技术领域
[0001] 本
发明涉及部件的接合和加强。具体地，本发明涉及由
混凝土制成的部件的接合和加强。
背景技术
[0002]
现有技术中已知使由混凝土制成的部件彼此接合。例如，已知向现有的混凝土结构提供补充的混凝土部件。这样的一个示例是
桥梁，桥梁墩帽附接到桥梁。DE 10 2000 90074421展示了一种具有桥梁墩帽的桥梁。在桥梁墩帽的顶侧部上并且部分地也在横向上，桥梁墩帽借助于插入到先前引入的孔口中的螺钉进行锚固。螺钉可以实现为自攻。
[0003] 此外，本领域中已知加强混凝土部件。归因于混凝土具有高压缩强度但仅具有低抗张强度的事实，通常例如借助于适合吸收张
力的加强
钢筋来加强混凝土部件。
发明内容
[0004] 本发明的目标是提供一种用于接合部件或加强部件的改进系统。
[0005] 这个问题借助于根据
权利要求1所述的系统以及根据权利要求19所述的方法和根据权利要求24所述的方法来解决。有利的进一步发展在
从属权利要求中
指定。
[0006] 根据本发明的系统包括第一
螺纹套筒和第二螺纹套筒，每个螺纹套筒均包括：
[0007] -
外螺纹，在其协助下能够将螺纹套筒旋拧到相应的部件中，并且外螺纹适合于与相应的部件形成复合结构，以及
[0008] -动力驱动部，借助于动力驱动部能够将用于将螺纹套筒旋拧到相应的部件中的
扭矩传输到螺纹套筒。
[0009] 该系统还包括长型夹紧元件，其适合于被引导穿过第二螺纹套筒并插入或引导穿过第一螺纹套筒，并且适合于轴向地夹紧第一螺纹套筒和第二螺纹套筒，以使得第一螺纹套筒和第二螺纹套筒在相应的部件中生成相反的结合
应力。
[0010] 在该系统的简化实施方式中，也可以省略第二螺纹套筒。在这个简化实施方式中的情况下，长型夹紧元件适合于被引导穿过要加强的部件中或相应地要接合的两个部件的第二部件中的钻孔，并且适合于固定到第一螺纹套筒。在这个简化实施方式中，第一螺纹套筒与要加强的部件或与相应地要夹紧的两个部件的第二部件夹紧，例如长型夹紧元件的尾端上的头部或设置在长型夹紧元件的尾端上的螺纹上的
螺母抵靠要加强的部件或要接合的两个部件的第二部件旋拧。在这种情况下，上述结合应力仅出现在第一螺纹套筒的区域中。除非它们与第二螺纹套筒相关，否则下文描述的所有进一步有利实施方式也与这个简化替代方案相关，但下文没有单独地提及这一点。具体地，这个简化替代方案还可以包括根据下述实施方式中的一个的开槽尖端以及弹性元件，弹性元件具体为
拉伸弹簧或
压缩弹簧。
[0011] 重要的是，应注意，夹紧元件适合于引导穿过第一螺纹套筒和可能地穿过第二螺纹套筒的信息并不意味着第一螺纹套筒和(如果可用的话)第二螺纹套筒必须首先引入到钻孔中，并且夹紧元件随后引导穿过一个或多个螺纹套筒。相反，在某些实施方式中，可以首先将长型夹紧元件引入到钻孔中，并且然后将一个或多个螺纹套筒附接或“
螺纹连接”到夹紧元件，并且将它们旋拧到钻孔中，以便滑动经过夹紧元件，其中，夹紧元件即使本身是静止的，也同样被引导经过第一螺纹套筒和可能地经过第二螺纹套筒。
[0012] 当使用根据本发明的系统时，螺纹套筒在各种情况下均可以布置在分模线的每侧部上的钻孔中。在接合部件的情况下，“分模线”标识抵靠彼此的部件之间的边界的通常路径。在加强的情况下，“分模线”可以被设想为假想裂纹，加强将防止出现裂纹。两个螺纹套筒通常借助于夹紧元件在拉伸下轴向地夹紧，使得螺纹套筒经由它们相应的外螺纹在相应的部件中生成相反的结合应力。这个结合应力可以跨过相应螺纹套筒的整个长度生成，但至少跨过其长度的大部分生成。因而，在接合的情况下，跨过相对大的区段将
载荷引入到相应的部件中，并且可以在分模线的两侧部上实现均匀载荷分布，由此增加联接的
稳定性。
[0013] 在加强的情况下，结合应力在部件内部产生固有的
应力分布，这将抵消可响应于部件上的载荷而出现的力。如果部件是混凝土的，则该系统可以例如防止由于拉伸载荷而引起的裂纹，因为就压缩而言，部件在系统的帮助下预加应力，这抵消拉伸载荷。与常规加强的差别在于，不论是用
钢筋还是混凝土螺钉来实施，常规加强都只在裂纹出现时才起作用。尽管常规加强可以防止这样的裂纹扩宽，但它只有在部件中存在可
感知的移动时才吸收显著的力，即，在部件开始破裂时才吸收显著的力。相反，利用本发明的系统已经借助于预加应力的系统本身在完全完整的部件中生成结合应力，使得乃至在裂纹开始形成之前，套筒的外螺纹的
