EP1646757A1 - Spannschlossvorrichtung mit schräg geführtem keil - Google Patents

Spannschlossvorrichtung mit schräg geführtem keil

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EP1646757A1
EP1646757A1 EP04762336A EP04762336A EP1646757A1 EP 1646757 A1 EP1646757 A1 EP 1646757A1 EP 04762336 A EP04762336 A EP 04762336A EP 04762336 A EP04762336 A EP 04762336A EP 1646757 A1 EP1646757 A1 EP 1646757A1
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EP
European Patent Office
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wedge
turnbuckle
wedges
guide direction
angle
Prior art date
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EP04762336A
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English (en)
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Artur Schwörer
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Peri GmbH
Original Assignee
Peri GmbH
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Publication date
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Publication of EP1646757B1 publication Critical patent/EP1646757B1/de
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    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G17/00—Connecting or other auxiliary members for forms, falsework structures, or shutterings
    • E04G17/04—Connecting or fastening means for metallic forming or stiffening elements, e.g. for connecting metallic elements to non-metallic elements
    • E04G17/045—Connecting or fastening means for metallic forming or stiffening elements, e.g. for connecting metallic elements to non-metallic elements being tensioned by wedge-shaped elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/70—Interfitted members
    • Y10T403/7062—Clamped members

Definitions

  • the invention relates to a turnbuckle device for bracing concrete formwork elements, with two claws and a wedge, the claws being displaceable relative to one another in a bracing direction, the wedge in the turnbuckle device being guided along a wedge guide direction, and the dimension of the advance of the wedge in the turnbuckle device determines the displacement of the claws.
  • a generic turnbuckle device is known for example from DE 35 45 273 A1.
  • Concrete formwork elements are used to erect boundaries for concrete bodies to be cast, such as building walls. In order to obtain pourable limits, several concrete formwork elements usually have to be firmly connected. Turnbuckles are used to connect the concrete formwork elements.
  • the concrete formwork elements essentially consist of a formlining, a frame and struts to stabilize the frame.
  • the turnbuckles are arranged in the area of the crossings of struts and frames.
  • one claw of a turnbuckle engages around a frame section of two concrete formwork elements to be connected, and by means of a wedge the two claws - and thus the concrete formwork elements - are braced against each other, i.e. the claws are moved towards and into one another in a clamping direction.
  • the force of gravity acts on the wedge in such a way that it is pulled in the direction of a stronger bracing.
  • turnbuckle devices are used adjacent to tension the interfaces of two adjacent concrete formwork elements that are subjected to particularly large forces (such as joint corners or outside corners).
  • the turnbuckle devices are then typically arranged on a straight line (e.g. one below the other), each with a parallel line Bracing movements of the claws and parallel movements of the wedges taking place on a single straight line when bracing.
  • Turnbuckle devices must be spaced apart by at least one key length (this is the extent of a wedge in the direction of the wedge guide direction if the wedge is arranged in a turnbuckle device). This limits the number of turnbuckle devices that can be used to secure an interface of two adjacent concrete formwork elements.
  • the object of the present invention is to present a turnbuckle device in which an obstruction of adjacent turnbuckle devices by their wedges can be avoided even with a small spacing of the turnbuckle devices.
  • the wedge guide direction and the bracing include an angle ⁇ less than 90 °.
  • the turnbuckle devices involved span a typically straight boundary line between the concrete formwork elements.
  • the turnbuckle devices are arranged side by side or one above the other on a straight line that runs parallel to this boundary line, the bracing movements of the claws of the turnbuckle devices running parallel to one another.
  • the wedge guide direction according to the invention is not perpendicular to the bracing direction, the wedges with their longitudinal directions are no longer all on a single straight line. Unlike in the prior art, the wedges are not driven for all the wedges along that single straight line, but rather for each wedge on a separate straight line.
  • the distance between the respective straight lines depends on the angle ⁇ and the spacing of the turnbuckle devices. According to the invention, the distance between the respective straight lines is selected such that it speaks to at least one diameter of a wedge (possibly the maximum diameter of a wedge), so that the wedges can no longer come into contact.
  • the bracing direction of advance of the wedges is strictly aligned with gravity in order to secure the wedges against unintentional loosening, for example as a result of vibrations.
  • it is entirely sufficient to have a sufficient vectorial portion of the direction of advance parallel to gravity. Even with a deviation of 45 ° in the direction of the wedge propulsion against the gravity vector 70% of the weight of the wedge is still available to hold the clamping position, corresponding to the sine of 45 °.
  • An embodiment of the turnbuckle device according to the invention is preferred, which is characterized in that the angle ⁇ is between 40 ° and 85 °, in particular approximately 70 °. These angular ranges are particularly suitable for wedge dimensions and concrete formwork element dimensions that are currently in use. The securing effect of gravity is still sufficient.
  • the angle ⁇ is approximately 45 °.
  • the turnbuckle device can be used equally well for connecting horizontally adjacent and vertically adjacent concrete shutter elements, i.e. the turnbuckle can be operated equally well with horizontal or vertical tensioning direction.
  • a position of the turnbuckle device can always be selected in which the wedge is forced into the tightening position by more than 70% of its weight.
  • ⁇ ⁇ 90 ° arctan (B / L) applies to the angle ⁇ , with L: length of the wedge in the wedge guide direction, and B: greatest width of the wedge measured transverse to the wedge guide direction and in the plane of the wedge guide direction and bracing direction.
  • Another preferred embodiment is one in which the wedge is guided through one of the claws alone. This simplifies the guidance of the wedge. The angle ⁇ can then be set very precisely.
  • an advantageous embodiment of the turnbuckle device according to the invention provides that the wedge has at least one depression and / or elevation which extends obliquely to the wedge guide direction, and that at least one of the claws has a profile which engages the depression and / or elevation of the wedge.
  • the profile can be designed, for example, as a row of teeth.
  • Turnbuckle devices profiled in this way can be designed in a wide range of transmission ratios (propulsion versus tensioning path); in particular, they can also be designed well for angles ⁇ less than or equal to 45 °.
  • the wedge has a cross section tapering along the wedge guide direction.
  • the wedge thus decreases in width in the direction of advance.
  • Turnbuckle devices which are based on the effect of the variable external dimension of the wedge, are mechanically particularly simple and therefore inexpensive.
  • a further development of the embodiment with a profiled turnbuckle device is advantageously designed in such a way that the wedge has a constant size, in particular a constant diameter, along the wedge guide direction.
  • the wedge thus maintains its width along the direction of advance. This considerably simplifies the guidance of the wedge in the turnbuckle device, and the angle ⁇ can be set particularly easily and precisely.
  • An embodiment is particularly preferred in which the turnbuckle device can be arranged for mounting on inner hinge corners or outer hinge corners or right-angled outer corners of concrete shell elements. At these positions, particularly large forces are to be expected on the concrete formwork elements, so that the tensioning means to be used must be particularly powerful.
  • a large number of turnbuckle devices can be installed at a short distance from one another, so that large forces can also be handled.
  • a concrete formwork system comprising concrete formwork elements and turnbuckle devices according to the invention of the type described above, wherein the concrete formwork elements each have a plurality of assembly positions, in particular struts, for the turnbuckle devices, the assembly positions of one another in a direction perpendicular to the bracing direction of the at the assembly positions to be assembled turnbuckle devices are spaced at a distance A, characterized in that for the angle ⁇ applies: ⁇ ⁇ 90 ° - arcsin (B / A), with B: greatest width of the wedge measured transverse to the wedge guide direction and in the plane of the wedge guide direction and clamping direction.
  • the wedges can be moved independently of one another in or against the wedge guide direction without the wedges being able to collide.
