DE69410618T2 - Mechanische Betonstahlverbindung, Vorrichtung zur Montage derselben und Verfahren zur Befestigung von Betonstählen - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Installierung dieser mechanischen Verbindung. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Befestigung mechanischer Verbindungen für Betonrundeisen.
• Sie wird insbesondere Anwendung finden im Baubereich, wenn Beton verwendet wird, wie z. B. bei Gebäuden einer Stadt oder Hafen- oder Straßengebäuden.
• In diesen Anwendungsbereichen ist es bekannt, mechanische Verbindungen zur Verbindung der Betonrundeisen zu verwenden, um kontinuierlich die Übertragung einer Zugkraft sicherzustellen.
• Die erfindungsgemäß errichtete mechanische Verbindung kann auf Baustellen verwendet werden, um die Teile, die Gegenstand einer industriellen Vorbehandlung in der Werkstatt waren, mit anderen Betonrundeisen, die sich auf der Baustelle befinden, zu verbinden.
• Diese Betonrundeisen, die auf der Baustelle eingesetzt werden, können ein gerades Ende haben oder kolbenförmig sein und das Rundeisen weist bekanntermaßen auf seiner äußeren Oberfläche Rippen oder Geäder auf, deren Größe ungleichmäßig ist, die jedoch natürlich proportioniert sind im Verhältnis zum Durchmesser des Rundeisens. Alle diesen Elemente werden kalkuliert, um der Verbindung eine gewisse Stabilität zu geben und je nach dem errichteten Bauwerk können Rundeisen großen Durchmessers mit dicken Rippen oder kleinen Durchmessers mit kleineren Rippen vorkommen.
• Diese Rippen befinden sich im allgemeinen auf der äußeren Oberfläche des Rundeisens, z. B. in schraubenförmiger Anordnung, deren Schraubengang auch vom Durchmesser des verwendeten Rundeisens und der erwünschten Stabilität abhängt.
• Aus dem europäischen Antrag EP-A-0.098.099 ist ein Verbindungsstück aus zwei Teilen zusammengesetzt bekannt, die jeweils ein Ende mit einem Gewinde, eines männlich, das andere weiblich, umfaßt.
• Jedes dieser Teile kann am Ende eines Betonrundeisens durch einen an diesen Teilen geformten Hohlraum eingefaßt sein, im wesentlichen in entgegengesetzter Richtung zum Gewinde.
• Die Verbindung kann dann hergestellt werden, indem beide Teile über ihr jeweiliges Gewinde zusammengeschraubt werden.
• Aus dem deutschen Antrag DE-A-32.20.984 ist ebenfalls eine Maschine zur Befestigung eines Verbindungsstückes an das Ende einer Stange bekannt.
• Diese Verbindung erfolgt durch das Fassen des Materials des Teiles, wobei die Fasskraft von der Maschine durch Stützung auf dem Verbindungsstück übernommen wird.
• Unter bestimmten Umständen ist es manchmal erforderlich, Stahlrundeisen, die in eine alte Baubetonmasse eingebettet sind, mit neuen Stahlrundeisen zu verbinden, um eine Erweiterung oder eine Veränderung eines Bauwerks durchzuführen.
• In zahlreichen Fällen sind also die beim bestehenden Bauwerk vorhandenen Betonrundeisen baumäßig nicht mit einer mechanischen Verbindung, wie z. B. einem Gewinde, vorgesehen, um die Verbindung zu erleichtern oder weisen sie, im Gegenteil, ein Gewinde auf, das durch Rost oder Meerwasser beschädigt ist.
• In vielen Fällen verfügen daher die Enden der im Beton eingelassenen, zu verbindenden Stäbe baumäßig nicht über eine ausreichende mechanische Verbindung. Die Enden der nicht vorbehandelten Betonrundeisen sind frei und ohne Gewinde und es ist daher nicht möglich, zwei Betonrundeisen leicht miteinander zu verbinden.
• Manchmal ist die Abwesenheit eines Gewindes am Ende eines Stabes eher auf die Unmöglichkeit, dieses Gewinde zu verwenden, da es verrostet ist, als auf die Bauart des Stabes zurückzuführen.
• Ein Grund für das Fehlen eines Gewindes kann auch ein Baustellenunfall sein, wenn z. B. ein derartiger, zuvor mit einem Gewinde versehener Stab aus Versehen abgesägt wurde.
