EP0816584B1 - Schraubkupplung für kraftübertragende Stäbe - Google Patents

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EP0816584B1
EP0816584B1 EP97110267A EP97110267A EP0816584B1 EP 0816584 B1 EP0816584 B1 EP 0816584B1 EP 97110267 A EP97110267 A EP 97110267A EP 97110267 A EP97110267 A EP 97110267A EP 0816584 B1 EP0816584 B1 EP 0816584B1
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EP
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rod end
threaded pin
face side
screw coupling
connection head
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EP97110267A
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EP0816584A1 (de
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Klaus Schneider
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Leviat GmbH
Original Assignee
Deha Ankersysteme GmbH and Co KG
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/16—Auxiliary parts for reinforcements, e.g. connectors, spacers, stirrups
    • E04C5/162—Connectors or means for connecting parts for reinforcements
    • E04C5/163—Connectors or means for connecting parts for reinforcements the reinforcements running in one single direction
    • E04C5/165—Coaxial connection by means of sleeves

Definitions

  • the invention relates to a screw coupling for force-transmitting bars, in particular reinforcing bars or Tension rods, consisting of one with a first rod end connected coupling sleeve with internal thread and a Connection head with a threaded pin in the Coupling sleeve screwable and with a second rod end connected is.
  • Such screw couplings in different Embodiments are known, used for example Connection of reinforcing bars of reinforced concrete reinforcements. There is an important requirement for such reinforcement in that the couplings a slip-free connection of the Secure reinforcing bars (see e.g. US-A-5 491 941 or DE-A-2 223 556).
  • the object of the invention is therefore a screw coupling for force-transmitting rods of the type mentioned above train that compliance with the specified preload with simple means and in particular without the use a torque wrench is made possible and also after Establishing the connection can still be checked.
  • This object is achieved in that between the first connected to the coupling sleeve Rod end and the threaded pin one under axial Force action deformable deformation body is arranged and that the screw-in depth of the threaded pin by a Stop surface on the coupling sleeve or a mark on Connection head is limited.
  • the threaded pin of the connection head is deformed of the deformation body so far into the coupling sleeve screwed in until the connection head with one for this intended section for contact with the stop surface of the Coupling sleeve comes or the marking a predetermined one Has reached position with respect to the coupling sleeve.
  • the deformation body can on the end face of the first Rod end and / or the threaded pin may be formed. In particular, it can by a deformable projection of the first rod end and / or the threaded pin are formed. Instead, the deformation body can also be between the first rod end and the threaded pin inserted separately Be body.
  • the first rod end has an end tip has, which on the end face of the threaded pin is directed, this end face and / or the tip forms the deformation body.
  • the threaded pin can also be the front Have tip pointing to the face of the first Is directed rod end, this end face and / or the Tip forms the deformation body.
  • the connected to the second rod end Connection head has a radially projecting collar that on an end face of the Coupling sleeve comes to rest.
  • the biased shown in the drawing Screw coupling is used for slip-resistant loads that can withstand tensile loads Connection of a first reinforcing bar end 1 with a second reinforcement bar end 2 of reinforcement one Reinforced concrete part.
  • the reinforcing bars to be connected exist for example made of rebar.
  • Place the reinforcement bar ends 1 and 2 shown here is only one application example of the screw coupling; instead, it could be the ends of others act force-transmitting rods, for example tension rods.
  • One of the two rod ends 1 and 2 can also be part of one End anchorage in a reinforced concrete part that with a Reinforcing bar is to be connected. Instead, one of the two rod ends 1 and 2 also a connector between two screw couplings.
  • the first reinforcing bar end 1 has a coupling sleeve 3 connected. In the illustrated embodiment, this is End 3a of the first reinforcing bar end 1 facing Coupling sleeve 3 by radial pressing with the first Reinforcing bar end 1 connected. The radial pressing takes place so that on the outside of the coupling sleeve 3rd at the same time a hexagon 4 is generated as a key approach.
  • the section 3b facing away from the first reinforcing bar end 1 the coupling sleeve 3 is provided with an internal thread 5.
  • the first reinforcing bar end 1 has an end tip 6, for example with a cone angle of 100 ° is executed.
  • the second reinforcement bar end 2 is with a connection head 7 connected, for example by butt welding. Instead can the connection head 7 from one at the second Reinforcement bar end 2 upset head.
