
ausgelegien Vorrichtungen können für beide Zwecke benutzt werden. Lediglich einige
wenige zusätzliche Vorrichtungen, die nachfolgend besonders erwähnt werden, gelungen
in dem einen oder anderen Fall nicht zur »nwendung.
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@@. 3) Korrosionsschutz des Einzeldrahtes Die sehr empfindlichen,
für die Herstellung der Paralleldrahtbündel verwendeten Drähte, deren hohe Festigkeitseigenschaften
durch Kaliverformung oder spezielle Wärmebehandlung erzeugt worden sind, bedürfen
während der verschiedenen Arbeitsvergänge eines eigenen Korrosionsschutzes (Primärschutz).
Es kann dieser z B. sein: 1. Feuerverzinkung bzw. elektrolytische Verzinkung.
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2. Hochabriebsichere Beschichtung mittels speziell gehärteter Kunststoffe
(im Wirbelsinterbad, unter Anwendung des elektrostatischen Verfahrens oder nach
anderen Methoden hergestellt), Einbrennlacke (Temperatur unter 2200C); in allen
Fällen ist Pigmentbeigabe mit ca. 30 Gewichtsteilen zur Erhöhung des Korrosionsschutzes
möglich.
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3. Kaltverzinkung.
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4. Die Drähte werden im blanken Zustande - ggf. unter leichter Behandlung
mit Vaselinen- und Wachsen (als leichte temporär wirksame Schutzhaut), welche auf
die Funktion des endgültigen Korrosionsschutzes chemisch abgestimmt sein müssen,
in einem gasdicht ausgebildeten @ Raum der Wickeltrommel eingeschlossen, in weichem
mittels Inhibitoren der Wassergehalt auf unter 50 %, höchstens 70 % der relativen
Luftfeuchtigkeit abgesenkt und ein Schutzgas entwickelt wird, durch welches über
mehrere Monate hinweg auch die ungeschützten Drähte der Paralleldrahtbündel rostfrei
gehalten werden können.
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Als Inhibitoren geeignete Mittel kommen u. a. in Betracht: Kieselgel,
Silicca-Gel (DBP Nr. 966 113) in Beuteln oder perforierten Dosen oder Papier- bzw.
Kunststoffbahnen, die mit V.P.I. (Vapour-Phase-Iniiibitoren), einem in den USA entwickelten
erprobten Inhibitor, beschichtet sind. Diese Bahnen werden zugleich mit den Drahtlagen
aufgetrommelt und wirken gleichzeitig als ordnende Trennschichten. Etwaiges Vergußmaterial
im Ankerkörper aus Zir.l legierung muß dubei besonders durch einen geeigneten Schutzfilm
gegen die sich entwickelnden Gase, welche zwar auf dem Stahldraht Korrosion verhindern,
Zink aber angreifen, geschützt werden. Es ist hierbei notwendig, die Wände der Trommel
durch verschweißte Blechbahnen oder Kunststoffplatten an den inneren Begrenzungen
sicher abzudichten und anschließend nach erfolgtem Auftrommeln eine aus einzelnen
Blechbahnen bestehende äußere Abdichtung mit Gummieinlagen zur einwandfreien Fugenabsicherung
herzustellen. Das vorstehend geschilderte Verfahren ist Inhalt einer weiteren, nicht
vorbekannten älteren Anmeldung des Anmelders vom 15.11.1973.
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II. 4) Korrosionsschutz des Paralleldrahtbündels Sobald die Paralleldrahibündel
auf der Baustelle nach dem Abtrommelvorgang durch die hierfür vorgesehenen Vorrichtungen
wieder die eigentliche Form erhalten haben, müssen sie den endgültigen Korrosionsschutz
erhalten.
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Beim Einzelbündel, welches für Schrägksbelbrücken Verwendung findet,
bietet es sich an, einen Teil dieses Sekundörschutzes in erster Stufe bereits in
Zusammenhang mit dem Abtrommelvorgang vorzunehmen.
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In Betracht kommen: Aufbringen von Rohrhüllen um die Paralleldrahtbbndel
aus flexiblen Bahnen, die, mit einem später noch durch Isolierstoffe auszufullenden
geringen Zwischenraum versehen, längsverschweißt und mit den Ankerkörpern in geeigneter
Weise dicht verbunden werden.
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Als Material kommt dafur in Betracht:
1. Stahlblech
allgemeiner Art St 37 oder St 52, welches eines zusätzlichen Korrosionsschutzes
und einer ständigen kostenaufwendigen Unterhaltung bedarf; 2. Säurebeständiges Edelsiahlbiech,
z. B. austenitisches Chrom-Nickelstahlblech (etwa 18 °,ó Cr + 8 % Ni), dessen Verwendung
trotz höherer Materialkosten bei Fortfall der andernfalls sehr aufwendigen Unterhaltung
wirtschaftlich ist. Außerdem ist die geringere Wandstärke ausreicherìd; 3. Extrudierte
Bahnen oder Rohre aus thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere aus der Gruppe
der Polyolefine und ihrer Copolymere; a) Falls Kunststoffbahnen oder aufgeschlitzle
Kunststoffrohre mit entsprechenden Vorrichtungen, welche in ähnlicher Weise auszubilden
sind, um die Drahtbündel herumgelegt werden, ist eine Längsverschweißung, welche
beim heutigen Stand noch gewisse Schwierigkeiten mit sich bringt, unvermeidlich.
Die im Werk bereits angebrachten Ankerkörper machen das Einführen in fertige Rohre
unmöglich.
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b) Es besteht die Möglichkeit, Schrumpfringe aus zunächst gespannten,
später wieder entspannten und genetzten Kunststoffen aufzuschrumpfen.
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c) Es lassen sich geteilte Extrudierköpfe von Kunststoffschneckenpressen
herstellen und um das Drahtbündel anordnen, mit denen es möglich ist, kontinuierlich
mit dem Abwickelvorgang mitlaufend einen etwa lo - 14 mm starken Kunststoffmantel
aus den oben bezeichneten Materialien zu extrudioren und unmittelbar mit dem Stahldrahtkern
zu verbinden. Die dafür benötigte Vorrichtung la"ßt sich baukastenmäßig zusommenstellen,so
daß die Gewichte auch auf der Baustelle beherrscht werden können.
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Da trotz Stabilisierung und Beigabe von 2,5 % Ruß dieAlterungsbeständigkeit
der erwähnten Kunststoffe noch nicht in ausreichendem Umfang nachweisbar ist, wird
nachfolgend in den Fig. 15 - 18 die Verwendung von Stahlblech im einzelnen dargestellt,
zumal vorzugsweise bei Verwendung
von säurebeständigem Edelstahlbiech
der vorhin genannten Art über dessen Korrosionsbeständigkeit keine Zweifel in der
Fachwelt bestehen.
