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Die Erfindung bezieht sich auf eine Spanneinrichtung mit einer gegenüber einer Spannbetonkonstruktion oder einem Spannbock festlegbaren Spannpresse mit einem Hydraulikzylinder für das Spannen von Spanndrähten der Spannbetonkonstruktion, wobei die Spannpresse hydraulisch mit einem Spannaggregat verbunden ist.
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Die
CH 385 459 C offenbart eine hydraulische Spannpresse, insbesondere Einzeldrahtspannpresse, für das Spannen von Spanndrähten von Spannbetonkonstruktionen mit einem gegen die Spannbetonkonstruktion oder ein Spannbettwiderlager abstützendem Gehäuse, in das jeweils ein oder mehrere Spanndrähte eingeführt werden sowie einer im Gehäuse untergebrachten Verankerungseinrichtung, einer Spanneinrichtung und einer der Spanneinrichtung zugeordneten Klemmeinrichtung.
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Der Spanndraht wird in der Regel hydraulisch in der Spannpresse geklemmt und mittels eines Hydraulikzylinders um einen bestimmten Spannweg gegenüber einem Spannbock, der ein festes Gegenlager darstellt, gezogen, bis der Spanndraht unter einer bestimmten Zugspannung steht, also die erforderliche Spannkraft erreicht ist. Zur Beaufschlagung der hydraulisch wirksamen Bauteile ist ein sogenanntes Spannaggregat mit der Spannpresse gekoppelt, das im Wesentlichen einen Tank, eine Hydraulikpumpe, ein entsprechendes Filtersystem und Schaltventile umfasst, wobei diese Komponenten auf einem Fahrgestell angeordnet und mit mehreren Spannpressen verbunden sein können.
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Wenn der Spanndraht in der Klemmeinrichtung der Spannpresse festgelegt ist, wird die Klemmeinrichtung durch den Hydraulikzylinder zum Spannen des Spanndrahtes verlagert, bis ein Vorspannwert von beispielsweise 70 bar erreicht ist. Anschließend wird der der Spanndraht gegenüber dem Spannbock fixiert und die endgültige Spannkraft, beispielsweise 260 bar, aufgebracht. Die sich hierbei einstellende Verlängerung des Spanndrahtes gegenüber dem Spannbock wird gemessen. Aus dem Maß der Verlängerung des Spanndrahtes sowie der Differenz der Drücke des Vorspannwertes und des Endspannwertes lässt sich die Spannung des Spanndrahtes berechnen. Sämtliche Werte werden in einem Spannprotokoll niedergeschrieben. Ist die Verlängerung des Spanndrahtes größer als der Verfahrweg des Hydraulikzylinders, muss ein Bediener der Spannpresse den Spanndraht gegenüber den Spannbock festlegen, den Hydraulikzylinder in seine Ausgangsposition verfahren und erneut den Spanndraht spannen. Während des Spannvorganges befindet sich der Bediener in unmittelbarer Nähe der Spannpresse, um diese entsprechend zu handhaben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spanneinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen hohen Automatisierungsgrad aufweist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst.
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Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung dar.
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Eine Spanneinrichtung umfasst eine gegenüber der Spannbetonkonstruktion oder einem Spannbock festlegbare Spannpresse mit einem Hydraulikzylinder für das Spannen von Spanndrähten von Spannbetonkonstruktionen, wobei die Spannpresse hydraulisch mit einem Spannaggregat verbunden ist. Die Spannpresse umfasst ein elektronisches Wegemesssystem zur Erfassung der Verlängerung des Spanndrahtes und das Spannaggregat ein elektronisches Druckmesssystem zur Erfassung zumindest eines Vorspannwertes und eines Endspannwertes, wobei das Wegmesssystem und das Druckmesssystem mit einer Datenverarbeitungseinrichtung verbunden sind.
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Prinzipiell lässt sich eine aus dem Stand der Technik bekannte Spannpresse mit einem Wegemesssystem ausstatten, das die Verlängerung des Spanndrahtes erfasst und diese Maße, an die Datenverarbeitungsvorrichtung übermittelt, wobei bislang die Verlängerung des Spanndrahtes von einem Bediener der Spannpresse gemessen und niedergeschrieben wurde. Zur weitergehenden Automatisierung ist auch ein Druckmesssystem installiert, das die im Hydrauliksystem herrschenden Drücke misst und die Messwerte datentechnisch an die Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt. Das Druckmesssystem ist der Spannpresse und/oder dem Spannaggregat zuordenbar. Auch relevante Drücke beim Spannen des Spanndrahtes, wie z. B. ein Vorspanndruck und ein Endspanndruck, werden nach dem Stand der Technik von einem Bediener überwacht, wobei beim Erreichen des Vorspanndrucks und des Endspanndrucks jeweils die Verlängerungen, also die Maßänderungen, des Spanndrahtes gemessen werden. Die Datenverarbeitungseinrichtung umfasst beispielsweise einen sogenannten Fertigungsleitstandrechner und/oder eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) und ist dazu ausgestattet sämtliche Druckverläufe bzw. Druckänderungen sowie Maße bzw. Maßänderungen zu überwachen, zu speichern und weiter zu verarbeiten. Hierdurch wird eine Fehlerquelle, nämlich der Bediener der Spannpresse, ausgeschaltet und das Verfahren des Spannens der Spanndrähte ist für den Fachmann transparent und nachvollziehbar. Die zu verwendenden Weg- bzw. Druckmesssysteme sind dem Fachmann bekannt und er wird ein für die Anwendung geeignetes Funktionsprinzip auswählen.