• Jede mechanische Vorbereitung des Endes der Stäbe macht einen Eingriff an dem Stab in einer Spezialwerkstatt erforderlich. Dieser Arbeitsvorgang schafft eine Unterbrechung der Produktionskette der Stahleinlagen und führt zu beträchtlichen Handhabungen. Diese Unterbrechung der Arbeit ist sehr teuer und führt oft zum Transport von Hunderten Tonnen Stahl vom Ort der mechanischen Vorbereitung bis zum Ort der Bearbeitung und/oder der Montage.
• Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Montage der Büchse in den Produktionskreis zu integrieren, ohne jedoch das Ende des Stabes vor der Montage der Stahleinlagen vorbehandeln zu müssen.
• Es kann außerdem sein, daß auf der Baustelle eine Reihe von senkrechten Stäben mit einer Betonplatte, wie z. B. einem industriell in der Werkstatt gefertigten Boden, verbunden werden müssen, die am Betonende eine Reihe von waagerechten Stäben aufweist; diese Stäbe können gerade oder kolbenförmig sein, ihr End muß aber auf der Baustelle mit senkrechten Betonrundeisen verbunden werden, die das senkrechte Betonelement darstellen werden.
• Es gibt auch manchmal eine starke Stahlkonzentration auf der Baustelle, wenn die Bodenstäbe und die senkrechten Stäbe sehr nahe beieinander liegen und es ist manchmal schwierig, mit großen Werkzeugen leicht Zugang dazu zu haben.
• Es ist heute bekannt, solche Stäbe mittels einer rohrförmigen Muffe zu verbinden, die mit der Presse eingefaßt wird. Hierzu ist es erforderlich, äußere Klemmbacken einzusetzen, die platzraubend sind, da das System zum Betrieb einer Klemmbacke durch Außendruck leistungsstark sein muß. Diese platzraubende Eigenschaft ist ein Nachteil, wenn die Stahl- und Betonrundeisenkonzentration hoch ist, da, wenn die zwei Stäbe zu nahe beieinanderliegen, es nicht mehr möglich ist, schnell auf der Baustelle einzugreifen.
• Die Presselemente und die Werkzeugumgebung sind schwer und platzraubend, daher ist ausreichend Platz zwischen den Achsen der Betonrundeisen notwendig, um diese einfassen zu können, und in der Praxis sind fünfzehn Zentimeter Achsenabstand erforderlich.
• Die tägliche Leistung des Bedienungsmannes auf der Baustelle ist sehr bescheiden und man muß vier bis acht Verbindungen pro Stunde rechnen für schweres Material, z. B. in der Größenordnung von einhundertsechzig Kilogramm.
• Es ist ebenfalls zu bemerken, daß, wenn die Klemmbacken über Außendruck eingreifen, um die zwei Stäbe aneinander einzufassen, es nicht möglich ist, zu kontrollieren oder zu testen, ob dieser Vorgang korrekt durchgeführt wurde und demnach muß man dem Bedienungsmann vertrauen.
• Die verwendeten Vorrichtungen und Matrizen sind sehr schwer, um eine Reaktion der Kraft auf die Werkzeuge zu ermöglichen. Die auf die Matrix angewandte hohe Kraft zwingt dazu, einen schweren, platzraubenden äußeren Rahmen zu verwenden, da die Kraft auf den Rahmen übertragen werden muß. Man verwendet Drücke bis zu zweihundert Tonnen und es ist nicht einfach, schnell, effizient und mit vollkommener Sicherheit bei allen Fassungen einzugreifen.
• Die bekannten Vorrichtungen zum rechtwinkligen Fassen an den Rund eisen durch aufeinanderfolgende Schritte wirken zufallsbedingt, da sie nicht genau wissen, wie das Rundeisen in einer Vertiefung oder einer Rippe beansprucht wird. Es ist daher erforderlich, sehr lange rohrförmige Muffen zu verwenden, in der Größenordnung von 200 bis 250 Millimeter und es kann dann nicht sichergestellt werden, daß das Fassen immer unter guten Bedingungen durchgeführt wird. Das Ergebnis der Fassung hängt in der Tat von dem vom Bedienungsmann angewandten Druck ab.
• Die bekannten Vorrichtungen, die ein rechtwinkliges Fassen mit einer beweglichen Klemmbacke und einer festen Matrix anwenden, führen auch zu einer fast zwingenden Achsenverschiebung der beiden zu verbindenden Rundeisen, da die beiden Stäbe nicht mehr ausgerichtet sind, in Anbetracht der Asymmetrie und der Unregelmäßigkeit der Betonrundeisen, die eingesetzt werden.
• Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu beseitigen und es zu erlauben, ein Betonrundeisen zu verbinden, dessen Ende kein Verbindungsmittel, wie z. B. ein Gewinde, aufweist. Der Grund für das Fehlen eines Gewindes kann Rost oder ganz einfach die Tatsache sein, daß beim Bau keine mechanische Verbindung vorgesehen wurde. Es kann auch sein, daß diese mechanische Verbindung durch Unachtsamkeit auf der Baustelle abgeschnitten wurde.
• Ein anderes Ziel der erfindungsmäßigen mechanischen Verbindung für Betonrundeisen ist es, schnell auf der Baustelle und somit mit leichten und leicht zu handhabenden Werkzeugen eingreifen zu können.
• Ein weiteres Ziel der erfindungsmäßigen mechanischen Verbindung für Betonrundeisen ist es, gerade durch das wenig platzraubende Werkzeug, an Betonrundeisen in hoher Konzentration, d. h. die sehr nahe bei einander liegen, einzugreifen.
• Ein weiteres Ziel der erfindungsmäßigen mechanischen Verbindung für Betonrundeisen ist es, getestet werden zu können, indem ihr nach der Verbindung eine Spannung z. B. gleich 90% der Elastitzitätsgrenze auferlegt wird.
• Ein weiteres Ziel der Vorrichtung zur Herstellung einer mechanischen Verbindung ist es, die Durchführung von getesteten Verbindungen zu ermöglichen, so daß alle hergestellten Verbindungen vollkommen sicher sind im Hinblick auf das Qualitätsniveau der Fassung der Büchse auf dem Ende des Rundeisens.
• Ein weiterer Vorteil der erfindungsmäßigen mechanischen Verbindung für Betoneisen ist es, durch Qualitätskontrolle der Fassung, die Länge der Muffe selbst stark reduzieren zu können und natürlich einen sehr niedrigen Kostpreis der mechanischen Verbindungen in einem Bauwerk zu erreichen, da die verwendete Metallmenge stark reduziert wird.
• Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, auf der Baustelle schnell eingreifen zu können, um ein Element, das industriell mit hervorragenden Betonrundeisen gefertigt wurde, mit anderen, auf der Baustelle verwendbaren Betonrundeisen zu verbinden.
• Man kann z. B. alle waagerechten Platten gleichzeitig industriell vorbereiten und diese dann mit senkrechten Stäben verbinden, die z. B. durch absägen des Endes der Stäbe alle auf gleicher Höhe gebracht werden.
• Ein weiterer Vorteil der erfindungsmäßigen Vorrichtung ist, daß sie sehr handlich und auf der Baustelle leicht einsetzbar ist.
• Die Vorrichtung ist ausgestattet mit einer Möglichkeit, die eben erfolgte Arbeit zu testen, um so den Beweis zu haben, daß die Verbindung funktionstüchtig ist, was natürlich sehr vorteilhaft sein wird, da zuvor, bei Verwendung einer Fassung durch Klemmbacken, eine Qualitätskontrolle der hergestellten Verbindung nicht möglich war.
• Ein weiteres Ziel der erfindungsmäßigen Vorrichtung ist es, die Anzahl der behandelten Verbindungen weit erhöhen zu können, die bis zu vierhundert pro Tag, anstatt vierzig heute, erreichen können. Die Vorrichtung kann als ein fester Stand installiert werden, um die Vorbereitung der Stäbe zu industrialisieren.
• Die Vorrichtung zur Montage einer mechanischen Verbindung auf ein Betonrundeisen, das an seiner Außenfläche Rippen umfaßt und dessen Ende ohne Verbindungselement ist, wobei die mechanische Verbindung:
• - eine Büchse mit einem zylindrischen Hohlkörper, in den das Ende des Rundeisens eingeführt wird,
• - ein Außengewinde am Ende der Büchse, umfaßt, wobei der Hohlkörper und das Außengewinde koaxial sind, dazu bestimmt, zwei Rundeisen mit den Enden aneinander zu verbinden, ist dadurch gekennzeichnet, daß sie:
• - einen doppelwirkenden Windekörper,
• - ein auf dem Außengewinde der Büchse passendes Verlängungsrohr mit Innen- bzw. Außengewinde, das am Windekörper befestigt ist,
• - wobei sich ein Hohlkolben der Winde zwischen dem Körper und dem Verlängungsrohr bewegt,
• - ein die Büchse umgebendes Kugel- bzw. Körnerwerkzeug, dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser der Büchse, vor der Verformung derselben, das am Ende des Kolbens angeordnet ist, der in der Lage ist, sich senkrecht und möglicherweise auch in Drehung zu bewegen, um das äußere Material der Büchse zu verformen und die Rippen des Betonrundeisens dazu zu zwingen, in die Büchse einzudringen, um die Verbindung zustandezubringen und die Büchse auf das Ende des Rundeisens zu falzen.