  • connection head 7 consists essentially of a Threaded pin 8 in the internal thread 5 of the coupling sleeve 3 can be screwed in, as shown in FIG. 2. Face the threaded pin 8 has an end face 9 which Front tip 6 of the first reinforcing bar end 1 is directed when the threaded pin 8 in the in Fig. 2nd is shown screwed into the coupling sleeve 3.
  • the tip 6 and the end face 9 form deformation bodies, which are deformed when the connection head 7 with its Threaded pin 8 beyond the position shown in Fig. 2 is screwed even deeper into the coupling sleeve 3.
  • the second end of the reinforcing bar is used for screwing in. 2 provided with two lateral key flats 10. Instead, such key flats can also be used on the part of the coupling sleeve 3 protruding Connection head 7 may be provided.
  • connection head 7 At its connected to the second reinforcement bar end 2 End is the connection head 7 with a radially protruding Provided collar 11, the on an end face 12 of the Coupling sleeve 3 can be brought to the plant.
  • This End face 12 forms in the fully screwed-in state (Fig. 3) a stop surface for the collar 11 and limited thus the screw-in depth of the threaded pin 8 and thus also the degree of deformation of the deformation body, namely the Tip 6 and the end face 9.
  • the Deformation force to be applied and thus the axial Prestressing force of the screw connection determined.
  • FIGS. 4 and 5 a screw coupling differs from the one before illustrated and described embodiment, that instead of the federal government 11, the 12 on the end face Coupling sleeve 3 is brought to the plant Reinforcing bar end 2 facing side of the connection head 7 a marking 13 is provided, for example a groove, a color marking or a bead.
  • This marking 13 is at the same distance from the end face 9 the connection head 7 arranged like the collar 11 in the previously described embodiment.
  • the mark 13 also serves the screw-in depth of the connection head 7 so that the deformation of the Deformation body, for example the tip 6 and / or the Face 9, a biasing force in the required amount is produced.
  • the connection head 7 is so far in the Coupling sleeve 3 screwed in until the mark 13 behind the end face 12 of the coupling sleeve 3 disappears.
  • another reference edge can also be used a marking can be provided with which the marking 13 is brought to cover to achieve the predetermined Display screwing depth.
  • the achievement of the given preload is by Compliance with the geometric dimensions of the screw coupling and guaranteed by the choice of materials. In particular are the distance of the tip 6 from the end face 12 and the distance of the end face 9 from the collar 11 is important. These dimensions can be used in the prefabrication of the parts of the Screw coupling with close tolerance are observed.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Schraubkupplung für kraftübertragende Stäbe, insbesondere Bewehrungsstäbe oder Zugstäbe, bestehend aus einer mit einem ersten Stabende verbundenen Kupplungshülse mit Innengewinde sowie einem Anschlußkopf, der mit einem Gewindezapfen in die Kupplungshülse einschraubbar und mit einem zweiten Stabende verbunden ist.
Derartige Schraubkupplungen, die in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt sind, dienen beispielsweise zur Verbindung von Bewehrungsstäben von Stahlbeton-Bewehrungen. Eine wichtige Anforderung an solche Bewehrungen besteht darin, daß die Kupplungen eine schlupffreie Verbindung der Bewehrungsstäbe sicherstellen (vgl. z.B. US-A-5 491 941 oder DE-A-2 223 556).
Bei der Verwendung von Schraubkupplungen zur Verbindung der Bewehrungsstäbe oder anderer kraftübertragender Stäbe ist eine solche schlupffreie Verbindung nur sichergestellt, wenn die Verschraubung vorgespannt, d.h. mit einem vorgegebenen Drehmoment angezogen wird. Die hierfür erforderliche Verwendung eines Drehmomentschlüssels bedingt einen erheblichen Arbeitsaufwand bei der Montage. Eine besondere Schwierigkeit besteht auch noch darin, daß die Einhaltung des vorgegebenen Mindestdrehmoments nur sichergestellt ist, wenn beim Verschraubungsvorgang die Drehmomentanzeige zuverlässig beobachtet wird. Eine nachträgliche Kontrolle der erzielten Vorspannung der Schraubverbindung ist nicht mehr möglich. Das gleiche Problem, eine auf Zug belastbare, schlupffreie Verbindung von Stabenden durch eine Schraubkupplung sicherzustellen, tritt auch bei der Verbindung von anderen kraftübertragenden Stäben auf, beispielsweise von Zugstäben, die als konstruktive Elemente im Stahlbau, im Stahl-Verbundbau oder in ähnlichen Bereichen eingesetzt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schraubkupplung für kraftübertragende Stäbe der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß die Einhaltung der vorgegebenen Vorspannung mit einfachen Mitteln und insbesondere ohne die Verwendung eines Drehmomentschlüssels ermöglicht wird und auch nach Herstellen der Verbindung noch kontrolliert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem mit der Kupplungshülse verbundenen ersten Stabende und dem Gewindezapfen ein unter axialer Krafteinwirkung verformbarer Verformungskörper angeordnet ist und daß die Einschraubtiefe des Gewindezapfens durch eine Anschlagfläche an der Kupplungshülse oder eine Markierung am Anschlußkopf begrenzt wird.
