EP1277892B1 - Muffenverbindung für Betonstäbe - Google Patents

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EP1277892B1
EP1277892B1 EP02012282A EP02012282A EP1277892B1 EP 1277892 B1 EP1277892 B1 EP 1277892B1 EP 02012282 A EP02012282 A EP 02012282A EP 02012282 A EP02012282 A EP 02012282A EP 1277892 B1 EP1277892 B1 EP 1277892B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
sleeve
female
connection according
projection
male
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP02012282A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1277892A1 (de
Inventor
Gerhard Trunz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Peikko Finland Oy
Original Assignee
Schoeck Bauteile GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schoeck Bauteile GmbH filed Critical Schoeck Bauteile GmbH
Publication of EP1277892A1 publication Critical patent/EP1277892A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1277892B1 publication Critical patent/EP1277892B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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 present invention relates to a socket connection for reinforcing steel bars, wherein the reinforcing steel bars at their ends to be joined in each case with the one End of a male or female female part are connectable and the male-female part has a pin with external thread at its other end, while the female socket part at its other end a bore with corresponding Internal thread has, so that both sleeve parts together are screwed, wherein the male or female female part at least one Projection, the deformed by screwing the two sleeve parts so is that of a deformation resisting resistance of the projection an axial biasing force between the threads of the two sleeve parts causes.
  • the male and female female parts either by pressing connected to the corresponding bar end with the reinforcing steel bar or through a screw connection, in which the rod end first a special thread is applied, then screwed onto the socket part.
  • the connection the two sleeve parts themselves are then done by screwing the cylindrical External thread of the male socket part with the cylindrical internal thread of the female socket part.
  • EP-A-0 816 584 a sleeve joint having the features the preamble of claim 1 become known, in which a deformable Projection is provided, which deforms when screwing the two sleeve parts is that an axial biasing force between the threads of the two Cuff parts are created.
  • the projection is arranged at the end of the reinforcing steel bar, which is pressed with the female socket part. This projection is when screwing deformed the male-female part of the front end side. The deformation thus takes place inside the female socket part.
  • a stop attached which when screwing in plant with the female socket part.
  • the present invention has the object on, the known socket joint for reinforcing bars continues to improve, with the maximum offset limit even without a torque wrench to be complied with.
  • the deformable projection is arranged on an end face of a sleeve part, which after the Screwing abuts on a corresponding end face of the other sleeve part.
  • the end face must be directly or indirectly with the respective socket part be connected.
  • the End faces can be the respective sleeve part, for example, radially surrounded as a ring, so that overall results in a flange-like design or it can already on existing end faces are used.
  • the deformable projection projects axially in the direction of the other Sleeve part in front.
  • the main component of the force resulting from the Resistance of the projection against its deformation results in the axial direction.
  • the projection radially, obliquely or in the circumferential direction projects.
  • the end face, on which the deformable projection is provided at the end of the male or Female-sleeve part is arranged. If the deformable projection on the Male-sleeve part is arranged, the end face can by a radial circular area be formed at the transition between threaded pin and male-female part. If the deformable projection is provided on the female-female part, the End face through the end, the threaded bore enclosing radial annular surface be formed of the female socket part.
  • a very important development of the principle according to the invention is form the deformable projection such that by screwing the two sleeve parts a defined biasing force and thus a predetermined Slip restriction is generated.
  • the determining parameters become the projection, such as its material, its shape, size and position and the Extent of salience and the like on the one hand and the parameters of
  • sleeve parts in particular their thread dimensions
  • the material of the deformable projection so elastic Material, especially rubber can be used. Due to the elasticity of a such projection, is also a multiple screw with subsequent Loosen the sleeve parts possible without changing the size of the projection caused axial biasing force adversely changes.
  • the deformable projection may expediently be partially into a groove be inserted ring.
  • the groove can u.a. in the end-side Ring surface of the female-sleeve part may be arranged, which surrounds the threaded bore.
  • a second, particularly favorable alternative of the invention is the deformable Projection as preferably integrally connected to its sleeve part Material edge, in particular milling edge formed, which expediently obliquely forward towards the other sleeve part can protrude and as freestanding ring is formed.
  • the deformation goes here expedient beyond the elastic range in the plastic area.
  • the deformable projection on the male or female socket part in Essentially be directed radially outward, so that when screwing the Cuff parts axially kinked away.
