NL1020069C1

NL1020069C1 - Werkwijze en inrichting voor het verbinden van betonstaal.

Info

Publication number: NL1020069C1
Application number: NL1020069A
Authority: NL
Inventors: Hendrik Van De Riet
Original assignee: Barfix Bermuda Ltd
Priority date: 2002-02-27
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2002-07-22
Also published as: WO2003072889A1; EP1488056A1; JP2005519208A; AU2003210074A1; BR0308061A; CA2477694A1; US20050180813A1

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET VERBINDEN VAN BETONSTAAL

5 De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze, een verbindingselement en een systeem voor het verbinden van een stuk betonstaal met een verbindingselement dat voorzien is van een schroefdraad snijdend gedeelte dat schroefdraad snijdt op het uiteinde van het stuk betonstaal.

10

Een dergelijke werkwijze is bekend uit EP-A-0867578. In deze publikatie is een verbindingselement beschreven dat is voorzien van een gat met een inwendige schroefdraad en van een schroefdraad snijdend gedeelte dat zich aan de ingang 15 van dat gat bevindt. Wanneer het verbindingselement op het uiteinde van een stuk betonstaal wordt geschroefd, wordt door het schroefdraad snijdende gedeelte op dat uiteinde uitwendige schroefdraad gesneden, welke schroefdraad vervolgens in de inwendige schroefdraad in genoemd gat 20 wordt geschroefd. De verbinding tussen het verbindingselement en het stuk betonstaal komt daarbij tot stand door samenwerking van genoemde uitwendige en inwendige schroefdraad.

25 Een nadeel van deze werkwijze is onder meer het relatief groot aantal omwentelingen dat het verbindingselement ten opzichte van het stuk betonstaal moet maken om zowel de uitwendige schroefdraad te snijden als in voldoende mate in de gesneden uitwendige schroefdraad in aangrijping te 30 brengen met de inwendige schroefdraad.

De uitvinding beoogt een werkwijze, een verbindingselement en een systeem voor het verbinden van stukken betonstaal, waarbij een voldoend sterke verbinding tot stand kan worden 35 gebracht en waarbij relatief weinig omwentelingen van het verbindingselement ten opzichte van het stuk betonstaal nodig zijn.

1 f) -O ·- ; 2

Hiertoe wordt volgens de uitvinding genoemd uiteinde vooraf voorzien van een conisch ofwel taps toelopend deel en snijdt genoemd schroefdraad snijdend gedeelte op dat deel conische schroefdraad. De verbinding komt daarbij tot stand 5 door onderling aangrijping tussen het schroefdraad t snijdende gedeelte en de gesneden conische schroefdraad. Deze aangrijping blijkt voldoende te zijn om de optredende krachten te kunnen overbrengen en bovendien wordt een spelingsvrije schroefverbinding verkregen, zodat het niet 10 nodig is een additionele voorspanning op de schroefverbinding aan te brengen.

Doordat conische schroedraad wordt toegepast is het mogelijk om, ook wanneer de diameter van het betonstaal 15 varieert, de schroefdraad steeds te laten doorlopen tot de plaats waar het conische deel van het betonstaal begint, dat wil zeggen tot de plaats waar het betonstaal zijn volle diameter heeft. Daartoe is bij voorkeur de grootste diameter van het schroefdraad snijdende gedeelte groter dan 20 de diameter van het stuk betonstaal waarvan het uiteinde in dat gedeelte wordt geschroefd, zodat steeds verzekerd is dat het stuk betonstaal wordt aangegrepen vanaf de lokatie waar het conisch toelopende deel van het uiteinde begint. Het is daarbij geen bezwaar dat de diameter van het 25 betonstaal binnen een ruime tolerantie varieert.

In een voorkeursuitvoering is het verbindingselement voorzien van twee schroefdraad snijdende gedeelten, die elk worden bevestigd aan een uiteinde van een stuk betonstaal, 30 zodat twee stukken betonstaal onderling worden verbonden via het verbindingselement. Daarmee wordt een eenvoudig verbindingselement voor het onderling verbinden van twee stukken betonstaal verkregen, dat eerst op het uiteinde van het eerste stuk betonstaal wordt geschroefd en waarin 35 vervolgens het uiteinde van het tweede stuk betonstaal wordt geschroefd.

