Deckel für Schachtabdeckungen in Fahrbahnen und dergleichen Die Erfindung hat einen Deckel für Schachtab deckungen in Fahrbahnen und dergleichen aus Be ton und Gusseisen mit muldenförmigem, durch Rip pen verstärktem Mittelteil zur Aufnahme von ins besondere verdichtetem Beton und mit Radialrippen, die die Mulde mit dem die Deckelbegrenzung bilden den Auflagering verbinden und den über den Um fang verteilte Lüftungslöcher aufweisenden Lüftungs ring überbrücken, zum Gegenstand.
Bekanntlich hat ein bekannter Deckel dieser Art eine sehr hohe Fe stigkeit, die unter anderem darauf zurückzuführen ist, dass durch den Verbund von Beton und Guss- eisen eine homogene Mittelplatte entsteht, die durch den Gusseisenring fest zusammengehalten wird. Es sind hohe Drücke erforderlich, um diesen Kranz des den Beton aufnehmenden Teiles zu sprengen, ehe überhaupt wesentliche Zugspannungen in der Platte auftreten.
Der Gussteil; welcher mit dem Beton fest verbunden ist, wird, da Beton Schwingungen dämpft und schlecht überträgt, auch kaum in Schwingungen versetzt werden und ist deshalb ziemlich unempfind lich gegen die dynamischen Belastungen des Stras senverkehrs.
Der gebräuchliche Deckel für eine Nennrisslast von zum Beispiel 40t hat einen geraden Boden des Mittelteiles und einen starken Rippenkranz von zwölf gleichmässig über den Umfang verteilten Rippen und ist in dieser Ausführung hinsichtlich der Bruch festigkeit einem gusseisernen Kuppeldeckel minde stens gleichwertig, wegen seiner gleichmässigen Be tonfüllung, in seiner Widerstandsfähigkeit aber über legen<B>;</B> sein Gusseisengewicht beträgt 70 kg, seine Betonfüllung 29 kg, das Gesamtgewicht demnach 99 kg.
Er bricht bei dem nach dem Punkt 5 des Normblattes DIN 1229 durchgeführten Prüfverfah- ren im Mittel bei 65,6 t. Der 25-t-Deckel gleichen Aufbaues, aber mit muldenförmigem Mittelteil, wiegt 71 kg, die sich in 55 kg Guss und 14 kg Beton auf teilen, und geht bei 36 t zu Bruch.
Die an die Erfindung gestellte Aufgabe liegt dar in, bei gleicher Risslast des Deckels dessen Gewicht herabzusetzen und durch Materialersparnis eine leichtere Handhabungsmöglichkeit des Deckels zu er zielen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungs- gemässe Deckel dadurch gekennzeichnet, dass die vom Zentrum des Mittelteiles ausgehenden Verstär kungsrippen und die in den Mittelteil einlaufenden Radialrippen und die Lüftungslöcher so ausgebildet und angeordnet sind, dass bei zentraler Druckbela stung über den Deckel, ausser im Lüftungsring, die Tangentialspannung grösser oder gleich den Radial spannungen sind.
Die Zahl der Radialrippen beträgt vorteilhaft sechzehn, und die in der Mulde liegenden und von der Mitte der Mulde ausgehenden Rippen können, um das Erreichen des verzweigten Rippen skeletts zu erleichtern, vorteilhaft auf je ein Lüf tungsloch zu laufen, und der sichtbare Ansatz der Radialrippen auf der Unterseite des Bodens kann bei etwa '/. des Radius des Bodens bzw.
bei halbem Radius des Deckels beginnen. Man kann auch noch die die Lüftungslöcher einschliessenden Radialrippen bis zur Fahrbahnfläche des Deckels, erhöhen. Die Radialrippen sind nach Anzahl und Länge so zu den Mittelrippen und zur Mulde angeordnet, dass sie ein verzweigtes, im Deckel liegendes Rippenskelett bil den, das den Deckel der Eigentümlichkeit einer Kreisplatte annähert.
