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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf die Herstellung vorgespannt er Bauwerke aus vorgefertigten,
verbundenen Betonelementen.
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Die Erfindung ist insbesondere, aber
nicht ausschließlich
anwendbar auf Brücken,
die mit vorgefertigten Gewölbevorsteinen
im Freivorbau angelegt sind (siehe beispielsweise der Artikel: "Evolution et recents
developpements des ponts à voussoirs préfabriqués" von Jacques Mathivat,
Annales de I'Institut
Technique du Bâtiment
et des Travaux Publics, Supplement au N°342, September 1976, S. 21– 32, oder
auch die Patentanmeldung EP-A-0 462 350).
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Bei dieser Technik werden die hintereinander verbundenen
Elemente (Gewölbevorsteine)
der Brücke
nacheinander hergestellt, wobei die Vorderseite des Elements n dazu
dient, die Hinterseite der Herstellungsform des Elements n + 1 zu
begrenzen. Dies sichert die Verbindung der angrenzenden Seiten der zu
verbindenden Elemente. Diese Seiten werden beim Anbringen des Elements
n + 1 auf der Baustelle aufeinander geklebt. In der Regel sind auf
diesen Seiten einander ergänzende
Erhebungen vorgesehen, um ihre gegenseitige Positionierung zu erleichtern
und um das Element n + 1 vor seiner endgültigen Befestigung zu stützen.
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Diese Bauwerke werden häufig einer
Längsvorspannung
ausgesetzt, und zwar mittels Vorspannungskabeln, die in Hülsen eingezogen
sind, die in den Beton mehrerer aufeinander folgender Elemente eingebettet
sind.
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Die Herstellung dieser Vorspannung
ist ein komplizierter Vorgang.
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Die Positionierung der Hülsenabschnitte
in den Elementen muss sehr genau sein, damit die Vorspannungskabel
problemlos eingezogen werden können.
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Am schwierigsten ist die Sicherstellung
der Dichtheit der Hülse
an der Grenzfläche
zwischen den Elementen. Diese Dichtheit ist für die Beständigkeit der Vorspannung unabdingbar,
da Gefahr besteht, dass im Bereich der Fuge zwischen den Elementen Material
eindringt. Der Stoß kann
nach zwei Verfahren hergestellt werden: "trockener Stoß", wenn die Betonseiten ohne Grenzflächenprodukt
aneinander angrenzen; oder "geklebter
Stoß", wenn ein Grenzflächenkleber
im Bereich des Stoßes
vorgesehen wird. Im zweiten Fall ist die Dichtheit außerdem so, dass
der zwischen den Elementen eingebrachte Epoxidharzkleber o. ä. nicht
in die Hülsen
eindringen kann und die Einführung
der Kabel behindert. Andererseits wird in die Hülsen häufig ein Füllprodukt gespritzt (Zementbrei,
Schusterpech, Harz, ...), das insbesondere dazu dient, die Kabel
vor Korrosion zu schützen.
Dieses Produkt darf während
des Einspritzens nicht nach außerhalb
der Hülse
austreten.
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Bestimmte Bereiche des Bauwerks können eine
relativ hohe Dichte an Hülsen
aufweisen, und es gibt keine Sicherheit, dass der Epoxidharzkleber auch
wirklich für
die Dichtheit zwischen diesen Hülsen
sorgt. So besteht die große
Gefahr, dass unter Druck in eine Hülse eingespritzter Zementbrei
in eine oder mehrere angrenzende Hülsen eindringt, in denen ein
Einspritzen dann sehr schwierig und sogar unmöglich wird.
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Im Allgemeinen werden vor dem Einführen der
Kabel und dem Einspritzen des Zementbreis zur Prüfung der Dichtheit der Vorspannungshülsen Druckluftversuche
durchgeführt.
Wenn zwischen bestimmten Hülsen
Leckagen festgestellt werden, muss man den Zementbrei mit sehr viel
Umsicht einspritzen, um zu versuchen, eine einzige Vortriebsfront
des Zementbreis in diesen einzelnen Hülsen zu erreichen. Dies führt zu extrem
aufwändigen
und schwer zu steuernden Einspritzverfahren.
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Die Lösungen, bei denen O-Ringe um
die Hülsen
herum zwischen den verbundenen Seiten der Elemente angeordnet werden,
sind im Hinblick auf die Dichtheit nicht zuverlässig, da diese Dichtungen während der
Positionierung des Elements n + 1 verrutschen können.
