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Nachgiebige Verbindung für U-fôrmige Profile, insbesondere für den Streckenausbau
Die Erfindung bezieht sich auf eine nachgiebige Verbindung für U-förmige Profile, insbesondere für den Streckenausbau. Beim Streckenausbau werden sogenannte Streckenbögen mit U-förmigem Profil miteinander derart verbunden, dass das Innenprofil in das Aussenprofil über eine gewisse Überlappungslänge eingreift und beide Profile durch Bügel und Laschen miteinander verspannt werden. Üblicherweise sind zwei solche Verbindungselemente in Abstand voneinander vorgesehen, um Biegungsbeanspruchungen aufzunehmen. Bei solchen sogenannten Streckenbögen sind meist das Innenprofil und das Aussenprofil gleich.
Durch den Reibungsschluss der Profile an derüberlappungsstelle rntissen die in der Längsrichtung der Strekkenbögen auftretenden Normalkräfte aufgenommen werden, wobei jedoch die Forderung besteht, dass die Profile ineinander gleiten sollen, bevor die Beanspruchung so gross wird, dass die Streckenbögen deformiert werden. Bei den bekannten Ausbildungen der durch Laschen und Bügel gebildeten Verbindungselemente werden nun die Profile lediglich in der Höhenrichtung gepresst, wobei entweder die Profilflanschen aneinander anliegen oder der Profilboden des Innenprofils am Profilgrund des Aussenprofils aufliegt. Durch dieses Ineinanderpressen weitet sich das Aussenprofil auf, und insbesondere kann eine solche Aufweitung des Aussenprofils auch durch Deformation der Bogenform der Streckenbögen auftreten.
Der Reibungsschluss zwischen den Profilflanken ist daher unkontrollierbar, und fur die Aufnahme der Normalkräfte ist bei die- sen bekannten Ausführungen im wesentlichen nur der Reibungsschluss zwischen den Profilflanschen oder zwi- schen Profilboden und Profilgrund massgebend. Die Reibungsflächen sind daher verhältnismässig klein, und es sind grosse Kräfte erforderlich, um den erforderlichen Reibungsschluss zu erzeugen, wobei auch die Erfüllung der Forderung, dass bei Überschreitung einer gewissen Normalkraft die Profile ineinander gleiten, schwierig ist. Da bei diesen bekannten Ausbildungen der Hauptteil des Reibungsschlusses durch senkrecht
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dieverhältnismässig geringe Veränderung der Einpresstiefe bereits wesentlich beeinträchtigt.
Bei solchen gro- ssen Kräften ist es unvermeidlich, dass sich die Bügel der Spannelemente in die Profile eindrücken, wodurch bereits der Reibungsschluss verändert wird. Es ist weiters auch unvermeidlich, dass die von Laschen und Bügeln gebildeten Spannelemente etwas schräg aufgesetzt werden. In diesem Fall wird bei entsprechender Schrägstellung das Spannelement bereits nach geringfügigem Gleiten der Profile an der Überlappungsstelle in die Normallage gebracht, wodurch die Pressung vermindert oder sogar aufgehoben wird.
Dies hat zur Folge, dass der Reibungsschluss an der Überlappungsstelle bereits nach einer geringfügigen Verschiebung wesentlich verringert wird und der Streckenbogen praktisch wirkungslos wird.
Die Erfindung zielt darauf ab, diese Nachteile bekannter nachgiebiger Verbindungen für U-förmige Profile, insbesondere filr den Streckenausbau, bei welchen die überlappen Profile durch eine Lasche und einen Bügel umfasst werden, zu vermeiden. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass die Lasche ein grösseres Widerstandsmoment gegen Aufweitung aufweist als das Aussenprofil und dass die lichte Weite der Lasche kleiner ist als die durch das eingepresste Innenprofil vergrösserte äussere Breite der Flanken des Aussenprofils, so dass die Lasche primär auf die Flanken des Aussenprofils drückt. Bei einer solchen Dimensionierung der Lasche wird eine Aufweitung des Aussenprofils verhindert oder zumindest begrenzt und es wird dadurch ein Reibungsschluss zwischen den Flanken der Profile aufrechterhalten.
Es wird hiebei der Vorteil erreicht, dass einerseits verhältnismässig grosse Flächen für den Reibungsschluss herangezogen werden und, da solche U-förmige Profile üblicherweise keilförmig geneigte Flanken aufweisen, wird der Keil-
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reibungseffekt zwischen den Flanken ausgenützt. Der nötige Reibungsschluss kann hiebei bereits mit we- sentlich geringeren Spannkräften erreicht werden, als wenn die Reibungsflächen, wie es bisher dann der
Fall war, wenn die Reibung zwischen den Profilflanschen (deutsche Patentschrift Nr. 934642) oder am Pro- filboden (deutsche Patentschrift Nr. 970355) ausgenützt wurde, senkrecht zur Spannrichtung von Bügel und
Lasche stehen.
