DE3200595C2 - Hakenelement für den Streckenausbau im Berg- und Tunnelbau - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hakenelement, bestehend aus einem vorzugsweise nach innen abgekröpften Schaft mit einer Aussparung für ein Querglied zur Verbindung mit einer Last und gegebenenfalls einem weiteren Hakenelement zur Bildung einer Tragklaue, einem nach innen gekrümmten Hakenbogen, der vorzugsweise von einem gegebenenfalls den Schaft einschließenden Flachprofil durch Warmverformung mit einem Profilsteg und nach außen weisenden Flanschen versehen ist und einer nach außen gekrümmten Hakenspitze, in der der Hakenbogen mit sich abflachendem Profil ausläuft; erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, daß die Profilflansche zusammen eine den Steg in der Mitte unterbrechende Baueinheit bilden, welche einen aus dem Rücken des Hakenelementes vorstehenden Wulst und innen eine dem Wulst parallele Rille aufweist, und daß der Profilsteg ausgehend von dem auslaufenden Ende des Hakenbogens zur Hakenspitze konvergierende Seitenkanten aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hakenelement für den Streckenausbau im Berg- und Tunnelbau gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Das Hakenelement gemäß der Erfindung umfaßt einen dem Gebirge zugewandten Flansch des Ausbauprofiles, und im Zusammenwirken mit einem zweiten, dekkungsgleichen Hakenelement bildet es eine Tragklaue, welche die beiden außen liegenden Flanschen sogenannter Rinnenprofile umfaßt, aus denen Abschnitte mit nachgiebigen Verbindungen die in der Regel bogenförmigen Streckenrahmen bilden. Solche Tragklauen werden vor allem zum Aufhängen des Gleises von Bahnen, Bühnen o. dgl, aber auch für Rohrleitungen, Kabel u. ä. Ausrüstungen eingesetzt, so daß verhältnismäßig große Stückzahlen in einem gegebenen Streckenvortrieb oder Streckenabschnitt eingesetzt werden müssen. Einerseits kommt es deswegen auf eine Ausbildung des Hakenelementes an, welche eine rationelle Fertigung insbesondere dann zuläßt, wenn das Stück nicht aus Stahl gegossen, sondern aus einem Blechmaterial durch Warmverformung gewonnen wird. Andererseits muß eine hohe Festigkeit des Hakenelcmentcs in den Richtungen gegeben sein, in denen das Hakenelement nach seiner Anbringung am Streckenausbau hauptsächlich beansprucht wird. Soweit diese Festigkeit durch die Formgebung erzielt wird, muß die sich hieraus ergebende Endform auch darauf Rücksicht nehmen, daß das Hakenelement häufig an schwer zugänglichen Stellen des StrcK-kenrahmens eingehängt, etwa zwischen Ausbauprofil und Gebirge eingetrieben werden muß.

Die Erfindung geht aus von einem Hakenelement mit den eingang: beschriebenen Merkmalen (DE-GM

ίο 72 38 707.6). Hierbei wird der aus Flachmaterial bestehende Ausgangsprofilabschnitt zu einem allgemein U-förmigen Endprofil verformt, indem die Profilflansche an den Außenkanten des Profilsteges derart umgekantet werden, daß sie am Ende der Hakenspitze auslaufen, welche eine der Stegbreite entsprechende Stirnkante behält Auf diese Weise läßt sich zwar eine rationelle Fertigung erreichen. Die Festigkeit des Hakenelementes ist jedoch begrenzt Das wirkt sich insbesondere bei Schrägzug aus, bei dem der Haken auf Aufbiegen beansprucht ist, betrifft aber auch die Abrutschneigung des Hakens, wenn dieser an den beschriebenen bogenförmigen Streckenausbaurahmen eingesetzt ist, bei denen der breite Steg die Abrutschneigung vergrößert Zwar führt die Formgebungsarbeit an dem Ausgangsprofil nicht zu einer Veränderung der in Längsrichtung des Hakenelementes verlaufenden Fasern. Das wirkt sich auf d:e Festigkeit im allgemeinen günstig und insbesondere vorteilhaft auf die Dauerfestigkeit aus, welcher bei Schwellasten erhöhte Bedeutung zukommt Diese beeinflussen nämlich die Anzahl der Lastwechsel erheblich, was beim Aufhängen von Bahnen, Bühnen o. dgl. von beträchtlicher sicherheitlicher Bedeutung ist. Die mit dem vorbekannten Hakenelement erzielbaren Dauerfestigkeiten genügen modernen Anforderungen jedoch nicht.