1 0 2 G ·’ 3 S

3

In een voorkeursuitvoering omvat het verbindingselement twee delen die met elkaar worden verbonden nadat elk van die delen aan het uiteinde van een stuk betonstaal is bevestigd, waarbij elk van die delen een schroefdraad 5 snijdend gedeelte bevat.

Bij voorkeur worden de twee delen van het verbindingselement door middel van een schroefverbinding met elkaar verbonden nadat zij op de uiteinden van stukken 10 betonstaal zijn aangebracht. Daarbij kan het ene deel voorzien zijn van een uitwendige schroefdraad die in een gat met inwendige schroefdraad van het andere deel kan worden geschroefd. Dat kan cilindrische schroefdraad zijn, maar in een voorkeursuitvoering is dat een conische 15 schroefdraad, waardoor de onderlinge verbinding van de delen tot stand kan worden gebracht met relatief weinig omwentelingen van de delen ten opzichte van elkaar.

In een voorkeursuitvoering heeft elk van de twee delen van 20 het verbindingselement een zich radiaal uitstrekkend aanslagvlak. Daarbij kunnen de aanslagvlakken elkaar raken wanneer de schroefverbinding tot stand is gebracht. Bij voorkeur omvat althans een van de delen een gedeelte dat door het aandraaien van de schroefverbinding zichtbaar 25 wordt vervormd. In een voorkeursuitvoering is nabij de aanslagvlakken een ringvormige spleet aangebracht die bij het aandraaien dicht wordt gedrukt.

In een voorkeursuitvoering kunnen stukken betonstaal met 30 verschillende diameters onderling worden verbonden, doordat de twee schroefdraad snijdende gedeelten een onderling verschillende conische schroefdraad snijden, aangepast aan elk van de stukken betonstaal.

35 De uitvinding heeft voorts betrekking op een verbindingselement dat verbonden kan worden met een stuk betonstaal, welk verbindingselement is voorzien van een 'IK ' .

4 schroefdraad snijdend gedeelte dat schroefdraad kan snijden op het uiteinde van het stuk betonstaal, waarbij het schroefdraad snijdend gedeelte conische schroefdraad kan snijden op een conisch toelopend deel van het uiteinde van 5 het stuk betonstaal.

Bij voorkeur omvat het verbindingselement twee delen, die met elkaar kunnen worden verbonden nadat elk van die delen aan het uiteinde van een stuk betonstaal is bevestigd, 10 waarbij elk van die delen een schroefdraad snijdend gedeelte bevat.

In een voorkeursuitvoering kunnen de twee delen door middel van een schroefverbinding met elkaar kunnen worden 15 verbonden en omvat die schroefverbinding een conische uitwendige schroefdraad en een corresponderende conische inwendige schroefdraad.

Bij voorkeur omvat althans een van de delen een gedeelte 20 dat door het aandraaien van de schroefverbinding zichtbaar wordt vervormd.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een systeem omvattende een stuk betonstaal en een verbindingselement 25 dat voorzien is van een schroefdraad snijdend gedeelte dat schroefdraad kan snijden op het uiteinde van het stuk betonstaal, waarbij het schroefdraad snijdend gedeelte conische schroefdraad kan snijden op een conisch toelopend deel van het uiteinde van het stuk betonstaal.

30

In een voorkeursuitvoering omvat het systeem twee stukken betonstaal, waarbij het verbindingselement voorzien is van twee schroefdraad snijdende gedeelten, die elk kunnen worden bevestigd aan een uiteinde van een stuk betonstaal, 35 zodat de twee stukken betonstaal onderling worden verbonden via het verbindingselement.

5

In een voorkeursuitvoering hebben de twee stukken betonstaal een verschillende diameter en snijden de twee schroefdraad snijdende gedeelten onderling verschillende schroefdraad.