Auf diese Weise war es mög lich, das Gewicht des Gusseisens bei Deckeln für 40t Nennrisslast von 70 kg auf 58 kg herabzusetzen und das Gewicht der Betonfüllung von 29 kg auf 19 kg. Der Deckel wiegt dann nur noch 77 kg gegenüber bisher 99 kg. Die Bruchlast beträgt 61 t. Der für 25 t Risslast bestimmte Deckel wiegt nur noch<B>61,5</B> kg, die sich in ein Gussgewicht von 48,5 kg und ein Be- tongewicht von 13 kg aufteilen. Er geht bei 48,0 t zu Bruch.
Das Wesen des neuen Deckels liegt, wie aus den vorstehenden Merkmalen erkennbar, darin, von der beim bekannten Deckel auch konstruktiv sichtbaren Dreiteilung: Mittelteil, Auflagerungsring und beide verbindendem Rippenkranz, abzugeben und diese Teile nüt Erstellen eines von der Mitte des Deckels ausgehenden Rippenskeletts zu einer mehr gleich förmigen Kreisplatte ineinanderfliessen zu lassen.
Die Erkenntnis, auf der diese Schöpfung beruht und auf die bisher offensichtlich noch niemand gekom men ist, ist die, dass man die bei zentraler Druck belastung in einem Deckel auftretenden Tangential- spannungen grösser als die Radialspannungen oder möglichst gleichmachen soll und die erste nicht in der Hauptsache vom Muldenrand und die andere von den Radialrippen tragen lassen soll, sondern beide von den zu einer Kreisplatte zusammenfliessen- den Teilen des Deckels, speziell dem nunmehr ma- terialmässig volleren breiten Rand des Aussenringes jenseits der Mulde.
Dass diese Erkenntnis zutrifft, kann man daraus schliessen, dass die Deckel bei Prü fungen auf ihre Belastbarkeit radial bzw. in Richtung des Durchmessers rissen, während die nach dem bis herigen Prinzip aufgebauten Deckel bei Vergleichs versuchen zu einem Sprengen des Ringes und zum Bruch an den Rippenansätzen an der Mulde führten. Bei einer Kreisplatte gleichmässiger Stärke, die auf einer kreisringförmigen Unterlage frei aufgelagert und in der Mitte belastet ist, ein Belastungsfall, der theoretisch dem genannten DIN-Prüfverfahren ent spricht, verlaufen, wie z. B. der Seite 943, 1.
Bild, Abschnitt a der Hütte - 1955 zu entnehmen ist, die Spannungskurven der Radial- und Tangen tialspannungen vom Plattenrand nach der Platten mitte zu, stetig ansteigend ; die Tangentialspannung liegt stets über der Radialspannung, und beide Span nungen laufen, wie in Kurve 1, und 1t des Schau bildes der Fig. 3 der anliegenden Zeichnung darge stellt, im Mittelpunkt der Platte ineinander.
Bei der bekannten Deckelkonstruktion liegt hingegen, wie in Kurve 2,. und 2, dieser Figur gezeigt, im Randgebiet des Deckels und darüber hinaus die Radialspan- nung über der Tangentialspannung, und zwar höher als die Spannungen an jeder anderen Stelle des Dek- kels. Bei dem im nachstehenden Ausführungsbei spiel beschriebenen Deckel nach der Erfindung ver laufen nach den Kurven 3,.
und 3t die Spannungs kurven ähnlich wie bei einer Kreisplatte, nur im Lüftungsring gibt es einen leichten, über der Tangen tialspannung liegenden Anstieg der Radialspannung, dessen Maximum aber unterhalb des Maximums der jenigen Tangentialspannung bleibt, die den Bruch des Deckels - vom Mittelteil ausgehend - herbei führt.