  • the occurring bending resistance against the Deformation of the protrusion then acts in a similar manner to the above Embodiments explain the axial preload between the threads of the two sleeve parts.
  • a socket connection is also desirable if the reinforcing steel bars can not be twisted, so For example, are already embedded in concrete or due to their relocation more or are less fixed.
  • the sleeve parts directly screw together, but indirectly, namely with interposition of rotatable bridging parts. So here, too, the desired preload force can be generated, it is within the scope of the invention, the previously described deformable projection not or not only on the sleeve parts to arrange, but optionally on the bridging parts. Decisive in this is that at each screw connection the male or female bypass part by at least one deformable projection of the desired tension is subjected.
  • FIG. 1 shows a male socket part 1 of a socket connection in the left-hand illustration for not shown here reinforcing steel bars, with its free end 2 on a pressed to be joined reinforcing steel bar or screwed by a thread becomes.
  • the free end 2 a to the outer diameter of the Reinforcing steel rod adapted concentric bore 3.
  • a cylindrical pin 5 is formed, which has an external thread 6.
  • This external thread 6 the sleeve part 1 in a bore 11 in the Right-hand drawing shown
  • Female-female part 10 with a in this bore 11 arranged internal thread 12 are screwed.
  • the bore 11 closes terminal with a radial annular surface 13 from.
  • the rubber ring 15 By further screwing the rubber ring 15 is then pressed until the radial annular surface 13 of the female-female part and the radial annular surface 4 of the Male-sleeve part lie almost seamlessly together. It is from the rubber ring 15 causes an axial biasing force, the slip tendency of the thread counteracts the two sleeve parts.
  • the determining parameters for the tension such as hardness, shape and size of the projection, its projection and the like on the one hand and the two sleeve parts on the other hand are so on each other tuned that a defined slip restriction between the two sleeve parts is achieved.
  • FIGS. 3 (a), 3 (b) a particularly advantageous embodiment of the present invention is shown Invention shown.
  • FIG. 3 (a) shows a female socket part 20 with a bore 21 with an internal thread, in which, unlike the female-female part 10 of Figure 1, no in one Ring groove inserted rubber ring is provided, but an obliquely forward in the direction of an unillustrated male-female part facing milling edge 22, the extending from a bore 21 enclosing, end-side radial end face 23.
  • the milling edge 22 has a material thickness in the millimeter range and forms an approximately axially projecting, circumferential in the circumferential direction ring.
  • the deformation resistance of the milling edge 22 generates the axial preload force between the two sleeve parts.
  • the male-female part 30 shown in FIG. 4 (a) has the male-female part 1 from Figure 1 via a bore 31 for screwing or pressing on a Reinforcing steel rod and one formed on a radial end face 32 Spigot 33 with external thread 34 for screwing it into a corresponding Bore of a female-female part, not shown here.
  • This projection 36 can be easily generated by unilateral radial recess 37 be, with the resulting annular groove at the same time the receiving space for the forming later deformation of the projection 36.
  • At the opposite of the puncture Side of the projection 36 may advantageously made a groove 38 so that the projection protrudes obliquely forward.
  • Figure 5 shows a socket joint for such applications, where the male and Female-cup parts are not or only to a limited extent rotatable or where they are from others Reasons can not be bolted together directly.
  • the Male and Female-sleeve parts have the same structure as in Figure 1, but that is Male sleeve part 1 equipped with a deformable projection 36 according to FIG.
  • the external thread 41 of the external thread 34 corresponds to the male-female part and that on the threaded rod 40 a relatively long nut 50 and two lock nuts 60 and 70 are arranged are.
  • the union nut 50 is screwed to the left until the thread 34th the male-female part 1 is detected and finally on the deformable projection 36 of this sleeve part abuts (the threaded rod 40 is in reality longer than shown in the drawing).
  • the nut 50 is then so strong attracted, that the deformable projection 36 plastically deformed as described is, so that here, the tension between the male-female part. 1 and the union nut 50 is ensured.
  • the projection is shown as an annular part; but instead, several local projections are conceivable.
  • a projection - optionally in conjunction with a stop line generates defined tension, as previously only by means of a torque wrench was possible.
