DE7003337U - Schalungs- oder geruestspanner od. dgl., insbesondere mit einer spannspindel mit steilgewinde. - Google Patents

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Rolf Brandstätter 11. Februar 1971

7261 Calw-UJimberg Anwaltsakte

Schalungs- oder Gerüstspanner o. dgl., insbesondere mit einer Spannspindel mit Steilgeiuinde,

Das [fluster betrifft einen Schalungs- oder Gerüstspanner o. dgl, mit einer Spannspindel, insbesondere mit Steilgeiuinde, das im Grenzbereich oder jenseits der Selbsthemmung liegt, und mit einer Spannmutter, die über eine sich an der Schalung o. dgl. abstützende, in sich starre Unterlagplatte den Spanndruck aufbringt.

Bei den üblichen Schalungsspannern uiird mit einer durchgehenden Spannspindel gearbeitet, die durch die Schalung gesteckt uiird und auf die außen unter Zwischenlage einer UntartpTatte eine Spannmutter geschraubt uiird. Die Spannspindel bleibt nacn dem Betonieren entweder im Beton und ihre überstehenden Enden werden abgeschnitten, oder sie befindet sich in einer mit einbetonierten Hülse und u»ird herausgezogen.

In letzter Zeit wird für die Spannspindel immer mehr ein Doppelrippstahl verwendet, wie er im Spannbetonwesen einge-

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setzt uiird. Dieser hat zwei Längsabflachunnen mit dazwischenliegenden Gewindeabschnitten. Das Gewinde ist sehr steil, z.B. hat es 10 mm Ganghöhe pro Umdrehung bei 15 mm Stabdurchmesser. Bei den bisher bekannten Schalungs— spannern der eingangs genannten Art liegen die Unterlegplatte und die Spannmutter über ebene Stirnflächen aufeinander auf. Beim Betonieren und Rütteln besteht die Gefahr, daß sich die Spannmutter infolge des steilen Gewindes löst. Der Einsatz eines Federringes o. dgl. ist nicht zweckmäßig, weil dieser ein loses Teil darstellt, das auf der Baustelle leicht v/erlierbar ist.

Es sind zwar auch Hlutternsicherungen in vielen Arten bekannt, die ohne zusätzliches loses Teil wirken, jedoch sind diese entweder zu kompliziert aufgebaut oder für ein oftmaliges Spannen und Uliederlösen nicht geeignet oder für rauhen Baustellenbetrieb zu empfindlich.

Es sind ferner kupplungsartige maschinenelemente bekannt, die über eine Stirnverzahnung ineinandergreifen und von denen mindestens eines axial abgefedert ist und zum Ineinandergreifen bzw. Lösen des gegenseitigen StLrneingriffs entsprechend nachgeben kann. Es ist ferner bekannt, nach diesem Prinap eine Schraubensicherung zu bauen, bei der der Schraubenkopf mit einer Stirnverzahnung versehen ist, die in eine entsprechende Stirnverzahnung einer tellerfederartig axial einfederbaren Unterlagscheibe greifen kann. Nach dem gegenseitigen Eingriff wird die Schraube noch weiter angezogen, wobei die tellerfederartige Unterlagscheibe einfedert und einen Spanndruck aufbringt. Solche Schraubensicherungen sollen insbesondere für starken UJärmeschiuankungen unterworfene Schraubenverbindungsn wie z.B. für Kraftfahrzeugauspuffe, verwendet werden. Die zusammenwirkenden Auflageflächen der ineinandergreifenden Stirnverzahnungen sind dabei in einem steileren Winkel angestellt als das Gewinde der Schraube, li/enn die Stirnverzahnungen außer 'Eingriff gebracht werden sollen, so ist

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dies stets nur unter Einfeuern der Unterlegscheibe möglich.

Dem muster liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalungsspanner der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine einfache, im rauhen Baustellenbetrieb funktionstüchtige und robuste mutternsicherung aufweist, die insbesondere bei dem übergroßen Steilgewinde von als Spannspindeln veraendeten Doppelrippstählen gut «irksam ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Anwendung des oben beschriebenen Prinzips der Schraubensicherung mittels einer tellerfederartig axial einfederbaren Unterlagscheibe nicht brauchbar, da die auf solche Schalungsspanner aufgebrachten Spanndrücke wesentlich höher sind als die axiale Federkraft solcher tellerfederartigen Unterlagscheiben. Beim Anspannen des Schalungsspanners oder zu_mindest beim Betonieren würde eine solche tellerfederartige Unterlagscheibe völlig zusammengedrückt werden. Es wäre dann nicht mehr oder nur unter bleibender Verquetschung der Stirnverzahnung möglich, die Spannnutter von Schalungsspanner wieder zu lösen. Die Schwierigkeit bei Schalungsspannern liegt also cfarin, daß man einerseits chne axial einfederbares Teil auskommen muß und daß andererseits nach dem Betonieren die ganze Anordnung völlig starr und unnachgiebig ist.

