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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum gegenseitigen Verbinden von
zumindest zwei länglichen
Elementen wie zum Beispiel Betonbewehrungsstäben mittels eines Verbindungselements
in Form einer Wickelfeder mit einer Mittellinie, wobei die Wickelfeder
an der Verbindungsstelle zwischen den beiden länglichen Elementen durch eine
Drehung um die Mittellinie schraubenförmig an den und um die länglichen
Elemente herum angebracht wird, während sie durch den Kontakt
mit den Umfangsflächen der
länglichen
Elemente ausgedehnt wird. Die Erfindung betrifft auch ein Verbindungselement
und eine Anordnung von Verbindungselementen, die bei einem solchen
Verbindungsverfahren zu verwenden sind.
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Ein
Verfahren der vorstehend genannten Art ist aus dem Dokument JP-A-03
221665 bekannt. Gemäß der in
den 5 bis 7 gezeigten Ausführungsform
werden zwei längliche
Elemente miteinander verbunden, indem um die zu verbindenden Elemente
herum eine relativ schwache Wickelfeder gewunden wird, die einen
lichten Innendurchmesser hat, der in etwa gleich den zusammengesetzten Durchmessern
der zu verbindenden Elemente entspricht. Wenngleich ein Verbindungselement
dadurch relativ schnell und einfach befestigt werden kann, führt die
relativ große
und schwache Wickelfeder nur zu einer halbsicheren Verbindung der
beiden Elemente. Eine solche Verbindung ist beispielsweise nicht
geeignet für
die Verwendung bei einem Verfahren wie die Herstellung eines Geflechts
von Betonbewehrungsstäben.
Wenn eine stabilere Verbindung gewünscht wird, muss die in 17 dargestellte Ausführungsform zur Anwendung kommen,
das heißt
die gegenseitige Verbindung dieser Stäbe durch einen Eisendraht,
der um die Stäbe
gewickelt wird und dessen Enden dann verzwirnt und gestutzt werden.
Ein solches Verfahren ist nicht nur arbeitsintensiv, sondern auch
körperlich
anstrengend, so dass es oftmals zu somatischen Beschwerden bis hin
zur Arbeitsunfähigkeit
führt.
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Unter
anderem aus diesem Grund wurde intensiv nach Verfahren gesucht,
die diese Arbeit leichter und einfacher gestalten. Diese Suche führte zu unterschiedlichen
Arten von Verbindungs- und Klemmelementen, die mechanisch befestigt
werden können
oder nicht, wie das beispielsweise in den Dokumenten US-A-4,388,791,
EP-A-0 485 332, EP-A-0 560 707, EP-A-0 657 597, WO-A-94/13902, WO-A-90/13718
und WO-A-90/03484 dargestellt ist. Es sind sowohl Elemente aus einem
drahtförmigen Material
als auch festere Elemente betroffen. Um eine Verbindung herzustellen,
erfordern die erstgenannten Elemente praktisch immer, dass die Elemente
und das Werkzeug von oben her unter dem Kreuzungspunkt angesetzt
werden, wodurch die Schwierigkeit der Schritte, die vorstehend im
Zusammenhang mit der Herstellung eines Betonbewehrungsgeflechts
genannt wurden, kaum oder überhaupt
nicht verringert wird, und darüber
hinaus werden oftmals robuste Mittel benötigt, um die Herstellung der
Verbindung zu ermöglichen.
Hinzu kommt, dass die Verbindungselemente nach ihrer Anbringung
oft nicht wirklich fest fixiert sind, weil die angewendeten Verfahren
den Verbindungselementen nicht ihre Elastizität nehmen. Wenn aber Verbindungselemente,
die durch Einrasten/Einschnappen festgelegt werden, einer zu hohen
Belastung ausgesetzt sind, besteht das Risiko, dass sie sich lösen. Diese
zuletzt genannten Nachteile sind weniger wahrscheinlich, wenn stabilere
Elemente verwendet werden, wohingegen ein anderer Nachteil ist,
dass sie den Kontakt zwischen den Bewehrungsstäben und dem Beton an der Verbindungsstelle
stark behindern. Ein Nachteil, den beide Arten von Elementen gleichermaßen aufweisen,
ist, dass sie oft nur für
die kreuzweise Verbindung von Stäben
geeignet sind, während
aber bei Betonkonstruktionen auch andere Situationen anzutreffen
sind, zum Beispiel eine Verbindung zwischen parallelen Stäben oder
eine Verbindung eines um 90° abgewinkelten
Stabs an der Biegestelle mit einem Kreuzungsstab oder eine Verbindung
von zwei parallelen Stäben
und einem diese überkreuzenden
Stab. Außerdem
sind solche Elemente häufig
an einen bestimmten Stabdurchmesser angepasst, wohingegen bei Betonkonstruktionen
die Durchmesser der verwendeten Bewehrungsstäbe variieren können, so
dass verschiedene Arten von Elementen auf Vorrat gehalten und wäh rend der
Ausführung
der Verbindungsarbeiten in Reichweite sein müssen. All diese Nachteile hatten
keine annehmbaren Lösungen
zum Ergebnis, so dass immer noch die alte schwierige und körperlich
anstrengende Flechtmethode angewendet wird.
