DE2724891A1

DE2724891A1 - Mehrteilige klemmverbindung

Info

Publication number: DE2724891A1
Application number: DE19772724891
Authority: DE
Inventors: Erwin Blenkle; Karlheinz Dipl Ing Bohnes; Dieter Moebus; Rudolf Dipl Ing Seiz; Harald Dipl Ing Walter; Walter Zywietz
Original assignee: Hoesch Werke AG; Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Current assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Priority date: 1977-06-02
Filing date: 1977-06-02
Publication date: 1978-12-14
Also published as: BE867706A; FR2393140A1; DE2724891C3; DE2724891B2; PL207279A1; PL119387B1; GB1604889A

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. W. STUHLMANN — DIPL.-iNG R. WILLERT

DR.-ING. P. H. OIDTMANN 2724831

AKTEN-NR. ', /1/^\j91:1 4β3Ο BOCHUM, 1 . G . 1977 Postschließfach 34 60 Ihr Zeichen Fernruf Ο234/519 57

Bergstraöe 169 Telegr.: Stuhlmannpatent

Aktenzeichen:

Titel: Mehrteilige Klemrrverbindunp;

Anmelder: J-inescii Werke AG, Eberhardstraße 12, 4600 Dortmund und

Bochumer Eisenhütte Heintzmann QmbK & Co., Bessemerstraße 80, 4630 Bochum

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Die Erfindung betrifft eine mehrteilige Klemmverbindung für im Überlappungsbereich gleichsinnig ineinanderliegende und gegen den Reibungswiderstand nachgiebig aneinander längsgeführte Profilsegmente, vorzugsweise kongruenten Querschnitts, von Streckenausbaurahmen, insbesondere solchen aus mittels ihrer Flansche gegeneinander abgestützten Rinnenprofilen, welche aus je einer gekröpften, beide Profile übergreifenden Ober- und einer den Boden des Außenprofils umgreifenden Unterlasche mit seitlich nach außen wegkragenden Flanschen besteht, wobei die sich mit Bezug auf die Teilungsebene beider Verbindungshälften auf beiden Seiten der Verbindungen Abstand einander gegenüberliegenden Flansche mittels diese im Bereich von Ausnehmungen durchsetzender bzw. hintergreifender Spannschrauben und auf diese aufgeschraubter Muttern im Sinne der Einstellung eines vorbestimmten Einschubwiderstandes der Profilsegmente miteinander verspannbar und ferner federnde Mittel für die Aufrechterhaltung bzw. Speicherung der durch die Schraubenlängskräfte vorgegebenen Klemmkraft über ein möglichst großes, in der Hauptsymmetrieebene der Verbindung v/irksames Spiel zwischen den ineinanderliegenden Profilsegmenten vorgesehen sind.

Bei Klemmverbindungen dieser Grundbauart ist es bekannt, zum Zwecke der Aufrechterhaltung bzw. Speicherung der durch die Schraubenlängskriifte vorgegebenen Klemmkraft zwischen den Flanschen der Unterlasche und den Muttern der Spannschrauben auf diese aufgesetzte Tellerfedern einzuschalten. Beim Anziehen der Spannmuttern werden die Tellerfedern flachgedrückt, so daß sie auf diese Weise federnde Kraftspeicher bilden, die die durch die Schraubenlängskräfte vorgegebene Klemmkraft innerhalb der Verbindung bzw. zwischen den ineinanderliegenden Profilsegmenten auch dann noch in ausreichender Höhe aufrechterhalten, wenn sich die im Überlappungsbereich ineinanderliegenden Profil-

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segmente infolge unvermeidlicher herstellungsbedingter Toleranzen in den Profilabmessungen erst nach einem gewissen relativen Einschubweg unter Schließung anfänglich noch vorhandener Spalte endgültig mittels ihrer dafür vorgesehenen Flächen aufeinander abgestützt haben. Diese Aufgabe erfüllen Tellerfedern oder Tellerfederpakete jedoch nur unzureichend. Zwar liegt ihr Vorteil gegenüber anderen Federgattungen darin, relativ hohe Rückstellkräfte speichern zu können; der für den hier in Rede stehenden Zweck entscheidende Nachteil liegt aber in ihrer "harten" Federcharakteristik, d.h. darin, daß sich die hohen Rückstellkräfte über einen verhältnismäßig kurzen Verformungsweg auf- bzw. abbauen. Ihren Zweck können Tellerfedern mithin nur dann einigermaßen erfüllen, wenn das Anfangsspiel bzw. der Spalt zwischen den innerhalb der Verbindung gleichsinnig ineinanderliegendenProfilsegmenten sehr gering ist. Bereits bei einem nur wenige Millimeter betragenden Spiel vermögen sie dagegen die ihnen eigentlich zugedachte Aufgabe nicht mehr zu erfüllen, da sie sich im Zuge der Schließung: dieser Spalte nach der anfänglichen Setzbewegung der Profile so weit rückverformen, daß sie nur noch allenfalls unzureichende oder gar keine Rückstellkräfte mehr ausüben.

Dieser Nachteil läßt sich auch nicht dadurch beheben, daß eine größere Anzahl solcher Tellerfedern hintereinandergeschaltet wird. Abgesehen davon, daß dafür in der Regel kein ausreichender Platz zur Verfügung steht, wird dadurch auch nicht der in der harten Federcharakteristik liegende Mangel beseitigt, der allen prinzipiell auf der Ausnutzung von Ringspannungen beruhenden Federn eigen ist.

Erst recht scheidet die Verwendung von Tellerfedern für den hier in Rede stehenden Zweck dann aus, wenn es sich um Profilsegmente schwererer Profilgewichtsklassen handelt, wie sie

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im Hinblick auf wachsende Teufen und damit einhergehende höhere Gebirgsdruckbelastungen in immer größerem Umfang eingesetzt werden müssen.

Haben Profilsegmente schwererer Gewichtsklassen bzw. größeren Metergewichts schon von Natur aus den Nachteil, daß ihre herstellungsbedingten Toleranzen in den Querabmessungen wesentlich größer ausfallen als bei leichteren Profilen und sich daraus auch entsprechend größere Spalte zwischen den Abstützungsflachen der Profile beim Herstellen der Verbindung ergeben, so erfordern sie andererseits auch wesentlich höhere Verspannungskräfte beim Herstellen der Verbindung, als sie Tellerfedern der hier in Betracht kommenden Größe noch federnd herzugeben vermögen.

Da sich der übergang auf immer schwerere Profilgewichtsklassen nur in dem Maße lohnt, wie es gelingt, deren höheren Verformungswiderstand auch durch entsprechend hohe Klemmkräfte innerhalb der Verbindung zu nutzen, kommt dem Problem zunehmend größere Bedeutung zu, die über die Schraubenlängskräfte in die Verbindung eingegebene hohe Klemmkraft nicht nur anfänglich zu erzeugen, sondern deren Aufrechterhaltung in ausreichender Höhe auch dann noch zu gewährleisten, wenn sich die im Überlappungsbereich hintereinanderliegenden Profilsegmente erst nach einem gewissen Einschubweg unter Schließung der Spalte zwischen ihren Abstützungsflachen und unter Ausschöpfung jeglichen übrigen Spiels innerhalb der Verbindung endgültig "gesetzt" haben.