In Lösung der gestellten Aufgabe ist der mustergemäße Schalungsoder Gerüstspanner o. dgl. — ausgehend von den eingangs genannten merkmalen - dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitigen Auflageflächen der Spannmutter und der in sich starren Unterlegplatte mit nach Art einer Stirnverzahnung ineinandergreifenden, berg— und talförmigan, unter Bildung eirer Axialbewegung gegeneinander in Umfangsrichtung verdrehbaren Erhöhungen und Vertiefungen versehen sind und daß hierbei die in Ausschraubrichtung asammeniuirkenden Auflager lachen der Erhöhungen bzw. Vertiefungen zur Gewindesteigung der Spannspindel etwa parallel oder in einem flacheren, aber in Bezug auf die Gewindesteigung noch im Bereich sicherer Selbsthemmung liegenden Winkel verlaufen. Durch diesen gegenüber der bekannten Schraubensicherung wesentlich flacheren Uiinkel der in Ausschraubrichtung zusammenwirkenden Auflagenflächen ist es möglich, nach^d^m-Eet.cffiief aji -Aie Spannmutter wieder zu

läsen, ohne daä hierbei in Axialrichtung ein zusätzlicher Spann— druck aufgebrecht wird, der durch ein axiales Nachgeben aufgefangen «erden nüOte. Man kommt also ohne ein axial einfeder— bares Teil aus« Dabei liegt der linkel jedoch stets "noch im Bereich sicherer Selbstheilung gegenüber der Gewindesteigung, so daQ einen unbeabsichtigte« Lösen dar Spannfutter eine ausreichende Hemmung entgegengesetzt wird. Bai· Anziehen der Spannfutter wird in der Schlußphase ein maximaler Spanndruck erreicht, isnn die Erhöhungen dar Spannfutter und dar Unterlagplatte aufeinander stehen. Wenn Berg und Tal ineinander— rasten, verringert sich der Spanndruck «ieder ein wenig. Dieses Überschreiten einer Spanndruckspitze ist bei·) Anziehen der Spann» mutter bei leerer Schalung Möglich, da bei« Anspannen die Schälungewände bzw. zwischen die Schalungswände eingebrachte, z.B. in Γα» won Kunststoffhülsen ausgebildete Abstandshalter elastisch etwas nachgeben. Bein Wiederlösan wird zunächst wieder Erhöhung auf ErhöHng gebracht. Infolge dar mustergemäöen Wahl des Anstellwinkais der gegenseitigen Auflageflächen, erhöht sich dabai der Spanndrock aber nicht, sondern bleibt zunächst gleich oder vermindert sich etwas» Die Verminderung ist aber nur unwesentlich, da die in Löserichtung von dar Schalung weglaufenden Gewindeabschnitte dar Spannspindel zu den gegenseitigen Auflageflächen in Ausschraubrichtung inner noch in einen Winkel sich befinden, der im Bereich sicherer Selbsthemmung liegt.

Cs hat sich gezeigt, daß in praktischen Betrieb der muster— geraäße Schalungsspanner insbesondere zusammen mit einer Spann— spindel aus Steilgewinde- Doppelrippstahl eine sehr gute Sicherung bietet. Nach normalem Anspannen besteht nicht mehr die Gefatr, da8 sich der Schalungsspanner beim Betonieren durch die Arbeit des Rüttlers oder Vibrators löst. Wichtig ist dabei, daB beim Anziehen der Spannmutter die Erhöhungen nicht atwa bleibend verformt,z.B. miteinander verstemmt werden. Das Einrasten und Wiederlösen erfolgt, ohne daB irgend eine Wer—

formung dar Spannmuttar und/ojs'c <i-.-.·τ in sich starren Unterlegplatte notwendig ist.

