DE68927828T2

DE68927828T2 - Verfahren zum einkapseln eines spannankers eines vorspanngliedes

Info

Publication number: DE68927828T2
Application number: DE68927828T
Authority: DE
Inventors: Felix Sorkin
Original assignee: Hayes Interests Inc; Varitech Ind Inc
Current assignee: Hayes Interests Inc; Varitech Ind Inc
Priority date: 1988-12-27
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1997-10-02
Anticipated expiration: 2009-12-28
Also published as: ATE149412T1; EP0408707A1; EP0408707B1; EP0408707A4; DE68927828D1; AU621973B2; ES2100171T3; WO1990007410A1; AU4848690A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einkapseln eines Spannankers eines Spanngliedes.
Viele Jahre lang hat die Konstruktion von Betonkonstruktionen die typische Stahlkonstruktion aus Pfeiler, Haupt- und Nebenträger imitiert. Mit dem technologischen Fortschritt beim Baubeton begann sich aber eine eigene Richtung zu entwickeln. Beton besitzt die Vorteile von niedrigeren Kosten als Stahl, daß er nicht feuerfest gemacht werden muß und von seiner Plastizität her Eigenschaften besitzt, die ihn für freifließende oder kühn klotzige architektonische Konzepte geeignet macht. Andererseits ist Baubeton, obwohl er ziemlich gut geeignet ist, fast sämtliche kompressiven (vertikalen) Belastungen aufzunehmen, extrem schwach beim Aufnehmen von signifikanten Zugspannungen. Es ist deshalb erforderlich, Stahlstäbe, Armierungen genannt, dem Beton zuzugeben und es so zu ermöglichen, daß der Beton die kompressiven Kräfte und der Stahl die Zugkräfte (Horizontalkräfte) aufnimmt.
Konstruktionen aus armiertem Beton können aus Last tragenden Wänden aufgebaut sein, dieses Verfahren schöpft aber die gesamten Möglichkeiten des Betons nicht aus. Das Skelettgerippe, bei dem die Böden und Decken direkt auf äußeren und inneren armierten Betonsäulen ruhen, hat sich als die ökonomischste und populärste Konstruktion herausgestellt. Ein Gerippe aus armiertem Beton ist anscheinend eine ziemlich einfache Konstruktionsform. Zuerst werden Holz- oder Stahlformen in den Größen, Positionen und Formgebungen aufgebaut, die nach den Konstruktions- und Entwurfsanforderungen benötigt werden. Die Stahlarmierung wird dann angeordnet und durch Drähte an deren Kreuzungspunkten in Position gehalten. Mittel, die als Stühle und Abstandshalter bekannt sind, werden verwendet, um die Armierungsstäbe von der Formkonstruktion beabstandet und abgehoben zu halten. Die Größe und die Anzahl der Stahlstäbe hängt völlig von den aufgebrachten Lasten und dem Erfordernis, diese Lasten gleichmäßig auf das Gebäude und nach unten auf das Fundament zu übertragen, ab. Nach dem Plazieren der Armierung wird Beton, eine Mischung aus Wasser, Zement, Sand und Steinen oder Zuschlagsstoffen in Verhältnissen, die berechnet wurden, um die erforderliche Festigkeit zu liefern, plaziert, wobei dafür gesorgt wird, Leerstellen oder poröse Bereiche zu verhindern.
Eine der einfachsten Konstruktionen bei Betongerippen ist das Träger-/ und/-Plattensystem. Dieses System, das Betonträger verwendet, die integral mit den Bodenplatten gegossen sind, folgt üblicher Stahlkonstruktion. Das Träger-/und/-Platten-System wird häufig bei Appartementgebäuden und anderen Konstruktionen verwendet, bei denen die Träger optisch nicht unerwünscht sind oder versteckt werden können. Die Armierung ist einfach, und die Formen zum Gießen können für die gleiche Formgebung immer wieder verwendet werden. Das System führt deshalb zu einer ökonomisch gangbaren Kontruktion. Bei der Entwicklung von Stockwerk-Platten-Konstruktionen können die exponierten Träger eliminiert sein. Bei diesem System ragen Armierungsstäbe im rechten Winkel und in zwei Richtungen aus jeder Säule und stützen Stockwerks-Platten ab, die zwölf oder fünfzehn Fuß in beide Richtungen überspannen.
Armierter Beton erreicht seine größten Möglichkeiten, wenn er in vorgespannten oder nachgespannten Elementen verwendet wird. Man kann Überspannungen bis zu 30 m (100 Fuß) in Elementen mit einer Tiefe bis zu drei Fuß ausgelegt für Deckenbelastungen erzielen. Das Grundprinzip ist einfach. Beim Vorspannen werden Armierungsstäbe aus hoch-zugfesten Drähten bis zu einer bestimmten vorbestimmten Grenze gespannt und dann wird hochfester Beton um sie herum angeordnet. Wenn der Beton abgebunden hat, hält er den Stahl mit einem festen Griff, und ein Rutschen oder Absacken ist verhindert. Das Nachspannen folgt dem gleichen Prinzip, aber die Armierung wird locker an ihrer Position gehalten, während der Beton um sie herum angeordnet wird.
Die Armierung wird dann durch hydraulische Spannvorrichtungen gespannt und sicher in Position verankert. Das Vorspannen wird bei den einzelnen Elementen in der Fabrik vorgenommen und das Nachspannen als Teil der Konstruktion auf der Baustelle.
Bei einer typischen Spannglied-Spannankeranordnung bei derartigen Nachspannanwendungen ist ein Paar von Ankern vorgesehen, um die Enden der dazwischen aufgehängten Spannglieder zu verankern. Beim Installieren der Spannglied-Spannankeranordnung in einer Betonkonstruktion wird eine hydraulische Spannvorrichtung oder etwas ähnliches lösbar an einem der exponierten Enden des Spannglieds zum Aufbringen einer Spannung einer vorbestimmten Größe auf das Spannglied lösbar angebracht. Wenn die Spannung der gewünschten Größe auf das Spannglied aufgebracht wurde, werden Keile, Gewindemuttern oder ähnliches verwendet, um das Spannglied festzuhalten, und um beim Entfernen der Spannvorrichtung von dem Spannglied dessen Relaxieren zu verhindern und es in seinem gespannten Zustand zu halten.
