EP0466645A1

EP0466645A1 - Tensioning-jack

Info

Publication number: EP0466645A1
Application number: EP91810513A
Authority: EP
Inventors: Thomas Brönnimann
Original assignee: Bieri Hydraulik AG
Current assignee: Bieri Hydraulik AG
Priority date: 1990-07-13
Filing date: 1991-07-01
Publication date: 1992-01-15
Also published as: JPH04306362A; JPH079117B2; US5228650A

Abstract

The tensioning-jack for tensioning reinforcing cables in recesses of constructions has a main cylinder/piston arrangement (15, 17) and a counter-holding cylinder/piston arrangement (16, 22). The two pistons (17, 22) are connected via their piston rods (39, 40) to a fixed limb (2) and the cylinders (15, 16) are connected to a movable limb (10). The main cylinder/piston arrangement (15, 17), arranged in the centre of the limbs, and the eccentrically arranged counter-holding cylinder/piston (16, 22) are of double-acting design. The piston chambers (33, 35, 36, 37) are hydraulically interconnected in a crosswise manner. The counter-holding piston has, on each side, half the piston area of the corresponding communicating side of the main piston, so that the pretensioning force (V) and the counter-holding force (G) are each half the value of the pressing force (P). The free ends, projecting beyond the main cylinder/piston arrangement (15, 17), of the limbs (2, 10) serve to transmit force to the reinforcing cable. …<IMAGE>…

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannpresse mit zwei Zylinder-Kolbenvorrichtungen, wobei die Kolben über ihre Kolbenstangen durch einen ersten Schenkel und die Zylinder durch einen zweiten Schenkel miteinander verbunden sind.The present invention relates to a clamping press with two cylinder-piston devices, the pistons being connected to one another via their piston rods by a first leg and the cylinders by a second leg.

Im Baugewerbe werden zum Vorspannen von Armierungskabeln resp. Armierungskabellitzen in Bauwerksnischen Spannpressen benötigt. Bekannte Hohlkolben-Spannpressen erfordern vielfach eine zu grosse Nischenlänge. Im weiteren sind sogenannte Tandem- oder Zweikolbenpressen mit zwei achsparallel nebeneinander liegenden Zylinder-Kolbenvorrichtungen vorbekannt, welche kolbenstangen- und zylinderseitig durch Joche verbunden und hydraulisch parallelgeschaltet sind. Die Kraftabgabe erfolgt über die beiden Joche in der Mittelachse zwischen den beiden Zylinder-Kolbenvorrichtungen. Solche Spannpressen sind jedoch dort unbrauchbar, wo viele eng nebeneinander angeordnete Drähte oder Litzen zu spannen sind. Der Platzbedarf in der Nischenbreite wäre bei einer solchen Presse zu gross.In the construction industry are used for pretensioning reinforcement cables. Reinforcement cable strands required in building niches. Known hollow piston jacks often require an excessively long niche length. In addition, so-called tandem or two-piston presses with two cylinder-piston devices lying axially parallel next to one another are known, which are connected on the piston rod and cylinder sides by yokes and are hydraulically connected in parallel. The power is delivered via the two yokes in the central axis between the two cylinder-piston devices. However, such tensioning presses are unusable where there are many wires or strands arranged close to one another. The space requirement in the niche width would be too large with such a press.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spannpresse zu schaffen, welche eine kleinere Nischenlänge als die bekannten Hohlkolben-Spannpressen und eine kleinere Nischenbreite als die obgenannten bekannten Zweikolbenpressen erfordert. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass eine Zylinder-Kolbenvorrichtung als Hauptzylinder-Kolbenvorrichtung und die andere Zylinder-Kolbenvorrichtung als Gegenhaltezylinder-Kolbenvorrichtung ausgebildet ist, die Hauptzylinder-Kolbenvorrichtung im mittleren Bereich der Schenkel und die Gegenhaltezylinder-Kolbenvorrichtung im einen Endbereich der Schenkel angeordnet ist, und die Schenkel im anderen Endbereich die Hauptzylinder-Kolbenvorrichtung zur Kraftübertragung überragen.It is therefore an object of the present invention to provide a tensioning press which requires a smaller niche length than the known hollow piston tensioning presses and a smaller niche width than the above-mentioned known two-piston presses. This is achieved according to the invention in that one cylinder-piston device as the master cylinder-piston device and the other cylinder-piston device as the counter-cylinder piston device is formed, the master cylinder piston device is arranged in the central region of the legs and the counter-cylinder piston device in one end region of the legs, and the legs project beyond the master cylinder piston device for power transmission in the other end region.

