DE2726456A1

DE2726456A1 - Klemmvorrichtung fuer die reibungsschluessige gleitverbindung von geflanschten rinnenprofilen

Info

Publication number: DE2726456A1
Application number: DE19772726456
Authority: DE
Inventors: Heintzmann Peter Von Linsingen
Original assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Current assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Priority date: 1977-06-11
Filing date: 1977-06-11
Publication date: 1978-12-14
Also published as: DE2726456B2; FR2401309B1; GB1601182A; FR2401309A1; BE867950A; DE2726456C3; PL207515A1; PL116138B1

Description

PATENTANWALT!

DR.-ING. W. STUHLMANN — DIPL.-ING. R. WILLERT DR.-ING. P. H. OIDTMANN o*7oc/ce

4f Ζόηόό

AKTKN-NR. 510/26998 463IOCHUM, 10.6.1977 PostschlleBfach 24BO Ihr Z.lch.n Fernruf Ο234/1 4Ο 01

Γ BargmtraB· IBS

3 Talagr.i Stuhlmannpatant

neue Fernsprech-Nr. 51957

Aktenzeichen: Titel: Klemmvorrichtung für die reibungs

schlüssige Gleitverbindung von geflanschten Rinnenprofilen

Anmelder: Bochumer Eisenhütte

Heintzmann GmbH & Co. Bessemerstraße 80 4630 Bochum 1

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Die Erfindung richtet sich auf eine Klemmvorrichtung für die reibungsschlüssige Gleitverbindung von geflanschten Rinnenprofilen, insbesondere beim umfangsnachgiebigen untertägigen Streckenausbau, bei welchem die vorzugsweise kongruenten Rinnenprofilsegmente mit ihren Enden gleichsinnig ineinander liegen und im Überlappungsbereich unter gegenseitiger Abstützung mittels der Klemmvorrichtung nachgiebig miteinander verspannt sind.

Pur die reibungsschlüssige Gleitverbindung von mit Flanschen versehenen Rinnenprofilen sind, insbesondere für die Zwecke des umfangsnachgiebigen Grubenausbaus, Klemmvorrichtungen der verschiedensten Ausführungen bekannt. Sie bestehen in der Regel aus mehrteiligen Klemmschellen, wobei die beiden Schellenhälften durch Schraubenanzug, Keile od. dgl. miteinander verspannbar sind.

Es ist daneben auch bereits bekannt, Klemmvorrichtungen so auszubilden, daß sie die z.B. im Überlappungsbereich gleichsinnig ineinanderliegenden Rinnenprofilsegmente von beiden Seiten her klauenartig im Bereich der Flansche umfassen, wobei die beiden einerseits den Flansch des Innenprofils oberseitig übergreifenden und andererseits den Flansch des Außenprofils von unten hintergreifenden Klauenhälften mittels Schraubenanzug miteinander verspannbar sind (DT-PS 9 65 842).

Schließlich ist es auch bereits bekannt, im Überlappungsbereich gleichsinnig ineinanderliegende Rinnenprofilsegmente zum Zwecke des umfangsnachgiebigen Streckenausbaus oberseitig mittels einteiliger Klemmvorrichtungen derart zu umspannen, daß sie sich einerseits, mit ihrer Innenfläche, an der Außenseite der Flansche des Innenprofils abstutzen und andererseits mit klauenartig umgebogenen Leisten die Flansche des

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Außenprofile auf der Unterseite umgreifen. Die Klauenleisten sollen dabei anschließend mit den Flanschen des Außenprofils verschweißt werden (Fig. 6 der DT-PS 6 82 147).

Diese letztere Klemmvorrichtung hat sich im Einsatz nicht bewährt, weil die im Überlappungsbereich gleichsinnig ineinanderliegenden Rinnenprofilsegmente, insbesondere wenn es sich dabei um kongruente Profile handelt, unvermeidliche, von der Fertigung herrührende Toleranzen aufweisen, die zum Teil auf Walzenverschleiß und zum Teil auf den Biegevorgang zurückgehen, und die dazu führen, daß sich die Profile bei der Montage nicht eindeutig reibungsschlüssig mittels der Flansche oder der Böden bzw. der Stege aufeinander abstützen, sondern ein Spalt verbleibt, der sich erst im Verlauf einer gewissen Einschubbewegung im Einsatz schließt. Infolgedessen sinkt die ursprünglich bei der Montage aufgebrachte Klemmkraft nach der anfänglichen Einschubbewegung der Profile unkontrollierbar auf ein so geringes Maß ab, daß die Verbindung ihren eigentlichen Zweck nicht mehr erfüllt, den nämlich, den Nachgiebigkeitswiderstand der Profilsegmente im Überlappungsbereich auch im Zuge weiterer Einschubbewegungen bzw. Umfangsverkürzungen des Streckenausbaurahmens zu erhalten, um den Verformungswiderstand der Profilsegmente gegenüber den Gebirgsdruckbeanspruchungen so weit wie möglich auszunutzen, bevor die Verbindungen nachgeben. Da die hier in Rede stehende einteilige Klemmverbindung schon im Hinblick auf die Schweißverbindung mit den Flanschen des Außenprofils nicht nachstellbar ist, ist sie für den genannten Zweck ungeeignet.