Während bei den früheren, wesentlich leichteren Profilen Klemmkräfte innerhalb der Verbindung bis zu etwa 4 t ausgereicht haben, ist es bei den heute gängigen, wesentlich schviereren Profilgewichtsklassen erforderlich, mittels der Verbindung Klemm-

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kräfte in einer Größenordnung von etwa 10 t aufzubringen. Dies ist in Verbindung mit einer entsprechenden Dimensionierung und Werkstoffauswahl für die Spannschrauben und Verbindungsmittel nicht schwierig. Problematischer ist demgegenüber schon, die / dazu erforderlichen hohen Schraubenlängskräfte von Hand, z.B. mittels Drehmomentschlüssel, oder mittels Schlagschraubern mit einem auf etva 50 mkg begrenzten Anzugsdrehmoment aufzubringen, weil in der Regel ein relativ hoher Anteil dieser Anzugsdrehmomente infolge Reibung verlorengeht.

Ungelöst ist aber bislang das Problem, die auf diese V/eise in die Klemmverbindung eingegebenen hohen Schraubenlängskriifte rr.it einem ausreichend hohen Anteil aufrechtzuerhalten, wenn sich die Profilsegmente erst anschließend im Zuge ihrer relativen Einschubbewegung mittels ihrer dafür vorgesehenen Flächen endgültig aufeinander abstützen. Das dabei zu überbrükkende Spiel innerhalb der Verbindung kann bei entsprechend schweren Profilgewichtsklassen durchaus in einer Größenordnung bis zu etwa 5 mm und mehr betragen. Der Spalt zwischen den Abstützungsflachen der Profilsegmente, der sich beim bloßen Ineinanderlegen der Profilsegmente einstellt, kann infolge entsprechend großer Toleranzabweichungen in den Querabmessungen beider Profilsegmente noch weit größer sein und z.B. etwa 10 mm betragen. Werden die auf diese Weise mit einem relativ großen Spiel zwischen den Abstützungsflächen ineinanderliegenden Profilsegmente beim Herstellen der Verbindung anschließend angezogen, wird ein wesentlicher Teil des Schraubenanzugs allein dafür benötigt, die Toleranzen zwischen den beiden Profilsegmenten auszugleichen. Trotzdem werden die Spalte zwischen den Abstützungsflachen der Profile erst im Zuge ihrer ersten relativen Einschubbewegung unter äußerer Gebirgsdruckbeanspruchung geschlossen. Je nach der Größe des ursprünglichen Spaltes zwischen den Abstützungsflächen der Profi-

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le sinkt die über die Schraubenlängskräfte in die Verbindung anfänglich eingegebene Klemmkraft auf einen unter Umständen völlig unzureichenden Bruchteil ab, so daß es in der Praxis unerläßlich ist, die Spannschrauben bzw. -muttern nach dem Setzen der Ausbaurahmen ständig kontrolliert nachzuziehen, wenn nicht in Kauf genommen werden soll, daß die Ausbaurahmen bereits unter verhältnismäßig geringer Gebirgsdruckbeanspruchung nachgeben, noch lange bevor der Verformuncswiderstand der Profilsegmente wirklich ausgeschöpft ist.

Es ist zwar grundsätzlich möglich, die Spannschrauben und die übrigen Verbindungsmittel so zu dimensionieren, daß beim ersten Anziehen der Klemmverbindung eine höhere Klemmkraft aufgebracht werden kann, als für den betriebsgemäßen Verspannungszustand benötigt wird. Auch dadurch läßt sich jedoch nicht verhindern, daß die Klemmkraft innerhalb derVerbindung im Verlaufe des ersten Einschubweges auf ein unzulässig niedriges Maße absinkt, weil das Spiel innerhalb der Verbindung und insbesondere der Spalt zwischen den Abstützungsflachen der Profile, namentlich bei Profilsegmenten der schwereren Gewichtsklassen, zu groß ist, um es noch mit herkömmlichen Mitteln ohne nachhaltigen Abfall der Klemmkraft ausgleichen zu können.

Zu diesen herkömmlichen Mitteln gehört beispielsweise die natürliche Biegefederung der Laschenflansche, die beim Anziehen der Spannschrauben im sogenannten "weichen Schraubfall" zwar auch elastisch, bei den hier in Betracht kommenden hohen Klemmkräften aber überwiegend plastisch verformt werden und daher von Natur aus nicht dazu geeignet sind, die Aufrechterhaltung der erforderlichen hohen Klemmkräfte auch dann noch zu gewährleisten, wenn die anfänglichen Spalte zwischen den Profil-Abstützungsflächen bei schwereren Profilgewichtsklassen in einer

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Größenordnung von etwa 10 mm liegen. Anders verhält es sich auch nicht mit den auf Biegung beanspruchten anderen Pereichen herkömmlicher Klemmverbindungen, da sie prinzipiell so konzipiert sind, daß sie mehr die Funktion und Charakteristik von Klemmschellen besitzen, bei denen die auf die Profile ausgeübten Klemmkräfte, soweit dies mit Rücksicht auf die Schraubverbindung im Bereich der Schellenflansche möglich ist, weit überwiegend von reinen Zugspannungen innerhalb der Verbindungsteile herrühren. Zugspannungen und daraus etwa herrührende elastische Dehnungen reichen aber weder im Falle der Verbindunrslaschen selbst noch erst recht im Falle der Spannschrauben auch nur annähernd dazu aus, Spalte in der genannten Größenordnung zwischen den AbstUtzunpsflachen der Profilsegmente federnd auszugleichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Klemmverbindung so zu gestalten, daft sie auch bei hohen Klemmkräften in Verbindung mit Profilsegmenten schwererer Gewichtsklassen die Möglichkeit bietet, die über die Schraubenlängskräfte in die Verbindung eingegebene Klemmkraft auch dann noch in der gewünschten ausreichenden Höhe aufrechtzuerhalten, wenn der sich erst im Verlaufe der ersten Einschubbewegung der Profilsegmente schließende Spalt zwischen ihren Abstützungsflachen infolge der bei schwereren Profilgewichtsklassen stärker ins Gewicht fallenden Toleranzen eine Größenordnung von mehreren Millimetern, z.B. bis zu 10 oder gar 15 mm, beträgt. In diesem Rahmen bildet es auch Aufgabe der Erfindung, die Klemmverbindung so auszubilden, daß sie es bereits bei der Herstellung der Verbindung ermöglicht, Toleranzen, insbesondere in den Querabmessungen beider gleichsinnig ineinanderliegender Profilsegmente, so weitgehend auszugleichen, daß der Spalt zwischen deren Abstützungsf lachen von Anfang an kleiner ausfällt, als es bei Profilen vergleichbarer Gewichtsklasse bislang erreichbar war.

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Schließlich bildet es noch einen wesentlichen Teil der Erfindungsaufgabe, die Klemmverbindung zugleich so zu gestalten, daß sie es trotz des auf etwa 50 mkg beschränkten Anzugsdrehmoments gestattet, den Reibungsschluß mit Bezug auf die Profilsegmente wesentlich zu vergrößern, und zwar um einen Anteil, der von Anfang an ganz unabhängig davon wirksam ist, über welche Länge des anfänglichen Einschubweges der Spalt zwischen den Abstützungsflachen der Profile endgültig geschlossen wird.

Zur Lösung dieser Aufgaben kennzeichnet sich die Erfindung grundsätzlich dadurch, daß mindestens eine der beiden Iaschenförmigen Verbindungshälften selbst den federnden, beim Anziehen der Spannschrauben durch ihre Biegeverformung aufladbaren Kraftspeicher bildet.

In bewußter Abkehr von bekannten Lösungsprinzipien des eingangs allgemein beschriebenen Problems beruht die Erfindung auf der Feststellung, daß es allein durch entsprechende Gestaltung der beiden Verbindungslaschen und insbesondere der Oberlasche möglich ist, nicht nur sehr hohe Klemmkräfte und einen entsprechend hohen Reibungsschluß zwischen den Profilsegmenten aufzubringen, sondern diese auch dann in ausreichender Höhe aufrechtzuerhalten, wenn sich der anfängliche Spalt zwischen den Abstützungsflachen der Profilsegmente erst nach einem gewissen relativen Einschubweg schließt.

