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Nachgiebige, spannhülsenartige Verbindung für gleichsinnig ineinanderliegende,
geflanschte Rinnenprofile Es sind nachgiebige Verbindungen für gleichsinnig ineinanderliegende
geflanschte Rinnenprofile bekannt, die aus einem das Innenprofil übergreifenden
U-förmigen Bügel bestehen, dessen seitliche Schenkel als Schraubenbolzen ausgebildet
sind. Der Rücken der Bügelschraube wird in vielen Fällen aus einem Rundeisen gebildet,
jedoch sind auch flacheisenförmige Bügelrücken bekannt. Die als Schraubenbolzen
dienenden Bügelschenkel müssen einen verhältnismäßig großen Durchmesser haben, so
daß sich ein erheblicher Abstand der Bolzenachse von der Seitenbegrenzung der Rinnenprofile
nicht vermeiden läßt. Die nachfolgende Erfindung bezieht sich nicht auf solche Verbindungen
mit Bügelschrauben.
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Bei einer weiteren bekannten Verbindung sind an Stelle der Bügelschrauben
gleichfalls im Durchmesser stark bemessene Bolzenschrauben verwendet worden. Der
Bügelrücken wird in diesem Falle durch eine Lasche ersetzt, die in Höhe der Oberkante
des Innenprofils waagerecht nach außen gerichtete Flanschansätze zum Einstecken
der Schraubenbolzen besitzt. Auch bei dieser Bauart müssen die Schraubenbolzen einen
verhältnismäßig großen Durchmesser erhalten; sie werden außerdem in einem erheblichen
Abstand von den Außenflächen der Flanschen der Rinnenprofile angeordnet. Diese Bauart
ist auch deswegen ungünstig, weil die Schraubenköpfe nach oben vorstehende Teile
bilden, die sich in unerwünschter Weise am Verzug verhaken und Störungen auslösen
können. Will man diesen Mangel vermeiden, indem die obere Lasche im Sinne eines
U-förmigen Bügels ausgebildet wird, dann tritt zwangläufig eine weitere Verlegung
der Schraubenbolzen nach der Außenseite hin ein.
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Die Erfindung betrifft eine nachgiebige, spannhülsenartige Verbindung
für gleichsinnig ineinanderliegende geflanschte Rinnenprofile, bestehend aus einer
das Außenprofil untergreifenden U-förmigen Lasche und einem aus Blech geformten,
das Innenprofil mit abwärts gerichteten Schenkeln umgreifenden U-förmigen Bügel,
wobei die Schenkel beider Hülsenteile Flanschen besitzen, in welchen in gleichem
Abstand von der vertikalen Längsmittelebene der Profile Einstecklöcher für kurze
eingesetzte Schrauben vorgesehen sind, durch welche die Hülsenteile verspannbar
sind. Bei einer solchen spannhülsenartigen Verbindung mit einem aus Blech geformten
U-förmigen Bügel wird erfindungsgemäß eine wesentliche Verbesserung dadurch erzielt,
daß die in den Flanschen des Hülsenbügels vorgesehenen Einstecklöcher jeweils bis
in die Querschnittsebene der Bügelseitenwand hineingerückt und etwa rechtwinklig
verlaufend auf den unteren Teil der Seitenwand erstreckt sind, wobei jeweils die
nach innen gerichteten offenen Seiten der Einstecklöcher mindestens auf einem Teil
der Höhe durch den Flansch eines Rinnenprofils begrenzt sind und daß in den vertikalen
Lochteilen dieser Einstecklöcher die Bolzenköpfe der Spannbolzen mit Ansätzen geführt
sind, während nach der Außenseite hin versetzt angeordnete verbreiterte Abschnitte
der Bolzenköpfe zum Teil auf den Bügelflanschen, zum Teil gegen die Bügelseitenwände
neben den Lochteilen abgestützt sind.