Diesen Nachteil «eisen zwar Klemmverbindungen nicht auf, bei denen die Verbindungshälften mittels Spannschrauben oder -keilen nachstellbar sind. Auch bei ihnen hat es sich aber als nachteilig erwiesen, daß sich der toleranzbedingte Spalt

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zwischen den AbstUtzungsflächen der gleitend bzw. reibungsschlüssig miteinander zu verbindenden Profile erst nach einem gewissen relativen Einschubweg der Profile schließt und die Klemmkraft innerhalb der Verbindung dabei mit der Folge abnimmt, daß die Spannschrauben bzw. -keile ständig kontrolliert und erforderlichenfalls wiederholt nachgespannt werden müssen.

Es hat zwar nicht an Versuchen gefehlt, diesen Kardinalmangel aller bekannten Klemmvorrichtungen zu beheben, etwa dadurch, daß in die Klemmverbindungen Federn, insbesondere in Form von Tellerfedern, oder plastisch verformbare Druckkörper eingeschaltet werden (DT-Gbm 1 669 961 bzw. FR-PS 1 081 646); auch diese Versuche, die Klemmverbindungen wenn nicht ganz, so doch weitgehend mannunabhängig zu machen, waren jedoch in der Praxis wenig befriedigend. Dies liegt im Falle der Einschaltung von Tellerfedern hauptsachlich daran, daß sie eine zu harte Federcharakteristik aufweisen und folglich ein größerer Spalt zwischen den Profilen nicht mit der angestrebten Folge überbrückt werden kann, die ursprünglich aufgebrachte Klemmkraft über einen längeren Einschubweg in wenigstens angenähert ausreichender Höhe aufrechtzuhalten. Die plastisch verformbaren, hohlen Druckkörper haben demgegenüber den noch größeren Nachteil, daß sie überhaupt keine elastische Rückstellkraft erzeugen und ihre bestimmungsgemäße Funktion überdies xxx hinsichtlich der Höhe der Klemmkraft/in engen Grenzen erfüllen können, die - im Gegensatz zu den Tellerfedern - lediglich dahin geht, die Höhe der Klemmkraft über ihren Verformungsweg weitgehend unabhängig davon zu machen, wie weit die Schraubenmuttern im Einzelfalle angezogen sind. Bei dem im Zuge des Übergangs zu immer höheren Profilmetergewichten zunehmend wachsenden Klemmkraftbedarf innerhalb der Verbindung, der heute in einer Größenordnung von 10 t und darüber liegt, ist es außerdem nicht mehr möglich, mit plastisch verformbaren Druckkörpern zu arbeiten, die

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so hohen Klemmkräften noch Über einen ausreichend langen Verformungsweg gewachsen wären.

Es ist gemäß einem älteren, aber noch nicht bekannten Vorschlag bereits angeregt worden, die damit zusammenhängenden Schwierigkeiten dadurch zu lösen, daß die Klemmverbindungen selbst als biegeelastische Kraftspeicher ausgebildet werden, die die erforderliche hohe Klemmkraft auch über einen größeren Verformungsweg speichern bzw. in ausreichender Höhe aufrechterhalten, wenn sich der Spalt zwischen den Profilen geschlossen hat.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Lösung der aufgezeigten Probleme auf einem von dem vorerwähnten älteren Vorschlag grundsätzlich verschiedenen und dabei auch gegenüber bekannten Lösungen neuartigen Weg.

Ihr liegt dabei die Aufgabe zugrunde, eine praktisch mannunabhängige Klemmvorrichtung der eingangs beschriebenen Grundgattung zu schaffen, die es ermöglicht, die ursprünglich aufgebrachte Klemmkraft weitgehend unabhängig von Toleranzen aufrechtzuhalten und den Einschubwiderstand der Profile durch konstruktive Mittel in genau vorausbestimmbarer Höhe vorzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung dadurch, daß sie aus einer unter vorgegebener hoher Biegebeanspruchung aufbiegbaren Klammer mit im Querschnitt etwa U-förmiger Qrundform besteht, die einen etwa parallel zur Hauptsymmetrieebene der miteinander zu verbindenden Profile bzw. Profilsegmente ausgerichteten dickwandigen Steg mit sich an diesen an beiden Enden anschließenden, die Plansche des Profilpaars mindestens teilweise formschlüssig umgreifenden, ebenfalls dickwandig bemessenen Klauen aufweist und

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in ihren Abmessungen unter Einhaltung eines wesentlichen Untermaßes derart auf den Abstand der einander abgekehrten Flanschkonturen der fest gegeneinander abgestützten Profile abgestimmt ist, daß sie diese nur im über den elastischen Verformungsbereich mit sicherem Abstand hinausgehenden plastischen Aufbiegungszustand umspannt.