Zwar erfordert die Realisierung der Erfindung eine in bestimmten Bereichen wesentlich stärkere Dimensionierung der Verbindungslaschen als sie bislang für vergleichbare Verhältnisse üblich war, doch wird der damit verbundene Mehraufwand allein dadurch mehr als nur ausgeglichen, daß eine absolut höhere Klemmkraft aufrechterhalten werden kann, ohne daß es dazu des lästigen

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und besonders arbeitsaufwendigen Nachziehens der Spannmuttern nach der ersten Setzbewegung der Ausbaurahmen bedarf. Auch soweit für die Verbindungslaschen, insbesondere für die Oberlasche, hochwertigerer Werkstoff mit entsprechenden Federungseigenschaften gewählt wird, fallen die damit verbundenen Mehrkosten angesichts der insgesamt erreichbaren Vorteile kaum ins Gewicht, insbesondere dann nicht, wenn die Laschen im bevorzugten Fall durch Ablängen von Walzprofilabschnitten hergestellt sind und ihre Fertigung auf diese Weise wesentlich wirtschaftlicher und daher billiger möglich ist.

Diese Fertigungsweise bietet sich im Falle der erfindungsgemäßen Klemmverbindung vor allem deswegen an, weil es durch sie leichter als bei anderen Fertigungsverfahren, z.B. durch Gesenkschmieden od. dgl., möglich ist, diejenige gezielte Wanddickenverteilung zu erzeugen, die für die Realisierung der Erfindung Voraussetzung bildet.

Danach weisen die die Verbindungshälften bildenden Laschen in der Ebene quer zur Längsachse der Profilsegmente

eine solche Querschnittsform und eine derart differenzierte Wanddickenverteilung auf, daß sie im Zuge ihrer Verspannung beim Anziehen der Spannschrauben bzw. -muttern bis zu ihrer Anlage an den für die gegenseitige Verspannung der Profilsegmente wirksamen äußeren Abstützungsbereichen eine biegeweiche Anpassung ermöglichen und erst nach ihrer Abstützung in diesen Bereichen beim weiteren Anziehen der Spannschrauben durch weitere Biegeverformung und Aufwinkeln ihrer Schenkel- und Flanschbereiche den aufladbaren federnden Kraftspeicher bilden.

Die genannten Abstützungsbereiche sind bei mittels der Flansche aufeinander abgestützten Profilsegmenten im Falle der

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Oberlasche die zum Gebirge hin gerichteten äußeren Flanschränder des Innenprofils und im Falle der Unterlasche die Kehlbereiche an der Unterseite der Flanschen sowie der sich an diese unmittelbar anschließenden Außenseite im Endbereich der Schenkel des Außenprofils. Bei mittels der Böden aufeinander abgestützten Profilsegmenten liegen die Verhältnisse mit Bezug auf die Oberlasche gleich, während die Abstützungsbereiche im Falle der Unterlasche die Außenflächen der Seitenschenkel des Außenprofils sind.

In beiden Anwendungsfällen weist die Unterlasche in dem ihre beiden seitlichen Schenkel- und Flanschbereiche miteinander verbindenden Stegbereich - ausgehend von ihrer Mitte an der HauptSymmetrieachse - eine zu den Flanschen hin zunehmend größere Wanddicke auf, wobei die Stelle größter Materialdicke der Scheitelbereich zwischen den Schenkelenden und den sich an diese seitlich anschließenden, nach außen wegkragenden Flanschen ist. Im Falle mittels der Flansche aufeinander abgestützter Profilsegmente ist der Scheitelbereich in seiner Außenkontur dem Kehlbereich an der Unterseite der Flanschen sowie der sich an diese unmittelbar anschließenden Außenseite im Endbereich der Schenkel des Außenprofils zweckmäßig angepaßt, wobei es weiterhin zweckmäßig ist, den Scheitelbereich im Profil so auszubilden, daß er gegenüber den an die Schenkelenden angesetzten Flanschen wulstförmig zu dem der Abstützung dienenden Kehlbereich an der Flanschunterseite des Außenprofils hin vorkragt.

Die in bekannter Weise im wesentlichen U-förmig gekröpfte Oberlasche weist in ihrem die beiden seitlichen Schenkel- und Flanschbereiche miteinander verbindenden Stegbereich - ausgehend von ihrer Mitte an der Hauptsymmetrieachse - ebenfalls eine zu den Schenkeln und Flanschen hin zunehmend größere Wand-

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dicke auf, und zvar derart, daß die Stelle größter laterialdicke der Scheitelbereich zwischen den Schenkelenden und den sich an diese seitlich anschließenden, nach außen wegkragenden Flanschen ist.

Bevorzugt weist der innenseitig durchgehend eben ausgebildete Steg der Q'nerlasche an der Außenseite eine von den Enden her zur Haupt Symmetrieachse hin gerichtete Wandverjüngung derart auf, daß die Stelle kleinster Wanddicke mindestens angenähert mit der Hauptsymmetrieachse der uberlasche zusammenfällt. Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß der erst beim Anziehen der Klemmverbindung durch das Einw'irtsschwenken der Laschenschenkel sowohl auf Rierung als auch auf Zug beanspruchte und sich dabei nach außen wölbende Steg eine Querschnittsform annimmt, bei welcher seine Außenfläche durchgehend eben, seine Innenfläche dagegen im Bereich der Hauptsymmetrieachse schv/ach geknickt bzw. nach oben gewinkelt ist.

Wesentlich für die Erfindung ist in jedem Falle, daß die Innenkontur der Oberlasche in den Übergangsbereichen zwischen Steg und Schenkel mit Rezur auf den Verspannungszustand der Verbindung möglichst genau der Außenkontur der Flanschränder des Innenprofils angepaßt ist. Weiterhin charakteristisch für die Erfindung ist der Umstand, daß der Innenwinkel zwischen Steg und Schenkeln der Oberlasche in deren unverspanntem Zustand größer als 90° ist, derart, daß die Schenkel unter einem Winkel zwischen etwa 5° und höchstens 15° gegen die Hauptsymmetrieebene der Oberlasche geneigt sind. Erst beim Anziehen der Verbindung stützen sich die Innenflachen der Schenkel der Oberlasche seitlich zusätzlich auch gegen die Flanschen mindestens des Außenprofils, vorzugsweise jedoch beider Profile, ab und bewirken auf diese Weise den zusätzlichen Reibungsschluß, der

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den Einschubwiderstand der Profilsegmente im Überlappungsbereich nicht nur schlechthin wesentlich erhöht, sondern ihn insoweit auch unabhängig davon macht, ob und inwieweit zu diesem Zeitpunkt bereits das gesamte Spiel innerhalb der Verbindung bzw. die Spalte zwischen den Abstützungsflächen der Profilsegmente xxxxxxx erschöpft bzw. vollständig geschlossen sind.

Demgemäß bildet es ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung, daß sich die Innenflächen der Oberlasche im Winkelbereich zwischen Steg und Schenkeln sowie im Bereich der Schenkel im Zuge ihrer Biegeverformung beim Anziehen der Spannschrauben bzw. -muttern stufenweise aufeinanderfolgend zunächst unter seitlicher Einklemmung der Flansche des Innenprofils an dessen Flanschaußenseiten und erst daraufhin unter wesentlicher Erhöhung der Biegespannung zusätzlich gegen die Flanschaußenflächen des Außenprofils abstützen.