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Die Patentanmeldung FR-A-2 596 439
beschreibt eine Vorrichtung zur Verbindung von Vorspannungshülsenteilstücken, die
eine zylindrische Hülse
umfasst, die zwischen den Mündungen
zweier angrenzender Teilstücke
eingeführt
ist, um die Kontinuität
der Hülse
zu gewährleisten,
und eine elastische Dichtung, welche die zylindrische Hülse zur
Sicherstellung der Dichtheit und Kompensierung von Unregelmäßigkeiten
bei der Positionierung der Blöcke
und ihrer Maßabweichungen
umgibt.
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Ebenso wurde vorgeschlagen, nach
dem Verkleben einen der Länge
nach gefalzten Überzug in
die Hülse
einzuführen,
wobei dieser Überzug
in den Bereich der vorher verbundenen Kontaktflächen gebracht wird und dann
mittels einer Pneumatikvorrichtung gedehnt wird, um mittels eines
am Boden der Falten vorgesehenen Klebstoffs an die Innenwand der
Hülse geklebt
zu werden. Dieses Verfahren ist sehr aufwändig in der Anwendung und im Übrigen nicht
durchführbar,
wenn die Hülsen
nicht gerade sind. Außerdem
kann es das Eindringen von Klebstoff in die Hülse während des Verbindens der Elemente
nicht verhindern.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung
ist es, eine einfache und wirksame Lösung für Probleme vorzuschlagen, die
sich bei der Herstellung der Vorspannung von Bauwerken ergeben,
die aus vorgefertigten, zusammenpassenden Elementen hergestellt werden.
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Die Erfindung schlägt somit
ein Verfahren zur Herstellung von Bauelementen aus Beton vor, die mindestens
ein erstes und ein zweites zusammenpassendes Element umfassen. Dieses
Verfahren weist folgende Schritte auf:
- – Anordnen
eines ersten Vorspannungshülsenteilstücks in einer
Gussform, dessen eines Ende mit einer ersten Muffe verbunden ist,
die gegen eine Wand der Gussform gedrückt wird, wobei die erste Muffe
eine innere Form aufweist, die in ein Positionierungsstück greift,
das an der Wand vorgesehen ist;
- – Gießen von
Beton in die Gussform zum Erhalt des ersten Elements nach dem Abbinden
des Betons;
- – Lösen des
ersten Elements aus der Gussform, von dem eine Kontaktseite von
der Wand geformt wurde;
- – Herstellung
einer zweiten Gussform, deren eine Seite von der genannten Kontaktseite
des ersten Elements gebildet wird;
- – Anordnen
mindestens eines zweiten Vorspannungshülsenteilstücks mit einem an eine zweite Muffe
angeschlossenen Ende in der zweiten Gussform, das bezüglich der
ersten Muffe mittels eines Positionierungsanschlusses bzw. -verbindungsstücks in Position
gehalten wird, das in mindestens einer der ersten und zweiten Muffe
elastisch zurückgehalten
wird;
- – Gießen von
Beton in die zweite Gussform zum Erhalt des zweiten Elements nach
dem Abbinden des Betons; und
- – Lösen des
zweiten Elements aus der Form, indem das Positionierungsverbindungsstück von mindestens
einer der ersten und zweiten Muffe gelöst wird.
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Das Positionierungsverbindungsstück kann das
gleiche Teil wie das Verbindungsstück sein, das nach dem endgültigen Zusammenfügen der
Elemente für
die Dichtheit zwischen den Muffen sorgt. In diesem Fall kann das
Verbindungsstück
während
der Lagerung der Elemente in der einen oder anderen der beiden Muffen
belassen werden.
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Die Muffe und das Verbindungsstück sorgen für eine genaue
und korrekte Positionierung jedes Hülsenteilstücks in jedem Element sowie
für eine gute
Fluchtung der aufeinander folgenden Teilstücke. Auf diese Weise werden
auszugleichende Maßunterschiede
auf ein Minimum reduziert.