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Bei der Bauart nach der Erfindung sind die Schraubenbolzen nicht nur
dicht an die seitliche Begrenzungsebene der Flanschen der Rinnenprofile herangerückt,
sondern sie besitzen auch nur einen kleinen Durchmesser, so daß die Längsachse jedes
Bolzens praktisch innerhalb der schon verhältnismäßig geringen Stärke der Seitenwand
des aus Blech gepreßten Hülsenbügels liegt. Auch die Bügelseitenwand hat nur eine
geringe Wandstärke. Es rückt damit jede Bolzenachse in einen möglichst geringen
Abstand zu der Seitenbegrenzung der Flanschen der Rinnenprofile. Die Art der Abstützung
der Bolzenköpfe und ihre besondere Lagerung in rechtwinkligen Ausschnitten der dünnen,
mit Flanschen versehenen Schenkel des Hülsenbügels führt mit dazu, daß nur äußerst
geringe Biegungsmomente in die Bügelflansche und die Bügelseitenwände übertragen
werden. Erst hierdurch wird die Verwendung eines verhältnismäßig einfachen und
leichten
dünnwandigen Hülsenbügels und die Verspannung mit kurzen Schrauben von verhältnismäßig
kleinem Durchmesser ermöglicht.
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Ein weiterer Vorteil der Verbindung nach der Erfindung besteht darin,
daß der in dem innenseitig offenen Einsteckloch des Bügelflansches eingesetzte Schraubenbolzen
auch bei starken Verspannungskräften nicht von seiner Lagerstelle abgleiten kann.
Der besonders geformte Bolzenkopf erfaßt den Bügelschenkel an der Außenseite, während
nur ein Teil des Kopfes in der vertikalen Ausnehmung eingreift. Neben einer Verdrehungssicherung
für den Bolzen wird erreicht, daß möglichst dünne Schraubenbolzen verwendet werden
können, die mit ihrer Längsachse noch in die Verlängerung des dünnwandigen Bügelschenkels
hineingerückt sind, wobei die Schraubenbolzen und Bügelschenkel stets sicher gekuppelt
bleiben. Die Verbindung ist dadurch in der Arbeitsweise zuverlässig und sicher und
ermöglicht wegen der günstigen Lage der Achsen der Schraubenbolzen eine weitgehende
Geringhaltung der möglichen Biegungsmomente. Dies trägt wiederum dazu bei, daß die
Bügelschenkel dünn und die Bügelflanschen kurz gehalten werden können.
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Eine weitere Verbesserung der Verbindung nach der Erfindung wird dadurch
erzielt, daß die über den Köpfen der eingesetzten Schraubenbolzen liegenden vertikalen
Lochteile durch Einsatzstücke oder durch aus der Bügelseitenwand herausgepreßten
Werkstoff um ein solches Maß geschlossen sind, daß die Schraubenbolzen nicht herausgenommen
werden können. Auf diese Weise ist es ermöglicht, die Schraubenbolzen schon für
den Antransport zur Einsatzstelle der Verbindungen in dem Hülsenbügel so zu befestigen,
daß kein Verlust möglich ist.
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Die zu verspannenden Rinnenprofile erhalten zweckmäßig eine solche
Form, daß sie mit den Flanschen unmittelbar aufeinander abgestützt werden können.
Es läßt sich hierbei eine Verbindung erzielen, bei welcher diese aufeinanderliegenden
Flansche an der Oberseite durch den Hülsenoberteil und an der Unterseite durch den
Hülsenunterteil erfaßt werden, so daß die Verspannungspunkte dicht beieinander liegen.
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Die Verbindung nach der Erfindung ist in erster Linie für den Streckenausbau
im Grubenbetrieb bestimmt, kann aber auch für Profile im Hoch-, Tunnel-und Brückenbau
Verwendung finden. Die Verbindung nach der Erfindung ist ferner für Streckenstempel
verwendbar, insbesondere bei solchen Stempeln, die in Verbindung mit dem Türstockausbau
gesetzt werden.
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Weitere bauliche Besonderheiten, die bei der nachgiebigen Verbindung
nach der Erfindung vorgesehen werden können, sind nachfolgend in Verbindung mit
der Zeichnung beschrieben.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen veranschaulicht.