Die Spannungskurven des Schachtdeckels nach der Erfindung kann man umsomehr den Spannungs kurven einer Kreisplatte annähern und damit einem Schachtdeckel den angestrebten Kreisplattencharak- ter geben, je mehr Lüftungsöffnungen, je mehr Rip- pen und je längere, nach der Deckelmitte gezogene Rippen man wählt. Der Gesamtquerschnitt aller Lüftungsöffnungen sollte den vorgeschriebenen Lüf tungsquerschnitt haben.
Der Erfindungsgegenstand sei an Hand eines Ver gleiches zweier Deckel von 40 t Risslast beschrieben. Es ist selbstverständlich, dass die Erfindung auch für Deckel niederer oder höherer Risslast anwendbar ist, wobei sich durch sie der Vorteil ergibt, falls es not wendig wird, Deckel einer höheren Risslast in Zu kunft zu produzieren, nunmehr auch diese Deckel mit einem geringeren Gewicht, als das sonst bisher möglich gewesen wäre, herzustellen sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Zeichnung. Es zeigen die Fig. 1. eine Draufsicht auf einen Deckel und eine Deckelansicht von unten, die Fig.2 einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1. Fig. 3 ein Schaubild der auftretenden Tangential- und Radialspannungen bei zentraler Druckbelastung.
Der Deckel besitzt den muldenförmigen Mittel teil 1, den Lochring 2 mit den Lüftungslöchern 3, die darunterliegenden sechzehn Radialrippen 4 und den profilierten Auflagering 5. Die Mulde 1 ist von den sich kreuzenden Verstärkungsrippen 6 durchzogen, an ihrem Rand 7 verstärkt und dient zur Aufnahme des eingerüttelten Betons B. Die sechzehn Radialrip- pen 4 setzen am Boden der Mulde 1 bei etwa E/3 des Mulden-Radius sichtbar an und stellen, indem sie im Muldenmaterial einlaufen, Verzweigungen der Rip pen 6 dar, die ihrerseits auf je ein Loch 3 des Loch ringes 2 zulaufen.
Mit ihren der Mulde abgewen deten Enden münden die Rippen 4 im Steg 9 des profilierten Aussenringes 5 ein. Der Lochring 2 hat insgesamt sechzehn Löcher 3 mit der Unterkante 10, die zwischen den sechzehn Radialrippen 4 liegen, und jedes Loch ist von einer umrandeten Einfassung 11 umgeben, und die Ränder zwischen den Einfas sungen bilden Stege 12, die oberhalb der sechzehn Rippen 4 liegen und die Höhe der Radialrippen 4 vergrössern. Die Erhebungen auf den Einfassungen 11 sind mit 13 bzw. 14 bezeichnet.
Im Vergleich zu dem bisher gebräuchlichen Deckel für 40 t Risslast hat die Mulde nur noch eine Wandstärke von 9 mm gegenüber 11 mm, und die Höhe der Radialrippen 6 beträgt nur noch 41 mm gegenüber 60 mm, mit einer Rippenbreite am Kopfende von 10 mm und am Fussende von 15 mm gegenüber 17 bzw. 22 mm. Die sechzehn Radialrippen haben oben eine Breite von 16 mm und unten eine Breite von 12 mm. Die Lüf tungsöffnungen 3 haben einen Durchmesser von 38 mm an der Oberseite, von 44 mm an der Unter seite 10 gegenüber einem Schlitzloch von 38 mm und 80 mm Länge auf der Unterseite des mit zwölf Längsschlitzen ausgestatteten bekannten Deckels.
Bei der angegebenen Zahl von sechzehn runden Lüftungslöchern und sechzehn Rippen von solcher Länge, dass ihr sichtbarer Ansatz am Mulden boden bei etwa halbem Deckelradius beginnt, tritt bei zentraler Druckbelastung der Effekt auf, dass über den Deckel ausser im Lüftungsring die Tan- gentialspannungen gleich oder grösser werden als die Radialspannungen, wie dies die Kurven<B>3,</B> und 3t der Fig. 3 zeigen.