Bei kleinen Nischentiefen weist die erfindungsgemässe Spannpresse den Vorteil auf, dass sich beide Zylinder über der Oberfläche des Bauwerks befinden und sie somit auch bei sehr kleinen Nischenlängen eingesetzt werden kann.
Im folgenden werden anhand der beiliegenden Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie deren Verwendung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der Spannpresse bei ungespanntem Armierungskabel,
Fig. 2 die Spannpresse gemäss Fig. 1 bei gespanntem Armierungskabel,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Spannpresse bei ungespanntem Armierungskabel.

In the case of small niche depths, the clamping press according to the invention has the advantage that both cylinders are located above the surface of the structure and can therefore also be used for very small niche lengths.
Exemplary embodiments of the invention and their use are described in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 shows a section through a first embodiment of the tensioning press with the reinforcement cable untensioned,
2 the tensioning press according to FIG. 1 with the reinforcement cable tensioned,
Fig. 3 shows another embodiment of a clamping press with untensioned reinforcement cable.

Die in einer Nische 1 zur Anwendung gelangende Spannpresse umfasst einen festen Schenkel 2 mit einer Durchtrittsöffnung 3 für das zu spannende Armierungskabel und zwei mit Gewinde versehene Bohrungen 4 und 5. Der untere Teil des festen Schenkels 2 liegt in der Nische seitlich an einem Ankerkopf 6 an. Der Ankerkopf 6 ist mit einer Ankerplatte 7 verbunden. Der Ankerkopf 6 und die Ankerplatte 7 sind ebenfalls mit Durchtrittsöffnungen 8 und 9 für das Armierungskabel versehen. Die Spannpresse umfasst im weiteren einen beweglichen Schenkel 10 mit einer Bohrung 11 für das Armierungskabel. Der bewegliche Schenkel 10 wird an einer an seinem oberen Ende befestigten Oese 12 an einer Hebevorrichtung aufgehängt. An seiner vom festen Schenkel abgewandten Seite ist im beweglichen Schenkel ein mit einem Gewinde versehener Ansatz 13 sowie eine mit einem Gewinde versehene Bohrung 14 vorgesehen. Auf den Ansatz 13 ist ein Hauptzylinder 15 und in die Bohrung 14 ein Gegenhaltezylinder 16 eingeschraubt. Ein in bezug auf den Hauptzylinder 15 beweglicher Hauptkolben 17 ist an einem Ende seiner Kolbenstange 39 mit einem Gewinde 18 versehen und in die Bohrung 4 eingeschraubt. Der Hauptkolben 17 ist mit einer Dichtung 19 gegenüber der Zylinderwandung und mit einer Dichtung 20 gegenüber einer Bohrung 21, in welcher er im beweglichen Schenkel 10 geführt ist, abgedichtet. Der Gegenhaltekolben 22 ist ebenfalls an einem Ende seiner Kolbenstange 40 mit einem Gewinde 23 versehen, welches in die Bohrung 5 eingeschraubt ist. Der Gegenhaltekolben 22 ist mit einer Dichtung 24 gegenüber der Zylinderinnenwandung, mit einer Dichtung 25 in der Stirnseite 28 des Zylinders 16 und mit einer Dichtung 26 in einer Bohrung 27, in welcher er im beweglichen Schenkel 10 geführt ist, abgedichtet. Der Gegenhaltekolben 22 ist über die Stirnseite 28 des Zylinders 16 hinaus mit einem Ansatz 29 verlängert. Zum Schutze dieses Ansatzes 29 ist ein abgeschlossenes Schutzrohr 30 vorgesehen. Eine Zuführleitung 31 ist mit dem Raum 33 zwischen dem Hauptkolbenende und der Hauptzylinderstirnseite 34 und dem Raum 35 zwischen der Gegenhaltekolbenstange 40 und der Längswandung des Gegenhaltezylinders 16 verbunden. Eine Rückführleitung 32 ist mit dem Raum 36 zwischen der Hauptkolbenstange 39 und der Längswandung des Zylinders 15 sowie mit dem Raum 37 zwischen dem Gegenhaltekolben 22 und der Stirnseite 28 des Gegenhaltezylinders verbunden. Die Zylinderkammern sind also übers Kreuz miteinander verbunden. Während