Metallbauteile in Betonkonstruktionen können vielen korrosiven Einflüssen ausgesetzt werden, wie Enteisungschemikalien, Meerwasser, brackigem Wasser oder Sprühnebel von diesen Quellen sowie Salzwasser. Wenn es dazu kommt und die exponierten Bereiche des Ankers korrodieren, kann der Anker durch diese Korrosion geschwächt werden. Die Schädigung des Ankers kann ein Rutschen der Spannglieder bewirken und dadurch die kompressiven Wirkungen auf die Konstruktion lockern, oder der Anker kann brechen. Außerdem ist das große Volumen der Nebenprodukte der korrosiven Reaktion oft ausreichend, um die umgebende Struktur zu brechen. Diese Einflüsse und Probleme können ausreichen, ein vorzeitiges Versagen des Nachspannsystems und eine Schädigung der Konstruktion zu bewirken.
Einige Dokumente haben sich mit dem Problem der Korrosion von Anker und Spannglied auseinandergesetzt. US-A-4,348,844 beschreibt eine Spanngliedanordnung, in der ein Spannglied in einer Hülle unter Zug zwischen zwei beabstandeten Ankerelementen angehängt ist. Die Ankerelemente sind in einer Umhüllung oder einem Gehäuse vollständig eingeschlossen. Die Hülle, die Umhüllung und das Gehäuse sind erforderlich, um zur elektrischen Isolierung der Spannglied- und Ankerelemente gegenüber einer umgebenden Betonstruktur elektrisch nicht leitende Materialien zu haben, um dadurch die Wirkungen der durch elektrische Ströme verursachten Elektrolyse zu verhindern.
Nach Experimenten und Untersuchungen hat sich herausgestellt, daß elektrolytische Wirkungen, die detailliert in US-A-4,348,844 beschrieben sind, wenig oder keine schädigende Wirkung auf die Ankeranordnung haben. Es gibt aber Gelegenheiten, bei denen die von durch das Spannglied zu der Ankeranordnung fließenden Strömen hervorgerufene elektrolytische Wirkung sich als vorteilhaft herausgestellt hat. Beispielsweise wenn ein Anodenmaterial in elektrischer Verbindung mit einer derartigen elektrisch leitfähigen Ankeranordnung gebracht wird. In so einer Situation gibt das Anodenmaterial der kathodischen Ankeranordnung strukturelle Festigkeit und Stabilität.
US-A-4,719,658 schafft eine Kunststoffstruktur zum Schutz der Ankeranordnung und der Enden eines Spanngliedes davor, korrosiven Einflüssen ausgesetzt zu werden. Das System dieses Patents beschreibt ein oberes Schutzelement und ein unteres Schutzelement. Der Anker wurde zwischen diese Elemente gebracht, die Elemente wurden über eine Schnappverbindung miteinander verbunden, und der Anker wurde zwischen diesen Schutzelementen in Position eingesperrt. Ein Schmiermittel wurde dann in das Innere zwischen diesen Kunststoffschutzelementen eingespritzt, um den Anker gegen das korrosive Wasser in der Umgebung abzudichten. Ein Schmiermitteldeckel ist auf das obere Schutzelement so aufzuschrauben, daß ein Einspritzen des Schmiermittels in den Innenraum möglich ist.
US-A-4,616,458 beschreibt eine Schutzstruktur für Spannglieder bei Spannankern für Spannglieder, die ein Bodenelement und einen Abdichtdeckel verwendet.
In der Praxis macht diese Einrichtung eine aufwendige Handhabung des Deckels und des Bodenelements erforderlich, damit es zu der Schnappverbindung kommt. Es ist auch eine schwierige Handhabung des Einpassens des Ankers in diese Anordnung erforderlich. Schließlich war der Schritt des Einspritzens von Schmiermittel in das Innere nach dem Zusammenbau erforderlich. Man hat festgestellt, daß viele Arbeitsstunden bei den Zusammenbau- und Handhabungsschritten verbraucht wurden. Gelegentlich haben die Zusammenbauschritte ein Austreten von Schmiermittel aus dem Inneren zwischen dem oberen und dem unteren Element zugelassen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Einkapseln eines Spannankers eines Spannglieds bereitzustellen, das das Äußere des Ankers gegenüber der Außenumgebung effektiv abdichtet.
Dieses Ziel wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Die vorliegende Erfindung schafft einen Spannanker eines Spanngliedes, der das Auftreten von elektrolytischen Wirkungen zwischen dem Spannglied und dem Inneren des Ankers erlaubt.
Der Spannanker des Spanngliedes besitzt eine Schutzabdeckung, für die ein Zusammenbau und eine Handhabung nicht erforderlich ist, oder die keine Arbeitskraft verschwendet.
Der Spannanker des Spannglieds bewirkt eine überlegene Abdichtung zwischen dem Äußeren des Ankers und der Außenumgebung.
Diese und andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus dem Lesen der begleitenden Beschreibung und der angefügten Ansprüche deutlicher.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die einen Anker gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Ankers von der rechten Seite.
Fig. 3 ist eine Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Ankers von der linken Seite.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Ankers der vorliegenden Erfindung, wie er in einer Position zum Aufnehmen eines Abdichtdeckels gezeigt ist.
Fig. 5 zeigt das Formgebungsverfahren gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

