EP0771593A2 - Method and device for uncovering and cleaning steel wire strands - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method and a device for exposing and cleaning lengthwise limited sections of strands made of steel wires, which are surrounded by an anti-corrosion compound, in particular grease, and including this is enclosed by a plastic sheath.
- strands made of twisted steel wires usually consist of seven high-strength steel wires, of which six outer wires are grouped around a straight central wire.
- the invention is based on the idea that in order to be able to effectively clean the channels between the outer wires and the central wire by flushing liquid under high pressure, it is necessary to tightly and sealingly enclose the strand on its outer circumference.
- This is achieved according to the invention in that the strand, freed from the tubular sheath, is tightly enclosed in a stuffing box-like manner by a sealing element made of elastically deformable material and is slowly and steadily pulled through this sealing element under the action of a flushing liquid under high pressure.
- a sealing element made of elastically deformable material
- a suitable device for carrying out this method consists of a tubular lance, which has at one end a connection for a pressure line for a detergent and at the opposite end a sealing element which is applied under elastic pressure against the outer circumference of the strand and through which the strand then Can be pulled longitudinally.
- the strand 2 consists of seven steel wires 3, namely a central wire 3 a running in the longitudinal axis of the strand, which is tightly enclosed by the six outer wires 3 b in a helical manner.
- the strand 2 itself is surrounded by a tubular sheath 4, for example a plastic tube.
- the gussets between the central wire 3a and the outer wires 3b form inner channels 5 and the outer gussets between the outer wires and the sheathing 4 form outer channels 6.
- Both the inner channels 5 and the outer channels 6 are filled with an anti-corrosion compound, for example grease .
- a strand could, for example, be used as a tension member for an earth or rock anchor, in which the section of length L is embedded as a composite section of the tension member in a compression body made of hardening material.
- a further distance Delta 1 which is approximately 50 mm.
- the sheathing 4 consists of a plastic tube which surrounds the strand 2 at a distance, it is readily possible to pull off the relevant section from the strand, which, however, is then still covered by the anti-corrosion compound.
- a tubular lance is used to carry out the method according to the invention, the essential parts of which are shown in FIG. 3.
- the lance 7 consists of several pipe sections 7a, 7b etc., which are tightly connected to one another by screw connections 8 in a manner known per se. By combining sections 7a, 7b etc. of the same or different lengths, the length of the lance 7 can be matched to the length L of the strand 2 to be treated.
- the lance 7 has at one end a connection 9 for a detergent line; at the other end, a sealing element 10 is also connected via the screw connection 8 already described.
- the sealing element 10 is in Fig. 5 on a larger scale and Longitudinal section shown. It consists of an inner sealing part 11 and an outer sealing part 12, which are tubular and are telescopically displaceable. Between the - outer - end of the inner sealing part 11 and a stop 13 at the - outer - end of the outer sealing part 12 there are sealing rings 14, which are placed under axial compression pressure by telescopic displacement of the inner sealing part 11 relative to the outer sealing part 12 and thus to the sealing system can be brought to a wire 2 inserted into the lance 7. To generate such a compression pressure, the outer sealing part 12 and the inner sealing part 11 are connected by a clamping screw 15, which is anchored to brackets 16 and 17 on the outer and inner sealing part 12 and 11, respectively. On a sleeve 18 surrounding the inner sealing part 11 there is an opening 19 into which a valve 20 is inserted, which can be actuated via a lever 21.
- the section of the strand 2 freed from the sheath 4 according to FIG. 1 is first inserted through the sealing element 10 into the lance 7.
- the length of the lance must correspond to the length L of the exposed section of the strand 2. It makes sense to slightly tighten the clamping screw 15 after the front end of the strand has been inserted into the sealing element 10.
- the stranded wire 2 is pushed in further, most of the corrosion protection agent still adhering to it is then stripped off.
- the clamping screw 15 is firmly tightened; as a result, the sealing rings 14 are brought into tight contact with the strand 2.