Es hat sich bei Versuchen überraschend gezeigt, daß es auf diese Weise, selbst bei Profilsegmenten sehr schwerer Profilgewichtsklassen, möglich ist, bereits beim Herstellen der Verbindung auch größere Abweichungen bzw. Toleranzen in den Querabmessungen der beiden Profile so weitgehend auszugleichen, daß der Spalt zwischen den Abstützungsflachen wesentlich kleiner ausfällt als bislang erwartet werden konnte. Dies beruht in erster Linie darauf, daß das mit verhältnismäßig großer Kraft erfolgende Einwärtsschwenken der Laschenschenkel beim ersten Anziehen der Spannschrauben auch seitlich justierend auf die beiden Profile einvrirkt und dadurch dazu beiträgt, daß sie sich unter den gleichzeitig hohen Spannkräften parallel zur Hauptsymmetrieachse weitgehender ineinanderlegen als es mit den bisher gebräuchlichen Klemmverbindungen erreichbar war. Die dabei gleichzeitig seitlich auf die Flanschaußenflächen der Pro-

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file ausgeübten Klemmkräfte sind so hoch, daß der allein darauf zurückgehende Anteil des Reibungswiderstandes, bezogen auf den Gesamtreibungswiderstand innerhalb der Verbindung, bis zu 30 % ausmacht. Um diesen Anteil läßt sich folglich auch der an sich größere Verformunpswiderstand schwererer Profile v/irksamer nutzen, zumal er, wie bereits erwähnt, bereits vor Beginn der ersten Einschubbewegung wirksam ist, d.h. von dem mehr oder weniger großen Snalt zwischen den Abstützunfsflachen der Profilsegmente nicht berührt wird.

Um diesen Effekt so wirksam wie möglich zu nutzen, ist es gemäß einer wesentlichen Weiterbildung der Erfindung zweckmäßig, die Schenkel der Oberlasche so auszubilden, daß ihre Innenflächen in zwei zueinander in einem flachen Winkel geneigte Flächenabschnitte unterteilt sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß sich die Innenflächen der Laschenschenkel beim Anziehen der Verbindung im Zuge ihrer Biegeverformung stufenweise aufeinanderfolgend zunächst nur an den Flanschaußenseiten des Innenprofils und erst daraufhin, in der zweiten Stufe, auch an den Flanschaußenflächen des Außenprofils abstützen.

Die im Zuge dieses Verformungsablaufs stufenweise zunehmende Biegespannung innerhalb der Laschenschenkel ist besonders groß und daher wirksam, wenn die Laschenschenkel im Bereich der Scheitellinie der beiden zueinander in einem flachen Winkel geneigten Flächenabschnitte auf der Innenseite zugleich ihre größte Wanddicke aufweisen.

Für Profile kleinerer Gewichtsklassen kann es dagegen genügen, die Schenkel der Oberlasche lediglich entsprechend zu knicken, derart, daß die untere Längenhälfte der Schenkel im unverspannten Zustand einen gegenüber der oberen Längenhälfte

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größeren Neigungswinkel ihrer Innenflächen Regen die Hauptsymmetrieebene der Oberlasche aufweist. Desgleichen ist es möglich, die Oberlasche an den Innenflächen ihrer Schenkel mit zu den Flanschaußenflächen der Profile hin vorspringenden Stütz- bzw. Anschlagnocken zu versehen, wobei diese zweckmäßig in Richtung parallel zur Längsachse der Profilsegmente leistenförmig ausgebildet sind, um sie auf diese Weise bereits beim Walzen herstellen zu können. Diese Abstütznocken können aber gegebenenfalls auch aus erst nachträglich angebrachten Schweißraupen od. dgl. bestehen.

Weiterhin charakteristisch für die Erfindung ist das Merkmal, daß der Winkel zwischen den Schenkeln und den sich an diese anschließenden Flanschen der Oberlasche in ihrem unverspannten Zustand kleiner als 90°, vorzugsweise kleiner als 80°, ist, derart, daß er sich erst im Zuge des Festziehens der Spannschrauben unter entsprechender Vergrößerung der Biegespannung auf mindestens etwa 90° federnd aufbiegt.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Oberlasche durch eine solche auf die Federungseigenschaften des Werkstoffs abgestimmte Form und Werkstoffverteilung der Oberlasche gekennzeichnet, daß beim Anziehen der Verbindung im Zuge der Einwärtsschwenkung der Laschenschenkel bis zur Einklemmung des Innenprofils ein Anteil bis zu etwa 30 %, bis zur Anlage der Schenkel an den Flanschaußenflächen des Außenprofils ein auf der Biegeverformung der Schenkel selbst beruhender Biegespannungszuwachs auf etwa 60 % und daraufhin durch elastisches Aufbiegen der Winkel zwischen Schenkel und Flanschen die dem gewünschten Endverspannungszustand entsprechende Gesamt-Biegespannung gespeichert wird, bei der die Klemmkraft auch nach dem Schließen d er Snalte zwischen den Abstüt-

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zungsflachen der Profile noch die angestrebte Höhe von z.B. 10 t besitzt.

Dabei läßt es die Klemmverbindung gemäß der Erfindung durchaus zu, die Biegespannungsanteile der aufeinanderfolgenden Verformungsstufen je nach Bedarf zu variieren und auf diese Weise auch zu einer Gesamt-Biegespannung zu gelangen, die mit Rücksicht auf die sich erst soäter schließenden Spalte zwischen den Abstützungsflachen der Profilsegmente zu Beginn bewußt um den Anteil höher gewählt vrird, der im Zuge der ersten Einschubbewegung beim Schließen der Snalte später ohnehin wieder verlorengeht. Auf diese '.'eise ist es möglich, den gewünschten, auf die angestrebte Klemmkraft zugeschnittenen Verspannungszustand innerhalb der Verbindung ohne Rücksicht darauf aufrechtzuerhalten, wann im Zuge der späteren Kinschubbewegung der Profile die Spalte endgültig geschlossen sind, ohne daß es dazu einer nachträglichen Spannungskontrolle und vor allem einer. Nachspannens bedarf.

Um die mit Rücksicht auf die für die Erfindung charakteristische gespreizte Ausgangsstellung der Oberlasche (hinsichtlich ihrer Schenkel und Flansche)unvermeidliche Schwenkbewegung der Spannschrauben zu ermöglichen, ohne diese dabei in unzulässiger Weise auf Biegung zu beanspruchen, ist es gemäß der Erfindung schließlich zweckmäßig, wenn die Ausnehmungen für die Aufnahme der Spannschrauben in den Flanschen der Unterlasche kreisrunde Öffnungen mit gegenüber dem Schraubenschaftdurchmesser wesentlich größerem Innendurchmesser sind und die Laschenflansche an ihrer Unterseite kugelkalottenformige Lagerflächen fürdie gelenkige Abstützung der Spannmutter aufweisen. Demgegenüber sind die Ausnehmungen für die Aufnahme der Spannschrauben in den Planschen der Oberlasche zweckmäßig als zum

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freien Rand hin offene Schlitze ausgebildet, wobei die auf diese Weise gabelförmig ausgebildeten Flansche auf der Oberseite in zwei zueinander senkrechten Ebenen ausgerichtete, im wesentlichen kreisrunde Vertiefungen als Aufnahmen für den hammerkopfförmigeη Kopf der Spannschraube aufweinen, dessen die Gabelflanschen hintergreifenden Ansätze ebenfalls soxvohl in Längsrichtung der Profilsegmente als auch in der Ebene quer zu dieser ballig gekrümmt sind.