螺距就已经吸收力。以此方式，可以实现比现有技术中已知的显著更有效的加强。
[0014] 该系统优选地包括开槽尖端，其适合于在对应的部件中开出螺纹，其中开槽尖端包括动力驱动部，借助于动力驱动部，能够将用于将开槽尖端旋拧到相应的部件中的扭矩传输到开槽尖端。在本公开中，包括外螺纹或至少前部或前外螺纹区段的部分的部分应被理解为“开槽尖端”，所述外螺纹或螺纹区段具体地适合于在部件中切出螺纹。这个螺纹区段可以例如特别地硬化，并且另外地或替代地可以具有齿等，这有助于切出螺纹。开槽尖端可以实现为单独的部分，但也可以实现为第一螺纹套筒的前部区段。进而，第二螺纹套筒则不需要对应的开槽尖端，因为第二螺纹套筒可以简单地旋拧到螺纹中，螺纹是借助于单独的开槽尖端或借助于作为第一螺纹套筒的一部分的开槽尖端而开出的。
[0015] 要加强的部件或要接合的部件优选地由混凝土、砖石、
复合材料或木质材料构成。在本公开中，术语“混凝土”应以广泛的方式来理解，并且具体地被视作
水泥胶合复合材料的通用术语：
钢筋混凝土、
预应力混凝土、
纤维性混凝土等，而且还用于非
水泥胶合的复合材料，诸如湿拌
骨料、加气混凝土或
树脂混凝土，但不限于这些。
[0016] 在有利实施方式中，长型夹紧元件由螺钉或螺纹杆形成，螺钉或螺纹杆具有至少一个外螺纹，具体地为公制外螺纹，其中螺纹套筒或开槽尖端中的至少一个具有
内螺纹，螺钉能够旋拧到内螺纹中。通过将螺钉/螺纹杆的螺纹相应地旋拧到相应的螺纹套筒或开槽尖端的内螺纹中，因而直接改变螺纹套筒的
位置，或者通过相对于螺钉/螺纹杆推动穿过开槽尖端而改变。当螺钉或螺纹杆然后以任何方式固定到另一套筒时，两个套筒可以通过使螺钉或螺纹杆旋转而以这种方式轴向地夹紧。
[0017] 在不包括第二螺纹套筒的简化实施方式的背景下，螺钉或螺纹杆在接合的情况下可以固定到第二部件，例如，因为
螺钉头部在第二部件的背离分模线的侧部上抵靠第二部件旋拧，或者因为螺母在背离分模线的侧部上抵靠第二部件旋拧。在借助于不包括第二螺纹套筒的简化实施方式的加强的情况下，螺钉或螺纹杆可以固定在要加强的部件的外部上，例如因为螺纹头部抵靠部件从外部旋拧，或者因为螺母抵靠要加强的部件从外部旋拧。重要的是，应注意，螺母或螺纹头部相应地“抵靠部件旋拧”的信息未必考虑到头部或螺母直接抵靠第二部件。其他部件，具体为压缩弹簧反而可以布置在螺钉头部或螺母与部件之间。
[0018] 至少一个外螺纹优选地至少实现在螺钉或螺纹杆的前端的区域中，并且开槽尖端或第一螺纹套筒具有所述内螺纹。内螺纹优选地至少部分地实现在第一螺纹套筒的前区段中。
[0019] 在有利实施方式中，长型夹紧元件由包括头部的螺钉形成，该头部适合于与第二螺纹套筒的尾端直接接合，或者经由位于其间的元件进行接合，以便由于螺钉的至少一个外螺纹旋拧到第一螺纹套筒的至少一个内螺纹中而在第一螺纹套筒的方向上夹紧第二螺纹套筒。因而，根据上述描述，螺钉通过这个螺钉头部“固定”到第二螺纹套筒。在相关的有利实施方式中，长型夹紧元件由螺纹杆形成，并且该系统还包括螺母，在螺纹杆的尾端上，螺母可以旋拧到尾端上，以便与第二螺纹套筒的尾端直接地接合，或通过位于其间的元件进行接合，以及在第一螺纹套筒的方向上夹紧第二螺纹套筒。然而，应强调的是，本发明不限于这些实施方式，而是用于将螺钉或螺纹杆固定到螺纹套筒中的一个的多个其他替代方案都是可能的。
[0020] 在替代实施方式中，第一螺纹套筒具有例如第一内螺纹，以及第二螺纹套筒具有第二内螺纹，其中螺钉或螺纹杆具有第一外螺纹和第二外螺纹，所述外螺纹被适当地确定尺寸，以便相应地旋拧到第一内螺纹或第二内螺纹中。第二内螺纹的内径大于第一内螺纹的内径，并且第一内螺纹的螺距不同于第二内螺纹的螺距，且具体地大于第二内螺纹的螺距。在这个实施方式中，螺钉的第一外螺纹可以被引导经过第二螺纹套筒中的第二内螺纹，并且可以旋拧到第一螺纹套筒中的第一内螺纹中。螺钉的第二外螺纹与第二螺纹套筒中的第二内螺纹接合或由此变得与第二螺纹套筒中的第二内螺纹接合。当第一内螺纹的螺距大于第二内螺纹的螺距时，两个螺纹套筒在螺钉拧入时朝向彼此移动，并且因而轴向地夹紧。在这个实施方式的偏差中，第一螺纹也可以实现在开槽尖端中，而不是在第一螺纹套筒中。
[0021] 在有利的发展中，该系统还包括弹性元件，具体为