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Der
Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, für ein Verbindungsverfahren
zu sorgen, bei welchem die vorgenannten Probleme ganz oder zumindest
teilweise beseitigt werden.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wenn die gewählte Wickelfeder
eine spiralförmige oder
eine schraubenförmige
Feder ist, deren zumindest eine Windung einen Durchmesser hat, der
kleiner ist als die größte transversale
Dimension an der Verbindungsstelle, die durch die zu verbindenden länglichen
Elemente bestimmt wird, wobei die Wickelfeder mit ihrer Mittellinie
hinsichtlich der länglichen
Elemente in einem Winkel angeordnet wird und von einer dadurch erhaltenen
Ausgangsposition schraubenförmig
in die Richtung der länglichen
Elemente bewegt wird, wobei diese schraubenförmige Bewegung bis zur diametralen
Ausdehnung von zumindest einer Windung fortgesetzt wird. Durch diese Maßnahmen
kann die Verbindung mit einer einfachen Drehbewegung von einer Seite
her hergestellt werden. Die Ausdehnung der Wickelfeder hat nicht nur
zum Ergebnis, dass die zu verbindenden länglichen Elemente gleichmäßig umschlossen
werden, sondern auch, dass dem Verbindungselement seine Elastizität genommen
wird, so dass dieses die länglichen
Element fest und sicher umgreift und umspannt. Da eine oder mehrere
Windungen der Feder diametral ausgedehnt werden, können die
zu verbindenden Elemente mit hoher Kraft zusammengespannt werden,
während
die gleiche Wickelfeder für
einen Bereich von Stabdurchmessern verwendet werden kann. Ferner
ermöglicht
die Wickelfeder nicht nur die Herstellung einer Verbindung zwischen
zwei überkreuzten
Stäben,
sondern problemlos auch zwischen anderweitig orientierten und ausgebildeten
Bewehrungsstäben.
Ferner befindet sich die Wickelfeder in der befestigten Position
nur örtlich
in Kontakt mit den solchermaßen
verbundenen Bewehrungsstäben,
wodurch der Kontakt zwischen diesen Stäben und dem um sie herum vergossenen
Beton optimiert wird. Insgesamt handelt es sich hierbei um ein sehr
einfaches Verfahren, das eine Vielzahl von Vorteilen und vorteilhaften
Wirkungen schafft.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird bevorzugt, dass die Wickelfeder aus Federstahl
hergestellt ist und dass die schraubenförmige Bewegung fortgeführt wird,
bis zumindest eine Windung plastisch verformt ist. Mit einem derartigen Verbindungselement,
das aus Federstahl hergestellt ist, lässt sich bei einer relativ
kurzen elastischen Dehnung eine hohe Druckkraft erreichen, während die anschließende, relativ
große
mögliche
plastische Dehnung bei einer im wesentlichen reduzierten Zunahme
der Druckkraft dafür
sorgt, dass das Verbindungselement für einen großen Bereich von verschiedenen
Querschnitten der zu verbindenden Elemente geeignet ist.
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Um
die schraubenförmige
Anbringung der Wickelfeder bei der Herstellung der Verbindung weiter
zu verbessern, wird gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung bevorzugt, dass die Mittellinie der Wickelfeder, während dieselbe
schraubenförmig
an den und um die länglichen
Elemente gewunden wird, in einem hinsichtlich der länglichen Elemente
von 90° abweichenden
Winkel schräg
orientiert ist. Diese Maßnahme
verbessert den Festlegeeffekt der Federwindungen, die schräg an einem länglichen
Element entlang gleiten, wodurch die Umschließung der zu verbindenden länglichen
Elemente erleichtert wird.
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Erfindungsgemäß erfolgt
dieses Umschließen
insbesondere dadurch, dass bei einer Wickelfeder mit zwei freien
Enden eines dieser Enden in Gleitkontakt mit der Umfangsfläche eines
der zu verbindenden länglichen
Elemente gebracht wird und durch eine unter Beibehaltung des Kontakts
mit der Umfangsfläche
dieses einen länglichen
Elements erfolgende Drehung um die Mittellinie mit einem sich an dieses
Ende anschließenden
Teil der Wickelfeder mit der Um fangsfläche eines weiteren länglichen
Elements in Gleitkontakt gebracht wird und danach durch ein Weiterdrehen
des Verbindungselements dessen vorgenanntes Ende unter Umschließung der Umfangsfläche des
weiteren länglichen
Elements an dessen Umfangsfläche
entlang bewegt wird, um diese Umfangsfläche schließlich wieder zu verlassen, um
mit der Umfangsfläche
des einen länglichen
Elements in Gleitkontakt gebracht zu werden oder nicht und zu beginnen,
dieses zu umschließen,
während die
durch die Anbringung der Wickelfeder erzeugte Federkraft die beiden
zu verbindenden länglichen Elemente
federnd aneinanderdrückt.