• Das Verfahren zur Befestigung einer mechanischen Verbindung auf ein Betonrundeisen, das nämlich auf der Baustelle anwendbar ist und die Vorrichtung zur Montage einer Verbindung verwendet, bei dem das Ende eines Betonrundeisens ohne Verbindungselement mit einer Büchse bedeckt und ein Material für die Büchse gewählt wird, das verformbarer ist als das Material des Rundeisens, um das Eindringen der Rippen des Rundeisens in den Hohlkörper der Büchse zu verursachen, ist dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht:
• - die Zerquetschung der Büchse auf dem Ende des Rundeisens durch senkrechte und möglicherweise auch kreisförmige Bewegung eines die Büchse umgebenden Werkzeuges zu verursachen, dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser der Büchse, vor der Verformung derselben,
• die mechanische Verbindung während dem Falzen über das Außengewinde des Endes der Büchse aufrechtzuerhalten,
• - die vom Werkzeug induzierten Kräfte auf die Büchse zurückzuführen. Die vorliegende Erfindung wird beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung besser verstanden werden, die nur als eine Andeutung gegeben und nicht dazu bezweckt ist, sie zu begrenzen. Diese geht zusammen mit den anliegenden Zeichnungen, die ein Teil derselben sind. Es zeigen:
• Fig. 1, die auf einem senkrechten Stab und einem waagerechten kolbenförmigen Stab angewandte mechanische Verbindung von Betonrundeisen,
• Fig. 2, eine Ansicht der erfindungsmäßigen Vorrichtung, die die me chanische Verbindung eines Betonrundeisens auf ein Betonrundeisen betätigt, dessen Ende ohne Verbindungselement ist,
• Fig. 3, eine Ansicht im Schnitt der Büchse, die die nach Verformung erhaltene Form zeigt,
• Fig. 4, eine Variante des Werkzeugs, das, anstatt mit versetzten Körnern, wie in Fig. 2 gezeigt ist, mit Kugeln ist.
• Man verweist auf Fig. 1, die eine im allgemeinen mit (1) bezeichnete mechanische Verbindung eines Betonrundeisens darstellt. Dieses dem Fachmann bekannte Betonrundeisen wird heute auf den Baustellen häufig verwendet, um die Bauwerke zu verstärken. Man versucht das Betonrundeisen (2) mit einem anderen Betonrundeisen (3) zu verbinden, das koaxial und an dem Betonrundeisen (2) aneinander angeordnet ist. Die Verbindung (1) stellt somit eine kontinuierliche Übertragung der Zugkraft zwischen dem Rundeisen (2) und dem Rundeisen (3) sicher.
• In Fig. 1 ist nur ein Rundeisen gezeigt (3), dieses könnte jedoch z. B. Teil eines waagerechten Bodens sein (4), der aber eine Vielzahl von im wesentlichen parallel angeordneten Rundeisen umfassen würde. Jedes Rundeisen (3) kann gerade aus dem Boden (4) herauskommen oder im Gegenteil ein kolbenförmiges Ende haben (5), wie in Fig. 1 gezeigt ist.
• Die erfindungsmäßige mechanische Verbindung für Betonrundeisen kann ebenfalls in anderen Vorrichtungen verwendet werden, die an bestimmte Gebäude angepaßt sind, mit männlich/männlichen oder weiblich/ weiblichen Buchsen.
• Das Bauwerk umfaßt außerdem einen senkrechten Teil, in den eine Reihe von parallel angeordneten Rundeisen (2) integriert wird. Es ist demnach erforderlich, das Ende (6) des Rundeisens (3) mit dem Ende (7) des Rundeisens (2) zu verbinden. Es ist zu bemerken, daß dieses Ende (7) des Rundeisens ohne Verbindungselement ist, d. h. es umfaßt kein Außen- bzw. Innengewinde, denn sonst wäre es für den Fachmann ein Leichtes, eine mechanische Verbindung herzustellen.