In der Fig. 1 ist mit 10 der Spannanker eines Spannglieds gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Spannglied-Spannanker 10 weist einen Basisteil 12 mit einem rohrförmigen Abschnitt 14, der davon wegragt, und eine Kunststoffeinkapselung 16 in generell luftdichter Anlage an der Außenoberfläche des Basisteils 12 und des rohrförmigen Abschnitts 14 auf. Der rohrförmige Abschnitt 14 besitzt eine schräge, ringförmige Innenwand 18 zum Aufnehmen des Endes eines Spannglieds und zum Aufnehmen der Keile zum Festlegen der Position des Spannglieds.
Wie in Fig. 1 gezeigt, handelt es sich bei dem Basiselement 12 um einen relativ standardmäßigen Anker, der für das Spannen des Spannglieds bei einer Nachspannkonstruktion verwendet wird. Der rohrförmige Abschnitt 14 ragt von der ebenen Oberfläche 22 des Basisteils 12 in einer sich verjüngenden Art nach außen. Der rohrförmige Abschnitt 14 besitzt eine äußere Abschlußfläche 24. Die schräge, ringförmige Innenwand 18 ist eine ziemlich lange Öffnung, die ihren größten Durchmesser bei der Abschlußfläche 24 hat. Die schräge Innenwand 18 hat eine konstante Verjüngung durch den Anker 12 zu der Abschlußfläche 26 der anderen Seite.
Eine Mehrzahl von rippenartigen Verstärkungselementen 28 ragt von dem Äußeren des rohrförmigen Abschnitts 14 zu der ebenen Oberfläche 22 des Basisteils 12 nach außen. Diese rippenartigen Verstärkungselemente geben dem Anker 12 strukturelle Festigkeit. Diese rippenartigen Verstärkungselemente 24 ragen radial zu dem äußeren Rand des Basisteils 12 nach außen.
Ein Paar von Öffnungen 30 und 32 ist durch die Dicke des Basisteils 12 derart gebildet, daß sich eine Öffnung zu jeder der ebenen Flächen 20 und 22 hin öffnet. Diese Öffnungen sind zum vorübergehenden Befestigen des Ankers an einem im Bau befindlichen Gebäude gedacht.
Eine Übergangsstruktur 34 ist an der dem rohrförmigen Abschnitt 14 gegenüberliegenden Seite des Basisteils 12 gebildet. Diese Übergangsstruktur 34 verjüngt sich von dem Basisteil 12 in Richtung zu der Abschlußfläche 26. Diese Übergangsstruktur 34 hat eine sich verengende innere Bohrung, die mit der Innenwand des Basisteils 12 und dem rohrförmigen Abschnitt 14 konzentrisch ist. Man sollte erkennen, daß eine derartige Übergangsstruktur 34 bei typischen Ankeranordnungen vorhanden sein kann oder auch nicht vorhanden sein kann. Sie sollte nicht als eine Beschränkung der vorliegenden Erfindung angesehen werden.
Man kann in Fig. 1 erkennen, daß eine Kunststoffeinkapselung 16 dem Äußeren des Basisteils 12, dem Äußeren des rohrförmigen Abschnitts 14, dem Äußeren der Übergangsstruktur 34 und über das rippenartige Verstärkungselement 16 anliegend ausgebildet ist. Diese Kunststoffeinkapselung 16 ist an dem Ende 24 des rohrförmigen Abschnitts 14 offen. Die Kunststoffeinkapselung 16 ist offen, um die schräge, ringförmige Innenwand 18 des Ankers 12 zu exponieren. Die Kunststoffeinkapselung 16 besteht aus einem Polyethylen hoher Dichte, das derart spritzgußgeformt ist, daß es den Anker 12 im wesentlichen umgibt. Die Kunststoffeinkapselung 16 ist aus einer einstückigen Konstruktion. Wie man erkennen kann, ist die Kunststoffeinkapselung 16 an dem Ende 42 und an dem Ende 44 des Spannglied-Spannankers 10 offen. Die Öffnung bei 42 erlaubt eine elektrolytische Wirkung zwischen einem einzusetzenden Spannglied und dem Anker 12.
Die Kunststoffeinkapselung 16 weist einen rohrförmigen Teil 46 auf, der an der dem rohrförmigen Abschnitt 14 des Ankers entgegengesetzten Seite des Basisteils 12 gebildet ist. Der rohrförmige Teil 46 ragt rechtwinklig zu diesem Basisteil 12 nach außen. Der Innendurchmesser 48 des rohrförmigen Teils 46 sollte ausreichend groß sein, um es einem Spannglied zu erlauben, hindurchzuragen. Man kann erkennen, daß der Innendurchmesser 48 des rohrförmigen Teils 46 der Kunststoffeinkapselung 16 dem kleinen Durchmesser der schrägen Innenwand 18 des Ankers 12 entspricht und sich mit dieser in enger Anlage befindet. Der Innendurchmesser 48 kann auch eine ausreichende Breite besitzen, um sämtliche Hüllen oder Schutzüberzüge unterzubringen, die sich um das Äußere derartiger Spannglieder erstrecken.
