Schraubkupplung für kraftübertragende Sträbe

Abstract

 Eine Schraubkupplung für kraftübertragende Stäbe, insbesondere Bewehrungsstäbe für Stahlbetonteile oder Zugstäbe, weist eine mit einem ersten Stabende (1) verbundene Kupplungshülse (3) mit Innengewinde (5) auf. Ein mit einem zweiten Stabende (2) verbundener Anschlußkopf (7) ist mit einem Gewindezapfen (8) in die Kupplungshülse (3) eingeschraubt. Eine stirnseitige Spitze (6) des ersten Stabendes (1) und die Stirnfläche (9) des Gewindezapfens (8) werden beim Einschrauben des Gewindezapfens (8) verformt; dadurch wird eine Vorspannung der Schraubkupplung erreicht. Die Einschraubtiefe und damit die Vorspannung wird dadurch bestimmt, daß ein Bund (11) des Anschlußkopfes (7) an einer Stirnfläche (12) der Kupplungshülse (3) zur Anlage kommt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Schraubkupplung für kraftübertragende Stäbe, insbesondere Bewehrungsstäbe oder Zugstäbe, bestehend aus einer mit einem ersten Stabende verbundenen Kupplungshülse mit Innengewinde sowie einem Anschlußkopf, der mit einem Gewindezapfen in die Kupplungshülse einschraubbar und mit einem zweiten Stabende verbunden ist.

[0002] Derartige Schraubkupplungen, die in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt sind, dienen beispielsweise zur Verbindung von Bewehrungsstäben von Stahlbeton-Bewehrungen. Eine wichtige Anforderung an solche Bewehrungen besteht darin, daß die Kupplungen eine schlupffreie Verbindung der Bewehrungsstäbe sicherstellen.

[0003] Bei der Verwendung von Schraubkupplungen zur Verbindung der Bewehrungsstäbe oder anderer kraftübertragender Stäbe ist eine solche schlupffreie Verbindung nur sichergestellt, wenn die Verschraubung vorgespannt, d.h. mit einem vorgegebenen Drehmoment angezogen wird. Die hierfür erforderliche Verwendung eines Drehmomentschlüssels bedingt einen erheblichen Arbeitsaufwand bei der Montage. Eine besondere Schwierigkeit besteht auch noch darin, daß die Einhaltung des vorgegebenen Mindestdrehmoments nur sichergestellt ist, wenn beim Verschraubungsvorgang die Drehmomentanzeige zuverlässig beobachtet wird. Eine nachträgliche Kontrolle der erzielten Vorspannung der Schraubverbindung ist nicht mehr möglich. Das gleiche Problem, eine auf Zug belastbare, schlupffreie Verbindung von Stabenden durch eine Schraubkupplung sicherzustellen, tritt auch bei der Verbindung von anderen kraftübertragenden Stäben auf, beispielsweise von Zugstäben, die als konstruktive Elemente im Stahlbau, im Stahl-Verbundbau oder in ähnlichen Bereichen eingesetzt werden.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schraubkupplung für kraftübertragende Stäbe der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß die Einhaltung der vorgegebenen Vorspannung mit einfachen Mitteln und insbesondere ohne die Verwendung eines Drehmomentschlüssels ermöglicht wird und auch nach Herstellen der Verbindung noch kontrolliert werden kann.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem mit der Kupplungshülse verbundenen ersten Stabende und dem Gewindezapfen ein unter axialer Krafteinwirkung verformbarer Verformungskörper angeordnet ist und daß die Einschraubtiefe des Gewindezapfens durch eine Anschlagfläche an der Kupplungshülse oder eine Markierung am Anschlußkopf begrenzt wird.

