DE3128419C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftübertragungselement
nach dem Oberbegriff des Pantentanspruches 1.
In vielen Fällen ist es wünschenswert, daß tragende
Konstruktionen über eine große Nachgiebigkeit bei Bei
behaltung ihrer Tragfähigkeit verfügen. So werden im
Tunnel-, Erd- und Bergbau tragende Konstruktionen an
gestrebt, die die Verformungen des Gebirges und von
Erdkörpern mitmachen können, ohne zu Bruch zu gehen.
Gebirgsanker werden z. B. so ausgebildet, daß sich das
Gebirge auf der Luftseite auf nachgiebige Konstruktio
nen abstützt. Die erwünschte Nachgiebigkeit kann z. B.
durch ein Verbindungselement auf der Ankerstange er
reicht werden, das sich entlang dieser unter der Be
lastung des Gebirges verschiebt, oder aber z. B. da
durch, daß zwischen dem Gebirge und einem Festpunkt
am Anker ein Stauchkörper angeordnet ist. Derartige
Anker können schlaff oder vorgespannt sein.
Im Tunnel- und Bergbau wurden weiters Tübbing
konstruktionen aus Stahl oder Stahlbeton vorgeschlagen,
die zur Erhöhung der Verformungsfähigkeit des Ausbaues
über Stauchzonen zwischen den Tübbingen verfügen. Beim
Hereinwandern des Gebirges in den Hohlraum werden die
Stauchzonen zwischen den Tübbingen zusammengedrückt.
Ebenso können andere Ausbaumittel, wie Bögen, Stützen
und dergleichen mit Stauchkonstruktionen ausgerüstet
sein, um die stützende Wirkung auch bei Gebirgs
deformationen beizubehalten.
Die genannten nachgiebigen Konstruktionen werden im
Berg- und Tunnelbau auch als Sicherung gegen Abplat
zungen von Felsteilen und gegen Gebirgsschläge einge
setzt. Die kinetische Energie der Abplatzungen bzw. der
Gebirgsschläge soll dabei durch die Verformungsenergie,
die in der nachgiebigen Konstruktion aufgenommen wird,
unschädlich gemacht werden. Den gleichen Zweck der
Umwandlung von kinetischer Energie in Verformungs
energie verfolgen nachgiebige Konstruktionen im Ver
kehrswesen, z. B. in Form von nachgiebigen Halterungen
von Personen in Fahrzeugen, von Stauchzonen am Fahrzeug
oder in Form von Auffangkonstruktionen für Fahrzeuge,
wie z. B. Leitschienen, Auffangnetz und Prellblöcke
mit gezielter Nachgiebigkeit. Ähnliche nachgiebige Kon
struktionen werden zum Schutz gegen Lawinen, Stein
schlag und andere herabfallende oder fliegende Körper
eingesetzt.
Um die gewünschte Nachgiebigkeit zu erreichen, wurden
bei Ankern Ankerköpfe bekannt, die sich unter der Be
lastung des Gebirges entlang einer Ankerstange ver
schieben. Ankerstange und Ankerkopf sind dabei ineinan
dergreifende Körper, die einen sich verjüngenden Zwi
schenraum bilden. In diesem befindet sich ein stückiges
Füllgut, das in Richtung der Verjüngung des Zwischen
raumes druckbelastet ist. Wird nun die Ankerstange ge
genüber dem Ankerkopf in Richtung der Verjüngung des
Zwischenraumes verschoben, so preßt sich das stücki
ge Füllgut, z. B. Kugeln, in das Material der Anker
stange oder des Ankerkopfes und der Ankerstange ein.
Eine Verschiebung ist dadurch nur unter Krafteinwir
kung möglich. Die beschriebene Konstruktion aus
Ankerkopf und Stab stellt ein Kraftübertragungs
element dar, in dem Kräfte, vorzugsweise in der Längs
richtung des Stabes übertragen werden und in der bei
Verschiebungen zwischen Ankerkopf und Stab Verformungs
arbeit geleistet wird.