Die Kunststoffeinkapselung 16 weist außerdem die Abdichtung der Innenwände der Öffnungen 30 und 32 auf. Man kann erkennen, daß die Öffnungen 30 und 32 sich durch die Kunststoffeinkapselung 16 an den ebenen Seiten 20 und 22 des Basisteils 12 öffnen. Die Kunststoffeinkapselung dichtet die Innenwand dieser Öffnungen so ab, daß ein Einsickern von korrosiven Materialien in diese Öffnungen und somit ein Korrodieren des Ankers 12 verhindert wird. Funktionell dienen die Öffnungen weiterhin zum Befestigen der Ankeranordnung 10 mit Nägeln, Schrauben oder anderen Befestigungselementen an einer Außenoberfläche. Es ist aber wichtig, daß die Metallwände der Öffnungen von der Kunststoffeinkapselung abgedichtet sind, wie es durch die vorliegende Erfindung vorgesehen ist.
Ein Aufnahmebereich so ist bei dem Ende 24 des rohrförmigen Abschnitts 14 gebildet. Dieser Aufnahmebereich 50 ragt von dem Ende 24 nach außen. Bei Betrieb dient der Aufnahmebereich 50 zum Aufnehmen und Befestigen von Abichtdeckeln daran. Der Aufnahmebereich 50 weist einen zylinderförmigen Teil 52 auf, der von der Außenoberfläche 54 der den rohrförmigen Abschnitt 14 umgebenden Kunststoffeinkapselung nach außen ragt. Eine ringförmige Lippe 56 ragt von der Innenwand 58 des zylinderförmigen Teils 54 nach innen. Diese Lippe 56 befindet sich in einer abdichtenden Beziehung zu dem Ende 24 des ringförmigen Abschnitts 14. Eine Arretierung 58 ist an der Innenwand 58 des zylinderförmigen Bereichs 54 gebildet. Die Arretierung 58 ist an verschiedenen Stellen in einer Ebene in der Innenwand 58 angeordnet. Die Arretierung 58 dient der Aufnahme einer Lippe eines dort eingesteckten Abdichtdeckels.
Die Fig. 2 ist eine Ansicht des Spannglied-Spannankers 10 der vorliegenden Erfindung von der rechten Seite. Wie man aus der Ansicht der Fig. 2 erkennen kann, überdeckt die Kunststoffeinkapselung 16 die gesamte Oberfläche, wie in Fig. 2 betrachtet. Die ebene Seite 20 des Basisteils 2 ist mit einer einigermaßen rechtwinkligen Gestalt gezeigt. Die Öffnungen 30 und 32 öffnen sich zu der Seite 20 des Basisteils 12 nach außen. In Richtung zu dem Betrachter und von der ebenen Oberfläche 20 des Basiselements 12 ragt die Übergangsstruktur 34.
Zusammen mit der Ansicht von Fig. 1 kann man erkennen, daß die Übergangsstruktur 34 einen kreisförmigen Übergangsbereich 62 zu der planaren Seite 20 besitzt. Von diesem Übergangsbereich verjüngt sich der Übergangsabschnitt 34 nach unten in Richtung zu einem ringförmigen Bereich 64. Der ringförmige Bereich 64 befindet sich in einer zu der Fläche 20 parallelen Ebene und besitzt eine kreisförmige Gestalt. Der rohrförmige Teil 46 ragt in Richtung auf den Betrachter zu nach außen von dem Innendurchmesser des ringförmigen Bereichs 64.
Fig. 3 ist eine Ansicht des Ankers 10 von Fig. 1 von der linken Seite. In Fig. 3 kann man erkennen, daß die rippenartigen Versteifungselemente 28 radial von dem rohrförmigen Abschnitt 14 in Richtung zu den äußeren Rändern 70 des Ankers 10 nach außen ragen. Man kann auch erkennen, daß die Kunststoffeinkapselung 16 jedes dieser rippenartigen Elemente 28 umgibt und überdeckt. Die Öffnungen 30 und 32 sind sich zu der Außenoberfläche von dem Basiselement 12 hin öffnend gezeigt. Die Kunststoffeinkapselung 16 um die ursprünglichen Öffnungen 30 und 32 ist auch gezeigt. Der Aufnahmebereich 50 hat eine kreisförmige Gestalt. Die Arretierungen 58 sind innerhalb der kreisförmigen Gestalt des Aufnahmebereichs mit Abständen von 90º angeordnet. Die ringförmige Lippe 56 befindet sich in enger Anlage mit der Endfläche 24 des rohrförmigen Abschnitts 14. Die Endfläche 24 ist zum Freien exponiert gezeigt. Die sich verjüngenden Innenwände 18 sind durch die Querschraffur von Fig. 3 gezeigt. Diese Verjüngung ragt nach unten zu der Öffnung 42 an dem anderen Ende des Ankers 10.