拉伸弹簧或压缩弹簧，其可以通过致动夹紧元件而进行预加载，并且与第一螺纹套筒、第二螺纹套筒和夹紧元件可操作地连接，以使得弹性元件的预加载有助于或实现两个螺纹套筒的轴向夹紧。在没有第二螺纹套筒的简化实施方式的情况下，弹性元件实现第一螺纹塔筒相应地抵靠要接合的两个部件的第二部件或与要加强的部件的轴向夹紧。在此类弹性元件的协助下，套筒抵靠彼此的夹紧水平以及因而相应部件中的结合应力可以相对精确地进行设定，并且可以具体地维持，即使部件、螺纹套筒的外螺纹、夹紧元件和/或复合结构在组装之后稍微屈曲也是如此。例如，预期的是，在没有弹性元件的简单夹紧的情况下，复合结构中的应力会因为螺纹材料的延展性而降低，因为螺纹套筒的外螺纹的稍微屈曲将导致结合应力的显著降低。然而，当由弹性元件产生预加载时，情况不是这样，因为弹性元件的预加载在螺距稍微屈曲时几乎不改变。
[0022] 弹性元件优选地由压缩弹簧形成，其可以适当地布置在螺钉的头部或螺母与第二螺纹套筒的尾端之间，或者在没有第二螺纹套筒的简化实施方式的情况下，可以布置在螺钉的头部或螺母与要接合的两个部件的第二部件的背离分模线的侧部之间，或螺钉的头部或螺母与要加强的部件的外侧之间。这个替代方案使得能够实现简单的组件和简单的结构设计。
[0023] 在有利实施方式中，一个或两个螺纹套筒的动力驱动部由内廓形或狭槽形成。开槽尖端的动力驱动部优选地由内廓形形成。
[0024] 在有利实施方式中，内廓形具有小于内螺纹的直径，并且内廓形被布置成比内螺纹更靠近开槽尖端的前端。这意味着对应的驱动工具将具有比内螺纹的直径小的外径，并且因而可以被引导经过内螺纹一直到内廓形而不会出现任何问题。在替代实施方式中，内廓形具有大于内螺纹的直径，并且内廓形被布置成比内螺纹更远离开槽尖端的前端。在这种情况下，驱动工具也将具有比内螺纹的直径大的直径，使得它无法被引导经过所述内螺纹。然而，归因于在这个实施方式中内廓形布置成更远离开槽尖端的前端，在这个配置中，驱动工具无需被引导经过内螺纹，以便与内螺纹接合。
[0025] 在另一有利实施方式中，内廓形和内螺纹的至少一些区段实现在开槽尖端的相同轴向区段中。在这种情况下，内螺纹与内廓形重叠，如下文将在示例性实施方式的帮助下更详细地描述。
[0026] 在有利实施方式中，内廓形在相应的螺纹套筒或开槽尖端的整个长度上延伸。这个实施方式具有关于制造的特别优点，因为它使得能够借助于拉制由具有内轮廓的管来制成包括内廓形的套筒，其中内轮廓对应于驱动部的内廓形。
[0027] 在有利实施方式中，内廓形实现为六
角插口或内六角插口。
[0028] 优选地，内廓形具有多个楔形凹槽，其实现为
键槽或球形元件，以用于容纳工具。
[0029] 在有利实施方式中，第一螺纹套筒和/或第二螺纹套筒由包括内廓形的拉制管构成，在其上或其中相应地借助于成型或机器加工来实现外螺纹和/或内螺纹，具体地借助于
滚刀剥落来实现外螺纹和/或内螺纹。这个实施方式使得能够相对成本有效地进行生产，并且归因于大型设计而提供高稳定性。
[0030] 在替代实施方式中，第一螺纹套筒和/或第二螺纹套筒被缠绕。缠绕式螺纹套筒同样可以相对成本有效地产生。
[0031] 在另一方面，本发明涉及一种通过使用根据上述实施方式中的一者所述的系统来加强部件的方法。该方法包括以下步骤：
[0032] 在要加强的部件中钻出钻孔；
[0033] 将第一螺纹套筒旋拧到钻孔中，使得所述第一螺纹套筒处于部件中的第一位置；
[0034] 将第二螺纹套筒旋拧到钻孔中，使得所述第二螺纹套筒处于部件中的第二位置；
[0035] 将长型夹紧元件插入穿过第二螺纹套筒，并进入或穿过第一螺纹套筒，并且轴向夹紧第一螺纹套筒和第二螺纹套筒，以使得第一螺纹套筒和第二螺纹套筒在相应的部件中生成相反的结合应力。
[0036] 在这种方法中，在将第一螺纹套筒和第二螺纹套筒旋拧到钻孔中之后，可以将长型夹紧元件引导穿过第二螺纹套筒并进入或穿过第一螺纹套筒，并且利用前端固定到第一螺纹套筒。然而，替代地，也可以首先将长型夹紧元件插入钻孔中，并且将长型夹紧元件引导穿过第一螺纹套筒和第二螺纹套筒，第一螺纹套筒和第二螺纹套筒螺纹连接到长型夹紧元件上，并且旋拧到钻孔中，其中，长型夹紧元件的前端固定到第一螺纹套筒，第一螺纹套筒抵靠长型夹紧元件的前端上的止动元件，止动元件具体为螺钉头部或螺母。
[0037] 当利用仅包括一个螺纹套筒的简化系统来执行该方法时，将这个第一螺纹套筒旋拧到钻孔中，使得所述第一螺纹套筒处于部件中的第一位置，在拧入第一螺纹套筒之前或之后，将长型夹紧元件引导到钻孔中，将长型夹紧元件的前端固定到第一螺纹套筒，并且第一螺纹套筒与部件轴向地夹紧，以使得第二螺纹套筒在通向钻孔的入口的方向上进行加载。