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Die
zu verwendenden Wickelfedern können vielerlei
Formen aufweisen. So kann beispielsweise eine in der unbelasteten
Ausgangsposition konisch auseinandergehende spiralförmige Schraubenfeder oder
aber auch eine flache Spiralfeder in Betracht kommen, wobei in diesem
Fall gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung bevorzugt wird, dass zu Beginn des schraubenförmigen Anbringens
der Wickelfeder an den länglichen
Elemente ein Ende der Wickelfeder ausgebogen wird, um zwischen den Windungen
Raum für
die Aufnahme des ersten länglichen
Elements zu schaffen, an dem die Wickelfeder schraubenförmig angebracht
wird. Nach dem Herausbiegen eines ersten Teils einer solchen flachen Spiralfeder
wird der Rest der anfänglich
flachen Wickelfeder im Zuge des weiteren Herumwindens um ein längliches
Element automatisch aus seiner anfänglich flachen Konfiguration
ausgezogen/ausgedehnt.
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Wie
bereits bemerkt wurde, wird eine solche Verbindung durch ein einfache
schraubenförmige Anbringung
der Wickelfeder von nur einer Seite her realisiert. Dadurch lässt sich
das Verfahren beispielsweise gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung mechanisieren, indem die Drehung der Wickelfeder um
die Mittellinie mittels eines Motorantriebs erfolgt.
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Zur
Ermöglichung
eines mechanischen Anbringungsverfahrens wird gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung bevorzugt, dass eine Mehrzahl von Wickelfedern, die
durch eine Anordnung nebeneinander und durch eine Verbindung miteinander
zu einem zylinderförmigen
Gebilde bzw. einer zylinderförmigen
Anordnung kombiniert werden, relativ zu einer Trenneinrichtung gedreht
und in Längsrichtung
verschoben wird, so dass die Trenneinrichtung mit zumindest einem
der Enden der Wickelfeder, welches die zylinderförmige Anordnung an einem Ende
begrenzt, in Kontakt gelangt, so dass die oben genannte Wickelfeder
infolge der relativen Drehung der Trenneinrichtung und der zylindrischen
Anordnung von der zylindrischen Anordnung gelöst wird, während eines der Enden der obengenannten Wickelfeder
in die Richtung der länglichen
Elemente geführt
und durch eine fortgesetzte Drehung schraubenförmig an den bzw. um die länglichen
Elemente herum angebracht wird. Diese Maßnahmen ermöglichen die sukzessive Anbringung
einer Reihe von Wickelfedern an einer und um eine Vielzahl von länglichen
Elementen auf eine sozusagen bequeme und rasche Weise, weil es nicht
notwendig ist, immer wieder eine neue lose Wickelfeder aufzugreifen,
da es genügt,
die zylinderförmige
Anordnung an einer gewünschten
geeigneten Stelle zu placieren und dann die Trenneinrichtung und
die zylinderförmige
Anordnung relativ zueinander zu drehen, um eine Wickelfeder abzulösen und
schraubenförmig
anzubringen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann die zylinderförmige
Anordnung stationär
angeordnet sein und die Trenneinrichtung gedreht werden. Bei einer
solchen Ausführungsform
ist die zylinderförmige
Anordnung einfach zu handhaben und zu placieren, und es ist nicht
notwendig, während
der sukzessiven Anbringung einer Reihe von Wickelfedern eine abnehmende
Drehmasse zu berücksichtigen.
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung erfolgt das Abtrennen und Führen einer Wickelfeder vorzugsweise,
indem die rotierenden Trenneinrichtungen durch Drücken/Schieben
mit einem ersten Ende der obengenannten Wickelfeder in Kontakt gebracht
werden, woraufhin diese Wickelfeder von der zylinderförmigen Anordnung
getrennt wird und gedreht wird und ein zweites Ende der obengenannten
Wickelfeder in die Richtung der länglichen Elemente geführt wird.
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Eine
weitere Möglichkeit
für eine
Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist die stationäre
Anordnung der Trenneinrichtung, während die zylinderförmige Anordnung
gedreht wird. Hier ist es auf vorteilhafte Weise möglich, dass
die Trenneinrichtung unter Abtrennung der Wickelfeder von einer benachbarten
Wickelfeder mit dem vorderen Ende der Wickelfeder in Kontakt gelangt
und dieses vordere Ende in die Richtung der länglichen Elemente geführt wird.