Die Fig. 4 zeigt den Anker 10 in perspektivischer Darstellung. Der Spannglied-Spannanker 10 ist in Fig. 4 mit dem rohförmigen Teil 46 nach oben zu dem Basisteil 20 verlaufend gezeigt. Die Mehrzahl von Verstärkungsrippen 28 ragt von dem Außenrand 70 des rohrförmigen Abschnitts 14 weg. Der rohrförmige Abschnitt 14 ist von einer generell zylinderförmigen Kunststoffeinkapselung 54 eingekapselt. In Fig. 4 erkennt man den Abdichtdeckel 100 in korrekter Position zum Einsetzen in den Aufnahmebereich 50 des Ankers 10. Der Abdichtdeckel 100 weist eine Schmiermittelarmatur 102 auf. Die Schmiermittelarmatur 102 erlaubt das Einbringen von Schmiermitteln in das Innere des Abdichtdeckels 100, um den Hohlraum zwischen dem Abdichtdeckel 100, dem Spannglied und dem Inneren des Ankers 10 zu füllen. Schmiermittel wird in die Öffnung 104 an der Schmiermittelarmatur 102 nach der Installierung des Ankers gepumpt. Der verlängerte zylindrische Bereich 106 ragt von der kreisförmigen, exponierten Fläche 108 weg. Der zylinderförmige Abschnitt 106 hat eine Größe, die ausreicht, das Spannglied nach dem Entfernen des überschüssigen Teils des Spannglieds aufzunehmen. Die kreisförmige Fläche 108 weist eine Lippe 110 auf. Die Lippe 110 ist zum Eingesetztwerden in den Aufnahmebereich 50 und zum Arretieren in den an dem Inneren des Aufnahmebereichs 50 gebildeten Arretierungen 58 geeignet.
Bei normaler Verwendung ist der Anker 10 extrem nützlich für das Nachspannen. Während des Schritts des Nachspannens werden anfänglich Öffnungen in die Form gebohrt, die den Beton aufnimmt. Ein Taschenbilder (von standardmäßigem Aufbau) wird in den Aufnahmebereich 50 des Ankers 10 eingesetzt. Das Spannglied wird dann durch den Taschenbilder und den Anker 10 geführt. Das Spannglied ragt so durch die Ausgangsform. Das Spannglied wird dann auf eine bestimmte Größe gespannt, um einen Druck auf die Form und den zugehörigen Beton aufzubringen. Während des Spannens werden Keile in den schrägen Wänden 18 des Basisteils 12 angeordnet. Nach dem Aufheben der Spannung von dem Spannglied verursacht die Rückbewegung des Spannglieds eine Keilwirkung, die die Spannung in dem Spannglied aufrechterhält und ein Nachlassen der Spannung in dem Spannglied verhindert. Der überschüssige Restteil des Spannglieds wird dann durch Erhitzen, Schneiden, Sägen oder mit irgendwelchen anderen Mitteln entfernt. Nach dem Abkühlen wird der Abdichtdeckel 108 über dem Aufnahmebereich 50 des Ankers 10 plaziert. Eine Schmiermittelpresse wird dann verwendet, um Schmiermittel oder andere Flüssigkeiten in das Innere des Abdichtdeckels 100 und des Ankers 10 einzubringen. Dieser Schritt schützt das Spannglied und den Anker zusätzlich davor, korrosiven Einflüssen ausgesetzt zu sein.
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich auch um ein verbessertes Verfahren zum Einkapseln eines Spannglied-Spannankers. Die Fig. 5 zeigt das Verfahren der vorliegenden Erfindung. In Fig. 5 ist die vollständige Form 200 zum Ausbilden der Kunststoffeinkapselung um das Äußere des standardmäßigen Spannglied-Spannankers 202 gezeigt. In der besten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich dabei um ein Kunststoff-Spritzgußverfahren. Alternativ kann die Kunststoffeinkapselung aber auch durch die Verwendung von thermoplastischen Spritzgußverfahren oder von Spritzverfahren mit Wärmehärtung realisiert werden. Diese anderen Verfahren werden, was wichtig ist, ein ähnliches Verfahren wie die vorliegende Erfindung beinhalten.