• Man hat gesehen, daß das Fehlen von Gewinde baumäßig sein kann oder durch Rost oder ein unabsichtliches Absägen auf der Baustelle begründet sein kann.
• Nachdem sie nach dem erfindungsmäßigen Verfahren fest mit dem Ende (7) des Rundeisens verbunden wurde, kann die mechanische Verbin dung (1) mit dem Rundeisen (3), z. B. durch Verschraubung, verbunden werden. Das angewandte System ist vom Verbindungstyp "Schnellverbindung" (3-teilig), da keine der Stangen gedreht werden kann.
• Man verweist auf Fig. 2, die das Betonrundeisen (2) mit seinem Ende (7) ohne Verbindungselement, insbesondere ohne Außengewinde, zeigt.
• Dieses Betonrundeisen mit angemessenem Durchmesser weist auf seiner äußeren Oberfläche Rippen (10) auf, die z. B. kreisförmig oder schraubenförmig angeordnet sind. Diese Rippen können ungleichmäßig sein, sie erleichtern jedoch bekanntermaßen den Halt der Betonrundeisen im Beton, wenn diese hohen Zugkraften ausgesetzt sind. Diese Rippen haben unterschiedliche Breiten- und Höhenmaße, die dem jeweiligen Durchmesser des Rundeisens angepaßt sind.
• Unter Berücksichtigung der Bauweise ist der Durchmesser des Rundeisens nicht sehr gleichmäßig und seine Rippen sind nicht sehr genau auf der äußeren Oberfläche des Rundeisens verteilt.
• Die mechanische Verbindung von Betoneisen umfaßt eine Büchse (11) mit einem zylindrischen Hohlkörper, in den man das Ende des Rundeisens (7) durch die Öffnung (12) einführt.
• Bei einer Ausführungsform ist die Büchse (11) auf einem großen Teil der Höhe zylindrisch, weist jedoch noch einen angeschrägten Teil (13) auf; das Ende der Büchse (11) weist über die Abschrägung (13) hinaus ein ebenfalls in Fig. 1 gezeigtes Außengewinde (8) auf.
• Die mechanischen Verbindungen für Betoneisen bestehen also aus der zylindrischen Büchse (11), die auf das Ende ohne Gewinde (7) des Rundeisens (2) paßt und ein Gewinde (8) umfaßt. Es ist zu bemerken, daß das Rundeisen (2) und das Gewinde (8) koaxial entsprechend der Achse (14) angeordnet sind, um eine Verbindung der Enden der Rundeisen (2 und 3) miteinander zu ermöglichen.
• Es ist zu bemerken, daß die Rundeisen sehr genau ausgerichtet und koaxial sein müssen, denn, wenn die Ränder nicht mehr ausgerichtet sind, kann sich daraus eine Verlagerung der Kräfte ergeben, die sich nachteilig auf den Zug der Rundeisen sowie die "ständigen Dehnversuche" oder den Verschiebungstest auswirkt.
• Erfindungsgemäß führt das erfindungsmäßige Verfahren, durch von der Gewindestange und das Innengewinde der Fassungsmuffe sowie von der Ringform des Werkzeugs vorgegebenes, axiales Fassen, auf eine sicherere Weise zur Ausrichtung beider Stäbe, egal wie die Geometrie des Rundeisens ist. Die verschiedenen Teile der mechanischen Verbindung sind selbstverständlich aus Metall hergestellt, für die Büchse (11) wählte man jedoch ein verformbareres Material als das Material, aus dem das Rundeisen (2) besteht und zwar um das Eindringen der Rippen (10) in die Büchse (11) auszulösen, wenn auf die äußere Oberfläche dieser Büchse Druck ausgeübt wird. Dieses Eindringen kann z. B. im Bereich des Endes (7) des Rundeisens durchgeführt werden, indem ein Zerquetschen der Büchse auf das Ende des Rundeisens ausgelöst wird. Dies kann erreicht werden z. B. durch senkrechtes und möglicherweise kreisförmiges Bewegen eines im allgemeinen mit (23) bezeichneten Werkzeuges.
• Das Material der Rippen des Rundeisens dringt in den Innenbereich der Büchse, gegenüber dem Rundeisen ein, damit das Rundeisen und die Büchse verbunden werden.
• In Fig. 2 ist die Vorrichtung (15) zur Anbringung der mechanischen Verbindung (1) gezeigt.