An das beschriebene Kraftübertragungselement wird bei
Ankern, wie auch bei Anwendung an den sonstigen ein
gangs erwähnten nachgiebigen Konstruktionen Forderun
gen gestellt, die dem jeweiligen Verwendungszweck
entsprechen. Die Forderungen betreffen das
Lastverschiebungsverhalten des Kraftübertragungs
elementes, seine Verläßlichkeit, die Montage, das
Korrosionsverhalten, den Schutz vor unerwünschten
äußeren Einflüssen und die wirtschaftliche Herstel
lung.
Um die jeweiligen Forderungen erfüllen zu können, sind
spezielle Gestaltungen des Kraftübertragungselementes
erforderlich.
So kann z. B. gefordert werden, daß die übertragbaren
Kräfte eines nicht vorbelasteten Kraftübertragungs
elementes bei den anfänglichen Verschiebungen in dem
Element stark ansteigen und daß große Verschiebungs
wege, z. B. von 40 cm, bei hoher Kraftübertragung oh
ne Brucherscheinungen im Kraftübertragungselement er
reicht werden. Derartige Forderungen an das
Kraftübertragungselement werden z. B. bei dessen Ver
wendung für Ankerungen gestellt, die eine große Nach
giebigkeit aufweisen sollen, und deren Tragkraft bei
den anfänglichen Gebirgsverformungen stark ansteigen
soll.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines
Kraftübertragungselements, welches obige Forderungen
erfüllt.
Dies wird bei dem eingangs erwähnten Kraftübertragungs
element durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles
des Patentanspruches 1 erreicht.
Die Bezeichnung Stab ist in seinem weitesten Sinne
seines Begriffes zu verstehen; so muß der Stab nicht
voll sein, sondern kann auch als Rohr ausgebildet
sein.
Das geforderte Tragverhalten des Kraftübertragungs
elementes wird demnach durch einen geschichteten Auf
bau des stückigen Füllgutes erreicht. Die einzelnen
Schichten innerhalb des stückigen Füllgutes haben
unterschiedliche Aufgaben. Die Schicht, die aus den
kleineren Einzelstücken besteht, übt bei den anfäng
lichen Verschiebungen in dem Kraftübertragungselement
eine Druckbelastung auf die Schicht mit den größeren
Einzelstücken aus. Die Druckbelastung entsteht, wie
bekannt und aus Fig. 1 erkennbar, durch das Anspannen
eines Schraubverschlusses und durch die Mitnahmewirkung
des gerippten Stabes auf das stückige Füllgut bei des
sen Verschiebung in dem Element. Die druckbelasteten
größeren Einzelstücke pressen sich in das Material des
Stabes und/oder der Hülse und des Stabes ein und be
wirken die Kraftübertragung auch bei großen Verschie
bungen des Stabes in dem Element.
Weitere Vorteile werden durch die Maßnahmen nach den
Unteransprüchen erreicht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Kraftübertragungselementes im
Querschnitt, und
Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Elementes ebenfalls im Querschnitt.
In Fig. 1 bezeichnet 1 einen gerippten Stab, welcher von
einer Hülse oder Muffe 2 umgeben ist. Ein Schraubver
schluß 3 schließt den Innenraum der Muffe 2 ab, welcher
sich in diesem Beispiel vom Schraubverschluß 3 weg ver
jüngt und in einer Abrundung 6 endet. Der Innenraum der
Muffe 2 ist mit stückigem Füllgut gefüllt. Das stückige
Füllgut besteht vorzugsweise aus einem Haufwerk kleine
rer Kugeln 4 und aus einer Lage größerer Kugeln 5. Das
Kugelmaterial ist z. B. Stahl. Die Kugeldurchmesser sind
so gewählt, daß sich beim Einpressen der Kugeln in den
sich verjüngenden Zwischenraum die einzelnen größeren
Kugeln 5 sowohl in das Material der Muffe 2 wie auch in
das der Stange 1 einpressen können, während die einzel
nen kleineren Kugeln 4, die auf die größeren Kugeln 5
eine Druckbelastung ausüben sollen, entweder nur mit der
Muffe 2 oder nur mit dem Stab 1 in Berührung sind.
