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Drucknachgiebiger Streckenausbaurahmen bestehend aus zwei U-Profilen und einem
I-Profilbogen
Die Erfindung bezieht sich auf den Ausbau von Strecken durch aus drucknachgiebig gegeneinander verspannten Teilen bzw. Segmenten bestehenden Stahlrahmen in den verschiedenen hiefür üblichen Ausbildungsformen, - Bögen, Polygonen, Türstöcken usw. - nachstehend allgemein als Rahmen bezeichnet. Sie schafft eine drucknachgiebige Verbindung von solche Rahmen bildenden Segmenten, welche es in besonders vorteilhafter Weise ermöglicht, dem Rahmen eine erwünschte Drucknachgiebigkeitscharakteristik unter in vorbestimmbarer Weise ansteigendem Widerstand zu verleihen.
Die Erfindung geht aus von drucknachgiebigen Streckenrahmen, die aus zwei U-Profilen und einem I-Profilbogen bestehen, wobei die Innenseiten der Stege der U-Profile an den Flanschen des I-Profiles anliegen und die Flanschen beider U-Profile zusammen kürzer sind als die Höhe des I-Profiles und wobei die U-Profile durch sie umgebende Schellenbänder gegen das I-Profil verspannt sind.
Es sind bereits Spannverbindungen für Rahmensegmente od. dgl. bekannt, deren Drucknachgiebigkeitscharakteristik darauf beruht, dass die aneinander gleitenden Teile im Zuge dieses Gleitvorganges eine Verformung erleiden. Die auf diesem Prinzip beruhenden Konstruktionen lösen entweder die ihnen zugedachte Aufgabe nicht, weil ein weiteres Ansteigen des Widerstandes, nachdem die erste Verformung erfolgt ist, nicht stattfindet, oder sie bedingen die Verwendung von Spezialprofilen, die, weil sie praktisch nicht wieder richtbar sind, nur einen einmaligen Gebrauch zulassen.
Bei einer andern bekannten Konstruktion ist das Gehäuse aus U-Profilen durch Verschweissen verschlossen, was eine erhebliche Komplikation der Montage und einen notwendigen zusätzlichen Materialaufwand bedeutet.
Die beiden ineinander zu führenden Teile werden zudem durch Klemmvorrichtungen ausschliesslich reibungsschlüssig miteinander verbunden, so dass der erzielte Ausbauwiderstand auf einer Reibungscharakteristik beruht.
Die Erfindung schafft eine auf Verformung beruhende Spannverbindung von normalen handelsüblichen Profilen miteinander, die nicht nur die Nachteile der bekannten Konstruktionen vermeidet, sondern darüber hinaus wesentliche Vorteile insbesondere hinsichtlich der
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Einzelfall vorliegenden Verhältnisse besitzt.
Die erfindungsgemässe Konstruktion ist dadurch gekennzeichnet, dass das I-Profil einen grösseren Verformungswiderstand besitzt als die U-Profile und der Spalt zwischen diesen und damit der Raum, in welchen das I-Profil im Zuge der Druckaufnahme unter Verformung der Stege der U-Profile einsinkt, sich nach unten keilförmig verengt.
Durch diese Verbindung ergibt sich zwischen den U-Profilen ein sich verschmälemder Raum, in welchen sich, sobald die Druckein- wirkung einsetzt, das I-Profil einschiebt, um unter entsprechender Verformung nicht des widerstandsfähigeren I-Profiles sondern der leichter verformbaren Stege der beiden U-Profile mehr und mehr zwischen die U-Profile eingepresst zu werden.
Das Mass dieser Verformung bzw. der Druckwiderstand lässt sich durch Bemessung des Grades der Verengung des Spaltes zwischen den Flanschenden der U-Profile und gegebenfalls, gemäss einem besonderen Merkmal der Erfindung, noch durch Anordnung von weiteren, die U-Profile umfassenden Schellenbändern zwischen den an den U-Profilen festen Bandagen einstellen.
Die Befestigung der oberen und unteren Schellenbänder an den Profilen erfolgt zweckmässig lösbar, z. B. mittels Spannhülsen.