Die erfindungsgemäß klammerförmig gestaltete Klemmvorrichtung beruht mithin im Gegensatz zu vorbekannten oder älteren Vorschlägen für die Lösung des aufgezeigten Problems auf der Ausnutzung des Biegeverformungswiderstandes im ausschließlich plastischen Verformungsbereich der Klammer. Bei entsprechender Werkstoffauswahl und Dimensionierung ist die klammerförmige Klemmvorrichtung gemäß der Erfindung, wie Versuche überraschend gezeigt haben, in der Lage, auch außerordentlich hohe Klemmkräfte in einer Größenordnung von 10 t oder mehr über einen wesentlich größeren Verformungsbereich bzw. -weg in wenigstens angenähert gleicher, jedenfalls ausreichender Höhe aufrechtzuhalten. Das auf den Abstand der einander abgekehrten Flanschkonturen der fest gegeneinander abgestützten Profile zugeschnittene und konstruktiv bewußt vorgegebene Untermaß der Klammer bzw. Klammerklauen ist dabei so groß gewählt, daß auch unter Berücksichtigung toleranzbedingter Maßabweichungen der Profile der elastische Verformungsbereich der Klammer mit genügend sicherem Abstand überschritten wird und auch in jeder denkbaren späteren Phase des Betriebseinsatzes der rein plastische Aufbiegungszustand mit Sicherheit erhalten bleibt. Natürlich bleibt auch in diesem rein plastischen Aufbiegungszustand der Klammer eine gewisse, werkstoffspezifische federnde Restspannung bestehen, die im wesentlichen unabhängig von dem Grad des plastischen Aufbiegungszustandes ist und daher in jedem Falle wesentlich über derjenigen Spannung liegt, die im rein elastischen Verformungsbereich der Klammer wirksam wäre.

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Obschon es bei entsprechender Gestaltung der Klammer und entsprechend großem, konstruktiv vorgegebenem Untermaß möglich ist, die miteinander reibungsschlüssig zu verbindenden Profile bereits beim stirnseitigen Aufschieben oder anderweitigen Aufbringen der Klammer infolge deren hohen Aufbiegungswiderstandes so fest miteinander zu verspannen, daß sich die Profile bereits von Anfang an eindeutig mittels ihrer dafür vorgesehenen Flächen aufeinander abstützen, kann es sich bei Anwendung der Erfindung empfehlen, diesen Zustand vor dem Anbringen der Klammer künstlich mittels mechanischer oder hydraulischer Hilfsvorrichtungen herbeizuführen und die Klammer erst dann auf die Profile aufzubringen, wenn auf diese Weise deren eindeutige Abstützung sichergestellt ist.

Dabei ist es für die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung prinzipiell ohne Bedeutung, ob sich die reibungsschlüssig miteinander zu verbindenden geflanschten Rinnenprofile im Verbindungsbereich mittels der Flansche, mittels der Bögen und/oder mittels der Stege aufeinander abstützen.

Auch bei größeren, z.B. durch Walzenverschleiß bedingten, Toleranzen in den Abmessungen der Profile ist die mit ihrer Hilfe innerhalb der Verbindung aufbringbare Klemmkraft innerhalb praktisch relevanter Grenzen gleich groß, so daß die Klemmvorrichtung auch während des Betriebes weitgehend sich selbst überlassen bleiben kann, ohne daß sie bei der Montage oder später einer Nachkontrolle oder gar einer Nachverspannung bedarf.

Im übrigen ist die Größe der mittels der erfindungsgemäßen Klammer aufzubringenden Klemmkräfte über das konstruktiv vorgegebene Untermaß hinaus ausschließlich vom Werkstoff sowie von der Querschnittsbemessung abhängig und folglich in weiten

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Grenzen von der konstruktiven Auslegung her an den gegebenenfalls unterschiedlich hohen Klemmkraftbedarf von Profilpaaren verschiedener Querschnittsgröße bzw. Profilmetergewichts anpaßbar.

Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Klammer hülsenförmig ausgebildet, wobei ihre im Querschnitt U- bzw. wulstförmig gestalteten Klauen in Längsrichtung die Gestalt von Leisten aufweisen.

Weiterhin bevorzugt_f ist die Klammer einteilig ausgebildet, jedoch ist es unbeschadet der Vorteile und Wirkungen der Erfindung auch möglich, die Klammern zweiteilig auszubilden und sie z.B. mittels Schrauben od. dgl. miteinander zu verbinden. Dabei dientndie Zweiteiligkeit und die Verbindung der beiden Teile durch Schrauben, im Gegensatz zu bekannten Klemmverbindungen, nicht dem Zweck, die Klemmkraft hervorzurufen, sondern ausschließlich dem Zweck, die Anbringung der Klammern im Bereich der beiden reibungsschlüssig miteinander zu verbindenden Rinnenprofilsegmente zu erleichtern.