- the lance 7 is then suspended in a container 22 which receives the rinsing liquid obtained during the rinsing.
- a flushing line 23 is connected by means of the connection 9 provided there, which, for example, enables the interior of the lance 7 to be pressurized with flushing liquid under pressure.
- Water, to which a suitable cleaning agent is added, is expediently used as the rinsing liquid.
- the rinsing liquid expediently has a temperature of about 100 degrees C.
- a cable winch 25 is expediently used to exert the tensile force (FIG. 6).
- a wedge housing 27 is used to connect the cable winch 25 to the strand 1, in which the - likewise - exposed end of the strand 2 is anchored by a wedge 28. Via a shackle 29, the wedge housing 27 is connected to a swivel 30 which enables the strand 1 to rotate about its own axis.
- the rope 32 of the winch 25, which sits on an abutment block 33, is then connected again via a shackle 31.
- the lance 7 is firmly anchored at the opposite end; this can be done by a rope 34 which is attached to an eyelet 35 on a further abutment block 36 (Fig. 7).
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Freilegen und Reinigen Längenmäßig begrenzter Abschnitte von Litzen aus Stahldrähten, die von einer Korrosionsschutzmasse, insbesondere Fett, umgeben und einschließlich dieser von einer Umhüllung aus Kunststoff umschlossen sind.The invention relates to a method and a device for exposing and cleaning lengthwise limited sections of strands made of steel wires, which are surrounded by an anti-corrosion compound, in particular grease, and including this is enclosed by a plastic sheath.
Für hoch beanspruchbare Zugglieder im Bauwesen, wie z.B. Schrägseile für Schrägseilbrücken, Zugglieder für Erd- und Felsanker usw. werden oft Litzen aus verdrillten Stahldrähten verwendet. Solche Litzen bestehen meist aus sieben hochfesten Stahldrähten, von denen sich sechs Außendrähte um einen geraden Zentraldraht gruppieren.For heavy-duty tension members in construction, e.g. Cable-stayed cables for cable-stayed bridges, tension members for ground and rock anchors, etc., often use strands made of twisted steel wires. Such strands usually consist of seven high-strength steel wires, of which six outer wires are grouped around a straight central wire.
Um solche Litzen nachspannbar und gegen Korrosion geschützt in Beton einbetten zu können, ist es bekannt, sie mit einem Korrosionsschutzmittel, z.B. Fett, zu umgeben, das auch die Zwischenräume zwischen den einzelnen Stahldrähten ausfüllt, und die so geschützte Litze zum mechanischen Schutz mit einer Umhüllung, z.B. aus einem rohrförmigen Mantel aus Kunststoff, z.B. PE, zu versehen (US-A 3 646 748).In order to be able to embed such strands in concrete and protect them against corrosion, it is known to coat them with an anti-corrosion agent, e.g. Grease, which also fills the spaces between the individual steel wires, and the strand protected in this way for mechanical protection with a covering, e.g. from a tubular plastic casing, e.g. PE, to be provided (US-A 3 646 748).
Für bestimmte Anwendungsfälle, wie z.B. zum Herstellen einer Verbundverankerung, ist es jedoch notwendig, zumindest ein Ende der Litze über eine bestimmte Länge freizulegen und gründlich zu reinigen, um einen Verbund der Litze mit anderen Medien, wie Beton, Zementmörtel oder Kunstharz, zu ermöglichen. Dies geschah bisher in Handarbeit, indem in dem betreffenden Bereich zunächst die Umhüllung entfernt und anschließend die Stahldrähte mit Fettlösungsmitteln und Bürsten oder auch durch Dampfstrahlen behandelt wurden. Dies ist eine sehr zeit- und kostenintensive Arbeit.For certain applications, e.g. to create a composite anchorage, however, it is necessary to expose at least one end of the strand over a certain length and to clean it thoroughly in order to enable the strand to be bonded to other media, such as concrete, cement mortar or synthetic resin. So far, this has been done by hand, by first removing the covering in the area in question and then treating the steel wires with grease solvents and brushes or also by steam jets. This is a very time and cost intensive job.
