DE2724891C3

DE2724891C3 - Mehrteilige Klemmverbindung

Info

Publication number: DE2724891C3
Application number: DE19772724891
Authority: DE
Inventors: Erwin Blenkle; Karlheinz Dipl.-Ing. Bohnes; Dieter Moebus; Rudolf Dipl.-Ing. 8036 Herrsching 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: 1980-05-29
Also published as: DE2724891A1; PL207279A1; BE867706A; GB1604889A; FR2393140A1; PL119387B1; DE2724891B2

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrteilige Klemmverbindung für im Uberlappungsbereich gleichsinnig ineinanderliegende und gegen den Reibungswiderstand nachgiebig aneinander längsgeführte Rinnenprofilsegmente, vorzugsweise kongruenten Querschnitts, von Streckenausbaurahmen, insbesondere solchen aus mittels ihrer Flansche gegeneinander abgestützten Rinnenprofilen, welche aus je einer U-förmig gestalteten, 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 sind.

Bei Klemmverbindungen dieser Grundbauart ist es zum Zwecke der Aufrechterhaltung bzw. Speicherung der durch die Schraubenlängskräfte vorgegebenen Klemmkraft bekannt (GB-PS 784 140), 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 df Verbindung und mithin zwischen den ineinandviliegenden Profilsegmenten auch dann noch in ausreichender Höhe aufrechterhalten, wenn sich die im Überlappungsbereich ineinanderliegenden Profilsegmente infolge unvermeidlicher herstellungsbedingter Toleranzen in den Profilabmessungen erst nach einem gewissen relativen Einschubweg unter Schließung anfänglich noch vorhandener

Spalte zwischen den Abstützungsflächen endgültig mittels dieser aufeinander abgestützt haben. Diese Aufgabe erfüllen Tellerfedern oder Tellerfederpakete jedoch nur unzureichend. Zwar liegt ihr Vorteil gegenüber anderen Federgattungen darin, relativ hohe Rücksteilkräfte 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 dort einigermaßen erfüllen, wo das Anfangsspiel bzw. der Spalt zwischen den Abstützungsflächen der Profile innerhalb der Verbindung 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 Rückstelikräfte mehr ausüben.

Dieser Nachteil läßt sich auch nicht dadurch beheben, daß eine größere Anzahl solcher Tellerfedern hinlereinandergeschaltet wird. Abgesehen davon, daß dafür in der Regel kein ausreichender Platz zur Verfugung steht, wird dadurch auch nicht der in der harten FederchtLrakteristik liegende Mangel beseitigt, der prinzipiell allen 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 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 Abstützungsflächen der Profile beim Herstellen der Verbindung ergeben, so erfordern sie andererseits auch wesentlich höhere Verspannungskräfte beim Anziehen der Verbindung, als sie Tellerfedern der hier in Betracht kommenden Größen 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 ineinanderliegenden PiOfilsegmente erst nach einem gewissen Einschubvveg unter Schließung der Spalte zwischen ihren Abstützungsflächen 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 schwereren Profilgewichtsklassen erforderlich, mittels der Verbindung Klemmkräfte in einer Größenordnung von etwa 10 t aufzubringen.

Dies ist in Verbindung mit einer entsprechenden Dimensionierung und Werkstoffauswahl für die Spannschrauben und Verbindungsmittel in aller Regel nicht schwer. Problematischer ist es demgegenüber schon, die dazu erforderlichen hohen Schraubenlängskräfte von Hand, z. B. mittels Drehmomentschlüssel oder Schlagschraubern, mit einem auf etwa 5 mkg begrenzten Anzugsdrehmoment überall gleichmäßig aufzubringen, weil ein relativ hoher Anteil dieser Anzugsdrehmomente allein infolge Reibung verlorengeht.

