SE532836C2

SE532836C2 - Förankringsanordning för fiberkompositstänger.

Info

Publication number: SE532836C2
Application number: SE0802236A
Authority: SE
Inventors: Anders Bennitz; Jacob W Schmidt; Bjoern Taeljsten
Original assignee: Anders Bennitz; Cowi A/S; Jacob W Schmidt; Bjoern Taeljsten
Priority date: 2008-10-21
Filing date: 2008-10-21
Publication date: 2010-04-20
Also published as: SE0802236A1; WO2010047634A1

Description

25 30 35 532 335 2 Ännu ett syfte med föreliggande uppfinning är att det i förankringsanordningen ingående kilelementet kan tillverkas på rationellt sätt. Åtminstone det primära syftet med föreliggande uppfinning realiseras medelst en anordning som erhållit de i det efterföljande självständiga patentkravet 1 angivna särdragen. Föredragna utföringsformer av uppfinningen är definierade i de osjälvständiga patentkraven.

Kort beskrivning av ritningarna Nedan kommer en föredragen utföringsform av förankringsanordningen enligt föreliggande uppfinning att beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, där: Fig. 1 visar en första perspektivvy av en i förankringsanordningen ingående hylsa; Fig. 2 visar en andra perspektivvy, från motsatt håll, av hylsan enligt Fig. 1; Fig. 3 visar en ändvy av hylsan av den ände som visas i Fig. 1; Fig. 4 visar en ändvy av hylsan av den ände som visas i Fig. 2; Fig. 5 visar en sidovy av hylsan enligt Fig. 1 och 2; Fig. 6 visar ett längsgående snitt genom hylsan enligt Fig. 5: Fig. 7 visar en första perspektivvy av ett i förankringsanordningen enligt föreliggande uppfinning ingående kilelement; Fig. 8 visar en andra perspektivvy, från motsatt håll, av ett i förankringsanordningen enligt föreliggande uppfinning ingående kilelement; Fig. 9 visar en ändvy av kilelementet av den ände som visas i Fig. 7; Fig. 10 visar en ändvy av kilelementet av den ände som visas i Fig. 8; Fig. ll visar en sidovy av kilelementet enligt föreliggande uppfinning: Fig. 12 visar ett snitt genom kilelementet enligt XII-XII i Fig. ll; 10 15 20 25 30 35 532 835 3 visar en sidovy av förankringsanordningen enligt föreliggande uppfinning när den är monterad på en fiberkompositstång: Fig. 13 Fig. 14 visar en ändvy av förankringsanordningen och fiberkompositstången, varvid vyn är tagen av den ände av kilelementet som har störst diameter; visar en ändvy av förankringsanordningen och fiberkompositstången, varvid vyn är tagen av den ände av kilelementet som har minst diameter; visar ett snitt efter XVI-XVI i Fig. 13.

Fig. 15 och Fig. 16 Detaljerad beskrivning av en föredragen utföringsform av uppfinningen Den i Fig. 1-6 visade hylsan 1 enligt föreliggande uppfinning har enligt en föredragen utföringsform en cirkulärcylindrisk utvändig mantelyta 3. Hylsans 1 invändiga mantelyta 5 är konisk, varvid koniciteten definieras av vinkeln dl, vilken är större än 90°. I exemplifierande och ej begränsande syfte kan anges att ett lämpligt värde på vinkeln dl är 93°. Den i Fig. 5 visade snittlinjen VI-VI utgör även en längsgående centrumaxel C1-Cl för hylsan 1, varvid centrumaxeln Cl-Cl definierar hylsans 1 axiella riktning.

Hylsan 1 är företrädesvis utförd i stål.

Det i Fig. 7-12 visade kilelementet 7 enligt föreliggande uppfinning har en utvändig mantelyta 9 som är konisk, varvid koniciteten definieras av vinkeln d2.

Koniciteten hos kilelementets 7 utvändiga mantelyta 9 är anpassad till koniciteten hos hylsans 1 invändiga mantelyta 5, varvid koniciteten hos dessa båda mantelytor 5, 9 normalt ej är lika stor. Företrädesvis är kilelementet 7 något spetsigare än hylsans 1 invändiga kon, dvs. dl i Fig. 5 är mindre än a2 i Fig. 11. I exemplifierande och ej begränsande syfte kan anges att ett lämpligt värde på vinkeln a2 är 93,7°. Därmed kommer kilelamentets 7 tjocka ände först till anliggning mot den invändiga mantelytan 5 hos hylsan 1 när kilelementet 7 monteras i hylsan 1. Kilelementet 7 är utfört i ett mjukare material än hylsan 1, företrädesvis är kilelementet 7 utfört i aluminium. Kilelementet 7 har en längd L2. 10 15 20 25 30 35 532 835 4 Kilelementet 7 enligt föreliggande uppfinning uppvisar även en invändig mantelyta i form av en central kanal 10 som vid den visade utföringsformen är cirkulärcylindrisk. Kanalens 10 diameter betecknas med Dl, se Fig. 10. Den i Fig. 11 visade snittlinjen XII-XII utgör även en längsgående centrumlinje C2- C2 för kilelementet 7, varvid centrumlinjen C2-C2 definierar kilelementets 7 axiella riktning.