Die kleinen Kugeln 4, die zum Schraubverschluß 3 hin ge
lagert sind, bringen gegenüber großen Kugeln 5 den Vor
teil, daß sie beim Anspannen des Schraubverschlusses 3
eine gleichmäßigere Einleitung der Druckkräfte in das
Kugelgefüge bewirken. Das Anspannen selbst erfolgt bei
den kleinen Kugeln 4 auch weniger ruckartig. Die Kugeln 4
dürfen jedoch nicht so klein gewählt werden, daß sie
sich in den Spaltraum zwischen dem Schraubverschluß 3 und
dem Stab 1 verkeilen bzw. durch den genannten Spaltraum
hindurch können. Die Größe der Kugeln 4 ist vor allem
auch so zu wählen, daß sie den gerippten Stab 1 dicht
umschließen können und dieser bei einer Verschiebung
in der Kupplung eine möglichst große Mitnehmerwirkung
und Druckbelastung auf das Kugelgefüge ausübt.
Die größeren Kugeln 5 bewirken bei der Verschiebung des
Stabes 1 gegenüber der Muffe 2 im überwiegenden Ausmaß
die Verformungen am Stab 1 und an der Muffe 2. Haben
sich die größeren Kugeln 5 so weit in den sich verjün
genden Zwischenraum zwischen Muffe 5 und Stab 1 einge
preßt, daß sie in die Abrundung 6 des Zwischenraumes
zu liegen kommen, so haben sie ihre endgültige Lage in
der Muffe 2 erreicht und bilden eine Art Düse für den
Stab 1. Der Stab 1 formt sich durch die in ihn einge
drungenen Kugeln 5 um, wobei Längsrillen in der Stab
oberfläche entstehen. Erfindungsgemäß sind die Abmessun
gen der größeren Stücke zumindest eineinhalbmal größer
als die Erhebungen der Rippen des Stabes, und das Ein
zelvolumen der größeren Stücke beträgt zumindest das
Eineinhalbfache des Einzelvolumens der kleineren Stücke.
Wie dies z. B. von den Verfahren zum Ziehen von Drähten
bekannt ist, muß der Winkel zwischen den Wandungen der
Ziehdüse und der Drahtachse innerhalb bestimmter Berei
che liegen, damit die Fließverformungen am Draht statt
finden. Wird der Winkel zu groß, so führt dies zu Spröd
brüchen im Draht. Analog dazu sind auch bei dem gegen
ständlichen Kraftübertragungselement geeignete Verhält
nisse für die Umformungen am Stab 1 zu schaffen, so daß
Sprödbrüche des Stabes vermieden und große Verschiebungs
wege bei hoher Kraftübertragung in dem Element ermöglicht
werden. Bei einer vorgegebenen Eindringtiefe der Kugeln 5
in den Stab 1 bestimmt die Größe der Kugeln 5 die Winkel
zwischen der Stabachse und den Kugelflächen, entlang de
nen sich die Staboberfläche verformt. Um auch bei großen
Verschiebungen in dem Kraftübertragungselement eine an
nähernd gleichmäßige Materialumformung an der Stab
oberfläche zu gewährleisten und um zu verhindern, daß
Kugeln 5 aus ihrer Bettung in der Muffe 2 herausgezogen
werden, sind entsprechend große Kugeln 5 erforderlich.
Der geschichtete Aufbau des Kugelgefüges berücksichtigt,
daß der geeignete Durchmesser für die Kugeln 5, an de
nen die Stabverformungen stattfinden, im allgemeinen
größer ist als der Durchmesser jener Kugeln 4, die, wie
vorher beschrieben, der Erhöhung der Druckbelastungen
auf das Kugelgefüge dienen.
Für den Fall, daß die Schicht der größeren Kugeln 5
nur aus einer Lage von Kugeln besteht, wie dies in
Fig. 1 dargestellt ist, finden die Materialumformungen
am Stab im überwiegenden Ausmaß an dieser Kugellage
statt. Gegenüber einer mehrlagigen Schicht aus größeren
Kugeln 5 bringt dies Vorteile. Bei der mehrlagigen
Schicht überlagern sich die Materialumformungen in der
Staboberfläche an den einzelnen Kugellagen. Derartige
Überlagerungen würden zu Verformungsbehinderungen und
zu einer Versprödung des Stabmaterials führen, die einen
Stabbruch begünstigen würden.