Bei dieser Ausführungsform
stellen die Trenneinrichtungen sicher, dass sowohl eine Wickelfeder
von der zylinderförmigen
Anordnung gelöst
als auch diese Wickelfeder zu den länglichen Elementen geführt wird,
an welchen bzw. um welche herum diese Wickelfeder anzubringen ist.
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Es
ist auch eine Kombination der beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
möglich, das
heißt
sowohl die Drehung der Trenneinrichtungen als auch die Drehung der
zylinderförmigen
Anordnung. Eine mögliche
Ausführung
einer solchen Kombination wird erreicht, wenn die zylinderförmige Anordnung
für eine
Drehung in einem begrenzten Winkel angeordnet wird und in einer
ersten Position gehalten wird, bis die zylinderförmige Anordnung während der
durch eine Schiebebewegung erfolgenden Herstellung des Kontakts
in einem begrenzten Winkel in eine zweite Position gedreht wird
und im Verlauf dieser Drehung in dem begrenzten Winkel ein Abtrennelement
das zweite Ende und einen sich daran anschließenden Teil der Wickelfeder
von der zylinderförmigen
Anordnung abtrennt, die anschließend in der zweiten Position
gegen eine weitere Drehung blockiert wird, woraufhin die Wickelfeder
durch eine weitere Drehung der Abtrenneinrichtung vollständig von
der zylinderförmigen
Anordnung getrennt und letztere dann von der zweiten in die erste
Position zurückgestellt
wird.
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Das
Führen
der Wickelfeder nach dem Abtrennen zu den länglichen Elementen bietet die
weitere vorteilhafte Möglichkeit,
dass gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung jede Wickelfeder unabhängig von ihrer Form, die sie an
den länglichen
Elementen bzw. um diese herum einnimmt, in einer flachen Scheibenform
hergestellt wird, wobei das äußere Ende
axial aus dieser Scheibe herausgebogen wird, wenn es dem Objekt
zugeführt
wird.
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Die
Erfindung umfasst auch eine Wickelfeder, wie diese in einem der
vorstehend beschriebenen Verfahren verwendet werden kann und in
den anliegenden Ansprüchen
angegeben ist, wobei die Wickelfeder spiralförmig oder schraubenförmig sein kann
und aus einem elastischen drahtähnlichen
oder litzenähnlichen
Material hergestellt sein kann, wobei eine Wickelfeder bei dieser
Verbindung besonders bevorzugt wird.
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Um
die Anordnung der Wickelfeder in ihrer Lage zu erleichtern, während die
Feder in einer Schraubbewegung angebracht wird, insbesondere um
zu vermeiden, dass die Feder an Kanten, Rippen oder ähnlichen
Vorsprüngen
hängen
bleibt, wird gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung bevorzugt, dass eines der Enden gerundet ist, wobei sich
die Rundung herstellen lässt,
indem das vorgenannte Ende nach außen gebogen wird.
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Wenn
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung eines der Enden haken- oder ösenartig in Richtung auf die
Mittellinie gebogen ist, um einen Griff zu bilden, der die Drehung
der Wickelfeder um ihre Mittellinie ermöglicht, wird die schraubenförmige Anbringung
der Wickelfeder an den und rund um die länglichen Elemente beispielsweise
von Hand erheblich erleichtert. Wenn die schraubenförmige Anbringung
der Wickelfeder durch Motorantrieb beabsichtigt ist, wird bevorzugt,
dass eines der Enden nach hinten und nach innen gebogen wird, um ein
Griffteil für
ein Werkzeug zu bilden, um die Drehung der Wickelfeder um ihre Mittellinie
zu ermöglichen.
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Ferner
kann die Wickelfeder in ihren Windungen mit wenigstens einer Biegung
versehen sein, die eine bestimmte Rast- oder Endposition für die schraubenförmige Anbringung
angibt.
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Als
Material für
die Wickelfeder eignet sich sowohl ein Metall wie beispielsweise
Federstahl als auch ein Kunststoffmaterial.
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Ferner
betrifft die Erfindung eine zylinderförmige Anordnung aus zumindest
zwei identischen spiral- oder schraubenförmigen Wickelfedern, die aus einem
elastischen drahtähnlichen
oder litzenähnlichen
Material hergestellt sind, wobei jede Wickelfeder eine gekrümmte Form
mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende aufweist und wobei
die wenigstens zwei Wickelfedern mit den miteinander fluchtenden
ersten und zweiten Enden lösbar
aneinander befestigt sind.