dem Spannvorgang fliesst Hydrauliköl durch die Leitung 31 in den Raum 33 des Hauptzylinders, vom Raum 35 des Gegenhaltezylinders fliesst verdrängtes Hydrauliköl ebenfalls in den Raum 33 des Hauptzylinders. Vom Raum 36 fliesst verdrängtes Hydrauliköl zum Raum 37 des Gegenhaltezylinders und in den Tank. Beim Spannvorgang stützt sich der feste Schenkel 2 über den Ankerkopf 6 und die Ankerplatte 7 an der Wand der Nische 1 ab, d.h. der feste Schenkel 2 mit dem Hauptkolben 17 und dem Gegenhaltekolben 22 bleiben fest, wogegen sich der bewegliche Schenkel 10 mit dem mit ihm verbundenen Hauptzylinder 15 und Gegenhaltezylinder 16 gemäss Fig. 1 nach rechts bewegt und die Krafteinleitung in das zu spannende Kabel bewirkt. Mit einer Klemmeneinheit 38 ist das zu spannende Kabel mit dem beweglichen Schenkel 10 verbunden. Die zur Zylinderachse der Hauptzylinder-Kolbenvorrichtung 15, 17 exzentrisch liegende Kraftabgabestelle unten an den beiden Schenkeln 2, 10 erzeugt ein beträchtliches Hebelmoment auf die Spannpresse, deren Kolbenstange und Führungen nicht in der Lage wären, dieses zu übernehmen. Die Spannpresse ist deshalb ähnlich der Funktion der Stützschraube einer Parallelschraubzwinge mit der exzentrisch angeordneten Gegenhaltezylinder-Kolbenvorrichtung 16, 22 zur Kompensation des Hebelmomentes ausgerüstet. Die Gegenhaltezylinder-Kolbenvorrichtung ist z.B. in gleichem Abstand wie die Kraftabgabestelle, jedoch auf der Gegenseite der Hauptzylinder-Kolbenvorrichtung angeordnet, so dass sie, um das Hebelmoment auszugleichen, eine Gegenkraft G von gleicher Grösse wie die nach aussen abgegebene Vorspannkraft V erzeugen muss, welche jedoch entgegengesetzt zur Richtung der Pressenkraft P der Hauptzylinder-Kolbenvorrichtung gerichtet ist. Sowohl die Hauptzylinder-Kolbenvorrichtung als auch die Gegenhaltezylinder-Kolbenvorrichtung sind doppelt wirkend ausgeführt. Die Gegenhaltezylinder-Kolbenvorrichtung ist zudem als Differentialzylinder-Kolbenvorrichtung ausgebildet, wobei der Gegenhaltekolben 22 auf jeder Seite die halbe Kolbenfläche der entsprechenden kommunizierenden Seite des Hauptkolbens 17 aufweist. Sowohl bei der Spannbewegung wie auch bei der Rücklaufbewegung entsteht je dasselbe Kolbenflächen-Verhältnis zwischen Hauptkolben und Gegenhaltekolben. Die von der Gegenhaltezylinder-Kolbenvorrichtung ausgeübte Kraft G entspricht also der Hälfte der Kraft der Hauptzylinder-Kolbenvorrichtung, bei gleichem Oeldruck, und zwar sowohl beim Spannvorgang als auch bei der Rücklaufbewegung. Beträgt beispielsweise die Pressenkraft P = 500 kN, so betragen die Gegenhaltekraft G sowie die Vorspannkraft V je 250 kN.The tensioning press used in a niche 1 comprises a fixed leg 2 with a through opening 3 for the reinforcement cable to be tensioned and two threaded bores 4 and 5. The lower part of the fixed leg 2 rests laterally on an anchor head 6 in the niche . The anchor head 6 is connected to an anchor plate 7. The anchor head 6 and the anchor plate 7 are also provided with through openings 8 and 9 for the reinforcement cable. The tensioning press further comprises a movable leg 10 with a bore 11 for the reinforcement cable. The movable leg 10 is suspended from an eyelet 12 attached to its upper end on a lifting device. On its side facing away from the fixed leg there is a in the movable leg provided with a threaded neck 13 and a threaded bore 14. A master cylinder 15 is screwed onto the projection 13 and a counter-holding cylinder 16 is screwed into the bore 14. A master piston 17 which is movable with respect to the master cylinder 15 is provided with a thread 18 at one end of its piston rod 39 and is screwed into the bore 4. The main piston 17 is sealed with a seal 19 against