Der Gewindezapfen des Anschlußkopfes wird unter Verformung des Verformungskörpers so weit in die Kupplungshülse eingeschraubt, bis der Anschlußkopf mit einem hierfür vorgesehenen Abschnitt zur Anlage an der Anschlagfläche der Kupplungshülse kommt oder die Markierung eine vorgegebene Stellung in bezug auf die Kupplungshülse erreicht hat. Durch diese Festlegung der Einschraubtiefe des Gewindezapfens und damit des Verformungsgrades des Verformungskörpers ergibt sich eine bestimmte, in axialer Richtung wirkende Verformungskraft, die eine entsprechende axiale Vorspannung der Schraubverbindung verursacht. Damit ist die Einhaltung einer vorgegebenen axialen Vorspannung sichergestellt, wenn der Anschlußkopf an der Anschlagfläche der Kupplungshülse anliegt. Dieser Zustand kann beim Einschrauben des Gewindezapfens in einfacher Weise und ohne Verwendung eines Drehmomentschlüssels erzielt und auch nachträglich durch einfache Sichtkontrolle der Schraubkupplung zuverlässig kontrolliert werden.
Der Verformungskörper kann an der Stirnfläche des ersten Stabendes und/oder des Gewindezapfens ausgebildet sein. Insbesondere kann er durch einen verformbaren Vorsprung des ersten Stabendes und/oder des Gewindezapfens gebildet werden. Stattdessen kann der Verformungskörper auch ein zwischen das erste Stabende und den Gewindezapfen eingelegter gesonderter Körper sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das erste Stabende eine stirnseitige Spitze aufweist, die auf die Stirnfläche des Gewindezapfens gerichtet ist, wobei diese Stirnfläche und/oder die Spitze den Verformungskörper bildet.
Stattdessen kann auch der Gewindezapfen die stirnseitige Spitze aufweisen, die auf die Stirnfläche des ersten Stabendes gerichtet ist, wobei diese Stirnfläche und/oder die Spitze den Verformungskörper bildet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der mit dem zweiten Stabende verbundene Anschlußkopf einen radial vorstehenden Bund aufweist, der an einer die Anschlagfläche bildenden Stirnfläche der Kupplungshülse zur Anlage kommt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt:
  • Fig. 1 die beiden Teile einer Schraubkupplung für Bewehrungsstäbe in unverbundenem, voneinander getrenntem Zustand,
  • Fig. 2 die Schraubkupplung nach Fig. 1 in verschraubtem, jedoch noch nicht vorgespannten Zustand,
  • Fig. 3 die Schraubkupplung nach Fig. 2 im fertiggestellten, vorgespannten Zustand,
  • Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Schraubkupplung im verschraubten, jedoch noch nicht vorgespannten Zustand entsprechend der Fig. 2 und
  • Fig. 5 die Schraubkupplung nach Fig. 4 in fertiggestelltem, vorgespannten Zustand.
    • Die in der Zeichnung dargestellte vorgespannte Schraubkupplung dient zur auf Zug belastbaren, schlupffreien Verbindung eines ersten Bewehrungsstabendes 1 mit einem zweiten Bewehrungsstabende 2 der Bewehrung eines Stahlbetonteils. Die zu verbindenden Bewehrungsstäbe bestehen beispielsweise aus Betonrippenstahl.