Vid den ände som uppvisar mindre diameter är kilelementet 7 försett med en radieövergång R som sträcker sig mellan den utvändiga mantelytan 9 och den centrala kanalen 10.

Syftet med radieövergången R är att minska spänningskoncentrationerna pà fiberkompositstången S. Den centrala kanalen 10 har en längd L3, dvs. från kilelementets 7 ände med större diameter till där radieövergången R ansluter till den centrala kanalen 10.

Vid den i Fig. 7-12 visade utföringsformen uppvisar kilelementet 7 tre spår som har en utsträckning i såväl radiell led som axiell led relativt en längsgående centrumlinje C2-C2 hos kilelementet 7. Enligt den visade utföringsformen genombryter ett första spår 11 kilelementets 7 invändiga mantelyta 10, varvid denna konstruktiva utformning underlättar monteringen av kilelementet 7 på fiberkompositstången genom att de ytor som definierar det första spåret ll något bänds isär. I detta sammanhang skall påpekas att det första spârets 11 bredd B1 ej behöver vara konstant i spàrets radiella riktning.

Kilelementet 7 innefattar även ett andra spår 12 och ett tredje spår 13, varvid även dessa spår har en utsträckning i både radiell och axiell led relativt kilelementets 7 längsgående centrumlinje C2-C2. Det andra spåret 12 har en bredd B2 medan det tredje spåret 13 har en bredd B3.

Samtliga spår 11, 12, 13 sträcker sig utefter kilelements 7 hela längd, vilken är betecknad med L2, se Fig. 11. Såsom framgår tydligast av Fig. 9 och 10 sträcker sig de andra och tredje spåren 12 och 13 inte ända in till den centrala kanalen 10 utan en remsa av material 14 respektive 15 lämnas kvar i anslutning till den centrala kanalen 10. Längden på den kvarlämnade materialremsan 14, 15 är 70-95% av längden L2. 10 15 20 25 30 35 532 &3E 5 Tjockleken, i radiell riktning av det andra spåret 12, hos den materialremsa 14 som tillhör det andra spåret 12 är betecknad med T2, varvid den materialremsa 15 som tillhör det tredje spåret 13 normalt är identisk med materialremsan 14 som tillhör det andra spåret 12. Mellan tjockleken T2 och diametern D1 hos den centrala kanalen 10 råder följande samband: 0,05D1 S T2 S O,2Dl. När det gäller bredden B2, B3 på det andra och tredje spåret 12, 13 råder följande samband i förhållande till Dl: 0,05Dl S B2 S 0,2D1 respektive 0,05D1 S B3 S O,2Dl.

I Fig. 13-16 visas förankringsanordningen enligt föreliggande uppfinning monterad på en fiberkompositstång S.

Vid montering av förankringsanordningen på fiberkompositstången S skjuts hylsan 1 först på stången.

Därefter anbringas kilelementet 7 på fiberkompositstången S, varvid såsom ovan påpekats en viss vidgning av det första spåret 11 och den centrala kanalen 10 kan ske i samband med att kilelementet 7 anbringas på fiberkompositstången S, vilken således upptas i den centrala kanalen 10. För att åstadkomma en fastspänning av förankringsanordningen enligt föreliggande uppfinning på fiberkompositstången S så bibringas hylsan 1 och kilelementet 7 en inbördes relativförskjutning i fiberkompositstångens S längdriktning, varvid denna relativförskjutning innebär att en ökande del av kilelementet 7 upptas i hylsan 1. Eftersom vinklarna al och d2 ej är lika stora kommer den del av kilelementet 7 med den större diametern först i ingrepp med hylsan 1. På grund av förekomsten av spåren 11-13 i kilelementet 7 kommer dock vid ytterligare inbördes relativförskjutning mellan hylsan 1 och kilelementet 7, i en riktning där en ökande del av kilelementet 7 upptas i hylsan 1, kilelementets 7 ingrepp med hylsan 1 att ske utefter i huvudsak hela den längd där hylsan 1 och kilelementet 7 överlappar varandra. I detta sammanhang skall påpekas att de inbördes dimensionerna mellan hylsan 1 och kilelementet 7 bör vara sådan att kilelementet 7 i aktivt läge ej med sin ände med mindre diameter skjuter ut förbi den tillhörande änden av hylsan 1.

