DE3722062A1 - Method for fastening a metallic sleeve on a stranded steel wire by extrusion - Google Patents
Method for fastening a metallic sleeve on a stranded steel wire by extrusionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen einer metallischen Hülse an einer Litze aus Stahldraht im Wege des Fließpressens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for attaching a metallic sleeve on a strand of steel wire by way of Extrusion according to the preamble of claim 1.
Im Bauwesen ist es bekannt, Betonrippenstähle dadurch zu stoßen, daß über die stumpf gestoßenen Stabenden eine Muffe geschoben wird und die Stäbe mit der Muffe durch eine Ziehdüse gepreßt werden (DE-OS 31 09 687). Die Muffe erfährt so eine Durchmesserverringerung ähnlich wie beim Ziehen von Drähten; durch den dabei auf die Muffe ausgeübten allseitig radialen Verformungsdruck legt sie sich satt an die Oberfläche der Bewehrungsstäbe an und bildet mit deren Oberflächenprofilierungen einen die Übertragung der auftretenden Kräfte bewirkenden Formschluß.In construction it is known to use this to reinforce concrete ribs butt that a sleeve over the butted butt ends is pushed and the rods with the sleeve through a Drawing nozzle are pressed (DE-OS 31 09 687). The sleeve experiences such a reduction in diameter similar to pulling Wires; due to the fact that the sleeve is exerted on all sides radial deformation pressure, she is fed up to the Surface of the reinforcing bars and forms with them Surface profiling a the transfer of Forming forces that occur.
Als Spannglieder im Spannbetonbau werden neben Stahlstäben mit Oberflächenprofilierungen auch Litzen aus einzelnen Stahldrähten verwendet. Bei diesen Stahldrähten handelt es sich um kaltgezogene, hochfeste Drähte, die durch ihr Herstellverfahren eine glatte harte Oberfläche besitzen. Der sehr geringe "Schlag" der Litze reicht zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung beim Aufpressen einer Muffe nicht aus, so daß dieses an sich praktische und wirtschaftliche Verfahren auf Litzen nicht anwendbar ist.In addition to steel bars, tendons are used in prestressed concrete construction with surface profiles, also strands made of individual Steel wires used. These are steel wires around cold drawn, high strength wires passing through it Manufacturing process have a smooth hard surface. The very little "blow" of the strand is enough to produce one not a positive connection when pressing a sleeve from, so that this in itself practical and economical The method is not applicable to strands.
Um zwischen einer Litze und einer auf diese aufzupressenden Hülse einen Formschluß zu erzeugen, ist es bekannt, zwischen Litze und Hülse Einlagen zu bringen, die diesen Formschluß vermitteln sollen. Diese Einlagen können Halbschalen sein, die an den Innenflächen mit Gewinderippen versehen sind, welche in die Litzendrähte einschneiden und an den Außenflächen ebenfalls profiliert sind, um einen Formschluß zur Hülse zu bewirken (DE-OS 28 27 564). Auch ist es bekannt, eine Schraubenfeder aus einem Stahl großer Härte einzulegen, die sich in die Oberfläche der Litze eindrücken soll (DE-AS 12 71 961). Abgesehen davon, daß für diese Verfahren zusätzliche Teile erforderlich sind, die sehr genau positioniert werden müssen, ist die Qualität der Befestigung der Hülse auf der Litze nicht kontrollierbar, da nicht festgestellt werden kann, ob überhaupt und in welchem Umfang sich die Einlagen einerseits in die Oberfläche der Litzendrähte eingedrückt haben und andererseits ein Formschluß mit der aus weicherem Material bestehenden Hülse zustandegekommen ist.To be between a strand and one to be pressed onto it To produce a positive locking sleeve, it is known between Strand and sleeve inserts to bring this positive locking should convey. These inserts can be half shells, which are provided with threaded ribs on the inner surfaces, which cut into the stranded wires and on the External surfaces are also profiled to ensure a positive fit to cause sleeve (DE-OS 28 27 564). It is too known, a coil spring made of steel of great hardness insert, which press into the surface of the strand should (DE-AS 12 71 961). Aside from that for this Procedures additional parts are required that are very must be positioned exactly is the quality of the Fastening of the sleeve on the strand cannot be checked because it cannot be determined whether and in which Extent the deposits on the one hand in the surface of the Pushed in the stranded wires and on the other hand Form-fit with the sleeve made of softer material came about.