Da der Zentraldraht von den Außendrähten schraubenlinienförmig dicht umschlossen ist, entstehen innerhalb des Litzenquerschnitts mit Fett gefüllte Kanäle, die bei dieser Reinigungsmethode nicht behandelt werden können. Soll das Fett auch in diesen Bereichen entfernt werden, so ist es erforderlich, die einzelnen Stahldrähte der Litze aufzuspreizen. Da hierbei mit Werkzeugen gearbeitet werden muß, besteht die Gefahr, die Oberflächen der Stahldrähte zu verletzen. Auch erlaubt diese Vorgehensweise keine Trennung von Fett und Reinigungsflüssigkeit, was angesichts des gesteigerten Umweltbewußtseins und der verschärften Umweltschutzbedingungen immer mehr an Bedeutung gewinnt.Because the central wire from the outer wires tightly enclosed in a helical shape, channels filled with grease form within the strand cross-section, which cannot be treated with this cleaning method. If the grease is also to be removed in these areas, it is necessary to spread the individual steel wires of the strand. Since tools have to be used, there is a risk of damaging the surfaces of the steel wires. This procedure also does not allow the separation of grease and cleaning fluid, which is becoming increasingly important in view of the increased environmental awareness and the tougher environmental protection conditions.
In einer älteren, nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung (DE 44 35 744 A1) ist schon ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem der am Ende der Litze zugängliche, von der Umhüllung umschlossene und von Korrosionsschutzmasse ausgefüllte Hohlraum zwischen Litze und Umhüllung gewissermaßen als Spülkammer zur Reinigung der Litze benützt wird. Durch Beaufschlagung mit Spülflüssigkeit unter hohem Druck wird durch eine zuvor am Ende der freizulegenden Strecke geschaffene Öffnung zunächst die Korrosionsschutzmasse hinausgepreßt und dann die Litze mit der Reinigungsflüssigkeit gespült.In an older, unpublished German patent application (DE 44 35 744 A1), a method has already been proposed in which the cavity between the strand and the sheath, accessible at the end of the strand, enclosed by the sheath and filled with corrosion protection compound, acts as a rinsing chamber for cleaning the Stranded wire is used. By applying rinsing liquid under high pressure, the corrosion protection compound is first pressed out through an opening previously made at the end of the line to be exposed, and then the strand is rinsed with the cleaning liquid.
Dieses Verfahren funktioniert aber nur dann zufriedenstellend, wenn die Umhüllung aus Kunststoff die von dem Korrosionsschutzmittel umgebene Litze eng umschließt, zum Beispiel aufextrudiert ist. Bei Litzen, bei denen die Umhüllung rohrförmig ausgebildet ist und einen größeren radialen Abstand von der Litzenoberfläche einhält bzw. eine gewisse Eigensteifigkeit aufweist, ist die Spül- und Reinigungswirkung infolge der großen Durchmesserunterschiede und somit der Unterschiede in der Geschwindigkeit der unter hohem Druck eingepreßten Spülflüssigkeit unbefriedigend.However, this method only works satisfactorily if the plastic sheath tightly surrounds the strand surrounded by the anti-corrosion agent, for example by extrusion. In the case of strands in which the sheath is tubular and maintains a greater radial distance from the strand surface or has a certain inherent rigidity, the flushing and cleaning action is unsatisfactory due to the large diameter differences and thus the differences in the speed of the flushing liquid injected under high pressure .