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Es
wird eine zylinderförmige
Anordnung bevorzugt, bei der das erste Ende einer jeden der mindestens
zwei Wickelfedern ein äußeres Ende
und das zweite Ende ein inneres Ende ist und das innere Ende von
dem äußeren Ende überlappt
wird. Jede dieser mindestens zwei Wickelfedern kann die Form einer
flachen Scheibe oder auch die Form einer konischen Spiralfeder oder
je nach Verwendungszweck eine andere Form aufweisen, wobei es weiterhin möglich ist,
dass zumindest eines der Enden einer jeden der mindestens zwei Wickelfedern
hakenartig gebogen ist.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispiels beschrieben, wobei
auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen Bezug genommen
wird. In den Zeichnungen zeigt:
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1 eine
mögliche
Ausführungsform
der schraubenförmigen
Spiral-Wickelfeder;
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2 zwei überkreuzte
Stäbe,
die durch eine Wickelfeder von 1 miteinander
verbunden sind;
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3 einen
gebogenen Stab, der an seiner Biegestelle von einem geradlinigen
Stab überkreuzt und
durch eine Wickelfeder von 1 mit diesem verbunden
ist;
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4 zwei
parallele Stäbe,
die durch eine Wickelfeder verbunden sind;
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5 eine
mögliche
Ausführungsform
einer flachen Spiralfeder;
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6 zwei
parallele Stäbe
und einen diese überkreuzenden
und mit diesen durch eine Wickelfeder verbundenen Stab;
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7 eine
mögliche
Ausführungsform
einer zum Teil zylindrischen Schraubenfeder;
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8 eine
Seitenansicht eines Halters mit einer darin enthaltenen zylinderförmigen Anordnung;
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9 eine
Ansicht gemäß dem Pfeil
in 8;
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10 eine
Draufsicht auf den Halter der 8 und 9;
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11 eine
mögliche
Konstruktionsvariante;
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12 eine
Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform und
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13 eine
Draufsicht auf die Ausführungsform
von 12.
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1 zeigt
eine schraubenförmige
Spiral-Wickelfeder aus einem elastischen Stahldraht, die einen zentralen
Teil 1 aufweist, der aus wendelförmigen Windungen besteht, die
sich, wie in 1 von oben nach unten betrachtet
erkennbar ist, spiralförmig
erstrecken, das heißt
einen relativ zur Mittellinie 2 kon stant zunehmenden Radius
aufweisen. An dem schmalen oberen Ende mündet der zentrale Teil 1 in einen
Hakenteil 3, der in einem Winkel von 90° gebogen ist und sich daher
in Richtung der Mittellinie 2 senkrecht zu dem zentralen
Teil 1 erstreckt. Der Hakenteil 3 bildet einen
Griff, mit dem die Wickelfeder auf relativ einfache Weise um ihre
Mittellinie 2 gedreht werden kann. An dem breiten unteren
Ende gegenüber
dem Hakenteil 3 endet der zentrale Teil 1 in einem
gebogenen Festlege-Ende 4.
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2 zeigt
zwei Stäbe 5 und 6,
die einander überkreuzen
und die mittels einer Wickelfeder von 1 miteinander
verbunden sind. Die Verbindung erfolgt, indem das Festlege-Ende 4 zum
Beispiel an der bei Pos. 7 angegebenen Stelle des Stabs 5 angeordnet
wird, während
die Wickelfeder vorzugsweise in einer hinsichtlich der einander überkreuzenden Stäbe 5 und 6 leicht
schrägen
Position gehalten wird.
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Anschließend wird
die Wickelfeder mittels des Hakenteils 3 um ihre Mittellinie
gedreht, woraufhin das Festlege-Ende 4 beginnt, einen hinsichtlich des
Stabs 5 sowie auch des Stabs 6 schräg verlaufenden
Weg zu beschreiben. Inzwischen gleitet das Festlege-Ende 4 erst über die
Umfangsfläche
des Stabs 5, um diese nach einer weiteren Drehung der Wickelfeder
wieder zu verlassen, bis es mit der Umfangsfläche des Stabs 6 in
Kontakt gelangt. Nach der Herstellung dieses Kontakts und nach einer
weiteren Drehung der Wickelfeder wird das Festlege-Ende 4 elastisch
nach außen
gedrückt
und beginnt, über
die untere Fläche
des Stabs 6 zu gleiten, was in 1 nicht
zu sehen ist. Hinter dem unteren Ende verlässt das Festlege-Ende 4 die
Umfangsfläche
des Stabes 6 infolge einer weiteren Drehung der Wickelfeder
und gelangt im Zuge dieser weiteren Drehung in Kontakt mit der Umfangsfläche des
Stabs 5. Durch eine weitere Drehung wird der Kontakt mit
dem Stab 5 erneut unterbrochen und anschließend ein
zweites Mal der Kontakt mit dem Stab 6 hergestellt. Nach
einer weiteren vollen Drehung wird die in 1 dargestellte
Situation erreicht, in der das Festlege-Ende soeben außer Kontakt
mit der Umfangsfläche
des Stabs 6 gelangt ist.