Ist die erfindungsgemäß als Klammer ausgebildete Klemmvorrichtung in ihrer bevorzugten Ausführungsform einteilig und dabei als an einer Längsseite offene Hülse mit im Querschnitt etwa U-förmiger Grundform gestaltet, ist es gemäß einer weiterhin bevorzugten Weiterbildung der Erfindung zweckmäßig, sie in den Endbereichen mindestens ihrer oberen, den Flansch des Innenprofils übergreifenden Klauenleiste derart im Querschnitt zu den Enden hin zu verjüngen, daß sie sich in diesem Längenbereich noch ohne oder ohne nennenswerte Aufbiegung vom Ende her auf die beiden Flansche der miteinander zu verbindenden Profile aufschieben läßt. Dabei kann es sich empfehlen, das weitere Aufschieben der Klammerhülse von Hand oder maschinell.

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mechanisch oder auch hydraulisch, vorzunehmen, da das weitere Aufbiegen der Klammer dabei infolge des konstruktiv vorgegebenen Untermaßes in der Regel erhebliche Kräfte erfordert. Um das Aufschieben in diesem Verformungsbereich zu erleichtern, kann es sich weiterhin empfehlen, die innen- und endseitig vorgesehenen geneigten Auflaufflächen der Klammerhülse zum jeweiligen Plansch hin leicht konvex zu wölben.

Im Falle der Verwendung der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung für im Überlappungsbereich gleichsinnig ineinanderliegende Rinnenprofilsegmente, insbesondere kongruenten Querschnitts, ist es zweckmäßig, wenn die den Plansch des Innenprofils von außen übergreifende und in Verbindung mit einer entsprechenden Biegeverformung des Steges in erster Linie aufbiegbare Klaue zuβammeη mit ihrem Ansatzbereich am Steg im wesentlichen U-förmig gestaltet ist und die einen Kehlbereich an der Planschunterseite des Außenprofils hintergreifende andere Klaue eine dem Kehlbereich in der Außenkontur wenigstens angenähert angepaßte Wulstform aufweist.

Wie bereits erwähnt, ist es für die Erfindung ohne Belang, ob die Klammer bzw. Klammerhülse dabei die sich im Überlappungsbereich unmittelbar aufeinander abstützenden Flansche des Profilpaars miteinander verspannt oder statt dessen die Flansche des mittels der Böden und/oder mindestens der unteren Stegbereiche aufeinander abgestützten Profilpaars.

Obechon es erfindungsgemäß zumindest im Falle der bevorzugten Einteiligkeit der Klammer bzw. Klammerhülse zweckmäßig ist, diese für jede Seite des im Überlappungsbereich miteinander verspannten Profilpaars voneinander zu trennen, kann es sich in manchen Fällen gleichwohl empfehlen, die Klammern für die Verspannung der Profilflansche auf beiden sich mit Bezug

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auf die HauptSymmetrieachse einander gegenüberliegenden Seiten der Profile miteinander zu verbinden. Dabei besteht eine bevorzugte Ausführungsform darin, die sich mit Bezug auf die Hauptsymmetrieachse des Profilpaars einander gegenüberliegenden Klammern bzw. Klammerhülsen mindestens im Bereich ihrer die Flansche des Innenprofils übergreifenden Klauen durch eine biegeweiche, aber im Verspannungszustand zugfeste Lasche zu einem einteiligen Gebilde miteinander zu verbinden. Die im Verspannungszustand auf Zug beanspruchte Verbindungslasche trägt auf diese Weise mit dazu bei, ein Aufklaffen der Profile unter Biegebeanspruchungen durch den Gebirgsdruck zu verhindern oder doch wesentlich zu erschweren.

Im Falle der Anwendung auf den umfangsnachgiebigen Streckenausbau kann es sich ferner empfehlen, die Klammern bzw. Klammerhülsen selbst oder die durch diese miteinander verspannten Profile mit z.B. aufgeschweißten nasenartigen Vorsprüngen zu versehen, die deren Zwangsmitnahme im Zuge der relativen Einschubbewegung der Profile gewährleisten.

Gemäß einer weiteren wichtigen Weiterbildung der Erfindung können der schlitzhülsenförmigen Klammer zum Zwecke der Anpassung an verschiedene Profilgewichtsklassen und mithin verschiedene Flanschabmessungen sowie Flanschabstände des jeweiligen Profilpaars das jeweilige Untermaß bestimmende Füllstücke zwischen Profilflansch und zugehöriger Klauenleiste zugeordnet sein. Während die Klammern bzw. Klammerhülsen dabei für verschiedene Verhältnisse gleich ausgebildet sein können, werden lediglich die das jeweils erforderliche Untermaß bestimmenden Füllstücke ausgetauscht, um die Klemmvorrichtung an verschiedene Profilgewichtsklassen bzw. verschiedene Flanschabmessungen und -abstände anpassen zu können. Auf diese Weise braucht nur ein entsprechender Satz im Querschnitt unterschiedlich bemessener

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und gestalteter Füllstücke auf Lager gehalten zu werden, während die Klammern bzw. Klammerhülsen selbst für verschiedenartige Bedarfsfälle einheitlich ausgebildet sind.