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Die Montage von verhältnismäûig steifen, lediglich nur durch Polyurethanverklebung
zusammengeha Itenen starken Paral le ldrahtbündeln bereitet heute keine Schwierigkeiten
mehr. Durch das in der Literatur "Der Stahlbau" 1973, Verlag Ernst & Sohn, Berlin,
Heft 6, S. 28 - 31, beschriebene, beim Bau der zweiten Rheinbrücke Mannheim-Ludwigshafen
1971 entwickelte Verfahren lassen sich derartige Paralleldrahtbündel montieren,
ohne daß sich dabei wirtschaftliche Nachteile gegenüber den vollverschlossenen Seilen
ergeben.
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In Ergänzung dieser Möglichkeiten ist nunmehr erfindungsgemäß ein
Verfahren entwickelt worden, welches vorsieht, in Entfernungen von 0,25 -1,50 m
wenige Millimeter tiefe Sicken rund um das Blechrohr maschinell einzurollen, um
damit eine größere Flexibilität des Bündels während der Montage zur Vermeidung von
Beschädigungen bei Unachtsamkeiten zu erreichen.
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Das Auspressen des Spaltes zwischen Rohrhülle und dem innen liegenden
ParalleldrahtSundel mit einem geeigneten Medium erfolgt zweckmäßig, sobald das ParalleEdrahtbündel
montiert ist Je nach Wahl derViskosität und der Topfzeit dieses Mediums sowie der
Beigabe von Korrosionsschutzmitteln kann außer der Ausfüllung des Spaltes auch eine
Auffüllung der Hohlräume im DrahfbUndet erreicht werden, falls dieseserforderlich
ist.
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Das Auspreßmaterial sollte möglichst derart gewählt werden, daß es
mit dem Medium, welches ggf. zum Auffüllen der Hohlräume zwischen den Dahten und
zu deren Oberflächenumhullung verwendet wird, verträglich ist und daß es eine gute
Verbindung gewährleistet. Man kann zu diesem Zweck Epoxidharze, Polyurethane, aber
auch andere Kunststoffe mit Bitumen, Teer oder sonstigen Materialien vermischen,
wodurch außer einer Kostensenkung ein Strecken der Verarbeitungszeit und eine wesentliche
Erhöhung der Topfzeit erreicht wird.
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Hierbei ist ein über Tage hinweg erfolgendes langsames Anfullen des
Spaltes und sonstiger liohlröume von unten her in einem Zuge anzustreben. Bei sehr
langen Paralleldråhtbundeln wird je nach Materialwahl u. U. ein abschnittweises
Auspressen nicht zu umgehen sein.
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Eine Beigabe von Aktivpigmenten wie Bleimennige, Zinkchromat oder
ähnlichen kann je nach der erforderlichen Güte des Korrosionsschutzes, der mit dem
beschriebenen Kunststoffmantel zusätzlich geschaffen werden soll, ebenfalls erfolgen.;;
Weiterhin bietet sich zur Gütesteigerung des erreichbaren Kafrosionsschutzes die
Möglichkeit, während des Abwickelvorganges in das Innere des Bündels, und zwar in
einem Zustand, in welchem die vorbeiwandernden Drähte noch aufgespreizt sind, Kunststoffe
mit passivierenden Beigaben,Bitumen oder dergl., als Korrosion verhindernde Medien
einzuspritzen und gleichzeitig die Drähte unter Beseitigung der Hohlräume im Innern
miteinander zu verkleben.
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Somit wird es erfindungsgemäß auf mehreren Wegen ermöglicht, die Güte
des Korrosionsschutzes in der primären, besonders in der sekundören Ausführungsphase
stufenweise den durch die örtlichenVerhältnisse gegebenen Erfordernissen anzupassen
und dabei lohnsparende maschinelle Ausfuhrungsverfahren zur Anwendung zu bringen.
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II. 5) Erläuterung der Zeichnungen Die nachfolgend erläuterten Zeichnungen
stellen Ausführungsbeispiele der für die DurchfUhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens
geeigneten Vorrichtungen dar. Sie zeigen besonders zweckmäßige Ausbildungsformen
der verschiedenen Möglichkeiten, Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens
zu entwickeln. Die betreffenden Abmessungen der Vorrichtungen sind für die Herstellung
von Paralleldrahtbundeln mit 199 Drähten«7 mm gewählt worden. Dieser unter Typ Nr.
6 in der Fig. 1 dargestellte Querschnitt liegt in der Reihenfolge der Größe nach
über der Mitte- der aufgeführten Paralleldrohtbündeltypen der Nummern 1 - 9.
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Schwächere Zugglieder, rund oder sechseckig geFormt, können ebenfalls
mit Hilfe der beschriebenen Vorrichturgen heryestellt werden. Nach dem gleichen
Prinzip lassen sich leicht Vorrichtungen für größere Querschnitte der Paralleldrahtbündel
gestalten.
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Fig. 1 stellt eine Aufstellung von Paralleldrahtbündeln verschiedener
Durchmesser dor.
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Fig. 2 ist eine Seilenansicht der Vorrichtung, welche zum Auffdchei'n
und Auftrommeln des von rechts auf dem Bilde herangefuhrten fertigen Paralleldrahtbündels
(vorgesehen für Schrägkabelbrücken) dient. Es ist das Einlegen des Bündels in die
Auffächerungsvorrichtung und Spreizplatte (27 - 38) und das Ei nhüngen des ersten
Ankerstückes an der Trommel gezeigt.
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Fig. 3 ' stellt den Zustand während des Auftrommelns in Seitenansicht
dar.
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Fig. 4 stellt die Vorrichtung zu Fig. 3 in Aufsicht dar.
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Fig. 5 zeigt in Seitenansicht die mit einem Bündel fertig bewickelte
Trommel 1. Die Trommel mit den Seitenwänden 2 ist im Rahmen des erfundenen Verfahrens
von besonderer Bedeutung.
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Sie ist mit einem äußeren einschiebbaren Boden, dem Segmentboden
7, und dem inneren festen Trommelboden besonderer Formgebung 9 sowie einem zwischen
diesen beiden Böden liegenden, durch einen Schlitz 17 abgeschlossenen Innenraum
zur Unterbringung des ersten Bündelabschniftes mit Ankerkopf ausgestattet. Sie ist
so konstruiert, daß sie universell für alle runden, in der Fig. 1 dargestellten
Paralleldrahtbündeltypen 1 - 6 bis zu 199 Drähten # 7 mm sowie für alle im Hängebrückenbau
je verwendbaren sechseckigen Bündetorten benutzt werden kann.
