连接元件、用于制造连接元件的方法和相关安装套件与流程

1.本发明涉及一种连接元件、一种用于制造连接元件的方法以及相关的安装套件。特别地，本发明涉及由复合材料制成的连接元件，例如，以用于加固或提高建筑工业和一般工业中的结构的安全性。


背景技术：

2.如已知的，存在许多用于加固建筑结构或其安全性的技术。特别是，存在使用由复合材料制成的刚性网状件的技术，该复合材料由掺入热固性树脂的纤维制成。
3.在一些应用中，网状件嵌入砂浆内，砂浆具有不同类型的粘合剂，并且用于加固现有结构(砌体、混凝土、加筋混凝土等)，从而形成待应用在表面上的加筋涂灰泥，或作为用于制造承重楼板的板。
4.例如，可以通过使用插入在砌体中制成的孔中的接合元件来将网状件阻挡在适当位置。接合元件通常由金属或另外的材料制成，并且具有l形，其中两侧基本上彼此垂直。在使用中，一旦锚固树脂已经分布在孔内部，则一侧插入在砌体中获得的孔中，而另一侧平行于砌体表面布置。因此，网状件和接合元件嵌入具有不同类型的粘合剂的砂浆内部。
5.如果网状件位于砌体的两个表面上，则可以将其阻挡在适当位置，制作通孔以便可以将两个网状件通过两个接合元件相互连接：第一接合元件插入在一个表面处，而第二接合元件插入在相反的表面处。
6.作为所提及的接合元件类型的替代方案，由包括纤维和热固性树脂的复合材料制成的预成型条状件制成的接合元件是已知的。
7.由复合材料制成的预成型条状件可以通过锻造方法或通过拉挤成型方法获得。在这两种情况下，纤维都被拾起并经过树脂浸渍浴。
8.在模制过程中，浸渍的纤维直接在模具上建模，在模具中它们在合适的炉中经受自然固化或人工固化。
9.在拉挤成型过程中，在发生浸渍的区域的出口处，浸渍的纤维经过模具以使被制造的物品具有特定的截面，从而将纤维压紧在一起。然后使浸渍的纤维经过提供热的固化炉内部，以便树脂可以聚合并因此固化。这两个步骤可以在生产模具中连带地进行。
10.在设备的下游，存在所谓的牵引装置，其为浸渍的纤维提供移动通过上述工位所需的牵引力。
11.该方法因此没有停机时间，因为牵引装置允许正在处理的被制造的物品在器械的各个工位之间移动。
12.在牵引装置的下游，可以布置用于对拉挤成型的条状件进行自动切割的区域。
13.由复合材料制成的条状件具有许多优点。例如，相对于由金属制成的条状件，它们更轻且不易氧化。
14.拉挤成型的条状件的主要限制是它们不能在原位弯曲，例如在要通过两个加筋板材之间的砌体进行锚固的情况下。
15.获得由复合材料制成的弯曲条状件的唯一方式是在专用设备中通过锻造直接弯曲而生产它们。然而，即使这些元件在制造时已经弯曲，它们的生产也无法确保尺寸和倾斜度的灵活性，而这反而是必要的。
16.为了在两个加强区域之间建立连接，或者简单地执行其作为连接件的功能，因此需要使用两个不同的l形元件，然后通过化学类型或机械类型的重叠，在其部分处、在结构性元件内部且不与结构性元件相交地进行连接。
17.此外，在l形连接件的情况下，恰好在l的两侧之间的连接部分处，相对于笔直部段，存在阻力和刚度的降低。
18.现有技术已尝试通过提出经受下述处理的拉挤成型的条状件来解决该问题，通过所述处理，条状件的一端部处的纤维被除去了已经固化的树脂。
19.在拉挤成型过程之后，条状件的端部在一定温度下经受溶剂浴和/或热解，以消除树脂基质并保持纤维干燥。
20.可以将由此获得的条状件插入在支撑件中制成的孔内部，以进行加强或定位在先前限定的位置，同时由自由纤维组成的端部(在技术专业术语中称为不散开(unravelled)的端部)被径向加宽并用特定的有机和/或无机黏合剂胶合在所需的表面上，或嵌入到涂覆支撑件表面的砂浆中。因此，不散开的端部确保了元件的机械连续性。
21.然而，用于将纤维除去树脂的程序具有一些缺点。
22.首先，必须在条状件上进行另外的处理，因此影响生产成本和生产预成型连接件所需的时间。
23.此外，被除去固化树脂的纤维相对于完整的条状件具有更差的机械特性，而且相对于浸渍步骤之前的纤维而言，由于该过程的侵入性改变了纤维的结构和其涂底、润滑和组装，因此基本上消除了自由且干燥的端部的夹持力。


技术实现要素：

24.因此，需要解决以上参考现有技术提到的缺点和限制。
25.因此，需要针对建筑工业和一般工业提供连接元件，该连接元件可以适用于不同的使用条件。