  • the preload force can be almost independent of the preload path (joint opening) keep at a constant value.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
  • Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Muffenverbindung für Betonstahlstäbe, wobei die Betonstahlstäbe an ihren zu verbindenden Enden jeweils mit dem einen Ende eines Male- oder Female-Muffenteils verbindbar sind und das Male-Muffenteil an seinem anderen Ende einen Zapfen mit Außengewinde aufweist, während das Female-Muffenteil an seinem anderen Ende eine Bohrung mit entsprechendem Innengewinde aufweist, so dass beide Muffenteile miteinander verschraubbar sind, wobei das Male- oder das Female-Muffenteil zumindest einen Vorsprung aufweist, der durch das Verschrauben der beiden Muffenteile derart deformierbar ist, dass der einer Deformation entgegenwirkende Widerstand des Vorsprunges eine axiale Vorspannkraft zwischen den Gewinden der beiden Muffenteile bewirkt.
Im Zuge eines optimierten Bauablaufs oder aus statischen Erfordernissen ist es oft notwendig, axial aufeinanderfolgende Betonstahlstäbe miteinander zu verbinden. Neben einem Übergreifen der Betonstahlstäbe, bei dem sich die Endabschnitte der Betonstahlstäbe überlappen und diese Überlappungsbereiche miteinander verschweißt werden, ist es auch bekannt, die Betonstahlstäbe mit Hilfe der obengenannten Schraubmuffen zu verbinden.
Dabei werden das Male- und das Female-Muffenteil entweder durch Aufpressen auf das entsprechende Stabende mit dem Betonstahlstab verbunden oder durch eine Schraubverbindung, bei der auf das Stabende zunächst ein Spezialgewinde aufgebracht wird, auf das dann das Muffenteil aufgeschraubt wird. Die Verbindung der beiden Muffenteile selbst erfolgt anschließend durch Verschrauben des zylindrischen Außengewindes des Male-Muffenteils mit dem zylindrischen Innengewinde des Female-Muffenteils.
Um eine bauaufsichtliche Zulassung einer derartigen Muffenverbindung zu erhalten, ist es notwendig, zur Vermeidung von Rissbildungen im Beton die Stoßstellen zwischen den Betonstahlstäben in ihrem Schlupfverhalten zu beschränken, das heißt, die im Beton wirkenden Kräfte sollten möglichst keinen axialen Versatz zwischen den Stäben bewirken. Zulässig ist ein Gesamtversatz aller beteiligten Stoßstellen, also der Stoßstelle zwischen dem ersten Betonstahlstab und dem Female-Muffenteil, zwischen dem Female-Muffenteil und dem Male-Muffenteil und zwischen dem Male-Muffenteil und dem zweiten Betonstahlstab von nicht mehr als insgesamt 0,1 mm.
Um den Schlupf zwischen dem Male-Muffenteil und dem Female-Muffenteil soweit wie möglich zu beschränken, ist es im Stand der Technik bekannt, das Male-/Female-Gewinde mit einer definierten Kraft, insbesondere mit einem Drehmomentschlüssel anzuziehen, um eine axiale Vorspannkraft zu erzeugen, die dem Schlupfbestreben des Gewindes aufgrund äußerer Belastung entgegenwirkt. Allerdings stehen auf Baustellen im Allgemeinen keine Drehmomentschlüssel zur Verfügung; außerdem ist das Erzielen einer definierten Vorspannkraft selbst bei Anwendung eines Drehmomentschlüssels häufig nicht gewährleistet.
Es ist daher durch die EP-A-0 816 584 eine Muffenverbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1 bekannt geworden, bei der ein deformierbarer Vorsprung vorgesehen ist, der beim Verschrauben der beiden Muffenteile so deformiert wird, dass eine axiale Vorspannkraft zwischen den Gewinden der beiden Muffenteile entsteht. Der Vorsprung ist dabei am Ende des Betonstahlstabes angeordnet, der mit dem Female-Muffenteil verpresst ist. Dieser Vorsprung wird beim Einschrauben des Male-Muffenteils von dessen vorderer Stirnseite deformiert. Die Deformation spielt sich somit im inneren des Female-Muffenteiles ab. Zur Gewährleistung einer hinreichenden Einschraubtiefe und somit auch Deformation ist am hinteren Ende des Male-Muffenteils ein Anschlag angebracht, der beim Verschrauben in Anlage mit dem Female-Muffenteil gelangt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Muffenverbindung für Betonstahlstäbe weiter zu verbessern, wobei der Grenzwert für den maximalen Versatz auch ohne Drehmomentschlüssel eingehalten werden soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der deformierbare Vorsprung an einer Stirnfläche des einen Muffenteiles angeordnet ist, die nach dem Verschrauben an einer entsprechenden Stirnfläche des anderen Muffenteils anliegt. Die Stirnfläche muss dabei direkt oder indirekt mit dem jeweiligen Muffenteil verbunden sein. Für die Anordnung und Ausbildung solcher Stirnflächen an dem Female- bzw. Male-Muffenteil sind mehrere Möglichkeiten denkbar. So können die Stirnflächen das jeweilige Muffenteil beispielsweise als Ring radial umgeben, so dass sich insgesamt eine flanschartige Gestaltung ergibt oder es kann auf bereits vorhandene Stirnflächen zurückgegriffen werden.