[0038] 该方法优选地在混凝土部件中执行，具体地在混凝土顶棚中执行。加强方法特别优选地在载荷承载柱、
墙壁、梁或混凝土顶棚的支承件附近执行。在现有技术中，严重的问题是诸如柱、墙壁、梁或支承件的载荷承载结构附近的混凝土顶棚的强度。本
发明人已经确定，根据本发明的系统对于加强目的是理想的，以便避免此类载荷承载结构附近的混凝土顶棚中的裂纹，并且以便增加要加强的部件的载荷承载能力。至关重要的是，本发明的系统提供预应力加强，其在混凝土中出现任何裂纹之前已经在操作。
[0039] 在有利实施方式中，具体地，通过使用形成长型夹紧元件的螺钉的预定拧入扭矩或通过所述弹性元件的受控预加载来将结合应力的水平设定到预定值。合适的预加载以及加强的适当放置可以借助于静态分析或使用有限元方法的计算来确定。
[0040] 在该方法的有利的进一步发展中，在引入加强之后控制结合应力的水平，并且如果适用的话，具体地在规则的维护间隔重新调整该水平。根据本发明的系统的基本优点在于，可以通过致动夹紧元件来重新调整相应部件中的结合应力，以便抵消部件或系统的部分中例如归因于材料的延展性而引起的变化。
[0041] 当利用仅包括一个螺纹套筒的简化系统来执行该方法时，长型夹紧元件还可以在其前端上具有旋拧在其上的止动元件，该止动元件具体为螺钉头部或螺母，并且可以首先将长型夹紧元件插入钻孔中，可以将第一螺纹套筒螺纹连接到长型夹紧元件上，并可以旋拧到钻孔中，并且可以将长型夹紧元件的前端固定到第一螺纹套筒，第一螺纹套筒抵靠长型夹紧元件的前端上的止动元件。
[0042] 本发明的另一方面涉及一种用于使用根据上述实施方式中的一个所述的系统来接合第一部件和第二部件的方法，该方法包括以下步骤：在第一部件和第二部件中钻出钻孔；将第一螺纹套筒旋拧到钻孔中，使得所述第一螺纹套筒处于部件中的第一位置；将第二螺纹套筒旋拧到钻孔中，使得所述第二螺纹套筒处于在第二部件中的位置，该位置与第一位置间隔开；将长型夹紧元件插入穿过第二螺纹套筒，并进入或穿过第一螺纹套筒；以及轴向夹紧第一螺纹套筒和第二螺纹套筒，以使得第一螺纹套筒和第二螺纹套筒在相应的部件中生成相反的结合应力。
[0043] 在这种方法中，如在加强的情况下，在第一螺纹套筒和第二螺纹套筒旋拧到钻孔中之后，可以将长型夹紧元件引导穿过第二螺纹套筒，并进入或穿过第一螺纹套筒，并且利用前端固定到第一螺纹套筒。然而，替代地，这里也可以首先将长型夹紧元件插入钻孔中，并且将长型夹紧元件引导穿过第一螺纹套筒和第二螺纹套筒，第一螺纹套筒和第二螺纹套筒螺纹连接到长型夹紧元件上，并且旋拧到钻孔中，其中，长型夹紧元件的前端固定到第一螺纹套筒，第一螺纹套筒抵靠长型夹紧元件的前端上的止动元件，该止动元件具体为螺钉头部或螺母。
[0044] 替代地，用于接合第一部件和第二部件的方法也可以使用仅包括一个(第一)螺纹套筒的上述简化系统来执行。这样的方法包括以下步骤：在第一部件和第二部件中钻出钻孔；将第一螺纹套筒旋拧到钻孔中，使得所述第一螺纹套筒处于第一部件中的位置；在第一螺纹套筒拧入之前或之后，将长型夹紧元件插入钻孔中；将长型夹紧元件的前端固定到第一螺纹套筒；以及将第一螺纹套筒与第二部件轴向夹紧。
[0045] 优选实施方式涉及一种用于接合第一部件和第二部件的方法，其中，至少第一部件由混凝土制成，并且其中，在预期使用期间，第一部件与第二部件之间的连接经受横向载荷Q以及拉伸载荷N，其中Q/N≥-0.25，优选地Q/N≥0.5，以及特别优选地Q/N≥1。如果例如部件是结构的部件，则在“预期使用”期间的载荷是实践中在完成的结构中的连接上实际出现或可能出现并且在规划结构时要考虑的那些载荷。在这种情况下，相对于第一部件与第二部件之间的分模线，以在20°与80°之间、优选地在30°与75°之间的角度α，将钻孔引入第一部件和第二部件中。