26.此外，需要一种用于建筑工业的连接元件，该连接元件可以容易地用于通过支撑件中的通孔的接合，以通过其表面上的加筋板材来加固，或者简单地用作具有嵌入两个或更多个待连接的实体中的端部的连接元件。
27.此外，需要一种用于建筑工业的连接元件，该连接元件相对于已知类型的预成型连接件而言制造简单且具有成本效益。
28.此外，需要一种相对于现有技术的连接件更易于使用的连接元件。
29.根据权利要求1的连接元件、根据权利要求11的用于制造连接元件的方法以及根据权利要求14的相关安装套件至少部分地满足了这种需要。
附图说明
30.本发明的其他特征和优点将从以下通过非限制性示例给出的优选实施方式的描述中得到更容易理解，在附图中：
[0031]-图1示意性地示出了根据本发明的连接元件的第一实施方式的立体图；
[0032]-图2示意性地示出了根据本发明的连接元件的替代实施方式的立体图；
[0033]-图3示意性地示出了根据本发明的连接元件的另外的替代实施方式的立体图；
[0034]-图4示意性地示出了根据本发明的连接元件的可能用途；
[0035]-图5至图7示意性地示出了根据本发明的连接元件的可能的实施方式的立体图；
[0036]-图8示意性地示出了根据本发明的连接元件的可能的替代实施方式；
[0037]-图9示意性地示出了根据本发明的连接元件的可能的替代实施方式；
[0038]-图10示意性地示出了根据本发明的连接元件的可能的替代实施方式；
[0039]-图11示意性地显示了根据本发明的套件的组件的立体图；和
[0040]-图12示意性地显示了根据本发明的套件的组件的剖视图。
[0041]
与所描述的实施方式共同的元件或部件将在下文中使用相同的附图标记来表示。
具体实施方式
[0042]
图1示出了根据本发明的连接元件，其用通用参考号12表示。
[0043]
连接元件12由包括纤维束13和粘合剂的复合材料制成。粘合剂可以是树脂或无机基质。
[0044]
在本公开中，术语基质和术语粘合剂将被一般性地用于指示相同的材料。
[0045]
特别地，连接元件12包括至少一个预成型部分14和至少一个自由纤维部分16、18。
[0046]
预成型部分14包括嵌入粘合剂中以形成整体结构的纤维束13的部段。
[0047]
特别地，预成型部分14(其在使用中可插入待加固的支撑件或待连接的实体中的孔内部)可以具有带有沙子或砂砾和粘合剂填充物的外表面，或者通过去除材料或通过锻造而借助于机械加工而进行粗加工的外表面，以提高连接性能。
[0048]
预成型部分14的长度可以例如在从10mm到20000mm的范围内。在任何情况下，预成型部分14的长度可以适用于特定需要。
[0049]
有利地，预成型部分14的长度可以基于相交的结构性或非结构性元件的厚度和/或它必须插入的待连接的元件的距离来决定。
[0050]
如图1、图2、图3、图8至图10的实施方式所示，预成型部分14可以具有基本上圆形的截面。
[0051]
根据可能的替代实施方式，如图5所示，预成型部分的截面可以是c形的。
[0052]
在图6所示的可能的替代实施方式中，预成型部分14可以具有细长的截面，即使存在或不存在具有纵向或横向展开部的加强肋状件21。在图6所示的实施方式中，加强肋状件21为两个并且平行布置。
[0053]
在另外的实施方式中，预成型部分可以具有基本上圆形且中空的截面，如图7的示例中所示。
[0054]
截面例如可以是t形、l形、c形、双t形、矩形、正方形、筒形或根据具体设计要求。
[0055]
有利地，在预成型部分14的截面是中空的情况下，预成型部分14的内部体积可以被填充以增加其阻力，或者通常提高其性能。例如，内部体积可以填充有树脂、砂浆、有机基质或无机基质或者另外的类型的基质。
[0056]
外表面可以是连续的、设置有孔或经受能够提高连接元件的粘附性的其他表面处
理。
[0057]
自由纤维部分16、18可以布置在纤维束13的一个端部或两个端部处。这种类型的实施方式例如在图1和图2中示出。
[0058]
根据可能的实施方式，自由纤维部分可以布置在两个预成型部分14之间。这种类型的实施方式在图3中示出。
[0059]
特别地，自由纤维部分16、18的长度可以例如在从10mm到20,000mm的范围内。