  • the ends of the wedges are also easily accessible to a fitter.
  • the advantages of the invention are particularly effective when the distance A is less than or approximately equal to the length L of a wedge.
  • the concrete formwork system according to the invention is the only way to make the wedges or turnbuckle devices usable and usable at this distance.
  • a combination of the concrete formwork system according to the invention with the embodiment of the turnbuckle device is particularly preferred, in which ⁇ ⁇ 90 ° arctan (B / L) applies.
  • the lengths of the wedges do not overlap either side, so that particularly easy assembly of the turnbuckle devices is possible due to the free access.
  • bracing direction and the wedge guide direction typically run parallel to the levels of the formwork skins of the concrete formwork elements if the formwork skins have a common plane.
  • a turnbuckle device is also considered to be part of the concept of the invention, in which the wedge guide direction does not run parallel to the level of the formlining, but with the level one
  • angle ⁇ '> 0 ° and preferably 0 ° ⁇ ' ⁇ 10 °. This can be combined with angles ⁇ 90 ° or ⁇ ⁇ 90 °.
  • the angle ⁇ '> 0 ° can also prevent wedges of adjacent turnbuckle devices from colliding. However, the freedom of movement for the wedges is limited by the back of the formlining facing the turnbuckle device.
  • Figure 1 a a rectangular outer corner of two concrete formwork elements with turnbuckle devices according to the prior art
  • Figure 1 b a rectangular outer corner of two concrete formwork elements with turnbuckle devices according to the invention
  • Figure 2 an embodiment of a turnbuckle device according to the invention with an oblique wedge
  • Figure 3a an arrangement of three wedges of known turnbuckle devices on a straight line, the wedges running on the straight line;
  • FIG. 3b an arrangement of pivoted wedges of turnbuckle devices according to the invention on a connecting straight line, the wedges being pivoted against the connecting straight line;
  • Figure 3c an enlargement of the middle wedge of Figure 3b;
  • FIG. 3d an arrangement of pivoted wedges of turnbuckle devices according to the invention on a connecting straight line, the wedges being pivoted against the connecting straight line and the lengths of the wedges overlapping one another;
  • Figure 3e an enlargement of two wedges from Figure 3d.
  • FIG. 1 a shows the bracing of two concrete formwork elements 1 and 2, which form a right-angled outer corner, with turnbuckle devices 3, 4, 5 according to the prior art.
  • the first concrete formwork element 1 has a vertical formlining that runs parallel to the drawing plane of FIG. 1a.
  • the first concrete formwork element 1 abuts the second concrete formwork element 2 with an interface. Only a boundary line 7 of the interface is visible in FIG. 1a.
  • the second concrete formwork element 2 has a vertical formwork skin that extends perpendicularly into the plane of the drawing. With a frame section 8, it abuts the boundary surface and thus the boundary line 7.
  • the boundary line 7 is spanned by the three turnbuckle devices 3, 4, 5.
  • the turnbuckle devices 3, 4, 5 are arranged on horizontal struts of the concrete formwork elements 1, 2.
  • Each turnbuckle device 3, 4, 5 has a left-hand first claw 9a, 9b, 9c, which respectively engages in the frame section 6, and a right-hand second claw 10a, 10b, 10c, which engages around the frame section 8.
  • the claws 9a-9c, 10a-10c can be clamped in the horizontal direction relative to one another (clamping direction). If the wedges 11a, 11b, 11c are driven downward into the associated turnbuckle devices 3, 4, 5, the concrete formwork elements 1, 2 are pulled together. In order to loosen the wedges 11a, 11b, 11c, they have to be moved upwards.
  • the possibilities of movement of the wedges 11 a, 11 b, 11 c are limited in that all the wedges 11 a, 11 b, 11 c are moved on a single straight line.
  • the middle wedge 11b can, for example, only be shifted up or down by about a quarter wedge length without hitting another wedge 11a or 11c.
  • the wedge 11b cannot be pulled out completely in order to detach the claws 9b, 10b from one another.
  • the small distance to the adjacent wedges 11a, 11c in the direction of movement of the wedge 11b, i.e. in the vertical wedge guide direction here also hinders the use of a tool for tensioning (advancing) or loosening the wedge 11 b.
  • Figure 1 b shows the same concrete formwork elements 1, 2, which are now connected to three turnbuckle devices 12, 13, 14 according to the invention.
  • the turnbuckle devices 12, 13, 14 each have a left-hand first claw 15a, 15b, 15c and a right-hand second claw 16a, 16b, 16c.
  • the bracing of the claws 15a, 15b, 15c, 16a, 16b, 16c can each be adjusted by means of a wedge 17a, 17b, 17c.
  • the wedges 17a, 17b, 17c have a wedge guide direction (ie a translation direction in the respective turnbuckle device 12, 13, 14) obliquely downwards.
  • a wedge 17a, 17b, 17c When a wedge 17a, 17b, 17c is propelled obliquely downwards, the associated claws 15a, 15b, 15c, 16a, 16b, 16c are contracted in the horizontal direction.
  • the wedge guide direction an angle ⁇ less than 90 °, namely, about 70 °.
  • All three wedges 17a, 17b, 17c can be moved in accordance with their wedge guidance direction without the wedges 17a, 17b, 17c of adjacent turnbuckle devices 12, 13, 14 causing obstructions.
  • Movement space is the full distance A between the
  • FIG 2 shows an embodiment of a turnbuckle device 20 according to the invention similar to the turnbuckle devices of Figure 1 b in a vertical cross section.
  • the turnbuckle device 20 comprises a first claw 21 on the left-hand side, a second claw 22 on the right-hand side, and a wedge 23.
  • the two claws 21, 22 guide one another in order to enable a relative movement of the claws 21, 22 in the horizontal direction, namely the clamping direction 34 ,
  • the wedge 23 is guided in the second claw 22 by means of two openings 24, 25 in a wedge guide direction 33.
  • the claws 21, 22 have legs 26, 27, 28, 29 with which they can rest on the struts of concrete shell elements and can grip around or intervene in frame sections of concrete shell elements.
  • the first claw 22 has a profiled section 30 which is designed with a row of teeth 31.
  • the teeth 31 are inclined against the tensioning direction 34 by an angle ⁇ .
  • the wedge 23 has a plurality of grooves 32 which are also inclined by an angle ⁇ against the tensioning direction 34.
  • the inclination of the teeth 31 is thus adapted to the groove profile of the wedge 23 (ie the relative inclination of the grooves 32 to a direction of advance 33 of the wedge 23) and the inclination of the wedge 23 in the turnbuckle device 20 (ie the angle ⁇ ).
  • the distance between the grooves 32 is adapted to the distance between the teeth 31.
  • FIGS. 3a to 3e explain the geometric relationships on turnbuckle devices.
  • the turnbuckle devices are each shown in a highly schematic manner in that a projection of the respective wedge onto a vertical plane is particularly emphasized, while the claws are only shown as a dashed rectangle.
  • the long sides of the dashed rectangle run parallel to the tensioning direction, the short sides run parallel to the direction of the boundary line of concrete shuttering elements to be spanned.
  • FIG. 3a shows the limit case of a possible arrangement of turnbuckle devices 30a, 30b, 30c with wedges 31a, 31b, 31c according to the prior art in a tensioned position.
  • the wedges 31 a, 31 b, 31 c all extend on a straight line, namely the vertical connecting straight line of the center points 32a, 32b, 32c of the turnbuckle devices 30a, 30b, 30c.
  • the term center refers primarily to the center of the claw area and the center of the wedges in the tensioned position shown.