Zweckmäßig ragt der deformierbare Vorsprung axial in Richtung auf das andere Muffenteil vor. Dadurch verläuft die Hauptkomponente der Kraft, die sich aus dem Widerstand des Vorsprunges gegen seine Deformation ergibt, in axialer Richtung. Es ist aber auch denkbar, dass der Vorsprung radial, schräg oder in Umfangsrichtung vorragt.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Stirnfläche, an welcher der deformierbare Vorsprung vorgesehen ist, am Ende des Male- bzw. Female-Muffenteiles angeordnet ist. Falls der deformierbare Vorsprung an dem Male-Muffenteil angeordnet ist, kann die Stirnfläche durch eine radiale Kreisfläche am Übergang zwischen Gewindezapfen und Male-Muffenteil gebildet sein. Falls der deformierbare Vorsprung an dem Female-Muffenteil vorgesehen ist, kann die Stirnfläche durch die endseitige, die Gewindebohrung einfassende radiale Ringfläche des Female-Muffenteils gebildet sein.
Eine sehr wichtige Weiterbildung des erfindungsgemäßen Prinzips besteht darin, den deformierbaren Vorsprung derart auszubilden, dass durch ein Verschrauben der beiden Muffenteile eine definierte Vorspannkraft und somit eine vorbestimmte Schlupfbeschränkung erzeugt wird. Dabei werden die bestimmenden Parameter des Vorsprungs, wie dessen Material, dessen Form, Größe und Position sowie das Ausmaß des Herausragens und dergleichen einerseits und die Parameter der Muffenteile andererseits (insbesondere deren Gewindeabmessungen) derart aufeinander abgestimmt, dass eine gewünschte Schlupfbeschränkung zwischen den beiden Muffenteilen erzielt wird.
In diesem Zusammenhang ist es günstig, wenn die vorbestimmte Schlupfbeschränkung nach einem Verschrauben der beiden Muffenteile bis zur fugenlosen Anlage der beiden Stirnflächen eintritt. Dadurch wird allein durch optische Kontrolle eine bestimmte axiale Vorspannkraft eingestellt, indem eine definierte Deformation des Vorsprungs erzeugt wird.
Was das Material des deformierbaren Vorsprungs angeht, so kann elastisches Material, insbesondere Gummi eingesetzt werden. Aufgrund der Elastizität eines derartigen Vorsprungs, ist auch ein mehrfaches Verschrauben mit anschließendem Lösen der Muffenteile möglich, ohne dass sich die Größe der von dem Vorsprung bewirkten axialen Vorspannkraft nachteilig ändert.
Der deformierbare Vorsprung kann zweckmäßigerweise als in eine Nut teilweise eingelegter Ring ausgebildet sein. Die Nut kann dabei u.a. in der endseitigen Ringfläche des Female-Muffenteils angeordnet sein, die die Gewindebohrung umgibt.
Gemäß einer zweiten, besonders günstigen Alternative der Erfindung ist der deformierbare Vorsprung als vorzugsweise einstückig mit ihrem Muffenteil verbundene Materialkante, insbesondere Fräskante ausgebildet, die zweckmäßigerweise schräg nach vorne in Richtung auf das andere Muffenteil vorstehen kann und als freistehender Ring ausgebildet ist. Beim Verschrauben der beiden Muffenteile wird dieser Ring dann bis zu einem Anschlag umgebogen. Die Verformung geht dabei zweckmäßig über den elastischen Bereich hinaus in den plastischen Bereich.
Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Materialkante nach der Verformung in eine an ihrem Muffenteil, insbesondere an der endseitigen Stirnfläche vorgesehene Nut hineingepresst werden kann, so dass beide Muffenteile nahezu fugenlos aneinander stoßen. Der während der Verformung zu überwindende Widerstand der Materialkante bewirkt die axiale Vorspannkraft, die die Gewinde der Muffenteile in ihrem Schlupfverhalten beschränkt.