Da die Reibungsflächen schräg zur Spannrichtung von Bügel und Lasche liegen, wirkt sich auch eine relative Verlängerung des Bugels auf die Aufrechterhaltung des Reibungsschlusses in wesentlich geringerem Masse aus. Es wird daher der Reibungsschluss noch nicht in Frage gestellt, wenn sich der Bügel in die Profile eiadrfickt oder wenn ein schräg aufgesetztes Spannelement durch eine Verschiebung der Pro- file an der ÜberlappungssteIle in die Normallage gebracht wird. Dieser Reibungsschluss ist jedoch bei einer nachgiebigen Verbindung fur U-förmige Profile gemäss den deutschen Patentschriften Nr. 934642 und
Nr. 970355, bei welchen die Lasche das Aussenprofil mit Zwischenraum umschliesst, in Frage gestellt.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Öffnungswinkel der Lasche so ge- wählt, dass er etwa dem Reibungswinkel zwischen Lasche und Profil entspricht. Auf diese Weise wird auch, wenn die Spannung des Bügels nachlassen sollte, die Lasche durch die Reibung in ihrer Lage gehal- ten und der Reibungsschluss gesichert. Der Reibungsbeiwert von Profil und Lasche ist wegen Versnannung,
Rost usw. sehr hoch und es erscheint zweckmässig, den Öffnungswinkel der Lasche etwa mit 350 zu be- messen, um den Reibungswinkel nicht zu überschreiten.
Gemäss der Erfindung kann die Eindringtiefe des Aussenprofils in die Lasche in an sich bekannter Wei- se durch Anlage der Lasche am Boden oder am Flansch des Aussenprofils begrenzt sein. Dadurch wird er- reicht, dass das Aussenprofil durch die stark dimensionierte Lasche lediglich so festgehalten wird, dass es sich eben nicht aufweitet. Es wird dadurch erreicht, dass das vollständige Einpressen des Innenprofils in dasAussenprofil gewährleistet wird, ohne dass das Aussenprofil in unerwünschter Weise durch die Lasche im
Sinne einer Zusammendrückung deformiert wird. Es werden dadurch auch nachteilige Folgen eines zu fe- sten Zusammenspannens der Spannelemente vermieden.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Lasche so zu bemessen, dass an denjenigen Stellen, an welchen die Lasche in festgespannter Stellung an den Profilflanken anliegt, die lichte Weite der Lasche um 1-5 lu, vorzugsweise um etwa 3 %, kleiner ist als die äussere Breite des undeformierten Aussenpro- fils.
Ein Effekt wird aber in allen Fällen auch bereits dann erreicht, wenn die lichte Weite der Lasche an der Anlagestelle kleiner ist als die äussere Weite des Aussenprofils an dieser Stelle in einem aufgeweite- ten Zustand, welcher eintreten würde, wenn das Innenprofil und das Aussenprofil ohne Unterstützung der
Flanken, beispielsweise in einer Presse, zusammengepresst werden würden, da ja auch in diesem Falle der
Aufweitung des Aussenprofils Grenzen gesetzt werden und der Reibungsschluss an den Flanken der Profile aufrechterhalten wird. Aus diesem Grunde können die durch die Erfindung gesetzten Bedingungen auch in
Anbetracht der Herstellungstoleranzen ohne weiteres erfüllt werden.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert. Fig. 1 zeigt die Überlappungsstelle eines Streckenbogens mit zwei von Lasche und Bügel gebildeten Spannele- menten. Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach Linie li-lui der Fig. 1 in grösserem Massstab.
1 stellt das Innenprofil und 2 das Aussenprofil dar, wobei Innenprofil und Aussenprofil in üblicher Weise gleich ausgebildet sind. An der Überlappungsstelle sind zwei von Laschen 3 und Bügeln 4 gebildete Spannelemente vorgesehen, durch welche das Innenprofil 1 in das Aussenprofil 2 gedrückt wird. Die Pressung soll so gewählt sein, dass durch den Reibungsschluss zwischen Innen- und Aussenprofil die Normalkräfte, welche in der Längsrichtung der Profile wirken, aufgenommen werden, jedoch vor Deformierung der Profile ein Gleiten an der Überlappungsstelle eintritt. Die Biegungskräfte werden dadurch aufgenom- men, dass zwei Spannelemente 3,4 vorgesehen sind.
Die Ausbildung ist so getroffen, dass die Laschen primär gegen die Flanken 5 des Aussenprofils drücken und auf diese Weise ein Aufweiten des Aussenprofils verhindern. Zu diesem Zwecke muss der Widerstand der Laschen 3 gegen eine Deformierung grösser sein als der Widerstand des Aussenprofils. Die lichte Weite der Lasche 3 an der Anlagestelle 6 kann nur etwas
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wird. Die Deformation des Aussenprofils ist aber jedenfalls dadurch begrenzt, dass die Lasche bei Erreichung der erforderlichen Klemmkraft entweder am Profilboden 7 oder an den Profilflanschen 8 aufliegt, wodurch ein weiteres Zusammendrücken vermieden wird.
Die Ausführungsform ist so getroffen, dass der Keilwinkel ex der Anlageflächen 9 der Lasche 3 etwa dem Reibungswinkel zwischen Lasche und Profil entspricht. Dies ist ungefähr 350. Auf diese Weise bleibt die Lasche 3 auch bei Nachlassen der Spannung des Bilgels 4 in ihrer Lage am Aussenprofil und sichert damit den Reibungsschluss.