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Nachgiebige Verbindung für gleichsinnig ineinanderliegende geflanschte
rinnenprofile.
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Es sind nachgiebige Verbindungen für gleichsinnig ineinanderliegende
geflanschte Rinnenprofile, insbesondere für den Streckenausbau im Grubenbetrieb,
bekannt. Um hierbei eine Verspannung der Profile nur an den Flanschen zu gewährleisten,
wird bei einer bekannten Ausführungsform eine das Außenprofil mit Zwischenraum untergreifende
Lasche verwendet, die mit ihren im Verhältnis zum Mittelteil verstärkten Flanschen
gegen die Flanschen des Außenprofils angepreßt wird. Der Lasche ist hierbei ein
Spannbügel zugeordnet, welcher die ineinandergelegten Rinnenprofilabschnitte auf
der der Lasche gegenüberliegenden Seite übergreift. Die Bügelschenkel sind als Schraubenbolzen
ausgebildet und durch Löcher der Laschenflanschen hindurchgeführt. Die Verspannung
erfolgt durch auf die Bügelschenkel aufgeschraubte Muttern. Da die zu verspannenden
Profile nur Flanschen möglicht geringer Breite erhalten sollen, können die Sehenkel
der Spannbügel in geringem seitlichem Abstand von den Profilflanschen vorbeigeführt
werden. Ein allgemeiner Nachteil solcher Spannbügel ist aber deren Neigung zum Schrägstellen,
so daß bereits vorgeschlagen wurde, die auf den Bügel im Sinne einer Schrägstellung
einwirkenden Kräfte durch zusätzliche Elemente abzufangen. Ein weiterer Nachteil
liegt
darin, daß die Spannbügel und Laschen verhältnismäßig große Abmessungen erhalten
müssen, um die teilweise erheblichen Zug-und Biegebeanspruchungen verformungsfrei
aufnehmen zu köhnen.
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Es ist weiterhin bereits ein zweiteiliger Spannbügel für die drucknachgiebige
Verspannung von Profilsegmenten vorgeschlagen worden, bei dem die die beiden Verbindungsachellen
verbindenden Bolzen schwenkbar in Ausnehmungen der das Innenprofil umgreifenden
Schelle geführt sind.
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Zwar ist es hierdurch möglich, die Bolzen in geringem Abstand an den
Profilflanschen vorbeizuführen, doch setzt diese Bauart Schellen mit verhältnismäßig
kompliziertem Aufbau voraus, wobei diese an den Seitenteilen, in denen sich die
Ausnehmungenzur Aufnahme der Bolzenköpfe befinden, außerdem besonders kräftig ausgebildet
sein müssen. Da die Bolzenköpfe in den Ausnehmungen schwenkbar gelagert sein sollen,
setzen diese eine unsymmetrische Gestalt voraus, die äußerst schwierig herzustellen
ist, Ein weiterer wesentlicher Nachteil liegt ferner darin, daß sich die Bolzen
aus den Ausnehmungen des Oberteils herausdrehen können, ohne daß hierbei eine Vergrößerung
der Zugbeanspruchung eintritt, Während an sich eine Erhöhung der vorbestimmten Lastaufnahme
wün-
| sehenswertist, wird hierbei demgegenüber eine Verringerung |
der Spannkraft innerhalb der Verbindung erzielt, die während der Relativbewegung
zu einer Lockerung der Verbindung führt.
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Schließlich sind Verbindungen für geflanschte Rinnenprofile bekannt,
bei denen zur Vermeidung der den vorstehend beschriebenen bekannten Vorschlägen
anhaftenden Nachteile zweiteilige die Profile im Verbindungsbereich umgreifende
Hülsen verwendet sind, die eine gegenüber den be-
| kannten Spannbügel wesentlich größere Länge besitzen. In- |
| folge ihrer großen Länge kann bei diesen-Hülsen die bei den |
| Spannbügelbefürohtete Schrägetellung nicht eintretene Die |
| Länge dieser Spannhülsen wird hierbei etwa so groß wie ihre |
Höhe, in vielen Fällen jedoch auch größer gewählt.