Dabei kann der deformierbare Vorsprung an dem Male- oder Female-Muffenteil im Wesentlichen radial nach außen gerichtet sein, so dass er beim Verschrauben der Muffenteile axial wegknickt. Der dabei auftretende Biege-Widerstand gegen die Verformung des Vorsprungs bewirkt dann auf ähnliche Weise wie bei den obigen Ausführungsformen erläutert die axiale Vorspannung zwischen den Gewinden der beiden Muffenteile.
Bei speziellen Anwendungsfällen ist eine Muffenverbindung auch dann wünschenswert, wenn die Betonstahlstäbe nicht mehr verdreht werden können, also beispielsweise bereits einbetoniert sind oder aufgrund ihrer Verlegung mehr oder weniger fixiert sind. In solchen Fällen ist es bekannt, die Muffenteile nicht direkt miteinander zu verschrauben, sondern indirekt, nämlich unter Zwischenschaltung von verdrehbaren Überbrückungsteilen. Damit auch hier die gewünschte Vorspannkraft erzeugt werden kann, liegt es im Rahmen der Erfindung, den zuvor beschriebenen deformierbaren Vorsprung nicht oder nicht nur an den Muffenteilen anzuordnen, sondern wahlweise an den Überbrückungsteilen. Entscheidend dabei ist, dass bei jeder Schraubverbindung das Male- oder Female-Überbrückungsteil durch zumindest einen deformierbaren Vorsprung der gewünschten Verspannung unterworfen wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Zeichnungen zu diesen Ausführungsbeispielen.
Dabei zeigen:
Figur 1
jeweils ein Male- und ein Female-Muffenteil im Längsschnitt entlang der Mittelebene mit deformierbarem Vorsprung am Female-Muffenteil;
Figur 2
den Endabschnitt des Female-Muffenteils im Längsschitt;
Figur 3 (a)
einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Female-Muffenteils mit deformierbarem Vorsprung;
Figur 3 (b)
das Muffenteil gemäß Figur 3 (a) nach dem Verschrauben;
Figur 4 (a)
eine andere Alternative eines Male-Muffenteils mit deformierbarem Vorsprung im Längsschnitt;
Figur 4 (b)
den Vorsprung gemäß Figur 4 (a) in vergrößerter Darstellung;
Figur 4 (c)
den Vorsprung gemäß Figur 4 (b) nach seiner Deformation;
Figur 5
eine Muffenverbindung mit Überbrückungsteilen.
Figur 1 zeigt in der linken Abbildung ein Male-Muffenteil 1 einer Muffenverbindung für hier nicht dargestellte Betonstahlstäbe, das mit seinem freien Ende 2 auf einen zu verbindenden Betonstahlstab aufgepresst oder mittels eines Gewindes aufgeschraubt wird. Dazu weist das freie Ende 2 eine an den Außendurchmesser des Betonstahlstabs angepasste konzentrische Bohrung 3 auf.
An einer radialen Stirnfläche 4 des anderen freien Endes des Male-Muffenteils 1 ist ein zylindrischer Zapfen 5 angeformt, der ein Außengewinde 6 aufweist. Mit diesem Außengewinde 6 kann das Muffenteil 1 in eine Bohrung 11 eines in der rechten Zeichnung gezeigten Female-Muffenteils 10 mit einem in dieser Bohrung 11 angeordneten Innengewinde 12 eingeschraubt werden. Die Bohrung 11 schließt endständig mit einer radialen Ringfläche 13 ab.
Wesentlich ist nun, dass in diese endständige Ringfläche 13, wie in Figur 2 zu erkennen, eine Ringnut 14 eingelassenen ist und dass in diese Nut ein als elastisch deformierbarer Vorsprung dienender Gummiring 15 eingesteckt ist, der axial etwas aus der Ringnut 14 hervorragt. Beim Verschrauben der beiden Muffenteile 1, 11 miteinander wird dieser Vorsprung bei entsprechender Einschraubtiefe des Zapfens 5 an die radiale Stirnfläche 4 des Male-Muffenteils 1 gepresst.