Die Unterlagplatte liegt luie üblich mit einer verhältnismäßig großen Fläche an der Schalungswand auf. über diese große Fläche wird sie nach dem Anspannen durch Reibung gegen ein fflitdrehan gehalten. Zusätzlich können natürlich noch Anschlagnasen o. dgl. als Verdrehschutz an der Unterlagplatte ausgebildet sein. Wichtig ist bei dem Muster, daß nach wie vor Unterlegplatte und Spannmutter nur zwei Teile sind, die genau so robust ausgebildet werden können uiie bei den bekannten Schalungsspannern. Es kann genau so schnell und mit rauher Behandlung ein genau so hoher Spanndnuck, werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsart sind über den Umfang gleichmäßig verteilt 4 Erhöhungen und entsprechende Vertiefungen angeordnet. Die Erhöhungen bzw. Vertiefungen können wellenförmig abgerundet verlaufen. Zuieckmäßigerweise sind sie aber durch gegeneinanderlaufende Schrägflächen gebildet, die in Umfangsrichtung beiderseits ihrer jeweiligen Mitte gleichmäßig gestaltet sind.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des (flusters ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen mustergemäßen Schalungsspanner in Seitenansicht mit Teilen der angrenzenden Schalungswand,

Fig. 2 in schematischer Darstellung die Kraft- bzw. Bewegungsverhältnisse beim Ausschrauben, und zwar

a) bei einem Steilgewinde,

b) bei bekannten ebsnen Auflageflächen zwischen Spannmutter und Untedagplatte und

c) bei mustergemäG ausgebildeten Auflageflächen,

Fig. 3 in derselben Prinzipdarstellung wie Fig. 2 die Verhältnisse beim Anspannen bei den entsprechenden Aus-

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führungsarten und

Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch die sneinander-

grenzenden Teile der Spannmutter und der Unterlagplatte bei einer abgewandelten Ausführungsart.

Der mustergemäße Schalungsspanner hat eine Spannspindel 1, eine Spannmuttsr 2 und eine Unterlagplatte 3, über die beim Anspannen die Spannmutter 2 gegen eine Schalungswand 4 duckt. Auf der anderen Seite der Schalung hat die Spannspindel 1 in nicht gezeigter Illeise entweder einen festen oder verstellbaren Anschlag oder ebenfalls eine Spannmutter. Die Spannspindel wird in der üblichen Illeise durch ein Loch 5 der Schalungswand 4 gesteckt und durchgreift einen Abstandhalter 6 in Form einer z.B. aus Kunststoff bestehenden Abstandhülse.

Die Spannspindel 1 ist in nicht näher dargestellter Weise ein Doppelrippstahl mit zwei Längsabflachungen, zwischen denen Gewindenocken verlaufen, die ein sehr steiles Gewinde von z.B. 10 mm Ganghöhe bei 15 mm Stabdurcnmesser ergeben. Dieser Doppelrippstahl wird im Spannbetonwesen als Spannstahl und auch sonst als Armie— rungseisen verwand—t. Die Steigung des Steilgewindes ist bei 7 angedeutet.

Die Unterlagsplatte 3 besteht wie üblich aus einem groß— flächigen Plattenabschnitt 8, der an der Schalungswand 4 zur Anlage kommt, einer mittleren Nabe 9 mit einem Loch zum Durchstecken der Spannspindel 1 und Versteifungsrippen 10 zwischen Nabe 9 und Plattenabschnitt 8. Die Unterlagplatte 3 ist, wie auch die Spannmutter 2, als geschmiedetes Teil hergestellt. Die Spannmutter 2 besteht aus einer Nabe 11 mit einem Innengewinde 12 für die Spannspindel 1 und außen angeformten Griffarmen 13, von denen z.B. drei rundum gleichmäßig verteilt sind.

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Die gegenseitigen Auflageflächen 17, 18 der Spannmutter 2 und der Unterlagsplatte 3 sind die Stirnflächen der jeweiliger. Nabe 11 bzm. 9 . RlustergemäB sind diese gegenseitigen
Auflageflächen 17, 18 berg— und talförmig gestaltet, mit
nach Art einer Stirnverzahnung ineinandergreifenden Erhöhungen 14 und Vertiefungen 15. Im Ausführungsbeispiel sind in Umfangsrichtung vier Erhöhungen und jeweilige Vertiefungen vorgesehen mit einer jeweiligen Höhe von 1,25 mm. Die Erhöhungen und Vertiefungen sind durch gegeneinander laufende Schrägflächen gebildet, Die ringförmige gegenseitige Auflagefläche ist z.B. 10 mm breit. Beiderseits ihrer jeweiligen Ulitte sind die Erhöhungen und Vertiefungen in Umfangsrichtung gleichmäßig gestaltet.