  • the problem with the arrangement of the prior art is that the wedges 31 a, 31 b, 31 c mutually block their movement along their wedge guide direction, which coincides with the direction of the longitudinal extent of the wedges 31 a, 31 b, 31 c. This is because the ends of the wedges 31a, 31b, 31c touch in the assembled state (or have a negligible distance compared to the length of a wedge).
  • Such an arrangement can be carried out if the correct assembly and dismantling order is observed and / or if a special tool is used that does not require access to free ends of the wedges 31 a, 31 b, 31 c for moving the wedges 31 a, 31 b, 31 c may be used in principle for bracing concrete shuttering elements, but this is complicated and can delay the arrangement of concrete shuttering elements with respect to one another. The same applies to the dismantling of tensioned concrete formwork elements.
  • FIG. 3a shows an exemplary possibility of pivoting from the vertical position of the wedges.
  • the wedges 31a, 31b, 31c are each pivoted a little counterclockwise around their center points 32a, 32b, 32c according to the arrows 34 shown.
  • Figure 3b shows the arrangement after pivoting by the minimum, meaningful pivot angle. This pivoting naturally goes hand in hand with a new construction of the turnbuckle devices, which are now designated in FIG.
  • FIG. 3c shows a section from FIG. 3b in order to illustrate the determination of a suitable pivoting angle ⁇ for obtaining the arrangement from FIG. 3b.
  • the wedge 37b touches the adjacent wedge 37c at corner point E.
  • the right edge of the wedge 37b lies in the extension of the left edge of the wedge 37c, so that the wedge 37b would just slide past the wedge 37c in the wedge guide direction without resistance when moved to the left.
  • the wedges 37a, 37b, 37c all have a width B and a length L.
  • a central axis 40 of the wedge 37b running in the wedge guide direction (and the central axes of the other wedges 37a, 37c) must be rotated by an angle ⁇ against a vertical connecting straight line 41 of the central points of the wedges 37a, 37b, 37c.
  • the central axis 40 runs through the center M of the wedge 37b and the head point K, which is in the middle of the upper short side of the wedge 37b lies.
  • the ratio of the line length KE to line length KM defines the tangent of ß.
  • FIG. 3d overlapping wedges of adjoining turnbuckle devices are shown.
  • the turnbuckle devices 44a, 44b, 44c according to the invention have the same width and the same mounting distance of their centers 45a, 45b, 45c and the same inclination of their wedges 46a, 46b, 46c as the arrangement in FIG. 3b. Only the length of the wedges 46a, 46b, 46c is greater than in the arrangement in FIG. 3b. Nevertheless, the wedges 46a, 46b, 46c have space for any movements along their wedge guidance direction, which in particular is not restricted by the adjacent wedges 46a, 46b, 46c. In the illustrated limit case, the wedges 46a, 46b, 46c slide straight on the adjacent wedges, which represents the largest sensible angle ⁇ according to the invention between the bracing direction and the wedge guide direction.
  • the space for movement of the wedges is from the width of the wedges 46a, 46b, 46c, from the mounting distance of the invention
  • FIG. 3e illustrates this relationship. It shows a section from FIG. 3d and serves to illustrate the largest possible sensible angle according to the invention or the smallest possible sensible pivoting angle ⁇ in the case of wedge lengths greater than the mounting distance of the turnbuckle devices.
  • the turnbuckle devices 44b, 44c are lined up on a connecting straight line 47 which is defined by the center points 45b and 45c of the wedges 46b, 46c in the clamping position or also as center points 45b and 45c of the associated claw areas.
  • the connecting straight line 47 intersects an interface between the wedges 46b and 46c at the intersection point S.
  • the intersection point S lies halfway between the connecting line of the center points 45b and 45c.
  • the distance between the center points 45b and 45c (and thus the distance between the turnbuckle devices 44b, 44c in the direction perpendicular to the bracing direction or in the direction parallel to the boundary line of the concrete formwork elements to be connected) is A.
  • the width of the wedges 46b, 46c measured perpendicular to the wedge guide direction is B.
  • the wedge 46b has a central axis 48 which runs along the wedge guide direction at half the width of the wedge 46b.
  • An auxiliary line 49 runs perpendicular to the central axis 48 and intersects the intersection point S.
  • the intersection of the auxiliary line 49 with the central axis 48 is referred to as the inner point I of the wedge 46b.
  • the triangle MIS is considered.
  • M corresponds to 45b.
  • the ratio of the lengths of the segments IS to SM defines the sine of ⁇ .
  • Track length IM track length SM.
  • the advantages of the invention can be achieved in any case if the greatest width occurring on the wedge is used as the width of the wedge in the sense of the above considerations. In certain cases, however, an average width can also be used.
  • Turnbuckle devices arranged in a line along a straight line are used for tensioning concrete shuttering elements, these turnbuckle devices having wedges for adjusting the tensioning by means of the wedge drive.
  • the wedges according to the invention are inclined against this straight line in order to avoid collisions of wedges of adjacent turnbuckle devices when the wedges are driven in or out. Blocking access to the wedge ends by adjacent wedges is also prevented.

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Abstract

Eine Spannschlossvorrichtung (12, 13, 14; 20; 35a, 35b, 35c; 44a, 44b, 44c) zum Verspannen von Betonschalelementen (1, 2), mit zwei Pratzen (15a, 15b, 15c, 16a, 16b, 16c; 21, 22) und einem Keil (17a, 17b, 17c; 23; 37a, 37b, 37c; 46a, 46b, 46c), wobei die Pratzen in einer Verspannrichtung (34) gegeneinander verschiebbar sind, wobei der Keil in der Spannschlossvorrichtung entlang einer Keilführungsrichtung (33) geführt ist, und wobei das Mass des Vortriebs des Keils in der Spannschlossvorrichtung die Verschiebung der Pratzen bestimmt, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Keilführungsrichtung und die Verspannrichtung einen Winkel α kleiner als 90° einschliessen. Dadurch wird eine gegenseitige Behinderung der Keile benachbarter Spannschlossvorrichtungen vermieden.

Description

Spannschlossvornchtung mit schräg geführtem Keil
Die Erfindung betrifft eine Spannschlossvorrichtung zum Verspannen von Betonschalelementen, mit zwei Pratzen und einem Keil, wobei die Pratzen in einer Verspannrichtung gegeneinander verschiebbar sind, wobei der Keil in der Spannschlossvorrichtung entlang einer Keilführungsrichtung geführt ist, und wobei das Maß des Vortπebs des Keils in der Spannschlossvorrichtung die Verschiebung der Pratzen bestimmt. Eine gattungsgemäße Spannschlossvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 35 45 273 A1 bekannt .
Betonschalelemente werden zum Errichten von Begrenzungen für zu gießende Betonkörper wie etwa Gebäudewände eingesetzt. Um ausgießbare Begrenzungen zu erhalten, müssen in der Regel mehrere Betonschalelemente fest miteinander verbunden werden. Zum Verbinden der Betonschalelemente werden Spannschlösser eingesetzt.
Die Betonschalelemente bestehen im Wesentlichen aus einer Schalhaut, einem Rahmen und Verstrebungen zur Stabilisierung des Rahmens. Im Bereich der Kreuzungen von Verstrebungen und Rahmen werden die Spannschlösser angeordnet. Jeweils eine Pratze eines Spannschlosses umgreift jeweils einen Rahmenabschnitt von zwei zu verbindenden Betonschalelementen, und mittels eines Keils werden die beiden Pratzen - und damit die Betonschalelemente - gegeneinander verspannt, d.h. die Pratzen werden in einer Verspannrichtung aufeinander zu und ineinander verfahren.