    Die hier dargestellten Bewehrungsstabenden 1 und 2 stellen nur ein Anwendungsbeispiel der Schraubkupplung dar; stattdessen könnte es sich auch um die Enden anderer kraftübertragender Stäbe handeln, beispielsweise Zugstäbe. Eines der beiden Stabenden 1 bzw. 2 kann auch ein Teil einer Endverankerung in einem Stahlbetonteil sein, die mit einem Bewehrungsstab zu verbinden ist. Stattdessen kann eines der beiden Stabenden 1 bzw. 2 auch ein Verbindungsstück zwischen zwei Schraubkupplungen sein.
    Das erste Bewehrungsstabende 1 ist mit einer Kupplungshülse 3 verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das dem ersten Bewehrungsstabende 1 zugekehrte Ende 3a der Kupplungshülse 3 durch radiales Verpressen mit dem ersten Bewehrungsstabende 1 verbunden. Das radiale Verpressen erfolgt so, daß an der Außenseite der Kupplungshülse 3 zugleich ein Sechskant 4 als Schlüsselansatz erzeugt wird. Der dem ersten Bewehrungsstabende 1 abgekehrte Abschnitt 3b der Kupplungshülse 3 ist mit einem Innengewinde 5 versehen. Das erste Bewehrungsstabende 1 weist eine stirnseitige Spitze 6 auf, die beispielsweise mit einem Kegelwinkel von 100° ausgeführt ist.
    Das zweite Bewehrungsstabende 2 ist mit einem Anschlußkopf 7 verbunden, beispielsweise durch Stumpfschweißung. Stattdessen kann der Anschlußkopf 7 auch aus einem am zweiten Bewehrungsstabende 2 angestauchten Kopf bestehen.
    Der Anschlußkopf 7 besteht im wesentlichen aus einem Gewindezapfen 8, der in das Innengewinde 5 der Kupplungshülse 3 einschraubbar ist, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Stirnseitig weist der Gewindezapfen 8 eine Stirnfläche 9 auf, die auf stirnseitige Spitze 6 des ersten Bewehrungsstabende 1 gerichtet ist, wenn der Gewindezapfen 8 in der in Fig. 2 gezeigten Weise in die Kupplungshülse 3 eingeschraubt wird.
    Die Spitze 6 und die Stirnfläche 9 bilden Verformungskörper, die verformt werden, wenn der Anschlußkopf 7 mit seinem Gewindezapfen 8 über die in Fig. 2 gezeigte Stellung hinaus noch tiefer in die Kupplungshülse 3 eingeschraubt wird. Zum Zwecke des Einschraubens ist das zweite Bewehrungsstabende 2 mit zwei seitlichen Schlüsselanflachungen 10 versehen. Stattdessen können solche Schlüsselanflachungen auch an dem aus der Kupplungshülse 3 herausragenden Teil des Ansschlußkopfes 7 vorgesehen sein.
    An seinem mit dem zweiten Bewehrungsstabende 2 verbundenen Ende ist der Anschlußkopf 7 mit einem radial vorstehenden Bund 11 versehen, der an einer Stirnfläche 12 der Kupplungshülse 3 zur Anlage gebracht werden kann. Diese Stirnfläche 12 bildet im vollständig eingeschraubten Zustand (Fig. 3) eine Anschlagfläche für den Bund 11 und begrenzt somit die Einschraubtiefe des Gewindezapfens 8 und damit auch den Grad der Verformung der Verformungskörper, nämlich der Spitze 6 und der Stirnfläche 9. Zugleich werden damit die aufzubringende Verformungskraft und somit die axiale Vorspannkraft der Verschraubung bestimmt. Auf diese Weise ist die Einhaltung einer vorgegebenen Mindestvorspannung der Verschraubung sichergestellt, wenn der Anschlußkopf 7 so weit in die Kupplungshülse 3 eingeschraubt ist, daß sein Bund 11 an der Stirnfläche 12 zur Anlage kommt. Dieser Zustand kann auch nach Fertigstellung der Verschraubung jederzeit durch einfache Sichtkontrolle überprüft werden.
    Das in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Schraubkupplung unterscheidet sich von dem vorher dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, daß anstelle des Bundes 11, der an der Stirnfläche 12 der Kupplungshülse 3 zur Anlage gebracht wird, an der dem Bewehrungsstabende 2 zugekehrten Seite des Anschlußkopfes 7 eine Markierung 13 vorgesehen ist, beispielsweise eine Rille, eine Farbmarkierung oder ein Wulst.