Bei einer Höhe von 1,25 mm entsteht bei dem Ausführungs—
beispiel an der Auflagefläche derselbe Steigungswinkel
Biie bei der Spannspindel, d.h., die in Ausschraubrichtung 16 zusammenwirkenden Auflageflächen 17 der Erhöhungen 14
bzui. Vertiefungen 15 verlaufen etwa parallel zur Gewindesteigung 7 der Spannspindel 1. Beim Lösen der Spannmutter entsteht keine zusätzliche Spannung, da die Axialbewngung genau die Erhebung 14 der Auflagefläche 17 ausgleicht. Die
grundsätzliche rechnerische Formel für sämtliche Aufteilungen hierfür ist:

Höhendifferenz der Auflageflächen, T (Anzahl der Teilflachen) *

wobei unter Teilflächen die Anzahi der Erhebungen und der Vertiefungen zusammengenommen verstanden wird.

Besteht im Anwendungsfall, z.B. bei Gerüstspannern, die
fflöglichkeit, daß beim Lösen der Spann-nuttar eine zusätzliche kleine Anspannung aufgenommen werden kann, so liegt i^ Rahmen

des Susters auch eine Ausführungs?rt, bei der die Höhendifferenz um ein geringes erhöht aird, z.B. von 1,25 mn auf ca. 1,5 as. Andererseits genügt statt 1,2 am schon 1,0 met, υ- den Selbsthenstnungseffekt zu erzielen»

Dies aird anhand der Fig. 2 und 3 noch näher erläutert. Ir Fig. 2a ist schematised die Qeeindesteigung 7 der Spannspindel " dargestellt. In Ausscbraubrichtung 16 eird durcn eine Unfangsdrehbeaegung JJ eine Axialbeaegung £ verursacht. Um diese Strecke £ eird also die Spannfutter 2 bei einer Uafangsdrehbeeegung IJ stets axial nitbeaegt. Bei der bekannten Ausführungsart nach Fig. 2b, bai der die gegenseitigen Auflageflächen zuischen der Spannautter 2 und der Unterlegplatte 3 eben sind, aird die Axialbeee— gung ^ unvermindert auf die Unterlagpiacce 3 übertragen. Eei der austergemäSen Ausführungsart .ierh Fig. 2c verlaufen die beis Verdrehen in Ausschiaubrichtung ^6 ζ jsaatnenairkenden Auflageflächsn ' 7 iai gleichen Stei— gungseinksl ^C eie die Geaindesteigung 7 der Spannspindel, ü.-. sie verlaufen parallel zu dieser Geainriesteigung. Der Verdrehung U_ der Spannautter 2 entspricht eine entgegengesetzte Axialbeaegung j3 der Unterlagplatte 3.

Diese oird kompensiert durc~ die Axialbeaegung ^, s· da3 die unterlegplatte 3 in Ruhe bleibt und bei £ derselbe Spanndruck auf die Schalung ausgeübt eird axe vsrner. Dies bedeutet in umgekehrter Wirkung, daß aurcr eine Erfröhung des gegen die ünterlagpiatte 3 ve- der Schalung her airkeaden Druckes keine Axial— belegung der Spannfutter ausgelöst «erden -ann.

In Ti~. 3 sind die entsprechenden Verhältnisse beia Einserreuben dargestellt, li· Fiq. 3a zeigt, eird beia Dre~e!- in E msc^ra-bric-t jng 16* eine U«fangsdrehbe-> P9Qui; ^* j"»gesetzt in ein» Axielbeaegung ^¹ dar Spann— •"_*ter 2, die tei der bekannt·" t>jsfü^rungsart nach Fig. Zt voll auf die Lnterlagplatt· 3 übertragen aird. Bei der -!-stergeTiäSer Ausfuhrjngsart nacn Fig. 3c

wird durch die Verdrehbewegung über die in Einschraubrichtung 16' zusammenwirkenden Auflageflächen 18 eine zusätzliche Axialbeuiegung _B' dar Unterlagplatte 3 erzeugt. Insgesamt ergibt sich die Axialbewegung £L Von den Verhältnissen der Fig. 2c und 3c ausgesehen können die Auflageflächen 17 zum linken Bereich hin (Fig. 2b, 3b) noch flacher werden. Sie müssen aber so steil sein, daß der resultierende Winkel zur Gewindesteigung 7 noch innerhalb des Bereichs der Selbsthemmung liegt.

In der schema tischen Darstellung nach Fig. 2 und 3 sind der Einfachheit halber die Verhältnisse bei nur zwei über den Umfang verteilten Erhöhungen und Vertiefungen, also bei vier Teilflächen, dargestellt. Entsprechend der oben genannten Formel sind die Verhältnisse bei z.B. acht Teilflächen. Es ist aber nicht günstig, wesentlich mehr Teilflächen als acht vorzusehen, da sonst die jeweilige Höhe der Erhebungen zu gering wird.

