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Klemmvorrichtung oder Klemmschloss für bügelartig umschlossene Werkstücke, insbesondere für das Verspannen von Ausbausegmenten des Grubenstreckenausbaues
Die Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung oder ein Klemmschloss für bügelartig umschlossene Werkstücke, z. B. Bauelemente, insbesondere für das Verspannen von Ausbausegmenten des Grubenstreckenausbaues, wobei die Klemmvorrichtung einen zylinderartigen Druckraum besitzt, in welchem ein verformbarer Füllstoff angeordnet ist, der durch einen in den Druckraum hineinbewegbaren Presskolben belastbar ist.
Bei einer bekannten Klemmvorrichtung ist der Füllkörper aus einer Flüssigkeit gebildet, die sorgfältige Zylinderdichtungen voraussetzt. Bei einer andern bekannten Klemmvorrichtung ist ein Füllkörper aus GummiineineroffenenKammer eines Stempelschlosses gelagert und bildet einen Reibkörper. Hoher Verschleiss und Unsicherheiten in bezug auf den Gleitwiderstand beeinträchtigen die Klemmwirkung und die Erzielung der insbesondere beim Verspannen von Ausbausegmenten in Grubenstrecken erforderlichen Sicherheit.
Erfindungsgemäss wird eine einfache eine hohe Betriebssicherheit besitzende Klemmvorrichtung da-
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mer bestehende Füllkörper zwischen dem Presskolben undeinem im offenen inneren Ende des Druckraumes geführten im Querschnitt grösser als der Presskolben bemessenen kolbenartigen Druckstück eingeschlossen ist.
Die gemäss der Erfindung zur Bildung des FüllkörpersverwendetenweichgummiähnlichenElastomere haben schon unter geringem Druck keine feste Gestalt mehr und nehmen daher die Form desDruckraumes an, in dem sie untergebracht sind. Da diese porenfreien Elastomere ausserdem inkompressibel sind, pflanzt sich der Druck, der von einem mechanisch, beispielsweise mittels einer Schraube, einem Keil, einem Exzenter od. dgl. betätigten kleinen Presskolben erzeugt wird, gleichmässig nach allen Seiten fort. Das im Querschnitt wesentlich grösser als der Presskolben bemessene kolbenartige Druckstück, das an der grösseren offenen Zylinderseite im Endbereich des Zylinders geführt ist, erzeugt dadurch infolge der im Füll- körperherbeigeführtenDruckübertragung eine hohe Spann-bzw.
Klemmkraft gegenüber den Werkstücken, Bauelementen oder den Ausbausegmenten im Streckenbau. Es wird auf diese Weise ein einfaches plastodynamisches Differentialspannschloss gebildet.
Die den verformbaren massiven Körper aufnehmenden Zylinder erfordern keine sorgfältige Spezialbearbeitung. Dichtungen und Ventile sind überflüssig. Druckverluste treten nicht auf, und zur Durchführung des Verspannungsvorganges sind keine Pumpen und Leitungen erforderlich. Der verformbare Füllkörper ist nicht der unmittelbaren Berührung mit den Werkstücken oder den Ausbausegmenten ausgesetzt und unterliegt daher keinem Verschleiss bzw. Verbrauch. Die dem Füllkörper vorgeschalteten Druckstücke können aus besonders widerstandsfähigem, verschleissfestem Werkstoff bestehen, so dass nach eingestellter Klemmkraft Spannungsänderungen unmöglich eintreten können.
Der den Füllkörper aufnehmende Druckraum kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung eine zum Presskolben hin verjüngte, vorzugsweise konische Form besitzen. Diese Form des Druckraumes führt vor allen Dingen beim Entspannungsvorgang zur praktisch reibungsfreien Rückverformung des Füllkörpers.
Weiterhin tritt eine differenzierte Beanspruchung des Zylindergehäuses ein, so dass dieses Gehäuse im
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oberen Bereich wesentlich geringere Wandstärken erhalten kann.