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Bei den bekannten Spannhülsen werden die Schenkel der etwa U-förmig
gekröpften Ober-und Unterteile entweder zu Führungen für einen klammerartigen Verbindungskeil
umgebogen oder es werden die umgebogenen Schenkelenden beider Hülsenteile unmittelbar
aneinander geführt. Die Umbiegungen werden in Längsrichtung der Hülse keilförmig
ausgebildet, damit durch Relativverschiebung der Hülsenteile die die Profile gegeneinanderpressende
Spannkraft erzeugt bzw. vergrößert wird. Eine die Hülse auf ganzer Länge gleichmäßig
verspannende Keilführung läßt sich unter Verwendung einfacher Herstellungsverfahren
nicht erzielen, während andererseits die hohen Herstellungskosten in der Regel nicht
tragbar sind Bei einer weiteren bekannten Verbindung werden Ober-und Unterteil der
Hülse mit seitlichen Flanschen versehen, welche auf jeder Hülsenseite durch mindestens
zwei kurze Schrau ben verspannt werden. Da hierbei die beiden Hülsenteile aus
| Blechgepreßt sind, die Flanschen andererseits mit Rücksicht |
auf die Anordnung der Spannschrauben verhältnismäßig breit bemessen sein müssen,
unterliegen die Flanschen der Hülsenteile beim Anziehen der Spannschrauben starken
Biegeverformungen, wodurch die Spannkraft der Verbindung beeinträchtigt und eine
ungünstige Beanspruchung der Schraubenbolzen hervorgerufen wird. Eine unangenehme
Folge dieser Erscheinung
| ist darin zu sehen, daß die verbogenen Flanschen der Hülsen- |
teile eine gleichmäßige Anpressung der Hülse auf ganzer Länge nicht mehr gewährleisten.
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Die Neuerung betrifft nun ebenfalls eine nachgiebige Verbindung für
gleichsinnig ineinanderliegende geflanse te Rinnenprofile unter Verwendung einer
Spannhülse, die aus einem das Außenprofil untergreifenden. Unförmigen Unterteil
und einem das Innenprofil Übergreifenden tt-förmigen Oberteil gebildet ist, welche
beide seitliche Flanschen besitzen, die
| auf jeder Hülsenlängs&eite durch Schrauben miteinander
ver- |
| bunden sind, kennzeichnet sich aber unter VermeidUng der den |
vorstehend beschriebenen bekannten Ausführungsformen anhaftenden
Nachteile dadurch, daß die in den Flanschen der beiden Hülsenteile vorgesehenen
Einstecklöcher für die Schraubenbolzen mit dem größeren Teil ihres Querschnitts
in Verlinierung der seitenschenkel des Hülsenoberteils liegen und daß in den Seitensohenkeln
des Hülsenoberteils über den in den Planschen befindlichen Einstecklöchern Durchbrechungen
fUr die teilweise Aufnahme des Kopfes der Schraubenbolzen vorgesehen sind. Abgesehen
davon, daß diese Verbindung verhältnismäßig einfach und leicht herstellbar ist,
weist sie den bekannten Vorschlägen gegenüber unter Vermeidung deren Nachteile eine
Reihe wesentlicher Vorteile auf. Der aus einem verhältnismäßig dünnen Blech gebogene
Hülsenoberteil führt sich mit seinen Seitenteilen unmittelbar neben den kurzen Profilflanschen,
so daß Biegeverformungen praktisch nicht auftreten. Ober-und Unterteil der Hülse
brauchen nur sehr schmale Flanschen aufzuweisen, weil die zur Aufnahme der Schraubenbolzen
dienenden Löcher unmittelbar neben den Außenseiten der Rinnenprofile liegen. Ein
Abbiegen der Flanschen des Hülsenoberteile wird durch die im wesentlichen innerhalb
der seitlichen Durchbrechungen der Seitenschenkel des Oberteils eingreifenden Schrauben
praktisch ausgeschlossen. Diese Lage der Schraubenbolzen führt ferner dazu, daß
diese selbst nur einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser zu besitzen brauchen,
so daß auch an dem liülaenuntertell die Flanschen gegenüber den bekannten Vorschlägen
kürzer und widerstandsfähiger gehalten werden können. Eine Beeinträchtigung einer
gleichmäßigenkraftübertragung durch Verformungeerscheinungen ist mithin nicht zu
befürchten.
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Zwar ist es bei der eingangs beschriebenen bekannten Bauart, bei
welcher unter Verwendung von schmalen Verbindungsschellen durch Verwendung in bestimmter
Weise ausgebildeter Ausnehmungen eine schwenkbare Lagerung der Bolzen vorgesehen
ist, bekannt, diese Bolzen möglichst nahe an die Profilflanschen heranzulegen, doch
setzt dies einen
verhältnismäßig komplizierten Aufbau für den Verbindung
Oberteil voraus, wie denn andererseits durch diese Bauart nicht das bekannte Schrägstellen
der Bolzen vermieden, sondern gerade begünstigt wird.
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Gerade dieser bekannten Bauart gegenüber liegt der Vorteil der Bauart
gemäß der Neuerung darin, daß durch die hülsenartige Ausführung einerseits ein Schrägstellen
und Verkanten der Verbindung unmöglich sind und andererseits bei keiliger Ausbildung
der Laschenflanschen trotz eines geringen Keilwinkel ein genügendes Maß zusätzlicher
Verspannung gewährleistet ist.