Auf diese Weise können die Spannschrauben beiinAnziehen der Verbindung eine zu den Profilsegmenten hin gerichtete Schwenkbewegung um die parallel zu den Profilsegmenten ausgerichtete Mittelpunktsachse der der Lagerung und Abstützung zwischen der Spannmutter und der Flanschunterseite der Unterlasche dienenden Kugelkalotte vollführen, ohne dabei im Bereich ihres Schaftes andere als reine Zugkräfte aufnehmen zu müssen.

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in Schema einen dreiteiligen umfangsnachgiebigen Grubenausbaurahmen;

Fig. 2 den überlappungsbereich zweier gleichsinnig ineinanderliegender Profilsegmentabschnitte mit den beiden jeweils am Ende des Innen- bzw. Außenstempels angebrachten Klemmverbindungen;

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt nach der Linie III - III der Fig. 2;

Fig. ¹I die in Fig. 2, links, dargestellte Klemmverbindung in nochmals vergrößerter Seitenansicht, teilweise geschnitten;

Fig. 5 die eine Symmetriehälfte der Verbindung im

Querschnitt nach der Linie V - V in Fig. 4 und

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Fig. 6 den Ausschnitt A gemäß Fig. 5 bei einer abweichenden Ausführungsform.

Der in Fig. 1 schematisch veranschaulichte Grubenausbaurahmen besteht aus drei Profilsegmenten 1, 2 und 3, von denen die Profilsegmente 1 und 3 die Seitenschenkel und das durchgehend gekrümmte Profilsegment 2 den Firstbogen bzw. das Kappensegment bilden.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Profilsegmente an den Enden einander überlappt. Der Überlappungsbereich H zwischen den Profilsegmenten 1 und 2 ist in Fig. 2 in der Seitenansicht näher veranschaulicht.

Mit 5 ist die Streckensohle bezeichnet, auf der sich die beiden Seitenschenkel 1 und 3 des Ausbaurahmens mit ihren unteren Enden abstützen. Das den Ausbaurahmen außen umgebende und ihn belastende Gebirge ist in Fig. 1 nicht dargestellt.

Gemäß Fig. 2 bildet das Profilsegment 1, d.h. der Seitenschenkel, das Außenprofil und das Profilsegment 2, d.h. der Firstbogen, das Innenprofil. Wie aus Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 3 hervorgeht, sind beide Profile kongruent, d.h. hinsichtlich ihrer Querschnittsform identisch. Sie bestehen aus dem gleichen Walzprofil. Sie sind im Überlappungsbereich 4 gleichsinnig ineinandergelegt und im übrigen so gestaltet, daß sie sich, wenn sie völlig ineinanderliegen, mittels der Flansche la bzw. 2a unmittelbar aufeinander abstützen, während zwischen den Profilböden Ib bzw. 2b ein Spalt verbleibt. Im Bereich der Profilstege bzw. -schenkel Ic bzw. 2c liegen die beiden Profile zwar aneinander, jedoch ohne dabei eine wesentliche Klemmung aufeinander auszuüben.

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Die in Fig. 3 veranschaulichte Idealstellung zueinander nehmen die Profile normalerweise nicht von allein ein, wenn sie, wie dargestellt, gleichsinnig ineinandergelegt v/erden. Infolge fertigungstechnischer Toleranzen, die sowohl von Walzenverschleiß als auch von der Biegeverformung herrühren können, sinken sie vielmehr im Regelfall nur so weit ineinander ein, daß zwischen ihren Flanschen ein mehr oder weniger großer Spalt verbleibt. Während von Valzenverschleiß herrührende Toleranzen hauptsächlich auf die Wanddicken der verschiedenen Profilbereiche Einfluß haben, wirken sich vom Biegevorgang ausgehende Toleranzen insbesondere dahin aus, daß die Profile unterschiedlich große Öffnungswinkel aufweisen könnnn.

Diese Maßabweichungen in den Querabmessungen der Profile sind naturgemäß um so größer, je schwerer die Profilgewichtsklassen sind. Während sich Profile leichterer Gewichtsklassen noch relativ einfach in die in Fig. 3 veranschaulichte Position bringen lassen, z.B. durch Hammerschläge od. dgl., ist dies bei Profilen schwererer Gewichtsklassen aus naheliegenden Gründen nicht mehr möglich. Als Folge davon schließt sich der auf diese Weise verbleibende Spalt erst dann, wenn sich die Profile bzw. Profilsegmente unter der Gebirgsdruckbeanspruchung im Überlappungsbereich über ein genügend langes Maß eingeschoben haben, allerdings unter der Voraussetzung genügend hoher Klemmkraft innerhalb der Verbindungen, mittels welcher die Profile im Überlappungsbereich gegeneinandergepreßt werden.

Während die in Fig. 2 links dargestellte Klemmverbindung 6 mittels der stirnseitig nach innen radial vorspringenden Nase 6a im Sinne einer Zwangsmitnahme mit dem Innenprofil 2 gekuppelt ist, ist die in Fig. 2 rechts dargestellte Klemm-

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verbindung 7 mit entsprechenden Ansätzen 7a mit dem Außenprofil 1 im Sinne einer Mitnahme zwangsgekuppelt. Auf diese Weise bewegen sich beide Klemmverbindungen 6 und 7 beim Einschieben der Profile unter entsprechender Gebirgsdruckbelastung voneinander weg, und zwar entsprechend dem Maß der zunehmenden Überlappung.

Ansonsten sind beide Klemmverbinciungen 6 und 7 sowohl untereinander als auch mit Bezug auf die übrigen Klemmverbindungen des Ausbaurahmens sowie weiterer Ausbaurahmen gleich.

Ihre Ausbildung geht deutlicher aus Fig. 3 hervor. Danach weist die Klemmverbindung je eine Ober- und Unterlasche 8 bzw. 9 auf sowie zwei diese miteinander verspannende Spannschrauben 10 mit Spannmuttern 11.

Die Oberlasche 8 besteht aus einem Steg 12, der die beiden Schenkel 13 miteinander verbindet sowie aus den beiden sich am unteren Ende der Schenkel anschließenden und nach außen wegkragenden Flanschen I²J.

In Fig. 3 ist die auf diese V/eise U-förmig gekröpfte und aus einem Walzprofilabschnitt durch Ablängen hergestellte Oberlasche 8 im noch unverformten, d.h. nichtverspannten, Ausgangszustand dargestellt.

Die Unterlasche 9, die das Außenprofil 1 bodenseitig umgreift, weist ebenfalls einen Stegteil 15 sowie sich an diesen beiderseits anschließende Schenkel 16 auf, an deren oberen Enden sich die gleichfalls nach außen v/egkragenden Flansche 17 anschließen.

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Auch mit Bezug auf die Unterlasche 9 gibt Fig. 3 in etwa deren Form im unverspannten Zustand wieder.

Weitere wichtige Einzelheiten sind nachstehend anhand der großformatigeren Fig. '4 und 5 eingehender beschrieben.

Insbesondere aus Fig. h ist ersichtlich, daß die Flansche lh der Oberlasche 8 gabelförmig ausgebildet sind. Sie weisen auf ihrer Oberseite in zwei zueinander senkrechten Ebenen ausgerichtete, im wesentlichen kreisrunde Vertiefungen 18 und 19 als Aufnahmen für den hammerkopfförmigen Kopf 10a der Spannschraube 10 auf, dessen Ansätze ebenfalls sowohl in Längsrichtung der Profilsegmente als auch in der Ebene quer zu dieser ballig gekrümmt sind.

Die Flansche 17 der Unterlasche 9 weisen statt dessen kreisrunde öffnungen 20, deren Innendurchmesser wesentlich größer als der Schraubenschaftdurchmesser bemessen ist, auf. An der Unterseite sind die Flansche der Unterlasche mit einer kugelkalottenförmigen Ausnehmung 20a versehen, deren Halbmesser dem Kugelbund 11a der Spannmutter 11 angepaßt ist.