the cylinder wall and with a seal 20 against a bore 21 in which it is guided in the movable leg 10. The counter-holding piston 22 is also provided at one end of its piston rod 40 with a thread 23 which is screwed into the bore 5. The counter-holding piston 22 is sealed with a seal 24 with respect to the inner wall of the cylinder, with a seal 25 in the end face 28 of the cylinder 16 and with a seal 26 in a bore 27 in which it is guided in the movable leg 10. The counter piston 22 is extended beyond the end face 28 of the cylinder 16 with an extension 29. To protect this approach 29, a closed protective tube 30 is provided. A feed line 31 is connected to the space 33 between the main piston end and the master cylinder end face 34 and the space 35 between the counter-holding piston rod 40 and the longitudinal wall of the counter-holding cylinder 16. A return line 32 is connected to the space 36 between the main piston rod 39 and the longitudinal wall of the cylinder 15 and to the space 37 between the counter-holding piston 22 and the end face 28 of the counter-holding cylinder. The cylinder chambers are cross-connected to each other. During the tensioning process, hydraulic oil flows through the line 31 into the space 33 of the master cylinder, from the space 35 of the counter cylinder displaced hydraulic oil also flows into the Room 33 of the master cylinder. Displaced hydraulic oil flows from space 36 to space 37 of the counter cylinder and into the tank. During the tensioning process, the fixed leg 2 is supported by the anchor head 6 and the anchor plate 7 on the wall of the recess 1, ie the fixed leg 2 with the main piston 17 and the counter-holding piston 22 remain fixed, whereas the movable leg 10 with it connected master cylinder 15 and counter-cylinder 16 according to FIG. 1 moved to the right and the force is introduced into the cable to be tensioned. The cable to be tensioned is connected to the movable leg 10 with a clamp unit 38. The power delivery point at the bottom of the two legs 2, 10, which is eccentric to the cylinder axis of the master cylinder piston device 15, 17, generates a considerable lever torque on the tensioning press, the piston rod and guides of which would not be able to take it over. The clamping press is therefore similar to the function of the support screw of a parallel screw clamp with the eccentrically arranged counter-cylinder piston device 16, 22 to compensate for the lever torque. The counter-cylinder piston device is arranged, for example, at the same distance as the power delivery point, but on the opposite side of the master cylinder piston device, so that in order to compensate for the lever torque, it must generate a counterforce G of the same magnitude as the pretensioning force V which is released to the outside, but which does opposite to the direction of the press force P of the master cylinder piston device. Both the master cylinder piston device and the counter-cylinder piston device are double-acting. The counter-cylinder piston device is also designed as a differential cylinder piston device, with the counter-piston 22 on each side half the piston surface of the corresponding communicating side of the main piston 17 having. Both in the tensioning movement and in the return movement, the same piston area ratio is created between the main piston and the counter-holding piston. The force G exerted by the counter-cylinder piston device thus corresponds to half the force of the master cylinder piston device, with the same oil pressure, both during the tensioning process and during the return movement. For example, if the press force is P = 500 kN, the counterforce G and the preload force V are each 250 kN.