Die Formgebung ist auch in bezug auf die Handhabung des Hakenelementes nicht optimal. Wenn das Ausbauprofil dem Gebirge unmittelbar anliegt und an dieser Stelle das Hakenelement eingebracht werden soll, muß der Haken mit der nach außen weisenden Spitze zum Gebirge orientiert durch Hammerschläge auf den Rücken des Hakenbogens getrieben werden, bis der Innenbogen der Hakenspitze den Profilflansch überwunden und dieser in das Hakenmaul eingerastet ist. Der Belastung durch die Hammerschläge widersteht das bekannte Hakenelement nur in begrenztem Maße, weil hierbei die Profilflansche einzeln getroffen werden können und sich dann bereits beim Einhängen des Hakens verbiegen.

Man ist daher zu gegossenen Ausführungen solcher Hakenelemente übergegangen, die deswegen ebenfalls bekannt sind (DE-PS 23 64 716). Hierbei läßt sich die Rückseite des Hakens amboßartig ausbilden, so daß die Hammerschläge den Haken nicht verformen können; man kann auch die Hakenspitze mit einer scharf gekrümmten Stirnseite versehen, was den Widerstand des Hakens beim Eintreiben herabsetzt. Allerdings benötigt man für gegossene Haken verhältnismäßig große Stückzahlen, die trotz der großen Anzahl benötigter Haken häufig nicht erreicht werden. Man muß aber auch die aus solchen Haken bestehenden Tragklauen in der Regel mit einer verhältnismäßig langen Traverse versehen, was den technischen Aufwand nicht unbeträchtlich vergrößert. Im ganzen sind daher solche Formen auch nicht

b5 befriedigend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein H;ikenelemcnt der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß seine Form eine größere Festigkeit liefert

32 OO 595

und der Haken den verschiedenartigen Beanspruchun- £ :n insbesondere auch durch die Hammerschläge beim Eintreiben ohne Schaden widerstehen kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Zweckmäßige Ausfühningsformen ergeben sich aus dem Unteranspruch.

Indem man die Profilflansche zu einer Baueinheit zusammenfaßt, die ihrerseits mit dem Profilsteg einteilig aasgebildet und spiegelsymmetrisch zur Mittellinie des Hakenelemeniis angeordnet ist, erhält man in der Mitte des Hakenbogens zunächst eine starke Materialanhäufung, welche den Biegewiderstand des Hakens an dieser Stelle vergrößert Es ergibt sich dadurch auch eine Verschmälerung des Profilsteges, welche die Abrutschneigung des Hakens auf dem Ausbauprofil herabsetzt Die Materialanhäufung führt außerdem zu einer Verbesserung der Dauerwechselbeanspruchbarkeit des Hakenelementes.

Beim Eintreiben des Hakens dient der Außenwulst als Amboß. Sein Racken wird zwar u. U. örtlich verformt, z. B. abgeplattet Die aus den Flanschen bestehende Baueinheit bleibt jedoch auch bei starker Hammerschlagbeanspruchung im wesentlichen erhalten, weil ihre Festigkeit gegen solche Verformungen sehr groß ist. Daher kann die erhöhte Belastbarkeit des Hakens in der Regel voll ausgenutzt werden. Der Wulst wirkt sich außerdem wegen der Krümmung seines Rückens gelegentlich bei der Handhabung des Hakenelementes günsi ig aus, weil der Gleitwiderstand des Hakens bei fester Gebirgsoberfläche herabgesetzt und dadurch das Eintreiben des Hakiins erleichtert wird.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Hakens, mit dem der Haken aus einem Flachmaiterial durch Warmverformung hergestellt werden kann, ohne daß der Verlauf seiner Fasern in Hakenlängsrichtung wesentlich gestört wird. Das wird mit den Merkmalen des Unteranspruches 2 erreicht.