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Da
die Wickelfeder, während
sie schraubenartig um die Stäbe 5 und 6 herumgeführt wird,
diametral expandiert wird, sitzt sie fest und elastisch an den Stäben und
rund um die Stäbe 5 und 6 und
drückt
die Stäbe
wiederum elastisch aneinander und spannt sie zusammen. Da sowohl
die Wickelfeder als auch die Stäbe
gekrümmte
Oberflächen
haben, erfolgt der gegenseitige Kontakt nur örtlich, so dass Beton, der
an der und rund um diese Verbindung zu vergießen ist, mit den Stäben 5 und 6 optimal
in Kontakt gelangen kann. Es ist ferner zu bemerken, dass die Stäbe 5 und 6 voneinander
verschiedene Durchmesser aufweisen, dass dies die hergestellte Verbindung
jedoch nicht beeinflusst. Bei gleichen Durchmessern wird die Verbindung
auf die gleiche Weise hergestellt.
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3 zeigt
einen in einem Winkel von 90° gebogenen
Stab 8, der an der Biegestelle von einem geradlinigen Stab 9 überkreuzt
wird. Beide Stäbe 8 und 9 sind
an ihrem Kreuzungspunkt durch eine Wickelfeder der in 1 dargestellten
Art miteinander verbunden. Die Art, in der diese Verbindung ausgeführt ist,
entspricht der im Zusammenhang mit 2 beschriebenen
Art, wenngleich hier die Wickelfeder einmal weniger gedreht wurde
und mit spiralförmigen Windungen
versehen ist, die sich derart vergrößern, dass in der in 3 gezeigten
Position die größte spiralförmige Windung,
d.h. die sich an das Festlege-Ende 4 anschließende Windung
nicht mehr länger mit
den Stäben 8 und 9 in
Kontakt befindet. Mit einer solchermaßen ausgebildeten Wickelfeder
ist es möglich,
Stäbe mit
einem größeren Durchmesser
oder mehr als zwei Stäbe
ohne weiteres miteinander zu verbinden.
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4 zeigt
zwei parallele Stäbe 10 und 11, die
durch eine ursprünglich
flache spiralförmige
Feder miteinander verbunden sind, wie das in 5 dargestellt
ist. Diese beispielsweise aus Kunststoff hergestellte Wickelfeder
ist mit einem spiralförmigen Teil 12 versehen,
dessen äußerer Arm
in einem gerundeten Ende 13 und dessen innerer Arm in einem geradlinigen
Teil 15 endet, der sich durch die Mittellinie 14 erstreckt.
Dieser Teil 15 kann in einer diametralen Endnut eines motorisch
angetriebenen Schafts eines Werkzeugs wie beispielsweise einer Bohrmaschine
oder einer Schraubmaschine aufgenommen werden. Dadurch ist diese
Wickelfeder für
die Herstellung einer Verbindung zwischen zwei oder mehreren Stäben drehbar.
In 4 sind dies die beiden parallelen Stäbe 10 und 11.
Um die gezeigte Verbindung herzustellen, wird das gerundete Ende 13 zunächst aus
der Ebene der Feder herausgebogen und in Gleitkontakt mit der Umfangsfläche des
Stabs 10 gebracht, während
die Wickelfeder hinsichtlich der Ebene durch die Mittellinien beider
Stäbe 10 und 11 in
einem Winkel von etwa 45° gehalten
wird. Die weitere Drehung der Wickelfeder bewirkt, dass sich durch
die Spiralform das gerundete Ende 13 zuerst von der Umfangsfläche des
Stabs 10 löst
und dann in Gleitkontakt mit der Umfangsfläche des Stabs 11 gelangt
(in 4 verdeckt liegend), während die Wickelfeder durch
diesen Gleitkontakt ausgedehnt und in 4 wieder
sichtbar wird. Durch eine weitere halbe Drehung der Wickelfeder
wird die in 4 gezeigte Position erreicht.
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Weiterhin
lässt sich
beobachten, dass nach dem anfänglichen
aktiven Biegen des gerundeten Endes 13 aus der Federebene
heraus das weitere Herausziehen aus der Ebene der zu Beginn flachen Feder
und die diametrale Ausdehnung der Windungen, während der die in Richtung der
Mittellinie herausgezogene und in 4 dargestellte
Position erreicht wird, durch die schraubenförmige Anbringung an den Stäben 10 und 11 automatisch
erfolgt.
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6 zeigt
zwei parallele Stäbe 16 und 17 mit
einem diese überkreuzenden
Stab 18, wobei die Stäbe
an ihrem Kreuzungspunkt durch eine Wickelfeder miteinander verbunden
sind. Die Wickelfeder ist schraubenförmig um die Stäbe herumgeführt, so dass
die Wickelfeder, die zuerst an dem Stab 18 liegt, nach
dem Passieren der Stäbe 16 und 17 auf
der Rückseite
in 6 sich unter dem Stab 18 erstreckt. Gewünschtenfalls
ist es auch möglich,
dass sich die Wickel feder, nachdem sie um die Rückseite der Stäbe 16 und 17 herumgeführt wurde, über dem
Stab 18 erstreckt.