Anfangs wird der Anker 202 in die Form 200 eingebracht. Das Innere 204 der Form 200 definiert die äußere Formgebung der Kunststoffeinkapselung. Der Anker 202 wird anfangs durch Aufschieben und Zentrieren auf einem Formkern 206 in Position gebracht. Der Formkern 206 ragt durch die rechte Seite 208 der Form 200. Der Formkern 206 hat eine sich nach unten verjüngende Wand 210, die durch die Formhälfte 208 ragt. Der Formkern 206 erstreckt sich nach außen zu dem Ende 212. Das Ende 212 hat eine halbkugelförmige Formgebung. Von dem Ende 212 weg besitzt der Formkern 206 einen soliden, zylinderförmigen Bereich 214. Ein sich verjüngender Bereich 216 folgt diesem zylinderförmigen Abschnitt 214. Dieser sich verjüngende Abschnitt 216 entspricht der Verjüngung und der Größe des Innendurchmessers 18 des Ankers 202.
Nach dem Plazieren des Ankers 202 auf dem Formkern 206 wird der Anker in seiner Position durch geeignetes Plazieren von Stiften 220 und 222 in korrekter Position festgelegt. Diese Stifte 220 und 222 legen den Anker 202 in einer Position in bezug zu der Formhälfte 208 fest.
Zusätzlich werden Stifte 224 und 226 in ihre entsprechenden Öffnungen in der Formhälfte 208 eingesetzt. Nach dem Ausrichten dieser Stifte und dem korrekten Positionieren des Ankers 202 wird die Formhälfte 230 in enger Anlage plaziert und an der Formhälfte 208 korrekt befestigt. In dieser Konfiguration befindet sich die Form zum Ausbilden der Kunststoffeinkapselung um den Anker 202 in ihrem korrekten Zustand.
Die Formhälfte 230 weist eine Eingußkanalbuchse 232 auf. Die Eingußkanalbuchse 232 weist eine Einspritzdüse 234 auf, die dort hindurchragt. Die Einspritzdüse 234 ist so positioniert, daß sie mit dem Inneren, die Kunststoffeinkapselung ausbildenden Bereich der Form 200 kommuniziert. Die Einspritzdüse 234 erlaubt das Fließen von flüssigem Kunststoff durch die Öffnung 236 in die Form 200.
Zum Ausbilden der Kunststoffeinkapselung wird flüssiger Kunststoff in die Düse 234 eingespritzt, er gelangt durch die Öffnung 236 und in die Form 240. Wenn der flüssige Kunststoff in die Form 240 gelangt, verteilt er sich auf die von der Form definierten, offenen Bereiche. Im wesentlichen ermöglicht es dieses Verteilen, daß der flüssige Kunststoff die Außenoberflächen des Ankers 202 bedeckt. Der flüssige Kunststoff wird mit hohen Drücken eingespritzt. Bei dem Kunststoff handelt es sich um Polyethylen hoher Dichte. Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dieses Polyethylen hoher Dichte bei 1035 bar (15000 psi) Einspritzdruck eingespritzt. Dieses Druckniveau elmininiert Lufttaschen zwischen der Kunststoffeinkapselung und dem Basisteil. Es ist aber wichtig, daß man erkennt, daß abhängig von dem für das Einspritzen und das Einkapseln des Ankers verwendeten Verfahren weniger Druck oder mehr Druck verwendet werden kann. Außerdem könnte die Einkapselung auch durch eine Unterdrucktechnologie oder durch Gußverfahren ausgebildet werden. Man hat es für wichtig gehalten, die Lufttaschen zwischen der Einkapselung und dem Anker zu eliminieren und die Schichten in relativ luftdichter Anlage zu halten. Bei einer Ausführungsform hat sich ein Einspritzdruck von 520 bis 1035 bar (7500 bis 15000 psi) als für diese Zwecke passend herausgestellt.
Man kann erkennen, daß der flüssige Kunststoff um den halbkugelförmigen Bereich des Formkerns 206, durch die Passagen und in Richtung zu dem offenen Bereich 204, der den Aufnahmebereich definiert, fließt. Das Fließen des flüssigen Kunststoffs um den halbkugelförmigen Bereich 212 und den soliden zylinderförmigen Bereich 214 bildet den rohrförmigen Teil der Einkapselung aus. Das Füllen des Bereichs 204 bildet den Aufnahmebereich des Ankers der vorliegenden Erfindung aus.