Die Wirkungsweise und die konstruktive Gestaltung des
geschichteten, stückigen Füllgutes wurde am Beispiel
eines Kugelgefüges aus Stahl erläutert. Die Einzelstücke
des stückigen Füllgutes können auch eine andere Form als
die Kugelform aufweisen und aus einem anderen harten und
festen Material als Stahl bestehen. So kann die Schicht
aus den kleineren Einzelstücken aus einem Granulat be
stehen, das so beschaffen ist, daß es im beschriebenen
Zusammenwirken mit den anderen Teilen des
Kraftübertragungselementes eine Druckbelastung auf die
Schicht mit den größeren Einzelstücken ausübt. Die Form
und das Material dieser größeren Einzelstücke ist derart
zu wählen, daß diese in das Material des Stabes 1 oder
des Stabes 1 und der Muffe 2 eindringen können, daß sie
sich so in der Muffe 2 betten, daß sie nicht aus dieser
herausgezogen werden, und daß die Umformungen an der
Staboberfläche hohe Kraftübertragungen bei großen
Verschiebungswegen in dem Kraftübertragungselement erlau
ben.
Um die Montage von Ankerköfen, die zum Zwecke der Kraft
übertragung stückiges Füllgut enthalten, auf Ankern zu
erleichtern, sind Montagegehilfen bekanntgeworden. Diese
Montagehilfen sollen gewährleisten, daß das stückige
Füllgut vor und während der Montage nicht aus dem Anker
kopf fällt. So wurde z. B. ein Stoppel im Ankerkopf, der
das stückige Füllgut im Ankerkopf hält, vorgeschlagen.
Beim Aufschieben des Ankerkopfes auf die Ankerstange
wird der Stoppel durch die Ankerstange aus dem
Verankerungselement ausgeschoben. Ebenso wurde als
Montagehilfe ein hohlzylindrischer Körper bekannt, der
das stückige Füllgut im Ankerkopf einschließt. Beim
Montagevorgang legt sich dieser hohlzylindrische Körper
an die Ankerstange an und wird unter Belastung vom
stückigen Füllgut zerstört. Weiters wurde vorgeschlagen,
das stückige Füllgut durch erhärtbares Material so weit
zu binden, daß ein Herausfallen des stückigen Füllgutes
während der Montage verhindert wird. Unter Belastung
wird das Bindematerial zerdrückt und das stückige
Füllgut zerfällt wieder in seine einzelnen Teile.
Durch die beschriebenen Maßnahmen kann erreicht werden,
daß das gesamte stückige Füllgut in dem Kraftübertragungs
element enthalten bleibt. Um jedoch ein bestimmtes Trag
verhalten des Elementes zu gewährleisten, können weitere
konstruktive Maßnahmen getroffen werden, durch die die
Vorgänge im stückigen Füllgut bei der Montage und unter
Belastung gezielt beeinflußt werden. Diese weiteren Maß
nahmen sollen verhindern, daß ungewünschte Umschichtungen
und Umlagerungen im stückigen Füllgut auftreten, bzw.
sie sollen geplante Anordnungen von Einzelstücken im
stückigen Füllgut gewährleisten.
Dies kann erfindungsgemäß durch ein oder mehrere Einla
gen aus festem und gleichseitig verformbarem Material
in dem Kraftübertragungselement erreicht werden, die
alle oder ein Teil der Einzelstücke des Füllgutes ein
zeln oder in Gruppen halten. Die Festigkeit dieses
Halterungsmaterials ist erforderlich, um dem stückigen
Füllgut einen entsprechenden Halt zu bieten; die Ver
formbarkeit, um dem stückigen Füllgut jene Bewegungs
freiheit zu geben, die für die Montage und den Einpreß
vorgang des stückigen Füllgutes erforderlich ist. Es
ist zweckmäßig, ein Material mit einem großen Anteil
von Poren oder Hohlräumen, z. B. einen aufgeschäumten
Kunststoff, für die Halterung zu verwenden. Ein derar
tiges Material ist an den Druckstellen stark zusammen
preßbar und stört dadurch das Zusammenwirken des stücki
gen Füllgutes und der sonstigen Teile des Kupplungs
elementes praktisch nicht.