Im Gegensatz zu den bekannten, auf der Ausnutzung von Servowirkung beruhenden Schleppkeilen sind die Füllstücke im vorliegenden Falle in ihrer Längsrichtung nicht keilförmig gestaltet, abgesehen davon, daß dabei statt der Klammerhülsen die Füllstücke die endseitig geneigten bzw. schwach gewölbten Auflaufflächen aufweisen können, mittels welcher das Aufschieben der Klammerhülsen auf die Profile erleichtert werden soll. Auch im übrigen müssen die Füllstücke in ihrem Querschnitt selbstverständlich auf der dem Flansch zugekehrten Seite dessen Kontur und auf der der Klaue zugekehrten Seite deren Kontur angepaßt sein.

Im übrigen ist es bei dieser Ausführungsform der Erfindung möglich, das Füllstück für die Zwangsmitnahme durch die Profile zu nutzen, und zwar dadurch, daß das Füllstück an seinen in der Länge aus der Klammerhülse herausragenden Enden nach entgegengesetzten Richtungen um etwa 90° derart abgewinkelt ist, daß sein eines abgewinkeltes Ende an der freien Stirnfläche des Profils anliegt und das entgegengesetzt abgewinkelte, gegenüberliegende Ende stirnseitig an der Klammerhülse anliegt. Auf diese Weise ist es möglich, bei der Einschubbewegung der Profile die Zwangsmitnahme sowohl des Füllstücks als auch der Klammerhülse zu gewährleisten.

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

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Fig. 1 einen Querschnitt durch eine mittels umfangsnachgiebiger Streckenausbaurahmen ausgebauten Qrubenstrecke;

Fig. 2

und 3 in Draufsicht un4 Seitenansicht den Überlappungsbereich zweier gleichsinnig ineinaiderliegender Rinnenprofilsegmente gemäß Fig. 1 im Aueschnitt und vergrößertem Maßstab;

Fig. 4 eine Symmetriehälfte eines Querschnitts

durch die Verbindung nach den Linien IV - IV der Fig. 2 und 3 in nochmals vergrößertem Maßstab;

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Verbindung gemäß Fig. 1;

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der Verbindung im Querschnitt;

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Klemmverbindung gemäß Fig. 6

und

Fig. 8 die Kraftdehnungskennlinie der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung.

In Fig. 1 sind der lichte Streckenquerschnitt mit 1, die Streckensohle mit 2 und das den Streckenausbruch umgebende Gebirge mit 3 bezeichnet.

Der umfangsnachgiebige Streckenausbaurahmen 4 ist aus drei Rinnenprofilsegmenten 5, 5a und 5b zusammengesetzt, von denen die Profilsegmente 5 und 5b die sogenannten Seitenschenkel und das Profilsegment 5a das Kappen- bzw. Bogensegment bilden.

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Die Rinnenprofilsegmente 5, 5a und 5b bestehen aus untereinander gleichen Walzprofilabschnitten, so daß sie, von gewissen Walztoleranzen abgesehen, identische Querschnittsform aufweisen, d.h. kongruent sind.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Rinnenprofilsegmente 5» 5a und 5b in ihrem endseitigen Überlappungsbereich 6 gleichsinnig ineinandergelegt und in jedem Uberlappungsbereich 6 mittels je zwei jeweils an den Profilenden angreifender Klemmvorrichtungen 7 und 7a miteinander reibungsschlüssig verspannt.

Die Klemmvorrichtungen 7 bzw. 7a üben auf die sich im Überlappungsbereich mittels der Flansche (oder mittels der Böden bzw. des bodennahen Stegbereichs) aufeinander abstützenden Rinnenprofilsegmente eine so hohe Klemmkraft aus, daß sie unter ihrem gegenseitigen Reibungsschluß erst dann im Sinne einer Umfangsverkürzung des Ausbaurahmens 4 nachgeben, wenn der auf den Ausbaurahmen 4 von außen einwirkende Qebirgsdruck so groß wird, daß sich die ProfilSegmente andernfalls plastisch verformen würden. Dadurch, daß die im Überlappungsbereich ineinanderliegenden und reibungsschlüssig miteinander verspannten Profilsegmente im Sinne einer Vergrößerung ihres Überlappungsbereiches aneinander längsverschieblieh sind, können sie auf diese Weise vor Eintritt bleibender plastischer Verformungen nachgeben, solange die höhere Gebirgsdruckbeanspruchung anhält, während sie nach der Umfangsverkürzung des Rahmens wieder ihre volle Tragkraft entfalten.