[0060]
在任何情况下，自由纤维部分的长度可以适用于特定需要。
[0061]
在自由纤维部分16、18、19处，纤维13的至少一部分由原始纤维组成。
[0062]
在本公开中，术语原始纤维是指下述纤维：在所述纤维的一部分处，尚未嵌入树脂、砂浆、有机基质、无机基质或其他类型的基质。在技术专业术语中，原始纤维还可以被定义为干燥纤维。
[0063]
特别地，原始纤维是下述纤维：所述纤维在自由纤维部分16、18、19中没有嵌入树脂、砂浆、有机基质、无机基质或另外的基质以形成整体或预成型结构。
[0064]
换言之，形成连接元件12的纤维13在预成型部分14处已经被浸渍，而它们在自由纤维部分16、18、19中还没有被浸渍。
[0065]
在任何情况下，如对本领域技术人员将显而易见的，此类纤维可以例如在线地(in line)或在后续步骤期间被加工或处理以获得具有基于其特定功能的形状和特征的产品或元件，诸如，例如，用基质浸渍和/或夹持具有不同特性的材料的可能性。
[0066]
换言之，自由纤维部分16、18、19可以包括原始纤维或者由原始纤维组成。
[0067]
根据可能的实施方式，有利地，自由纤维部分16、18、19可以由至少90％的原始纤维制成。
[0068]
图4示出了根据本发明的连接元件12的一些安装示例，其中自由纤维部分16是可见的，其纤维13径向布置。
[0069]
根据替代实施方式，自由纤维部分16、18的纤维在端部处也可以以不同的方式布置，如本领域技术人员可以容易地设想的那样。
[0070]
根据本发明的可能的实施方式，自由纤维部分可以由原始纤维组成。
[0071]
纤维束13可以包括合成有机纤维、天然有机纤维、无机纤维和/或金属纤维。有利地，连接元件可以包括不同类型的纤维。
[0072]
合成有机纤维可以包括例如芳族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并二恶唑(pbo)和/或聚酯。
[0073]
天然有机纤维可以包括，例如：棉、麻、亚麻、剑麻、竹、木、羊毛、丝等。
[0074]
无机纤维可以包括，例如：玻璃、碳、玄武岩、石英等。
[0075]
金属纤维可以包括，例如：不锈钢、碳钢、铜、黄铜、铝、钛等。
[0076]
根据本发明的可能实施方式，纤维束13可以包括不同类型的纤维。
[0077]
根据可能的实施方式，粘合剂可以是树脂。
[0078]
至于树脂，其以是热固性类型、热塑性类型的，它可以使用无机基质和/或另外的类型的基质。
[0079]
在热固性树脂的情况下，其可以是例如乙烯基酯、聚酯、双酚、丙烯酸类等。
[0080]
在热塑性树脂的情况下，树脂可以选自下述各者：pva、pp、pen等。
[0081]
在无机基质的情况下，基质可以是水泥、石英、石灰、石膏等。
[0082]
根据本发明的可能的实施方式，连接元件12可以包括在预成型部分14内滑动的引导元件24(如图8所示)，以适于在抽出位置与缩回位置之间移动，在抽出位置中，该引导元件24在至少一个自由纤维部分16、18处从预成型部分14突出，在缩回位置中，该引导元件24在至少一个自由纤维部分16、18处不从预成型部分14突出。
[0083]
引导元件24可以由刚性聚合材料制成。例如，引导元件24可以由热塑性材料、热固性材料、金属材料等制成。
[0084]
根据替代实施方式，引导元件24在至少一个自由纤维部分16、18处从预成型部分14突出，但它不在预成型部分14内滑动。
[0085]
引导元件24用于优化连接元件12的端部的至少一个自由纤维部分16、18的不散开。
[0086]
根据本发明的可能的实施方式，自由纤维部分可以包括分组元件26，该分组元件26位于相对于预成型部分14的基本上远侧的位置。
[0087]
分组元件26适于在相对于预成型部分14远侧的部段的一个或更多个位置将原始纤维分组在一起。换言之，在分组元件26与预成型部分14之间存在包括原始纤维或者由原始纤维组成的部段。
[0088]
根据本发明的可能的实施方式，分组元件26例如可以是树脂，或保持元件，诸如，例如环状件或用于对由塑料材料(或任何经久耐用的材料)制成的、围绕引导元件24被拧紧的纤维进行分组的装置。
[0089]