[0006] Der Gewindezapfen des Anschlußkopfes wird unter Verformung des Verformungskörpers so weit in die Kupplungshülse eingeschraubt, bis der Anschlußkopf mit einem hierfür vorgesehenen Abschnitt zur Anlage an der Anschlagfläche der Kupplungshülse kommt oder die Markierung eine vorgegebene Stellung in bezug auf die Kupplungshülse erreicht hat. Durch diese Festlegung der Einschraubtiefe des Gewindezapfens und damit des Verformungsgrades des Verformungskörpers ergibt sich eine bestimmte, in axialer Richtung wirkende Verformungskraft, die eine entsprechende axiale Vorspannung der Schraubverbindung verursacht. Damit ist die Einhaltung einer vorgegebenen axialen Vorspannung sichergestellt, wenn der Anschlußkopf an der Anschlagfläche der Kupplungshülse anliegt. Dieser Zustand kann beim Einschrauben des Gewindezapfens in einfacher Weise und ohne Verwendung eines Drehmomentschlüssels erzielt und auch nachträglich durch einfache Sichtkontrolle der Schraubkupplung zuverlässig kontrolliert werden.

[0007] Der Verformungskörper kann an der Stirnfläche des ersten Stabendes und/oder des Gewindezapfens ausgebildet sein. Insbesondere kann er durch einen verformbaren Vorsprung des ersten Stabendes und/oder des Gewindezapfens gebildet werden. Stattdessen kann der Verformungskörper auch ein zwischen das erste Stabende und den Gewindezapfen eingelegter gesonderter Körper sein.

[0008] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das erste Stabende eine stirnseitige Spitze aufweist, die auf die Stirnfläche des Gewindezapfens gerichtet ist, wobei diese Stirnfläche und/oder die Spitze den Verformungskörper bildet.

[0009] Stattdessen kann auch der Gewindezapfen die stirnseitige Spitze aufweisen, die auf die Stirnfläche des ersten Stabendes gerichtet ist, wobei diese Stirnfläche und/oder die Spitze den Verformungskörper bildet.

[0010] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der mit dem zweiten Stabende verbundene Anschlußkopf einen radial vorstehenden Bund aufweist, der an einer die Anschlagfläche bildenden Stirnfläche der Kupplungshülse zur Anlage kommt.

[0011] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

[0012] Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt:

Fig. 1 die beiden Teile einer Schraubkupplung für Bewehrungsstäbe in unverbundenem, voneinander getrenntem Zustand,

Fig. 2 die Schraubkupplung nach Fig. 1 in verschraubtem, jedoch noch nicht vorgespannten Zustand,

Fig. 3 die Schraubkupplung nach Fig. 2 im fertiggestellten, vorgespannten Zustand,

Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Schraubkupplung im verschraubten, jedoch noch nicht vorgespannten Zustand entsprechend der Fig. 2 und

Fig. 5 die Schraubkupplung nach Fig. 4 in fertiggestelltem, vorgespannten Zustand.

[0013] Die in der Zeichnung dargestellte vorgespannte Schraubkupplung dient zur auf Zug belastbaren, schlupffreien Verbindung eines ersten Bewehrungsstabendes 1 mit einem zweiten Bewehrungsstabende 2 der Bewehrung eines Stahlbetonteils. Die zu verbindenden Bewehrungsstäbe bestehen beispielsweise aus Betonrippenstahl.

[0014] Die hier dargestellten Bewehrungsstabenden 1 und 2 stellen nur ein Anwendungsbeispiel der Schraubkupplung dar; stattdessen könnte es sich auch um die Enden anderer kraftübertragender Stäbe handeln, beispielsweise Zugstäbe. Eines der beiden Stabenden 1 bzw. 2 kann auch ein Teil einer Endverankerung in einem Stahlbetonteil sein, die mit einem Bewehrungsstab zu verbinden ist. Stattdessen kann eines der beiden Stabenden 1 bzw. 2 auch ein Verbindungsstück zwischen zwei Schraubkupplungen sein.