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Während
des Zusammenfügens
zweier aufeinander folgender Elemente greifen die Abdichtungs-Verbindungsstücke, mit
denen die Muffen, die am Ende der Hülsenteilstücke auf der Seite eines der Elemente
sitzen, versehen sind, in die Muffen ein, welche am Ende der entsprechenden
Hülsenteilstücke des
anderen Elements sitzen. Dieser Eingriff garantiert die Dichtheit
der Hülse
gegenüber
dem Klebstoff, mit dem eine der komplementären Seiten üblicherweise überzogen
wird. Er verhindert ferner jegliche Verbindung nach außen oder
zwischen angrenzenden Hülsen
beim Einspritzen des Zementbreis oder eines anderen Füllprodukts
in die Hülsen.
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Das Abdichtungs-Verbindungsstück kann einstückig mit
einer der beiden Muffen ausgeführt sein.
Vorzugsweise ist es jedoch abnehmbar an einer der beiden Muffen
befestigt, beispielsweise durch Schrauben oder elastisches Aufstecken.
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Bei bevorzugten Ausführungsformen
umfasst das Verfahren zur Herstellung von Bauelementen aus Beton
nach der Erfindung das eine oder andere der nachfolgenden Merkmale:
- – das
Positionierungsstück
kann mit Mitteln zur elastischen Befestigung versehen sein, die
mit einer ringförmigen
Nut zusammenwirken, die an der Innenform der ersten Muffe vorgesehen
ist, um dieses abnehmbar in der Gussform zu halten;
- – die
Muffe, in welcher das Positionierungs-Verbindungsstück elastisch
zurückgehalten
wird, kann eine Winkelöffnung
von mindestens 30° aufweisen;
- – das
Positionierungs-Verbindungsstück
kann in jeder der ersten und zweiten Muffe elastisch zurückgehalten
werden;
- – das
Positionierungs-Verbindungsstück
kann in eine der ersten und zweiten Muffen geschraubt sein;
- – wenn
eines der beiden vorstehenden Merkmale vorgesehen ist, kann das
Positionierungs-Verbindungsstück
von einer Öffnung
durchzogen sein, die koaxial zu den Muffen ist und deren Querschnitt
mindestens gleich dem Innenquerschnitt des ersten und zweiten Hülsenteilstücks ist,
und in diesem Fall bleibt das Positionierungs-Verbindungsstück nach
dem Lösen
des zweiten Elements aus der Gussform in der ersten oder zweiten
Muffe.
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Die Erfindung betrifft ferner ein
Bauwerk, das eine Verbindung aus vorgefertigten Elementen aus einer
Serie von wie vorstehend definierten Elementen umfasst, wobei die
Kontaktseiten der zusammengefügten
Elemente gegeneinander gedrückt
werden, sodass die Hülsenteilstücke in Verlängerung
voneinander angeordnet sind, um komplette Hülsen zu bilden, mit Verbindungsstücken, die
in die Muffen eingeführt
sind, um angrenzende Hülsenteilstücke dicht miteinander
zu verbinden, und bei dem Vorspannungskabel und ein Füllprodukt
das Innere der Hülsen
ausfüllen.
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Weitere Besonderheiten und Vorteile
der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung
nicht einschränkender
Ausführungsbeispiele
hervor, mit Bezug zu den beiliegenden Zeichnungen:
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1 ist
eine Perspektivansicht eines vorgefertigten Gewölbevorsteins, auf den die vorliegende
Erfindung anwendbar ist;
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1A ist
eine seitliche Teilansicht, welche das Zusammenfügen zweier aufeinander folgender Gewölbevorsteine
zeigt;
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2 ist
eine Schnittansicht, die das Einsetzen eines Hülsenteilstücks in einer Gussform zur Herstellung
eines ersten Elements zeigt;
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3 ist
eine Teilschnittansicht des ersten hergestellten Elements;
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4 ist
eine Schnittansicht, die das Einsetzen eines zweiten Hülsenteilstücks in einer
Herstellungsform für
ein zweites Element zeigt;
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5 ist
eine Teilschnittansicht des zweiten hergestellten Elements;
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6 ist
eine Schnittansicht, die zwei Ausführungsvarianten der Mittel
zur Verbindung zweier Vorspannungs-Hülsenteilstücke zeigt; und
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7 ist
eine Schnittansicht, die eine andere Ausführungsvariante dieser Mittel
zeigt.
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Die Erfindung wird nachfolgend für ihre Anwendung
auf Brücken
mit vorgefertigten Gewölbevorsteinen
mit zusammenpassenden Stößen beschrieben.