Ungelöst ist aber bislang das Problem, die auf diese Weise in die Klemmverbindung eingebrachten hohen Schraubenlängskräfte mit einem ausreichend hohen Anteil aufrechtzuerhalten, wenn sich die Profilsegmente erst anschließend im Zuge ihrer relativen Ein-Schubbewegung mittels ihrer dafür vorgesehenen Flächen endgültig aufeinander abstützen. Das dabei zu überbrückende 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 Abstützungsflächen 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. Liegen die Profilsegmente mit einem relativ großen Spalt zwischen ihren Abstützungsflächen ineinander, wird beim anschließenden Anziehen der Verbindung bzw. der Spannschrauben ein wesentlicher Teil der Schraubenanzugskraft allein dafür benötigt, die Toleranzen zwischen den beiden Profilsegmenten auszugleichen. Auf diese Weise wird die Größe des Spaltes zwischen den Abstützungsflächen der Profile zwar wesentlich verringert, doch geschieht das endgültige Schließen dieser Spalte erst später im Zuge der ersten relativen Einschubbewegung unter der äußeren Gebirgsdruckbeanspruchung der Ausbaurahmen. Je nach der Größe des ursprünglichen Spaltes zwischen den Abstützungsflächen der Profile 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 im Sinne entsprechender Umfangsverkürzung bereits unter verhältnismäßig geringer Gebirgsdruckbeanspruchung nachgeben, noch lange bevor der Verformungswiderstand ihrer Profilsegmente wirklich ausgeschöpft ist.

Es ist zwar grundsätzlich rriögüch, die Spannschrauben sowie die übrigen Verbindungsmittel so zu dimensionieren, daß beim ersten Anziehen der Klemmverbindung eine höhere Klemmkraft aufgebracht werden kann, als für den betriebsmäßigen Verspannungszustand benötigt wird. Auch dadurch läßt sich jedoch nicht verhindern, daß die Klemm kraft innerhalb der Verbindung im Verlaufe des ersten Einschubweges auf ein unzulässig niedriges Maß absinkt, weil das Spiel innerhalb der Verbindung und insbesondere der Spalt zwischen den Abstützungsflächen der Profilsegmente, 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 insbesondere die natürliche Biegefederung der Laschenflan

sche, 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 Größenordnung von etwa 10 mm liegen. Anders verhält es sich auch nicht mit den auf Biegung beanspruchten anderen Bereichen 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 Verbindungslaschen selbst noch erst recht im Falle der Spannschrauben auch nur annähernd dazu aus, Spalte zwischen den Profil-Abstützungsflächen in der genannten Größenordnung federnd auszugleichen.

Zu den bekannten Klemmverbindungen, die zum Zwecke der Erhöhung der federnden Spannkraft innerhalb der Verbindung auf der bewußten Ausnutzung elastischer Biegeverformung, insbesondere der Flansche der Unterlasche der Verbindung, beruhen, gehören z.B. die gemäß DE-PS 140803?, DE-PS 934 642 und DE-AS 1017566.

In allen drei Fällen tritt zwar bei genügend festem Anziehen der Klemmverbindung eine elastische Biegeverformung der Flansche der Unterlasche ein, die zu einem gewissen Speichereffekt führt. Da diese elastische Biegeverformung der Laschenflansche jedoch über einen verhältnismäßig großen Hebelarm um einen im Bereich der Flanschunterkante des außenliegenden Rinnenprofilsegments liegenden Drehpunkt erfolgt, nimmt die auf diese Weise gespeicherte federnde Klemmkraft rasch ab, sobald sich die im Überlappungs- bzw. Verbindungsbereich ineinanderliegenden Rinnenprofilsegmente nach der ersten Einschubbewegung unter Schließen des Spaltes mittels ihrer dafür vorgesehenen Führungsflächen endgültig aufeinander abstützen. Der Grund für das ungünstige Kraft/Weg-Verhältnis bei dieser Art von federnder Kraftspeicherung durch reine elastische Biegeverformung der Laschenflansche liegt in Anbetracht deren

darin, daß sich ihre elastische Biegeverformung im wesentlichen in der gleichen Ebene vollzieht, in der auch die Rinnenprofilsegmente mit Bezug auf ihre Führungsflächen mittels der Klemmverbindung aneinandergepreßt werden müssen. Bereits verhältnismäßig schmale Anfangsspalte zwischen diesen Abstützungsflächen der Rinnenprofilsegmente im Ausgangszustand bewirken daher einen relativ hohen Abfall an federnd gespeicherter Klemmkraft im Zuge der entsprechenden Rückverformung der Laschenflansche. Hinzu kommt aber in allen drei Fällen, daß die Oberteile der Verbindung entweder nur auf Zug bzw. Dehnung beanspruchbar sind (DE-PS 1408035) oder im Vergleich zu den verhältnismäßig biegeweich ausgelegten Unterlaschen so stark dimensioniert bzw. so verformungssteif konstruiert sind (vgl. Fig. 3 der