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Lediglich die vier einzuschiebenden und in der Trommel zu befestigenden
Segmente 4.1, 4.2, 5 und 6 - auswechselbare Konstruktionsteile der Trommel aus Holz
oder Stahlblech -sind
der jeweiligen Drahtzahl anzupassen. Es
ist möglich, die Grundform auch auf den Typ 7 mit 253 Drähten pl 7 mm auszurichten,
so daß sie noch universeller verwendbar wird.
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Vom Typ 8 mit noch größeren Drahtzahlen würde man Trommeln mit ungewöhnlicher
Breite verwenden müssen.
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Man wird deshalb die Trommel an der Aufföcherungsvorrichtung so legen,
daß das Aufwickeln in zwei Lagen gleichzeitig vor sich geht, was ohne Schwierigl
eiten ermöglicht werden kann.
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Fig. 6 stellt die Vorrichtung zu Fig. 5 teilweise im Schnitt dar.
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Fig. 7 zeigt die Spreizplatte 33 in der Aufsicht.
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Fig. 8 zeigt die Wirkungsweise der Spreizplatte im Schnitt, wobei
deutlich ist, daß die Führung der dicht an dicht nebeneinarder liegenden Drähte
durch die versetzten Kämme 65 im Ober- und Unterteil der Spreizplatte ermöglicht
wird.
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Fig. 9 gibt das Schema an, welches beim Auffächern und Ordnen der
Drähte in eine Lage nebeneinander und beim Einfühie n in dia Spreizplatte für runde
und sechseckig geformte Paraileldraktbündel auch bei verschiedenen Querschnitten
anzuwenden ist, wobei die in Bezug auf die Trommeldrehrichtung im Bündelquerschnitt
innen liegenden Drähte nach außen und die außen liegenden nach innen gelegt, die
übrigen entsprechend so angeordnet werden, daß Überschneidungen der zur Spreizplatte
wandernden Drähte vermieden werden. Nach diesem Verfahren, zu dessen Durchführung
die geeigneten Vorrichtungen zeichnerisch dargestellt sind, werden die Drähte des
ursprünglich runden Bündels in 1. stufe horizontal so vorgeordnet, wie sie, angenähert
aufgefächert, der Spreizplatte, Fig. 7 und 8, zugeführt werden sollen. In vertikaler
Richtung liegen die Drähte noch in verschiedenen Ebenen. In der 2. Stufe dieses
Verfahrens zieht die Rolle 31, Fig. 2 - 4, die Drähte in einer horizontalen Ebene
zusammen.
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Die Rolle 32, Fig. 2 - 4, begrenzt die eng nebeneinander liegenden
Drähte seitlich so, daß das Einlaufen in die auf zwei unmittelbar Ubereinander liegenden
Ebenen angeordneten, von den Kammzahnen 65 gebildeten Kanäle der Spreizplatte, Fig.
7 und 8, einwandfrei vor sich gehen kann.
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Die vertikalen Rollen 36 mit Kugel lagern an beiden Enden stecken
zunächst unten in einem Rahmen. Nach dem Einlegen der Drähte in die Zwischenräume
werden diese Rollen an den oberen Enden von einem Uberklappbaren Riegel gefaßt und
mit dem Halterahmen verbunden.
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Die horizontal gerichteten Rollen 35 werden nach erfolgtem Einlegen
von je einer Drahtlage des Bündels einzeln eingeschoben.
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Im dargestellten Beispiel ergeben sich fUr die 17 Drahtlagen (n 1)
=16 horizontale Rollen. Es sind, da zur Anpassung an die Breite der Auffächerung
einige Draht lagen in der Vorrichtung zunächst teilweise übereinander eingeordnet
werden, nur 28 vertikale Rollen erforderlich. Mit dieser-Vorrichtung lassen sich
auch Bündel mit geringerer Drahtzahl vorordnen.
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Fig. lo zeigt in Seitenansichten diejenigen Vorrichtungen, welchesbeim
Herstellen längerer Paral leldrahtbündel O H tingebruckenkabel) zusätzlich in Funktion
treten. Weil das abschließende, die Drahtlöngen fixierende Ankerstuck aus räumlichen
Gründen noch nicht angebracht werden kann, wenn mit dem Aufwickelvorgang bereits
begonnen werden muß, wird durch eina besonders konzipierfe Klemmvorrichtung70 dafür
gesorgt, daß ein gegenseitiges Verschieben der Drähte in Längsrichtung einwandfrei
verhindert wird.
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Fig. 11 läßt in Aufsicht erkennen, wie von den hintereinander stehenden
Haspeln (es können je nach Drahtzahl der Bündel zwischen 37 und 169 sein, welche
ggf. in zwei Ebenen über einander doppelt, also vierfach, angeordnet sind, um an
Länge zu sparen) an der zweiteilig konstruierten Formdüse 82 die Drähte zusammengeführt
und durch die Klemmvorrichtuiig 70 festgehalten
werden, wobei die
eine vorherige Ordnung im Querschnitt bewirkenden Einrichtungen, wie sie die gelochten
Schablonen 81 darstellen, da sie an sich bekannt sind, an dieser Stelle nicht beschriebenssind.
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Fig. 12 deutet die Einzelteile 71 - 78 der Klemmvorrichtung und deren
Funktionen im Schnitt an.
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Fig. 13 stellt die leicht durchgebogene Klemmscl1iene 27 vor dem Einbau
dar; diese Vorrichtung wurde im älteren Vorschlag (Patentanmeldung P 22 38 714.0)
mit "Fixierstäbe" bezeichnet.
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Fig. 14 zeigt die von der Klemmschiene, bestehend aus Ober- und Unterteil
27 und 28, durch Weichmetailauflagen 69 schonend eingeklemmten Drähte.
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Fig. 15 stellt in Seitenansicht den von links nach rechts verlaufenden
Abwickelvorgang dar, wobei die in einer Lage nebeneinander liegenden Drähte in einem
dem Aufwickelvorgang sinngemäß entsprechenden Verfahren, umgekehrt r(iumlich vorgeordnei,
einer zweiteilig konstruierten Formdüse 48 zugeführt werden, welche die ursprüngliche
Bündelform wieder herstellt. Dieser Vorgang wird unmittelbar hinter dem Schlußankericopf
dadurch eingeleitet, daß der etwa 1 m lange Bjndelabschnitt, dessen ursprüngliche
Form durch Umwicklung beibchalten worden ist, in die Formdüse eingelegt wird. Hinter
der Formdüse wird das Bündel zum Zusammenhalt des neu wiederhergestellten Querschnittes
entwedeinittels einer der handelsüblichen Umwicklungsmaschinen - nicht dargestellt
- kontinuierlich mittels perforierter Polyesterbinden umwickelt oder es werden in
genau gleichen Abständen maschinell oder mit Hand, was bei einer Fortschrittgeschwindigkeit
von etwa 2 cm/sec möglich ist, kräftige, eng anliegende Schlauchbinden 67, die aus
Geflechten von Kunststoff oder hochfesten feinen Drähten bestehen, aufgezogen und
geschlossen.