Fig. 2 stellt beispielhaft eine derartige Halterung 7
in einem Kraftübertragungselement dar, bei der der
Schraubverschluß 3 noch nicht angespannt wurde. In der
Halterung 7 stecken die größeren Kugeln 5 eines aus
zwei Kugelgrößen bestehenden, geschichteten Kugel
gefüges, und zwar erfindungsgemäß derart, daß sie einen
Kranz bilden.
Die Form und das Material der Halterung 7 kann dem je
weiligen Verwendungszweck und einer geeigneten
Herstellungsmethode angepaßt werden. Die in Fig. 2 dar
gestellte Halterung 7 ist z. B. in ihrem Zustand vor
dem Einbau ein ebener, gelochter Streifen, in den die
einzelnen Kugeln 5 eingesteckt wurden, und der in den
Ringraum zwischen der Muffe 5 und der Stange 1 einge
legt wurde. Erfindungsgemäß ist auch vorgesehen, daß
vorzugsweise die größeren Kugeln in einer elastisch
und/oder plastisch verformbaren Halterung eingebettet
sind.
Um das Krafübertragungselement vor dem Eindringen von
störenden Substanzen, z. B. im Falle von Bergankern
vor Wasser oder Mörtel zu schützen, können die Fugen
zwischen dem Stab 1 und den Enden der Hülsen 2 und des
Schraubverschlusses 3 gedichtet werden. Erfindungsge
mäß ist die Dichtung vorzugsweise beim sich verjüngen
den Ende der Hülse 2 ausgebildet. Neben anderen Mög
lichkeiten der Dichtung können auch die Halterungs
elemente der Kugeln für die Dichtung des
Kraftübertragungselementes herangezogen werden. Die
in Fig. 2 dargestellte Halterung 7 bewirkt neben dem
Festhalten der größeren Kugeln 5 auch, daß die kleineren
Kugeln 4 nicht durch die Zwischenräume der größeren fal
len können, und so der Aufbau des geschichteten Kugel
gefüges aufrecht erhalten bleibt.
Die Trennung von einzelnen Schichten innerhalb des
stückigen Füllgutes voneinander kann erfindungsgemäß
auch durch eine Einlage zwischen den größeren und klei
neren Stücken des Füllgutes erreicht werden.
Erfindungsgemäß ist auch eine Einbettung des stückigen
Füllgutes in organische oder synthetische Fette vorgese
hen, die innerhalb jenes Temperaturbereiches, der für
die Anwendung der gegenständlichen Kraftübertragungs
elemente vorgesehen ist, nicht erhärten. Dies kann in
mehrerer Hinsicht vorteilhaft sein. Der Zusammenhalt
des stückigen Füllgutes, der durch dessen Einbettung
im Fett entsteht, kann die Montage der Kraftübertragungs
elemente erleichtern bzw. eine ordnungsgemäße Montage
ermöglichen. Wird die Hülse 2, die ein in Fett oder
fettähnliches Material eingebettetes, stückiges Füllgut
enthält, auf den Stab 1 aufgeschoben, so verhindert bei
geeigneter Wahl der Konsistenz des Fettes der Zusammen
halt des stückigen Füllgutes, daß sich dieses unter
Eigengewichtsbelastung umschichtet oder örtlich verdichtet.