Auf diese Weise stützen sich sowohl der Hammerkopf der Spannschraube auf der Oberseite des gabelförmigen Flansches der Oberlasche als auch die Kugelbundmutter an der Unterseite des Flansches der Unterlasche gelenkig ab, so daß die Spannschrauben mitsamt der Mutter beim Anziehen der Spannverbindung eine entsprechende Schwenkbewegung zu den Profilsegmenten hin vornehmen können, ohne daß der Schraubenschaft dabei auf Biegung beansprucht wird.

In Fig. 5 ist die Hauptsymmetrieachse der Verbindung mit Y-Y bezeichnet.

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Während die durchgezogenen, d.h. ununterbrochenen, Linien den jeweiligen Ausgangszustand der Oberlasche 8, der Unterlasche 9 und der Spannschraube 10 wiedergeben, veranschaulichen die strichpunktierten Linien die Lageveränderung dieser Teile beim Anziehen bzw. Festziehen der Spannschrauben.

Während der Steg 12 der Oberlasche 8 im unverspannten Zustand auf seiner Unterseite eine gerade Ebene bildet, bewirkt die zur Hauptsymmetrieachse Y-Y hin zunehmende Wandverjüngung eine Einwinklung, derart, daß die Stelle geringster Wandstärke mit der Hauptsymmetrieachse zusammenfällt. Im verspannten Zustand kehren sich die Verhältnisse dahingehend um, daß dann die Oberseite der Stege 12 eine gerade Ebene bildet, während die Unterseite im Bereich der Hauptsymmetrieachse einen Knick aufweist.

Die Schenkel 13 der Oberlasche 8 sind im unverspannten Zustand seitlich unter einem Winkel gegenüber der Hauptsymmetrieashsevon mindestens etwa 5° geneigt und im übrigen so ausgebildet, daß sie etwa in der Mitte ihrer Länge die größte Wanddicke aufweisen. Im übrigen ist die Innenkontur, wie insbesondere aus Fig. 5 hervorgeht, so gewählt, daß sich die Oberlasche im Winkelbereich zwischen Steg und Schenkel 13 im Zuge ihrer Verspannung fest an die entsprechende Kontur an der Oberseite sowie an der Außenseite der Flansche 2a des Innenprofils anlegt, so daß der dort zunächst bestehende Spalt χ geschlossen wird. Im Zuge dieser ersten Verformun^sstufe wird auch der zunächst noch bestehende Spalt x. zwischen der Außenfläche des Flansches 2a des Innenprofils und der Innenfläche des dieser gegenüberliegenden Längenabschnittes 13a des Schenkels geschlossen.

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Die dadurch im Bereich der Pfeile ρ und P₁ ausgeübten Kräfte bewegen sich etwa in einer Größenordnung von 3 t. Sie bewirken einerseits ein weiteres Aneinanderdrücken der ineinanderliegenden Profilsegmente 1 und 2 im Sinne eines Ausgleichs jeweils vorhandener Abmessungstoleranzen zwischen den beiden Profilen und andererseits, nämlich bei P₁, eine zusätzliche Klemmkraft zwischen dem Schenkel 13 der Oberlasche und dem Flansch des Innenprofils 2, die den Reibungsschluß der Profile innerhalb der Verbindung zusätzlich zu demjenigen Reibungsschluß erhöht, der ohnehin im Bereich der Abstützungsflachen zwischen den Profilflanschen unmittelbar wirksam ist, sobald sich der dort etwa noch vorhandene Spalt endgültig geschlossen hat. Der auf diese Weise durch zusätzlichen Reibungsschluß zwischen den Schenkeln der Oberlasche und der Flanschaußenfläche des Innenprofils 2 hinzugewonnene Anteil an erhöhtem Einschubwiderstand wirkt sich allerdings nicht bei der in Fig. 5 veranschaulichten Verbindung 6 aus, da diese durch die stirnseitig vorspringende Nase 6a mit dem Innenprofil 2 ohnehin zwangsgekuppelt ist. Sie wirkt sich statt dessen aber im Bereich der Verbindung 7 aus, da diese demgegenüber mit dem Außenprofil 1 gekuppelt ist und folglich zwischen ihr und dem Innenprofil 2 eine Relativbewegung stattfindet, sobald sich die Profile unter entsprechender Gebirgsdruckbeanspruchung weiter zusammenschieben.

Um diesen zusätzlichen Reibungsschluß zwischen den Schenkeln der Oberlasche 8 und dem Außenprofil 1 im Falle der in Fig. 5 veranschaulichten Verbindung 6 ebenfalls nutzbar zu machen, findet beim weiteren Anziehen der Spannschraube bzw. -mutter in der zweiten Verformungsstufe durch entsprechende Biegeverformung der Schenkel 13 auch eine Schließung des Spaltes χ- statt, indem die um etwa 10° gegenüber der Haupt Symmetrieachse X-X geneigte Innenfläche der unteren Schenkelhälfte 13b an die Flanschaußenfläche des Außenprofils 1 angepreßt wird.

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Der dabei auftretende Klemmdruck im Bereich der Pfeile P2 liegt in einer Größenordnung von etwa 6 t. Der sich daraus ergebende Reibungsschluß ist so hoch, daß er von sich aus zu einer beträchtlichen Erhöhung des Einschubwiderstandes der beiden Profile beiträgt, und zwar auch unabhängig davon, ob sich der anfänglich noch vorhandene Spalt zwischen den Planschen der beiden Profile bereits ganz geschlossen hat und dort folglich schon xxxx voller Reibungsschluß wirksam ist.

Schließlich wird in der dritten Stufe durch weiteres Anziehen der Spannmutter 11 auch der Winkel zwischen den Schenkeln 13 und den Flanschen 14 der Oberlasche elastisch aufgebogen, der im Ausgangszustand etwa 82° beträgt. Da sich die Schenkel der Oberlasche dabei fest gegen die Flanschaußenflächen der beiden Profile abstützen, ist der dadurch bedingte Biegespannungs Zuwachs so hoch, daß im Bereich der Pfeile p-j die volle Schraubenlängskraft in der gewünschten Größenordnung von etwa 10 oder gar 12 t auftritt, die für die Klemmkraft innerhalb der Verbindung maßgeblich ist und folglich auch die Normalspannung bestimmt, mittels welcher die gleichsinnig ineinanderliegenden Rinnenprofile 1 und 2 im Bereich ihrer Flansche gegeneinandergepreßt bzw. aufeinander abgestützt werden, sobald sich der zwischen ihnen etwa noch befindliche Spalt nach der ersten Einschubbewegung geschlossen hat.

Die auf diese Weise innerhalb der Klemmverbindung gespeicherte Gesamt-Biegespannung verringert sich zwar beim Schließen dieses Spaltes, jedoch ist der Spannungsabfall im Vergleich zur Größe des Spaltes, etwa im Vergleich zur Tellerfeder, verhältnismäßig gering. Soll aber innerhalb der Verbindung eine Klemmkraft in einer Größenordnung von etwa 10 t aufrechterhalten bleiben, ist es bei der erfindungsgemäßen Klemmverbindung ohne weiteres möglich, diese von vornherein mit etwa 12 t vorzuspannen, um dem sich erst im Verlauf der ersten Ein-

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schubbewegung schließenden Spalt auf diese Weise Rechnung zu tragen.