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Fig. 16 stellt eine Aufsicht auf die in Fig. 15 gezeigten Vorrichtungen
dar.
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Fig. 17 zeigt einen Schnitt durch das korrosionsgeschützte Paralleldrahtbündel
85. Als äußere Hülle 86 dient ein austenitisches, gut schweißbares Chrom-Nickel-Stahlblech,
womit das Zugglied praktisch wartungsfrei wird.
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Falls stattdessen reine Kohlenstoff-Stahlbleche St 37 oder St 52
verwendet werden, ist eine fortlaufende Unterhaltung erforderlich, was beträchtliche
Aufwendungen verursacht.
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Durch Einrollen von rundumlaufenden Sicken 88 in die BlechhUlle läßt
sich je nach deren Abstand eine mehr oder weniger große Flexibilität der Rohrhülle
herstellen. Statt Metallblech können auch Kunststoffhüllen mit ausreichender Flexibilität
gewählt werden. Der Zwischenraum zwischen Rohrhülle und Paralleldrohtbündel muß
nach der erfolgten Montage in der bereits erläuterten Weise ausgepreßt werden, um
einen engen Verbund zwischen Hülle und dem Drahtkern sowie auch einem verstärkten
Korrosionsschutz herzustellen. Es entsteht somit ein zusätzlich schützender Kunststoffmantel
87. Das Auspressen kann allein von unten, aber auch in Abschnitten übereinander
von einer schräg aufziehfahrbaren Arbeitsbühne aus vorgenommen werden.
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Fig. 18 stellt einen Teilausschnitt des umhüllenden Mantels mit eingerollten
Sicke 88 und der Einpreßrolle 109 dar.
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Fig. 19 stellt als Beispiel für Verankerungskonstruktionen den unter
Verwendung einer Zinklegierung 93 warm vergossenen Ankerkörper 89 dar, an den mittels
einer besonderen Vorhülse 92 und eines aus zwei Teilen zusarnmengeschweißten Übergangskonus
95 die Rohrhülle 86 des Paralleld.ahtbUndels 85 angeschweißt wird.
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Vorhülse und Rohrhülle müssen, um Kontaktkorrosion sicher zu vermeiden,
aus gleichem Material hergestellt sein. Die Vorhülse ist notfalls gegen den Stahlguß
des Ankerkopfes in nachfolgend beschriebener Weise zu isolieren.
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Bei Verwendung des Warmverrjusses muß die Isolierbuchse 94 aus einem
hitzebeständigen Kunststoff, u. U. aus der Gruppe der Polyamide oder Polyoxc:diazole
oder ähnlichem Material hergestellt werden. Bei niedrigen Temperaturen genügen Gußpolyam
ide oder glasfaserverstärkte Kunststoffe, Teflon, Hostaflon, (geschützte Warenzeichen
der Firmen Du Pont und Hoechst) oder ähnliche.Der sich ggf. hinter der Vorhülse
innerhalb des Ankerkörpez-s bildende Spalt wird in geeigneter Weise mit einem bestöndigen
plastischen Medium 98 ausgepreßt. Die Köpfchenplatte 90 schließt den Ankerkonus
93 am Ende ab. Sie führt die aufgespreizten Drahtenden 91 des Paralleldrahtbündels
85. Es legensich von außen die auf die Drähte aufgestauchten Köpfchen gegen die
Köpfchenplatte 90, so daß auch hier noch zur Sicherheit Restkräfte abgegeben werden
können.
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Fig. 20 stellt einen Schnitt durch das Paralleldrahtbündel 85 und
die Vorhülse 92 vor dem Ankerkopf in verkleinertem Maßstab dar.
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Fig. 21 bietet einen Blick von hinten auf den Ankerkopf 89 und die
Köpfehenplatte 90 in verkleinrtem Maßstab dar. Es sind vier über den Umfang verteilte
Haltestifte 97 zum Festlegen der Köpfchenplatte erkennbar.
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Fig. 22 stellt im Längsschnitt die Vorrichtung dar, mit der in das
Hüllrohr aus Metall zur Steigerung der Fleocibilität in gewissen Abständen Sicken
88 eingerollt werden und zwar so, daß der Arbeitsgang beim Abtrommetn des Bündels
nicht unterbrochen zu werden braucht.
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Die gewählte Tiefe der Sicken ist exakt einstellbar. Es muß eine
schmale Öffnung zwischen Rohrhülle und Paralleldrahtbundei bleiben, damit der Durchfluß
des unten eingepreßten, langsam ansteigenden Materials zum Herstellen eines zusätzlich
wirkenden Kunststoffkorrosionsschutzmantels 85 möglich ist.
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Fig. 23 verdeutlicht die Vorrichtung nach Fig. 22 in Vorderansicht.
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II. 6) Beschreibung wesentlicher Besonderheiten Nachfolgend seien
die für die Durcl1führùng des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wesentlichen
Merkmd e im einzelnen erklärt: Innerhalb der Trommel 1 (Fig. 5 und 6) -müssen Vorkehrungen
getroffen werden,damit die sich beim Auffächern und beim Aufwickeln des ersten Bündelabschniftes
zwischen Ankerkopf und Klemmschiene bildenden v nte rsch i ed ii c h e n Draht 1
cl n gen, ohne daß hier Zwängungen und Zugspannungen entstehen können, in einfacher
Form a u s g l e i c h e n können. Zu diesem Zweck ruht der erste Ankerkopf mit
einer gewissen Längsverschieblichkeit in der Halterung 8. Im Trommelinnenraum wird
der sich frei bildende Drahtbesen 16 - das ist im Bereich zwischen ersten Ankerkopf
und Klemmschiene 27 - untergebracht. Die sich durch Behandlung des Bündels beim
Aufwickeln ergebenden Längendifferenzen können somit keine Spannung erzeugen. Während
des Wickelvorgangs wird der Zug von der angetriebenen Trommel a I I e i n über die
Klemmschiene 27, die im Lager 18 eingerastet ist, auf das aufgefächerte Paralleldrahtbündel
ausgeübt. Eine gewisse , mit dem Fortgang der Aufivicklung abzustimmende unter stützung
beim Heranziehen des Bündels kann durch Windenzug oder einen Raupenabzug 39 (Fig.
2 - 4) hergestellt werden. Das hintere Ankerstück wird mittels einer versetzbaren
Lasche 12 an der Segmentwand befestigt. Ein etwa 1 m langer Abschnitt des Bündels
hinter diesem Ankerkopf ist durch Umwicklung in ursprünglicher Form gehalten, Danach
wird ein ähnlicher "Drahtbesen" wie am Anfangsstuck gebildet, um auch hier einen
zwangungslosen Ausgleich der verschiedenen Drahtlöngen zu ermöglichen.