[0046] 在用于接合部件的常规方法中，其次引入的连接元件始终相应地垂直于部件表面或分模线布置，因而具体地就本发明而言的夹紧元件始终相应地垂直于部件表面或分模线布置。这本身具体地借助于当前应用于结构工程的混凝土锚固系统的国际法规来实现，根据法规，锚固系统全部将垂直于混凝土表面进行锚固。如果安装部分(就本发明而言，对应于“第二部件”)附接到混凝土，则必须安全地传输拉伸载荷以及横向载荷，其中，横向载荷可以导致夹紧元件中的高弯曲载荷。随着引入到安装部分(第二部件)中的夹紧元件的载荷与第一部件和第二部件之间的分模线的距离增加，在相同载荷作用于第二部件上时弯曲载荷增加。就本发明而言，典型夹紧元件，即，具体地螺钉或螺纹杆，是杆形的柔性连接构件，并且因而只能够在有限的程度上传输横向载荷。因而，为了将夹紧元件有效地用于部件的接合连接，如果可能的话，其应经受拉伸。这就是根据本发明的方法提供以下项的原因：在除了垂直于分模线的拉伸载荷N之外还出现拉伸载荷N的至少25％、优选地至少50％且特别优选地100％的显著横向载荷Q的情况下，钻孔不实现为垂直于分模线，而是关于钻孔倾斜角度α。这些倾斜角度α始终在20°与80°之间，在优选实施方式中，在30°与75°之间。
[0047] 选择特定倾斜角度α，以使得以倾斜角度引入的夹紧元件中的拉伸载荷的百分比大于垂直于分模线引入具有相同连接载荷的相同夹紧元件的情况。
[0048] 在有利的进一步发展中，夹紧步骤包括使压缩弹簧加载，压缩弹簧布置在第二部件与长型夹紧元件的尾端上的头部或螺母之间，或者使属于夹紧元件的拉伸弹簧加载。术语“前端”和“尾端”是指在夹紧元件插入钻孔中时的取向。
[0049] 在有利的发展中，使用根据上述实施方式中的一个的系统来执行该方法。这样的系统还可以包括上述简化系统，该简化系统不包括第二螺纹套筒。
附图说明
[0050] 图1示出了利用根据本发明的实施方式的系统进行连接的两个部件的视图。
[0051] 图1a以截面示出了与图1相同的视图。
[0052] 图2示出了类似于图1的视图，其中偏离图1，使用了压缩弹簧和螺纹杆。
[0053] 图3示出了开槽尖端的纵向截面图、平面图和立体图。
[0054] 图4示出了替代实施方式中的开槽尖端的纵向截面图、平面图和立体图。
[0055] 图5示出了另一替代实施方式中的开槽尖端的纵向截面图、平面图和立体图。
[0056] 图6示出了大型螺纹套筒的侧视图、平面图和纵向截面图。
[0057] 图7示出了缠绕式螺纹套筒的侧视图、平面图和纵向截面图。
[0058] 图8示出了包括朝向纵向轴线倾斜的
接触表面的缠绕式螺纹套筒的侧视图、平面图和纵向视图。
[0059] 图9示出了螺纹套筒和用于滚铣的工具的四个立体图。
[0060] 图10示出了利用根据本发明的实施方式的系统进行连接的两个部件的视图，其中钻孔布置成相对于部件之间的分模线成角度倾斜。
[0061] 图11示出了仅包括一个(第一)螺纹套筒的简化系统的实施方式。
[0062] 图12示出了仅包括一个(第一)螺纹套筒的简化系统的实施方式，其中夹紧元件由螺钉形成，螺钉包括充当用于第一螺纹套筒的止动元件的螺钉头部。
[0063] 图13示出了仅包括一个(第一)螺纹套筒的简化系统的实施方式，其中夹紧元件由螺纹杆形成，螺母旋拧到所述螺纹杆的前端，螺母充当第一螺纹套筒的止动元件。
具体实施方式
[0064] 从以下描述中推断出本发明的其他优点和特征，其中参考附图基于示例性实施方式描述了本发明。
[0065] 图1示出了混凝土的第一部件10和第二部件12，第一部件和第二部件在分模线14上彼此抵靠。图1a以截面示出了相同的视图。钻孔16延伸穿过两个部件10和12，在所述钻孔中布置有系统18，所述系统指定用于分别连接或接合两个部件10、12。系统18包括第一螺纹套筒20和第二螺纹套筒22以及长型夹紧元件24，在如图所示的实施方式中，所述长型夹紧元件由螺钉形成。第一螺纹套筒20布置在第一部件10中，以及第二螺纹套筒22布置在第二部件12中。
[0066] 系统18还包括开槽尖端26，所述开槽尖端布置在第一螺纹套筒20的前端的区域中，并且在图3中更详细地示出。在如图所示的实施方式中，开槽尖端26是单独部件，但在其他实施方式中，开槽尖端26可以实施为第一螺纹套筒20的一部分。开槽尖端26具有公制内螺纹28和内廓形30，所述内廓形形成动力驱动部，通过内廓形将开槽尖端26旋拧到第一部件10中的扭矩可以传输到开槽尖端26。第一螺纹套筒20和第二螺纹套筒22也具有动力驱动部，所述动力驱动部由相应螺纹套筒20、22的尾端中的狭槽29形成。两个螺纹套筒20、22二者均还具有外螺纹31。
[0067] 在其前端上，螺钉24具有公制外螺纹32，并且在其尾端上具有螺钉头部34，在螺钉头部中实现动力驱动部36。
