-
Gelenk für den stählernen Bogen- oder Polygonausbau Es sind gleichsinnige
Gelenke für der< stählernen Bogen- oder Polygonausbau bekannt, bei welchen jeder
das Gelenk bildende Körper einen vorspringenden und einen einspringenden Teil in
Nebenein@ anderanordnung aufweist, wobei der vorspringende Teil aus zwei auf ihren
großen Grundfläeheu miteinander verbundenen Kegelstümpfen, von denen aus eine Ringwulst
vorspringt, und der. einspringende Teil aus eitler entsprechenden schalenförmigen
'Ausnehmung mit mittlerer Ringnut besteht. Die ineinandergreifenden Teile sind dabei
auch außenseitig nach einem Doppelkegelstumpf bzw. einer diesen. umfassenden Schale
geformt, und die Laschenansätze setzen zur Verbindung der Gelenkteile mit den Ausbausegmenten
im Bereich der Ringwulst der Doppelkegelstümpfe bzw. der entsprechenden Ausnehmungen
der Schalen an (Deutsches Patent 970281).
-
Ferner hat plan diese bekannten Gelenke mit einer mittleren Bohrung
versehen, durch die man einen Bolzen hindurchsteckte, an den man z. B. Verbolzungsstäbe
abstützen oder anhängen konnte. Wenngleich man die Bohrung schon grundsätzlich größer
wählte, so daß ein gewisser .Spielraum zwischen Bolzen und Bohrungswandung vorhanden
war, ergaben sich doch Schwierigkeiten, wenn man mittels starrer Verbolzungen Baue
miteinander verbinden wollte, die in der Streckenachse seitlich versetzt waren.
-
Bekannt ist es auch, gleichsinnige Gelenke für den stählernen Bogen-
oder Polygonausbau mit das Gelenk bildenden Zapfen und diesen entsprechenden Vertiefungen.
in der Stirnfläche der Gelenkplatte zu schmieden, wobei jede Gelenkplatte nur einen
in der Streckenlängsachse liegenden, Zapfen sowie eine diesem entsprechende Vertiefung
aufweist (deutsche Auslegeschrift E 9542 VI b/5 c).
-
Die eingangs beschriebenen Gelenke können jedoch nicht ohne weiteres
kostengünstig geschmiedet werden, weil beim Schmieden bestimmte grundsätzliche Bedingungen
erfüllt sein müssen, die bei den gegossenen Formen keine Rolle spielen, Insonderheit
müssen solche Gelenke für das 13olzenloch gebohrt werden, was einen hohen Arbeitsaufwand
erfordert. Andererseits haben sich Gelenke mit Doppelkegelstümpfen und entsprechenden
Schälen bestens bewährt, so daß das Bedürfnis aufgetreten ist, diese Gelenke derart
schmiedbar zu gestalten, daß -das. aufwendige Bohren durch kostengünstiges Kaltlochen
ersetzt werden kann.
-
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nun darin, daß der Zapfen des Gelenkes
als ein gegen die Grund-Fläche offener Bügel in an sich bekannter Weise in Doppelkegelstumpfform
ausgebildet wird und die Vertiefung eine der Zapfenform entsprechende Form aufweist
und durch eine geneigte Verbindungswand in einer Dicke von 5 bis 10 mm an den Zapfen
angeschlossen wird. Die Bogenrundung des Bügels verläuft seitlich geneigt, und die
Seitenfläche wird konkav gehalten.
-
Durch diese Formgestaltung wird das Schmieden ermöglicht und ein Gelenk
geschaffen, daß trotz seiner vor- und einspringenden Teile und des Mittelloches
wirtschaftlich herstellbar ist.
-
Um diesen Effekt zu erzielen, sind eine Reihe von an sich widerstrebenden
Maßnahmen erforderlich gewesen, die durch die vorliegende Erfindung gelöst worden
sind. Man konnte insonderheit nicht damit rechnen, daß der offene Bügel sich in
gleicher Weise bewähren würde wie die kompakte Stahlgußausführung der Doppelkegelstümpfe.
Auch war es nicht vorauszusehen, daß die beim Schmieden auftretenden extremen, gegenläufigen
Materialverformungen beim offenen Bügel und der anschließenden Lagerschale es gestatten,
mit einer relativ dünnen Verbindungswand auszukommen, die zudem ohne weiteres kalt
gelocht werden kann und dabei eine Form erhält, die eine gewisse Winkelbeweglichkeit
des hindurchgesteckten kurzen Verbindungselementes oder der durchlaufenden Verbolzung
zuläßt.
-
Von besonderer Bedeutung ist auch noch die seitliche Neigung der Bügelrundung,
die dabei in dem Sinne zu verstehen ist, daß die Scheitellinie der Rundung zur Gelenkachse
einen spitzen Winkel bildet, wodurch der Radius der Rundung im Gelenkinnern vorzugsweise
größer gehalten wird als an der Gelenkseite.
Man könnte insofern
von einer hinterschnittenen Hohlrundung sprechen.