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache und wirtschaftliche Möglichkeit zum Freilegen und gründlichen Reinigen der eingangs erwähnten Litzen anzugeben.Against this background, the invention has for its object to provide a simple and economical way to expose and thoroughly clean the strands mentioned above.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a method having the features of
Eine zweckmäßige Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens ist im Anspruch 2 angegeben.A useful device for performing the method is specified in
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments result from the subclaims.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß es, um die Kanäle zwischen den Außendrähten und dem Zentraldraht durch eine unter hohem Druck stehende Spülflüssigkeit effektiv durch Spülen reinigen zu können, erforderlich ist, die Litze an ihrem Außenumfang fest und dichtend zu umschließen. Dies gelingt nach der Erfindung dadurch, daß die von der rohrförmigen Umhüllung befreite Litze von einem Dichtelement aus elastisch verformbarem Material stopfbüchsenartig eng umschlossen und unter Einwirkung einer unter hohem Druck stehenden Spülflüssigkeit langsam und stetig durch dieses Dichtelement hindurchgezogen wird. Dadurch wird nach und nach jeder Punkt der Litze von außen fest durch das Dichtelement umschlossen und innen durch das unter hohem Druck stehende Spülmittel beaufschlagt.The invention is based on the idea that in order to be able to effectively clean the channels between the outer wires and the central wire by flushing liquid under high pressure, it is necessary to tightly and sealingly enclose the strand on its outer circumference. This is achieved according to the invention in that the strand, freed from the tubular sheath, is tightly enclosed in a stuffing box-like manner by a sealing element made of elastically deformable material and is slowly and steadily pulled through this sealing element under the action of a flushing liquid under high pressure. As a result, each point of the strand is gradually enclosed from the outside by the sealing element and acted on by the flushing agent under high pressure.
Eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung besteht aus einer rohrförmigen Lanze, die an einem Ende einen Anschluß für eine Druckleitung für ein Spülmittel und am gegenüberliegenden Ende ein Dichtelement aufweist, das unter elastischem Druck gegen den Außenumfang der Litze angelegt und durch das dann die Litze in Längsrichtung hindurchgezogen werden kann.A suitable device for carrying out this method consists of a tubular lance, which has at one end a connection for a pressure line for a detergent and at the opposite end a sealing element which is applied under elastic pressure against the outer circumference of the strand and through which the strand then Can be pulled longitudinally.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
- Fig. 1
- eine Seitenansicht einer zu behandelnden Litze,
- Fig. 2
- einen Querschnitt durch die Litze gemäß Fig. 1,
- Fig. 3
- eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in Seitenansicht,
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 3 im Betrieb,
- Fig. 5
- das Dichtelement der Vorrichtung im Längsschnitt in größerem Maßstab sowie die
- Fig. 6 und 7
- schematische Darstellungen einer Seilwinde, um die Litze durch das Dichtelement hindurchzuziehen und einer Rückverankerung der Vorrichtung.
- Fig. 1
- a side view of a strand to be treated,
- Fig. 2
- 2 shows a cross section through the strand according to FIG. 1,
- Fig. 3
- a device according to the invention in side view,
- Fig. 4
- 3 shows a schematic illustration of the device according to FIG. 3 in operation,
- Fig. 5
- the sealing element of the device in longitudinal section on a larger scale and the
- 6 and 7
- schematic representations of a cable winch to pull the strand through the sealing element and anchoring the device.