Durch weiteres Einschrauben wird der Gummiring 15 dann soweit verpresst, bis die radiale Ringfläche 13 des Female-Muffenteils und die radiale Ringfläche 4 des Male-Muffenteils nahezu fugenlos aneinander liegen. Dabei wird von dem Gummiring 15 eine axiale Vorspannkraft bewirkt, die dem Schlupfbestreben der Gewinde der beiden Muffenteile entgegenwirkt. Die bestimmenden Parameter für die Verspannung, wie Härte, Form und Größe des Vorsprungs, sein Überstand und dergleichen einerseits und die beiden Muffenteile andererseits sind derart aufeinander abgestimmt, dass eine definierte Schlupfbeschränkung zwischen den beiden Muffenteilen erzielt wird.
Es liegt natürlich auch im Rahmen der Erfindung, einen Gummiring an der radialen Stirnfläche 4 des Male-Muffenteils 1 vorzusehen und dafür den Gummiring 15 an dem Female-Muffenteil 10 wegzulassen. Des weiteren ist es denkbar, sowohl an dem Male- als auch an dem Female-Muffenteil einen oder mehrere deformierbare Vorsprünge vorzusehen.
In den Figur 3 (a), 3 (b) ist eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Figur 3 (a) zeigt ein Female-Muffenteil 20 mit einer Bohrung 21 mit Innengewinde, bei dem im Unterschied zu dem Female-Muffenteil 10 der Figur 1, kein in eine Ringnut eingesteckter Gummiring vorgesehen ist, sondern eine schräg nach vorne in Richtung auf ein nicht dargestelltes Male-Muffenteil gerichtete Fräskante 22, die von einer die Bohrung 21 einfassenden, endseitigen radialen Stirnfläche 23 ausgeht. Die Fräskante 22 hat eine Materialstärke im Millimeter-Bereich und bildet einen etwa axial vorstehenden, in Umfangsrichtung umlaufenden Ring.
Radial innenseitig kann die Fräskante 22 an die Bohrung 21 oder deren konischen Auslauf anschließen, wogegen radial außenseitig eine konzentrisch angeordnete Ringnut 25 anschließt.
Durch Verschrauben der beiden Muffenteile wird diese Fräskante 22 beim Auftreffen auf eine entsprechende Stirnfläche des Male-Muffenteils elastisch und vorzugsweise auch plastisch derart verformt, dass sie in die in der Stirnfläche 23 vorgesehene Ringnut 25 eintaucht, wie Figur 3 (b) zeigt. Dadurch ist es möglich, dass die radiale Stirnfläche 23 nach der Verschraubung der beiden Muffenteile nahezu fugenlos an der entsprechenden Stirnfläche des Male-Muffenteils anliegt.
Bei dieser Ausführungsform erzeugt der Verformungswiderstand der Fräskante 22 die axiale Vorspannkraft zwischen den beiden Muffenteilen.
In Figur 4 (a)-(c) schließlich ist im Gegensatz zu den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ein deformierbarer Vorsprung an einem Male-Muffenteil angeordnet.
Das in Figur 4 (a) gezeigte Male-Muffenteil 30 verfügt wie das Male-Muffenteil 1 aus Figur 1 über eine Bohrung 31 zum Aufschrauben oder Aufpressen auf einen Betonstahlstab sowie über einen an einer radialen Stirnfläche 32 angeformten Zapfen 33 mit Außengewinde 34 zum Einschrauben desselben in eine entsprechende Bohrung eines hier nicht gezeigten Female-Muffenteils.
Wesentlich ist nun, dass im Übergangsbereich 35 zwischen dem Zapfen 33 und der Stirnfläche 32 - besser erkennbar in der Ausschnittsvergrößerung Figur 4(b) - ein sich im Wesentlichen radial nach außen erstreckender deformierbarer Vorsprung 36 direkt angeformt ist, der sich vorzugsweise noch leicht nach vorn zum Gewinde 34 erstreckt.
Dieser Vorsprung 36 kann einfach durch einseitigen radialen Einstich 37 erzeugt werden, wobei die so entstehende Ringnut zugleich den Aufnahmeraum für das spätere Verformen des Vorsprunges 36 bildet. An der dem Einstich gegenüberliegenden Seite des Vorsprungs 36 kann vorteilhaft eine Auskehlung 38 vorgenommen werden, damit der Vorsprung schräg nach vorn vorsteht.