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Die in die Durchbrechungen des dülsenoberteils eingreifenden Köpfe
der Schraubenbolzen können im Bedarfsfall in einfacher Weise gegen Verdrehung gesichert
werden.
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Außerdem besteht die Möglichkeit, die Durchbrechungen oberhalb der
Köpfe der eingesetzten Schrauben durch Einsatzstücke oder durch Zusammenquetschen
des Werkstoffs des Hulsenteils um ein solches Maß zu schließen, daß die Schraubenbolzen
nicht herausfallen können. Trotz Verwendung mehrerer einzeln anziehbarer Schrauben
ist daher ein Verlust dersel-
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Die miteinander zu verspannenden Profile können einen z. B. trapezförmigen
oder winkligen Querschnitt mit ebenflächigen Böden erhalten, doch kann der Boden
auch gewölbt sein. Bei einem Ausbau dieser Art kann man für das Innenprofil und
für das Außenprofil voneinander verschiedene oder gleiche Walzenprofile verwenden.
In allen Fällen ist es zweckmäßig, die Profilsohenkel durch entsprechend unterschiedliche
Winkelbemessung so auszubilden, daß beim Ineinanderlegen eine federnde Klemmwirkung
eintritt. In erster Linie werden für den Ausbau Profile aus Stahl verwendet.
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Für die Profile kann aber auch ein anderer Werkstoff, insbesondere
eine eine ausreichende Festigkeit besitzende
Leichtmetallegierung,
verwendet werden. Die Profile erhalten im übrigen eine solche Form, daß sie mit
den Flanschen unmittelbar aufeinander abgestützt werden können, so daß im Bereich
der Verbindung diese auSeinanderliegenden Planschen an der Oberseite durch den Hülsenoberteil
und an der Unterseite durch den Hülsenunterteil erfaßt werden, so daß die Verspannungspunkte
dicht beieinanderliegen.
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Die Verbindung nach der Neuerung ist in erster Linie für den Streokenausbau
im Grubenbetrieb bestimmt, kann aber auch für Profile im Hoch-, Tunnel-und Brückenbau
Verwendung finden. Die Verbindung nach der Neuerung ist ferner für Streckenstempel
verwendbar, insbesondere bei solchen Stempeln, die in Verbindung mit dem Türstockausbau
gesetzt werden.
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Weitere bauliche Einzelheiten des Vorschlages gemäß der Neuerung
sind nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung sind
zwei Ausführungsformen veranschaulicht : Fig. 1 zeigt in Ansicht einen Teil zweier,
einen Strekkenausbau bildenden Bogen im Bereich ihrer Überlappung, wobei an dem
einen Ende der Überlappung eine Spannhülse, an dem anderen Ende der Überlappung
ein verspannbarer Führungsring vorgesehen sind ; Fig. 2 ist ein Querschnitt nach
Linie In-Im der Fig.
| Fig. 3 ist ein Schnitt nach Linie III-III 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
1 und das Außenprofil 2 aus dem gleichen Walzprofil. Die Profile legen sich mit
ihren kurz bemessenen Flanschen 3 aufeinander, während zwischen den Boden 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 6a, 6b
und einen geteilten Führungsring 7 verbunden und gegeneinandergepreßt bzw. aneinander
geführt.
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Die Spannhülse besitzt einen niedergezogenen Ansatz 6c, 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 Außenprofile 2 ist der Spannring 7 vorgesehen,
welcher verhindert, daß sich dieses Profilende von dem anderen Profil abhebt. Die
Anordnung von Spannhülsen 6a, 6b und Spannring 7 kann auch in umgekehrter Weise
erfolgen. In diesem Falle ist eine dem Ansatz 60 entsprechende Stützfläche am Hülsenunterteil
vorzusehen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 besteht die Spannhülse
aus dem Oberteil 6a und dem Unterteil 6b. Die Teile 6a und 6b besitzen einen etwa
U-förmigen Querschnitt. Der Oberteil 6a ist beispielsweise aus einem Blechstück
von etwa 3 bis 5 mm Wandstärke gebogen und liegt mit dem Steg 8a auf den Oberseiten
der Flanschen des Innenprofils 1 auf. Die Seitenschenkel 8b des Oberteils sind unmittelbar
neben den Außenseiten der Profilflansohen 3 abwärts geführt bis etwa zu der Unterseite
der Flanschen des Außenprofile 2. Die Enden der Seitenschenkel 8b sind zu kurzen
Flanschen 9 nach außen abgebogen. In diesen Flanschen 9 sind an jeder Hülsenseite
ziiei Löcher 10 vorgesehen, von welchen ein wesentlicher Teil des Querschnitts in
Verlängerung der Wandstärke jedes Seitenschenkels 8b liegt.