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Um die Trommel feuchtigkeits- und gasdicht verschließen zu können,
wird der Innenraum der Trommel mit geeignetem Material (Bleche, Kunststofffolien)
3 ausgeschlagen. Nach Beendigung des Aufwickelvorganges kann dann der innere Trommelraum
durch einen äußeren Mantel 10, dessen Teile untereinander und am Winkelträgerrand
11 mittels Gummieinlagen versehen sind, dicht verschlossen werden. Die Inhibitoren
sind mit 13 bezeiciet;- sie werden über den Raum verteilt, falls nicht entsprechend
beschichtete
Folien, wie bereits beschrieben, beim iftror"rne!r der Drnh lagen, gleichzeitig
als Trennschichten wirkend, mitaufgewickelt werden.
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Die zugehörige Trommel 68 und ihre Arbeitsweise sind in Fig. 3 dargestellt;
sie ist bereits Gegenstand der Anmeldung des Anmelders vom 15.11.1973 - (P . . .
. . . . . . . . . .
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Das Antriebsrad der Trommel ist in Fig. 6 mit 14 und das teilbare
Lager, in das die Trommelachsen mit Kran eingehoben werden müssen, mit 15 gekennzeichnet
.
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In Fig. 3 sind weiterhin die Antriebskette der Trommel 20, die Reibungskupplung
21 und der Getriebemotor 22 dargestellt.
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Außerdem ist, wie Fig. 3 erkennbar macht, neben der Trommel eine Zugvorrichtung
mit Seiltrommel 23 und Antrieb 24 vorgesehen, die zum Heranziehen der Klemmschiene
vom Standort 27 in Fig. 2 zum Standort 27 in Fig. 3 mittels Seil 25 benötigt wird,
um in der ersten Aufwickelphase, in der sich der Drahtbesen, welcher ohne innere
Zwängungen den Löngenausgleich der Drähte herstellen soll, bildet, die Drähte zugspannungsfrei
zu halten Ist die Klemmschiene 27 in Fig. 3 an den Trommelwänden.im Lager 18 eingerastet,
so tritt die Seiltrommel 23 außer Funktion; das Seil 25 wird gelöst.
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Die Klemmschiene 27 muß, wie in Fig. 13 gezeigt ist, eine leicht konkave
Form erhalten, damit die Drähte auch in der Mitte sicher gegen den anderen Teil
28 gepreßt und mittels der dort zusätzlich angebrachten Weichmetallbeläge sicher
und schonend festgehalten werden.
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Fig. 2 zeigt,wie zunächst mittels der festmontierten Hebevorrichtung
26 die Bündel in die Vorrichtungen zum Auffächern der Bündel eingelegt werden.
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Diese Vorrichtung ist universell für verschiedene Bündeiquerschnitte
verwendbar.
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Die Elemente, mit denen diese Arbeitsgänge in einfacher Weise vorgenommen
werden können, sind mit 27 - 39 bezeichnet, wobei das Bündel mittels kleiner, auf
schmalem Gleis laufender Spezialwagen herangebracht wird. Ein Raupenabzug oder ein
Windenzug übernimmt diesen Vorgang, der exakt mit den Auffucherungsvorgängen und
den Drehungen der Rolle abgestimmt sein muß.
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Wenn die Bündelwagen bis zum Stand der Trommel 1 vorfahren
müssen,
sind die Vorrichtungen 27 - 39 so anzuordnen, da13 sie seitlich verschwenkt oder
ausgerückt werden können. Die Hebevorrichtung 26 ist aus diesem Grunde versenkbar
konstruiert. Es ist auch möglich, durch einen Kran mit Traverse das Bündel an Ort
und Stelle heben zu lassen.
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Die Teile 27 - 37 sind zwei- oder mehrteilig ausgebildet, so daß Bündel
und Drähte von oben her eingelegt und dann die Vorrichtungen geschlossen werden
können. Hierbei werden die zwischen 26 und 37 herunterhöngenden Drähte in verschiedene
Seillinien lagenweise mittels kammförmiger Werkzeuge gefaßt und zwischen die senkrecht
angeordneten Laufrollen 36 gemäß dem aus Fig. 9 ersichtlichen Schema verteilt.
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Die parallel geführten Drähte werden danach eng nebeneinanderliegend
in die Bremsleiste 29, derenOber- und Unterteil mit einem bei starkem Zug nachgebenden
Bremsbelag ausgestattet ist, in die Klemmschiene 27 eingelegt und durch Aufbringen
der Oberteile festgehalten; dabei wird die Bremsleiste 29 fest, die Klemmschiene
27 zunächst nur leicht angezogen. Durch ein Rückwärtsziehen des Raupenabzuges werden
alle Drähte in der Auffächerungsanlage zwischen den Teilen 29 und 39 von der etwas
nachgebenden Bremsleiste her völlig straff gespannt. Sobald danach die Schrauben
der Klemmschiene 27 kräftig angezogen sind, kann die Bremsleiste gelöst werden.
Jetzt kann das Vorziehen der Klemmschiene 27 mittels der Winde 23 bis zum Einrasten
in das an der Trommel 1 vorgesehene Lager 18 vorgenommen werden, wobei gleichzeitig
der erste Bündelubschnitt aufgetrommelt und der Drahtbesen 16 gebildet wird. Sobald
nun die vier Segmente 4.1, 4.2, 5 und 6 in die Trommel eingeschoben und befestigt
sind, kann das weitere Auftrommeln des Paralleldrahtbündels, erfindungsgemäß in
Draht lagen aufgelöst, vorgenommen werden.
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Zwischen der Klemmschiene und den herangezogenen weiteren Bündelabschnitten
gibt es keine Lose, so daß ein gegenseitiges Verschieben der Drühte vermieden wird,
was besonders beim Auffrommeln langer Hängebrücl,en-Paralleidrahrbündel, deren Drähte
kontinuierlich nach Fassaeren der Klemmvorrichtung 70 zufließen, sehr wichtig ist.
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Dus Abwickeln auf der Baustelle wird in einer kleinen tronsportablen,
aus vorbereiteten, mehrfach verwendbaren Teilen zusammengesetzten Halle m efwa 5
x 18 m Grundfläche vorgenommen. Es wird ein Stahlträgerrost aus vorgefertigten Teilen
ausgelegt, auf dem die einzelnen Vorrichtungen an vorgefertigten Löchern und Anschlägen
befestigt werden, so daß die Montage nur geringe Lohnkosten erfordert Wie in Fig
15 und 16 dargestellt, beginnt da. Wiederherstellen der ursprünglichen Bündelform
an der Formdüse 48, in deren Unterteil das unveränderte Stück des Bündels unmittelLur
hinter den hinteren Ankerkopf einSielegl wird, sobald dort auch das Oberteil befestigt
ist. Dieses Vorrichtungsstück 48 muß mit geringer Toleranz der jeweiligen Bündelform
exakt angepaßt werden, während die übrigen Teile für alle Bündeltypen unvertindert
verwendet werden können.