Die gemäss der vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung zwischen diesen Schellenbändern angeordneten Zwischenbänder sind dagegen in bezug auf die U-Profile verschieblich ausgebildet und werden durch drucknachgiebige Mittel in beliebiger Höhenlage gegen die U-Profile verspannt. Als solche druck-
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nachgiebigen Mittel kommen in erster Linie Keile aus einem Holz von je nach t den Um- ständen zu wählenden Eigenschaften (Hartholz oder Weichholz) in Betracht. An Stelle von Holz kann auch ein anderer geeigneter drucknachgiebiger Werkstoff verwendet werden.
Durch diese in zweckmässiger Höhenlage angeordneten Zwischenverspannungsmittel lässt sich die Drucknachgiebigkeitscharakteristik der Verbindung in Abhängigkeit von dem durch die zu erwartende Druckaufnahme bedingt gegebenen Einsinkweg des I-Profiles in die UProfile in zweckentsprechender Weise einstellen und insbesondere eine zusätzliche Versteifung der beiden U-Profile jeweils in dem'Bereich, in welchem die stärksten Druckbeanspru- chungen auftreten, erzielen. So ist es beispielsweise möglich, im Verlaufe des Einsinkens des 1-Profiles in die beiden U-Profile das oberste der zusätzlichen Schellenbänder ständig in der Höhe des unteren Endes des I-Profiles, d. h. an die Stelle zu halten, an der die stärksten Beanspruchungen auftreten.
Durch Treiben eines der zusätzlichen Verspannungsbänder in Richtung auf die oberste, feste, die U-Profile zusammenhaltende Bandage kann erwünschtenfalls im gesetzten Ausbau eine steilere Verengung des Spaltes zwischen den U-Profilen, die ebenfalls die Drucknachgiebigkeit beeinflusst, bewirkt werden.
Um das Versetzen der Schellenbänder längs der U-Profile und ihr Rauben zu erleichtern, werden die vorzugsweise als Verstärkungsmittel verwendeten Holzkeile derart zwischen Schellenband und U-Profil eingesetzt, dass ihre Köpfe zur Streckensohle weisen. Der durch die Druckbeanspruchung unter Umständen erheblich verformte und zusammengepresste Keil kann dann durch einen einfachen Schlag auf die Keilspitze gelöst werden. Ein selbständiges Lösen des Keiles wird durch entsprechende Bemessung seines Anzuges sowie Ausbildung der mit ihm zusammenwirkenden Fläche des Schel- lenbandes unter Berücksichtigung der zu erwartenden Beanspruchungen verhindert.
Das Eingleiten des I-Profiles in den sich verengenden Raum wird durch leichte Abschrägung der Profilendkanten desselben erleichtert und hiedurch eine Zerspannung verhindert.
Das Mass der Verformung der U-Profilstege kann auch bei erheblichem Ansteigen des Druckwiderstandes gering gehalten werden. Es wird umso geringer, je grösser der Abstand zwischen den beiden an den U-Profilen festen Schellenbändern ist, auf welchen sich die Ver- engung des Spaltes verteilt, d. h. je flacher diese Verengung verläuft.
Die verwendeten U- und I-Profile sind einfache Abschnitte von den normalen Profilen, die lediglich, soweit erforderlich, gebogen wer- den müssen. Die Schellenbänder werden verhältnismässig wenig beansprucht und können des- halb mit dem Vorteil einer Verbilligung verhältnismässig leicht ausgebildet sein.
Nach dem Rauben des Ausbaues lassen sich die verformten Stege der C-Profile in denkbar einfacher Weise wieder richten.
Im folgenden werden vorzugsweise Ausführungsformen eines gemäss der Erfindung ausgebildeten Fusses eines Streckenausbaurahmens, eines sogenannten Senkstosses, im einzelnen an Hand der Zeichnungen beschrieben, in denen Fig. 1 eine Seitenansicht und Fig. 2 eine um 900 gegenüber Fig. 1 versetzte Ansicht darstellt. Fig. 3 ist ein Horizontalschnitt gemäss Linie A-B der Fig. 1 in vergrössertem Massstab.
Fig. 4 zeigt in der Fg. 3 entsprechendem Massstab eine Seitenansicht auf Fig. 3, in Richtung des Pfeiles gesehen. Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht der Ausführungsform des Senkstosses mit durch Holzkeile verspannten Zwischenschellenbändern.