Ein solcher Gewölbevorstein 1 ist
in 1 dargestellt. Das
Element 1 hat insgesamt die Form eines Kastens, der innen
von einer Basis 2, seitlich von zwei symmetrisch geneigten
Wänden 3 und
oben von einer Fahrbahnplatte 4 begrenzt wird, die seitlich über die
Wände 3 hinaus
verlängert
ist und die Breite der Brücke
bestimmt.
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In Längsrichtung ist das Element 1 von
einer Rückseite 6 und
einer Vorderseite 7 begrenzt, die im Wesentlichen parallel
sind. Die Rückseite 6 ist
vorgesehen, mit der Vorderseite komplementärer Form des vorherigen Elements,
das während
der Bauphase am Bauwerk angebracht wurde (im Falle des ersten, an
einem Pfei ler der Brücke
angebrachten Elements gehört
die komplementäre
Seite zu diesem Pfeiler), in Kontakt zu kommen. Ebenso ist die Vorderseite 7 des
Elements 1 vorgesehen, die Rückseite des folgenden anzubringenden
Elements aufzunehmen.
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Die Kontaktseiten komplementärer Form
der angrenzenden Elemente sind mit Erhebungen 8a, 8b versehen,
die eine gute Positionierung der Elemente zueinander bei deren Annäherung zueinander
gewährleisten.
In dem besonderen, in den 1 und 1A dargestellten Beispiel
befinden sich diese Erhebungen auf den Endseiten der Seitenwände 3 der Elemente
und haben einerseits die Form von Höckern mit trapezförmigem Profil 8a,
die beim Formgießen
auf der Vorderseite 7a des Elements 1a hergestellt
werden, und andererseits von Rücksprüngen mit
komplementärem
trapezförmigen
Profil 8, 8b, die beim Formgießen auf der Rückseite 6, 6b des
Elements 1, 1b hergestellt werden.
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Wenn ein Klebstoff verwendet wird,
ist dieser beispielsweise ein Epoxidharz, mit dem beispielsweise
die eine oder andere der beiden komplementären Seiten vor der Montage überzogen
wird. Nach seiner Anbringung wird das Element 1, 1b gegen
das vorherige Element 1a gezogen, sodass die auf seiner Rückseite 6, 6b gebildeten
Rücksprünge 8, 8b mit trapezförmigem Profil
ein Anliegen an den komplementären
Höckern 8a der
Vorderseite 7a des vorherigen Elements 1a bewirken,
um dieses zu halten, bis der Klebstoff abgebunden hat. Nach dem
Abbinden des Klebstoffs nehmen die Erhebungen zumindest teilweise
die Scherspannung auf, die im Bereich des Stoßes durch die Last des Bauwerks
ausgeübt
wird.
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Das Element 1 umfasst eine
bestimmte Anzahl länglicher
Hülsenteilstücke 10,
die Vorspannungskabel aufnehmen sollen. Diese Kabel sind an ihren
Enden mittels geeigneter Verankerungsmittel am Bauwerk verankert.
Bestimmte dieser Verankerungsmittel 11 können evtl.
an Höckern 12 angeordnet
sein, die im Inneren der Kastenform des Elements vorgesehen sind.
Die Hülsenteilstücke 10 münden an
der Rückseite 6 und/oder
der Vorderseite 7 des Elements. Die Kontinuität und Dichtheit
jeder Vorspannungshülse
muss im Bereich der Kontaktseiten angrenzender Elemente unbedingt
gewährleistet sein.
Hierzu werden nach der Erfindung Verbindungsstücke (Muffen und Übergangsstücke) verwendet,
die nachfolgend beschrieben werden.
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Nach seiner Anbringung wird das Element mindestens
bis zum Abbinden des Klebstoffs an das vorherige Element gepresst.
Dieses Pressen kann durch Vorsehen bestimmter Vorspannungskabel
erfolgen, wenn an dem Element nach hinten ausgerichtete Verankerungsmittel 11 vorgesehen
sind. Im gegenteiligen Fall oder ergänzend werden externe Betätigungseinrichtungen
zum Aneinanderpressen der Elemente verwendet.