• Die Vorrichtung ist mit einem Verlängerungsrohr mit Gewinde (16) vorgesehen, das an einem seiner Enden ein Außen- (17) und ein Innengewinde (30) umfaßt, das auf das Gewinde (8) der Verbindung (1) aufgeschraubt wird.
• Das Außengewinde (17) des Verlängerungsrohrs wird in dem Ende (18) des angewendeten, vorzugsweise doppelwirkenden, hohlen Windekörpers befestigt. Der Körper (19) dieser Winde definiert mit dem Verlängerungsrohr (16) einen Bereich (20), in dem sich ein hohler Kolben (21) bewegen kann. Mit dem Ende (22) dieses Kolbens ist ein Werkzeug (23) fest verbunden worden, das verschiedene, angemessene Formen haben, und z. B. rund, mit versetzten Körnern oder mit Kugeln sein kann. Diese Vorrichtungen können in bestimmten Fällen je nach dem Durchmesser des zu verbindenden Rundeisens justierbar sein. Man kann das Fassen einstellen, indem die Zahl der Kugeln verändert und eventuell eine Rundbewegung ausgelöst wird, um ein Fassen nach einem schraubenförmigen Verlauf zu erhalten.
• Um die Oberflächenkontakte zu verbessern und eine bessere Verbindung zu erreichen, kann vorteilhaft ein Heizungssystem genutzt werden, das einen Temperaturanstieg bis 500-750ºC fünf bis zehn Sekunden lang ermög licht. Ein hochfrequentes Droßelspulensystem sichert zufriedenstellend das örtliche Heizen von Teilen kleiner Größe. Ein schnelles Heizen und ein Temperaturanstieg in wenigen Sekunden können mit einem kleinen, leichten niederfrequenten Material erreicht werden.
• Das Abkühlen des Metalls nach der Verbindung stellt einen großen Vorteil dar, weil die Wärmebeanspruchung des Reduzierens das Fassen verstärkt und also zu einer guten Haftung und einen vollkommenen Zusammenhalt des Rundeisens und der Muffe führt.
• Das Heizen, nämlich durch Droßelspule, ergibt weit geringere Fasskräfte und ermöglicht es, weniger große Werkzeuge zu verwenden.
• Es ist zu bemerken, daß für einen Durchmesser des Rundeisens von 40, sechzig Tonnen Druck mit vier Kugeln benötigt werden und daß für einen Durchmesser des Rundeisens von 40, fünfzehn Tonnen Wärmedruck für ein kreisförmiges Werkzeug (23) erforderlich sind.
• Nachdem die Verbindung also durch festes Verbinden des Rundeisens mit dem Koppler völlig sicher hergestellt wurde, kann dann die Länge des Kopplers gegenüber den verwendeten Kopplern, z. B. mit rechtwinkligem Fassen an den Stangen, stark reduziert werden.
• In Fig. 4 ist das Detail dieses mit Kugeln ausgestatteten Werkzeugs (23) gezeigt. Die Kugeln führen zu Verformungen (27) am Außenteil der Büchse (11). Man löst ein Längsfassen und möglicherweise ein kreisförmiges Fassen beim senkrechten Absenken des Werkzeugs mit einem Halt auf der Außenfläche der Büchse aus, was zu einem kontrollierten Eindringen und einem möglichen Regulieren über die Kugeln führt. Diese Regulierung wird z. B. mittels der an (28) schematisch gezeigten Schrauben erreicht.
• Das Fassen durch Kugeln kann schraubenförmig sein, wenn man eine schräge und halbperiphere Rille außen auf dem Kranz des Werkzeugs vorgesehen hat, wobei eine feste Stelle beim Druck zur Rotation zwingt, das Werkzeug auf einem Kugellager befestigt ist, der Winkel der Rille in Abhängigkeit des oder der Steigung(en) der Schraube und des Zwischenraums zwischen den Bolzen des Betonrundeisens bestimmt wird.
• Ziel ist es, die Länge der Prägung erheblich zu erhöhen und gut in die Hohlräume des Betonrundeisens einzudringen, während gleichzeitig auf den mechanischen Teilen die Haftungsfunktion des Betonrundeisens hergestellt wird.
• Das Außenmaterial der Büchse erleidet eine Verformung durch Bildung von linearen oder schraubenförmigen Prägungen.
• Bei Herunterlassen des Kolben in Pfeilrichtung F, bewegt sich das Ende des Werkzeugs (23) senkrecht um einen Abstand D. Die Basis (24) des Werkzeugs (23) berührt einen kugelgelenkigen Teil (25). Dieser Teil ist selbst auf eine kugelgelenkige Platte (26) mit einer dazwischengelegten Neoprenscheibe gestellt.
