DE69004209T2 - Verfahren und Vorrichtungen zum Spannen von mehrlitzigen Kabeln. - Google Patents

Verfahren und Vorrichtungen zum Spannen von mehrlitzigen Kabeln.

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Description

  • Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Spannen von Seilen mit mehreren Litzen oder Strängen, welche z.B. die Halteseile bilden, die dazu dienen, Fahrbahnplatten von Brücken zu tragen oder Türme großer Höhe zu stabilisieren (US-A-32 07 829).
  • Beim Spannen eines solchen Seils, welches durchgeführt wird, um das zweite Ende dieses Seils an einem geeigneten Block zu verankern, nachdem sein erstes Ende an einem anderen Block verankert wurde, ist es zweckmäßig, den Spannungen der verschiedenen, das Seil bildenden, untereinander identischen Litzen oder Strängen identische Werte zu geben, um zu erreichen, daß alle diese Litzen gleichmäßig die Zugbeanspruchung des Seils mittragen.
  • Ein solches Ergebnis kann erhalten werden, indem die Verankerungsspannung auf die Gesamtheit des Seils ausgeübt wird, d.h. gleichzeitig auf die gesamten, parallel angeordneten Litzen.
  • Man muß dann allerdings auf eine besonders schwere und sperrige Zugeinrichtung zurückgreifen, was insbesondere für die Anwendungen, bei denen der Kopf des zu verankernden Seils schwer zugänglich ist, einen großen Nachteil bedeutet.
  • Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurde bereits vorgeschlagen, die Litzen nacheinander mittels einer kleinen, einzelnen Zieheinrichtung zu spannen.
  • Dann ist es aber schwierig, identische Werte der aufeinanderfolgend an die unterschiedlichen Litzen angelegten Spannungen zu erhalten, da das Spannen jeder Litze die vorher gespannten Litzen leicht entlastet, so daß die Spannungswerte der unterschiedlichen Litzen im Laufe des vollständigen Spannens des Seils in einer nicht zum Ende kommenden Art und Weise modifiziert.
  • Die Rezepte, die bis zum heutigen Tag vorgeschlagen wurden, um diesen Nachteil zu beheben, sind nicht zufriedenstellend, da sie insbesondere sehr schwierige Berechnungen oder besonders schwierig durchzuführende Folgen von Verrichtungen beinhalten.
  • Aufgabe der Erfindung ist es v.a., den angeführten Nachteil auf sehr einfache Art und Weise zu beheben.
  • Zu diesem Zweck beinhaltet das erfindungsgemäße Verfahren zum Spannen eines Seils mit mehreren Litzen noch das Durchführen eines aufeinanderfolgenden Spannens der verschiedenen Litzen mit Hilfe einer einzelnen Zieheinrichtung und ist im wesentlichen gekennzeichnet durch die Aufeinanderfolge der folgenden Schritte:
  • eine erste im folgenden "Bezugslitze" genannte Litze des Seils wird gespannt, wobei anschließend die Messung der Spannung dieser Litze zu jedem Zeitpunkt möglich gemacht wird, danach wird eine zweite Litze solange gezogen, bis ihre Spannung ebenso groß ist wie die im gleichen Zeitpunkt gemessene der Bezugslitze, dann wird diese derart gespannte zweite Litze verankert, danach wird eine dritte Litze solange gezogen, bis ihre Spannung ebenso groß ist wie die im entsprechenden Zeitpunkt gemessene Spannung der Bezugslitze, dann wird diese derart gespannte dritte Litze verankert, wobei in dieser Weise bis zur Verankerung der letzten Litze fortgefahren wird, wonach die dann auf die Bezugslitze wirkende Spannung festgestellt wird und nachdem diese letztere entspannt worden ist und von Meßmitteln befreit worden ist, wird diese Bezugslitze unter Anlegen der derart festgestellten Spannung verankert.
  • Die Vorrichtungen zum Durchführen des oben definierten Spannverfahrens sind erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß sie umfassen eine einzelne Zieheinrichtung zum aufeinanderfolgenden Spannen jeder der Litzen des betrachteten Seils, Mittel zum Messen der Spannung der Bezugslitze in jedem Zeitpunkt nach deren ersten Spannen, Mittel, welche aufeinanderfolgend an jede der Litzen mit Ausnahme der Bezugslitze während ihres Spannens anpaßbar sind und geeignet sind, die derart auf diese Litze angelegte Spannung zu messen, Mittel zum Vergleichen der derart gemessenen Spannung mit derjenigen der Bezugslitze im gleichen Zeitpunkt und Mittel zum automatischen Stoppen der Spannungszunahme der betrachteten Litze, wenn dieser Vergleich ergibt, daß die zwei verglichenen Spannungen gleich sind.