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Das Einlegen des Bündels in die Entf'cherunganlage und in die Formdüse
48 wie auch in die sich ggf. daran unmittelbar anschließende Umwicklungsvorrichtung,
die, da es sich um eine marktgängige Maschine handelt, nicht besonders dargestellt
worden ist, erfolgt mittels der Hebevorrichtung 26, welche hier seitlich verschiebbar
angeordnet sein muß. Es kann an deren Stelle auch ein entsprechend ausgerüsteter
Gabelstapler verwendet werden.
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Die Teile 35 und 36 der erfindungsgemäßen Vorrichtung arbeiten gleicher
Weise wie bei der Auffächerung. Es werden die Drähte, sinnvoll geordnet, hier nicht
der Spreizplatte, sondern der Formdüse so zugeführt, daß keine Überschneidungen
und damit Klemmungen der zusammenlaufenden Drähte eintreten können. Zur Sicherheit
wird im Vortrieb eine Rutschkupplung und ein Sicherheitsschalter vorgesehen.
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Es ist vorerst nur eine Betriebsgeschwindigkeit von etwa 2 cm/sec
gewählt worden, weil im Zusammenhang mit dem Abwickelvorgang nach einer vorzugsweisen
Ausführungsform das Paralleldrahtbündel kontinulierlich als sekundären Korrosionsschutz
ein Hüllrohr erhalten soll, wie im Abschnitt II, 4@ ausgeführt worden ist.
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Zwecks Umhüllung des Drahtbürsdels rollt zu diesem Zweck von der Trommel
44 ein sorgfältig der Breite nach vorbereitetes Band (hier aus Chrom-Nickelstahl
vorgezogen), auf einen Rollengang unter den bisher beschriebenen Vorrichtungen zur
Bündelumhüllung über Lenkrollen 49 - 5l, welche in der Halterung 56 (abnehmbar)
festgehalten sind. Nach dem Passieren einer Ziehdüse 52 wird das nunmehr zu einem
Rohr verformte Blechband von einer Preßrolle 53 an der Nahtstelle fest zusammengepreßt,
mittels Inufrolle 54 geführt und dabei mittels eines Schutzgasschweißgerä'tc.s 55
an einer abnehmbaren Halterung 57 unter einer Glocke vorzugsweise mittels des WlG-Verihrens
(Argonareschweißung ergibt bei hoher Schweißgeschwindigkeit eine schlackenfreie
feste Schweißnaht und geringe Wä'rmeentwicklung) einwandfrei zu einem Rohr verbunden.
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Der dabei zwischen Drahtbündel und Rohrhülle vorgesehene Abstand gestattet
ein Einschieben eines hitzeabhaltenden Kupferschwertes 62 mit angehängter, wassergekühlter
Masse zur Wärmeableitung, so daß durch den Schweißvorgang keine ungunstigen Hitzeeinwirkungen
auf das Drahtbündel entstehen können. Wie der Anschluß dieser Rohrhülle an den Ankerkopf
des Bündels erfolgen kann, erläutert Fig. 19 nebst zugehöriger Beschreibung.
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Der Vortrieb des Bündels erfolgt mittels einer feinreeulierbaren Zugvorrichtung
66 mit Getriebemotor und Antriebskette 24.
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Das Bündel wird mit seitlich einschiebbarem Spezialwagen 40 (mit Heb-
und Senkschraube) und der Ankerkopf wird mit Wagen 41 auf Schmalspurgleisen zur
Lagerungs- oder Einbaustelle transportiert.
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Die vorhin beschriebenen Vorrichtungen können, geringfügig abgewandelt,
auch für das Herumlegen und lingsverschweißen von Bahnen aus extrudierten Kunststoffen
oder aufgeschlitzten Kunststoffrohren Verwendung finden.
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Auf die Oberfläche der aus Polyolefinen und ihren Copolymeren bestehenden
Kunststoffbahnen werden zweckmäßig in Abständen im noch warmen Zustand
mechanisch
kleine Pyiarnidenstümpfe aus Clciche: Material nach Hilfe Ultraschallverfahren aufgeschweißt,
um im Innern des Rohres Abstand halter gegenüber dem Drahtbündel zu bilden und um,
was besonders wichtig ist, für die Aufnahme von Spannungen, die aus den verschiedenen
Wä'rmeausdehnungskoeffizienten herrühren können, Möglichkeiten zu einer engen mechanischen
Verzahnung zu schaffen, da ja bislang eine Verklebung mit den thermoplastischen
Kunststoffen nicht gelingt.
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Anstelle der Vorrichtung zur Vornahme der Längsverschweißung kotin
auch eine Schneckenpresse mit zweigeteiltem Extrudierkopf verwendet werden, so daß
das Bündel, wie im Abschnitt @@, 4, erldutert wurde, einen fest mit-dem Paralleldrahtbündel
verhundenen Kunststoffmantel erhalt, Um bei Verwendung von Stahlrohrhüllen auch
bei größeren Bündeldurchmessern'für die Montage eine ausreichende Flexibilität zu
gewährleisten, wird mittels einer im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders
entwickelten neuen VolTichtung in die Rohrhülle 86, kontinuierlich im Arbeitsfluß
mitlaufend, in entsprechend gewählten Abschnitten von ca. 0,25 - 1,50 m, eine senkrecht
zur Bündelachse verlaufende Sicke 88, Fig. 18, intermittierend eingerolt. Diese
Vorrichtung ist in Fig. 22 und 23 dargestellt. Sie besteht aus einem Lagerbock 79,
auf dem der löngsverschiebliche Unterbau 80 auf zwei Wellen 63 gelagert ist. Auf
ihm befindet sich, abgeteilt und durch Schrauben befestigt, damit das Paralleldrahtbündel
85 in die Vorrichtung eingelegt werden kann, der Oberteil 99. Dieser trägt die beweglichen
Haltebüchsen 102 und 103. Der Teil 102 liegt an der angetriebenen Seite, von der
aus die Drehbewegung durch einen Motor 104 in den Zylinderring, ebenfalls zweiteilig,
mit 100 und 101 bezeichnet, eingeleitet werden kann. Auf dem Zylinderring sitzen
vier Preßkolben 108 zum Einpressen der vier Eindrückrollen 109, mit denen die Vertiefungen
in das Hüllrohr eingerollt werden. Sobald der löngsverschiebliche Unterbau 80 den
Endschalter 107 ber rührt, schiebt ein Vorschubzylinder 106 die bewegliche Einrolleinheit
in die Ausgangsstellung zurück, so daß das Spiel
von Neuem beginnen
kann. Zwei am Oberteil der Vorrichtung langer brachte Pneumatikzylinder 105 heben
und senken die Haltebüchsen und zwar so daß das Hüllrohr während des Einrollens
der Sicken fest umschlossen ist. Beim Zurückgleiten des lungsverschieblichen Vorrichtungsteils
wird es jedoch freigeben. Durch verschiedene Einstellungen des Endschalters ist
es möglich, unterschiedliche Entfernungen zwischen den Sicken festzulegen. Eei einer
Bündelvorschubgeschwt -diykeit von 2 cm/sec stehet bei einer Mindestsickenentfernung
von 25 cm für das Spiel eine Zeit von 12,5 sec zur Verfügung, was für die Praxis
voll ausreicht.