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Die Mitte jedes Loches liegt möglichst noch innerhalb des Bereichs
der Wandstärke eines Seitenschenkel 8b. Über jedem Loch 10 ist in den Seitenschenkeln
8b eine Durchbrechung 11 vorgesehen, in welche der Kopf 12 kurzer Schraubenbolzen
13 eingreift. Der Kopf 12 der Schraubenbolzen 13 kann langgestreckt oder in anderer
weise profiliert sein. Zweckmäßig wird der Kopf derart geformt, daß ein seitlicher
Vorsprung bzw. Ansatz 14 in die Durchbrechung 11 eingreift, während über die Breite
der Durchbrechung 11 vorstehende Seitenflächen 15 an den Außenseiten der Seitenschenkel
8b anliegen.
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Nach dem Einsetzen der Schraubenbolzen werden die Löcher 11 an der
Oberseite durch Einsatzstücke oder durch Verpressen des Werkstoffes auf einem Teil
ihrer Höhe geschlossen, so daß die Schrauben nicht mehr herausgenommen werden können.
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Der Durchmesser der Schraubenbolzen wird etwa doppelt so groß, möglichst
aber kleiner als die doppelte Wandstärke des Hülsenoberteils 6a gewählt (z. B. 10
mm oder weniger).
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Der Oberteil 6a besitzt einen abwärts gerichteten, außeneeitig schräg
geneigten Ansatz 6c, welcher gegen die Stirnseite des Innenprofils 1 anliegt.
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Der Hülsenunterteil 6b kann im Gesenk geschmiedet sein. Zweckmäßig
wird dieser Hülsenunterteil aber aus genabschnitten eines gewalzten, geflanschten
Rinnenprofils gebildet, wobei der Querschnitt dieses Rinnenprofils entsprechend
der Querschnittsform des Hülsenunterteils gewählt ist.
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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 Führungaringes 7 aus
einem solchen kurzen Längenabschnitt des Walzprofils bilden. Der Hülsenunterteil
6b besitzt an den aufwärts gerichteten Seitenschenkeln 16 kurze Planschen 17. In
Verlängerung der Seitenschenkel 16 sind oberhalb der Flanschen 17 vorspringende
Leisten 18 vorgesehen, 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 Metallteil 20 mit seiner geneigten Fläche
21 aufliegt. Dieser Metallkeil liegt unmittelbar gegen die Unterseite des Profilflansche
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 6a 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 Außenprofile 2 an.
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Aus den Fig. 2 und 5 ist besonders deutlich erkennbar, daß die Rittelachse
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 Durchbrechungen der Seitenschenkel 8b des Oberteils 6a eingreift.
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Dadurch liegen die Flanschen, ferner die Angriffspunkte der Schrauben
an diesen Flanschen und der Angriffspunkt der Leiste 18 am Profilflansch dicht nebeneinander,
eo daß besonders günstige Verspannungskräfte erzielt werden, 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
Keils 20, welcher etwas schwächer gebogen ist alB
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.
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Die Breite des Keils 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 Seitenschenkeln 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
Hebelarmes können bei der Bauart nach der Neuerung gegenüber den bekannten Vorschlägen
für die Flanschen und die Seitenteile geringere Abmessungen gewählt werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 ist die Hülse ebenfalls
in ein Oberteil 6a und ein Unterteil 6b unterteilt, welche Flanschen 9 und 17 besitzen,
die durch Schrauben 13 verbunden sind, und zwar in der gleichen @eise wie bei dem
Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 sind die an dem
Unterteil 6b 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 Zwischeuelement 26
eingeschaltet, durch welches die Schraubenbolzen 13 hindurchgreifen. Das Zwischenelement
26 ist in Längsrichtung relativ zu den Schraubenbolzen 13 nicht verschieblioh
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 beiden Ausfuhrungsformen nach Fig. 4-6 führen die beiden
Teile 6a und 6b der Hülse gemeinsam mit den Profilen 1 und 2 zunächst eine Relativverschiebung
durch. Hierbei können sich die in Längsrichtung keilförmigen Planschen 17 quer zu
den Schraubenbolzen 13 auf den Keilflächen der Zwischenelemente 26 bzw. der Scheiben
26a entlang schieben bis die Endflächen der Langaugen 23 zur Anlage an den ochraubenbolzen
gelangt sind.
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Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Spannring 7 fast den gleichen
Aufbau hat wie die Spannhülse 6a, 6b.
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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 Durchbrechungen zur
Aufnahme eines Teils des Kopfes der Schraubenbolzen 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 die gleiche Größe
wie die Bolzen 13 der Spannhülse. Die gleich großen Schraubenmuttern können daher
mit Hilfe eines einzigen Schlüssels angezogen oder gelöst werden.
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An dem Ober-und Unterteil des Spannrings 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.