-
Die Bohrung wird in der Achse des Gelenkes durch die Verbindungswand
vorgesehen, die den vorspringenden und den einspringenden Teil miteinander verbindet.
Ihre Herstellung erfolgt in Richtung des vorspringenden Teiles durch Ausstanzen.-
Der Lochstempel wird auf die dem einspringenden Teil zugewendete Seite der geneigten
Verbindungswand aufgesetzt, wobei der Lochstempel und der Schnittgrat in der Rundungskehle
des vorspringenden Teiles einen ausreichenden Raum haben, weil dieser durch die
Hinterschneidung vergrößert worden ist.
-
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann sich nun noch die Hohlrundung
nach außen wieder etwas erweitern, d. h., die Scheitellinie verläuft konvex, und
schließlich kann sich die Hohlrundung bis zum Gelenkboden verbreitern, so daß die
Gelenkseiten konkav verlaufen.
-
Wird nun der Bolzen als kurzes Verbindungselement oder durchlaufende
Verbolzung durch das Gelenk geführt, so hat er in dem Hohlraum .des als offener
Bügel ausgebildeten vorspringenden Teiles einen solchen Spielraum und eine solche
Bewegungsfreiheit, daß er ohne weiteres in einem ausreichenden Maße schräg zur Gelenkachse
eingesetzt werden kann bzw. sich bei unter Belastung stehenden Streckenausbauten
einstellen kann, wenn irgendwelche Gebirgsbewegungen und damit seitliche Verschiebungen
eintreten. Von Vorteil ist die Erweiterung der Hohlrundung dabei nach außen und
die Verbreiterung bis zum Gelenkboden, weil die konkave .Seitenfläche die Anwendung
einer konvex gestalteten Bolzenmutter bzw. eines Bolzenbundes erlaubt und eine sichere
Anlagedes Bolzens gewährleistet. Die einander benachbarten geneigten Verbindungswände
verhindern die Bolzenbewegung nicht, andererseits behindert aber auch die Schrägstellung
der Bolzen nicht die Funktion der Gelenke. Dabei kommt dem Gelenk die Schmiedeausführung
insofern zugute, als diese gestattet, die Wanddicke zu begrenzen. Man kann mit einer
Verbindungswanddicke von 5 bis 10 mm auskommen, ohne eine Abscherbeanspruchung des
Schmiedematerials bei der Herstellung befürchten zu müssen, wobei man noch den weiteren
Vorteil hat, daß der Faserverlauf in Richtung der Verbindungswand liegt und nicht
unterbrochen wird.
-
Da der Bolzen gewissermaßen seinen queraxialen Drehpunkt zwischen
diesen beiden Verbindungswänden hat, genügt ein verhältnismäßig kleiner Spielraum,
um eine ausreichende queraxiale Einstellbarkeit des Bolzens zu ermöglichen. Auch
für die Raubmöglichkeit des Gelenkes ist die erfindungsgemäße Ausführungsform von
besonderem Vorteil, weil der Bolzen, wie vorstehend eingehend geschildert, sich
ebensogut entfernen läßt.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt.
-
F i g.1 zeigt eine Ansicht im Schnitt; F i g. 2 zeigt eine Rückansicht;
F i g. 3 zeigt einen Grundriß im Schnitt und F i g. 4 das Gelenk mit Bolzen und
mit angeschweißten Ausbausegmenten im Längsschnitt.
-
Bei der F i g. 1 handelt es sich um eine Schnittansicht nach der durch
die Pfeile B -B in den F i g. 2 und 3 bezeichneten Richtung. F i g. 2 ist
die Rückansicht in Richtung des Pfeiles A auf die F i g. 1 zu. Die F i g. 3 ist
eine Draufsicht im Schnitt in Richtung der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Pfeile
C-C.
-
Der vorspringende Teil 1 hat eine Bügelform. Er ist durch die Verbindungswand
2 an den einspringenden Teil 3 angeschlossen. In der Verbindungswand 2 ist die Bohrung
4 vorgesehen, die bei der Herstellung in Pfeilrichtung D ausgestanzt wird. An der
Rückseite können Rippen 5 bzw. auch einzelne Nocken 6 angebracht sein, statt dessen
aber auch entsprechende Kerben. Die angeschweißten Ausbausegmente sind mit 7 bezeichnet.
Der Bolzen 8 ist doppelt entsprechend seinem Schwenkbereich gezeichnet. In F i g.
3 ist die Neigung der Verbindungswand, die vorzugsweise etwa 3° beträgt, als Winkel
a, die der Innenfläche bzw. Scheitellinie 9, der Hohlrundung als Winkel /i und die
.der Außenseite 10 des Gelenkes als Winkel y angegeben.
-
Die F i g. 4, zeigt insonderheit auch noch die konvexe Form der Innenfläche
bzw. Scheitellinie 9a der Hohlrundung bzw. die konkave Gestaltung der Seitenfläche
10a, die mit der konvexen Bolzenmutter bzw. dem Bolzenbund 8a korrespondiert. Es
ist auf diese Weise ein Schwenkbereich der Bolzen von etwa 15° zu erzielen.