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Fig. 1 zeigt in Ansicht einen Teil zweier, einen Streckenausbau bildender
Bögen im Bereich ihrer Überlappung, wobei an dem einen Ende der überlappung eine
Spannhülse, an dem anderen Ende der überlappung ein verspannbarer Führungsring vorgesehen
ist; Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie H-H der Fig.1; Fig. 3 ist ein Schnitt
nach Linie III-111 der Fig. 2; Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer
Spannhülse mit in dieser angeordneten Profilen, in Seitenansicht, teils im Schnitt;
Fig. 5 ist ein Schnitt nach Linie V-V der Fig. 4; Fig. 6 zeigt den Unterteil der
Spannhülse nach Fig. 4 in Seitenansicht mit einer gegenüber Fig. 4 geänderten Abstützung
der Spannschrauben.
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Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen bestehen das Innenprofil
l und das Außenprofil 2 aus dem gleichen Walzprofil. Die Profile legen sich mit
ihren kurz bemessenen Flanschen 3 aufeinander, während zwischen den Böden 4 ein
Zwischenraum 5 verbleibt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, werden die Profile 1 und
2 in dem überlappungsbereich, d. h. in dem Bereich, in welchem die gegeneinandergerichteten
Endabschnitte der beiden Profile ineinanderliegen, durch eine Spannhülse 6 a, 6
b und einen geteilten Führungsring 7 verbunden und gegeneinandergepreßt bzw. aneinandergeführt.
Die Spannhülse besitzt einen niedergezogenen Ansatz 6 c, gegen welchen die Stirnseite
des Innenprofils 1 anliegt, derart, daß bei der Relativverschiebung der Profile
1 und 2 die Spannhülse von dem Profil 1 mitgenommen und auf dem anderen Profil verschoben
wird. Am Ende des Außenprofils 2 ist der Spannring 7 vorgesehen, welcher
verhindert, daß sich dieses Profilende von dem andern Profil abhebt. Die Anordnung
von Spannhülsen 6 a, 6 b und Spannring 7 kann auch in umgekehrter Weise erfolgen.
In diesem Falle ist eine dem Ansatz 6 c entsprechende Stützfläche am Hülsenunterteil
vorzusehen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 besteht die Spannhülse
aus dem Oberteil 6 a und dem Unterteil 6 b. Die Teile 6 a und 6 b besitzen einen
etwa U-förmigen Querschnitt. Der Oberteil 6 a ist beispielsweise aus einem Blechstück
von etwa 3 bis 5 mm Wandstärke gebogen und liegt mit dem Steg 8 a auf den
Oberseiten der Flanschen des Innenprofils 1 auf. Die Seitenteile 8 b des
Oberteils sind unmittelbar neben den Außenseiten der Profilflanschen 3 abwärts geführt
bis etwa zu der Unterseite der Flanschen des Außenprofils 2. Die Enden der
Seitenteile 8 b sind zu
kurzen Flanschen 9 nach außen abgebogen. In
diesen Flanschen 9 sind an jeder Hülsenseite zwei Löcher 10 vorgesehen, von
welchen ein wesentlicher Teil des Querschnitts in Verlängerung der Wandstärke jedes
Seitenteils 8 b liegt. Die Mitte jedes Loches liegt möglichst noch innerhalb
des Bereichs der Wandstärke eines Seitenteils 8 b. Über jedem Loch
10 ist in den Seitenteilen 8 b eine Ausnehmung 11 vorgesehen,
in welcher der Kopf 12 kurzer Schraubenbolzen 13 eingreift. Der Kopf
12 der Schraubenbolzen kann langgestreckt oder in anderer Weise profiliert sein.
Zweckmäßig wird der Kopf so geformt, daß ein seitlicher Vorsprung bzw. Ansatz
14 in die Ausnehmung 11 eingreift, während über die Breite der Ausnehmung
11
vorstehende Seitenflächen 15 an den Außenseiten der Seitenteile
8 b anliegen. Nach dem Einsetzen der Schraubenbolzen werden die Löcher 11
an der Oberseite durch Einsatzstücke oder durch Verpressen des Werkstoffes auf einen
Teil ihrer Höhe geschlossen, so daß die Schrauben nicht mehr herausgenommen werden
können. Der Durchmesser der Schraubenbolzen wird etwa doppelt so groß, möglichst
aber kleiner als die doppelte Wandstärke des Hülsenoberteils 6 a gewählt (z. B.