  • In bevorzugten Ausführungsformen greift man außerdem auf die eine und/oder andere der folgenden Vorkehrungen zurück:
  • die Mittel zum Messen der auf die Bezugslitze angelegten Spannung sind von einer diese Litze umgebenden, ersten dynamometrischen Zelle gebildet und die Mittel zum aufeinanderfolgenden Messen der auf jede der anderen Litzen angelegten Spannung sind von einer zweiten dynamometrischen Zelle gebildet, welche mit der ersten identisch ist,
  • der Verankerungsblock für die verschiedenen Litzen des Seils weist eine Mehrzahl von kegelstumpfförmigen Löchern auf, welche geeignet sind, jeweils den verschiedenen Litzen zugeordnete, kegelstumpfförmige Verankerungsbacken aufzunehmen, und in Höhe des Blocks ist um die Bezugslitze herum ein kegelstumpfförmiger Scheinbacken vorgesehen, der in dem entsprechenden kegelstumpfförmigen Loch angeordnet ist und von der Bezugslitze frei durchsetzt wird, wobei dieser Scheinbacken aufeinanderfolgend als Halt der die Bezugslitze umgebenden dynamometrischen Zelle und eines Verankerungsbackens der Bezugslitze dient, welcher selbst auf der Zelle angebracht ist,
  • der gemäß dem vorhergehenden Absatz perforierte Verankerungsblock ist einer in einem kleinen Abstand von diesem Block angeordneten Platte zugeordnet, welche einerseits von einer zum Aufnehmen und Führen des Kopfs des Scheinbackens geeigneten Bohrung mit relativ großem Durchmesser perforiert ist und andererseits von einer Mehrzahl von zylindrischen Bohrungen, durch welche mit Ausnahme der Bezugslitze die verschiedenen Litzen mit kleinem Spiel hindurchgehen.
  • Abgesehen von diesen prinzipiellen Anordnungen umfaßt die Erfindung bestimmte andere Anordnungen, welche bevorzugterweise gleichzeitig verwendet werden und im folgenden eingehender beschrieben werden.
  • Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf das beiliegende Figurenblatt in einer selbstverständlich nicht einschränkenden Weise beschrieben.
  • Figur 1 dieser Zeichnung zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Spannen von Seilen mit mehreren Litzen gemäß der Erfindung.
  • Die Figuren 2 und 3 zeigen eine solche Vorrichtung jeweils im Axialschnitt gemäß II-II von Figur 3 und im Querschnitt gemäß III-III von Figur 2, wobei Anteile entfernt sind.
  • Es ist beabsichtigt, ein Seil oder Halteseil 1 zu spannen, welches aus einer Mehrzahl von identischen, parallelen Litzen oder Strängen gebildet ist, welche durch die Bezugszeichen A,B,C und D bezeichnet sind, deren Anzahl in Figur 1 vier ist, wobei die in Frage kommende Anzahl in Wirklichkeit sehr viel höher ist und 100,200 oder auch mehr erreichen kann.
  • Insbesondere sei angenommen, daß ein erstes Ende jeder dieser Litzen, welches in der Zeichnung nicht zu sehen ist, bereits an einem massiven Sockel oder geeigneten Block verankert ist und daß man das andere Ende jeder Litze an einem von diesem anderen Ende durchdrungenem Block 2 verankern will, indem eine identische Spannung an jede dieser Litzen angelegt wird.
  • Man beginnt damit, um einen Abschnitt einer der betrachteten Litzen, welche hier die Litze A sein soll, eine dynamometrische Zelle 3 anzubringen, welche es gestattet, die auf diesen Abschnitt angelegte Spannung zu jedem Zeitpunkt zu kennen.
  • Dann wird mittels eines relativ kleinen Ziehmittels 4 die Litze A zusammen mit ihrem oben erwähnten Abschnitt gespannt und diese Litze A an dem Block 2 verankert, wenn ihre Spannung a einen vorbestimmten Wert a&sub1; (dieser Parameter a&sub1; bezeichnet die Spannung a der Litze A zum Zeitpunkt t&sub1;) erreicht hat, z.B. mittels eines über der Zelle 3 angebrachten kegelstumpfförmigen Backens 5, wobei sich die Zelle selbst an dem Block 2 abstützt.