In den Fig. 2 und 3 ist der Überlappungsbereich 6 zwischen den Profilsegmenten 5 und 5a in vergrößertem Maßstab sowohl in der Draufsicht vom Gebirge her (Fig. 2) als auch in der Seitenansicht (Fig. 3) veranschaulicht.

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Aus Pig. M ist ersichtlich, daß sich die Rinnenprofilsegmente 5 und 5a im Überlappungsbereich mittels ihrer Plansche 8 und 8a reibungsschlüssig aufeinander abstutzen, wohingegen zwischen ihren Böden 9 und 9a .ein Spalt verbleibt. Die den Boden mit den Planschen verbindenden Stege 10 und 10a der Profile sind vom Boden zu den Flanschen hin leicht einwärts gekrümmt und in der Wandstärke verjüngt. Die beiden Stege jedes Profils sind unter einem öffnungswinkel oC von etwa 40° zu den Flanschen hin nach außen geneigt.

Wie aus Fig. 4 in Verbindung mit Fig. 5 hervorgeht, sind die im Überlappungsbereich 6 gleichsinnig ineinanderliegenden und sich dabei mittels der Flansche 8 und 8a aufeinander abstützenden kongruenten Profilsegmente 5 und 5a mittels Klemmverbindungen 7 bzw. 7a miteinander verspannt, die als einteilige, in Längsrichtung hülsenförmig gestaltete Klammemil ausgebildet sind. Sie weisen einen im wesentlichen in der Ebene parallel zur HauptSymmetrieachse Y-Y ausgerichteten, verhältnismäßig dickwandigen Steg 12 auf, an den sich am oberen Ende eine im Querschnitt im wesentlichen U-förmig gestaltete Klaue bzw. Klauenleiste 13 und am unteren Ende eine im Querschnitt im wesentlichen wulstförmig gestaltete Klaue bzw. Klauenleiste anschließen.

Die auf diese Weise im Querschnitt ebenfalls etwa U-förmig ausgebildete Klammer bzw. Klammerhülse 11 besteht aus hochwertigem Stahl mit ausreichenden Federungseigenschaften und ist im unverspannten Zustand, wie die strichpunktierten Linien in Fig. 4 und 5 andeuten, so ausgelegt, daß sie gegenüber dem Abstand der einander abgekehrten Flanschkonturen der gegeneinander abgestützten Profile ein wesentliches Untermaß aufweist. Mit Rücksicht auf dieses konstruktiv vorgegebene

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Untermaß ist es beim Aufbringen der Klammerhalse 11 auf die
Profilflansche 8 und 8a notwendig, mindestens die obere Klaue
und das sich an diese anschließende obere Ende des Steges 12
aufzubiegen. Dieser Zustand ist in den Fig. Ί und 5 in ausgezogenen Linien veranschaulicht.

Das konstruktiv vorgegebene Untermaß ist so groß bemessen, daß die Klammer 11 die beiden Plansche 8 und 8a des
Profilpaars 5, 5a nur in diesem, über den elastischen Verformungsbereich mit sicherem Abstand hinausgehenden plastischen
Aufbiegungszustand umspannt.

Die Werkstoffqualität und die Dimensionierung der
Klammer 11 sind dabei zugleich so gewählt, daß sie in dem den
Betriebszustand verkörpernden plastischen Aufbiegungszustand
eine Klemmkraft auf die Profile ausübt, die dem der Profilgewichtsklasse angepaßten, gewünschten Reibungsschluß zwischen
den Profilen entspricht und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 10 t beträgt.

Mit 15 bzw. 15a sind zum Profilflansch 8a hin leicht konvex gewölbte Auflaufflächen bezeichnet, die innen- und endseitig der oberen Klauenleisten 13 vorgesehen sind und die das Aufschieben der Klammer vom Profilende her erleichtern sollen.

Wie aus Fig. 4 in Verbindung mit Fig. 5 ferner hervorgeht, ist die den Flansch 8a des Innenprofils 5a von außen übergreifende und in Verbindung mit einer entsprechenden Biegeverformung des Steges 12 in erster Linie aufbiegbare Klaue 13 zusammen mit ihrem Ansatzbereich im Steg im wesentlichen U-förmig gestaltet, während die den Kehlbereich 16 an der Unterseite des Flansches 8 des Außenprofils 5 hintergreifende andere Klaue 14 eine diesem Kehlbereich 16 in der Außenkontur wenigstens ange-

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nähert angepaßte Wulstform besitzt.