Wie aus Fig. 5 hervorgeht, nimmt die Wandicke der Oberlasche, ausgehend von der Stegmitte im Bereich der Hauptsymmetrieachse Y-Y, in Richtung zu den Schenkeln sowie insbesondere zum Übergangs- bzw. Winkelbereich zwischen Schenkel und Flanschen zu, wobei sich die größte Materialanhäufung im Scheitelbereich zwischen den Schenkeln und den sich an diese anschließenden Flanschen befindet.

Ebenso nimmt auch im Falle der Unterlasche 9 deren Wanddicke, ausgehend von der Stegmitte im Bereich der Hauptsymmetrieachse Y-Y, in Richtung zu den Schenkelenden hin zu, mit der Folge, daß sich dort die Stelle größter Wanddicke befindet. In diesem Scheitelbereich weisen die SchenleL 16 der Unterlasche 9 einen Wulst l6a auf, der zu dem der Abstützung dienenden Kehlbereich an der Flanschunterseite des Außenprofils 1 hin vorkragt und diesem in der Kontur im wesentlichen angepaßt ist. Auch die Flansche 17 der Unterlasche 9 werden beim Anziehen der Spannschraube 10 bzw. Spannmutter 11, wie aus Fig. 5 anhand der strichpunktierten Linien hervorgeht, elastisch verbogen, und zwar so, daß sie im endgültigen Verspannungszustand etwa planparallel der Unterseite der Flansche 1Ί der Oberlasche gegenüber liegen.

Auf diese Weise bildet die Klemmverbindung im endgültig verspannten Zustand einen aufgrund federnder Biegeverformung aufgeladenen Kraftspeicher, der den gewünschten hohen Verspannungszustand mit der sich daraus ergebenden hohen Klemmkraft auch nach einem größeren Einschubweg im wesentlichen aufrechterhält und daher nicht der Notwendigkeit bedarf, die Spannschrauben ständig zu kontrollieren und wiederholt nachzuziehen.

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Wie aus Pig. 5 hervorgeht, sind die beiden Längenabschnitte 13a und 13b der Schenkel 13 der Oberlasche innenseitig mit zueinander unter einem stumpfen Winkel geneigten Flächen versehen, um die stufenweise Anlage zunächst an der Flanschaußenfläche des Innenprofils und anschließend an der Flanschaußenfläche des Außenprofils unter entsprechender Biegeverformung des Schenkels zu ermöglichen.

Bei der in Fig. 6 veranschaulichten abweichenden Ausführungsform sind statt dessen an der Innenfläche des Schenkels Stütz- bzw. Anschlagnocken 21 und 22 vorgesehen, die leistenförmig ausgebildet sind und mittels welcher sich der obere und untere Längenabschnitt der Schenkel 13a bzw. 13b in zwei aufeinanderfolgenden Stufen zunächst gegen die Flanschaußenfläche des Innenprofils 2 und daraufhin gegen die Flanschaußenfläche des Außenprofils 1 abstützen. Da der Querschnitt des Schenkels 13 der Oberlasche 8 infolge dieser Anschlagnocken 21 bzw. 22 im Bereich zwischen diesen schwächer ausgebildet ist, ist der Biegespannungszuwachs zwischen der ersten und zweiten Verformungsstufe entsprechend geringer, so daß diese Ausführungsform hauptsächlich für Klemmverbindungen in Betracht kommt, deren Klemmkraft etwa im Hinblick auf leichtere Profilgewichtsklassen niedriger sein kann.

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3? Le e rs e i t e

Claims

Patentanspyüche:

(ly Mehrteilige Klemmverbindung für im Überlappungsbereich gleichsinnig ineinaderliegende und gegen den Reibungswiderstand nachgiebig aneinander längsgeführte Profilsegmente, vorzugsweise kongruenten Querschnitts, von Streckenausbaurahmen, insbesondere solchen aus mittels ihrer Flansche gegeneinander abgestützten Rinnenprofilen, welche aus je einer gekröpften, beide Profile übergreifenden Ober- und einer den Boden des Außenprofils umgreifenden Unterlasche mit seitlich nach außen wegkragenden Flanschen besteht, wobei die sich mit Bezug auf die Teilungsebene beider Verbindungshälften auf beiden Seiten der Verbindung im Abstand einander gegenüberliegenden Flansche mittels diese im Bereich von Ausnehmungen durchsetzender bzw. hintergreifender Spannschrauben und auf diese aufgeschraubter Muttern im Sinne der Einstellung eines vorbestimmten Einschubwiderstandes der Profilsegmente miteinander verspannbar und ferner federnde Mittel für die Aufrechterhaltung bzw. Speicherung der durch die Schraubenlängskräfte vorgegebenen Klemmkraft über ein möglichst großes in der Hauptsymmetrieebene der Verbindung wirksames Spiel zwischen den ineinanderliegenden Profilsegmenten vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden laschenförmigen Verbindungshälften (8; 9) eelbst den federnden, beim Anziehen der Spannschrauben (10, 11) durch ihre Biegeverformung aufladbaren Kraftspeicher bildet.

2. Klemmverbindung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die die Verbindungshälften bildenden Laschen (8, 9) in der Ebene quer zur Längsachse der Profilsegmente (1, 2) eine solche Querschnittsform und eine derart differenzierte Wanddickenverteilung aufweisen, daß sie im Zuge ihrer Verspannung beim Anziehen der Spannschrauben bzw. -muttern (10, 11) bis zu ihrer Anlage an den für die gegenseitige Verspannung der Profilsegmente (1, 2) wirksamen äußeren Abstützungsbereichen eine biege-

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ORIGINAL INSPECTED

weiche Anpassung ermöglichen und erst nach ihrer Abstützung in diesem Bereichen beim weiteren Anziehen der Spannschrauben (10, 11) durch weitere Biegeverformung und Aufwinkeln ihrer Schenkel- und Planschbereiche den aufladbaren Kraftspeicher bilden.

3. Klemmverbindung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet , daß die Abstutzungsbereiche bei mittels der Flansche aufeinander abgestützten Profilsegmenten (1, 2) im Falle der Oberlasche (8) die zum Gebirge hin gerichteten äußeren Flanschränder des Innenprofils (2) und im Falle der Unterlasche (9) die Kehlbereiche an der Unterseite der Flanschen (la) sowie der sich an diese unmittelbar anschließenden Außenseite im Endbereich der Schenkel (Ic) des Außenprofils (1) sind.

4. Klemmverbindung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlasche (9) in dem ihre beiden seitlichen Schenkel- und Flanschbereiche miteinander verbindenden Stegbereich (15) - ausgehend von ihrer Mitte an der Hauptsymmetrieachse (Y-Y) - eine zu den Flanschen (17) hin zunehmend größere Wanddicke aufweist, wobei die Stelle größter Materialdicke der Scheitelbereich (16a) zwischen den Schenkelenden (16) und den sich an diese seitlich anschließenden, nach außen wegkragenden Flanschen (17) ist.

5. Klemmverbindung nach Anspruch ^,dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitelbereich (16a) im Falle mittels der Flansche aufeinander abgestützter Profilsegmente (1, 2) in seiner Außenkontur dem Kehlbereich an der Unterseite der Flanschen (la) sowie der sich an diese unmittelbar anschließenden Außenseite im Endbereich der Schenkel (Ic) des Außenprofils (1) angepaßt ist.

1 5 β

6. Klemmverbindung nach Anspruch M und 5 ₅ dadurch gekennzeichnet , daß der Scheitelbereich (16a) gegenüber den an die Schenkelenden (16) angesetzten Flanschen (17) wulstförmig zu dem der Abstützung dienenden Kehlbereich an der Flanschunterseite des Außenprofils (1) hin vorkragt.