In den Spannschlossvorrichtungen des bekannten Standes der Technik haben die Richtung der Translation des Keils beim Eintreiben in die Spannschlossvorrichtung während des Verspannens (=Keilführungsrichtung) und die Verspannrichtung einen rechten Winkel zueinander. Werden mit einer solchen Spannschlossvorrichtung zwei horizontal benachbarte Betonschalelemente verbunden, d.h. horizontal verspannt, so wirkt die Schwerkraft in vollem Umfang auf den Keil in einer Weise, dass dieser in Richtung einer stärkeren Verspannung gezogen wird.
Um Grenzflächen von zwei benachbarten Betonschalelementen, die besonders große Kräfte erfahren (etwa Gelenkecken oder Außenecken) zu verspannen, wird gleichzeitig eine Vielzahl von Spannschlossvorrichtungen benachbart eingesetzt. Die Spannschlossvorrichtungen sind dann typischerweise auf einer Geraden (z. B. untereinander) angeordnet, mit jeweils parallelen Verspannbewegungen der Pratzen und parallelen, auf einer einzigen Geraden stattfindenden Bewegungen der Keile beim Verspannen.
Dadurch besteht das Problem, dass die Keile der einzelnen Spannschlossvorrichtungen sich gegenseitig behindern können. Die
Spannschlossvorrichtungen müssen um mindestens eine Keillänge (das ist die Erstreckung eines Keils in Richtung der Keilführungsrichtung, wenn der Keil in einer Spannschlossvorrichtung angeordnet ist) beabstandet sein. Dies begrenzt die Zahl der Spannschlossvorrichtungen, die zur Sicherung einer Grenzfläche von zwei benachbarten Betonschalelementen eingesetzt werden können.
In der Praxis wird aber eine noch größere Beabstandung der Spannschlossvorrichtungen eingehalten, da die Keile beim Aufbau und Abbau der Spannschlossvorrichtungen Bewegungsraum benötigen. Bei einer Beabstandung lediglich in der Größenordnung der Keillänge müsste eine genaue Auf- und Abbaureihenfolge der Spannschlossvorrichtungen eingehalten werden, denn nur eine am Rand befindliche Spannschlossvorrichtung hat genügend Platz zum Bewegen des Keils. Weiterhin sollten auch ausreichende Abstände der Keilenden zu jeder Art von Hindernissen eingehalten werden, so dass ein Einsatz von Werkzeugen, insbesondere von Hämmern, zum Eintreiben und Lösen der Keile möglich ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, eine Spannschlossvorrichtung vorzustellen, bei der eine Behinderung von benachbart angeordneten Spannschlossvorrichtungen durch deren Keile auch bei einer geringen Beabstandung der Spannschlossvorrichtungen vermieden werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Keilführungsrichtung und die Verspannnchtung einen Winkel α kleiner als 90° einschließen. Beim Verspannen von zwei Betonschalelementen überspannen die beteiligten Spannschlossvorrichtungen eine typischerweise gerade verlaufende Grenzlinie zwischen den Betonschalelementen. Die Spannschlossvorrichtungen werden auf einer Geraden, die parallel zu dieser Grenzlinie verläuft, nebeneinander bzw. übereinander angeordnet, wobei die Verspannbewegungen der Pratzen der Spannschlossvorrichtungen zueinander parallel verlaufen. Dadurch, dass die Keilführungsrichtung erfindungsgemäß nicht senkrecht zur Verspannrichtung verläuft, liegen die Keile mit ihren Längsrichtungen nicht mehr alle auf einer einzigen Geraden. Der Vortrieb der Keile erfolgt anders als im Stand der Technik nicht für alle Keile entlang jener einzigen Geraden, sondern der Vortrieb erfolgt für jeden Keil auf einer eigenen Geraden. Dadurch wird Bewegungsraum für die Keile erschlossen. Der Abstand der jeweils eigenen Geraden voneinander ist abhängig vom Winkel α und der Beabstandung der Spannschlossvorrichtungen. Erfindungsgemäß wird der Abstand der jeweils eigenen Geraden so gewählt, dass dieser wenigstens einem Durchmesser eines Keils (ggf. dem Maximaldurchmesser eines Keils) einspricht, so dass es zu keinen Berührungen der Keile mehr kommen kann.
Durch die erfindungsgemäße Lehre kann eine größere Anzahl von Spannschlossvorrichtungen pro Länge der Grenzlinie von benachbarten Betonschalelementen zum Verspannen eingesetzt werden. Dadurch können Verbindungen von Betonschaielementen sicherer gemacht werden und insbesondere die maximal verträgliche mechanische Belastung von Betonschaielementen gesteigert werden.
Im Stand der Technik ist es vorgesehen, die verspannende Vortriebsrichtung der Keile streng mit der Schwerkraft auszurichten, um die Keile gegen ein unbeabsichtigtes Lösen, etwa in Folge von Erschütterungen, zu sichern. Es ist jedoch völlig ausreichend, einen ausreichenden vektoriellen Anteil der Vortriebsrichtung parallel zur Schwerkraft zu führen. Selbst bei einer Abweichung von 45° der Keilvortriebsrichtung gegen den Schwerkraftvektor stehen noch ca. 70% der Gewichtskraft des Keils zum Halten der Verspannposition zur Verfügung, entsprechend dem Sinus von 45°.
Bevorzugt wird eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannschlossvorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Winkel α zwischen 40° und 85°, insbesondere näherungsweise 70° beträgt. Diese Winkelbereiche sind besonders geeignet für Keildimensionen und Betonschalelementabmessungen, die derzeit im Gebrauch sind. Auch ist die Sicherungswirkung der Schwerkraft noch ausreichend.
Besonders bevorzugt ist eine Weiterbildung dieser Ausführungsform, bei der der Winkel α näherungsweise 45° beträgt. Bei diesem Winkel kann die Spannschlossvorrichtung sowohl zum Verbinden von horizontal benachbarten als auch vertikal benachbarten Betonschaielementen gleichermaßen gut eingesetzt werden, d.h. das Spannschloss kann gleich gut mit horizontaler oder vertikaler Verspannrichtung betrieben werden. Dabei ist stets eine Position der Spannschlossvorrichtung wählbar, in der der Keil durch mehr als 70% seiner Gewichtskraft in die Verspannposition forciert wird.
Weiterhin bevorzugt ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannschlossvorrichtung, bei der für den Winkel α gilt α < 90°- arctan (B/L), mit L: Länge des Keils in Keilführungsrichtung, und B: größte Breite des Keils gemessen quer zur Keilführungsrichtung und in der Ebene von Keilführungsrichtung und Verspannrichtung. Werden solche Spannschlossvorrichtungen in einem Abstand A, gemessen senkrecht zur Verspannrichtung bzw. parallel zur Grenzlinie der Betonschalelemente, angeordnet, wobei der Abstand A größer oder gleich L ist, so ist eine gegenseitige Behinderung der Keile, insbesondere ein Aneinanderstoßen der Keile bei Auf- oder Abbau der Spannschlossvorrichtungen, ausgeschlossen. Eine Wahl des Abstandes A größer als die Keillänge L ist bisher bei allen bekannten Betonschalsystemen mit Spannschlossvorrichtungen eingehalten worden, und die erfindungsgemäße Ausführungsform kann mit allen Handhabungsvorteilen bei solchen bestehenden Betonschaielementen eingesetzt werden.