Beim Verschrauben des Male-Muffenteils 30 mit einem entsprechenden Female-Muffenteil, wird der Vorsprung 36 dann durch Auftreffen auf die endseitige Stirnfläche des Female-Muffenteils axial nach hinten abgebogen, wie in Figur 4 (c) dargestellt, wobei der Vorsprung im Übergangsbereich 35 auch nach dem Verschrauben weiter mit dem Muffenteil verbunden ist. Er liegt schließlich an der rückwärtigen Stirnfläche 32 an und zeigt somit optisch deutlich das Ende des Verschraubens an. Ein unnötig starkes bzw. zu hohes Anziehen der Verschraubung wird so vermieden; gleichzeitig stellt die plastische Verformung das Erreichen einer definierten Mindestspannkraft sicher.
Der dieser Verformung entgegenwirkende Widerstand bewirkt in ähnlicher Weise wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen die axiale Verspannung zwischen den beiden Muffenteilen, wobei die plastische Verformung für ein ausgeprägtes Plateau konstanter Spannkraft sorgt.
Figur 5 zeigt eine Muffenverbindung für solche Anwendungsfälle, wo die Male- und Female-Muffenteile nicht oder nur beschränkt verdrehbar sind oder wo sie aus anderen Gründen nicht direkt miteinander verschraubt werden können. Die Male- und Female-Muffenteile haben dabei den gleichen Aufbau wie in Figur 1, jedoch ist das Male-Muffenteil 1 mit einem deformierbaren Vorsprung 36 gemäß Figur 4 ausgerüstet.
Wesentlich ist nun, dass zwischen dem Male-Muffenteil 1 und dem Female-Muffenteil 10 eine Gewindestange 40 angeordnet wird, deren Außengewinde 41 dem Außengewinde 34 des Male-Muffenteils entspricht und dass auf der Gewindestange 40 eine relativ lange Überwurfmutter 50 und zwei Kontermuttern 60 und 70 angeordnet sind.
Die Verschraubung von Male- und Female-Muffenteil 1 bzw. 10 wird nun wie folgt durchgeführt: Zunächst wird die Gewindestange 40 in das rechts liegende Female-Muffenteil 10 eingeschraubt, etwa soweit, bis die Kontermutter 70 an der Stirnseite des Female-Muffenteils anliegt. Anschließend wird die Kontermutter 70 soweit angezogen, dass der an ihrer rechten Flanke angeordnete deformierbare Vorsprung 36 plastisch verformt wird, wie in Figur 4 (c) dargestellt. Damit ist die gewünschte Verspannung zwischen der Gewindestange 40 und dem Female-Muffenteil 10 gewährleistet.
Sodann wird die Überwurfmutter 50 nach links geschraubt, bis sie das Gewinde 34 des Male-Muffenteiles 1 erfasst und schließlich an dem deformierbaren Vorsprung 36 dieses Muffenteiles anstösst (die Gewindestange 40 ist in Wirklichkeit länger als in der Zeichnung dargestellt). Die Überwurfmutter 50 wird dann so stark angezogen, dass der deformierbare Vorsprung 36 wie beschrieben plastisch verformt wird, so dass auch hier die Verspannung zwischen dem Male-Muffenteil 1 und der Überwurfmutter 50 sichergestellt ist.
Es fehlt nun noch die Verspannung zwischen der Überwurfmutter 50 und der Gewindestange 40. Hierzu dient die zweite Kontermutter 60. Sie wird gegen die noch freie Stirnseite der Überwurfmutter verschraubt und angezogen, bis ihr Vorsprung 36 die beschriebene Verformung anzeigt.
Damit ist auch bei Verschraubung der Muffenteile mit Hilfe von Überbrückungsteilen bei sämtlichen an der Lastübertragung beteiligten Gewindeverbindungen die erfindungsgemäße Verspannung herbeigeführt.
Selbstverständlich wäre es bei Verwendung von Überbrückungsteilen auch möglich, die deformierbaren Vorsprünge ausschließlich an den Überbrückungsteilen vorzusehen. Dazu bräuchte lediglich der deformierbare Vorsprung 36 vom Male-Muffenteil 1 an die linke Stirnseite der Überwurfmutter 50 verlegt zu werden.
In den Ausführungsbeispielen ist der Vorsprung jeweils als ringförmiges Teil dargestellt; statt dessen sind aber auch mehrere lokale Vorsprünge denkbar.