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7 zeigt
eine teilweise zylindrische schraubenförmige Wickelfeder, die einen
zentralen Teil 20 aufweist, der schraubenförmig um
eine Mittellinie 19 gewunden ist und der sich einerseits
in eine diametral erweiterte Windung erstreckt, die in einem nach
außen
und nach unten gebogenen Festlege-Ende 21 endet, und andererseits
in einen ösenförmig gebogenen
Teil 22, der sich in Richtung der Mittellinie erstreckt
und der als Griffteil für
die Drehung der Wickelfeder dient.
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8 zeigt
einen Halter 31, der, wie am deutlichsten in 9 erkennbar
ist, eine Rohrwand 32 mit einer nockenartigen Ausbeulung 33 aufweist. Der
Halter ist für
die gleitende und führende
Aufnahme einer Reihe von Wickelfedern 35 ausgelegt, die miteinander
zu einem zylinderförmigen
Gebilde bzw. einer zylinderförmigen
Anordnung 34 verbunden sind. Jede Wickelfeder 35 hat
die Form einer flachen Spiralfeder, die in einem geradlinigen Schenkelteil 35a endet,
der sich in eine entsprechende Vertiefung in der nockenförmigen Ausbeulung 33 erstreckt.
Die zylinderförmige
Anordnung 34 wird durch nicht dargestellte Federmittel
nach links an einen Anschlag 36 gedrückt, wie das in 8 zu
sehen ist, der so ausgelegt und angeordnet ist, dass sich nur eine
Wickelfeder 35 zur Außenseite
des Halters 31 erstreckt. Die Rohrwand 32 hat
eine an die Form einer flachen Spirale angepasste Form, das heißt eine
Form, die mit jener eines Spiralgehäuses für ein Zentrifugalgebläse vergleichbar
ist. Zentral in dem Halter 31 ist ein drehbarer Schaft 37 angeordnet,
an dessen Ende ein Trennelement 38 angebracht ist, das
eine Anschlagfläche 39 hat,
die an dem inneren Ende der flachen Spirale der sich nach außerhalb
des Halters 31 erstreckenden Wickelfeder 35 zur
Anlage kommen kann. Die Anschlagfläche ist daher vollständig außerhalb
der Rohrwand 32 vorgesehen. An der nockenförmigen Ausbeulung
befindet sich ein Vorsprung 40, der in einer Linie mit
dem Halter 31 vorspringt und der bei Betrachtung ausgehend
von der Vertiefung, in die sich der Schen kelteil 35a hinein
erstreckt, sich frei nach außen
erstreckt, wie das deutlich in den 8 und 10 erkennbar
ist.
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Zum
Abtrennen einer Wickelfeder 35 von der zylinderförmigen Anordnung 34 wird
der Schaft 37 im Uhrzeigersinn angetrieben, wie das in 9 zu
sehen ist. Die Anschlagfläche 39 drückt gegen
das freie innere Ende der flachen Spiralfeder und trennt dadurch
die äußere Wickelfeder 35 von
der Anordnung 34 ab. Die abgetrennte Wickelfeder 35 wird über das Trennelement 38 mit
der Anschlagfläche 39 durch den
Schaft 37 gedreht, während
sich der Schenkelteil 35a, indem er auf den Vorsprung 40 trifft,
axial nach außen
bewegt. Der Stopper 36, dessen Form und Anzahl variieren
können,
stellt sicher, dass der andere Teil der Wickelfeder 35 in
seiner Ausgangsebene verbleibt. Der gebogene Schenkelteil kann in
die Richtung eines Objekts geführt
werden, an welchem oder um welches herum die Wickelfeder anzubringen ist.
Das Loslösen
von dem Stopper 36 geschieht schließlich automatisch durch die
Form der Wickelfeder 35 und durch die Biegung eines zunehmend
größeren Teils
dieser Wickelfeder nach außen.
Dies hat zum Ergebnis, dass sich zu einem gegebenen Zeitpunkt ein
Teil der Wickelfeder entlang des Stoppers 36 dreht, wobei
der Radius so klein ist, dass dieser Teil nicht mehr länger von
diesem Stopper 36 bedeckt und festgehalten wird und sich
daher vollständig
von dem Halter 31 löst.
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11 zeigt
eine mögliche
Konstruktionsvariante, gemäß welcher
die Abtrennung einer Wickelfeder 35 von einer Anordnung 34 in
Phasen erfolgen kann. Zu diesem Zweck ist die Vertiefung, in welcher der
Schenkelteil 35a festgelegt ist, wie anhand der gestrichelten
Linie 48 in 9 dargestellt, vergrößert, während die
Anordnung 34 durch Federkraft über ein nicht gezeigtes Mittel
in die in 9 dargestellte Position gedrückt wird.