Bevorzugt ist weiterhin eine Ausführungsform, bei der der Keil durch eine der Pratzen allein geführt ist. Dadurch wird die Führung des Keils vereinfacht. Der Winkel α kann dann sehr exakt eingestellt werden.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannschlossvorrichtung sieht vor, dass der Keil mindestes eine Vertiefung und/oder Erhebung aufweist, die schräg zur Keilführungsrichtung verläuft, und dass mindestens eine der Pratzen ein Profil aufweist, das ein die Vertiefung und/oder Erhebung des Keils eingreift. Das Profil kann beispielsweise als Zahnreihe ausgebildet sein. Dergestalt profilierte Spannschlossvorrichtungen können in einem breiten Bereich von Übersetzungsverhältnissen (Vortrieb gegen Verspannweg) ausgelegt werden; sie können insbesondere auch gut für Winkel α kleiner oder gleich 45° ausgestaltet werden.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der Keil einen entlang der Keilführungsrichtung sich verjüngenden Querschnitt aufweist. Der Keil nimmt also in seiner Breite in Vortriebsrichtuπg ab. Spannschlossvorrichtungen, die auf der Wirkung der veränderlichen Außendimension des Keils beruhen, sind mechanisch besonders einfach und daher kostengünstig.
Eine Weiterbildung der Ausführungsform mit profilierter Spannschlossvorrichtung ist vorteilhafter Weise so gestaltet, dass der Keil eine entlang der Keilführungsrichtung konstante Größe, insbesondere einen konstanten Durchmesser, aufweist. Der Keil behält damit seine Breite entlang der Vortriebsrichtung bei. Das vereinfacht die Führung des Keils in der Spannschlossvorrichtung erheblich, und der Winkel α kann besonders leicht und exakt eingestellt werden. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die Spannschlossvorrichtung zur Montage an Innengelenkecken oder Außengelenkecken oder rechtwinkligen Außenecken von Betonschaielementen anordenbar ist. An diesen Positionen sind besonders große Kräfte auf die Betonschalelemente zu erwarten, so dass die einzusetzenden Verspannmittel besonders leistungsfähig sein müssen. Durch die erfindungsgemäße Lehre kann eine große Zahl von Spannschlossvorrichtungen in engem Abstand voneinander montiert werden, so dass auch große Kräfte bewältigt werden können.
Ebenfalls in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt ein Betonschalungssystem, umfassend Betonschalelemente und erfindungsgemäße Spannschlossvorrichtungen der oben beschriebenen Art, wobei die Betonschalelemente jeweils mehrere Montagepositionen, insbesondere Verstrebungen, für die Spannschlossvorrichtungen aufweisen, wobei die Montagepositionen voneinander in einer Richtung senkrecht zur Verspannrichtung der an den Montagepositionen zu montierenden Spannschlossvorrichtungen in einem Abstand A beabstandet sind, dadurch gekennzeichnet, dass für den Winkel α gilt: α < 90° - arcsin (B/A), mit B: größte Breite des Keils gemessen quer zur Keilführungsrichtung und in der Ebene von Keilführungsrichtung und Verspannrichtung. Bei dieser Geometrie können die Keile unabhängig voneinander beliebig in oder entgegen der Keilführungsrichtung bewegt werden, ohne dass die Keile zusammenstoßen könnten. Die Enden der Keile sind außerdem einem Monteur gut zugänglich. Die Vorteile der Erfindung kommen besonders gut zur Geltung, wenn der Abstand A kleiner oder näherungsweise gleich der Länge L eines Keiles ist. In diesem Falle stellt das erfindungsgemäße Betonschalungssystem die einzige Möglichkeit dar, die Keile bzw. die Spannschlossvorrichtungen in diesem Abstand einsetzbar und verwendbar zu machen. Besonders bevorzugt ist eine Kombination des erfindungsgemäßen Betonschalungssystems mit der Ausführungsform der Spannschlossvorrichtungen, bei der gilt α < 90° - arctan (B/L). In diesem Fall überlappen die Längen der Keile auch nicht nebeneinander, so dass eine besonders einfache Montage der Spannschlossvorrichtungen aufgrund des freien Zugangs möglich ist.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen verläuft typischerweise die Verspannrichtung und die Keilführungsrichtung parallel zu den Ebenen der Schalhäute der Betonschalelemente, wenn die Schalhäute eine gemeinsame Ebene besitzen. Auch als zum Erfindungsgedanken zugehörig wird eine Spannschlossvorrichtung angesehen, bei der die Keilführungsrichtung nicht parallel zur Ebene der Schalhäute verläuft, sondern mit der Ebene einen
Winkel α' > 0° und bevorzugt 0° < α' < 10° einschließt. Dies kann mit Winkeln α = 90 ° oder auch α < 90° kombiniert werden. Der Winkel α' > 0° kann auch eine Kollision von Keilen benachbarter Spannschlossvorrichtungen verhindern. Allerdings ist der Bewegungsspielraum für die Keile durch die der Spannschlossvorrichtung zugewandte Rückseite der Schalhaut begrenzt.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 a: eine rechtwinklige Außenecke zweier Betonschalelemente mit Spannschlossvorrichtungen nach dem Stand der Technik;
Figur 1 b: eine rechtwinklige Außenecke zweier Betonschalelemente mit erfindungsgemäßen Spannschlossvorrichtungen; Figur 2: eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannschlossvorrichtung mit schrägem Keil;
Figur 3a: eine Anordnung von drei Keilen von vorbekannten Spannschlossvorrichtungen auf einer Gerade, wobei die Keile auf der Geraden verlaufen;
Figur 3b: eine Anordnung von verschwenkten Keilen von erfindungsgemäßen Spannschlossvorrichtungen auf einer Verbindungsgeraden, wobei die Keile gegen die Verbindungsgerade verschwenkt sind;
Figur 3c: eine Vergrößerung des mittleren Keils von Figur 3b;
Figur 3d: eine Anordnung von verschwenkteπ Keilen von erfinduπgsgemäßen Spannschlossvorrichtungen auf einer Verbindungsgeraden, wobei die Keile gegen die Verbindungsgerade verschwenkt sind und sich die Längen der Keile nebeneinander überlappen; .
Figur 3e: eine Vergrößerung von zwei Keilen aus Figur 3d.
Die Figur 1 a zeigt die Verspannung zweier Betonschalelemente 1 und 2, welche ein rechtwinkliges Außeneck bilden, mit Spannschlossvorrichtungen 3, 4, 5 nach dem Stand der Technik.
Das erste Betonschalelement 1 besitzt eine vertikale, zur Zeichenebene von Figur 1 a parallel verlaufende Schalhaut. An einem Rahmenabschnitt 6 stößt das erste Betonschalelement 1 mit einer Grenzfläche an das zweite Betonschalelement 2. Von der Grenzfläche ist in Figur 1a nur eine Grenzlinie 7 sichtbar. Das zweite Betonschalelement 2 besitzt eine vertikale, senkrecht in die Zeichenebene hinein verlaufende Schalhaut. Es stößt mit einem Rahmenabschnitt 8 an die Grenzfläche und somit an die Grenzlinie 7 an. Die Grenzlinie 7 wird von den drei Spannschlossvorrichtungen 3, 4, 5 überspannt. Die Spannschlossvorrichtungen 3, 4, 5 sind an horizontal verlaufenden Verstrebungen der Betonschalelemente 1 , 2 angeordnet. Jede Spannschlossvorrichtung 3, 4, 5 besitzt eine linksseitige erste Pratze 9a, 9b, 9c, die jeweils in den Rahmenabschnitt 6 eingreift, und eine rechtsseitige zweite Pratze 10a, 10b, 10c, die den Rahmenabschnitt 8 umgreift. Mittels eines vertikal orientierten Keils 11a, 11 b, 11c können die Pratzen 9a-9c, 10a-10c in horizontaler Richtung relativ zueinander verspannt werden (Verspannrichtung). Werden die Keile 11a, 11b, 11c nach unten in die zugehörigen Spannschlossvorrichtungen 3, 4, 5 eingetrieben, so werden die Betonschalelemente 1 , 2 zusammengezogen. Um die Keile 11a, 11 b, 11 c zu lösen, müssen sie nach oben bewegt werden.