10 mm oder weniger). Der Oberteil 6 a besitzt einen abwärts gerichteten, außenseitig
schräg geneigten Ansatz 6 c, welcher gegen die Stirnseite des Innenprofils 1 anliegt.
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Der Hülsenunterteil 6 b kann im Gesenk geschmiedet sein. Zweckmäßig
wird dieser Hülsenunterteil aber aus Längenabschnitten eines gewalzten geflanschten
Rinnenprofils gebildet, wobei der Querschnitt dieses Rinnenprofils entsprechend
der Querschnittsform des
Hülsenunterteils gewählt ist. Ein solches
Walzprofil wird in die gewünschten Längenabschnitte zerschnitten (gesägt). Man kann
in diesem Falle ohne umständliche Arbeitsmethoden jeder Hülse die gewünschte Länge
geben und dabei auch den Unterteil des Führungsringes 7 aus einem solchen kurzen
Längenabschnitt des Walzprofils bilden. Der Hülsenunterteil 6 b besitzt an den aufwärts
gerichteten Seitenteilen 16 kurze Flanschen 17. In Verlängerung der Seitenteile
16 sind oberhalb der Flanschen 17 vorspringende Leisten 18 gebildet, die gegen die
Unterseiten der Flanschen 3 des Außenprofils gerichtet sind. Die Leisten
18 besitzen eine in Längsrichtung gewölbte Oberfläche 19, auf welcher ein
langer, dünner, biegsamer Metallkeil 20 mit seiner geneigten Fläche
21 aufliegt. Dieser Metallkeil liegt unmittelbar gegen die Unterseite des
Profilflansches an. Die Länge des Keils ist wesentlich größer bemessen als die Länge
der Hülse. An dem verjüngten Ende besitzt der Keil auf der der Flanschunterseite
des Profils zugekehrten Seite dorn- oder rippenartige Vorsprünge 22.
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Die in den Flanschen 17 vorgesehenen Löcher 23
sind genau
unterhalb der Löcher 10 der Flanschen 9 des Oberteils 6 a vorgesehen. Zwischen den
Flanschen 9 und 17 ist ein geringer Abstand vorgesehen; außerdem ist
die Leiste 18 so schmal gehalten, daß der Flansch 9 an dieser Leiste vorbei
gegen den Flansch 17 angezogen werden kann. Die Leiste 18
liegt außerdem
mit ihrem obersten Innenbereich gegen die Außenseite der Stege des Außenprofils
2 an.
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Aus Fig. 2 und 5 ist besonders deutlich erkennbar, daß die Mittelachse
sämtlicher Schraubenbolzen 13 dadurch besonders nahe an die schmale, den Profilflansch
untergreifende Leiste 18 herangelegt worden ist, daß ein wesentlicher Teil
des Querschnitts des Bolzens in die Seitenausnehmungen der Seitenwände 8 b des Oberteils
6 a eingreift. Dadurch liegen die Flansche, ferner die Angriffspunkte der Schrauben
an diesen Flanschen und der Angriffspunkt der Leiste 18 am Profilflansch dicht nebeneinander,
so daß besonders günstige Verspannungskräfte erzielbar sind, die selbst bei verhältnismäßig
einfacher und leichter Ausführung der Hülsenteile keine unerwünschten Verformungen
zur Folge haben.
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Bei der Relativverschiebung der Profile 1 und 2
wird
die gesamte Hülse von dem Profil 1 auf dem Profil 2 verschoben. Die dünnen
Keile 20 werden dabei tiefer in die Verbindung hineingezogen. Auf Grund der
geometrischen Formgebung des Keiles 20, welcher etwas schwächer gebogen ist
als die gewölbte Oberfläche der vorspringenden Leiste 18, erfolgt das Abbiegen des
die Vorsprünge 22 tragenden dünneren Keilendes erst dann, wenn der Hülsenunterteil
gegen die an dem dickeren Keilende vorgesehene Nase stößt. Zu diesem Zeitpunkt ist
die größtmögliche Spannkraft erreicht. Jeder Keil 20 wird an der äußeren Längsseite
an den Innenseiten der Flanschen 9 und an den Schraubenbolzen 13 geführt, welche
gewissermaßen die Führungsnut für den Keil begrenzen. Die Breite des Keiles ist
etwa entsprechend der Breite der Unterseite des Profilflansches 3 bemessen.