DE-PS 934642 bzw. Fig. 1 der DE-AS 1017566), daß ihre theoretisch mögliche Biegeverformung mit Rücksicht auf die biegeweicheren Flansche der Unterlasche gar nicht erst zum Zuge kommt und folglich auch nicht zu einer entsprechend höheren bzw. ausreichend hohen elastischen Kraftspeicherung innerhalb der Klemmverbindung herangezogen werden kann.

Da die Laschenflansche der Verbindung andererseits so biegesteif ausgebildet werden müssen, daß sie auch imstande sind, die hohen Schraubenlängskräfte aufzunehmen, die die jeweilige Klemmkraft innerhalb der Verbindung erfordert, bedeutet dies, daß sie bei schweren Profilgewichtsklassen entsprechend biegesteifer ausgebildet werden müssen und ihre federnde Verformung nur noch allenfalls mit einem nicht mehr ins Gewicht fallenden Anteil in die Klerrsrnspar.r.ung der Verbindung eingehen kann. Folglich ist in diesen Fällen auch der noch zur Verfügung stehende Federweg relativ klein, dafür aber der auf ihn entfallende Anteil an Schraubenlängskraft innerhalb der Verbin-.dung verhältnismäßig hoch. Daraus folgt, daß der als federnder Kraftspeicher zur Verfügung stehende Verformungsweg der Laschenflansche um so weniger ins Gewicht fällt, je schwerer die Profilgewichtsklassen sind, obschon er dort wegen des relativ größeren Anfangsspalts zwischen den Abstützungsflächen der Profile am dringendsten benötigt würde.

Prinzipiell den gleichen Mangel weisen schließlich auch die gattungsverwandten Klemmverbindungen gemäß der FR-PS 1 249425 sowie gemäß dem DE-GM 1602347 auf.

Im Falle der Klemmverbindung gemäß FR-PS 1249425 kommt noch der Nachteil hinzu, daß der nach innen umgewinkelte Schenkel der Flansche der Unterlasche nur gegen die Flansche des innenliegenden Rinnenprofilsegments wirken, wo sie zwar zur Vergrößerung des Reibungswiderstandes beitragen, andererseits aber für eine elastische Kraftspeicherung innerhalb der Verbindung verlorengehen, soweit es darum geht, die vorgegebene Klemmkraft innerhalb der Verbindung möglichst auch dann noch in genügender Höhe aufrechtzuerhalten, wenn sich die im Verbindungsbereich ineinanderliegenden Rinnenprofilsegmente erst nach einem gewissen Einschubweg endgültig mittels ihrer Böden aufeinander abstützen.

Im Falle der Klemmverbindung gemäß DE-GM 1 602 347 ist zwar vorgesehen, die Spannschrauben über den Anschlag zwischen den Flanschen des Oberteils und der Unterlasche hinaus anzuziehen und auf diese Weise eine auf der Biege verformung der Flansche beruhende Federkraft zu speichern; diese soll aber lediglich dazu dienen, das selbsttätige Lösen der Spannorgane zu verhindern. Zu einer nennenswerten federnden Kraftspeicherung wäre auch diese bekannte Klemmverbindung aus den gleichen Gründen ungeeignet, wie sie zuvor bereits ausführlich erläutert worden sind, nämlich wegen der ausschließlichen Ausnutzung bloßer Biegeverformung der Laschenflansche im wesentlichen parallel zu der in der Hauptsymmetrieachse der Profile zwischen diesen unmittelbar wirkenden Kiemmkraft.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, die gatrungsgemäße Klemmverbindung so zu gestalten, daß sie es gestattet, beim Anziehen der Verbindung so hohe Klemmkräfte federnd zu speichern, daß es selbst bei Rinnenprofflsegmenten der schwereren Profilgewichtsklassen möglich ist, den toleranzbedingten An-

fangsspalt zwischen den Abstützungsflächen der Rinnenprofilsegmente in einer Größenordnung bis zu 10 oder gar 15 mm im Zuge der Einschubbewegung auszugleichen, ohne die Verbindung deswegen nachspannen zu müssen.

Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die erfindungsgemäße Klemmverbindung durch die Kombination folgender Merkmale:
a) Die Ober- und Unterlasche bestehen aus abgelängten Walzprofilabschnitten mit über ihren Querschnitt derart differenzierter Wanddickenverteilung, daß sie - ausgehend von ihrer in der Hauptsymmetrieachse liegenden Mitte - eine zu den Schenkeln und Flanschen hin zunehmend größere Wanddicke aufweisen, wobei die Stelle

zwischen den Schenkelenden und den sich an diese seitlich anschließenden, nach außen wegkragenden Flanschen ist;
die Unterlasche weist an ihren Scheitelbereichen je einen wulstförmig vorkragenden Ansatz auf, dessen Außenkonturen dem Kehlbereich an der Unterseite der Flanschen sowie der sich an diese unmittelbar anschließenden Außenseite im Endbereich der Schenkel des Außenprofils angepaßt ist;

c) die Oberlasche weist in den Übergangsbereichen zwischen dem Steg und den Schenkeln eine Innenkontur auf, die mit Bezug auf den Verspannungszustand der Verbindung der Außenkontur der Flanschränder des Innenprofils angepaßt ist; der Innenwinkel zwischen dem Steg und den Schenkeln der Oberlasche ist in deren unverspanntem Zustand derart größer als 90° bemessen, daß die Schenkel unter einem Winkel zwischen etwa 5° und höchstens 15° gegen die Hauptsymmetrieachse der Oberlasche geneigt sind;

die Innenflächen der Schenkel der Oberlasche sind in zwei zueinander unter einem flachen Winkel geneigte Flächenabschnitte unterteilt, derart, daß sich die Innenflächenabschnitte 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 daraufhin unter wesentlicher Erhöhung der Biegespannung zusätzlich auch gegen die Flanschaußenflächen des Außenprofils abstützen.

Der wesentliche Unterschied der erfindungsgemäßen Klemmverbindung gegenüber den gattungsgemäß vorbekannten Klemmverbindungen besteht darin, daß die im Sinne des Kombinationsglieds a) aus in der Wandstärke differenzierten Walzprofilabschnitten bestehenden Verbindungshälften den »federnden Kraftspeicher« nicht mehr bzw. nicht mehr allein durch die Biegeverformung ihrer Flansche bilden, sondern statt dessen in erster Linie durch die beim Anziehen der Verbindung stufenweise erfolgende Biegeverformung der Seitenschenkel der Oberlasche, die sich nicht mehr im wesentlichen parallel, sondern statt dessen im wesentlichen quer zur Hauptsymmetrieachse der Verbindung bzw. des Profilpaars vollzieht. Diese abgestuft aufeinanderfolgende Biegeverformung der Seitenschenkel der Oberlasche im

wesentlichen quer zur Hauptsymmetrieachse bildet den Hauptgrund dafür, daß es auf diesem Wege möglich ist, einen »federnden Kraftspeicher« aufzubauen, der auch beim Schließen des bei schwereren Profilgewichtsklassen größeren Anfangsspaltes zwischen den Abstützungsflächen der Rinnenprofilsegmente im Zuge der ersten Einschubbewegung im wesentlichen voll wirksam bleibt, d. h. nicht zu einem so weitgehenden Abbau der Klemmkraft führt, wie dies bei den bekannten Verbindungen vergleichbarer Gattung bislang der Fall war.

Darüber hinaus hat die erfindungsgemäß gestaltete Klemmverbindung die weiteren wesentlichen Vorzüge, daß die stufenweise seitliche Einklemmung der Rinnenprofilsegmente durch die Schenkel der Oberiäsche beim Anziehen der Schraubverbindung, und zwar zuerst der Flansche des Innenprofils und anschließend auch der Flansche des Außenprofils, einerseits dazu führt, daß der toleranzbedingte Anfangsspalt zwischen den Abstützungsflächen der Rinnenprofilsegmente bereits beim Anziehen der Verbindung weitgehend verringert wird und auf diese Weise andererseits zugleich der für den Einschubwiderstand maßgebliche Reibungsschluß zwischen den Rinnenprofilsegmenten infolge der seitlichen Anpressung der Schenkel der Oberlasche an die Flanschaußenflächen zusätzlich erheblich vergrößert wird.