  • Dann wird die folgende Litze B mittels des Ziehmittels 4 gespannt, bis ihre Spannung b einen Wert erreicht, welcher genauso groß ist wie der im gleichen Zeitpunkt an die Litze A angelegte. Diese Gleichheit wird zu einem Zeitpunkt t&sub2; erreicht, in dem der Wert a&sub2; der an der Litze A angelegten Spannung ein wenig kleiner als ihre Anfangsspannung a&sub1; ist, da die Ausübung einer Spannung auf die zweite Litze B die Auswirkung hat, die Litze A etwas zu verkürzen und somit ihre Spannung etwas zu verringern.
  • Man nennt b&sub2; die an die Litze B zum Zeitpunkt t&sub2; angelegte Spannung, wobei dieser Wert b&sub2; also genauso groß ist wie a&sub2;.
  • Man verankert dann die mit der Spannung b&sub2; gespannte zweite Litze B an dem Block 2.
  • Anschließend wird die folgende Litze C mit Hilfe der vorherigen Ziehvorrichtung 4 gespannt, bis ihre Spannung c einen Wert erreicht, der genauso groß ist wie der im gleichen Zeitpunkt an die Litze A angelegte.
  • Diese Gleichheit wird zu einem Zeitpunkt t&sub3; erreicht, in dem der Wert a&sub3;, der an die Litze A angelegten Spannung genauso groß ist wie der Spannung c&sub3;, welche dann an die Litze C angelegt ist und ein wenig kleiner ist als die zwei vorhergehenden a&sub1; und a&sub2;.
  • Beachtenswert ist, daß die Spannung a&sub3; exakt genauso groß ist wie die im gleichen Zeitpunkt an die zweite Litze B angelegte Spannung b&sub3;, da beim Spannen der dritten Litze C die zwei ersten Litzen A und B als parallel angebracht betrachtet werden können, wobei die Spannungen leicht variieren, untereinander aber im Laufe der Zeit exakt identisch bleiben.
  • Im oben bezeichneten Zeitpunkt t&sub3; hat man also eine perfekte Gleichheit zwischen den drei Spannungen a&sub3;, b&sub3; und c&sub3;.
  • Die mit der angegebenen Spannung c&sub3; gespannte Litze C wird dann verankert.
  • Man fährt im folgenden in gleicher Weise mit der folgenden Litze D fort, indem wiederum die vorhergehende Zieheinrichtung 4 verwendet wird, bis die an diese vierte Litze angelegte Spannung d genauso groß ist wie die dann an die Litze A angelegte.
  • Wenn diese Gleichheit zum Zeitpunkt t&sub4; erreicht ist, ist die an der Litze D angelegte Spannung d&sub4; nicht nur der dann an der Litze A angelegten Spannung a&sub4; gleich, sondern auch den zum gleichen Zeitpunkt an den zwei anderen Litzen B und C angelegten Spannungen b&sub4; und c&sub4;, da beim Spannen der Litze D die drei anderen Litzen A,B und C parallel angebracht waren, wobei die entsprechenden Spannungen leicht variieren, aber untereinander zeitlich gleich bleiben.
  • Dieses Stadium des Spannvorgangs ist schematisch in Figur 1 dargestellt.
  • In dieser Figur sind die Verankerungsbacken 6,7 gegen die zwei Litzen B und C geklemmt gezeigt und stellen die entsprechenden Verankerungen dieser Litzen an dem Block 2 sicher, während der der Litze D zugeordnete Verankerungsbacken 8 noch in seinem ungeklemmten Zustand, also nicht verankert ist.
  • Nach Verankerung der unterschiedlichen Litzen B,C,D an dem Block 2 wird der dann an der Zelle 3 angezeigte Spannungswert genommen, welcher die erste Litze A betrifft und also a&sub4; ist, man entspannt diese Litze A, um die Zelle 3 freizubekommen, und man verankert die Litze A an dem Block 2, nachdem an ihr eine Spannung a&sub4; angelegt wurde.
  • Das Spannen des Seils 1 ist dann beendet, wobei die Spannungen an jeder der seilbildenden Litzen A,B,C und D identisch sind.