Die in den Fig. 6 und 7 veranschaulichte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 4 und 5 lediglich dadurch, daß das für den Betriebszustand erforderliche Untermaß Δ χ der hülsenförmigen Klammer nicht durch die Klammer 11a selbst bestimmt wird, sondern statt dessen durch eine zwischen der Klammer 11a und dem Flansch 8a des Innenprofils angeordnetes Füllstück 17, das im übrigen dazu dient, die einteilige Klammerhülse 11a an verschiedene Profilgewichtsklassen und mithin verschiedene Flanschabmessungen sowie Flanschabstände des jeweiligen Profilpaars anpassen zu können, ohne deswegen unterschiedlich dimensionierte Klammerhülsen 11a bereithalten zu müssen. Statt dessen brauchen nur noch im Querschnitt entsprechend untersehiedlioh bemessene Füllstücke 17 auf Lager gehalten zu werden. Das Füllstück 17 ist, wie insbesondere aus Fig. 6 hervorgeht, in seiner Querechnittsform auf der dem Flansch zugekehrten Seite dessen Außenkontur und auf der der oberen Klauenleiste 13a der Klammer 11a zugekehrten Oberseite deren Quersohnittsform angepaßt, in seiner Längsrichtung aber im übrigen nicht keilförmig, sondern planparallel ausgebildet, lediglioh mit Ausnahm· des Endbereiehs, der in diesem Falle die schräg geneigte Auflauffläehe 18 bildet. Während die Klauen-] leiste 13a der Klammer 11a, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, keine solche geneigte Auflauffläehe aufweist, sondern der das j Aufschieben der Klammer 11a erleichternde Spalt ζ nur durch die geneigte Auflauffläehe 18 des Füllstück« gebildet wird, ist die Klammer 11a am entgegengesetzten Ende wiederum mit der ixxxxxxxxxxxx Auflauffläche 15a an der Innenseite sowie endsei tig der Klauenleiste 13a versehen.

Im übrigen ist aus der Fig. 7 ersichtlich, da* das Füllstack 17 an seinen in der Länge aus der Klammerhülse 11a

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herausragenden Enden 17a bzw. 17b nach entgegengesetzten Richtungen um etwa 90° derart abgewinkelt ist, daß sein eines abgewinkeltes Ende 17a an der freien Stirnfläche des Profils 5a und das entgegengesetzt abgewinkelte gegenüberliegende Ende 17b stirnseitig^der Klammerhülse 11a anliegt. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß bei der Einschubbewegung der Profile sowohl die Zwangsmitnahme des Füllstücks 17 selbst als auch die Zwangsmitnahme der Klammerhülse 11a erfolgt.

Im Falle der Klammerhülsen 11 gemäß Fig. 4 und 5 sind nicht diese, sondern statt dessen die Profile mit aufgeschweißten Nasen 19 bzw. 19a versehen, die auf diese Weise die sichere Mitnahme der Klammern 11 beim Einschieben der Profile gewährleisten.

Aus dem Verlauf der Kraftdehnungskennlinie gemäß Fig. 8 ist ersichtlich, daß die Kennkraft P, die in diesem Fall 10 t betragen soll, über einen sehr großen Verformungsweg bzw. Toleranzbereich s von mehreren Millimeternnur in sehr engen Grenzen schwankt. Wesentlich ist dabei, daß der dem Betriebszustand entsprechende plastische Aufbiegungszustand mit genügender Sicherheit oberhalb des elastischen Verformungsbereiches liegt. Dieser Sicherheitsbereich, der in keinem Falle unterschritten werden darf, ist in Fig. 8 schraffiert gezeichnet. Daraus ergibt sich zugleich, daß das konstruktiv vorgegebene Untermaß dabei mindestens 1,5 mm betragen muß. In jedem darüber hinausgehenden Verformungsgrad der Klammer bleibt die gewünschte Klemmkraft in einer Größenordnung von angenähert 10 t dann erhalten, und zwar ganz unabhängig davon, wie groß das darüber hinausgehende toleranzbedingte Spiel in den Profilabmessungen ist.

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Um auch während aller denkbaren Betriebszustände mit genügendem Abstand im plastischen Aufbiegungsbereich zu blei ben, ist die Klammer in der Praxis mindestens mit einem Untermaß von etwa 3*0 mm versehen.

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Claims

Patentansprüche:

1. Klemmvorrichtung für die reibungsschlüssige Gleitverbindung von geflanschten Rinnenprofilen, insbesondere beim umfangsnachgiebigen untertägigen Streckenausbau, bei welchem die vorzugsweise kongruenten Rinnenprofilsegmente mit ihren Enden gleichsinnig ineinanderliegen und im Überlappungsbereich unter gegenseitiger Abstützung mittels der Klemmvorrichtung nachgiebig miteinander verspannt sind, dadurch gekennzeichnet , daß sie aus einer unter vorgegebener hoher Biegebeanspruchung aufbiegbaren Klammer (11; 11a, 17) mit im Querschnitt etwa U-förmiger Grundform besteht, die einen etwa parallel zur Hauptsymmetrieebene (Y-Y) der miteinander zu verbindenden Profile bzw. Profilsegmente (5, 5a) ausgerichteten dickwandigen Steg (12; 12a) mit sich an diesen an beiden Enden anschließenden, die Plansche (8, 8a) des Profilpaars (5, 5a) mindestens teilweise formschlüssig umgreifenden, ebenfalls dickwandig bemessenen Klauen (13, 14; 13a, 14a) aufweist und in ihren Abmessungen unter Einhaltung eines wesentlichen Untermaßes (^i χ) derart auf den Abstand der einander abgekehrten Flanschkonturen der fest gegeneinander abgestützten Profile (5, 5a) abgestimmt ist, daß sie diese nur im über den elastischen Verformungsbereich mit sicherem Abstand hinausgehenden plastischen Aufbiegungszustand umspannt.

2. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Klammer (11; Ha) hülsenförmig ausgebildet ist und sich in ihrer Längsrichtung leistenförmig erstreckende, im Querschnitt U- bzw. wulstförmig gestaltete Klauen (13, 14; 13a, l4a) aufweist.

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ORIGINAL INSPECTED

3. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer einteilig ausgebildet ist.

4. Klemmvorrichtung für im Überlappungsbereich gleichsinnig ineinanderliegende Rinnenprofilsegmente, insbesondere kongruenten Querschnitts, nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Flansch (8a) des Innenprofils (5a) von außen übergreifende und in Verbindung mit einer entsprechenden Biegeverfomung des Steges (12; 12a) in erster Linie aufbiegbare Klaue (13; 13a) zusammen mit ihrem Ansatzbereich im Steg (12; 12a) im wesentlichen U-förmig gestaltet ist und die einen Kehlbereich (16) an der Planschunterseite des Außenprofils (5) hintergreifende andere Klaue (14; 14a) eine dem Kehlbereich (16) in der Außenkontur wenigstens angenähert angepaßte Wulstform aufweist.

5. Klemmvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Klammer (11; lla) die sich unmittelbar aufeinander abstützenden Flansche (8, 8a) des Profilpaars (5> 5a) miteinander verspannt.

6. Klemmvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Klammer (11; lla) die Flansche (8, 8a) des mittels der Böden und/oder mindestens der unteren Stegbereiche aufeinander abgestützten Profilpaars miteinander verspannt.

7. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet , daß die an einer Längsseite offene, hülsenförmige Klammer (11; lla) mit im Querschnitt etwa U-förmiger Grundform in den Endbereichen

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mindestens ihrer oberen, den Flansch (8a) des Innenprofils (5a) übergreifenden Klauenleiste (13; 13a) derart im Querschnitt zu den Enden hin verjüngt ist, daß sie sich in diesem Längenbereich ohne oder ohne nennenswerte Aufbiegung vom Ende her auf die beiden Flansche (8, 8a) der im Überlappungsbereich (6) aufeinander abgestützten Profile (5, 5a) aufschieben läßt.

8. Klemmvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die innen- und endseitig vorgesehenen geneigten Auflaufflächen (15, 15a) zum jeweiligen Flansch (8a) hin leicht konvex gewölbt sind.

9. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet , daß die Klammern (11) selbst oder die durch diese miteinander verspannten Profile (5, 5a) nasenartige Vorsprünge (19, 19a) für die Zwangsmitnahme im Zuge der relativen Einschubbewegung der Profile (5, 5a) aufweisen.

10. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet , daß der schlitzhülsenförmigen Klammer (lla) das jeweilige Untermaß bestimmende Füllstücke (17) zwischen Profilflansch (8, 8a) und zugehöriger Klauenleiste (13a, bzw. H»a) zugeordnet sind.

11. Klemmvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß das auf der dem Flansch zugekehrten Seite dessen Querschnittsform angepaßte Füllstück (17) auf seiner Oberseite endseitig die geneigte bzw. schwach gewölbte Auflauffläche (18) für das Aufschieben der Klammerhülse (Ha) aufweist.

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-H-

12. Klemmvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllstück (17) an seinen in der Länge aus der Klammerhülse (Ha) herausragenden Enden nach entgegengesetzten Richtungen um etwa derart abgewinkelt ist, daß sein eines abgewinkeltes Ende (17a) an der freien Stirnfläche des Profils (5a) und das entgegengesetzt abgewinkelte, gegenüberliegende Ende (17b) stirnseitig an der Klammerhülse (Ha) anliegt.

13. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammern (11 bzw. Ha) für die Verspannung der Profilflansche (8, 8a) auf beiden sich mit Bezug auf die Hauptsymmetrieachse (Y-Y) einander gegenüberliegenden Seiten der Profile (8, 8a) mindestens im Bereich ihrer die Flanschen (8a) des Innenprofils (5a) übergreifenden Klauen (13; 13a) durch eine biegeweiche, aber im Verspannungszustand zugfeste Lbasche zu einem einteiligen Gebilde miteinander verbunden sind.

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