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, um auf möglichst wirtschaftliche Weise eine Preßhülse im Wege des Fließpressens formschlüssig an einer Litze aus Stahldraht befestigen zu können.The invention is therefore based on the object Possibility to specify to be as economical as possible Way, a compression sleeve by means of extrusion to attach to a wire made of steel wire.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved through the features of characterizing part of claim 1 solved.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments result from the Subclaims.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, an der Litze an der Stelle, an der eine Hülse zu befestigen ist, Veränderungen ihres Durchmessers vorzunehmen, bevor die Preßhülse aufgeschoben wird, da so deren Entstehung noch kontrolliert werden kann. Dabei haben Litze und Hülse direkten Kontakt, so daß eine unmittelbare formschlüssige Verbindung zwischen Litze und Hülse entsteht.The basic idea of the invention is on the strand where a sleeve is to be attached, Make changes in their diameter before the Press sleeve is pushed on, so that its formation still can be controlled. There are strands and sleeves direct contact so that an immediate positive Connection between stranded wire and sleeve is created.
Diese Durchmesserveränderungen müssen so beschaffen sein, daß die Preßhülse bei ihrer Verformung infolge allseitigen Drucks eine formschlüssige Verbindung mit der Litze eingehen kann. Dies kann einmal dadurch geschehen, daß in der Oberfläche der Litze bzw. in den Oberflächen der einzelnen Litzendrähte Vertiefungen, z.B. in Form von Eindrückungen angebracht werden, in die das Material der Hülse bei der Verformung einfließen kann oder dadurch, daß die Litze infolge Spreizung zu ihrem Ende hin eine Durchmesservergrößerung erfährt, wodurch eine keilartige Verankerung der Litze gegenüber der Hülse erreicht wird.These changes in diameter must be such that the compression sleeve in its deformation as a result of all sides Make a positive connection with the wire can. This can be done once in that Surface of the strand or in the surfaces of the individual Stranded wire indentations, e.g. in the form of impressions be attached, in which the material of the sleeve at the Deformation can flow or in that the strand as a result of spreading towards its end Diameter increases, causing a wedge-like The strand is anchored to the sleeve.
Zur Anbringung der Vertiefungen in Form von Eindrückungen werden zweckmäßigerweise Klemmvorrichtungen mit zwei oder mehr radial zur Litze angeordneten Klemmbacken verwendet, die an den der Litze zugewandten Innenflächen mit z.B. in Form einer Gewinderippung angeordneten Zähnen versehen sind. Die Zähne sollten nicht scharfkantig sein, um bei der Herstellung der Vertiefungen in der Oberfläche der Litzendrähte nicht in diese einzuschneiden, wodurch die Schwingungsfestigkeit der Litze gefährdet werden könnte. Die Vertiefungen sollten nur Eindrückungen darstellen, in deren Bereich die oberflächennahen Fasern des Materials der Litzendrähte umgelenkt werden und so eine Festigkeitssteigerung erfahren.For making indentations in the form of indentations are expedient clamping devices with two or more clamping jaws arranged radially to the strand are used, the inner surfaces facing the strand with e.g. in In the form of a thread rib arranged teeth are provided. The teeth should not be sharp-edged in order to Making the depressions in the surface of the Do not cut stranded wires into them, causing the Vibration resistance of the strand could be endangered. The Indentations should only represent impressions in their Area the near-surface fibers of the material of the Litz wires are redirected and so one Experience increased strength.