Man läßt den eingespritzten Kunststoff in der Form in dem gewünschten Format erstarren. Wenn der Kunststoff erstarrt, zieht er sich zusammen und überdeckt den Basisteil/Anker zuverlässig. Nach dem Erstarrenlassen wird der Anker aus der Form entnommen. Nach der Entnahme aus der Form wird der halbkugelförmige Kunststoffbereich, der beim Formgebungsschritt über dem Ende des rohrförmigen Abschnitts des Ankers gebildet wurde, so getrimmt, daß das Ende des rohrfömigen Teils geöffnet wird. Nach dem Entfernen und dem Trimmen befindet sich der Spannglied-Spannanker der vorliegenden Erfindung im zur Verwendung fertigen Zustand.
Die vorliegende Erfindung bietet gegenüber dem Stand der Technik eine Anzahl von Vorteilen. Der Anker der vorliegenden Erfindung ist vollständig in einer praktisch luftdichten Art in Kunststoff eingekapselt. Diese Einkapselung weist eine hohe Festigkeit, exzellente Tieftemperatureigenschaften und eine hohe chemische Widerstandsfähigkeit auf. Anders als beim Stand der Technik ist die Einkapselung von einer einstückigen Art. Die vorliegende Erfindung muß nicht am Arbeitsort zusammengebaut werden.
Bei der Herstellung bietet die vorliegende Erfmdung einen Anker, der nicht aufwendig bearbeitet werden muß, aufwendig zusammengebaut werden oder gehandhabt werden muß. Zwischen dem Anker und der Kunststoffeinkapselung ist kein Schmiermittel erforderlich. Das eliminiert die Möglichkeit von Lufttaschen und die Notwendigkeit eines kostspieligen Zusammenbaus.
Es ist ein übliches Problem an der Baustelle, daß Teile verloren werden, falsch angeordnet werden, nicht angeliefert werden oder sonstwie fehlen. Viele der Vorrichtungen des Stands der Technik, die ähnliche Funktionen erfüllen, erfordern das Zusammenbauen von verschiedenen Teilen. Die reine Tatsache, daß verschiedene Teile für den Zusammenbau erforderlich sind, bedeutet inhärent, daß diese Teile an der Baustelle verlorengehen, daß zusätzliche Mengen an Teilen bestellt werden, und Schwierigkeiten bei der Instruktion, Verwendung und Organisation. Die vorliegende Erfindung mit einer einstückigen Konfiguration bedarf keiner zusätzlichen Teile, wie Überdeckungen oder anderer Teile. Die vorliegende Erfindung erzielt eine Einsparung an Arbeitskraft und an Aufwendungen, indem sie diese einstückige Konfiguration liefert.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann bei jedem Ankerdesign, das gegenwärtig am Markt erhältlich ist, ohne Modifikationen verwendet werden. Eine korrekte Einstellung der Größe des Formkerns und der Anordnung des Ankers in der Form erlaubt ein korrektes Aufbringen des Schutzüberzugs auf verschiedene Ankergrößen.
Weitere und zusätzliche Vorteile der vorliegenden Erfindung erhält man aus der Tatsache, daß ein Auftreten von Elektrolyse natürlich zwischen dem Spannglied und dem Anker erlaubt ist. Man glaubt, daß elektrolytische Wirkungen keine zusätzliche Korrosion in dem Anker bewirken. Man glaubt, daß elektrolytische Effekte die Befestigungskräfte zwischen dem Spannglied und dem Anker weiter vergrößern und verstärken.
Da das Äußere des Ankers vollständig abgedichtet ist, besteht keine Möglichkeit einer zufälligen Infiltration korrosiver Einflüsse. Die Kunststoffeinkapselung ist von hoher Festigkeit, so daß es sehr schwierig ist, in die schützende Umgebung der Einkapselung einzudringen. Man glaubt, daß die Einkapselung der vorliegenden Erfindung dem Anker eine viel längere Lebensdauer geben wird als sie Systeme des Standes der Technik besitzen.
Die vorangehende Erläuterung und Beschreibung der Erfindung ist dafür illustrativ und beispielhaft, und verschiedene Änderungen bei den Verfahrensschritten sowie bei den Details der gezeigten Vorrichtung können im Umfang der angefügten Ansprüche vorgenommen werden. Die vorliegende Erfindung sollte nur durch die nachfolgenden Ansprüche beschränkt sein.