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In einem mechanisch gesteuerten Rhythmus werden in 1 - 2 m Entfernung
eng anliegende Schiquchbinden 67 unmittelbar hinter der Formdüse 48 maschinell um
die Paralleldrohtbündel gelegt und fest angeschlosscn, derart, daß diese in Uingsrichtung
ausreichenden Abstand von den mittels Rollen 109 in das Hüllrohr eingepreßten Sicken
erhalten.
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Auf diese Umwicklung sind im Bereich der unteren Rundung und auch
seitlich 4 - 6 mm hohe, schmale Kunststoffabstandshalter so angebracht, daß zwischen
der Rohrhülle und dem Drahtbündel zwar ein später vom Auspreßmaterial auszufüllender
Zwischenraum verbleibt, daß aber nach erfolgter Montage ein Durchströmen des verbleibenden
Schlitzes mit dem von unten her eingepreßten korrosionsschützenden Kunststoff nicht
behindert wird. Es wird damit das Herstellen eines allseits umschließenden Mantels
zum Schutze des Bündels gewährleistet. Im oberen Bereich des Bündelquerschnittes
sind Abstandhalter nicht erforderlich, da sich der Drahtkern der Schwerkraft folgend
automatisch nach unten legt.
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Während der Montage muß auf gleichbleibende Lage der Bündelquerschnitte
geachtet werden.
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Falls eine Vollumwicklung des Bündels hinter der Formdüse 48 erfolgen
soll, sind die angedeuteten Abstandhalter auf dem gewickelten Band in geeigneten
Abständen mechanisch zu befestigen, um damit den gleichen Effekt zu erzielen.
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Zuvor kann in einem Zuge mit dem Abwickelvorgang innerhalb einer teitbaren
Spritzglocke 45 eine die Drahtoberfluchen verklebende und dabei die Zwickel ausfüllende
Flüssigkeit mit passivierenden Beigahen in die an dieser Stelle noch gespreizten
Drähten gespritzt werden.
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In der danach zu durchlaufenden Formdüse 48 werden die Drähte zusammengepreßt,
und überflüssiges Material wird abgestreift. Die inneren Hohlräume des Bündels werden
auf diese einfache Art ausgefüllt und die Drähte fest miteinander verklebt. Man
wird diese Möglichkeit dann nutzen, wcn n ein besonders guter Korrosionsschutz erwünscht
ist oder falls blanke Drähte zunächst nur mit unvollkommenem Primärschutz verwendet
wurden.
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Bei der praktischen Handhabung werden an den Seiten der Spritzglocke,
deren Oberteil abnehmbar ist, zweiteilige Blenden 46 und 47 aus Gummi oder ähnlichem
Stoff, welchr @der Bündelform jeweils eng angepaßt sind, angebracht. Die Spritzdüse
58 wird inmitten der gespreizten Drähte in Längsrichtung zur kleinen Öffnung gerichtet,
um ein gutes Ausfüllen der Bündelinnenzone zu bewirken. Die Spritzglocke 45 wird
besonders am Auffangblech 59 elektrisch beheizt, um ein Ablaufen des überflüssigen,
abtropfenden Materials bei 61 zu ermöglichen. Zwischen der Spritzglocke und der
Formdüse befindet sich ein Tropfblech 60 zum Auffangen des von der Düse herausgedrückte
n Korrosionsschutzmaterials, ebenfalls mit einem beheizten Ablauf 61.
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Für das im Abschnitt II, 2, erläuterte Herstellen von hexagonalen
Bündeln geringerer Sturke,aber großer Länge, wird die in Fig. 12 dargestellte Klemmiorrichtung
verwendet. Diese Vorrichtung ist zwischen den Schablonen 81 und der Formdüse 82
einerseits und dem Raupenabzug andererseits angeordnet. Sie besteht aus drei unmittelbar
hintereinander angeordneten, trapezförmig ausgebildeten Preßrollen, die um jeweils
600 versetzt auf die Drähte des Bündels zusammendrückend wiWen, um Länysverschiebungen
sicher zu verhindern.
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Das Unterteil der Preßvorrichtung ist mit 71, das Oberteil mit 72
und die Preßrollen sind mit 73 und 74 bezeichnet. Die Preßrolle 74 ist in einem
Führungsschieber 75 geholten, der in einem Rahmen 76 gleiten kann. Auf die Fuhrung
diückt über eine Fellerfeder 78 eine Spindel 77, womit die
Rolle
74 gegen die Rolle 73 angepreßt wird. In gl 1icler Weise erfolgt der Klemmvorgang
in den beiden um 600 versetzten Klemmeberien, so daß ein Gleiten einzelner Drähte
in lengsrichtung verhindert wird.
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II. 8) Anwendungserleichterung Die erfindungsgemäßen Verfahren lassen
sich in einfacher und insbesondere wirtschaftlicher Art so verwirklichen, daß die
Arbeiten zum Abwickeln der Paralleldrahtbündel und zum Herstellen des Korrosionsschutzes
zusammenhängend in einem betrieblich auf der Brückenbaustelle besonders günstig
angeordneten Raum durchgeführt werden. Dieser wird durch eine kleine, aus leicht
transportierbaren Fertigteilen aufgestellten Halle geschaffen, in der die Arbeiten
von höchstens zwei FachKräften, in Zusammenarbeit mit wenigen, örtlich zur Verfügung
stehenden Hilfsarbeitern, vollzogen werden. Da die Einzelteile der für den Abwickelvoryang
und für die Flersfellung des Korrosionsschutzes erforderlichen Vorrichtungen keim
großen Gesamtgewichte aufweisen, lassen sich diese Vorrichtungen weitgehend in Containern
verpacken. Sie werden in der Halle auf einem mit den notwendigen Bohrungen versehenen
und leicht zusammensetzbaren vorgefertigten Stahlträgerrost aufgestellt und befestigt.