In Fig. 2 ist die Spannpresse in gespanntem Zustand dargestellt. Im Gegensatz zu einer Hohlkolben-Spannpresse ist der axiale Platzbedarf in der Nische 1 des Bauwerks bei der erfindungsgemässen Spannpresse geringer. Die Nischenlänge beträgt beispielsweise nur 55 cm anstelle von 75 cm. Im Gegensatz zu einer bekannten Tandem- oder Zweikolbenpresse mit zwei achsparallel nebeneinander liegenden Zylindern ist der Platzbedarf bei der erfindungsgemässen Spannpresse in der Nischenbreite (senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 und 2) geringer. Im Ankerkopf 6 findet nach erfolgter Spannung die definitive Verankerung des gespannten Armierungskabels statt.2, the tensioning press is shown in the tensioned state. In contrast to a hollow piston jack, the axial space requirement in the niche 1 of the structure is less in the jack according to the invention. For example, the niche length is only 55 cm instead of 75 cm. In contrast to a known tandem or two-piston press with two cylinders lying parallel to one another axially parallel, the space requirement in the inventive clamping press is smaller in the niche width (perpendicular to the plane of the drawing in FIGS. 1 and 2). In the anchor head 6, the tensioned armoring cable is finally anchored after the tensioning.

Bei der Gegenbewegung der Presse, also bei der Rückführung von der Position gemäss Fig. 2 in die Position gemäss Fig. 1, fliesst Hydrauliköl durch die Leitung 32 in den Raum 36 des Hauptzylinders, und aus Raum 37 des Gegenhaltezylinders ebenfalls in Raum 36 des Hauptzylinders, und Hydrauliköl vom Raum 33 des Hauptzylinders in den Raum 35 des Gegenhaltezylinders und in den Tank.When the press moves in the opposite direction, i.e. when it is returned from the position shown in FIG. 2 to the position shown in FIG. 1, hydraulic oil flows through the line 32 into the space 36 of the master cylinder and from space 37 of the counter-cylinder also into space 36 of the master cylinder , and hydraulic oil from the space 33 of the master cylinder into the space 35 of the counter cylinder and into the tank.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Gleiche Teile wie beim Ausführungsbeispiel gemäss den Figuren 1 und 2 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Eine Aenderung in bezug auf das erste Ausführungsbeispiel ergibt sich bei der Gegenhaltezylinder-Kolbenvorrichtung. Anstelle einer Differentialzylinder-Kolbenvorrichtung ist eine normale doppelt wirkende Zylinder-Kolbenvorrichtung vorgesehen, welche jedoch eine mit der Differentialzylinder-Kolbenvorrichtung identische Funktion erfüllt. Der im Zylinder 41 geführte Kolben 42 ist über eine Kolbenstange 43 und einen Bügel 44 mit dem festen Schenkel 2 verbunden. Der Bügel 44 ist mit Schrauben 45 und 46 mit der Kolbenstange 43 resp. dem festen Schenkel 2 verschraubt. Im Kolben ist eine Dichtung 47 und in der Stirnseite 48 des Zylinders eine Dichtung 49 angebracht. Bei der in Fig. 3 dargestellten Nische mit kleiner Tiefe bewegt sich der Hauptzylinder 15 über der Oberfläche 50 des Bauwerks. Dies hat den Vorteil, dass auch sehr kurze Nischenlängen verwendet werden können. Die Verwendung kurzer Nischenlängen wird zusätzlich auch noch ermöglicht, indem die Klemmeneinheit 38 mit dem konischen Teil 51 in den unteren Bereich des beweglichen Schenkels 10 eingebaut wird.3 shows a further exemplary embodiment of the invention. The same parts as in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2 are provided with the same reference symbols. A change with respect to the first Embodiment results in the counter-cylinder piston device. Instead of a differential cylinder piston device, a normal double-acting cylinder piston device is provided, which, however, fulfills a function identical to that of the differential cylinder piston device. The piston 42 guided in the cylinder 41 is connected to the fixed leg 2 via a piston rod 43 and a bracket 44. The bracket 44 is with screws 45 and 46 with the piston rod 43 and. screwed to the fixed leg 2. A seal 47 is attached in the piston and a seal 49 is attached to the end face 48 of the cylinder. In the niche with a small depth shown in FIG. 3, the master cylinder 15 moves over the surface 50 of the structure. This has the advantage that very short niche lengths can also be used. The use of short niche lengths is also made possible by installing the clamp unit 38 with the conical part 51 in the lower region of the movable leg 10.