Såsom framgår tydligast av Fig. 14 och 15 sker en obruten anliggning mellan fiberkompositstången S och 10 15 20 25 30 35 533 B35 6 kilelementet 7, dock med undantag av det gap som det första spåret ll definierar. Att kilelementet 7 definierar en till största delen kontinuerlig anliggningsyta gentemot fiberkompositstången S utgör en betydande fördel, bl.a. reduceras i hög grad risken att kilelementet 7 skall tränga igenom ytskiktet hos fiberkompositstången S, varvid de ytterst belägna fibrerna hos fiberkompositstången S kan skadas. Att kilelementet 7 är utfört av ett relativt mjukt material, företrädesvis aluminium är fördelaktigt för friktionsingreppet mellan kilelementet 7 och fiberkompositstângen S.

När det gäller längden L1 hos hylsan 1 förhåller den sig till längden L2 hos kilelementet 7 så att normalt är Ll 2 L2.

I exemplifierande och ej begränsande syfte kan nämnas att vid en diameter på fiberkompositstàngen S av ca 8 mm, varvid diametern D1 hos den centrala kanalen 10 har motsvarande dimension, är 50 mm S Ll eller L2 S 150 mm, företrädesvis är 50 mm S L1 eller L2 S 100 mm.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Vid den ovan beskrivna utföringsformen uppvisar kilelementet 7 två spår 12, 13 med en sammanhållande metallremsa 14, 15 i anslutning till den centrala kanalen 10.

Inom ramen för föreliggande uppfinning kan man dock tänka sig enbart ett sådant spår eller fler än två sådana spår, varvid en övre gräns för antalet sådana spår är av storleksordningen sex spår. .

Vid den ovan beskrivna utföringsformen är kilelementets 7 utvändiga mantelyta konisk utefter kilelementets 7 hela längd. Inom ramen för uppfinningen kan man dock tänka sig att kilelementets 7 utvändiga mantelyta är delvis konisk och delvis cirkulärcylindrisk, varvid den koniska delen samverkar med hylsans 1 invändiga, koniska mantelyta 5.

Claims

10 15 20 25 30 35 533 B36 Patentkrav

1. Förankringsanordning för fiberkompositstänger (S), varvid förankringsanordningen innefattar en hylsa (1), med ett invändigt koniskt utrymme (5) samt ett åtminstone delvis koniskt kilelement (7) som innefattar en central kanal (10), varvid i verksamt läge av förankringsanordningen kilelementet (7) är upptaget i hylsan (1) och fiberkompositstången (S) är upptagen i den centrala kanalen (10), och att kilelementet (7) uppvisar ett första spår (11) som har en utsträckning i både i axiell och radiell led relativt en centrumaxel (C2-C2) hos kilelementet (7), varvid det första spåret (11) genombryter den centrala kanalen (10), att kilelementet (7) uppvisar åtminstone ett andra spår (12) som har en utsträckning både i radiell och axiell led relativt kilelementets (7) centrumaxel (C2-C2), och att mellan det andra spàrets (12) botten och den centrala kanalen (10) finns en första materialremsa (14), k ä n n e t e c k n a d av att kilelementets (7) utvändiga mantelyta har en spetsigare konicitet (dl < d2) än hylsans (1) invändiga utrymme (5), att i verksamt läge av förankringsanordningen sker det en direkt, inbördes anliggning av de överlappande delarna av mantelytorna hos hylsan (1) och kilelementet (7), och att den första materialremsan (14) har en tjocklek (T2) som förhåller sig till den centrala kanalens (10) diameter (D1) enligt: 0,05D1 S T2 S 0,2Dl.

2. Förankringsanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den första materialremsan (14) har en längd som utgör 70%-95% av kilelementets (7) totala längd (L2).

3. Förankringsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att det andra spåret (12) har en bredd (B2) som förhåller sig till den centrala kanalens (10) diameter (D1) enligt: 0,05D1 S B2 S O,2D1.

4. Förankringsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att kilelementet (7) uppvisar ett tredje spår (13) som har en utsträckning både i radiell och 10 15 20 25 533 335 8 axiell led relativt kilelementets (7) centrumaxel (C2~C2), och att mellan det tredje spárets (13) botten och den centrala kanalen (10) finns en andra materialremsa (15).

5. Förankringsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att den andra materialremsan har en tjocklek (T2) som förhåller sig till den centrala kanalens (10) diameter (Dl) enligt: 0,05D1 S T2 S O,2D1. (15)

6. Förankringsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att den andra materialremsan (15) har en längd som utgör 70%-95% av kilelementets (7) totala längd (L2).

7. Förankringsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att det tredje spåret (13) har en bredd (B3) som förhåller sig till den centrala kanalens (10) diameter (Dl) enligt: 0,05D1 S B3 S 0,2D1.

8. Förankringsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att vid änden med den mindre diametern uppvisar kilelementet (7) en radieövergàng (R) som sträcker sig mellan kilelementets (7) utvändiga mantelyta (9) och den centrala kanalen (10).