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Verankerungsknoten an einer Spannlitze und Verfahren zum Herstellen
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desselben sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Verankerungsknoten
an einer Spannlitze und Verfahren zum Herstellen desselben sowie Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft Verankerungsknoten an einer Spannlitze
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Weitere Gegenstände der Erfindung betreffen ein Verfahren zum Herstellen
der Verankerungsknoten sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Aus der DE-OS 3 207 957 ist ein solcher Verankerungsknoten bereits
bekannt geworden, entstanden durch räumliches Ausbauchen der Drähte, wobei die Litzenaußendrähte
über einen Teil der Knotenlänge entlang einer Zylinderfläche und sodann zu dem vom
Litzenende abgewendeten Ende des
Knotens hin etwa entlang einer
Kegelfläche verlaufen. Die Herstellung des Knotens erfolgt durch Stauchen der Spannlitze
in einen zu ihr konzentrischen, zylindrischen gegebenenfalls drehbaren Hohlraum
(ein Formrohr), wobei erst die Außendrähte der Litze und gleich danach auch der
Kerndraht verformt wurden. Im fertigen Knoten verliefen die Außendrähte auch an
dem dem Litzenende näherliegenden Ende des Knotens nach einem allerdings flachen
Kegel; an diesem Ende mußte eine Muffe zum Zusammenhalten der Litzendrähte angebracht
werden. Der Kerndraht, der erst nach Beginn der Verformung der Außendrähte gestaucht
wurde, verlief unregelmäßig innerhalb und zwischen den Außendrähten und konnte gegebenenfalls
auch aus der von den Außendrähten bestimmten Hüllfläche in störender Weise heraustreten.
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Die Vorrichtung zum Herstellen solcher Verankerungsknoten bestand
aus einer Klemmbacken aufweisenden Halterung für die Litze, einem im axialen Abstand
davon angeordneten, gegen die Halterung bewegbaren und eine Bohrung zum Abstützen
des Litzenendes aufweisenden Druckstück und einem zwischen Halterung und Druckstück
befindlichen Stauchrohr.
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Bei diesem bekannten Verankerungsknoten war als nachteilig zu verzeichnen,
daß sich der Kerndraht in unkontrollierter Weise verformen und, wie schon erwähnt,
auch zwischen den ausgebauchten Außendrähten heraustreten konnte, daß zum Zusammenhalten
der Litzendrähte am einen Ende des Knotens eine eigene Muffe erforderlich war und
daß sich die Außendrähte der Litze bei sehr starker Zugbelastung an der Obergangstelle
zwischen unverformter Litze und Kegelfläche am andern Ende des Knotens voneinander
entfernen konnten, wobei starke Spreizkräfte auf das den Knoten und die Litze umgebende,
spröde Material, meist Beton, Füllmörtel oder dergleichen entstanden und dieses
etwa durch Rißbildung, Ausbröckeln und dergleichen schädigen konnten.
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Durch die AT-PS 358 786 ist ein ähnlicher Verankerungsknoten bei Litzen
bekanntgeworden, bei welchen neben den Außendrähten auch der Kerndraht verformt
wurde. Bei dieser Verankerung hat die Ausbauchung die Form eines Doppelkegels mit
einem dem fünf- bis zehnfachen Litzendurchmesser.
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Durch die Verformung des Kerndrahtes entstehen die gleichen, bei dem
vorangehenden Ausführungsbeispiel erwähnten Nachteile.
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Aufgabe der Erfindung ist es diese Nachteile zu beseitigen. Dies wird
bei Verankerungsknoten der eingangs erwähnten Art durch die Maßnahmen nach dem kennzeichnenden
Teil des Patentanspruches 1 erzielt.
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Weitere Vorteile ergeben sich durch die Maßnahmen nach den Unteransprüchen.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen gnauer erläutert,
welche in Fig. 1 bis 3 erfindungsgemäße Verankerungsknoten, in Fig. 4 in weitgehend
vereinfachter Darstellung ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
und in den Fig. 5 und 6 zwei weitere Ausführungsbeispiele der Form der Vorrichtung
zeigen.
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Der in Fig. 1 veranschaulichte Verankerungsknoten ist von sechs Außendrähten
2 einer Spannlitze 1 um den gerade gebliebenen Kerndraht 3 herum gebildet. Die Außendrähte
2 gehen etwa nach Spiralen am einen Ende B des Verankerungsknotens V d.h. an dem
vom Litzenende abgewendeten Knotenende, mit großem Krümmungshalbmesser in eine Kegelfläche
K und sodann mit geringerer Krümmung wenden sich die Außendrähte 2 über eine zur
Kegelfläche K spiegelbildliche Fläche K1 wieder zum Kerndraht 3 zurück.