[0068] 接下来将描述系统18的功能：为了使部件10和12彼此连接，首先实现钻孔16。然后将开槽尖端26旋拧到钻孔16中，也就是穿过第二部件12旋拧到第一部件10中。驱动工具(未示出)用于这个目的，其与开槽尖端26中的内廓形30接合。开槽尖端26适合于在部件10、12中开出螺纹。接下来，将第一螺纹套筒20旋拧到钻孔16中，直到第一螺纹套筒20抵靠第一部件10中的开槽尖端26的尾端为止。最后，将第二螺纹套筒22旋拧到钻孔中，但仍保留在第二部件12中。由于于已经借助于开槽尖端26在钻孔16中开出螺纹，因而可以相对容易地旋拧螺纹套筒20、22。
[0069] 在两个螺纹套筒20、22已经分别处于它们在第一部件10或第二部件12中的位置之后，如图1和图1a所示，引导螺钉24穿过第二螺纹套筒22和第一螺纹套筒20进入开槽尖端26中，并且利用其公制外螺纹32旋拧到开槽尖端26的前端上的公制内螺纹中，直到螺钉24的头部34抵靠第二螺纹套筒22的尾端为止，如图1和图1a所示。通过于进一步旋拧螺钉24，轴向地夹紧第一螺纹套筒20和第二螺纹套筒22，其中螺纹套筒20、22经由它们的外螺纹31与部件10、12协力生成对应的相反结合应力。重要的是，应注意，也可以使用不包括第二螺纹套筒22的简化系统。在这种情况下，螺钉24的头部34将实现为比钻孔16宽，并且它会支承在第二部件12的背离分模线14的侧部上。因而，部件10和12也可以彼此夹紧。这个实施方式的优点在于可以省略附加的第二套筒22。代替使用第二套筒22中的结合应力，在这种情况下仅经由螺钉14的头部34施加用于夹紧第一部件10和第二部件12的力。
[0070] 这个结合应力可以在相应螺纹套筒20、22的整个长度两端生成、至少在其长度的大部分两端生成。因而，所施加的预载荷在相对大部分上引入到相应部件10、12中。另外，可以在分模线14的两侧部上实现均匀载荷分布，由此增加结构的载荷承载能力。理想地选择螺纹套筒20、22的相应长度，以使得在载荷下发生的形状变化在分模线的两侧部上大致相同。将要连接的两个部件10、12中的载荷引入表面优选地几乎相同，由此在载荷下获得分模线14的两侧部上的相当形状变化，这有利于相对部件移动的计算预期。这个动作模式通常独立于将要接合的部件内部的对准，至少在它是均质材料的程度上。木材材料是个例外，归因于木材纤维的方向，其呈现出
各向异性行为。系统18及其使用并不限于如图1、图1a和图2所示的、钻孔16垂直于部件10、12之间的分模线14延伸的应用。相反，还提供了系统18与分模线14成角度插入的应用，如下文将参考图11更详细地描述。
[0071] 尽管图1和图1a中示出了两个部件10和12的接合，但也可以基于附图理解可以如何使用系统18来加强部件。假如代替分模线，附图标记14标记在部件的拉伸荷载下可能在部件中形成裂纹的位置，将借助于加强来阻止所述裂纹。换言之，在加强的情况下，选择系统18的位置，以使得它横向于预期的裂纹布置。归因于结合应力，系统18在部件内部产生固有的应力分布，这抵消了可以导致裂纹14的
张力。具体而言，抵消了由于拉伸载荷而形成裂纹14，因为在系统18的帮助下，在预期裂纹14周围的区域中压缩了部件，并且因而抵消了可能会导致裂纹14的外部拉伸载荷。与常规“松散”加强相比的显著差异在于以下事实：常规加强仅在裂纹形成时起作用，因为加强仅可以在部件上施加显著的力。利用本发明的系统18则相反，预加载的系统18已经在完全完整的部件中均匀地生成结合应力，使得甚至在裂纹14开始形成之前，套筒20、22的外螺纹31的螺距就已经吸收力。仅具有一个(第一)螺纹套筒的简化系统也可以用于加强的目的。这个唯一的螺纹套筒则可以实现为比图1所示的长，并且具体地可以延伸跨过预期的裂纹14。
[0072] 图2示出了类似于图1的视图，但其中使用螺纹杆23而不是螺钉24，螺母25旋拧到所述螺纹杆上，以便使第一螺纹套筒20和第二螺纹套筒22抵靠彼此夹紧。在这个实施方式中，压缩弹簧27布置在螺母25与第二螺纹套筒22的尾端之间，所述压缩弹簧通过将螺母25旋拧到螺纹杆23上而预加载有预定力。由此确保维持应力，即使开槽尖端26或者第一螺纹套筒20和第二螺纹套筒22的外螺纹31在载荷下分别稍微屈曲，例如由于材料的延展性引起。