• Das Werkzeug (23) wird durch einen durch den Kolben übertragenen, starken Druck zunächst auf die Ebene (13), danach auf den ganzen äußeren Umkreis der Büchse (11) aufgedrückt.
• Es sind dieser Druck und die gleichzeitige Verformung des Umkreises der Büchse, wie in Fig. 3 gezeigt ist, die die Verbindung des Endes (7) des Betonrundeisens mit der Büchse bewirken. Das Werkzeug erzeugt auf dem äußeren Teil der Büchse Rillen (27) in ausreichender Anzahl, die vorzugsweise gleichmäßig über den ganzen Umkreis verteilt sind. Die Rillenanzahl wird natürlich vom Durchmesser des zu verbindenden Betonrundeisens abhängig sein.
• Bei seiner senkrechten und möglicherweise kreisförmigen Bewegung über den Abstand D wird das Werkzeug Rillen auf dem äußeren Umkreis der Büchse bilden und wird es durch Druck ebenfalls zum Eindringen der Rippen (10) des Betonrundeisens im Bereich seines Ends (7) führen. Dieses Eindringen wird natürlich durch die Wahl des Materials der Büchse (11) ermöglicht, das verformbarer sein wird als das Material des Rundeisens (7).
• Man kann also die Büchse mit dem Ende des Betonrundeisens verbinden und diese fest fassen. Das Material der Rippen des Rundeisens an seinem Ende (7) fügt sich ein in den Innenteil der Büchse, um diese Verbindung herzustellen.
• Bezugnehmend auf Fig. 2 sieht man, daß die Vorrichtung (15) von dem Kolben (21) betätigt wird, wenn man das unter Druck stehende Öl eingibt. Die Büchse (1), die eine Einheit mit dem Verlängerungsrohr (16) bildet, ist an dem Windekörper (8) befestigt. Es erfolgt eine Reaktion auf den hohlen Kolben, der um den Abstand D herunterfährt und das Fassen bewirkt. Die Muster (10) auf der Außenfläche des Betonrundeisens dringen in das Material des Innenbereichs der Büchse ein, das verformbarer ist.
• Am Ende des Vorgangs, stützt sich die Fläche (24) des Werkzeugs auf das kugelgelenkige Element und man testet anhand des vorbestimmten Wertes, z. B. 99% der Dehnungsgrenze des Betonrundeisens. Das Testergebnis gilt als positiv, wenn während der ausgeübten Zugkraft kein Wegrutschen durch einen Fall des Öldrucks am Druckmesser der Winde festgestellt wird.
• Wurde das Fassen nicht unter guten Anwendungbedingungen durchgeführt, so wird sich die Verbindung während des Tests lösen und es ist besser, daß dies zu diesem Augenblick geschieht, um spätere Unannehmlichkeiten auf der Baustelle zu vermeiden. Sie muß dann entweder wiederholt oder ersetzt werden.
• Man sieht, daß die Vorrichtung zur Errichtung einer mechanischen Verbindung, die beschrieben wurde, sehr kompakt ist und daß sie senkrecht auf das Rundeisen wirkt. Man kann sie daher leicht in Bereichen anwenden, wo wenig Platz ist oder wo die Konzentration an Betonrundeisen sehr hoch ist.
• Es ist zu bemerken, daß die vom Werkzeug (23) induzierten Kräfte auf die Büchse (1) und das Rundeisen (3) übertragen werden. Man nutzt die Reaktion des Teils. Die von der Winde induzierte Kraft wird durch das Teil übertragen. Diese im Teil enthaltene Kraft wird nicht zerstreut und es ist nicht erforderlich, ein großes Pressengestell zu haben, um diese zu dämpfen. Die durch die Winde zerstreute Kraft wird vom Teil zurückgeleitet und vollständig übernommen. Es ist die Unbeweglichkeit der Teile, die die Kraft der Winde vollkommen zuläßt, was mit den früheren Vorrichtungen nicht möglich war, da der Teil nicht diese Reaktionsrolle während des Fassens spielte. Die Büchse und das Ende des Rundeisens haben eine funktionelle Reaktionsrolle während des Prozesses und man kann in der Luft ohne viel Werkzeug oder Stütze arbeiten.