Zusammenfassend wird also durch eine gezielte, sich automatisch ergebende Verformung eines Vorsprunges - gegebenenfalls in Verbindung mit einem Anschlageine definierte Verspannung erzeugt, wie dies bisher nur mittels eines Drehmomentschlüssels möglich war. Insbesondere bei plastischer Verformung des Vorsprunges lässt sich die Vorspannkraft nahezu unabhängig vom Vorspannweg (Fugenöffnung) auf einem konstanten Wert halten.

Claims (15)

  1. Muffenverbindung enthaltend ein Male-Muffenteil (1,30) und ein Female-Muffenteil (10,20) für Betonstahlstäbe, wobei die Betonstahtstäbe an ihren zu verbindenden Enden jeweils mit dem einen Ende des Male- oder Female-Muffenteils (1, 10, 20, 30) verbindbar sind und das Male-Muffenteil (1, 30) an seinem anderen Ende einen Zapfen (5, 33) mit Außengewinde (6, 34) aufweist, während das Female-Muffenteil (10, 20) an seinem anderen Ende eine Bohrung (11, 21) mit Innengewinde aufweist, so dass beide Muffenteile (1, 10, 20, 30) miteinander verschraubbar sind, wobei
    das Male- (1, 30) oder das Female-Muffenteil (10, 20) zumindest einen Vorsprung (15, 22, 36) aufweist, der durch das Verschrauben der beiden Muffenteile (1, 10, 20, 30) derart deformierbar ist, dass der einer Deformation entgegenwirkende Widerstand des Vorsprungs (15, 22, 36) eine axiale Vorspannkraft zwischen den Gewinden der beiden Muffenteile (1, 10, 20, 30) bewirkt,
    dadurch gekennzeichnet, dass der deformierbare Vorsprung (15, 22, 36) an einer Stirnfläche (4, 13, 23, 32) des einen Muffenteils (10, 20) angeordnet ist, die nach dem Verschrauben an einer entsprechenden Stirnfläche des anderen Muffenteils anliegt.
  2. Muffenverbindung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der deformierbare Vorsprung (15, 22, 36) in Richtung auf das andere Muffenteil axial hervorragt.
  3. Muffenverbindung nach Anspruch 2.
    dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnflächen (4, 13, 23, 32)endseitig an dem Male- bzw. Female-Muffenteil angeordnet sind.
  4. Muffenverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der deformierbare Vorsprung (15) aus elastischem Material, insbesondere Gummi ausgebildet ist.
  5. Muffenverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der deformierbare Vorsprung als in eine Nut (14) teilweise eingelegter Ring (15) ausgebildet ist.
  6. Muffenverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der deformierbare Vorsprung als vorstehende Materialkante (22) insbesondere Fräskante ausgebildet ist.
  7. Muffenverbindung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Materialkante (22) schräg vorsteht.
  8. Muffenverbindung nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass axial hinter der Materialkante (22) eine Ausnehmung (25) angeordnet ist und dass die Materialkante (22) nach ihrer Verformung in diese Ausnehmung (25) eintaucht.
  9. Muffenverbindung nach Anspruch 6, 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Materialkante (22) als Ring, die Ausnehmung (25) als Nut ausgebildet ist.
  10. Muffenverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der deformierbare Vorsprung (36) an dem Male- (1, 30) oder Female-Muffenteil (10, 20) einstückig angeformt ist.
  11. Muffenverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der deformierbare Vorsprung (36) im Wesentlichen radial nach außen gerichtet ist.
  12. Muffenverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der deformierbare Vorsprung (15, 22, 36) derart ausgebildet ist, dass durch Verschrauben der beiden Muffenteile (1, 10, 20, 30) eine definierte axiale Vörspannkraft gewährleistet ist.
  13. Muffenverbindung nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass die definierte Vorspannkraft nach einem Verschrauben der beiden Muffenteile (1, 10, 20, 30) bis zur fugenlosen Anlage der beiden Stirnflächen (4, 13, 23,32) order des Vorsprunges (22) an eine benachbarten Stirnfläche eintritt.
  14. Muffenverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Muffenteile (1, 10, 20, 30) unter Zwischenschaltung von Überbrückungsteilen (40, 50, 60, 70) miteinander verschraubbar sind und dass deformierbare Vorsprünge (15, 22, 36) wahlweise an den Überbrückungsteilen (40, 50, 60, 70) oder den Muffenteilen (1, 10, 20, 30) angeordnet sind.
  15. Muffenverbindung nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Überbrückungsteile aus einer Gewindestange (40), einer langen Überwurfmutter (50) und zwei Kontermuttern (60, 70) bestehen.
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