[0073] 图3示出了开槽尖端26的纵向截面图、平面图、侧视图和立体图。如可以看出的是，最后约一个半圈内的外螺纹31的螺距的高度在前端的方向上减小到零，以便有助于拧入。螺纹31在这个区域中特别地硬化。尽管这未在图示中示出，但螺纹在开槽尖端26的区域中可以具有齿，所述齿增加切割效果，并且进一步有助于拧入和开槽。在其前端处，另外实现开槽尖端26的芯部，以便稍微成锥形。具体地，如可以从纵向截面图中看出的是，在图3的开槽尖端26的情况下，公制内螺纹28位于开槽尖端26的前端上。在背离前端的侧部上，邻接有内廓形30，在所示的实施方式中，所述内廓形具有包括多个楔形凹槽38的星形，该多个楔形凹槽38径向面向外，并且可以与适当的工具(未示出)接合，以便在开槽尖端26施加扭矩，且因而在整个螺纹套筒20上施加扭矩。重要的是，应注意，内廓形30的直径足够大，以便能够顺畅地引导螺钉24经过内廓形30，以便然后利用其公制外螺纹32旋拧到开槽尖端26的公制内螺纹28中。
[0074] 图4示出了替代实施方式，其中交换了公制内螺纹28和内廓形30的布置，即，在这个实施方式中，内廓形30位于开槽尖端28的前端上，并且内螺纹28在背离前端的侧部上邻接所述内廓形。在这个实施方式中，公制内螺纹28的内径大于内廓形30的内径，使得可以顺畅地引导驱动工具(未示出)经过内螺纹28，以便借助于内廓形30施加扭矩。选择这两个实施方式中的哪一个取决于实际考虑和应用。利用在其他方面相同的尺寸，图3的实施方式允许使用包括更大直径的驱动工具，使得可以施加更高的扭矩。利用在其他方面相同的尺寸，图4的实施方式允许增加开槽尖端26的壁厚度，这允许更高的稳定性。
[0075] 最终，图5示出了在开槽尖端26内部的相同轴向区段中实现内廓形30和公制内螺纹28的实施方式。因而，内廓形30和内螺纹28在这里重叠。这个实施方式可以在制造方面特别重要，即当开槽尖端26或螺纹套筒20、22将由包括内廓形30的拉制管制成时，所述内廓形则必然分别延伸跨过开槽尖端26或者螺纹套筒20、22的整个长度。如图5所示，利用适当的尺寸，内螺纹28可以另外切割成内廓形30，螺钉24可以利用其公制外螺纹32旋拧到所述内廓形中。
[0076] 图6示出了由连续管制成的“大型”螺纹套筒20的实施方式，“大型”螺纹套筒20即螺纹套筒20。这个实施方式的特征在于稳定性特别良好。螺纹套筒20优选地由包括内轮廓的拉制管制成，所述内轮廓对应于内廓形30(图6中未示出)。然后可以通过成型、具体地通过“开槽”来产生外螺纹31。然而，替代地，还有可能借助于机器加工、具体地借助于滚刀剥落来实现外螺纹31。如果在螺纹套筒20(图6中未示出)中实现内螺纹28，则也可以通过成型或通过机器加工过程来产生所述内螺纹。
[0077] 图9示出了用于说明滚刀剥落过程的四个立体图。其中示出了围绕其纵向轴线40旋转的螺纹套筒20，其中旋转的方向由箭头42示出。图9中还示出了工具44，所述工具围绕工具轴线46(见图9c)旋转(见箭头48)，并且另外在平行于套筒轴线40的箭头50的方向上移动。附图标记52标识材料尚未被工具44剥落的区域。
[0078] 套筒20的外螺纹30可以借助于滚刀剥落而相对快速且成本有效地产生。
[0079] 图7示出了螺纹套筒20的替代实施方式，其中套筒20由带54缠绕。所述带牢固地缠绕，使得带54的边缘在接触表面56上彼此抵靠，并且得到封闭的套筒20。具体地，如可以从纵向截面图中看出，这些接触表面56基本上垂直于套筒20的纵向轴线布置。在由带缠绕之前，外螺纹31的螺距可以例如借助于滚动来实现。公制内螺纹28(图7中未示出)也可以在带54的另一侧部上的缠绕之前实现。这样的缠绕式螺纹套筒20可以相对成本有效地产生。
[0080] 最后，图8示出了缠绕式螺纹套筒20的
修改形式，其与图7的实施方式的不同之处在于，接触表面56不再基本上垂直于套筒20的纵向轴线，而是相对于纵向轴线倾斜一定角度，所述角度多于10°，优选地多于25°，并且特别优选地多于45°。因此，螺纹套筒22可以在强轴向拉伸下扩展，因为接触表面56由于拉伸引起的
变形而沿着彼此滑动。因而，可以强化锚固效果，特别是在破裂的混凝土中。
[0081] 重要的是，应注意，在本
说明书和所附权利要求中，螺纹套筒20、22仅作为系统18的部分公开。除了系统18外，仍然可以使用此处描述和要求的螺纹套筒20、22，并且因而具有独立意义和发明
质量。螺纹套筒20、22可以具有例如内螺纹、具体地公制内螺纹28，所述内螺纹延伸跨过其整个长度或其长度的主要部分，并且用来在螺钉的协助下附接部件。