Beide Wirkungen tragen zusätzlich dazu bei, daß es trotz des auf etwa M) mkg beschränkten Anzugsdrehmoments beim Anziehen der Spannmuttern möglich ist, selbst bei Rinnenprofilsegmenten sehr schwerer Profilgewichtsklassen die für diese erforderlichen hohen Klemmkräfte in die Verbindung einzubringen und dank des hohen federnden Speichereffekts der Verbindung dennoch sicherstellen zu können, daß diese hohe Klemmkraft auch erhalten bleibt, wenn sich der zunächst noch verbleibende Anfangsspalt zwischen den Abstützungsflächen der Rinnenprofilsegmente erst nach einem gewissen Einschubweg endgültig 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 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 Federungsei£,enschaften gewählt wird, fallen die damit verbundenen Mehrkosten angesichts der insgesamt erreichbaren Vorteile kaum ins Gewicht, weil die Laschen durch Abhängen von Walzprofilabschnitten hergestellt sind und ihre Fertigung auf diese Weise wesentlich wirtschaftlicher und daher auch billiger ist.

Die Wanddickenverteilung der Oberlasche ist bevorzugt derart differenziert, daß sie im Zuge ihrer Verspannung beim Anziehen der Spannschrauben bzw. -muttern bis zu ihrer Anlage an den für die gegenseitige Verspannung der Rinnenprofilsegmente wirksamen äußeren Abstützungsbereichen eine biegeweiche Anpassung ermöglichen und erst nach ihrer Abstützung in diesen Bereichen beim weiteren Anziehen der Spannmuttern durch zunehmende Biegeverformung und Aufwinkeln ihrer Schenkel- und

Flanschbereiche den aufladbaren federnden Kraftspeicher bilden.

Es hat sich bei Versuchen überraschend gezeigt, daß es selbst bei Rinnenprofilsegmenten sehr schwerer Profilgewichtsklassen möglich ist, bereits beim Herstellen der Verbindung auch größere Abweichungen bzw. Maßtoleranzen in den Querabmessungen der beiden Profile so weitgehend auszugleichen, daß der Spalt zwischen den Abstützungsflächen 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 einwirkt 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 Profile 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 Verformungswiderstand schwererer Profile wirksam nutzen, zumal er bereits vor Beginn der ersten Einschubbewegung wirksam ist, d. h. von dem mehr oder weniger großen Anfangsspalt zwischen den Abstützungsflächen der Rinnenprofilsegmente nicht berührt wird.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, den innenseitig durchgehend eben ausgebildeten Steg der Oberlasche auf der Außenseite so zu gestalten, daß er eine von den Enden her zur Hauptsymmetrieachse hin gerichtete Wandverjüngung derart aufweist, daß die Stelle kleinster Wanddicke mindestens angenähert mit der Hauptsymmetrieachse der Oberlasche zusammenfällt.

• Insbesondere im Falle der Verwendung bei Rinnenprofilsegmenten leichterer Gewichtsklassen kann es genügen, die Schenkel der Oberlasche zum Zwecke der stufenweise aufeinanderfolgenden Abstützung ihrer Innenflächen lediglich zu knicken, derart, daß die untere Längenhälfte der Schenkel im unverspannten Zustand einen gegenüber der oberen Längenhälfte größeren Neigungswinkel ihrer Innenflächen gegen die Hauptsymmetrieachse der Oberlasche aufweist.

Desgleichen ist es möglich, die Oberlasche an den Innenflächen ihrer Schenke! mit zu den Flanschaußenflächen der Profile hin vorspringenden Stütz- bzw. Anschlrignocken zu versehen, die zweckmäßig in Richtung parallel zur Längsachse der Rinnenprofilsegmente Ieistenförmig ausgebildet sind, um sie auf diese Weise bereits beim Walzen herstellen zu können. Diese Abstützungsnocken können aber gegebenenfalls auch aus erst nachträglich angebrachten Schweißraupen od. dgl. bestehen.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist der Winkel zwischen den Schenkeln und den sich an diese anschließenden Flanschen mindestens der Oberlasche in ihrem unverspannten Zustand kleiner als 90°, vorzugsweise kleiner als 80°, derart, daß er sich erst im Zuge des Festziehens der Verbindung unter entsprechender Vergrößerung der Biegespannung auf mindestens etwa 90° federnd aufbiegt.

Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Oberlasche durch eine sol-

ehe 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 erst 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 der Spalte zwischen den Abstützungsflächen der Rinnenprofilseg- «.** — »*. -._n„U ~il_n _n«._nnn<-.nU»^ UXU~* .._n_ _ D I t\ » U-* IIIUHIU llUt.ll UlU aitgtSllLUlt 1 IWUU VUIl Z.. U . 1 Vf L IJU-sitzt.

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 später schließende Spalte zwischen den Abslützungsflächen der Rinnenprofilsegmente zu Beginn bewußt um den Anteil höher gewählt wird, der im Zuge der ersten Einschubbewegung beim Schließen der Spalte später ohnehin wieder verlorengeht. Auf diese Weise ist es möglich, den gewünschten, auf die angestrebte Klemmkraft zugeschnittenen Verspannungszustand innerhalb der Verbindung ohne Rücksicht darauf aufrechtzuerhalten, wann im Zuge der späteren Einschubbewegung der Profile die Spalte endgültig geschlossen sind, ohne daß es dazu einer nachträglichen Spannungskontrolle und vor allem eines Nachspannens der Verbindung bedarf

Um die mit Rücksicht auf die für die Erfindung charakteristische gespreizte Ausgangsstellung der Oberlasche unvermeidliche Schwenkbewegung der Spannschrauben zu ermöglichen, ohne diese dabei in unzulässiger Weise auf Biegung zu beanspruchen, ist es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung 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 kugelkalottenförmige Lagerflächen für die gelenkige Abstützung der Spannmutter aufweisen. Demgegenüber sind die Ausnehmungen für die Aufnahme der Spannschrauben in den Flanschen der Oberlasche zweckmäßig als zum 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 hammerkopfförmigen Kopf der Spannschraube aufweisen, dessen die Gabelflanschen hintergreifenden Ansätze ebenfalls sowohl in Längsrichtung der Profilsegmente als auch in der Ebene quer zu dieser ballig gekrümmt sind.

Auf diese Weise können die Spannschrauben beim Anziehen der Verbindung eine zu den Profilsegmenten hin gerichtete Schwenkbewegung um die parallel zu den Profilsegmenten ausgerichtete Mittelpunktachse 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 aufzunehmen zu müssen.

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt Fig. 1 im 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,

i" Fig. 3 in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt nach der Linie IH-III der Fig. 2,

Fig. 4 die in Fig. 2, links, dargestellte Klemmverbindung in nochmals vergrößerter Seitenansicht, teilweise geschnitten,

i^rj Fig. 5 die eine Symmetriehälfte der Verbindung im Querschnitt nach der Linie V-V in Fig. 4, und

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

Der in Fig. 1 schematisch veranschaulichte Gru-

w benausbaurahmen 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.

2^r> Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Profilsegmente an den Enden einander überlappt. Der Überlappungsbereich 4 zwischen den Profilsegmenten I und 2 ist in Fig. 2 in der Seitenansicht näher veranschaulicht.

in 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 :st in Fig. ! 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 Quer-

■«' schnittsform identisch. Sie bestehen aus dem gleichen Walzprofil. Sie sind im Überlappungsbereich 4 ^gleichsinnig ineinandeigelegt und im übrigen so gestaltet, daß sie sich, wenn sie völlig ineinanderliegen, mittels der Flansche la bzw. 2a unmittelbar aufeinan-

i"> der 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.

»" Die in Fig. 3 veranschaulichte Idealstellung zuem ander nehmen die Profile normalerweise nicht von allein ein. wenn sie. wie dargestellt, gleichsinnig ineinandergelegt werden. Infolge fertigungstechnischer Toleranzen, die sowohl von Walzenverschleiß als auch

'·> von der Biegeverformung herrühren können, sinken sie vielmehr im Regelfall nur so weit ineinander e-in, daß zwischen ihren Flanschen ein mehr oder weniger großer Spalt verbleibt. Während von Walzenveeschleiß herrührende Toleranzen hiuptsächlich auf άκ

'■» Wanddicken der verschiedenen Profilbereiche Einfluß haben, wirken sich vom Biegevorgang ausgehende Toleranzen insbesondere dahin aus, daß die Profile unterschiedlich große Öffnungswinkel aufweisen können.

h 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 dei 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 6 a im Sinne einer Zwangsmitnähme mit dem Innenprofil 2 gekuppelt ist, ist die in Fig. 2 rechts dargestellte Klemmverbindung 7 mit entsprechenden Ansätzen la 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 Klemmverbindungen 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 14.