In den Figuren ist mit a ein I-Profil bezeichnet, dessen Flanschen durch die beiden UProfile b in einander entgegengerichteter Anordnung umschlossen ist, wobei im Bereich der Uberlappungsstelle der beiden Profile zwischen den sich gegenüberliegenden Flanschenden der U-Profile ein Zwischenraum von z. B. 15 mm vorhanden ist.
Die beiden U-Profile werden oben durch ein Schellenband c miteinander verspannt, das in einfachster Weise aus zwei Bügeln von den U-Profilen angepasster Gestalt bestehen kann, die durch Schraubenbolzen d miteinander verbunden und auf die U-Profile aufgespannt werden. Die beiden Bügel des Schellenbandes sind durch die Bohrungen der Bügel und der UProfile durchdringende Spannhülsen bzw.
Schwerspannstifte g mit den U-Profilen verbunden. Die Stirnenden der Flanschen des I- Profiles a sind, wie bei b ersichtlich, etwas nach innen abgeschrägt, um das spannlose Gleiten des I-Profiles längs der Stege der UProfile zu ermöglichen.
Durch das untere Schellenband e, das ebenfalls durch Spannhülsen bzw. Schwerspann- stifte f mit dem U-Profil verbunden ist, werden die Enden der sich jenseits der beschriebenen Spannverbindung erstreckenden U-Profile unter Verengung des Spaltes zwischen ihren Flanschenden, unter Umständen, wie nach dem Ausführungsbeispiel, bis zur völligen Anlage der Flanschenden aneinander zusammengezogen.
Aus Fig. 5 sind die zwischen diesen beiden an den U-Profilen festen, schellenbandartigen Bandagen gemäss der vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung angeordneten, auf der U-Profilen verschieblichen Schellenbänder i ersichtlich, die gegen die l'-Profile durch mit ihrem Kopf zur Streckensohle hin weisende Holzkeile k verspannt sind. Mit m ist in dieser Abbildung der entsprechend den Druckerwartungen unter entsprechender Ausbildung der
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Schellenbandoberflächen gewählte Anzug der Spannkeile bezeichnet. Wie aus dieser Figur ersichtlich, ist das Setzen des oberen der zusätzlichen Schellenbänder bei losem unterem Schellenband ohne Schwierigkeit möglich. Anschliessend wird das untere Schellenband durch den Keil k festgezogen.
Wie die praktischen Erfahrungen bewiesen haben, ermöglicht es die Spannverbindung gemäss der Erfindung, den Anfangswiderstand eines Grubenausbaurahmens unter planmässigem Anstieg bis auf das zwei-und mehrfache zu steigern, wobei nur eine vergleichsweise geringfügige Verformung der Stege der UProfile erfolgt.
Durch die Erfindung wird mit einfachsten Mitteln unter Verwendung ausschliesslich handelsüblicher Elemente, die immer wieder verwendbar sind, und damit in sowohl technisch wie wirtschaftlich wesentlich vollkommenerer Weise mittels der bekannten, auf dem gleichen Prinzip beruhenden, jedoch in der Praxis nicht bewährten Konstruktionen die Aufgabe, einen Grubenausbaurahmen od. dgl. eine auf Verformung beruhende, erwünschte und regelbare Drucknachgiebigkeit zu erteilen, gelöst.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend im einzelnen beschriebenen und die in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind demgegen- über zahlreiche Änderungen möglich ohne von ihrem Grundgedanken abzuweichen. Insbesondere ist auch die Anwendung der neuen auf Verformung beruhenden Spannverbindung nicht hur im Bereich der Stösse sondern auch an andern Stellen eines Streckenausbaurahmens möglich.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Drucknachgiebiger Streckenausbaurahmen, bestehend aus zwei U-Profilen und einem IProfilbogen, wobei die Innenseiten der Stege der U-Profile an den Flanschen des I-Profiles anliegen und die Flanschen beider U-Profile zusammen kürzer sind als die Höhe des IProfiles und wobei die U-Profile durch sie umgebende Schellenbänder gegen das I-Profil verspannt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das I-Profil (a) einen grösseren Verlormungswiderstand besitzt als die U-Profile (b) und der Spalt zwischen diesen und damit der Raum, in welchen das I-Profil im Zuge der Druckaufnahme unter Verformung der Stege der U-Profile einsinkt, sich nach unten keilförmig verengt.