Bei dem ersten Verformungsschritt, bei dem aus dem Flachmaterial die Hakenkontur gewonnen wird, wird der Faserverlauf lediglich entsprechend gekrümmt. Eine Beeinträchtigung der Festigkeit ist damit nicht verbunden. Daher kann man nunmehr erforderliche Sicke bereits bei diesem Verformungsvorgang einbringen, hat aber auch die Möglichkeit, in einem gesonderten Verformungsvorgarig die Sicke zu gewinnen. Dieser Vorgang hinterläßt eine flache Auswölbung aus der Ebene des Flachmaterials, die zu einer geringfügigen Einziehung am Hakenende führt, die aber als Spitze nicht ausreicht In dem daran anschließenden Vorgang, bei dem die Schmalseiten des Profilabschnittes nach innen unter Verformung der Sicke nach außen und Verschmälerung des Hakenbogens gegenüber dem Hakenschaft sowie der Spitze gegenüber dem Hakenbogen gedrückt w erden, bildet sich die Spitze unter gleichzeitiger Ausf < >rmung der beschriebenen Baueinheit.

Bei einer Ausführungsform dieses Verfahrens kann man die Spitze durch Abschleifen schärfen.

Die Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der η ichfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform a ihand der Figuren in der Zeichnung; es zeigt

Fig. 1 in insgesamt vier Einzeldarstellungen das erfindungsgemäße HakeAelerrmnt in zwei Stirnansichten, e ner Seitenansicht und einer Draufsicht,

Fig. 2 einen Schnitt liings der Linie H-II der Fig. 1,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie IH-III der Fig. 1,

Fig.4 schematisch in mehreren Phasen das Eintreiben des Hakens zwischen Ausbauprofil und Gebirgssioß. wobei die Phasen beginnend in der oberen Darstellung jeweils von rechts nach links ablaufen,

Fi g. 5 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemä3en Verfahrens,

F i g. 6 eine Profildarstellung des Hakenbogens nach Ausführung des Verformungsvorganges nach Fig.5 und

Fig.7 eine weitere Vorrichtung für den folgenden Verfahrensschritt

ίο Gemäß der F i g. 1 hat das allgemein mit 1 bezeichnete Hakenelement einen bei 2 abgekröpften Schaft 3, wobei das abgekröpfte Ende 4 eine zylindrische Aussparung 5 erhält, die als Querglied zur Verbindung mit einer Last bzw. einer Lastkette einen Schraubenbolzen aufnehmen kann. Dieser Schraubenbolzen kann das Hakenelement 1 auch mit einem weiteren deckungsgleichen Hakenelement zu einer Klaue verbinden. Das andere Ende des Schaftes 3 geht bei 6 in einen nach außen gekrümmten Hakenbogen 7 über, welcher in einer Spitze 8 ausläuft Die weiteren Einzelheiten sind am leichtesten verständlich, wenn man den Herstellungsvorgang in Betracht zieht:

Der Vorrichtung nach F i g. 5, die aus einem Untergesenk 10 und einem dazu passenden Stempel Jl besteht, wird ein Zuschnitt aufgegeben, welcher aus flachem Material, z. B. aus Stahlblech gewonnen wird. Beim Zustellen des Stempels 11 in Richtung des Pfeiles 12 wird infolge der Aussparung 14 im Untergesenk und in dieser entsprechenden Vorsprung 15 in der Stempelstirnseite sowie durch die einander entsprechenden Schnitte 16 bzw. 17 der in der Vorrichtung formgebend wirkenden Kanten und Flächen einerseits die aus F i g. 5 ersichtliche Hakenkontur, darüber hinaus aber auch eine Sicke

19 gewonnen, wie sich aus dem Schnitt längs der Linie VI-VI der F i g. 5 in der Darstellung der F i g. 6 ergibt.