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Nach dem Verbinden der aufeinander
folgenden Teilstücke
einer kompletten Hülse
wird die Dichtheit dieser Hülse
mittels einer Druckluftvorrichtung überprüft. Nun können die Litzen des Vorspannungskabels
in die Hülse
eingezogen, gespannt und an ihren Enden verankert werden und anschließend kann ein
Füllprodukt
wie ein Zementbrei in die Hülse
gespritzt werden, um die Hohlräume
zu füllen
und die Kabel gegen Korrosion zu schützen.
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Die aufeinander folgenden Elemente 1 sind aus
Gussbeton vorgefertigt. Die 2 bis 5 veranschaulichen die Vorfertigung
zweier aufeinander folgender Elemente 1a, 1b.
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Zur Herstellung des ersten Elements 1a wird eine
Gussform mit der erforderlichen Form venrwendet. An der Vorderseite
des Elements ist die Gussform von einer Metallwand 15 (2) mit im Wesentlichen flacher
Form begrenzt, die Rücksprünge in zu den
Höckern 8a komplementärer Form
an den vorgegebenen Stellen aufweist.
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An der Innenseite der Wand 15 sind
Positionierungsstücke 16 befestigt,
beispielsweise durch Schweißen.
Diese Positionierungsstücke 16 mit
im Wesentlichen zylindrischer Form dienen zum Einsetzen der Hülsenteilstücke 10a des
ersten Elements 1a in der Form.
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Das Vorderende jedes Hülsenteilstücks 10a wird
in eine Muffe 18a bis zu einem in dieser Muffe vorgesehenen
inneren Anschlag 19a eingeführt. Die Dichtheit zwischen
dem Hülsenteilstück 10a und
der Muffe 18a wird auf herkömmliche Weise mittels eines wärmeschrumpfbaren Überzugs
oder auch eines Klebebands 20 hergestellt.
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Die Muffe 18a besteht aus
einem ausreichend starren Material, damit sie sich nicht verformt, wenn
der Beton in die Form gegossen wird, beispielsweise aus einem Kunststoff
wie einem Polyethylen hoher Dichte.
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Jenseits des Anschlags 19a hat
die Muffe 18a einen erweiterten Bereich 21a mit
geeigneter Form, um in das Positionierungsstück 16 einzugreifen.
Die mit dem Hülsenteilstück 10a verbundene Muffe 18a wird
von einer Bedienungsperson auf das Positionierungsstück 16 geschoben.
Die Muffe 18a ist so genau gegen die Wand 15 der
Gussform positioniert und wird dort mittels elastischer Befestigungsmittel
gehalten, die am Positionierungsstück 16 vorgesehen sind.
Diese Mittel können
ein elastisches Element 22 umfassen, das in einer ringförmigen Nut 23 angeordnet
ist, die außerhalb
der zylindrischen Form des Positionierungsstücks 16 vorgesehen
ist und mit einer weiteren ringförmigen
Nut 24a zusammenwirkt, die in der Innenform des erweiterten Bereichs 21a der
Muffe 18a vorgesehen ist. Das Element 22 besteht
beispielsweise aus einer torischen Feder mit flachen Windungen,
die plattgedrückt
werden kann, wenn sie radial komprimiert wird.
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Sind die einzelnen Hülsenteilstücke 10a des Elements 1a auf
diese Weise angebracht, wird in die Gussform der Beton gegossen.
Nach dessen Abbinden kann das Element 1a aus der Form gelöst werden,
wobei die Wand 15 unter Herausbrechen der Positionierungsstücke 16 der
Muffen 18a herausgezogen wird. Diese Wand 15 legt
die Vorderseite 7a des Elements frei. Das Stirnende 25a der
Muffe 18a, das an die Wand 15 gedrückt war,
befindet sich auf der Ebene der Vorderseite 7a. Der Aufbau
des Elements 1a nahe dem Vorderende eines Hülsenteilstücks 10a ist
in 3 dargestellt.
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Die Vorderseite 7a des Elements 1a dient
zur Begrenzung der hinteren Seite der Gussform zur Herstellung des
folgenden Elements 1b (4).
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Zur Verbindung der Hülsenteilstücke 10b des
Elements 1b wird ein Positionierungs-Verbindungsstück 30 in
den erweiterten Bereich 21a jeder Muffe 18a eingeführt, die
an der Vorderseite 7a des ersten Elements 1a erscheint.