5

Ter verduidelijking van de uitvinding zijn, onder verwijzing naar de tekening, enkele uitvoeringsvoorbeelden beschreven.

10 Figuur 1 is het eerste deel van een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een verbindingselement;

Figuur 2 is het tweede deel van dat eerste uitvoeringsvoorbeeld;

Figuur 3 is het eerste deel van een tweede 15 uitvoeringsvoorbeeld van een verbindingselement;

Figuur 4 is het tweede deel van dat tweede uitvoeringsvoorbeeld;

Figuur 5 is het zijaanzicht van elk van de figuren 1-4, en Figuur 6 toont een deel van een derde uitvoeringsvoorbeeld 20 van een verbindingselement.

De figuren zijn slechts schematische weergaven van de uitvoeringsvoorbeelden.

25 Figuren 1 en 2 tonen een verbindingselement bestaande uit een eerste deel 1 (fig.l) en een tweede deel 2 (fig.2).

Deze twee delen 1,2 kunnen met elkaar worden verbonden door middel van een schroefverbinding die bestaat uit een uitwendige schroefdraad 3 van deel 1 en een inwendige 30 schroefdraad 4 in het gat 5 van deel 2.

Figuren 3 en 4 tonen een verbindingselement bestaande uit een eerste deel 11 (fig.3) en een tweede deel 12 (fig.4). Ook deze twee delen 11,12 kunnen met elkaar worden 35 verbonden, waartoe het eerste deel 11 is voorzien van uitwendige schroefdraad 13 en het tweede deel 12 is voorzien van inwendige schroefdraad 14 in gat 15.

6

Bij het eerste uitvoeringsvoorbeeld (figuren 1 en 2) worden de twee delen 1,2 van het verbindingselement onderling verbonden door middel van cilindrische schroefverbinding 3,4, en bij het tweede uitvoeringsvoorbeeld is een conische 5 schroefverbinding 13,14 toegepast, zoals uit de figuren blijkt. Een voordeel van een conische schroefverbinding is, dat minder omwentelingen van de twee delen 1,2,-11,12 ten opzichte van elkaar nodig zijn om de verbinding tot stand te brengen.

10

Aan de linkerkant van figuren 1 en 3 (delen 1 en 11) en aan de rechter kant van figuren 2 en 4 (delen 2 en 12) is een conisch toelopend gat 6 weergegeven waarin een conische schroefdraad 7 is aangebracht. Deze conische schroefdraad 15 is op zes, over de omtrek verdeelde plaatsen onderbroken door een uitsparing 8, zodat snijkanten 9 (fig.5) ontstaan die conische schroefdraad kunnen snijden op een conisch toelopend uiteinde van een stuk betonstaal. Het stuk betonstaal is in de figuren niet weergegeven.

20

Figuur 5 toont schematisch het zijaanzicht (in axiale van gat 6, waarbij de zes uitsparingen 8 en de daardoor gevormde snijkanten 9, zichtbaar zijn. De uitsparingen 8 hebben elk een in hoofdzaak cilindrische vorm, waarvan de 25 hartlijn onder een hoek staat met de hartlijn 10 van het verbindingselement 1,2,-11,12.

Uit figuur 5 blijkt voorts dat de buitenomtrek van de verbindingselementen volgens de uitvoeringsvoorbeelden 30 zeskantig is, zodat de twee delen 1,11 en 2,12 elk met een sleutel op een uiteinde van een stuk betonstaal kunnen worden geschroefd en vervolgens, eventueel met een momentsleutel, onderling aan elkaar kunnen worden geschroefd. Met name bij grotere diameters kan ook een 35 ronde (cilindervormige) buitenomtrek worden gebruikt, hetgeen een kleinere diameter tot gevolg heeft.

• t. - · ^ 7

Voordat het betreffende deel 1,2,-11,12 op het uiteinde van een stuk betonstaal wordt bevestigd, wordt dat uiteinde bewerkt, bijvoorbeeld door middel van een verspanende bewerking, teneinde dat uiteinde conisch toelopend te 5 maken, dat wil zeggen dat het de vorm van een afgeknotte kegel krijgt, met de top naar het uiteinde van het betonstaal. De tophoek van de kegel komt overeen met de hoek waaronder het conische gat 6 toeloopt.