In Fig. 3 ist die auf diese Weise 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 Ausgangsprofil 1 bodenseitig umgreift, weist ebenfalls einen Stegteil 15 sowie sich an diesen beiderseits anschließende Sehenkel 16 auf, an deren oberen Enden sich die gleichfalls nach außen wegkragenden Flansche 17 anschließen.

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. 4 ist ersichtlich, daß die Flansche 14 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.

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 ΥΎ hin zunehmende Wandverjüngung eine Einwinklung, dei *rt, 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 Hauptsymmetrieachse von 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 Verformungsstufe wird auch der zunächst noch bestehende Spalt Jr₁ zwischen der Außenfläche des Flansches 2a des Innenprofils und der Innenfläche des dieser gegenüberliegenden Längenabschnittes 13a des Schenkels geschlossen.

Die dadurch im Bereich der Pfeile ρ und p. ausgeübten Kräfte bewegen sich etwa in einer Größenordnung von 3 t. Sie bewirken einerseits ein weiteres Aneinanderrücken der ineinanderliegenden Profilsegmente 1 und 2 im Sinne eines Ausgleichs jeweils vorhandener Abmessungstoleranzen zwischen den beiden Profilen und andererseits, nämlich bei p_v 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 Abstützungsflächen 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 In~ nenprofils 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 x₂ statt, indem die um etwa 10° gegenüber der Hauptsymmetrieachse X-X geneigte Innenfläche der unteren Schenkelhälfte 136 an die Flanschaußenfläche des Außenprofils 1 angepreßt wird. 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 2"> der anfänglich noch vorhandene Spalt zwischen den Flanschen der beiden Profile bereits ganz geschlossen hat und dort folglich schon voller Reibungsschluß wirksam ist.

Schließlich wird in der dritten Stufe durch weiteres ;i> 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 Flanschaußenfläche π der beiden Profile abstützen, ist der dadurch bedingte Biegespannungszuwachs so hoch, daß im Bereich der Pfeile p₃ 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 v> 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 erfindungsge- ή mäßen Klemmverbindung ohne weiteres möglich, diese von vornherein mit etwa 12 t vorzuspannen, um dem sich erst im Verlauf der ersten Einschubbewegung schließenden Spalt auf diese Weise Rechnung zu tragen. mi

Wie aus Fig. 5 hervorgeht, nimmt die Wanddicke der Oberlasche, ausgehend von der Stegmitte im Bereich der Hauptsymmetrieachse Y- Y, in Richtung zu den Schenkeln sowie insbesondere zum Übergangsbzw. 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 nimmtauch 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 Schenkel 16 der Unterlasche 9 einen Wulst 16 a 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 Lnien hervorgeht, elastisch verbogen, und zwar so, daß sie im endgültigen Verspannungszustand etwa planparallel der Unterseite der Flansche 14 der Oberlasche gegenüberliegen.

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.

Wie aus Fig. 5 hervorgeht, sind die beiden Längenabschnitte 13a und 13ft 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.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrteilige Klemmverbindung für im Überlappungsbereich gleichsinnig ineinanderliegende ■and gegen den Reibungswiderstand nachgiebig aneinander längsgeführte Rinnenprofilsegmente, vorzugsweise kongruenten Querschnitts, von Streckenausbaurahmen, insbesondere solchen aus mittels ihrer Flansche gegeneinander abgestützten Rinnenprofilen, welche aus je einer U-förmig gestalteten, 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 vorbetimmten Einschubwiderstandes der Profilsegmente miteinander verspannbar sind,gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) Die Ober- und Unterlasche (8, 9) bestehen aus abgelängten Walzprofilabschnitten mit über ihren Querschnitt derart differenzierter Wanduickenverteilung, daß sie - ausgehend von ihrer in der Hauptsymmetrieachse (Y- Y) liegenden Mitte - eine zu den Schenkeln (13 bzw. 16) und Flanschen (14 bzw. 17) hin zunehmend größere Wanddicke aufweisen, wobei die Stelle größter Wandstärke jeweils der Scheiteibereich zwischen den Schenkelenden und den sich an diese seitlich anschließenden, nach außen wegkragenden Flanschen (14 bzw. 17) ist;