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Dieses Verbindungsstück 30 kann
aus einem weicheren Material als die Muffe 18a gefertigt
sein, beispielsweise einem Polyethylen mit niedriger Dichte mit
einem Elastizitätsmodul
einer Größenordnung von
500 N/mm2.
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Ein hinterer Bereich des Verbindungsstücks 30 hat
eine äußere Form,
die der inneren Form des erweiterten Bereichs 21a der Muffe 18a entspricht, und
umfasst insbesondere eine ringförmige
Verdickung 31, die komplementär zu der ringförmigen Nut 24a der
Muffe 18a ist. Dieser hintere Bereich des Verbindungsstücks 30 wird
in den erweiterten Bereich 21a der Muffe 18a gedrückt, wo
er durch Zusammenwirken der Verdickung 31 und der ringförmigen Nut 24a in
Position gehalten wird.
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Der andere (vordere) Bereich des
Verbindungsstücks 30 steht über die
Vorderseite 7a des Elements 1a heraus. Dieser
vordere Bereich kann einen im Wesentlichen kegelstumpfförmigen äußeren Umriss
haben, der mit einer weiteren ringförmigen Verdickung 32 versehen
ist. Vorzugsweise hat diese Kegelstumpfform, die mit zunehmender
Entfernung vom Element konvergiert, einen Halbwinkel am Scheitel β, der kleiner
ist als der Winkel θ,
den die Seitenflächen
des trapezförmigen
Profils der Erhöhungen 8a, 8b mit
der Querrichtung der Endflächen 7a, 6b bilden,
wodurch sichergestellt ist, dass das Verbindungsstück 30 bei
der Handhabung des Elements 1b nicht beschädigt wird.
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Jedes Hülsenteilstück 10b des zweiten
Elements 1b wird in eine andere Muffe 18b bis
zu einem inneren Anschlag 19b eingeführt, mit einem wärmeschrumpfbaren Überzug oder
einem Klebeband 20, um die Dichtheit zwischen Hülse und
Muffe zu gewährleisten.
Im Gegensatz zum Hülsenteilstück 10b weist
die Muffe 18b einen erweiterten Bereich 21b auf,
dessen innere Form komplementär
zur äußeren Form
des vorderen, überkragenden
Bereichs des Positionierungs-Verbindungsstücks 30 ist.
Insbesondere weist dieser erweiterte Bereich 21b eine ringförmige Innennut 24b auf,
die mit der ringförmigen
Verdickung 32 des Positionierungs-Verbindungsstücks zusammenwirkt,
um die Muffe 18a in der Gussform für die Herstellung des zweiten
Elements gegen die Muffe 18b gedrückt zu halten (4).
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Wenn alle Hülsenteilstücke 10b des zweiten Elements
mittels der Verbindungsstücke 30 und
der Muffen 18b in der Gussform angeordnet wurden, wird zur
Herstellung des zweiten Elements in diese Gussform Beton gegossen.
Nach dem Abbinden des Betons und Lösen aus der Form, durch Herausbrechen der
Verbindungsstücke 30 aus
den erweiterten Bereichen 21b der Muffen 18b hat
das zweite Element 1b die in 5 nahe
dem hinteren Ende des Hülsenteilstücks 10b dargestellte
Form, wobei das hintere Ende 25b der Muffe 18b auf
der Ebene der Rückseite 6b des
Elements liegt.
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Die Tatsache, dass das Verbindungsstück 30 eher
am ersten Element 1a als am zweiten Element 1b in
Position bleibt, ergibt sich aus der Winkelöffnung des erweiterten Bereichs 21b der
Muffe 18b, die größer ist
als die Winkelöffnung
des erweiterten Bereichs 21a der anderen Muffe 18a.
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Das Positionierungs-Verbindungsstück 30, das
am ersten Element 1a verbleibt, dient während der Montage der Elemente
auf der Baustelle als Abdichtungs-Verbindungsstück zwischen den entsprechenden
Hülsenteilstücken 10a, 10b.
So ist dieses Verbindungsstück 30 mit
einer zu den Hülsenteilstücken 10a, 10b koaxialen Öffnung versehen,
deren Querschnitt mindestens gleich dem Innenquerschnitt dieser
Hülsenteilstücke ist.