Die Bewegungsmöglichkeiten der Keile 11 a, 11 b, 11 c sind dadurch begrenzt, dass alle Keile 11 a, 11 b, 1 1 c auf einer einzigen Geraden bewegt werden. Der mittlere Keil 1 1 b kann zum Beispiel nur etwa um eine viertel Keillänge nach oben oder unten verschoben werden, ohne auf einen anderen Keil 11 a oder 11 c zu treffen. Insbesondere kann der Keil 11 b nicht vollständig herausgezogen werden, um die Pratzen 9b, 10b voneinander zu lösen. Der geringe Abstand zu den benachbarten Keilen 11a, 11 c in der Bewegungsrichtung des Keils 11 b, d.h. in der hier vertikalen Keilführungsrichtung, behindert außerdem die Anwendung von einem Werkzeug zum Verspannen (Vortreiben) oder Lösen des Keils 11 b. Insbesondere kann mit einem Hammer, der eines der Enden des Keiles 11 b eintreiben oder austreiben soll, nicht ausgeholt werden. Deshalb muss bei der Montage des Aufbaus von Figur 1 a SpezialWerkzeug verwendet werden, das trotz des ungünstigen Angriffswinkels und/oder Zugangs auf die Keilenden die Keile 11a, 11b, 11c handhaben kann. Alternativ kann man auch auf die mittlere Spannschlossvorrichtung verzichten, was die Belastbarkeit der Verspannung der Betonschalelemente 1 , 2 herabsetzt.
Figur 1 b zeigt die gleichen Betonschalelemente 1 , 2, die nunmehr mit drei erfindungsgemäßen Spannschlossvorrichtungen 12, 13, 14 verbunden sind. Die Spannschlossvorrichtungen 12, 13, 14 besitzen jeweils eine linksseitige erste Pratze 15a, 15b, 15c und eine rechtsseitige zweite Pratze 16a, 16b, 16c. Die Pratzen 15a, 15b, 15c, 16a, 16b, 16c können in der Figur in horizontaler Richtung gegeneinander verschoben werden (=Verspannrichtung), um die Betonschalelemente 1 , 2 aneinander zu pressen. Die Verspannung der Pratzen 15a, 15b, 15c, 16a, 16b, 16c ist jeweils durch einen Keil 17a, 17b, 17c einstellbar. Die Keile 17a, 17b, 17c besitzen eine Keilführungsrichtung (d.h. eine Translationsrichtung in der jeweiligen Spannschlossvorrichtung 12, 13, 14) nach schräg unten. Beim Vortrieb eines Keiles 17a, 17b, 17c nach schräg unten werden die zugehörigen Pratzen 15a, 15b, 15c, 16a, 16b, 16c in horizontaler Richtung zusammengezogen. Damit schließen die hier horizontale Verspannrichtung' und die Keilführungsrichtung einen Winkel α kleiner 90°, nämlich ungefähr 70° ein. Bei der Winkelbestimmung von α bleiben die Vorzeichen der Verspannrichtung und der Keilführungsrichtung außer betracht, und nur der kleinere der eingeschlossenen Winkel an einer Kreuzung der beiden durch die Richtungsvektoren bestimmten Richtungslinien wird als Winkel α aufgefasst.
Alle drei Keile 17a, 17b, 17c können entsprechend ihrer Keilführungsrichtung bewegt werden, ohne dass es zu Behinderungen durch die Keile 17a, 17b, 17c benachbarter Spannschlossvorrichtungen 12, 13, 14 kommt. Als
Bewegungsraum steht der volle Abstand A zwischen den
Spannschlossvorrichtungen 12, 13, 14 zur Verfügung; bei stärkerer Keilneigung oder kompakteren ersten Pratzen 15a, 15b, 15c wäre es sogar noch mehr. Auch gibt es oberhalb und unterhalb der Keile 17a, 17b, 17c genügend Raum, um mit Standardwerkzeugen, etwa mit einem Hammer, bequem auf ein
Keilende einwirken zu können.
Figur 2 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannschlossvorrichtung 20 ähnlich den Spannschlossvorrichtungen von Figur 1 b in einem vertikalen Querschnitt. Die Spannschlossvorrichtung 20 umfasst eine linksseitige erste Pratze 21 , eine rechtsseitige zweite Pratze 22, und einen Keil 23. Die beiden Pratzen 21 , 22 führen sich gegenseitig, um eine Relativbewegung der Pratzen 21 , 22 in horizontaler Richtung, nämlich der Verspannrichtung 34, zu ermöglichen. Der Keil 23 ist in der zweiten Pratze 22 mittels zweier Öffnungen 24, 25 in einer Keilführungsrichtung 33 geführt. Die Pratzen 21 , 22 verfügen über Schenkel 26, 27, 28, 29, mit denen sie an Verstrebungen von Betonschaielementen aufliegen können und Rahmenabschnitte von Betonschaielementen umgreifen oder in diese eingreifen können.
Die erste Pratze 22 verfügt über einen profilierten Abschnitt 30, der mit einer Reihe von Zähnen 31 ausgestaltet ist. Die Zähne 31 sind gegen die Verspannrichtung 34 um einen Winkel ε geneigt. Der Keil 23 verfügt über mehrere Rillen 32, die ebenfalls gegen die Verspannrichtung 34 um einen Winkel ε geneigt sind. Die Neigung der Zähne 31 ist also dem Rillenprofil des Keils 23 (also der Relativneigung der Rillen 32 zu einer Vortriebsrichtung 33 des Keils 23) und der Neigung des Keils 23 in der Spannschlossvorrichtung 20 (also dem Winkel α) angepasst. Weiterhin ist der Abstand der Rillen 32 dem Abstand der Zähne 31 angepasst.
Bei einem Vortrieb des Keils 23 nach rechts unten werden die Kanten der Rillen 32 auf Höhe der Zähne 31 nach rechts parallel verschoben, wodurch die Zähne 31 ebenfalls nach rechts verschoben werden. Da die Zähne 31 zur ersten Pratze 21 gehören, der Keil 23 aber in der zweiten Pratze 22 geführt ist, kommt es so zu einer Relativbewegung der Pratzen 21 , 22 aufeinander zu.
Die Figuren 3a bis 3e erläutern die geometrischen Verhältnisse an Spannschlossvorrichtungen. Die Spannschlossvorrichtungen sind jeweils stark schematisiert dargestellt, indem eine Projektion des jeweiligen Keils auf eine vertikale Ebene besonders hervorgehoben wird, während die Pratzen nur als gestricheltes Rechteck dargestellt sind. Die langen Seiten des gestrichelten Rechtecks verlaufen parallel zur Verspannrichtung, die kurzen Seiten verlaufen parallel zur Richtung der zu überspannenden Grenzlinie von Betonschaielementen.
Figur 3a zeigt den Grenzfall einer möglichen Anordnung von Spannschlossvorrichtungen 30a, 30b, 30c mit Keilen 31a, 31 b, 31c nach dem Stand der Technik in einer verspannten Position. Die Keile 31 a, 31 b, 31 c erstrecken sich alle auf einer Geraden, nämlich der vertikalen Verbindungsgeraden der Mittelpunkte 32a, 32b, 32c der Spannschlossvorrichtungen 30a, 30b, 30c. Der Begriff Mittelpunkt bezieht sich dabei vornehmlich auf das Zentrum des Pratzenbereichs und das Zentrum der Keile in der dargestellten verspannten Position. Problematisch an der Anordnung des Standes der Technik ist dabei, dass die Keile 31 a, 31 b, 31 c gegenseitig ihre Bewegung entlang ihrer Keilführungsrichtung, die mit der Richtung der Längserstreckung der Keile 31 a, 31 b, 31 c zusammenfällt, blockieren. Dies liegt daran, dass die Enden der Keile 31a, 31 b, 31 c sich im montierten Zustand berühren (oder einen im Vergleich zur Länge eines Keiles vernachlässigbaren Abstand haben). Unter Einhaltung der richtigen Auf- und Abbaureihenfolge und/oder bei Verwendung von SpezialWerkzeug, das zur Bewegung der Keile 31 a, 31 b, 31 c keinen Zugang zu freien Enden der Keile 31 a, 31 b, 31 c benötigt, kann eine solche Anordnung zwar prinzipiell zum Verspannen von Betonschaielementen genutzt werden, dies ist jedoch kompliziert und kann die Anordnung von Betonschaielementen zueinander verzögern. Dasselbe gilt für den Abbau miteinander verspannter Betonschalelemente.