Der gleiche Effekt könnte z. B., wie bereits vorgeschla
gen, durch erhärtbares Material als Bettungsmaterial
erzielt werden. Ein derartiges Bettungsmaterial muß
jedoch in der Kraftübertragung erst wieder zerbrochen
werden, damit das stückige Füllgut in seine Einzelteile
zerfällt. Dies könnte z. B. bei den in Fig. 1 und 2 dar
gestellten Kraftübertragungselementen durch das Anspan
nen des Schraubverschlusses 3 erfolgen. Dazu sind jedoch
Kraftaufwendungen erforderlich, die für den Fall daß
nicht erhärtendes Fett als Bettungsmaterial verwendet
wird, entfallen. Die Bettung des stückigen Füllgutes in
ein Fett oder ein fettähnliches Material bewirkt zumin
dest eine teilweise Schmierung jener Berührungsflächen
des stückigen Füllgutes mit der Muffe 2 und dem Stab 1,
an denen die Umformungen des Stab- und Muffenmaterials
auftreten. Die Schmierung der Berührungsflächen erneu
ert sich auch bei größeren Verschiebungswegen des Sta
bes 1 im Kraftübertragungselement zumindest teilweise,
da der Stab 1 das ihn umgebende Fett bei seiner Ver
schiebung mit sich zieht. Die Schmierung senkt die
Oberflächenkräfte in den Berührungsflächen und setzt
die Rißbildung an den belasteten Oberflächen herab bzw.
verringert die Bruchneigung. Die Schmierung ermöglicht
größere Materialumformungen in dem Kraftübertragungs
element, ohne daß es zu Brucherscheinungen kommt, bzw.
sie vergleichmäßigt den Verlauf der Materialumformungen
und damit den Verlauf der Kraftübertragung im Element.
Wird Fett als Bettungsmaterial für das stückige Füllgut
verwendet, so bietet es bei geeigneter Wahl des Fettes
selbst oder der Zusätze zum Fett dem stückigen Füllgut
sowie den Flächen des Kraftübertragungselements, mit
denen es in Berührung ist, einen Korrosionsschutz.
Korrosionsvorgänge im Element, die zu einer Veränderung
des Tragverhaltens führen könnten, werden dadurch zu
mindest verzögert. Ein derartiger Korrosionsschutz ist
z. B. bei Tunnelankern in feuchtem Gebirge von wesent
licher Bedeutung.
Das gleiche Fett, das als Bettungsmaterial für das
stückige Füllgut verwendet wird, kann auch gleichzeitig,
sofern es dafür geeignet ist, zur Schmierung und als
Korrosionsschutz von Gewinden des Kraftübertragungs
elementes dienen.
An das gegenständliche Kraftübertragungselement kann die
Anforderung gestellt werden, daß wesentliche Verschie
bungen in dem Element erst ab einer vorgegebenen Last
auftreten.
Ein derartiges Verhalten der Kraftübertragungselemente
kann erfindungsgemäß durch Vorbelastung der Elemente vor
ihrer eigentlichen Verwendung erreicht werden. Eine Vor
belastung kann dadurch erzeugt werden, daß z. B. in
einem komplett zusammengesetzten Element, wie in Fig. 1
und 2 dargestellt, eine Verschiebung des Stabes so er
zwungen wird, daß sich das stückige Füllgut dabei in
die Muffe und/oder den Stab einpreßt. Derartige Vorbe
lastungen können bereits im Zuge der Herstellung der
Elemente durchgeführt werden. Infolge der Vorbelastung
treten bei der eigentlichen Verwendung der Elemente we
sentliche Verschiebungen in diesem erst bei Überschrei
tung einer Grenzbelastung auf, wobei bei dieser Ver
schiebung die Fähigkeit der Elemente zur Kraftübertragung
im vorgegebenen Bereich aufrecht erhalten bleibt.
Ein Anwendungsbeispiel dafür sind vorgespannte Anker,
die sich über das gegenständliche Kraftübertragungs
element, z. B. auf das Gebirge, das Erdreich, eine Stahl-
oder Betonkonstruktion etc. abstützen, und bei denen we
sentliche Verschiebungen im Kraftübertragungselement
erst beim Überschreiten der vorgesehenen Spannkraft,
aber auch dort unter Beibehaltung der vorgegebenen Trag
fähigkeit, auftreten sollen. Ebenso kann bei schlaffen
Ankern gefordert werden, daß die Nachgiebigkeit der
Kraftübertragungselemente bis zu einer vorgegebenen Be
lastung möglichst gering ist. Das Element bewirkt bei
den genannten Beispielen einen Überlastungsschutz für
die eigentlichen Ankerstäbe und erhöht die Verformungs
reserven der gesamten Ankerkonstruktion.