Sie sind so ausgebildet, daß ein einfacher, lohnsparender Aufbau und rationeller
Betrieb auf den jeweiligen Baustellen gewährleistet ist. Das ist in jedem Anwendungsfall,
speziell aber bei einem Einsatz für Brückenbauten in Entwick! ungslandern, eine
erleichternde und somit vorteilhafte Folge der Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahren.
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Liste der in der Zeichnung verwendeten Bezugsziffern und der damit
bezeichneten Teile Ird. Nr. Gegenstand 1 Ka6eltrommel 2 Seitenwönde der Trommel
3 Blechplatte oder Kunststoffolie zum luftdichten Abschluß des Trommel innenraum
es 4.1) 4.2 ) 4 Seymente in Trommel eingeschoben, 5 ) Breite angepaßt an Bündendralitzahl
6 ) 7 Segmentboden =äußerer Trommelboden 8 Halterung des ersten Anker!<oprtes
9 innerer Trommelboden 10 äußerer Schutzb lechmante 1 für luftdichten Abschluß 11
Befestigungswinlcel mit Gummidichtung für Schutzblechmantel 12 Befestigungslasche
für zweiten Ankerkopf am Ende des PDB (PDB ~ Paralleldrahtbündel) 13 Inhibitoren
zum Beseitigen der Luftfeuchtigkeit und zur Schutzgasentw ick I ung 14 Antriebsrad
für Trommel 15 teilbares Lager für Kabeltrommel 16 Trommelinnenraum zum Unterbringen
des Drahtbesens 17 Drahtbesen 18 Lager für Klemmschiene in der Trnmmelaußenwand
19 in Bildung begriffener Drahtbesen 20 Antriebskette ) für Kabeltrommel 21 Reibungskupplung
) 22 Getriebemotor für Kabeltrommel 23 Seiltrommel vor Kabeltrommel zum Heranziehen
der Klemmschiene
24 Antrieb von Seiltrommel 25 Seilzug für Klemmschiene
26 Hebevorrichtung im Boden versenkt mit entfernbarem Schienenteilstück 27 Klemmschiene-Gberteil
mit Weichmetal Ibelag 28 Klemmschiene-Unterteil mit Weichmetallbelag 29 Bremsleiste-Oberteil
mit Bremsbelag 30 Bremsleiste-Unterteil mit Bremsbelag 31 herausnehmbare Laufrolle
32 seitlich verstellbare Laufrolle 33 Spreizplatte-Oberteil ) seitlich verschiebbar
34 Spreizplatte-Unterteil ) 35 waagerechte herausnehmbare Laufrolle ocugelgelagert)
36 senkrechte herausnehmbare Laufrolle (kugelgelagert) 37 herausnehmbare Laufrolle
(in der Höhe verstellbar) 38 seitlich verstellbare Laufrolle 39 Raupenabzug üblicher
Bauart, jedoch Oberteil aufklappbar 40 Spezialwagen zur Unterstützung des Bündels
41 Spezialwagen zur Aufnahme des Ankerkopfes 42 Schiene (Schmalspurgleis) 43 herausnehmbares
Schienenstück über Versenkgrube der Hebevorrichtung 44 Trommel für das Band der
Rohrhülle (Kunststoff oder Stahl) 45 zweiteilige Spritzglocke für das Einspritzen
von Kunststoff mit Konservierungsmittel in das PDB (PDB = Paral leldrahtbündel)
46 zweiteilige Blende aus plastisch-elastischem Material am Zugang 47 zweiteilige
Blende aus plastisch-elastischem Material am Abgang 48 zweiteilige Formdüse 49 )
50 ) Lenkrollen für das Umformen des Bandes zum Hüllrohr 51 52 zweiteiliger Ziehtrichter
für das Hüllrohr-
53 Pressrolle vor der Schweißstelle 54 Laufrolle
für das Hüllrohr 55 W I G - Schweißgerät(Argonarc-Gasschutzschweißverfahren) 56
Halterung für die Umbiegerollen 57 Halterung für Schweißgerät 58 Spritzdüse für
Kunststoff und Konversierungsmittel 59 geheizter Boden in Spritzglocke 60 geheiztes
Auffangblech für Kunststoff vor der Formdüse 61 Ablauf zum Sammeln des abgelaufenen
Kunststoffes 62 Hitze abhaltendes kupfernes Schwert mit Masse zur Kühlung (Wasseranschluß)
63 Welle für löngsverschieblichen Teil der Sickeneinrollmaschine 64 frei 65 Kammzähne
der Spreizplatte zum Führen der parallel verlaufenden Drähte 66 fein regulierbare
Zugvorrichtung 67 Schlauchbinden aus hochfestem Kunststoff oder Drahtgeflecht hoher
Festigkeit 68 Trommel mit Trennfolie (vapour chase inhibitor) 69 Weichmetallauflage
der Klemmschiene 70 Klemmvorrichtung 71 K lemmvorrichtung- Untertei I 72 Klemmvorrichtung-Oberteil
73 untere Preßrolle fest 74 obere Preßrolle im Führungsschieber gelagert 75 Führungsschieber.
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76 Rahmen 77 Spindel 78 Tellerfelder 79 Lagerbock für Sickeneinpreßvorrichtung
80 langsverschieblicher Unterbau 81 Schablone zum Vorordnen der Bündeldröhte
82
zweiteilige Formdüse 83 Haspel für die Drahtzuführung 84 abgeldngter und markierter
Messdraht 85 Paral leldrahtbündel 86 verschweißte Rohrhülle 87 eingepreßter Kunststoffmantel
mit korrosionsverh indernden Pigmenten 88 eingerollte Sicke 89 Ankerkopf Stahlguß
90 Köpfchenplatte 91 aufgespreiztes Paral leldrahtbündel 92 Vorhülse 93 Vergußmaterial
Ankerkonus 94 Isolierbuchse, evtl. aus hitzebeständigem Kunststoff (Polyamide oder
Polyocadiazole) 95 Übergangskonus (Material wie 86) 96 provisorische Halterung während
der Montage 97 Haltestift für das Festlegen der Köpfchenplatte 98 Bohrung zum Auspressen
des Spaltes mit einem plastischen Dichtungsmittel 99 Oberteil für Sickeneinpreßvorrichtung
100 Zylinderring-Unterteil 101 Zylinderring-Oberteil 102 ) bewegliche Haltebüchse
(Antriebsseite) 103 104 Antriebsmotor 105 Hydraulikzylinder zum Heben und Senken
der Büchsen 106 Vorschubzyl inder zum Bewegen des Unterbaues 107 Endschalter 108
Preßkolben für Eindrückrolle 109 Eindrückrolle 110 Asbestringe zurn Begrenzen der
Vergußlegierung im Ankerkonus 93 111 Zahnkranz 112 Arretierbolzen