Die Klemmvorrichtung bzw. das Klemmschloss nach der Erfindung ist besonders vorteilhaft verwendbar bei einem Grubenstreckenausbau, bei welchem die überlappt angeordneten Enden der aus Rinnenprofilen bestehenden Ausbausegmente durch schellenartige Klemmverbindungen relatiwerschieblich verspannt sind und die Klemmverbindungen mit nachstellbaren Spannelementen versehen sind. Erfindungsgemäss wird bei diesen Klemmschlössern der Druckraum mit dem Druckstück und dem Presskolben im Oberbzw. Unterteil des schellenartigen Verbindungskörpers vorgesehen.
Die geringe Abmessung des Klemmschlosses selbst, u. zw. insbesondere des mit dem den Druckraum enthaltenden Zylinder ausgerüsteten Teils, ermöglicht bei Rinnenprofilen die Anordnung der Zylinder innerhalb des von der Rinne des inneren Rinnenprofils begrenzten Raumes. Es können ohne Schwierigkeiten meh- rere Druckzylinder in einem schellenartigen Verbindungskörper nebeneinander angeordnet werden, u. zw. hinsichtlich der Längsrichtung der Ausbausegmente. Das Spannen, d. h. das Belasten der Zylinder und der in diesen befindlichen Füllkörper kann einzeln erfolgen, jedoch ist auch eine solche Anordnung möglich, welche eine gleichzeitige Spannung sämtlicher benachbarter Zylinder einschliesslich Füllkörper erlaubt.
Die besonders vorteilhafte bauliche Ausführungsform solcher Klemmvorrichtungen für den Grubenstreckenausbau kennzeichnet sich dadurch, dass ein den Druckraum aufweisender-Zylinder zwischen einem an dem Profil abgestützten Spannbügel und einem bügelartigen Schellenteil gelagert ist. Hiebei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der Spannbügel mit Seitenflanschen auf den Profilflanschen abgestützt und im Mittelteil U-förmig gebogen und in die Rinne des Innenprofils eingesetzt ist.
In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Fig. 1 zeigt ein Klemmschloss unter Verwendung einer Druckschraube, Fig. 2 zeigt ein ähnliches Klemmschloss unter Verwendung eines Spannkeils, Fig. 3 zeigt ein Klemmschloss mit konischem Druckraum, Fig. 4 zeigt die Anwendung der Klemmvorrichtung in einem schellenartigen Verbindungskörper, mit welchem ineinandergelegte Ausbausegmente des Grubenstreckenausbaues verspannt werden, u. zw. im Querschnitt, Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Anwendung der Klemmvorrichtung zum Verspannen von Ausbausegmenten im Querschnitt, und Fig. 6 zeigt das Schema eines Streckenausbaues und die Lage der mit den Klemmschlössern versehenen Verbindungen.
Der als Klemmschloss zu bezeichnende Bauteil besteht bei allen Ausfuhrungsformen aus einem einen zylindrischenDruckraum 1 besitzendenGrundkörper. Gemäss Fig. 1 hat dieser Grundkörper hakenartige Befestigungselemente 2. Gemäss Fig. 2 ist der Grundkörper zu einem geschlossenen Bügel 2a geformt. Die Form der Befestigungselemente oder Bügel kann den jeweils zu verspannende oder zu erfassenden Werkstücken angepasst sein.
In der offenen Stirnseite des zylindrischen Druckraumes 1 ist ein kolbenartige Druckstück 3 axialverschieblich geführt. Die gegenüberliegende Stirnseite des Druckraumes 1 ist im wesentlichen geschlossen. In der Achsmitte der Stirnseite ist eine kleinere Längsbohrung zur Führung eines Presskolbens 4 vorgesehen. Dieser Presskolben 4 kann unter der Wirkung einer Druckschraube 5 oder eines Spannkeils 5a stehen.
ZwischendemDruckstück 3 und dem Presskolben 4 ist in der Druckkammer l ein fester, jedoch verformbarer Füllkörper 6 eingeschlossen. Dieser Füllkörper besteht aus weichgummiähnlichen
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Elastomeren und besitzt im unbelasteten Zustand die Form des Druckraumes l. Der Füll-Die von dem kleinen Presskolben 4 ausgeübte Druckkraft breitet sich durch den Füllkörper hindurch gleichmässig nach allen Richtungen aus.