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Selbstverständlich kann die Form des Verankerungsknotens V auch anders
ausgebildet sein. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 gehen die Außendrähte 2 im
Anschluß an die Wendestelle Z in vergleichsweise scharfer Biegung um 900 in ihren
ursprünglichen unverformten Verlauf über. Durch die Abbiegung der Außendrähte 2
um 900 an diesem Ende und ihren Verlauf in einer achssenkrechten Ebene (die Ebene
E) nach engen Spiralen ist den Außendrähten jede Möglichkeit genommen, sich an dieser
Stelle vom Kerndraht 3 zu entfernen, d.h. die Spannlitze kann sich an diesem Ende
nicht aufdrehen. Die sonst erforderliche Muffe zum Vermeiden des selbstständigen
und unerwünschten Aufdrehens der Litze entfällt demnach beim erfindungsgemäßen
Knoten.
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Die Form der Außendrähte 2 in der Ebene E kann beispielsweise in das
Knoteninnere hin ausgebuchtet sein, sodaß die Ebene E nicht flach sondern kalottenförmig
bzw. flach-konkav ausgebildet sein kann.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind die Außendrähte 2 nach einer
Hal bkugelform ausgeformt.
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An den dem Litzenende abgekehrten Ende des Knotens K ist eine Scheibe
S vorgesehen, die im einfachsten Fall (Fig. 1) eben sein kann; gemäß Fig. 2 hat
die sonst flache Scheibe eine konische Vertiefung des Lochrandes und weiters kann
die Scheibe z.B. auch die Form eines halben Torus haben (Fig.
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3). Die Scheibe S sitzt immer an der Obergangsstelle zwischen der
unverformten Litze und dem vom Litzenende abgekehrten Ende des Knotens V.
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Insbesondere die Scheiben gemäß den Fig. 2 und 3 können eine Bohrung
haben, die etwas kleiner ist als der Litzendurchmesser und werden daher auf die
Litze aufgepreßt.
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Bei Belastung der verankerten Spannlitze im Sinne des Pfeiles P werden
die dabei entstehenden, sonst radial nach außen auf die Verankerungsmasse (Beton
u.dgl.) wirkenden Kräfte von der Scheibe S aufgenommen, wodurch das beim bekannten
Knoten möglich gewesene Aufsprengen der Verankerungsmasse und damit eine Festigkeitsminderung
der Verankerung mit Sicherheit vermieden wird.
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Die in Fig. 4 in sehr vereinfachter Weise wiedergegebene Vorrichtung
zum Herstellen von Verankerungsknoten in Fig. 1 an Spannlitzen umfaßt zwei Klemmstücke
10, 11, die eine Vertiefung 12 für die Scheibe S aufweisen. In zwei auseinander-
bzw. zueinanderbewegbaren Lagehälften 13, 14 ist drehbar und verschiebbar
eine
zweiteilige Form 15 geführt, die aus zwei spiegelbildlich zueinanderstehenden Hälften
16' bzw. 16" besteht zwischen denen mittig ein Zwischenraum 34 freigelassen ist,
in dem sich die Außendrähte wie später näher beschrieben wird, frei verformen können.
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Jeder der beiden Formhälften 16', 16" besteht aus zwei in einer Achsialebene
geteilten Hälften um die Form vom fertigen Knoten abnehmen zu können.
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Zum axialen Stauchen der Außendrähte der Litze ist ein zweiteiliger
Druckstempel 20, 20' vorgesehen, der Uber mehrere, ebenfalls jeweils zweiteilige
Zwischenstücke 22, 23 von einem Druckstück 24 bewegwwerden kann. Das Druckstück
24 hat eine abgesetzte Bohrung 25, deren erster Abschnitt 25' mit größerer lichter
Weite die Litze 1 mit geringfügigem Spiel umschließt, wogegen der Abschnitt 26 geringeren
Durchmessers (Durchlaß) mit geringem Abstand den austretenden Kerndraht 3 der Litze
umfaßt. Die Enden der Außendrähte der Litze 1 legen sich gegen die achssenkrechte
Obergangsfläche 27 zwischen den beiden Abschnitten 25' und 26.
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Zum Bewegen des Druckstückes 24 sind.z.B. zwei hydraulische Motoren,
28, 29 vorgesehen, deren Kolben über Zugstangen 30, 31 mit dem Druckstück 24 in
Verbindung stehen.