7. Klemmverbindung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 6,dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen U-förmig gekröpfte Oberlasche (8) in ihrem die beiden seitlichen Schenkel- und Flanschbereiche miteinander verbindenden Steg-bereich (12) - ausgehend von ihrer Mitte an der Hauptsymmetrieachse (Y-Y) - eine zu den Schenkeln (13) und Flanschen (14) hin zunehmend größere Wanddicke aufweist, wobei die Stelle größter Materialdicke der Scheitelbereich zwischen den Schenkelenden und den sich an diese seitlich anschließenden, nach außen wegkragenden Flanschen (IU) ist.

8. Klemmverbindung nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet , daß der innenseitig durchgehend eben ausgebildete Steg (12) an der Außenseite eine von den Enden her zur hauptsymmetrieachse (Y-Y) hin gerichtete Wandverjüngung derart aufweist, daß die Stelle kleinster Wanddicke mindestens angenähert mit der Hauptsymmetrieachse (Y-Y) der Oberlasche (8) zusammenfällt.

9. Klemmverbindung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Innenkontur der Oberlasche (8) in den Übergangsbereichen zwischen Steg (12) und Schenkel (13) mit Bezug auf den Verspannungszustand der Verbindung der Außenkontur der Flanschränder des Innenprofils (2) angepaßt ist.

10. Klemmverbindung nach Anspruch 7, 8 oder 9 » dadurch gekennzeichnet , daß der Innenwinkel zwischen Steg (12) und Schenkeln (13) der Oberlasche (8) in deren unverspanntem Zustand größer als 90° ist, derart, daß die Schenkel (13) unter einem Winkel

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- Ij -

zwischen etwa 5° und höchstens 15° gegen die Hauptsymmetrieachse (Y-Y) der Oberlasche (8) geneigt sind.

11. Klemmverbindung nach Anspruch 10,dadurch gekennzeichnet , daß die Innenflächen der Schenkel (13) der Oberlasche (8) im verspannten Zustand der Verbindung seitlich gegen die Flanschen (la, 2a) vorzugsweise beider Profile (1, 2) abgestützt sind.

12. Klemmverbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Innenflächen der Oberlasche (8) im Winkelbereich zwischen Steg (12) und Schenkeln (13) sowie im Bereich der Schenkel (13) im Zuge ihrer Biegeverformung beim Anziehen der Spannschrauben bzw. -muttern (10, 11) stufenweise aufeinanderfolgend zunächst unter seitlicher Einklemmung der Plansche (2a) des Innenprofils (2) an dessen Flanschaußenseiten und erst daraufhin unter wesentlicher Erhöhung der Biegespannung zusätzlich gegen die Flanschaußenflächen des Außenprofils (1) abstützen.

13. Klemmverbindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Innenflächen der Schenkel (13) der Oberlasche (8) zum Zwecke ihrer stufenweise aufeinanderfolgenden Abstützung zunächst an den Flanschaußenseiten des Innenprofils (2) und daraufhin an den Flanschaußenflächen des Außenprofils (1) in zwei zueinander in einem flachen Winkel geneigte Flächenabschnitte unterteilt sind.

Ik. Klemmverbindung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet , daß die Schenkel (13) der Oberlasche (8) zum Zwecke der stufenweise aufeinanderfolgenden Abstützung ihrer Innenflächen geknickt sind, derart, daß die untere Längenhälfte (13b) der Schenkel im unverspannten Zustand einen gegenüber der oberen Längenhälfte (13a) größeren Neigungswinkel ihrer Innenflächen gegen die Hauptsymmetrieachse (Y-Y) der Oberlasche (8) aufweist.

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15. Klemmverbindung nach Anspruch 12, 13 oder ^,dadurch gekennzeichnet, daß die Oberlasche (8) an den Innenflächen ihrer Schenkel (13) zu den Flanschaußenflächen der Profile (1, 2) hin vorspringende Stütz- bzw. Anschlagnocken (21, 22) aufweist.

16. Klemmverbindung nach Anspruch 15,dadurch gekennzeichnet , daß die Stütznocken (21, 22) in Richtung parallel zur Längsachse der Profilsegmente leistenförmig ausgebildet sind.

17. Klemmverbindung nach Anspruch 7 oder einem der folgenden ,dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den Schenkeln (13) und den sich an diese anschließenden Planschen (14) der Oberlasche (8) in ihrem unverspannten Zustand kleiner als 90°, vorzugsweise kleiner als 80°, ist,derart, daß er sich erst im Zuge des Festziehens der Verbindung unter entsprechender Vergrößerung der Biegespannung auf mindestens etwa 90° aufbiegt.

18. Klemmverbindung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden ,dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Oberlasche (8), vorzugsweise auch die Unterlasche (9), aus abgelängten Walzprofilabschnitten bestehen.

19. Klemmverbindung nach Anspruch 7 oder einem der folgenden ,gekennzeichnet durch eine solche auf die Federungseigenschaften des Werkstoffs abgestimmte Form und Werkstoffverteilung der Oberlasche (8), daß beim Anziehen der Verbindung im Zuge der Einwärtsschwenkung der Schenkel (13) bis zur Einklemmung des Innenprofils (2) ein Anteil bis zu etwa 30 %, bis zur Anlage der Schenkel (13) an den Flanschaußenflächen des Außenprofils (1) ein auf der Biegeverformung der Schenkel (13) selbst beruhender Biegespannungszuwachs auf etwa 60 % und daraufhin durch elastisches Aufbiegen der Winkel zwischen Schenkel (13)

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und Flanschen (I¹I) die dem gewünschten Endverspannungszustand entsprechende Gesamt-Biegespannung gespeichert wird.

20. Klemmverbindung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden ,dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen für die Aufnahme der Spannschrauben (10) in den Flanschen (17) der Unterlasche (9) kreisrunde Öffnungen (20) mit gegenüber dem Schraubenschaftdurchmesser wesentlich größerem Innendurchmesser sind und daß die Laschenflansche (17) an ihrer Unterseite kugelkalottenförmige Lagerflächen (20a) für die gelenkige Abstützung der Spannmutter (11) aufweisen.

21. Klemmverbindung nach Anspruch 20,dadurch gekennzeichnet , daß die Laschenflansche (17) an ihrer Unterseite eine kugelkalottenförmige Ausdrehung (20a) für die aufnahme der als Kugelbundmutter ausgebildeten Spannmutter (11, Ha) aufweisen.

22. Klemmverbindung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden ,dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen für die Aufnahme der Spannschrauben (10) in den Flanschen (I¹I) der Oberlasche als zum freien Rand hin offene Schlitze ausgebildet sind und die gabelförmigen Flansche (I¹I) auf der Oberseite in zwei zueinander senkrechten Ebenen ausgerichtete, im wesentlichen kreisrunde Vertiefungen (18, 19) als Aufnahmen für den hammerkopfförmigen Kopf (10a) der Spannschraube (10) aufweisen, dessen die Gabelflanschen (I¹I) hintergreifenden Ansätze (10a) ebenfalls sowohl in Längsrichtung der Profilsegmente als auch in der Ebene quer zu dieser ballig gekrümmt sind.

23· Klemmverbindung nach Anspruch 20, 21 oder 22 , d a durch gekennzeichnet, daß die die Flanschen (I¹I, 17) der Ober- und Unterlasche (8, 9) miteinander verbindenden Spannschrauben (10) beim Anziehen der Verbindung eine zu

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den Profilsegmenten (1, 2) hin gerichtete Schwenkbewegung um die parallel zu den Profilsegmenten ausgerichtete Mittelpunktachse der der Lagerung und Abstützung zwischen deripannmutter (11, Ha) und der Flanschunterseite (17) der Unterlasche (9) dienenden Kugelkalotte (Ha, 20a) vollführen.

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