Um das Problem der sich gegenseitig im Weg stehenden Keile 31 a, 31 b, 31 c bzw. Keilende zu lösen, schlägt die erfindungsgemäße Lehre vor, die Keile 31 a, 31 b, 31c und die zugehörigen Keilführungsrichtungen gegen die Verspannrichtung, hier die Horizontale, zu verschwenken. Eine beispielhafte Möglichkeit einer Verschwenkung aus der senkrechten Stellung der Keile zeigt Fig. 3a. Die Keile 31 a, 31 b, 31 c werden jeweils gemäß der eingezeichneten Pfeile 34 ein wenig gegen den Uhrzeiger um ihre Mittelpunkte 32a, 32b, 32c verschwenkt. Figur 3b zeigt die Anordnung nach dem Verschwenken um den minimalen, sinnvollen Verschwenkwinkel. Dieses Verschwenken geht selbstverständlich mit einer Neukonstruktion der Spannschlossvorrichtungen einher, die in Figur 3b nunmehr mit 35a, 35b, 35c bezeichnet sind. Sie sind nach wie vor auf einer vertikalen Verbindungsgeraden, die durch Mittelpunkte 36a, 36b, 36c der Spannschlossvorrichtungen 35a, 35b, 35c definiert ist, aufgereiht, aber die Bewegungsrichtungen der Keile 37a, 37b, 37c verlaufen nunmehr nebeneinander parallel. Der benötigte Raum eines jeden Keils 37a, 37b, 37c für Bewegungen in Keilführungsrichtung überlappt weder mit dem benötigten Raum für Bewegungen eines anderen Keils 37a, 37b, 37c, noch mit dem Ort eines anderen Keils 37a, 37b, 37c. Die Keile 37a, 37b, 37c haben im gezeigten verspannten Zustand der Anordnung von Fig. 3b an ihren linken unteren und rechten oberen Ecken punktuellen Kontakt zueinander, und können bei Bewegungen in Keiiführungsrichtung gerade aneinander vorbeigleiten.
Allenfalls die Lagen der Pratzen 38a, 38b, 38c begrenzen die Bewegungen der Keile 37a, 37b, 37c.
Figur 3c zeigt einen Ausschnitt aus Figur 3b, um die Bestimmung eines geeigneten Verschwenkwinkels ß zum Erhalt der Anordnung von Figur 3b zu veranschaulichen.
Der Keil 37b berührt in Eckpunkt E den benachbarten Keil 37c. Die rechte Kante des Keils 37b-liegt dabei in der Verlängerung der linken Kante des Keils 37c, so dass der Keil 37b bei einer Verschiebung nach links oben in Keilführungsrichtung gerade noch widerstandsfrei am Keil 37c vorbeigleiten würde. Die Keile 37a, 37b, 37c besitzen alle eine Breite B und eine Länge L.
Eine in Keilführungsrichtung verlaufende Mittelachse 40 des Keils 37b (sowie die Mittelachsen der übrigen Keile 37a, 37c) muss um einen Winkel ß gegen eine vertikale Verbindungsgerade 41 der Mittelpunkte der Keile 37a, 37b, 37c verdreht sein. Die Mittelachse 40 verläuft durch den Mittelpunkt M des Keils 37b und den Kopfpunkt K, der in der Mitte der oberen kurzen Seite des Keils 37b liegt. Das Verhältnis der Streckenlänge KE zu Streckenlänge KM definiert den Tangenz von ß. Somit gilt ß = arctan (Strecke KE / Strecke KM) = arctan (B/2 / L2) = arctan (B / L). Der Winkel ß stellt den Ergänzungswinkel des Winkels α zu 90° dar, denn α veriäuft als Winkel zwischen Verspannrichtung (hier die Horizontale 42) und der Keilführungsrichtung (hier repräsentiert durch die Mittelachse 40). Somit gilt α = 90°- arctan (B/L).
Die Anordnung der Figuren 3b und 3c geht davon aus, dass sich die Keile in montiertem Zustand entlang ihrer Länge nicht überlappen sollen, auch nicht nebeneinander. Dies vermeidet zwar Gefahrenstellen, Verschleiß und Probleme mit Fertigungstoleranzen der erfindungsgemäßen Spannschlossvorrichtungen, ist aber für die beschriebene Erfindung keine zwingende Voraussetzung.
In Figur 3d sind überlappende Keile von aneinandergrenzenden Spannschlossvorrichtungen dargestellt. Die erfindungsgemäßen Spannschlossvorrichtungen 44a, 44b, 44c, haben die gleiche Breite und den gleichen Montageabstand ihrer Mittelpunkte 45a, 45b, 45c sowie die gleiche Neigung ihrer Keile 46a, 46b, 46c wie die Anordnung von Figur 3b. Lediglich die Länge der Keile 46a, 46b, 46c ist größer als in der Anordnung von Figur 3b. Dennoch besitzen die Keile 46a, 46b, 46c Raum für beliebige Bewegungen entlang ihrer Keilführungsrichtung, die insbesondere nicht durch die benachbarten Keile 46a, 46b, 46c eingeschränkt wird. Dabei gleiten die Keile 46a, 46b, 46c im dargestellten Grenzfall gerade an den benachbarten Keilen ab, was den größten erfindungsgemäßen, sinnvollen Winkel α zwischen Verspannrichtung und Keilführungsrichtung darstellt.
Tatsächlich ist der Raum für Bewegungen der Keile von der Breite der Keile 46a, 46b, 46c, vom Montageabstand der erfindungsgemäßen
Spannschlossvorrichtungen mit den darin schräg geführten Keilen 46a, 46b, 46c und vom Winkel α abhängig. Diesen Zusammenhang veranschaulicht Figur 3e. Sie zeigt einen Ausschnitt aus Figur 3d und dient der Illustration des erfindungsgemäß größtmöglichen sinnvollen Winkels bzw. des kleinstmöglichen sinnvollen Verschwenkwinkels γ im Falle von Keillängen größer als dem Montageabstand der Spannschlossvorrichtungen.
Die Spannschlossvorrichtungen 44b, 44c sind auf einer Verbindungsgeraden 47 aufgereiht, die durch die Mittelpunkte 45b und 45c der Keile 46b, 46c in Verspannposition oder auch als Mittelpunkte 45b und 45c der zugehörigen Pratzenbereiche definiert ist. Die Verbindungsgerade 47 schneidet eine Grenzfläche zwischen den Keilen 46b und 46c im Schnittpunkt S. Der Schnittpunkt S liegt auf halber Strecke der Verbindungslinie der Mittelpunkte 45b und 45c. Der Abstand der Mittelpunkte 45b und 45c (und damit der Abstand der Spannschlossvorrichtungen 44b, 44c in Richtung senkrecht zur Verspannrichtung bzw. in Richtung parallel der Grenzlinie der zu verbindenden Betonschalelemente) beträgt A. Die Breite der Keile 46b, 46c gemessen senkrecht zur Keilführungsrichtung, beträgt B. Der Keil 46b besitzt eine Mittelachse 48, die entlang der Keilführungsrichtung auf halber Breite des Keils 46b verläuft. Eine Hilfslinie 49 verläuft senkrecht zur Mittelachse 48 und schneidet den Schnittpunkt S. Der Schnittpunkt der Hilfslinie 49 mit der Mittelachse 48 wird als Innenpunkt I des Keils 46b bezeichnet.