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Um einen oder in Aufeinanderfolge auch mehrere Verankerungsknoten
an einem Litzenende herzustellen, wird die an ihrem Ende eben abgeschnittene Litze,
nach Aufsetzen oder-Aufpressen der Scheibe S auf die Litze 1, in die geöffnete Vorrichtung
eingelegt bzw. in das Druckstück 24 eingeschoben, sodaß sich die Außendrähte 2 an
der Obergangsfl äche 27 abstützen, während der Kerndraht 3 dem Abschnitt 26 der
Bohrung 25 gegenüberliegt. Die Klemmstücke 10, 11 werden danach zum Festhalten der
Litze 1 geschlossen, wobei die vorerst aufgesetzte Scheibe S in die von den beiden
Klemmstücken 10, 11 gebildete Vertiefung 12 zu liegen kommt. Dies kann dadurch erfolgen,
daß die Form.15 nach Zusammenführen ihrer beiden Hälften gegen die Klemmstücke 10,
11 unter Mitnahme der Scheibe S herangeführt wird.
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Bei aer husfünrungsform aer Form 15 nach Fic. 4 ist der Zwischenraum
34 zwischen den beiden Formteilen 16', 16" durch einen Zylinder 35 aus elastiscnem
Material ausceTüllt, weicnes unter oem Drucks der Presse nach augen nacnaiDt und
die freie Verformung der Außendrähte 2 zuläßt und sich nach Entlastung in seine
ursprüngliche Form zurückbildet.
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Nach dem Schließen der übrigen Teile werden die hydraulischen Motoren
2S, 99 in Tätigkeit versetzt. Sie ziehen über die Zugstangen 3G, 31 das Druckstück
24 gegen die Form 15. Dabei werden die Außendrähte 2 der Litze 1 von der achssenkrechten
Ubergangsfläche 27 gegenüber dem unverformt verbleibenden, durch den Abschnitt 26
hindurchtretenden Kerndraht 3 zur Form 15 hin verschoben.
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Durch die Zwischenstücke 22, 23 werden die Außendrähte 2 am Aufspreizen
gehindert; nur in dem zwischen den beiden endseitigen zylindrischen Uffnungen 19
der beiden Formteile 16',16" können die Außendrähte, während der Bewegung der Preßscheibe
nach außen ausweichen. Hiebei nähert sich der Formteil 16', dem Fonmteil 16", wobei
sich das aus elastischem Material bestehende Distanzrohr 35 nach außen ausbaucht.
Die Außendrähte 2 winden sich hiebei auf und passen sich der Form der Begrenzungswände
der kegelförmigen Abschnitte 36 an. Vor Beginn des Preßvorganges sind die beiden
Abschnitte 16', 16" in einer Entfernung X1'.die auch der Länge des Distanzstückes
35 entspricht. Der Formteil 16' wird um die Länge X2 gegen den Formteil 16" bewegt,
wodurch sich die Außendrähte aufwinden und verformen, sodaß sie die in Fig. 1 dargestellte
Form einnehmen. Das durch das Aufwinden der Außendrähte in der Litze entstehende
Drehmoment wird vom Formstück 15 aufgenommen, sodaß sich dieses in der Richtung
des Drehmomentes im Lager 13, 14 dreht. Die Außendrähte leqen sich an die Wand der
kegelförmigen Abschnitte an und verformen sich zwischen den beiden Abschnitten 16',
16" unter Ausbeulung des Zwischenstückes 35. In diesem Bereich können sich die Außendrähte
2 frei verformen.
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Im allgemeinen ist die Form 15 der herzustellenden Form des
Knotens
V entsprechend angepaßt. So ist beispielsweise für die Form des Knotens nach Fig.
2 eine Form nach Fig. 6 geeignet, welche einen zylindrischen Abschnitt 17 und einen
kegeligen Abschnitt 18 hat. An der Spitze des kegeligen Abschnittes 18 ist eine
die Litze 1 eng umschließende Uffnung 19 vorgesehen.
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Bei der Ausführungsform der Preßform 15 nach Fig. 6, welche zur Herstellung
des Verankerungsknotens nach Fig. 2 dient, tragen die beiden Hälften des Stempels
20, 20' jeweils eine Hälfte 21, 21' einer Preßscheibe, die mit geringem Spiel in
den zylindrischen Abschnitt 17 der Form 15 paßt.
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Die Preßscheibe 21, 21' kann, wie in Fig. 6 angedeutet ist, an ihrer
der Form 15 zugewendeten Seite flach-kegelig ausgebildet sein, um die Außendrähte
2 der Litze über die Ebene E (Fig. 2) hinausgehend zu verformen, damit diese Drähte
nach dem Rückgang der Preßscheibe entsprechend ziirückfedern können und damit genau
in der Ebene E verlaufen, oder wie bereits eingangs erwähnt, in den Verankerungsknoten
hinein vertieft sein.