Bei der abgewandelten Ausführungsart nach Fig. 4 bestehen, wie im senkrechten Schnitt gezeigt ist, die gegenseitigen Auflageflächen der Spannmutter 2 und der Unterlagplatte 3 aus Zonen von zwei Kugel- bzw. Kugel— pfannenflachen 19, die einen gsmeinsamen Mittelpunkt 20 haben und nach Art eines Kugelpfannenlagers ineinander passen und gegeneinander verdrehbar sind. Damit kann die Spannmutter 2 gegenüber der Unterlegplatte 3 in Pfeilrichtung 21 (in Radialebenen) verdreht werden. Dadurch wird erreicht, daß, auch wenn die Schalungswand 4 und damit die Unterlagplatte 3 nicht genau senkrecht zur Spannspindel 1 und damit zur Spannmutter 2 stehen, eine gute gegenseitige Auflage von Spannmutter und Unterlagplatte erhalten wird, weil diese beiden Teile gegeneinander in Radialebenen verdreht werden können. In Fig. 4 ist die Kugelfläche 19 übertrieben dargestellt. Auch ist dort die hinter der Schnittebene liegende

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Verzahnungslinie der Einfachheit hfilber weggelassen. Es genügt, wenn die Spannmutter 2 und die Unterlagplatte 3 um etui a 10 gegeneinander abgewinkelt werden können, ohne die gegenseitige Auflage wesentlich zu verschlechtern, Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die Kugelfläche an der Spannmutter 2 und die Kugelpfannenfläche an der Unterlagplatte 3 ausgebildet.

Das muster läßt sich mit Vorteil auch bei Gerüstspannern und anderen, insbesondere im Baugewerbe verwendeten Spanneinrichtungen einsetzen, überall dort, uio mit Spannspindeln gearbeitet wird und die zu spannenden Teile beim Spannen etwas elastisch nachgeben oder sich erst nach dem endgültigen Einrasten der Unterlagplatte und der Spannmutter 2 gegen die Unterlagplatte 3 legen. Bei solchen anderen Ausbildungen kann der Unterlagplatte 3 ein anderes geeignetes Abstützteil entsprechen. Es ist auch möglich, einen der Unterlagsplatte 3 entsprechenden Abschnitt mit den mustergemäßen Auflageflächen fest mit der Schalungswand 4 oder entsprechenden zu spannenden Teilen zu v/erbhden oder einstückig mit dieser bzw. mit diesen auszubilden.

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Claims (5)

1. Schalungs— oder Gerüstspanner α. dgl. mit einer Spannspindel, insbesondere mit Steilgeminde, das im Grenzbereich oder jenseits der Selbsthemmung liegt, und mit einer Spannmutter, die über eine sich an der Schalung o. dgl. abstützende,in sich starre Unterlagplatte den Spanndruck aufbringt, dadurch gekennzeichnet , da8 die gegenseitigen Auflageflächen (17,13) der Spannmutter (2) und der in sich starren Unterlagplatte (3) mit nach Art einer Stirnverzahnung ineinandergreifenden, berg— und talförmigen, unter Bildung einer Axialbeuiegung (.8,.B¹) gegeneinander in Umfangsrichtung (U.,U,^f) verdrehbaren Erhöhungen und Vertiefungen (15) versehen sind

d i θ '
und daß hierbei/In Ausschraubrichtung (16) zusammenwirkenden Auflageflächen (17) der Erhöhungen (14) bze. Vertiefungen (15) zur Gewindesteigung (7) der Spannspindel (1) etna parallel oder in einem flacheren, aber in Bezug auf die Gewindesteigung (7) noch im Bereich sicherer Selbsthemmung liegenden Winkel verlaufen.

2. Spanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da'3 über den Umfang gleichmäßig verteilt

vier Erhöhungen (14) und entsprechende Vertiefungen (15) angeordnet sind.

3. Spanner nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, da3 die Erhöhungen (14.) bzw. Vertiefungen (15) durch gegeneinandarlaufende, in Ub-Fangsrichtung beiderseits ihrer jeareiligen Bitte gleich- »aöig gestaltete Schrägflächen gebildet sind.

4. Spanner nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daO die gegenseitigen Ajflageflächen (17,18) aus Zonen wan zvei nach Art eines Kugelofannenlagers ineinanderpassenden und in ftadialebenen gegeneinander verdrehbaren Kugel— bz». Kugelpfannenflächen (1S) bestehen.

5. Spanner nach Anspruch 4, dadurch gekenn— zeichnet, daß die Kugelfläche an der Spannfutter (2) und die Kugelpfannenfläche an der Unterlagsplatte (3) ausgebildet ist.