Die Querschnittsform des Druckraumes 1 ist zweckmässig rund, jedoch sind auch andere Formen möglich. Je nach der Grösse der Klemmvorrichtung kann die Anzahl der zylindrischen Druckräume 1 unterschiedlich gewählt werden. Bei Anordnung mehrerer Druckräume können die Presskolben 4 einzeln betätigt werden oder getrieblich gekuppelt sein, damit sie gleichzeitig verstellbar sind.
Das Klemmschloss nach Fig. 3 entspricht weitestgehend der Bauart nach Fig. 1. Die Schraube 5 besitzt einen Schwenkhebel, und der Presskolben 4 greift mit einem kugelförmigen Ende. in den Füllkörper 6 ein. Der Druckraum 1 ist zum Presskolben 4 hin verjüngt, insbesondere konisch ausgebildet, und der verformbare Füllkörper 6 ist dieser Form des Druckraumes angepasst.
Bei der aus Fig. 4 ersichtlichen, in Fig. 6 mit 9 bezeichneten Klemmverbindung greift der Bügel 8 mit hakenartigen Enden 10 über die Flanschen 13 eines Rinnenprofils. An die Stelle des. offenen Bügels kann auch ein geschlossener, gegebenenfalls mehrteiliger Ringkörper treten, wie dies strichpunktiert angedeutet ist. Im unteren Teil des Bügels 8 ist der Grundkörper 7 gelagert, welcher den zylinderartigen Druckraum 1 besitzt und das kolbenartige Druckstück 3 und den kleineren Presskol-
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ben 4 aufnimmt, welcher unter der Wirkung einer Spannschraube 5 bzw. eines Keils, eines Exzenters oder eines andern Spannelementes stehen kann.
Das kolbenartige Druckstück 3 des Klemmschlosses stützt sich gegen eine Druckplatte 11 ab, dieandenSeitenteilendesBügels 8 geführt ist und das äussere Rinnenprofil 12 am Boden untergreift.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 übergreift der Bügel 8a der Klemmverbindung die RinnenprofilevonderoffenenRinnenseiteher. DerBügel8aistmitdenFlanschendesäusserenRinnenprofils 12 verschweisst. Dieser Bügel 8a kann aber auch durch einen ein-oder mehrteiligen Ring ersetzt werden, der mit einem der Rinnenprofile in an sich bekannter Weise durch vorspringende Nasen od. dgl. im Sinne einer Mitnahme gekuppelt ist. Eine solche Mitnahme des Verbindungsschlosses mit einem der Profile kann auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 vorgesehen werden.
Dem Bügel 8a ist ein Spannbügel 11a zugeordnet, der sich mit den Seitenflanschen auf den Profllflanschen abstützt und an den Schenkeln des Bügels 8a führt. Der Mittelteil des Spannbügels lla ist U-förmig gebogen und in die Rinne des Innenprofils eingesetzt. Zwischen dem Bügel 8a der Verbindungsschelle und dem Spannbügel lla ist der Grundkörper 7 mit Druckkammer 1, Filllkör- per 6, Presskolben 4 und Druckstück 3 angeordnet.
Die strichpunktierten Linien in Fig. 5 weisen auf eine der Fig. 3 entsprechende, zum Presskolben 4 hin verjüngte, vorzugsweise konische Form der Druckkammer hin.
Das Klemmschloss kann in ähnlicher Weise aber auch zur Verbindung von Ausbausegmenten anderer Querschnittsform verwendet werden. Ebenso ist es möglich, das Klemmschloss auch in solchen Fällen vorzusehen, die ähnliche Verhältnisse wie der Streckenausbau aufweisen, beispielsweise im Tunnelbau.
PATENTANSPRÜCHE :
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oder Klemmschloss für bügelartig umschlossene Werkstücke, z. B. Bauelemente,bestehende Füllkörper (6) zwischen dem Presskolben (4) und einem im offenen inneren Ende des Druckraumes (1) geführten, im Querschnitt grösser als der Presskolben bemessenen kolbenartigen Druckstück (3) eingeschlossen ist.