[0015] Das erste Bewehrungsstabende 1 ist mit einer Kupplungshülse 3 verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das dem ersten Bewehrungsstabende 1 zugekehrte Ende 3a der Kupplungshülse 3 durch radiales Verpressen mit dem ersten Bewehrungsstabende 1 verbunden. Das radiale Verpressen erfolgt so, daß an der Außenseite der Kupplungshülse 3 zugleich ein Sechskant 4 als Schlüsselansatz erzeugt wird. Der dem ersten Bewehrungsstabende 1 abgekehrte Abschnitt 3b der Kupplungshülse 3 ist mit einem Innengewinde 5 versehen. Das erste Bewehrungsstabende 1 weist eine stirnseitige Spitze 6 auf, die beispielsweise mit einem Kegelwinkel von 100° ausgeführt ist.

[0016] Das zweite Bewehrungsstabende 2 ist mit einem Anschlußkopf 7 verbunden, beispielsweise durch Stumpfschweißung. Stattdessen kann der Anschlußkopf 7 auch aus einem am zweiten Bewehrungsstabende 2 angestauchten Kopf bestehen.

[0017] Der Anschlußkopf 7 besteht im wesentlichen aus einem Gewindezapfen 8, der in das Innengewinde 5 der Kupplungshülse 3 einschraubbar ist, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Stirnseitig weist der Gewindezapfen 8 eine Stirnfläche 9 auf, die auf stirnseitige Spitze 6 des ersten Bewehrungsstabende 1 gerichtet ist, wenn der Gewindezapfen 8 in der in Fig. 2 gezeigten Weise in die Kupplungshülse 3 eingeschraubt wird.

[0018] Die Spitze 6 und die Stirnfläche 9 bilden Verformungskörper, die verformt werden, wenn der Anschlußkopf 7 mit seinem Gewindezapfen 8 über die in Fig. 2 gezeigte Stellung hinaus noch tiefer in die Kupplungshülse 3 eingeschraubt wird. Zum Zwecke des Einschraubens ist das zweite Bewehrungsstabende 2 mit zwei seitlichen Schlüsselanflachungen 10 versehen. Stattdessen können solche Schlüsselanflachungen auch an dem aus der Kupplungshülse 3 herausragenden Teil des Ansschlußkopfes 7 vorgesehen sein.

[0019] An seinem mit dem zweiten Bewehrungsstabende 2 verbundenen Ende ist der Anschlußkopf 7 mit einem radial vorstehenden Bund 11 versehen, der an einer Stirnfläche 12 der Kupplungshülse 3 zur Anlage gebracht werden kann. Diese Stirnfläche 12 bildet im vollständig eingeschraubten Zustand (Fig. 3) eine Anschlagfläche für den Bund 11 und begrenzt somit die Einschraubtiefe des Gewindezapfens 8 und damit auch den Grad der Verformung der Verformungskörper, nämlich der Spitze 6 und der Stirnfläche 9. Zugleich werden damit die aufzubringende Verformungskraft und somit die axiale Vorspannkraft der Verschraubung bestimmt. Auf diese Weise ist die Einhaltung einer vorgegebenen Mindestvorspannung der Verschraubung sichergestellt, wenn der Anschlußkopf 7 so weit in die Kupplungshülse 3 eingeschraubt ist, daß sein Bund 11 an der Stirnflache 12 zur Anlage kommt. Dieser Zustand kann auch nach Fertigstellung der Verschraubung jederzeit durch einfache Sichtkontrolle überprüft werden.

[0020] Das in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Schraubkupplung unterscheidet sich von dem vorher dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, daß anstelle des Bundes 11, der an der Stirnfläche 12 der Kupplungshülse 3 zur Anlage gebracht wird, an der dem Bewehrungsstabende 2 zugekehrten Seite des Anschlußkopfes 7 eine Markierung 13 vorgesehen ist, beispielsweise eine Rille, eine Farbmarkierung oder ein Wulst.