    Diese Markierung 13 ist in gleichem Abstand zur Stirnfläche 9 des Anschlußkopfes 7 angeordnet wie der Bund 11 bei dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die Markierung 13 dient ebenfalls dazu, die Einschraubtiefe des Anschlußkopfes 7 so festzulegen, daß durch die Verformung des Verformungskörpers, beispielsweise der Spitze 6 und/oder der Stirnfläche 9, eine Vorspannkraft in der erforderlichen Höhe erzeugt wird. Der Anschlußkopf 7 wird so weit in die Kupplungshülse 3 eingeschraubt, bis die Markierung 13 hinter der Stirnfläche 12 der Kupplungshülse 3 verschwindet. Stattdessen kann auch eine andere Bezugskante oder ebenfalls eine Markierung vorgesehen sein, mit der die Markierung 13 zur Deckung gebracht wird, um das Erreichen der vorgegebenen Einschraubtiefe anzuzeigen.
    Die Erzielung der vorgegebenen Vorspannkraft ist durch die Einhaltung der geometrischen Abmessungen der Schraubkupplung und durch die Werkstoffauswahl gewährleistet. Insbesondere sind hierbei der Abstand der Spitze 6 von der Stirnfläche 12 und der Abstand der Stirnfläche 9 vom Bund 11 von Bedeutung. Diese Abmessungen können bei der Vorfertigung der Teile der Schraubkupplung mit enger Toleranz eingehalten werden.

    Claims (10)

    1. Schraubkupplung für kraftübertragende Stäbe, insbesondere Bewehrungsstäbe oder Zugstäbe, bestehend aus einer mit einem ersten Stabende (1) verbundenen Kupplungshülse (3) mit Innengewinde (5) sowie einem Anschlußkopf (7), der mit einem Gewindezapfen (8) in die Kupplungshülse (3) einschraubbar und mit einem zweiten Stabende (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem mit der Kupplungshülse (3) verbundenen ersten Stabende (1) und dem Gewindezapfen (8) ein unter axialer Krafteinwirkung verformbarer Verformungskörper (6, 9) angeordnet ist und daß die Einschraubtiefe des Gewindezapfens (8) durch eine Anschlagfläche (12) an der Kupplungshülse (3) oder durch eine Markierung (13) am Anschlußkopf (7) begrenzt wird.
    2. Schraubkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungskörper an der Stirnfläche des ersten Stabendes (1) und/oder des Gewindezapfens (8) ausgebildet ist.
    3. Schraubkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungskörper durch einen verformbaren Vorsprung des ersten Stabendes (1) und/oder des Gewindezapfens (8) gebildet wird.
    4. Schraubkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Stabende (1) eine stirnseitige Spitze (6) aufweist, die auf die Stirnfläche (9) des Gewindezapfens (8) gerichtet ist, wobei die Stirnfläche (9) und/oder die Spitze (6) den Verformungskörper bildet.
    5. Schraubkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindezapfen (8) eine stirnseitige Spitze aufweist, die auf die Stirnfläche des ersten Stabendes (1) gerichet ist, wobei die Stirnfläche und/oder die Spitze den Verformungskörper bildet.
    6. Schraubkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungskörper ein zwischen das erste Stabende (1) und den Gewindezapfen (8) eingelegter gesonderter Körper ist.
    7. Schraubkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem zweiten Stabende (2) verbundene Anschlußkopf (17) einen radial vorstehenden Bund (11) aufweist, der an einer die Anschlagfläche bildenden Stirnfläche (12) der Kupplungshülse (3) zur Anlage kommt.
    8. Schraubkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Stabende (2) oder der damit verbundene Anschlußkopf (7) mit seitlichen Schlüsselanflachungen (10) versehen ist.
    9. Schraubkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkopf (7) mit dem zweiten Stabende (2) durch Stumpfschweißung verbunden ist.
    10. Schraubkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkopf (7) aus einem am zweiten Stabende (2) angestauchten Kopf besteht.
    EP97110267A 1996-07-03 1997-06-24 Schraubkupplung für kraftübertragende Stäbe Expired - Lifetime EP0816584B1 (de)

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    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0816584A1 EP0816584A1 (de) 1998-01-07
    EP0816584B1 true EP0816584B1 (de) 2000-05-10

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    EP97110267A Expired - Lifetime EP0816584B1 (de) 1996-07-03 1997-06-24 Schraubkupplung für kraftübertragende Stäbe

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    EP (1) EP0816584B1 (de)
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    DE (2) DE19626649A1 (de)
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