Ein Abschnitt einer erfindungsgemäß zu behandelnden Stahldrahtlitze 1, eine sogenannte "Fettlitze", ist in Fig. 1 in Seitenansicht und in Fig. 2 im Querschnitt in größerem Maßstab dargestellt. Wie Fig. 2 erkennen läßt, besteht die Litze 2 aus sieben Stahldrähten 3, nämlich einem in Litzenlängsachse verlaufenden Zentraldraht 3a, der von den sechs Außendrähten 3b schraubenlinienförmig dicht umschlossen wird. Die Litze 2 selbst ist von einer rohrförmigen Umhüllung 4, z.B. einem Kunststoffrohr, umgeben. Die Zwickel zwischen dem Zentraldraht 3a und den Außendrähten 3b bilden innere Kanäle 5 und die äußeren Zwickel zwischen den Außendrähten und der Umhüllung 4 äußere Kanäle 6. Sowohl die inneren Kanäle 5, als auch die äußeren Kanäle 6 sind mit einer Korrosionsschutzmasse, z.B. Fett, verfüllt.A section of a
In der Darstellung der Fig. 1, die einen Abschnitt einer Litze 1 zeigt, ist die eigentliche Litze 2 über die Länge L bereits von der Umhüllung 4 befreit. Eine solche Litze könnte beispielsweise als Zugglied für einen Erd- oder Felsanker verwendet werden, bei dem der Abschnitt von der Länge L als Verbundstrecke des Zugglieds in einen Verpreßkörper aus erhärtendem Material eingebettet wird. Für die zu diesem Zweck erforderliche vollständige Reinigung der Litze von jeglichem anhaftendem Fett über diese Länge ist es erforderlich, die Umhüllung 4 noch über eine weitere Strecke Delta l zu entfernen, die etwa 50 mm beträgt. Zum Entfernen der Umhüllung 4 muß sie zunächst durchtrennt werden; dies kann durch Ansetzen eines Schneidwerkzeugs, wie z.B. eines Messers, erfolgen, aber auch durch Wärmeanwendung, z.B. durch einen elektrischen Heizdraht, durch den die Umhüllung 4 angeschmolzen wird. Insbesondere dann, wenn die Umhüllung 4 aus einem Kunststoffrohr besteht, das die Litze 2 mit Abstand umgibt, ist es ohne weiteres möglich, den betreffenden Abschnitt von der Litze abzuziehen, die dann allerdings noch von der Korrosionsschutzmasse bedeckt ist.1, which shows a section of a
Der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient eine rohrförmige Lanze, deren wesentliche Teile in Fig. 3 dargestellt sind. Die Lanze 7 besteht aus mehreren Rohrabschnitten 7a, 7b usw., die in an sich bekannter Weise durch Verschraubungen 8 dicht miteinander verbunden sind. Durch Kombination von Abschnitten 7a, 7b usw. gleicher oder auch unterschiedlicher Länge gelingt es, die Länge der Lanze 7 auf die zu behandelnde Länge L der Litze 2 abzustimmen. Die Lanze 7 besitzt an einem Ende einen Anschluß 9 für eine Spülmittelleitung; am anderen Ende ist, ebenfalls über die bereits beschriebene Verschraubung 8, ein Dichtelement 10 angeschlossen.A tubular lance is used to carry out the method according to the invention, the essential parts of which are shown in FIG. 3. The lance 7 consists of
Das Dichtelement 10 ist in Fig. 5 in größerem Maßstab und im Längsschnitt dargestellt. Es besteht aus einem inneren Dichtteil 11 und einem äußeren Dichtteil 12, die rohrförmig ausgebildet und teleskopartig gegeneinander verschiebbar sind. Zwischen dem - äußeren - Ende des inneren Dichtteils 11 und einem Anschlag 13 am - äußeren - Ende des äußeren Dichtteils 12 befinden sich Dichtringe 14, die durch teleskopartige Verschiebung des inneren Dichtteils 11 gegenüber dem äußeren Dichtteil 12 unter axialen Stauchdruck gesetzt und so zur dichtenden Anlage an einer in die Lanze 7 eingeführten Litze 2 gebracht werden können. Zur Erzeugung eines solchen Stauchdrucks sind das äußere Dichtteil 12 und das innere Dichtteil 11 durch eine Spannschraube 15 verbunden, die an Konsolen 16 bzw. 17 am äußeren bzw. inneren Dichtteil 12 bzw. 11 verankert ist. An einer das innere Dichtteil 11 umgebenden Manschette 18 befindet sich eine Öffnung 19, in die ein Ventil 20 eingesetzt ist, das über einen Hebel 21 betätigt werden kann.The