根据本发明的可能的实施方式，分组元件26可以相对于引导元件24滑动。在这种情况下，一旦预成型部分14已经插入在砌体中获得的孔内部，使分组元件26在固定的导向元件24上滑动，从而使原始纤维以所需的规则或不规则形状布置在待加固或待一体成型的支撑件的表面上。从砌体的表面突出的引导元件24的过量部分可以在粘合剂或基质已经分布在支撑件的表面上之前或之后被切割以将原始纤维嵌入并固定。
[0090]
根据可能的替代实施方式，分组元件26可以按照预定布置，例如，使用具有螺旋形展开部的预成型部分14而相对于引导元件滑动。
[0091]
在这种情况下，一旦预成型部分14已经插入砌体内部，就使引导元件滑动，以通过其移动来拖动分组元件26。
[0092]
根据可能的实施方式，分组元件26也可以围绕主轴旋转。
[0093]
根据可能的实施方式，自由纤维部分19可以布置在两个预成型部分14之间。换言之，预成型部分可以包括至少两个整体部段，该至少两个整体部段被至少部分地由原始纤维制成的部段彼此分开。有利地，因此可以使连接元件12保持一个或更多个中间干燥部分，例如，这通过由浴或由浸渍中断的拉挤成型过程完成。在这种特定情况下，该用途可以扩展到创建待加固的元素的真正支架，以将干燥部段保持在可能不使用预成型部段的位置。
[0094]
根据本发明的可能的实施方式，所述原始纤维可以包括浸渍点30，其适于提高原始纤维在用于覆盖砌体表面的粘合剂中的夹持。
[0095]
下面将描述根据本发明的制造由包括纤维和树脂基粘合剂的复合材料制成的连接元件12的方法。
[0096]
该方法包括以下步骤：
[0097]-提供纤维束13；
[0098]
–
使用粘合剂浸渍纤维13；
[0099]-使浸渍的纤维13经过具有特定截面的模具内部；
[0100]-在固化炉或模具本身内对树脂进行固化；以及
[0101]
–
对连接元件进行切割。
[0102]
特别地，浸渍纤维13的步骤可以通过粘合剂、例如热固性或热塑性类型的树脂或无机基质来进行。
[0103]
特别地，浸渍是在纤维束13的部段处进行的，而在一些部段中，纤维束的纤维包括原始纤维或者由原始纤维组成。
[0104]
根据本发明的可能的实施方式，切割可以发生在纤维束13的浸渍有树脂的部段处，或者发生在纤维束的纤维包括原始纤维或者由原始纤维组成的部段处。
[0105]
根据本发明的可能的实施方式，该方法可以包括将元件24设置在纤维束内部的步骤。
[0106]
根据本发明的可能的实施方式，该方法可以包括提供分组元件26的步骤。
[0107]
本发明还涉及一种安装套件，该安装套件包括插入漏斗40，该插入漏斗40适于促进将连接元件12插入砌体中的孔内部。有利地，插入漏斗可以包括管状部分44，在管状部分44的一个端部处设置有扩口42。
[0108]
有利地，插入漏斗还可用于在砌体的表面上的弯曲区域处对自由纤维部分的原始纤维进行引导。
[0109]
因此，可以通过根据本发明的连接元件实现的优点是明显的。
[0110]
首先，单个连接元件变得可用，其可用于通过砌体中的孔连接两个板状抵抗元件。在这种情况下，连接元件的端部都制备有自由纤维部分。
[0111]
原始纤维因此被建模并嵌入树脂中或水泥基质中，以便产生有效的锚固并确保拉伸连接元件的更好的屈服。
[0112]
此外，在连接元件的端部都设置有自由纤维部分的情况下，消除了在砌体内部连结两个l形元件的需要。
[0113]
根据本发明的连接元件例如可以用作用于壁/抵抗元件的加强元件之间的连接系统，其需要通过对称或部分对称的加强布局来提高性能。
[0114]
连接元件还用作系杆或支撑杆，其干燥端子/自由端部可能在现场以任何几何形状制成，通过工厂预模制或现场直接预应用(应用或不应用垫子)来促进接合板材的创建，或者最后通过已经在生产步骤中提供轻底漆来改进应用步骤，其中元件要被支撑和/或系紧。
[0115]
此外，它通常可用作连续或不连续的支架或加强件，以用于由加筋混凝土制成的结构性或非结构性元件，从而在工厂(共模制或类似技术)或现场完成建造步骤。
[0116]
此外，特定的生产方法允许制造在待连接的元件的锚固区域中保持连接的机械阻力和刚度特性不变的产品。
[0117]
为了满足特定需要，本领域技术人员将能够对上述实施方式进行改变和/或用等效元件替换所描述的元件而不脱离所附权利要求的范围。