Als Ausführungsvariante wäre auch ein einfach wirkendes hydraulisches System denkbar, bei dem sich in der Kammer 36 im Hauptzylinder eine Feder befinden würde, und der Gegenhaltezylinder lediglich die Kammer 35 aufweisen würde.As a design variant, a single-acting hydraulic system would also be conceivable, in which a spring would be located in the chamber 36 in the master cylinder and the counter-holding cylinder would only have the chamber 35.

Bei einer weiteren Ausführungsform können die beiden Schenkel an der Kraftabgabestelle, in Spannrichtung betrachtet, z.B. eine konisch zugespitzte Form aufweisen und gabelförmig geschlitzt sein zum radialen Aufstecken auf das Spannkabel. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, wenn einzelne Litzen ergriffen und gespannt werden sollen.In a further embodiment, the two legs at the power output point, viewed in the tensioning direction, e.g. have a conically tapered shape and a fork-shaped slot for radial attachment to the tensioning cable. This embodiment is particularly advantageous when individual strands are to be gripped and tensioned.

Die Spannpresse könnte auch zum Heben von Lasten verwendet werden, wobei dann der feste Schenkel auf den Boden gestellt und der bewegliche Schenkel unter die zu hebende Last geschoben würde.The jack could also be used to lift loads, with the fixed leg then on the floor and the movable leg would be pushed under the load to be lifted.

Claims

Clamping press with two cylinder-piston devices, the pistons being connected to one another via their piston rods (39, 40) by a first leg (2) and the cylinders by a second leg (10), characterized in that a cylinder-piston device is used as the master cylinder. Piston device (15, 17) and the other cylinder piston device is designed as a counter-cylinder piston device (16, 22), the master cylinder piston device (15, 17) in the central region of the legs (2, 10) and the counter-cylinder piston device (16 , 22) is arranged in one end region of the legs (2, 10), and the legs project beyond the master cylinder piston device for power transmission in the other end region.

Clamping press according to claim 1, characterized in that the cylinder-piston devices (15, 17; 16, 22) are double-acting.

Clamping press according to claim 1 or 2, characterized in that piston chambers (33, 35, 36, 37) of the cylinder-piston devices (15, 17; 16, 22) are hydraulically connected to one another in a crosswise manner.

Clamping press according to one of the preceding claims, characterized in that the counter-cylinder piston device is designed as a differential cylinder piston device (16, 22), so that both the Clamping movement as well as during the return movement, the same piston area ratio between the main piston and the counter-piston arises.

Clamping press according to one of the preceding claims, characterized in that the ends of the legs (2, 10) opposite the counter-cylinder piston device (16, 22) are each provided with at least one bore (3, 11).

Clamping press according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the ends of the legs (2, 10) opposite the counter-cylinder piston device (16, 22) are slit in the form of a fork.

Clamping press according to claim 6, characterized in that the leg ends are tapered.

Clamping press according to one of the preceding claims, characterized in that the piston rod (43) of the counter-holding piston (42) is guided through the cylinder (41) at the end of the cylinder facing away from the first leg and with a bracket (44) with the first leg (2 ) connected is.

Use of the tensioning press according to one of the preceding claims for tensioning armoring cables.

Use of the clamping press according to one of claims 1 to 8 for lifting loads.