  • Der im vorhergehenden für das Spannen der drei Litzen B,C und D durchgeführte Gedankengang kann selbstverständlich auf das Spannen einer beliebigen Anzahl von Litzen mit Ausnahme der Litze A verallgemeinert werden, wobei das Spannen jeder neuen Litze jedesmal mit dem gleichen Ziehmittel 4 durchgeführt wird, bis deren Spannung mit derjenigen der Litze A im gleichen Zeitpunkt übereinstimmt, wobei die so erhaltene Spannung gleich derjenigen ist, die an jeder der vorher gespannten Litzen anliegt.
  • In Figur 1 ist zu sehen, daß das Ziehmittel 4 nicht direkt an dem Block 2 angelegt wird, sondern an einer Platte 9, welche von den Köpfen der unterschiedlichen Litzen durchdrungen ist und durch Stützen 10 in einer geeigneten Entfernung vom Block 2 gehalten wird.
  • Außerdem wird dieses Ziehmittel 4 nicht direkt an der Platte 9 angelegt, sondern über eine dynamometrischen Zelle 11, welche vorteilhafterweise der Zelle 3 identisch ist und die entsprechende Litze umgibt.
  • In dieser Figur ist bei 12 auch ein Vergleichskreis gezeigt, welcher die Spannungsinfomationen empfängt, die jeweils von den zwei Zellen 3 und 11 kommen, wobei der Pfeil 13 das Steuerkommando symbolisiert, das durch das Vergleichselement 12 ausgegeben wird, wenn die zwei jeweils von den zwei Zellen 3 und 11 gemessenen Spannungen gleich sind, wobei dieses Steuerkommando ein Pumpen zum Erhöhen der auf Niveau des Ziehmittels 4 ausgeübten Spannung anhalten kann.
  • In den Figuren 2 und 3 findet man die im vorhergehenden den Bezugszeichen 1 bis 3 und 5 bis 10 zugeordneten Elemente wieder.
  • Außerdem machen die Figuren 2 und 3 die folgenden Besonderheiten deutlich.
  • Eine Platte 14, welche von mit kleinem Spiel von den Litzen B,C,D... durchquerten Löchern 15 durchdrungen ist, ist auf Stützen 16 in einem geringen Abstand von der Außenfläche des Blocks 2 angebracht.
  • Aufgabe dieser Platte 14 ist es, die Backen 6,7,8... axial in der Nähe ihrer Verankerungspositionen zu halten, selbst dann, wenn das Verankerungsziehen auf die Köpfe der entsprechenden Litzen ausgeübt wird.
  • Rechts von der Bezugslitze A ist die Platte 14 von einem Loch 17 durchdrungen, dessen Durchmesser größer ist als der der Öffnungen 15.
  • Dieses Loch 17 ist dazu bestimmt, einen "Scheinbacken" 18 aufzunehmen und zu führen, d.h. ein kontinuierliches, rohrförmiges Stück, welches eine äußere, kegelstumpfförmige Oberfläche, die der Innenfläche der entsprechenden kegelstumpfförmigen Aufnahme des Blocks 2 komplementär ist, und eine innere, zylindrische Bohrung aufweist, welche der Litze A einen freien Durchlaß gewährt.
  • Dieser Scheinbacken 18 dient als axiale Abstandshülse zum Tragen der Zelle 3, welche sich selbst unter dem Backen 5 befindet, und zum Übertragen der durch die Litze A über diesen Backen 5 ausgeübten Zugkräfte auf den Block 2.
  • In den Figuren 2 und 3 ist auch zu sehen, daß die Stützen 10 festgelegt sind:
  • einerseits am Block 2 durch an den Basen dieser Stützen angeschweißte Pratzen 19, welche selbst an dem Block 2 durch Spezialbolzen 20 festgelegt sind,
  • und andererseits an der Platte 9 durch axial am Ende dieser Stützen angeschraubte Schraubbolzen 21.
  • Damit verfügt man unabhängig von der ausgewählten Ausführungsform über ein Verfahren zum einzelnen Spannen der Litzen eines Seils, welches im Vergleich zum vorher bekannten zahlreiche Vorteile aufweist, insbesondere dadurch, daß es das Spannen dieser Litzen mit Anlegen identischer Spannungen ermöglicht, wobei der Rückgriff auf relativ einfache und wenige Vorrichtungen ermöglicht wird.