Durch seine äußere, zu dem
zwischen den erweiterten Bereichen 21a, 21b der
Muffen gebildeten Aufnahmeraum komplementäre Form, die relative Elastizität seines
Materials und seine konstante und relativ geringe Dicke erfährt das Verbindungsstück 30 eine
gewisse radiale Komprimierung, die für die Dichtheit der Hülse im Bereich des Übergangs
zwischen den Elementen 1a, 1b sorgt.
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Die Winkelöffnung des erweiterten Bereichs 21b der
Muffe 18b, die im Wesentlichen dem Winkel am Scheitel 2β des vorderen
kegelstumpfförmigen Bereichs
des Verbindungsstücks 30 entspricht,
liegt vorzugsweise über
30 Grad. Dadurch wird erreicht, dass das Verbindungsstück 30 mühelos in
seine Aufnahme gelangen kann, wenn das zweite Element 1b dem
ersten Element 1a angenähert
wird.
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Wenn der vordere, hervorkragende
Bereich des Verbindungsstücks 30 bei
der Lagerung der Elemente beschädigt
wird, kann dieses Verbindungsstück 30 aus
der Muffe 18a herausgebrochen werden, in der es elastisch
zurückgehalten
wird, und durch ein anderes Verbindungsstück ersetzt werden.
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Als Variante könnte das während der Vorfertigung der
Elemente 1a, 1b verwendete Positionierungs-Verbindungsstück 30 auch
ein anderes sein als die Abdichtungsverbindung, die zur endgültigen Montage
der Elemente installiert wird, unter der Voraussetzung, dass dieses
Verbindungsstück 30 die Muffe 18b korrekt
in der Gussform zur Herstellung des zweiten Elements positioniert.
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Bei einer weiteren Ausführungsvariante könnten das
Positionierungs- und Abdichtungs-Verbindungsstück einstückig mit einer der beiden Muffen ausgeführt sein.
Beispielsweise könnte
das erste Element auf die mit Bezug zu den 2 und 3 gezeigte
Art hergestellt sein (allerdings vorzugsweise mit Muffen 18a,
deren erweiterter Bereich 21a eine größere Winkelöffnung hätte), und könnten die zweiten mit den hinteren
Enden der Hülsenteilstücke 10b verbundenen
Muffen durch einen elastischeren hinteren Bereich verlängert sein,
dessen äußere Umrisse
komplementär
zur inneren Form des erweiterten Bereichs 21a wären. Um
diesen hinteren Bereich elastischer zu machen, kann man dessen Dicke
bezogen auf die übrige
Muffe verringern und/oder diese Muffe aus zwei Materialien mit unterschiedlichen Elastizitätsmodulen
herstellen. Bei einer solchen Ausführungsform wird die Anzahl
der Teile, die zur Herstellung der Dichtheit erforderlich sind,
auf ein Minimum reduziert.
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Bei weiteren Varianten (6) werden das Positionierungs-
und/oder Abdichtungs-Verbindungsstück in die eine oder andere
der beiden Muffen geschraubt. Bei der in 6 dargestellten Ausführungsform hat das Positionierungs- und Abdichtungs-Verbindungsstück 50 einen
zylindrischen hinteren Bereich, der in die Muffe 38a eingeführt ist,
mit der das Hülsenteilstück 10a des
ersten Elements verbunden ist, und einen kegelstumpfförmigen vorderen Bereich,
der mit einer äußeren ringförmigen Verdickung 52 versehen
ist. Zwischen diesen beiden Bereichen weist das Verbindungsstück 50 eine
transversale Erhöhung 54 auf,
die an das Stirnende 45a der Muffe 38a und die
Vorderseite des ersten Elements anschlägt. Der zylindrische Bereich
des Verbindungsstücks 50 ist
mit einem Innengewinde 53 versehen, das zu einem Außengewinde 46a passt, das
innerhalb der Muffe 18a vorgesehen ist. So kann das Verbindungsstück 50 in
die erste Muffe 38a geschraubt werden, wobei die Gewinde
zur Dichtheit beitragen.
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In dem kegelstumpfförmigen Bereich
des Verbindungsstücks 50 resultiert
die Dichtheit aus dem Eingriff der Verdickung 52 in die
Nut 44b, die innerhalb des erweiterten Bereichs 41b der
zweiten Muffe 38b vorgesehen ist.