Ebenso soll z. B. im Tunnel- und Bergbau bei gewissen
Gegebenheiten und bei Verwendung von Tübbingen, deren
Konstruktion so ausgebildet sein, daß die Tübbinge sich
gegenseitig über eine druckübertragende Stauch
zwischenlage abstützen, von der aber gefordert wird,
daß sie sich erst ab einer vorgegebenen Mindest
druckbeanspruchung zu verformen beginnt. Diese Forderung
wird durch Verwendung der vorbelasteten gegenständlichen
Kraftübertragungselemente als Stauchzwischenlage erfüllt.
Hierbei erfolgt die Kraftübertragung z. B. zwischen zwei
Stahlbeton-Tübbingen über die einseitig in dem einen
Tübbing einbetonierten Stäbe der Kraftübertragungs
elemente, die ihrerseits den Druck über die Muffen auf die
Stirnfläche des anderen Tübbing übertragen. Bei einer
Stauchung schieben sich die aus den Muffen herausragenden,
nunmehr spannungsfreien Enden der Stäbe in entsprechende
Öffnungen dieses Tübbings ein. Auch hier ist wieder durch
die Vorbelastung der Kraftübertragungselemente die Forde
rung erfüllt, daß wesentliche Verschiebungen erst ab
einer vorgegebenen Belastung eintreten.
Die gleichen Forderungen können z. B. auch bei Senkstüt
zen im Bergbau, bei Stütz- und Zugkonstruktionen als
Lawinenschutzverbauungen und bei anderen, ähnlich bean
spruchten Konstruktionen zum Schutz vor Einwirkungen von
Bewegungsenergien erfüllt werden, wenn sie mit gegenständ
lichen Kraftübertragungselementen ausgerüstet sind.
Es versteht sich, daß sich die Erfindung nicht nur auf
die erwähnten, als Beispiele angeführten Anwendungs
möglichkeiten beschränkt, sondern überall dort einge
setzt werden kann, wo kinetische Energie - zumindest
teilweise - in Verformungsarbeit umgesetzt werden soll.
Claims (8)
1. Kraftübertragungselement, geeignet zur Verrichtung von
Verformungsarbeit, bestehend aus einer sich im Innenraum verjüngenden
Hülse mit einem stückigen Füllgut in Form von Kugeln und/oder eines
Granulats, das durch einen Schraubverschluß od. dgl. in die Hülse
hinein drückbar ist, und einem durch die Hülse hindurchgeführten,
gerippten Stabes, dadurch gekennzeichnet,
- a) daß das stückige Füllgut zumindest zwei unterschiedliche Größen aufweist und die größeren Stücke des Füllgutes im wesentlichen beim sich verjüngenden Ende des Innenraums verteilt angeordnet sind,
- b) daß zumindest einzelne Stücke des Füllguts größer als die Erhebungen der Rippen des Stabes (1) sind, und
- c) daß zumindest die größeren Stücke des Füllguts aus einem Material bestehen, das härter ist als das des Stabes (1).
2. Kraftübertragungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abmessungen der größeren Stücke zumindest eineinhalbmal größer
als die Erhebungen der Rippen des Stabes (1) sind.
3. Kraftübertragungselement nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß das
Einzelvolumen der größeren Stücke zumindest das
Eineinhalbfache des Einzelvolumens der kleineren
Stücke beträgt.
4. Kraftübertragungselement nach den Ansprüchen 1
und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die größeren Stücke in Form eines Kranzes an
geordnet sind.
5. Kraftübertragungselement nach den Ansprüchen 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß vorzugsweise die größeren Stücke in einer ela
stisch und/oder plastisch verformbaren Halterung
eingebettet sind.
6. Kraftübertragungselement nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß das
unterschiedlich große Füllgut im Innenraum der
Hülse (2) in Fett oder einem fettähnlichen Material
eingebettet ist.
7. Kraftübertragungselement nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die
größeren Stücke von den kleineren Stücken des
Füllguts durch eine Einlage getrennt sind.
8. Kraftübertragungselement nach den Ansprüchen 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das unterschiedlich große Stückgut in Form von
größeren und kleineren Kugeln (4, 5) ausgebildet ist.
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