Die beiden erfindungsgemäßen Maßnahmen, die Anbringung von Vertiefungen in der Litzenoberfläche und die Spreizung der Litzendrähte zu ihrem Ende hin können auch kombiniert werden, falls sich herausstellen sollte, daß jede Verbindungsart für sich allein nicht für alle Belastungsarten den erforderlichen Verbund bringen sollte. Dabei ist es möglich, entweder zunächst die Vertiefungen anzubringen und danach die Spreizung vorzunehmen oder, umgekehrt, zunächst die Litzendrähte zu spreizen und danach die Vertiefungen anzubringen; infolge des Querdrucks auf die Litze beim Anbringen der Vertiefungen wird der zwischen Zentraldraht und Außendrähten der Litze angeordnete Abstandhalter plastisch verformt, so daß sich ein besonders guter Formschluß ergibt.The two measures according to the invention, the attachment of Deepening in the strand surface and the spreading of the Stranded wires towards their end can also be combined if it turns out that each Connection type on its own not for everyone Load types should bring the required bond. It is possible to either start with the wells attach and then spread, or vice versa, first spread the stranded wires and then make the wells; due to the lateral pressure on the The stranded wire when the recesses are made will be between Central wire and outer wires of the strand arranged Spacers plastically deformed, so that a special good interlocking results.
Die erfindungsgemäße Befestigung einer Hülse an einer Litze kann entweder zu deren Verankerung gegen eine Ankerplatte dienen, wie auch zum Stoß zweier Litzen an ihren Enden oder zur Befestigung anderer, vorzugsweise durchmessergleicher Zugelemente an einer Litze, wie z.B. eines Gewindebolzens, um eine Litze auch mittels einer Mutter verankern zu können.The inventive attachment of a sleeve to a strand can either be anchored to an anchor plate serve, as well as the joint of two strands at their ends or for fastening other, preferably of the same diameter Tension elements on a strand, e.g. a threaded bolt, to be able to anchor a strand using a nut.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to the drawing illustrated embodiments explained in more detail. It shows
Fig. 1 ein Ende einer Stahldrahtlitze vor der Behandlung mit gezahnten Klemmbacken unter der Einwirkung radialer Kräfte, Fig. 1 shows an end of a steel wire strand prior to treatment with toothed jaws, under the action of radial forces,
Fig. 2 das mit Eindrückungen versehene Ende der Litze gemäß Fig. 1 mit aufgeschobener Klemmhülse, Fig. 2, is provided with indentations end of the strand of FIG. 1 with mounted clamping sleeve,
Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 3 is a cross section along the line III-III in Fig. 2,
Fig. 4 das Ende der Stahldrahtlitze mit der aufgepreßten Hülse, Fig. 4, the end of the steel wire strand with the pressed-on sleeve,
Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4, Fig. 5 is a cross section along the line VV in Fig. 4,
Fig. 6 einen Ausschnitt aus dem mit Eindrückungen versehenen Ende der Stahldrahtlitze in größerem Maßstab, Fig. 6 shows a detail of the end of the steel wire strand is provided with indentations on a larger scale,
Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6, Fig. 7 is a cross section along the line VII-VII in Fig. 6,
Fig. 8 eine am Ende durch Einschieben eines Spreizringes gespreizte Litze vor dem Aufpressen der Hülse, Fig. 8 is an end splayed by inserting a spreader ring strands before pressing the sleeve,
Fig. 9 einen Querschnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 8, Fig. 9 is a cross section along the line IX-IX in Fig. 8,
Fig. 10 die am Ende gespreizte Litze nach dem Aufpressen der Hülse, Fig. 10, the splayed end strand after pressing on the sleeve,
Fig. 11 einen Querschnitt entlang der Linie XI-XI in Fig. 10, Fig. 11 is a cross section along the line XI-XI in Fig. 10,
Fig. 12 eine Stahldrahtlitze mit Eindrückungen und Spreizung nach dem Aufpressen einer Hülse und die Fig. 12 is a steel wire strand with indentations and expansion after pressing on a sleeve and the
Fig. 13 bis 15 Anwendungsbeispiele der Erfindung. Fig. 13 to 15 Examples of applications of the invention.
In den Fig. 1 bis 5 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in verschiedenen Stadien dargestellt.In FIGS. 1 to 5, an embodiment of the method according to the invention in different stages.