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Bei dem im unteren Teil der 6 dargestellten Bereich
wird die Dichtheit noch dadurch erhöht, dass die beiden Enden des
Verbindungsstücks 50 dünner werdende
Lippen 55a, 55b aufweisen, die elastisch nach
innen nachgeben, wenn das Verbindungsstück 50 in den Muffen 38a, 38b angeordnet wird.
Dieses Nachgeben kann durch gekrümmte
Innenflächen
entstehen, die in den Muffen 38a, 38b auf der
Rückseite
der Anschläge 39a, 39b vorgesehen sind,
die jeweils die Enden der Hülsenteilstücke aufnehmen.
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Bei der im oberen Teil der 6 dargestellten Ausführungsvariante
ist eine zur Stirnseite in offene ringförmige Aufnahme 47a, 47b in
der Innenform der Muffe 38a, 38b auf der Rückseite
des Anschlags 39a, 39b vorgesehen. Die beiden
Enden des Positionierungs- und Abdichtungs-Verbindungsstücks drücken dann
flache Dichtungen 48a, 48b zusammen, die in den
Aufnahmen 47a, 47b platziert sind.
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Bei der in 7 gezeigten Ausführungsform sind die beiden
Muffen 58a, 58b Teile mit gleicher Form mit:
- – einem
zylindrischen Abschnitt 59 zur Aufnahme des Endes der Hülsenteilstücke 10a, 10b;
- – einer
inneren Erhöhung 60 am
Ende des zylindrischen Abschnitts 59, an den das Ende des
Hülsenteilstücks anschlägt;
- – einer
Querschnittsverminderung 61 zur Befestigung der Muffe am
Positionierungsstück 16 an der
Wand 15, welche die Vorderseite der Gussform begrenzt,
wobei die torische Feder 22 des Positionierungsstücks 16 in
die ringförmige
Nut eingreift, die hinter der Querschnittsverminderung 61 gebildet
ist;
- – einem
kegelstumpfförmigen
Bereich 62, der sich nach außen hin erweitert und sich
von der Querschnittsverminderung 61 bis zum Stirnende der Muffe 58a, 58b hin
erstreckt;
- – in
dem kegelstumpfförmigen
Bereich 62 ein zylindrischer Rücksprung 63, der zum
Stirnende der Muffe hin mit einem Innengewinde 64 und einer ringförmigen Nut 65 versehen
ist und dessen Boden einen erhöhten
ringförmigen
Rand 66 umfasst, der zum Stirnende hin weist.
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Das Positionierungs- und Abdichtungs-Verbindungsstück 70 hat
im Wesentlichen eine Form, die komplementär zu denjenigen der kegelstumpfförmigen Bereiche 62 und
des zylindrischen Rücksprungs 63 der
beiden einander gegenüberliegenden
Muffen ist, mit einer zentralen, zylindrischen Bohrung, die in etwa
dem Innenquerschnitt der Hülsenteilstücke entspricht.
Zur Optimierung der Dichtheit ist das Verbindungsstück 70 in
dem kegelstumpfförmigen
Bereich seiner Außenfläche, der
es flexibler macht, mit einer Serie radialer Kerben 71,
zwei ringförmigen
Verdickungen 72, die in die entsprechenden Nuten 65 der beiden
Muffen eingreifen, und an seinen beiden Endseiten jeweils mit zwei
ringförmigen
Nuten 73 versehen, die ein Nachgeben der Bereiche mit Verdickungen 72 erlauben,
damit diese in die Nuten 65 der Muffen elastisch eingreifen,
wobei sich ringförmige
Lippen 74 dicht abschließend gegen die erhöhten ringförmigen Ränder 66 der
Muffen drücken.
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Das Verbindungsstück 70 hat auf nur
einer seiner Seiten ein Gewinde 75, das vorgesehen ist, auf
das Innengewinde 64 einer der Muffen geschraubt zu werden.
Dieses Verschrauben erfolgt an der Muffe des als erstes hergestellten
Elements nach dessen Lösen
aus der Form. Auf der gegenüberliegenden
Seite des Verbindungsstücks 70 ist
kein Gewinde 75, damit die problemlose Verbindung der Elemente
gewährleistet
ist.
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Der Vorteil der Ausführungsform
der 7 liegt in ihren
geringeren Kosten auf Grund der Gleichheit der beiden verwendeten
Muffen 58a, 58b.