Die Flanschen 17 des Hülsenunterteils sind an der Wurzel, d. h. an der Verbindung,
mit den Seitenteilen 16 und der Leiste 18 verhältnismäßig biegungssteif.
An sich sind solche Verstärkungen bekannt. Infolge der durch die besondere Lage
der Schraubenbolzen 13 erzielten Verkürzung des auf Biegung wirkenden Hebelarms
können bei der Bauart nach der Erfindung gegenüber den früheren Vorschlägen für
die Flanschen und die Seitenteile geringere Abmessungen gewählt werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5 ist die Hülse ebenfalls
in ein Oberteil 6 a und ein Unterteil 6 b unterteilt, welche Flanschen 9
und 17 besitzen, die durch Schrauben 13 verbunden sind, und zwar in der gleichen
Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3. Bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 4 und 5 sind die an dem Unterteil 6 b vorgesehenen Leisten 18 unmittelbar
gegen die Unterseiten der Flanschen 3 des Außenprofils 2 abgestützt.
Die Löcher 23 in den Flanschen 17 sind als Langaugen ausgebildet.
Die Unterseite der Flanschen 17 ist in Längsrichtung schräg ansteigend ausgebildet,
so daß die Keilfläche 24 entsteht. Zwischen den Schraubenmuttern
25 und jeder Keilfläche 24 ist ein langgestrecktes, keilförmiges Zwischenelement
26 eingeschaltet, durch welches die Schraubenbolzen 13 hindurchgreifen. Das
Zwischenelement 26 ist in Längsrichtung relativ zu den Schraubenbolzen 13
nicht verschieblich.
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Fig. 6 zeigt, daß an Stelle des keilförmigen Zwischenelementes 26
der Fig. 4 auch keilförmige Unterlegscheiben 26a vorgesehen werden können.
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Bei den Ausführungsformen nach Fig. 4 bis 6 führen die beiden Teile
6 a und 6 b der Hülse gemeinsam mit den Profilen 1 und 2 zunächst
eine Relativverschiebung durch. Hierbei können sich die in Längsrichtung keilförmigen
Flanschen 17 quer zu den Schraubenbolzen 13 auf den Keilflächen der Zwischenelemente
26 bzw. der Scheiben 26 a entlangschieben, bis die Endflächen der
Langaugen 23 zur Anlage an den Schraubenbolzen gelangt sind.
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Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Spannring 7 fast den gleichen
Aufbau hat wie die Spannhülse 6 a, 6 b. Der Spannring 7 hat etwa die halbe Länge
wie die Spannhülse und wird an jeder Seite nur durch eine Schraube 27 zusammengehalten.
Diese Schrauben sind im Ober- und Unterteil des Spannringes in genau der gleichen
Weise angeordnet wie bei der Spannhülse. Es ist auch der Oberteil des Spannringes
nur aus einem dünnen gebogenen Blech hergestellt, welches in den Seitenwänden die
Ausnehmungen zur Aufnahme eines Teils des Kopfes des Schraubenbolzens 27 besitzt.
In dem Spannring 7 sind keine Schleppkeile angeordnet und es ist auch nicht erforderlich,
eine Relativverschieblichkeit zwischen Ober- und Unterteil vorzusehen. Die Bolzen
27 haben genau dieselbe Größe wie die Bolzen 13 der Spannhülse. Die gleich
großen Schraubenmuttern können daher mit Hilfe eines einzigen Schlüssels angezogen
oder gelöst werden. An dem Ober- und Unterteil des Spannringes sind an der äußeren
Stirnseite nach einwärts gerichtete Ansätze befestigt, welche sich gegen die Stirnseite
des Außenprofils 2 abstützen, so daß der Spannring bei der Relativbewegung
der Profile 1, 2 von dem Außenprofil 2 mitgenommen wird