10 Wanneer het uiteinde van het stuk betonstaal in het gat 6 wordt geschroefd zal over de gehele lengte van het conisch toelopende uiteinde, of een groot deel ervan, schroefdraad worden gesneden, waarbij de spaan zich kan ophopen in de uitsparingen 8. De inwendige conische schroefdraad 7 in gat 15 6, die tevens als snijgereedschap fungeert (snijkanten 9), zal over genoemde lengte in aangrijping komen met het uiteinde van het stuk betonstaal, hetgeen na enkele omwentelingen, wanneer de schroefdraad in voldoende mate is gevormd, een goede bevestiging van het betonstaal in het 20 verbindingselement 1,2,11,12 tot gevolg heeft.

Het aantal omwentelingen die nodig zijn voor het snijden van de conische schroefdraad is onder meer afhankelijk van de vorm en afmeting van de conische schroefdraad en van de 25 eerdergenoemde tophoek. Goede resultaten zijn verkregen bij een tophoek van ongeveer 12 graden en een afmeting van de schroefdraad waarbij vier tot vijf omwentelingen nodig zijn voor het snijden van de schroefdraad.

30 Bij het tweede uitvoeringsvoorbeeld, dat in de figuren 3 en 4 is weergegeven, is deel 11 van het verbindingselement voor zien van een radiaal gericht aanslagvlak 17 dat kan samenwerken met aanslagvlak 18 van deel 12, wanneer beide delen 11,12 aan elkaar zijn geschroefd. De kracht waarmee 35 de aanslagvlakken 17,18 tegen elkaar worden gedrukt heeft een voorspanning op de schroefverbinding 13,14 tot gevolg, welke voorspanning bijdraagt tot een goede verbinding.

8

Figuur 6 toont een deel 21 van een verbindingselement volgens een derde uitvoeringsvoorbeeld, welk deel 21 in hoofdzaak overeenkomt met het deel 11 (figuur 3) van het tweede uitvoeringsvoorbeeld. Het verschil met het tweede 5 uitvoeringsvoorbeeld is de aanwezigheid van een vervormbaar gedeelte 23 dat tegen aanslagvlak 27 wordt gedrukt wanneer de schroefverbinding tussen de twee delen van het verbindingselement met voldoende moment wordt aangedraaid. Daardoor kan visueel worden waargenomen dat een goede 10 onderlinge verbinding aanwezig is.

De beschreven uitvoeringen zijn slechts voorbeelden van een verbindingselement, vele varianten zijn mogelijk.

· -· . j

Claims

1. Werkwijze voor het verbinden van een stuk betonstaal 5 met een verbindingselement (1,2,-11,12) dat voorzien is van een schroefdraad snijdend gedeelte (7,8) dat schroefdraad snijdt op het uiteinde van het stuk betonstaal, met het kenmerk, dat genoemd uiteinde vooraf wordt voorzien van een conisch toelopend deel 10 en dat genoemd schroefdraad snijdend gedeelte (7,8) op dit deel conische schroefdraad snijdt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de grootste diameter van het schroefdraad snijdende 15 gedeelte (7,8) groter is dan de diameter van het stuk betonstaal waarvan het uiteinde in dat gedeelte (7,8) wordt geschroefd.

3. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met 20 het kenmerk, dat het verbindingselement (1,2,-11,12) voorzien is van twee schroefdraad snijdende gedeelten (7,8), die elk worden bevestigd aan een uiteinde van een stuk betonstaal, zodat twee stukken betonstaal onderling worden verbonden via het verbindingselement 25 (1,2,-11,12) .