[0082] 具体地，如图6所示的大型螺纹套筒可以由
碳钢或
不锈钢制成。用于拧入扭矩的动力驱动的内廓形30可以延伸跨过内轮廓的部分或跨过整个长度。最后，螺纹套筒20、22可以取决于预期用途而至少部分地
热处理，具体地，在开槽尖端26的前端的区域中。
[0083] 尽管在图1、图1a和图2中，系统18垂直于分模线14对准，但系统18的优选用途和用于接合部件10、12的优选方法设想与分模线14成角度α来布置系统18，角度α不同于90°。这以示例性方式在图10中示出。这个角度α可以例如在20°与80°之间，优选地在30°与75°之间。非垂直布置在平行于分模线14的部件载荷至少与垂直于分模线14的应力一样大时特别有利。在这种载荷谱的情况下，垂直于分模线14布置的系统18将非常强烈地经受弯曲。倾斜系统，即，α不等于90°的系统在这些情况下可以经受拉伸载荷，其中与在经受弯曲时的抗破坏性相比具有显著更高的抗破坏性。
[0084] 图11示出了简化系统的局部截面图，如图所示，所述简化系统可以用来接合第一部件10和第二部件12，但也可以用于加强的目的(未示出)。这个系统18与上述系统相比的基本差异在于，系统18仅包括一个(第一)螺纹套筒20。在这个示例性实施方式中，这个第一螺纹套筒20实现为比上述系统18中的第一螺纹套筒20长，上述系统各自包括两个螺纹套筒20、22，但情况未必是这样。螺纹套筒20具有内螺纹，螺纹杆23旋拧到所述内螺纹中。在螺母的帮助下抵靠第二部件12夹紧的
垫圈58附接到螺纹杆23。以此方式，将螺纹套筒20夹紧到第二部件12。重要的是，应注意，在图11的图示中，钻孔16也相对于第一部件10与第二部件
12之间的分模线14成不等于90°的角度
定位。
[0085] 图12示出了仅包括一个(第一)螺纹套筒20的简化系统的侧视图和截面图。在这个系统中，夹紧元件24由包括螺钉头部34的螺钉形成，在这种情况下，所述螺钉头部在插入钻孔16中时形成前端。这个系统组装成使得夹紧元件24首先插入钻孔头部34中，随后螺纹套筒20在螺钉的轴上引导(或相应地“旋拧”到轴上)，并旋拧到部件中(图12中未示出)。螺钉头部34由此形成用于第一螺纹套筒20的止动元件。如果通过在尾端上抵靠将要加强的部件10拧紧螺母25，或者在接合的情况下在通向钻孔16的入口的方向上抵靠第二部件12拧紧所述螺母来使夹紧元件24夹紧，则螺纹套筒20抵靠头部34，并且在通向钻孔的入口的方向上(也就是，在图12的图示的右边)夹紧。这个实施方式的优点在于：夹紧元件24可以固定到第一螺纹套筒20而不必在其中实现任何内螺纹。因而，显著地简化螺纹套筒20的生产。
[0086] 重要的是，应注意，夹紧元件24的前端上的止动元件可以以任何方式形成，其中，螺纹头部34仅代表示例。图13中示出了替代方案，其中，夹紧元件24由螺纹杆23形成，螺母25作为止动元件旋拧到所述螺纹杆的前端。
[0087] 应注意的是，上述实施方式应被视作纯示例性的且不限制本发明，并且所描述的特征在任何组合中可以显著。
[0088] 附图标记的说明
[0089] 10 第一部件
[0090] 12 第二部件
[0091] 14 分模线/预期裂纹的位置
[0092] 16 钻孔
[0093] 18 用于接合或加强部件的系统
[0094] 20 第一螺纹套筒
[0095] 22 第二螺纹套筒
[0096] 23 螺纹杆
[0097] 24 螺钉
[0098] 25 螺母
[0099] 26 开槽尖端
[0100] 27 压缩弹簧
[0101] 28 公制内螺纹
[0102] 29 狭槽(动力驱动部)
[0103] 30 内廓形(动力驱动部)
[0104] 31 外螺纹
[0105] 32 螺钉24的公制外螺纹
[0106] 34 螺钉头部
[0107] 36 螺钉24的力施加
[0108] 38 内廓形30中的凹槽
[0109] 40 螺纹套筒20的纵向轴线
[0110] 42 螺纹套筒20的旋转方向
[0111] 44 用于滚刀剥落的工具
[0112] 46 工具44的轴线
[0113] 48 工具44的旋转方向
[0114] 50 工具44的平移移动的方向
[0115] 52 用于制造螺纹套筒20的坯件的建议外部形状
[0116] 54 用于缠绕螺纹套筒20的带
[0117] 56 带54的相邻缠绕之间的接触表面