Fig. 1 zeigt eine aus einer Mehrzahl von Stahldrähten 1′ bestehende Stahldrahtlitze 1, deren Ende 2 im Bereich einer Klemmvorrichtung 3 liegt, mit der Vertiefungen in Form von Eindrückungen über den Umfang der Stahldrahtlitze 1 bzw. jeweils an der Oberfläche ihrer einzelnen Drähte 1′ erzeugt werden sollen. Die Klemmvorrichtung 3 besteht zweckmäßig aus zwei oder mehr Klemmbacken 4, die an den einander zugekehrten Seiten jeweils mit gerundeten, eine Zahnung 5 aufweisenden Ausnehmungen versehen sind. Die Zähne der Zahnungen 5 können zwar durch Einschneiden eines Gewindes erzeugt sein; ihre Spitzen sollten jedoch nicht scharfkantig, sondern ausgerundet sein, damit dann, wenn die Klemmbacken 4 in Richtung der Pfeile 6 gegeneinander gefahren werden, in der Oberfläche der Litze 1 bzw. in den Oberflächen der einzelnen Stahldrähte 1′ Eindrückungen und keine Einschnitte erzeugt werden. Fig. 1 shows a plurality of steel wires 1 'existing steel wire strand 1 , the end 2 is in the region of a clamping device 3 , with the depressions in the form of indentations over the circumference of the steel wire strand 1 or respectively on the surface of their individual wires 1 ' should be generated. The clamping device 3 expediently consists of two or more clamping jaws 4 , which are each provided on the mutually facing sides with rounded, 5 -toothed recesses. The teeth of the serrations 5 can be produced by cutting a thread; However, their tips should not be sharp-edged, but rounded so that when the jaws 4 are moved against each other in the direction of the arrows 6 , impressions and no cuts are produced in the surface of the strand 1 or in the surfaces of the individual steel wires 1 '.
Diese Eindrückungen 7 sind in Fig. 6 in Seitenansicht und in Fig. 7 in einem Querschnitt durch die Litze 1 dargestellt. Die Darstellung ist dabei so gewählt, daß die Tiefe der Eindrückungen 7 zum Ende der Litze 1 hin zunimmt. Art und Größe der Eindrückungen 7 lassen sich so vor der Weiterverarbeitung kontrollieren, so daß Fehler weitgehend ausgeschlossen werden können.These impressions 7 are shown in a side view in FIG. 6 and in a cross section through the strand 1 in FIG. 7. The representation is chosen so that the depth of the indentations 7 increases towards the end of the strand 1 . The type and size of the indentations 7 can thus be checked before further processing, so that errors can largely be excluded.
Auf die so vorbereitete Litze 1 wird dann, wie Fig. 2 zeigt, eine Hülse 8 aus Metall aufgeschoben, die, wenn sie gemeinsam mit der Litze 1 durch eine Ziehdüse hindurchgezogen und/oder -gepreßt wird, ins Fließen gerät und sich verformt. Die Verformung führt, wie insbesondere die Fig. 4 und 5 zeigen, sowohl zu einer Verlängerung der Hülse 8, als auch zu einer Verringerung ihres Durchmessers. Sie hat zur Folge, daß die zuvor in der Oberfläche der Litzendrähte 1′ erzeugten Eindrückungen 7 vollständig von dem durch das Aufpressen ins Fließen gebrachten Material der Hülse 8 ausgefüllt werden. Die Hülse 8 ist somit mit der Litze formschlüssig schubfest verbunden, ohne daß irgendwelche weiteren Werkstücke zwischen Litze und Hülse angeordnet werden müßten.2 is applied to the thus prepared strands 1 then, as shown in Fig., A sleeve 8 is pushed out of metal, which, when it is pulled together with the heald 1 through a die and / or -gepreßt, gets into the flow and deform. The deformation leads, as shown in particular in FIGS. 4 and 5, both to an extension of the sleeve 8 and to a reduction in its diameter. It has the consequence that the impressions 7 previously generated in the surface of the stranded wires 1 'are completely filled by the material of the sleeve 8 caused by the pressing. The sleeve 8 is thus positively connected to the strand in a push-resistant manner, without any further workpieces having to be arranged between the strand and the sleeve.