Die Sicke ist verhältnismäßig flach, d. h. sie hat eine innere und äußere, jeweils bogenförmig gekrümmte Begrenzungslinie 20,21. Beide Linien laufen in miteinander fluchtende ebene Endabschnitte 22,23 aus.

Das allgemein mit 24 in F i g. 5 bezeichnete Vorprodukt wird in einer zweiten Vorrichtung weiter bearbeitet die in F i g. 7 dargestellt ist. Die Vorrichtung besitzt ihrerseits ein Untergesenk 25 und einen Stempel 26, der in Richtung des Pfeiles 27 zustellbar ist. Die beiden Teile sind, wie durch die gestrichelten Linien 28,29 dargestellt ist, ausgespart Der Abstand der parallel verlaufenden Endabschnitte 30 und 31 entspricht den ursprünglichen Kanten 32, 33 des allgemein rechteckigen Zuschnittes, der in den Zeichnungen in seiner ursprünglichen Form

so nicht wiedergegeben ist. Nach dem Verformungsvorgang verschmälert sich der Haken an seinem Übergang in den Hakenbogen, indem die Abschnitte 34 und 35 der Kanten 32 und 33 gleichmäßig konvergieren. Daran schließen sich Kantenabschnitte 36 bzw. 37 an, die ihrerseits parallel sind und bis zur Ausformung der eigentlichen Hakenspitze reichen, welche durch die Bögen 38 bzw. 39 an den gestrichelten Linien 28, 29 der beiden Gesenkhälften 25, 26 angedeutet sind. Durch die Verschmälerung, die durch den Abstand der beiden Kanten 36 und 37 gegeben ist, wird die Sicke 19 ihrerseits zusammengepreßt, jedoch so. daß die Abschnitte 22, 23 ausgefluchtet bleiben.

Das Ergebnis des Verformungsvorganges insoweit ist in den Fig. 2 und 3 wiedergegeben. Die Außenkrüm-

b5 mung 21 der Sicke ist schärfer geworden, so daß die Kontur 40 (F i g. 3) entstanden ist. Die Innenkrümmung

20 ist noch stärker geworden, so daß sich im Ergebnis eine Rille 41 ausgebildet hat, welche über gleichmäßig

32 OO

5

gekrümmte Kanten 42, 43 in die ausgefluchteten Abschnitte 22, 23 übergehen. Diese Abschnitte 22, 23 bilden den Steg eines Profiles, dessen Flansche zu der Baueinheit 44 verformt sind, welche die Außenkrümmung 40 und die Innenrille 41 besitzt, sowie einteilig mit den Flanschen 22 und 23 ausgebildet ist.

Wie die Darstellung der F i g. 2 zeigt, verstärkt sich die Krümmung 40 im Inneren des Hakenmaules 45, wie bei 46 dargestellt, noch erheblich, wobei gleichzeitig die Rille 42 erhalten bleibt Im ganzen entsteht daher ein aus dem Rücken des Hakenelementes vorstehender gekrümmter Wulst 47, welcher kontinuierlich vom Ansatz 6 ausgehend anwächst und das gesamte Hakenmaul 45 umfaßt, um schließlich an der Spitze 8 bei 48 auszulaufen, wo auch, wie in Fig. 1 bei 49 angedeutet, der Hakenbogen in die Hakenspitze 8 ausläuft.

Diese Hakenspitze ist jedoch ihrerseits in dem Gesenk mit den Teilen 25 und 26 (F i g. 7) verformt worden, so daß sie eine Stirnkante 50 aufweist, die eine geringe Längenausdehnung hat. Die Spitze ist dementsprechend scharf.

Wie die F i g. 7 erkennen läßt, steht der Pfeil 27 senkrecht auf den Kanten 32, 33 bzw. 34, 35 des Teiles 24. Dadurch wird der Faserverlauf in Längsrichtung, d. h. in Richtung der Mittelachse 18 praktisch nicht gestört.

