DE3128419C2 - - Google Patents

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DE3128419C2
DE3128419C2 DE3128419A DE3128419A DE3128419C2 DE 3128419 C2 DE3128419 C2 DE 3128419C2 DE 3128419 A DE3128419 A DE 3128419A DE 3128419 A DE3128419 A DE 3128419A DE 3128419 C2 DE3128419 C2 DE 3128419C2
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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.
DE19813128419 1980-07-31 1981-07-17 "kraftuebertragungselement" Granted DE3128419A1 (de)

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