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In dem zwischen der Preßscheibe 21, 21' und dem spitzen Ende des
kegeligen Abschnittes 18 der Form 15, 16 1iegenden Teil der Litze 1 können die Außendrähte
während der Bewegung der Preßscheibe nach außen ausweichen. Sie legen sich dabei
erst gegen die Innenseite des kegeligen Abschnittes 18, bei weiterem Fortschreiten
der Preßscheibe auch gegen den zylindrischen Abschnitt 17. Entsprechend dem Drall
der Außendrähte 2 der Litze 1 wird sich während dieses Vorganges die Form 15, 16
im Lager 13, 14 verdrehen. Schließlich wird die Preßscheibe .21, 21' die Außendrähte
der Litze in eine achssenkrechte Ebene legen, wobei die Außendrähte 2 infolge der
leichten Konizität der Preßscheibe um ein Ausmaß über diese Ebene hinaus gebogen
werden, welches der elastischen Verformung der Außendrähte entspricht; das bedeutet,
daß die Außendrähte im fertigen Knoten zwischen unverformter Litze und zylindrischem
Abschnitt des Knotens genau in der achssenkrechten Ebene E (Fig. 2) verlaufen, oder
wie erwähnt, eine Einbuchtung bilden.
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Für den Verankerungsnoten nacr Fig. 3 wird ein Formstück nach Fig.
D verwendet, wobei die Verrahrensweise ännlich wie bei der Ausführungsform nach
Fig. 6 erfolgt. Allen husfünrungen der Form 1 gemeinsam, ist die auslauTenae zylindrische
C~fnung 19, welche zumindest an åem dem Litzenenoe aDgekehrten Ende der Form vorgesehen
ist, wie beispielsweise Fig. 4 zeigt. Bei der Ausführungsform der Form 15 nach Fig.
5, ist diese Uffnung nur einseitig vorhanden. Gleiches gilt auch für die Form 15
nach Fig. 6, bei welcher eine Fonn 15 für die Ausführungsform der halbkugelförmigen
Knotengestaltung dargestellt ist.
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In allen Fällen wird sich der Draht 3 frei nach hinten bewegen können,
es besteht aber "auch die Möglichkeit, daß der Kerndraht 3 festgehalten wird.
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Nach Herstellung des ersten Knotens werden alle Teile der Vorrichtung
geöffnet, auf die Litze 1 wird vom freien Ende her eine Scheibe S aufgeschoben,
gegebenenfalls aufgepreßt, die Litze wird um den zwischen dem fertigen und dem noch
herzustellenden Knoten gewünschten Abstand verschoben und jene Anzahl vorn Zwischenstücken
22, 23 die diesem Abstand entspricht, wird der Vorrichtung entnommen; die Teile
24 und 28 bis 33 werden, der neuen Lage der Litze entsprechend, zur Form 15, 16
hin versetzt. Der zuvor beschriebene Vorgang wird nunmehr zur Bildung eines (oder
auch mehrerer) weiteren Knotens wiederholt.
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Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsförmen wurde die Litze vor
der Verformung am Ende gerade abgeschnitten. Es besteht aber auch die Möglichkeit,
daß vor der Verformung der Kerndraht 3 am Litzenende freigemacht wird, indem die
Außendrähte 2 der Litze um ein Stück gekürzt werden, dessen Länge etwa jener der
Klemmbacken 32, 33 entspricht.
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Ein Festhalten des Kerndrahtes 3 kann, wie strichliert dargestellt,
von zwei Klemmbacken 32, 33 bewirkt werden.
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Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Knotenteile V
beträgt
der größte Durchmesser vorzugsweise das vierfache des Litzendurchmessers. Der cirißte
Durchmesser den Knotens steht auch in Abhänoieit von der Länge des aus aer Litze
neraustretenden Kernorahtes, woDei mit zunenmenaer Länge des Kerndrahtes, der Durcnmesser
des Knotens zunirr:mt. Vorzuqsweise Kann die Länge des aus der Litze hinaustretenoen
Kerndrahtes etwa das sechsfache des Litzendurchmessers betraqen. Dieses Maß qilt
für die Ausführungsform, bei welcher die Litze vor dem verformen an ihrem Ende gerade
abgeschnitten wird.
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Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung verschiedene konstuktive
Ausgestaltungen der Forn vorgenommen werden. So besteht die Möglichkeit, daß die
Form aus einem Kegelabschnitt und einem daran zum Litzenende anschließenden Kugelabschnitt
besteht.
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Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Verfahrensweise besteht
auch darin, daß die Litze an einem Ende festgehalten wird, während das andere Ende
der Litze gestaucht wird.
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Der Verlauf der Litzenaußendrähte kann ebenfalls beliebig gewählt
werden, so besteht die Möglichkeit, daß die einzelnen Litzenaußendrähte im Bereich
der Ausbauchung vom einen zum anderen Ende der Verseilung über einen-Winkel von
mehr als 180°, vorzugsweise mehr als 270° spiralförmig verlaufen. Der Verlauf kann
sich aber auch über mindestens 3600 oder mehr erstrecken.