b) die Unterlasche (9) weist an ihren Scheitelbereichen je einen wulstförmig vorkragenden Ansatz (16a) auf, dessen Außenkonturen 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;

c) die Oberlasche (8) weist in den Übergangsbereichen zwischen dem Steg (12) und den Schenkeln (13)eine Innenkontur auf, die mit Bezug auf den Verspannungszustand der Verbindung der Außenkontur der Flanschränder des Innenprofils (2) angepaßt ist;

d) der Innenwinkel zwischen dem Steg (12) und den Schenkeln (13) der Oberlasche (8) ist in deren unverspanntem Zustand derart größer als 90° bemessen, daß die Schenkel (13) unter einem Winkel zwischen etwa S" und höchstens 15° gegen die Hauptsymmetrieachse (Y-Y) der Oberlasche geneigt sind;

e) die Innenflächen der Schenkel (13) der Oberlasche (8) sind in zwei zueinander unter einem flachen Winkel geneigte Flächenabschnitte unterteilt, derart, daß sich die Innenflächenabschnitte 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 Flansche (2a) des Innenprofil (2) an dessen Flanschaußenseiten und daraufhin unter wesentlicher Erhöhung der Biegespannung zusätzlich auch gegen die Flanschaußenflächen des Außenprofils (1) abstützen.

2. Klemmverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innenseitig durchgehend eben ausgebildete Steg (12) der Oberlasche (8) 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.

3. Klemmverbindung nach Anspruch 1 oder 2, 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.

4. Klemmverbindung nach Anspruch 1, 2 oder 3, didurch gekennzeichnet, daß die Oberlasche (S) an den Innenflächen ihrer Schenkel (13) zu den Flanschaußenflächen der Profile (1, 2) hin vorspringende Stütz- bzw. Anschlagnocken (21, 22) aufweist.

5. Klemmverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütznocken (21, 22) in Richtung parallel zur Längsachse der Profilsegmente leistenförmig ausgebildet sind.

6. Klemmverbindung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den Schenkeln (13) und den sich an diese anschließenden Flanschen (14) mindestens 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.

7. Klemmverbindung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch eine solche auf die I-ederungseigensehaften des Werkstoffs abgestimmte Form und Werkstoffverteilung mindestens der Oberlaschc (8), daß beim Anziehen der Verbindung im Zuge der Hinwärtsschwenkung 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 den Schenkeln (13) und den Flanschen (14) die dem gewünschten Endverspannungszustand entsprechende Gesamt-Biegespannung gespeichert wird.

8. 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 Schraubenschaftsdurchmesser wesentlich größerem Innendurchmesser sind und daß die Laschenflansche (17) an ihrer Unterseite kugelkalottenförmige Lagerflächen (2Oc) für die gelenkige Abstützung der Spannmutter (11) aufweisen.

9. Klemmverbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß aie Laschenflansche (17) an ihrer Unterseite eine kugelkalottenförmige Ausdrehung (20a) für die Aufnahme der als Kugelbundmutter ausgebildeten Spannmutter (11, Ha) aufweisen.

10. Klemmverbindung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen für die Aufnahme der Spannschrauben (10) in den Flanschen (14) der Oberlasche (8) als zum freien Rand hin offene Schlitze ausgebildet sind und die gabelförmigen Flansche (14) auf der Oberseite in zwei zueinander senkrechten Ebenen ausgerichtete, im wesentlichen kreisrunde Vertiefungen (18,19) als Aufnahmen für den hammerkopfförmigen Kopf (10a) der Spannschrauben (10) aufweisen, dessen die Gabelflanschen (14) hintergreifenden Ansätze (10a) ebenfalls sowohl in Längsrichtung der Profilsegmente als auch in der Ebene quer zu dieser ballig gekrümmt sind.