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Nach einer Weiterbildung steht das Wegemesssystem mit einer elektronischen Steuereinheit des Spannaggregates in Verbindung, die mit dem Druckmesssystem und/oder hydraulischen Schaltventilen gekoppelt ist. Die Steuereinheit kann beispielsweise eine druck- und oder wegabhängige Abschaltung beispielsweise der Hydraulikpumpe oder mittels der Schaltventile eine Abschaltung unter Beibehaltung des Spanndrucks oder dergleichen bewirken. Durch die Verbindung elektromechanischer hydraulischer Schaltventile mit der Steuereinheit, die wiederum Daten des Wegemesssystems und des Druckmesssystems verarbeitet, ist ein automatischer Spannvorgang eines Spanndrahtes sichergestellt. Selbstverständlich ist ein Datenaustausch zwischen der Steuereinheit und der Datenverarbeitungseinrichtung gewährleistet.
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Bevorzugt ist die Steuereinheit drahtlos mit der Datenverarbeitungseinrichtung verbunden. Demnach lässt sich das Spannaggregat mit der Steuereinheit beliebig in der Fertigung bewegen. Der drahtlose Datenaustausch erfolgt über bekannte Verbindungen, wie ein WLAN-Netz oder eine nach dem sogenannten Bluetooth-Standard arbeitende Kopplung. Selbstverständlich ist das Spannaggregat und/oder die Steuereinheit mit entsprechenden Antennen und Schnittstellen ausgestattet.
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In Ausgestaltung erstellt die Datenverarbeitungseinrichtung aus den übermittelten Messwerten des Wegemesssystems und des Druckmesssystems ein Spannprotokoll. Die Daten des Spannprotokolls werden vorschriftenkonform erfasst, berechnet, gespeichert und/oder ausgegeben, beispielsweise gedruckt. Hierzu steht in der Datenverarbeitungseinrichtung eine ausreichende Speicher- und Rechnerkapazität zur Verfügung, die an der Steuereinheit des Spannaggregats nicht vorgehalten werden muss, weshalb die Steuereinheit im Wesentlichen gängigen Industriestandards entsprechen kann.
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Damit der Bediener nicht während des Spannens von Draht mit der Spannpresse hantieren muss, ist zweckmäßigerweise die Spannpresse an der Spannbetonkonstruktion oder dem Spannbock einhängbar.
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Vorteilhafterweise ist eine hydraulisch betätigbare Klemmeinrichtung der Spannpresse derart ansteuerbar, dass sie bei einem Erreichen der ausgefahrenen Endlage des Hydraulikzylinders den Spanndraht in seiner Lage fixiert, damit der Hydraulikzylinder in seine eingefahrene Endlage verfahren kann, um anschließend den Spanndraht erneut zu klemmen, damit ein weiteres Spannen möglich ist. Die Klemmeinrichtung ist quasi zum Umgreifen ausgerüstet, falls der Hydraulikzylinder seine ausgefahrene Endlage erreicht und der Spanndraht noch nicht die Soll-Werte bezüglich Verlängerung oder Spannkraft erreicht hat, ist ein Zurückfahren des Hydraulikzinders in seine eingefahrene Endlage, eine Ausgangsendlage, möglich, wobei die Spannung des Spanndrahtes bei diesem Zurückfahren aufrechterhalten wird. Selbstverständlich werden sämtliche hydraulischen Einrichtungen der Klemmeinrichtung ebenfalls von der Steuereinheit angesteuert und auch die Umgreifvorgänge sind protokollierbar, wenn die entsprechenden Daten erfasst werden.
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Vorzugsweise steuert die Steuereinheit des Spannaggregates mittels Ist-Messwerten und Soll-Werten die hydraulischen Komponenten derart an, dass der Spanndraht gemäß den Soll-Werten gespannt wird. Die Soll-Werte sind beispielsweise in der Steuereinheit oder der Datenverarbeitungseinrichtung gespeichert oder werden in diese eingegeben und mit den Ist-Messwerten des Wegemesssystems und des Druckmesssystems verglichen, um das Spannaggregat und/oder die Spannpresse entsprechend der Vorgaben zu betreiben, insbesondere die entsprechenden hydraulischen Einrichtungen anzusteuern, damit der Spanndraht die eingestellten Soll-Werte erreicht.
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Bevorzugt sind dem Spannaggregat Bedienelemente für die Steuereinheit zugeordnet. Der Bediener kann den gesamten Spannvorgang an dem Steueraggregat steuern und muss sich nicht in die Gefahrenzone an der Spannpresse begeben bzw. an der Spannpresse aufhalten. Somit ist eine wesentliche Verbesserung der Arbeitssicherheit in diesem Bereich erzielt.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert.