Wenn der Schaft 37 gedreht wird, dreht sich die gesamte
Anordnung in dem Winkel, den die vergrößerte Vertiefung zulässt. Die verbreiterte
Vertiefung ist an der Außenseite
mit einem Abtrennelement 49 abgeschlossen, das bei Drehung
der Anordnung 34 den Schenkelteil 35a der äußeren Wickelfeder 35 von
der Anordnung 34 löst. Nachdem
die Anordnung 34 mit ihrem Schenkelteil 35a in
dem Halter 31 gegen die Wand der erweiterten Vertiefung
trifft, wird die äußere Wickelfeder 35 durch den
weiteren Antrieb des Schafts 37 in der vorstehend beschriebenen
Weise in seiner Gesamtheit von der Anordnung 34 gelöst und zu
einem Objekt geführt.
Nach dem Lösen
der Wickelfeder 35 von der Anordnung 34 stellt
die Federkraft sicher, dass die Anordnung 34 in ihre in 9 gezeigte
Ausgangposition zurückgestellt
wird.
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Die 12 und 13 zeigen
eine Anordnung 54, die aus einer großen Anzahl von gegenseitig
verbundenen Wickelfedern 55 gebildet ist. Jede Wickelfeder 55 hat
die Form einer flachen Spirale mit einem hakenförmig gebogenen inneren Ende 55a sowie
mit einem äußeren Ende 55b,
das hakenförmig gebogen
ist. Das hakenförmig
gebogene innere Ende 55a jeder Wickelfeder 55 wird
in einen Schlitz 56 in einem drehbaren Schaft 57 eingeführt. Der Schlitz 56 endet
vor dem vorderen Ende des Schafts 57, während das Ende des Schlitzes 56 ein
Stoppelement für
die Anordnung 54 bildet, die über nicht dargestellte Mittel
elastisch federnd in die Richtung des Schlitzes gedrückt wird,
wodurch die Anordnung 54 stets exakt gehalten und positioniert
wird. Die gesamte Anordnung 54 kann mittels des Schafts 57 gedreht werden.
Während
einer solchen Drehung gelangt das äußere Ende 55b in Kontakt
mit einem Abtrennelement 58 mit einer ansteigenden vorspringenden Fläche 58a,
die die äußere Wickelfeder 55 beginnend mit
dem äußeren Ende 55b nach
und nach von der Anordnung 54 trennt. Gewünschtenfalls
ist das Abtrennelement 58 in Richtung des Doppelpfeils
B hin und her bewegbar.
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Es
versteht sich, dass innerhalb des Rahmens der Erfindung, der durch
die anliegenden Ansprüchen
angegeben ist, zahlreiche Modifikationen und Variationen möglich sind.
So können
zum Beispiel mit einer Wickelfeder Stäbe in vielen anderen Formen
und in anderer Anzahl miteinander verbunden werden. Wenngleich durchgehend
auf Bewehrungsstäbe
Bezug genommen wurde, kann es sich auch um andere längliche
Elemente handeln. Ferner könnte
eine Wickelfeder in ihren Windungen mit einer oder mehreren Biegungen
versehen sein, die spezielle Halte- oder Endpositionen angeben.
Sollte es für spezielle
Anwendungen bevorzugt werden, können die
Windungen statt einer Kreisform auch eine andere Form aufweisen,
zum Beispiel eine ovale Form. Darüber hinaus können die
Windungen einen von einer Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisen, zum
Beispiel einen quadratischen Querschnitt. Neben dem Biegen und/oder
Runden eines Festlege-Endes kann der resultierende Durchschusseffekt im
Falle von Hindernissen auf verschiedene Weise gefördert werden,
zum Beispiel durch Beschichten des Endes mit einem die Gleitfähigkeit
fördernden Material
oder durch eine durch Verzinnen gerundete Spitze. Ferner kann für den von
der zylinderförmigen Anordnung
abgetrennten Teil einer Wickelfeder auch eine Führungsrippe in Erwägung gezogen
werden, die diesem Teil nicht nur eine Biegung nach außen, sondern
auch eine dazu senkrechte Biegung verleiht. Es versteht sich, dass
durch eine geeignete Führung der
abgetrennten und weiter gedrehten Wickelfeder jede für den jeweiligen
Fall gewünschte
geeignete Biegung hergestellt werden kann. Was das Material für die Herstellung
der Wickelfedern betrifft, so hat sich gezeigt, dass dieses ein
gewünschtes
geeignetes Kunststoffmaterial und außerdem selbstverständlich ein
Metall sein kann, zum Beispiel vorzugsweise Federstahl.