• Der Wert des Abstands D, über den das Fassen stattfindet, hängt natürlich von der Dichte der Rillen und der Vorsprünge auf dem Rundeisen sowie vom Durchmesser des Rundeisens und der Verfahrensweise, Kalt-, Warm-, länglichem oder schraubenförmigem Verfahren, ab.
• Die vorliegende Erfindung kann ebenfalls Anwendung finden bei anderen Produkten als Betonrundeisen, und z. B. bei zu fassenden glatten Stäben, wobei das Ende zuvor mit einem mechanischen Mittel oder durch Anbringen einer Prägung "aufgeraut" wird.
• Für den Endversuch besteht die kugelgelenkige Stützvorrichtung für Stäbe, die aus dem Beton herausragen; für den Versuch an freien Stäben ist das Blockierungssystem auf der Stange mit selbstklemmenden Klemmbacken der Art der Zugmaschinen versehen.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Montage einer mechanischen Verbindung auf ein Betonrundeisen, das an seiner Außenfläche Rippen umfaßt und dessen Ende ohne Verbindungselement ist, wobei die mechanische Verbindung:

- eine Büchse (11) mit einem zylindrischen Hohlkörper, in den das Ende des Rundeisens eingeführt wird,

- ein Außengewinde (8) am Ende der Büchse, umfaßt, wobei der Hohlkörper und das Außengewinde koaxial sind, dazu bestimmt, zwei Rundeisen mit den Enden aneinander zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß sie:

- einen doppelwirkenden Windekörper (19),

- ein auf dem Außengewinde der Büchse passendes Verlängungsrohr (16) mit Innen- bzw. Außengewinde, das am Windekörper befestigt ist, wobei sich ein Hohlkolben (21) der Winde zwischen dem Körper (19) und dem Verlängungsrohr (16) bewegt,

- ein die Büchse (11) umgebendes Kugel- bzw. Körnerwerkzeug (23), dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser der Büchse (11), vor der Verformung derselben, das am Ende des Kolbens (21) angeordnet ist, der in der Lage ist, sich senkrecht und möglicherweise auch in Drehung zu bewegen, um das äußere Material der Büchse (11) zu verformen und die Rippen (10) des Betonrundeisens dazu zu zwingen, in die Büchse (11) einzudringen, um die Verbindung zustandezubringen und die Büchse (11) auf das Ende des Rundeisens zu falzen.

2. Vorrichtung zur Montage einer mechanischen Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen kugelgelenkigen Teil (25) umfaßt, gegen denen der Umkreis des Werkzeugs in der Endphase der Senkung der Winde anstößt, um die Verbindung zu prüfen.

3. Vorrichtung zur Montage einer mechanischen Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erhitzung mittels einer Hochfrequenz-Selbstinduktion am Ende des Rundeisens vorgenommen wird.

4. Verfahren zur Befestigung einer mechanischen Verbindung eines Betonrundeisens, das nämlich auf der Baustelle anwendbar ist und die Vorrichtung zur Montage der mechanischen Verbindung nach Anspruch 1 verwendet, bei dem das Ende eines Betonrundeisens ohne Verbindungselement mit einer Büchse bedeckt und ein Material für die Büchse gewählt wird, das verformbarer ist als das Material des Rundeisens, um das Eindringen der Rippen des Rundeisens in den Hohlkörper der Büchse zu verursachen, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht:

- die Zerquetschung der Büchse auf dem Ende des Rundeisens durch senkrechte und möglicherweise auch kreisförmige Bewegung eines die Büchse umgebenden Werkzeuges zu verursachen, dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser der Büchse (11), vor der Verformung derselben,

die mechanische Verbindung während dem Falzen über das Außengewinde (8) des Endes der Büchse aufrechtzuerhalten,

- die vom Werkzeug induzierten Kräfte auf die Büchse zurückzuführen.

5. Verfahren zur Befestigung einer mechanischen Verbindung von Betonrundeisen, das nämlich auf der Baustelle anwendbar ist, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Zustandebringen der Verbindung eine Prüfung z. B. bei einem vorbestimmten Wert der Elastizitätsgrenze des Betonrundeisens durchgeführt wird.

6. Verfahren zur Befestigung einer mechanischen Verbindung von Betonrundeisen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verbessern der Berührungsflächen und zum Erreichen einer besseren Verbindung das Ende des Rundeisens während fünf bis zehn Sekunden auf eine Temperatur von 500 bis 750ºC erhitzt und abgekühlt wird, um eine Schrumpfung des Ganzen zu verursachen und die Falzung zu verstärken.