In den Fig. 8 bis 11 ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.In FIGS. 8 to 11 a second embodiment is shown of the inventive method.
Bei der in Fig. 8 dargestellten Litze 11 ist von deren stirnseitigem Ende 12 her ein hülsenartiger, im Längsschnitt keilförmig ausgebildeter Spreizring 13 über den Zentraldraht 11′′ der Litze 11 geschoben, was zu einer Spreizung der Außendrähte 11′ zum Litzenende 12 hin führt. Zweckmäßigerweise wird dieser Spreizring 13 aufgeschoben, während sich die Hülse 8 schon auf der Litze 11 befindet (Fig. 8, 9), um die Durchmesserunterschiede zwischen Litze und Hülse gering zu halten.In the illustrated in Fig. 8 strand 11 a sleeve-like, wedge-shaped design in longitudinal section expanding ring 13 'is pushed the strand 11, resulting in a spreading of the outer wires 11' about the center wire 11 'from its end-face end 12 here leads to Litzenende 12. This expansion ring 13 is expediently pushed on while the sleeve 8 is already on the strand 11 ( FIGS. 8, 9) in order to keep the diameter differences between the strand and the sleeve small.
Sodann wird, ähnlich wie anhand der Fig. 2 und 4 beschrieben, die Litze 11 mit der Hülse 8 durch eine - nicht dargestellte - Ziehdüse gezogen und/oder gepreßt, wodurch sich die Hülse 8 verlängert und in ihrem Durchmesser verringert. Damit wird die Hülse 8 dicht auf das Ende der Litze 11 aufgepreßt, das so infolge seiner vorherigen keilförmigen Spreizung sicher formschlüssig in der Hülse verankert ist.Then, similar to that described with reference to FIGS. 2 and 4, the strand 11 with the sleeve 8 is pulled and / or pressed through a drawing nozzle (not shown), as a result of which the sleeve 8 is lengthened and its diameter is reduced. So that the sleeve 8 is pressed tightly onto the end of the strand 11 , which is thus securely anchored positively in the sleeve due to its previous wedge-shaped spread.
Eine Kombination der beiden verfahrensmäßigen Varianten ist in Fig. 12 angedeutet, bei der eine Litze 11 sowohl mit Eindrückungen 7 versehen, als auch am Ende durch einen Spreizring 13 gespreizt ist. Damit wird die Wirkung beider Maßnahmen kombiniert und verstärkt.A combination of the two procedural variants is indicated in FIG. 12, in which a strand 11 is both provided with indentations 7 and is spread at the end by an expansion ring 13 . This combines and strengthens the effect of both measures.
Drei Anwendungsbeispiele der Erfindung sind noch in den Fig. 13 bis 14 dargestellt.Three application examples of the invention are shown in FIGS. 13 to 14.
Dabei zeigt Fig. 13 die Verankerung einer Litze 1 mittels einer aufgepreßten Hülse 8 gegenüber einer Ankerplatte 9. Hier handelt es sich nur um eine feste Verankerung der Litze 1, da ihr Abstand gegenüber der Ankerplatte 9 nicht verändert werden kann.Here, FIG. 13 shows the anchoring of a strand 1 by means of a pressed-on sleeve 8 with respect to an anchor plate 9. This is only a firm anchoring of the strand 1 , since its distance from the anchor plate 9 cannot be changed.
Nach der Erfindung ist es aber auch möglich, eine Litze 1 a über eine Hülse 8 beispielsweise mit einem Gewindebolzen 10 zu stoßen, um so die Litze 1 a mittels einer Gewindemutter 10′ gegenüber einer Ankerplatte 9 festzulegen.According to the invention, it is also possible to push a strand 1 a over a sleeve 8, for example with a threaded bolt 10 , so as to fix the strand 1 a by means of a threaded nut 10 'relative to an anchor plate 9 .
Die Möglichkeit eines Stoßes zweier Litzen 1 b mittels einer Hülse 8 zeigt Fig. 15.The ability of two strands of a shock 1 b by means of a sleeve 8. Fig. 15 shows.
Claims (11)
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