  • Es versteht sich von selbst und ergibt sich im übrigen bereits aus dem vorhergehenden, daß sich die Erfindung keineswegs auf diejenigen ihrer Anwendungs- und Ausführungsformen beschränkt, welche im besonderen angestrebt sind; sie umfaßt im Gegenteil alle Varianten.

Claims (5)

1. Verfahren zum Spannen eines Seils mit mehreren Litzen (A,B,C,D...) unter Durchführung eines aufeinanderfolgenden Spannens der verschiedenen Litzen mit Hilfe einer einzelnen Zieheinrichtung,
gekennzeichnet durch
die Aufeinanderfolge der folgenden Schritte:
eine erste im folgenden "Bezugslitze" genannte Litze (A) des Seils wird gespannt, wobei anschließend die Messung der Spannung dieser Litze zu jedem Zeitpunkt möglich gemacht wird, danach wird eine zweite Litze (B) solange gezogen, bis ihre Spannung ebenso groß ist wie die im gleichen Zeitpunkt gemessene der Bezugslitze, dann wird diese derart gespannte zweite Litze verankert, danach wird eine dritte Litze (C) solange gezogen, bis ihre Spannung ebenso groß ist wie die im entsprechenden Zeitpunkt gemessene Spannung der Bezugslitze, dann wird diese derart gespannte dritte Litze verankert, wobei in dieser Weise bis zur Verankerung der letzten Litze (D) fortgefahren wird, wonach die dann auf die Bezugslitze (A) wirkende Spannung festgestellt wird und nachdem diese letztere entspannt worden ist und von Meßmitteln befreit worden ist, wird diese Bezugslitze unter Anlegen der derart festgestellten Spannung verankert.
2. Vorrichtung zum Durchführen des Spannverfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt eine einzelne Zieheinrichtung (4) zum aufeinanderfolgenden Spannen jeder der Litzen (A,B,C,D) des betrachteten Seils, Mittel zum Messen der Spannung der Bezugslitze (A) in jedem Zeitpunkt nach derem ersten Spannen, Mittel (11), welche aufeinanderfolgend an jede der Litzen (B,C,D...) mit Ausnahme der Bezugslitze während ihres Spannens anpaßbar sind und geeignet sind, die derart auf diese Litze angelegte Spannung zu messen, Mittel (12) zum Vergleichen der derart gemessenen Spannung mit derjenigen der Bezugslitze im gleichen Zeitpunkt und Mittel (13) zum automatischen Stoppen der Spannungszunahme der betrachteten Litze (B,C,D,...), wenn dieser Vergleich ergibt, daß die zwei verglichenen Spannungen gleich sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Messen der auf die Bezugslitze (A) angelegten Spannung von einer diese Litze umgebenden, ersten dynamometrischen Zelle (3) gebildet sind und daß die Mittel zum aufeinanderfolgenden Messen der auf jede der anderen Litzen angelegten Spannung von einer zweiten dynamometrischen Zelle (11) gebildet sind, welche mit der ersten identisch ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verankerungsblock (2) für die verschiedenen Litzen des Seils eine Mehrzahl von kegelstumpfförmigen Löchern aufweist, welche geeignet sind, jeweils den verschiedenen Litzen zugeordnete, kegelstumpfförmige Verankerungsbacken (6,7,8) aufzunehmen, und daß in Höhe des Blocks um die Bezugslitze (A) herum ein kegelstumpfförmiger Scheinbacken (18) vorgesehen ist, der in dem entsprechenden kegelstumpfförmigen Loch angeordnet ist und von der Bezugslitze frei durchsetzt wird, wobei dieser Scheinbacken aufeinanderfolgend als Halt der die Bezugslitze umgebenden dynamometrischen Zelle (3) und eines Verankerungsbackens (5) der Bezugslitze dient, welcher selbst auf der Zelle angebracht ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verankerungsblock (2) einer in einem kleinen Abstand von diesem Block angeordneten Platte (14) zugeordnet ist, welche Platte einerseits von einer zum Aufnehmen und Führen des Kopfs des Scheinbackens (18) geeigneten Bohrung mit relativ großem Durchmesser (17) perforiert ist und andererseits von einer Mehrzahl von zylindrischen Bohrungen (15), durch welche mit Ausnahme der Bezugslitze die verschiedenen Litzen mit kleinem Spiel hindurchgehen.
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