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Die einzige Fig. der Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung.
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Die Spanneinrichtung zum Spannen von Spanndrähten 8 für die Fertigung von Spannbetonteilen umfasst im Wesentlichen ein Spannaggregat 1 und eine Spannpresse 2.
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Das Spannaggregat 1 ist mit einem Fahrwerk 3 versehen, das im Wesentlichen einen Hydraulikbehälter 4 mit einer zugeordneten Hydraulikpumpe 5 umfasst, die über eine Hydraulikleitung 6 die Spannpresse 2 mit Öl versorgt. Zur Steuerung der Spanneinrichtung, insbesondere der Hydraulikpumpe 5, ist dem Spannaggregat 1 eine mit Bedienelementen 11 und Anzeigeelementen 7 versehene Steuereinheit 8, die beispielsweise als eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) ausgebildet ist oder eine derartige Steuerung umfasst, zugeordnet, von der ein Bediener den Vorgang des Spannens des Spanndrahtes 9 startet. Die Steuereinheit 8 ist mit hydraulischen elektromechanischen Schaltventilen 12 verbunden, um Hydraulikkomponenten der Spannpresse 2 anzusteuern. Zum Datenaustausch steht die Steuereinheit 8 über eine symbolisch dargestellte Funkschnittstelle 10 mit einer Datenverarbeitungseinrichtung 13, beispielsweise einem sogenannten Fertigungsleitrechner, in Verbindung, der wiederum mit üblichen Eingabe-/Ausgabegeräten 14, wie beispielsweise einem Drucker 15, gekoppelt ist.
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Die Spannpresse 2 ist an einem Spannbock 16 einhängbar und umfasst eine hydraulische Klemmeinrichtung für den Spanndraht 8 während des Spannens im Inneren ihres Gehäuses 17, das außenseitig mit einem Hydraulikzinder 18 zum Spannen des Spanndrahtes 8 in Verbindung steht, wobei die Klemmeinrichtung und der Hydraulikzylinder 18 über die Hydraulikleitung 6 mit dem Spannaggregat 1 verbunden sind. An der Spannpresse 2 ist ein mit der Steuereinheit 8 verbundenes Wegemesssystem 19 angeordnet, wobei die Steuereinheit 8 im Weiteren mit einem Druckmesssystem 20 gekoppelt ist.
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Der Vorgang des Spannens des Spanndrahtes 8 wird durch den Bediener mittels Beaufschlagung des entsprechenden Bedienelementes 11 an dem Spannaggregat 1 ausgelöst. In der Steuereinheit 8 sind für den Spannvorgang relevante Soll-Werte hinterlegt, die unmittelbar oder über die Datenverarbeitungseinrichtung 13 in die Steuereinheit 8 eingegeben werden können. Ist-Daten des Spannvorgangs erhält die Datenverarbeitungseinrichtung 13 zur Protokollierung und/oder Weiterverarbeitung und/oder Ausgabe über die Funkschnittstelle 10 von dem Wegemesssystem 19 und dem Druckmesssystem 20.
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Insbesondere zur Fertigung eines Spannprotokolls werden beispielsweise ein Vorspanndruck und ein Spanndruck mit den entsprechenden Längenänderungen des Spanndrahtes 8, jeweils mit den Soll- und Ist-Werten, aufgezeichnet. Eine anforderungsgerechte Weiterverarbeitung und/oder Archivierung ist damit gegeben und es ist nicht erforderlich, dass sich der Bediener in den Gefahrenbereich begibt, um bei entsprechenden Druckwerten die zugehörigen Verlängerungen des Spanndrahtes zu messen.
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Mit der Spannpresse 2 und der Steuereinheit 8 ist auch möglich, beim Erreichen einer ausgefahrenen Endlage des Hydraulikzylinders 18 den Spanndraht 8 mittels der hydraulischen Klemmeinrichtung in seiner Lage zu fixieren, den Hydraulikzylinder 18 in seine eingefahrene Endlage zu verfahren, den Spanndraht 8 mittels der Klemmeinrichtung erneut zu klemmen und anschließend durch ein Verfahren des Hydraulikzylinders 18 aus der eingefahrenen Endlage in Richtung der ausgefahrenen Endlage weiter zu spannen. Auch dieses Umsetzen der Klemmeinrichtung kann mittels entsprechend vorliegender Signale des Wegemesssystems 19 und des Druckmesssystems 20 aufgezeichnet und ausgewertet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spannaggregat
- 2
- Spannpresse
- 3
- Fahrwerk
- 4
- Hydraulikbehälter
- 5
- Hydraulikpumpe
- 6
- Hydraulikleitung
- 7
- Anzeigeelement
- 8
- Steuereinheit
- 9
- Spanndraht
- 10
- Funkschnittstelle
- 11
- Bedienelement
- 12
- Schaltventil
- 13
- Datenverarbeitungseinrichtung
- 14
- Eingabe-/Ausgabegeräte
- 15
- Drucker
- 16
- Spannbock
- 17
- Gehäuse
- 18
- Hydraulikzinder
- 19
- Wegemesssystem
- 20
- Druckmesssystem
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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