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann anhand Fig. 4 erläutert werden. Hierzu wird zunächst der gemäß Fig. 1 von der Umhüllung 4 befreite Abschnitt der Litze 2 durch das Dichtelement 10 hindurch in die Lanze 7 eingeschoben. Die Länge der Lanze muß dabei der Länge L des freigelegten Abschnitts der Litze 2 entsprechen. Dabei ist es sinnvoll, bereits nach dem Einstecken des vorderen Litzenendes in das Dichtelement 10 die Spannschraube 15 leicht anzuziehen. Beim weiteren Einschieben der Litze 2 wird dann schon der größte Teil des ihr außen noch anhaftenden Korrosionsschutzmittels abgestreift.The implementation of the method according to the invention can be explained with reference to FIG. 4. For this purpose, the section of the
Ist der Abschnitt der Litze 2 über die Länge L in die Lanze 7 eingeführt, wird die Spannschraube 15 kräftig angezogen; dadurch werden die Dichtringe 14 zur dichten Anlage an der Litze 2 gebracht. Die Lanze 7 wird sodann in einen Behälter 22 eingehängt, der die beim Spülen anfallende Spülflüssigkeit aufnimmt. Sodann wird am gegenüberliegenden Ende der Lanze 7 mittels des dort vorgesehenen Anschlusses 9 eine Spülleitung 23 angeschlossen, die z.B. über einen Pistolenhandgriff 24 eine Beaufschlagung des Innenraumes der Lanze 7 mit Spülflüssigkeit unter Druck ermöglicht. Als Spülflüssigkeit wird zweckmäßigerweise Wasser verwendet, dem ein geeignetes Reinigungsmittel zugegeben wird. Die Spülflüssigkeit hat zweckmäßigerweise eine Temperatur von etwa 100 Grad C.If the section of the stranded
Bei Beaufschlagung der Lanze 7 mit Spülflüssigkeit wird zunächst über den Hebel 21 das Ventil 20 geöffnet, und der Spülflüssigkeit den Austritt gestattet, bis die erforderliche Betriebstemperatur von 100 Grad C erreicht ist. Sodann wird das Ventil 22 geschlossen und die Litze 2 langsam durch das Dichtelement 10 hindurch aus der Lanze 7 herausgezogen (Pfeil A in Fig. 3). Die Bewegung der Litze 1 erfolgt zweckmäßigerweise mit einer Geschwindigkeit v = 1 m/min. bei einem Druck der Spülflüssigkeit von etwa 50 bis 70 bar. Die Spülflüssigkeit mit dem vor allem aus den inneren Kanälen herausgespülten Korrosionsschutzmittel tritt, wie in Fig. 4 bei 26 angedeutet ist, am Ende der Lanze 7 aus und wird in dem Behälter 22 aufgefangen.When the lance 7 is acted upon by flushing liquid, the
Zur Ausübung der Zugkraft dient zweckmäßig eine Seilwinde 25 (Fig. 6). Zur Verbindung der Seilwinde 25 mit der Litze 1 dient ein Keilgehäuse 27, in dem das - ebenfalls - freigelegte Ende der Litze 2 durch einen Keil 28 verankert ist. Über einen Schäkel 29 ist das Keilgehäuse 27 mit einer Wirbel 30 verbunden, die eine Rotation der Litze 1 um die eigene Achse ermöglicht. Wiederum über einen Schäkel 31 ist dann das Seil 32 der Seilwinde 25 angeschlossen, die auf einem Widerlagerblock 33 sitzt. Voraussetzung für die Ausübung einer Zugkraft auf die Litze 1 ist, daß die Lanze 7 am gegenüberliegenden Ende fest verankert ist; dies kann durch ein Seil 34 geschehen, das an einer Öse 35 an einem weiteren Widerlagerblock 36 befestigt ist (Fig. 7).A
Nach der auf diese Weise erfolgten Reinigung der Litze von anhaftendem Fett kann sie nach Lösen der Spannschraube 15 erneut in die Lanze 7 eingeführt werden, um einen sich in entsprechender Weise anschließenden Klarspülvorgang zu ermöglichen.After the strand has been cleaned of adhering grease in this way, it can be reinserted into the lance 7 after loosening the
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