Claims

1. Verfahren zum Einkapseln eines Spannankers eines Spanngliedes, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

Aufschieben des Ankers (202) auf eine Halterungskonstruktion (206) in einer Form (200) zum Positionieren des Ankers (202) in der Form sowie derart, daß sich ein Innenbereich des Ankers in flächigem Kontakt mit der Halterungskonstruktion befindet, wobei die Form (200) eine äußere Formgebung einer Anker-Einkapselung definiert;

Festlegen des Ankers (202) in einer gewünschten Ausrichtung mit der Form (200);

Einspritzen eines Kunststoffmaterials unter Druck in die Form (200), um dadurch eine Außenoberfläche des Ankers (202) im wesentlichen zu überdecken, wobei der Druck des eingespritzten Kunststoffmaterials ein ausreichendes Niveau hat, um Lufttaschen zwischen dem Anker und dem Kunststoffmaterial zu entfernen;

Erstarrenlassen des Kunststoffmaterials, bis das Kunststoffmaterial an dem Anker (202) befestigt ist; und

Entfernen des mit Kunststoff bedeckten Ankers von der Halterungskonstruktion (206).

2. Verfahren nach Anspruch 1, das folgende weitere Schritte beinhaltet;

- Ausbilden eines rohrförmigen Abschnitts des Kunststoffmaterials in einer derartigen Weise, daß sich der rohrförmige Abschnitt von einer Seite des Ankers (202) nach außen erstreckt; und

- Ausbilden eines Aufnahmeabschnitts des Kunststoffmaterials, der sich von der anderen Seite des Ankers (202) nach außen erstreckt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, das weiterhin folgenden Schritt beinhaltet:

Trimmen des Endes des rohrförmigen Abschnitts nach dem Entfernen des Ankers aus der Form.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Druck bis zu 1035 bar (15.000 psi) beträgt.