Die Handhabung des Hakenelementes 1 unter erschwerten Einbaubedingungen ergibt sich aus der Darstellung der Fig.4. Die rechte obere Darstellung zeigt, daß das abgebrochen und im Querschnitt wiedergegebene rinnenprofilartige Ausbauelement 52 mit seinen dem Gebirge zugekehrten Flansch 53 dem Gebirgsstoß 54 unmittelbar aufliegt, so daß der Haken nicht ohne weiteres eingeschoben werden kann. Man setzt daher die Spitze 8 des Hakens so an, daß die Stirnkante 50 dem Gebirgsstoß anliegt und bringt auch den Wulst 47 an der entsprechenden Stelle 55 zur Anlage an den Stoß. Werden nunmehr Hammerschläge in Richtung des Pfeiles 56 auf den Wulst 47 ausgeübt, so trennt sich auch bei starken Setzkräften der Flansch 53 infolge der Elastizität des Streckenrahmens zunächst vom Gebirgsstoß 54 und macht dabei einen Spalt 57 frei, indem die Spitze 8 eindringen kann. Natürlich wird bei diesem Vorsprung möglicherweise ein Teil des Gebirgsstoßen 54 ausgebrochen, was in der dritten Darstellung von rechts in der oberen Zeile der Fig.4 bei 58 wiedergegeben ist. Mit seiner unteren Krümmung 59 gleitet dann aber der Haken auf die Stirnseite des Flansches 53 auf. Weiteres Eintreiben des Hakens in Richtung des Pfeiles 60 führt dazu, daß der Haken mit seiner unteren Krümmung 59 den Flansch 53 überwindet. Dadurch kann der Flansch 53 in das 1 lakenrnaul 45 gleiten, so daß der Haken festsitzt

Die Seitenkanten 38a, 38i> (Fig. 1) des aus den Abschnitten 22, 23 bestehenden Profilsteges sind ausge- |ί hend vom Ende des Hakenbogens bei 49 bis zur Stirn- 55 p kante 50 zusätzlich beschliffen, so daß die Stirnkante 50 |i entsprechend verkürzt ist Dadurch ergibt sich eine ;;§ schärfere Hakenspitze. S

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 60 ;|

65 - I

Claims (3)

32 OO 595 Patentansprüche:

1. Hakenelement für den Streckenausbau im Berg- und Tunnelbau, bestehend aus einem vorzugsweise nach innen abgekröpften Schaft mit einer Aussparung für ein Querglied zur Verbindung mit einer Last und gegebenenfalls einem weiteren Hakenelement zur Bildung einer Tragklaue, einem nach innen gekrümmten Hakenbogen, der vorzugsweise von einem gegebenenfalls den Schaft einschließenden Flachprofil durch Warmverformung mii einem Profilsteg und nach außen weisenden Flanschen versehen ist und einer nach außen gekrümmten Hakenspitze, in der der Hakenbogen mit sich abflachendem Profil ausläuft, dadurchgekennzeichnet, daß die Profilflansche zusammen eine den Steg (22,23) in der Mitte unterbrechende Baueinheit (44) bilden, welche einen aus dem Rücken des Hakenelementes vorstehenden Wulst (47) und innen eine dem Wulst parallele Rille (41) aufweist, und daß der Profilsteg ausgehend von dem auslaufenden Ende (49) des Hakenbogens (7) zur Hakenspitze (8) konvergierende Seitenkanten (38a, 38b) aufweist

2. Verfahren zur Herstellung eines Hakenelementes nach Anspruch 1 durch Warmverformung, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Flachmaterial bestehende Ausgangsprofilabschnitt zunächst zu einer Zwischenform (24) mit der Hakenkontur umgeformt und hierbei oder im Anschluß daran im Hakenbogen

(7) eine am Hakenschaft (3) beginnende und bis zum freien Ende der Zwischenform (24) reichende, sowie nach außen weisende Sicke (19) gedrückt wird, worauf die Schmalseiten (34, 35; 36, 37; 38a, 38b) des Hakenelementes unter Verformung der Sicke nach außen und Verschmälerung des Hakenbogens (7) gegenüber dem Hakenschaft (3), sowie der Spitze (8) gegenüber dem Hakenbogen (7) gedrückt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten (38a, 38b) der Hakenspitze

(8) beschliffen werden.