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het verbindingselement (1,2,-11,12) twee delen omvat, die met elkaar worden verbonden nadat elk van die 30 delen aan het uiteinde van een stuk betonstaal is bevestigd, waarbij elk van die delen een schroefdraad snijdend gedeelte (7,8) bevat.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat 35 de twee delen (1,2,-11,12) door middel van een schroefverbinding (3,4,-13,14) met elkaar worden verbonden. < '' · Λ ~ _? V / -

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de schroefverbinding een conische uitwendige schroefdraad (13) en een corresponderende conische inwendige schroefdraad (14) omvat. 5

7. Werkwijze volgens een der conclusies 5 of 6, met het kenmerk, dat elk van de twee delen (1,2,-11,12) een zich radiaal uitstrekkend aanslagvlak (17,18) heeft, welke aanslagvlakken (17,18) elkaar raken wanneer de 10 schroefverbinding tot stand is gebracht.

8. Werkwijze volgens een der conclusies 5-7, met het kenmerk, dat althans een van de delen (1,2,-11,12) een gedeelte (23) omvat dat door het aandraaien van de 15 schroefverbinding zichtbaar wordt vervormd.

9. Werkwijze volgens een der conclusies 3-8, met het kenmerk, dat stukken betonstaal met verschillende diameters onderling worden verbonden. 20

10. Verbindingselement dat verbonden kan worden met een stuk betonstaal, welk verbindingselement (1,2,-11,12) is voorzien van een schroefdraad snijdend gedeelte (7.8) dat schroefdraad kan snijden op het uiteinde 25 van het stuk betonstaal, met het kenmerk, dat het schroefdraad snijdend gedeelte (7,8) conische schroefdraad kan snijden op een conisch toelopend deel van het uiteinde van het stuk betonstaal.

11. Verbindingselement volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het verbindingselement (1,2,-11,12) voorzien is van twee schroefdraad snijdende gedeelten (7.8) , die elk kunnen worden bevestigd aan een uiteinde van een stuk betonstaal, zodat twee stukken 35 betonstaal onderling worden verbonden via het verbindingselement (1,2,-11,12).

12. Verbindingselement volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het verbindingselement (1,2;11,12) twee delen omvat, die met elkaar kunnen worden verbonden nadat elk van die delen (1,2,-11,12) aan het uiteinde 5 van een stuk betonstaal is bevestigd, waarbij elk van die delen een schroefdraad snijdend gedeelte (7,8) bevat.

13. Verbindingselement volgens conclusie 12, met het 10 kenmerk, dat de twee delen (1,2,-11,12) door middel van een schroefverbinding (3,4,-13,14) met elkaar kunnen worden verbonden.

14. Verbindingselement volgens conclusie 13, met het 15 kenmerk, dat de schroefverbinding een conische uitwendige schroefdraad (13) en een corresponderende conische inwendige schroefdraad (14) omvat.

15. Verbindingselement volgens een der conclusies 13 of 20 14, met het kenmerk, dat elk van de twee delen (1,2,-11,12) een zich radiaal uitstrekkend aanslagvlak (17,18) heeft, welke aanslagvlakken elkaar raken wanneer de schroefverbinding (3,4,-13,14) tot stand is gebracht. 25

16. Verbindingselement volgens een der conclusies 13-15, met het kenmerk, dat althans een van de delen (1,2,-11,12) een gedeelte (23) omvat dat door het aandraaien van de schroefverbinding (3,4,-13,14), 30 zichtbaar wordt vervormd.

17. Verbindingselement volgens een der conclusies 13-16, met het kenmerk, dat de twee schroefdraad snijdende gedeelten (7,8) onderling verschillende schroefdraad 35 kunnen snijden.

18. Systeem omvattende een stuk betonstaal en een verbindingselement (1,2,-11,12) dat voorzien is van een schroefdraad snijdend gedeelte (7,8) dat schroefdraad kan snijden op het uiteinde van het stuk 5 betonstaal, met het kenmerk, dat het schroefdraad snijdend gedeelte (7,8) conische schroefdraad kan snijden op een conisch toelopend deel van het uiteinde van het stuk betonstaal.

19. Systeem volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de twee stukken betonstaal een onderling verschillende diameter hebben en dat de schroefdraad snijdende gedeelten (7,8) onderling verschillende schroefdraad snijden.