[0021] Diese Markierung 13 ist in gleichem Abstand zur Stirnfläche 9 des Anschlußkopfes 7 angeordnet wie der Bund 11 bei dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die Markierung 13 dient ebenfalls dazu, die Einschraubtiefe des Anschlußkopfes 7 so festzulegen, daß durch die Verformung des Verformungskörpers, beispielsweise der Spitze 6 und/oder der Stirnfläche 9, eine Vorspannkraft in der erforderlichen Höhe erzeugt wird. Der Anschlußkopf 7 wird so weit in die Kupplungshülse 3 eingeschraubt, bis die Markierung 13 hinter der Stirnfläche 12 der Kupplungshülse 3 verschwindet. Stattdessen kann auch eine andere Bezugskante oder ebenfalls eine Markierung vorgesehen sein, mit der die Markierung 13 zur Deckung gebracht wird, um das Erreichen der vorgegebenen Einschraubtiefe anzuzeigen.

[0022] Die Erzielung der vorgegebenen Vorspannkraft ist durch die Einhaltung der geometrischen Abmessungen der Schraubkupplung und durch die Werkstoffauswahl gewährleistet. Insbesondere sind hierbei der Abstand der Spitze 6 von der Stirnfläche 12 und der Abstand der Stirnfläche 9 vom Bund 11 von Bedeutung. Diese Abmessungen können bei der Vorfertigung der Teile der Schraubkupplung mit enger Toleranz eingehalten werden.

Ansprüche

1. Schraubkupplung für kraftübertragende Stäbe, insbesondere Bewehrungsstäbe oder Zugstäbe, bestehend aus einer mit einem ersten Stabende verbundenen Kupplungshülse mit Innengewinde sowie einem Anschlußkopf, der mit einem Gewindezapfen in die Kupplungshülse einschraubbar und mit einem zweiten Stabende verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem mit der Kupplungshülse (3) verbundenen ersten Stabende (1) und dem Gewindezapfen (8) ein unter axialer Krafteinwirkung verformbarer Verformungskörper (6, 9) angeordnet ist und daß die Einschraubtiefe des Gewindezapfens (8) durch eine Anschlagfläche (12) an der Kupplungshülse (3) oder durch eine Markierung (13) am Anschlußkopf (7) begrenzt wird.

2. Schraubkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungskörper an der Stirnfläche des ersten Stabendes (1) und/oder des Gewindezapfens (8) ausgebildet ist.

3. Schraubkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungskörper durch einen verformbaren Vorsprung des ersten Stabendes (1) und/oder des Gewindezapfens (8) gebildet wird.

4. Schraubkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Stabende (1) eine stirnseitige Spitze (6) aufweist, die auf die Stirnfläche (9) des Gewindezapfens (8) gerichtet ist, wobei die Stirnfläche (9) und/oder die Spitze (6) den Verformungskörper bildet.

5. Schraubkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindezapfen (8) eine stirnseitige Spitze aufweist, die auf die Stirnfläche des ersten Stabendes (1) gerichet ist, wobei die Stirnfläche und/oder die Spitze den Verformungskörper bildet.

6. Schraubkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungskörper ein zwischen das erste Stabende (1) und den Gewindezapfen (8) eingelegter gesonderter Körper ist.

7. Schraubkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem zweiten Stabende (2) verbundene Anschlußkopf (17) einen radial vorstehenden Bund (11) aufweist, der an einer die Anschlagfläche bildenden Stirnfläche (12) der Kupplungshülse (3) zur Anlage kommt.

8. Schraubkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Stabende (2) oder der damit verbundene Anschlußkopf (7) mit seitlichen Schlüsselanflachungen (10) versehen ist.

9. Schraubkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkopf (7) mit dem zweiten Stabende (2) durch Stumpfschweißung verbunden ist.

10. Schraubkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkopf (7) aus einem am zweiten Stabende (2) angestauchten Kopf besteht.

Zeichnung