Zur Bestimmung des Verschwenkwinkels γ zwischen der Mittelachse 48 und der Verbindungsgeraden 47 wird das Dreieck MIS betrachtet. M entspricht 45b. Das Verhältnis der Längen der Strecken IS zu SM definiert den Sinus von γ. Somit gilt γ = arcsin (Strecke IS / Strecke SM) = arcsin (B/2 / A/2) = arcsin (B / A). Der Winkel γ ist der Ergänzungswinkel des Winkels α zu 90°, so dass gilt = 90° - arcsin (B/A).
Man beachte dass im häufig gegebenen Fall von kleinen Breiten B verglichen mit dem Abstand A als Näherung gilt: Streckenlänge IM = Streckenlänge SM. Unter Beachtung dieser Randbedingung kann der Sinus durch den Tangenz angenähert werden.
Im Falle von konischen Keilen können die Vorteile der Erfindung in jedem Falle erreicht werden, wenn als Breite des Keils im Sinne der obigen Betrachtungen die größte vorkommende Breite am Keil verwendet wird. In bestimmten Fällen wird aber auch eine gemittelte Breite herangezogen werden können.
Zum Verspannen von Betonschaielementen werden entlang einer Geraden aufgereiht angeordnete Spannschlossvorrichtungen verwendet, wobei diese Spannschlossvorrichtungen Keile zur Einstellung der Verspannung mittels des Keilvortriebs aufweisen. Die erfindungsgemäßen Keile sind gegen diese Gerade geneigt angeordnet, um Kollisionen von Keilen benachbarter Spannschlossvorrichtungen beim Vor- oder Austreiben der Keile zu vermeiden. Auch wird eine Versperrung des Zugangs zu den Keilenden durch benachbarte Keile verhindert.

Claims

Patentansprüche
. Spannschlossvorrichtung (12, 13, 14; 20; 35a, 35b, 35c; 44a, 44b, 44c) zum Verspannen von Betonschaielementen (1 , 2), mit zwei Pratzen (15a, 15b, 15c, 16a, 16b, 16c; 21 , 22) und einem Keil (17a, 17b, 17c; 23; 37a, 37b, 37c; 46a, 46b, 46c), wobei die Pratzen (15a, 15b, 15c, 16a, 16b, 16c; 21 , 22) in einer Verspannrichtung (34) gegeneinander verschiebbar sind, wobei der Keil (17a, 17b, 17c; 23; 37a, 37b, 37c; 46a, 46b, 46c) in der Spannschlossvorrichtung (12, 13, 14; 20; 35a, 35b, 35c; 44a, 44b, 44c) entlang einer Keilführungsrichtung (33) geführt ist, und wobei das Maß des Vortriebs des Keils (17a, 17b, 17c; 23; 37a, 37b, 37c; 46a, 46b, 46c) in der Spannschlossvorrichtung (12, 1 3, 14; 20; 35a, 35b, 35c; 44a, 44b, 44c) die Verschiebung der Pratzen (1 5a, 1 5b, 1 5c, 1 6a, 16b, 1 6c; 21 , 22) bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilführungsrichtung (33) und die Verspannrichtung (34) einen Winkel α kleiner als 90° einschließen.
2. Spannschlossvorrichtung (12, 13, 14; 20; 35a, 35b, 35c; 44a, 44b, 44c) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α zwischen 40° und 85°, insbesondere näherungsweise 70° beträgt.
3. Spannschlossvorrichtung (12, 13, 14; 20; 35a, 35b, 35c; 44a, 44b, 44c) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α näherungsweise 45° beträgt.
. Spannschlossvorrichtung (12, 13, 14; 20; 35a, 35b, 35c; 44a, 44b, 44c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Winkel α gilt α ≤ 90°- arctan (B/L), mit L: Länge des Keils (17a, 17b, 17c; 23; 37a, 37b, 37c; 46a, 46b, 46c) in Keilführungsrichtung (33), und B: größte Breite des Keils (17a, 17b, 17c; 23; 37a, 37b, 37c; 46a, 46b, 46c) gemessen quer zur Keilführungsrichtung (33) und in der Ebene von Keilführungsrichtung (33) und Verspannrichtung (34).
5. Spannschlossvorrichtung (12, 13, 14; 20; 35a, 35b, 35c; 44a, 44b, 44c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil (17a, 17b, 17c; 23; 37a, 37b, 37c; 46a, 46b, 46c) durch eine der Pratzen (22) allein geführt ist.
6. Spannschlossvorrichtung (12, 13, 14; 20; 35a, 35b, 35c; 44a, 44b, 44c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil (17a, 17b, 17c; 23; 37a, 37b, 37c; 46a, 46b, 46c) mindestes eine Vertiefung und/oder Erhebung aufweist, die schräg zur Keilführungsrichtung (33) verläuft, und dass mindestens eine der Pratzen (1 5a, 1 5b, 1 5c; 21 ) ein Profil aufweist, das in die Vertiefung und/oder Erhebung des Keils (17a, 17b, 17c; 23; 37a, 37b, 37c; 46a, 46b, 46c) eingreift.
7. Spannschlossvorrichtung (12, 13, 14; 20; 35a, 35b, 35c; 44a, 44b, 44c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil (17a, 17b, 17c; 23; 37a, 37b, 37c; 46a, 46b, 46c) einen entlang der Keilführungsrichtung (33) sich verjüngenden Querschnitt aufweist.
8. Spannschlossvorrichtung (12, 13, 14; 20; 35a, 35b, 35c; 44a, 44b, 44c) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil (17a, 17b, 17c; 23; 37a, 37b, 37c; 46a, 46b, 46c) eine entlang der Keilführungsrichtung (33) konstante Größe aufweist.
9. Spannschlossvorrichtung (12, 13, 14; 20; 35a, 35b, 35c; 44a, 44b, 44c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschlossvorrichtung (12, 1 3, 14; 20; 35a, 35b, 35c; 44a, 44b, 44c) zur Montage an Innengelenkecken oder Außengelenkecken oder rechtwinkligen Außenecken von Betonschaielementen 81 , 2) anordenbar ist.
10. Betonschalungssystem, umfassend Betonschalelemente (1 , 2) und Spannschlossvorrichtungen (12, 13, 14; 20; 35a, 35b, 35c; 44a, 44b, 44c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Betonschalelemente (1 , 2) jeweils mehrere Montagepositionen, insbesondere Verstrebungen, für die Spannschlossvorrichtungen (12, 13, 14; 20; 35a, 35b, 35c; 44a, 44b, 44c) aufweisen, wobei die Montagepositionen voneinander in einer Richtung senkrecht zur Verspannrichtung (34) der an den Montagepositionen zu montierenden Spannschlossvorrichtungen (12, 13, 14; 20; 35a, 35b, 35c; 44a, 44b, 44c) in einem Abstand A beabstandet sind, dadurch gekennzeichnet, dass für den Winkel α gilt α ≤ 90° - arcsin (B/A), mit B: größte Breite des Keils (17a, 17b, 17c; 23; 37a, 37b, 37c; 46a, 46b, 46c) gemessen quer zur Keilführungsrichtung (33) und in der Ebene von Keilführungsrichtung (33) und Verspannrichtung (34).
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