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Spannverbindung Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannverbindung
für den eisernen Grubenausbau von rinnenartigen Profilen mit einem die ineinanderliegenden
Enden zweier Segmente umfassenden, gegebenenfalls mit einem Ansatz od. dgl. die
Stirnkante des jeweiligen Profils übergreifenden Spannring und Verspannung mittels
beidseitig in den Raum zwischen dem Spannring und den Stegen des Ausbauprofils eingesetzter
Keile.
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Bei einem derartigen nachgiebigen Grubenausbau werden die sich überlappenden
Enden der Segmente mittels geeigneter Spannelemente fest gegeneinander verspannt,
so daß sich die beiden ineinanderliegenden Rinnen unter dem Zwang der Verspannung
mehr und mehr ineinanderschieben, bis sie schließlich entweder im Bereich der Profilflanschen
oder aber im Bereich der Profilböden, gegebenenfalls auch teilweise im Bereich der
Profilstege aufeinander zur Auflage gelangen. Dadurch wird ein weitgehender Reibungsschluß
erzeugt, welcher dem auf den Ausbaubogen lastenden Gebirgsdruck entgegenwirkt und
eine teleskopartige Verschiebung der beiden Segmente ineinander gestattet.
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Es stehen bereits zahlreiche, sich im wesentlichen in Einzelheiten
unterscheidende Arten von Spannverbindungen in Anwendung. Diese bestehen in den
meisten Fällen aus die Ausbausegmente mehr oder weniger weit umschließenden, gegebenenfalls
mehrere Einzelteile aufweisenden Verbindungselementen, sowie deren erforderliche
Verspannung gewährleistenden Spannelementen in Form von Spannschrauben, Keilen od.
dgl. Diese wirken jedoch ausschließlich entweder nur auf die Böden oder aber nur
auf die Profilflansche oder aber auf beide gemeinsam, wobei zwar ein inniger Reibungsschluß
herbeigeführt wird, ohne daß jedoch die dem Material eigene bedeutende Elastizität
zur Verspannung herangezogen wird. Dadurch bedingt ist eine derartige Verspannung
selbstverständlich in sich außerordentlich starr und vermag nicht in dem erforderlichen
Umfang. -dem vor allem dynamischen Charakter der Beanspruchung des Ausbaubogens
Rechnung zu tragen.
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So ist z. B. ein belageisenartiges Profilpaar bekannt geworden, das
im Überlappungsbereich zweier Segmente durch einen die Profile zusammenfassenden
Ring umspannt wird. Dieser Ring ist mit konsolenartigen Stützlagern versehen, deren
Stirnseiten im eingebauten Zustand der Unterseite der Flasnchen des Außenprofils
gegenüberliegen. Die Verspannung wird hierbei mittels zwischen die Stützlager und
die Flansche des Außenprofils eingetriebener Spannkeile erzeugt. Es handelt sich
hierbei um eine Verspannung der Profile durch senkrecht zu ihren Flanschen verlaufende
Kräfte. Diese Verspannung wird außerordentlich starr, sobald die beiden Flanschenpaare
der beiden einander überlappenden Segmente zur satten flächigen Anlage aufeinandergelangen.
Der Spannring wird bei dieser Ausführungsform in seiner vertikalen, senkrecht zu
den Stützlager verlaufenden Achse beansprucht.
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Bei einer bekannten Vorrichtung zum Verbinden von mit Flanschen versehenen
Rinnenprofilen sind zwischen den Unterseiten der Flansche des Außenprofils und den
Oberseiten der Flansche einer das Außenprofil umfassenden Lasche dünne biegsame
Längskeile eingespannt, wobei die Stützfläche der Laschen in Längsrichtung gewölbt
oder im gleichen Maße nach beiden Seiten keilförmig abgeschrägt ist, so daß eine
Dachform entsteht. Diese Keile bilden hierbei nicht die eigentlichen Spannglieder,
sondern lediglich zusätzliche Mittel, die für sich allein keine Verspannung der
Verbindung -herbeiführen können. Weiterhin ist eine Vorrichtung zum Zusammenbau
von Profileisen für den Grubenausbau bekannt geworden, die aus einem die ineinandergelegten
Profileisen übergreifenden Haken besteht, an dessen Enden zylindrische Achsen angebracht
sind, auf denen mittels Schwenkzapfen Keile gelagert sind, die mit ihrer anderen
Seite an den Flanschen der Profile anliegen. Der die Profile übergreifende Mittelteil
des Hakens trägt auf seiner Innenseite einen Ansatz, welcher sich dem oberen Teil
der Innenseiten des inneren Profileisens anschmiegen soll. Durch den in das innere
Profil hineinragenden Ansatz bilden die Flansche der zu verspannenden Profile ein
Widerlager. Das andere Widerlager wird von, den Zapfen gebildet. Diese Ausbildung
der Widerlager für die Keile bringt es mit sich, daß die übertragenen Kräfte lediglich
ein Zusammenpressen der Flansche bewirken.
Bei einem Grubenausbau
mit durch Läufer verbundenen Bogen-, Polygon- oder Ringausbauen ist es bekannt,
die Läufer in Form von Klammerlaschen auszubilden, die an den Stoßstellen kurze
1-Profilstücke umfassen. Als Mittel zum Kuppeln und Aneinanderpressen der Läuferteile
finden Muffen mit Keilen Verwendung. Bei dieser bekannten Ausbauform handelt es
sich um eine sogenannte starre Verbindung, deren Wirkung einzig und allein auf dem
durch die Keile hervorgerufenen Reibwiderstand beruht.
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Von diesem Stand der Technik ausgehend, schafft die Erfindung eine
auf die Elemente der bisher bekannten Spannverbindungen zurückgreifende, sich von
diesen jedoch in wesentlichen Merkmalen grundsätzlich unterscheidende Spannverbindung,
die in einfachster Weise herstellbar ist und keinen neuen Materialaufwand erfordert.
Dadurch, daß gemäß der Erfindung die den Stegen des Ausbauprofils gegenüberliegenden
Flanken des Spannringes im wesentlichen parallel zu den Stegen verlaufen und die
Keile mit Druckrichtung senkrecht zu den Stegen zwischen den Flanken und den Stegen
eingespannt sind, kommt insofern eine ganz neue Wirkung zustande, als bei der neuen
Spannverbindung vor allem die Materialelastizität der zu verspannenden Ausbauelemente
nutzbar gemacht wird, wobei die in dieser ruhenden Kräfte durch die Anordnung der
Spannkeile im Bereich der Profilstege in besonders vorteilhafter Weise zur Wirkung
gelangen.
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Durch diese Anordnung ist die neue Spannverbindung besonders für solche
Ausbauprofile geeignet, deren ineinander gelegte Profile sich ausschließlich im
Bereich ihrer Stege flächig berühren, ohne daß jedoch ihre Anwendung auf diese Profilausbildung
beschränkt ist.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
sind an den Innenflanken des Spannringes und zwar im Bereich der diesen gegenüberliegenden
Profilstege Führungen zur Aufnahme der Spannkeile vorgesehen, welche deren seitliches
Abgleiten in Richtung des geringsten Widerstandes von vornherein ausschließen und
einen optimalen Kraftfluß erlauben.
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Während der Spannring der neuen Spannverbindung aus einem im allgemeinen
einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden, vorzugsweise im Gesenk geschmiedeten
Ring besteht, ist dieser im Bereich der Keilführungen mit einer in Achsrichtung
des Ringes verlaufenden keiligen Fläche versehen, deren Anzug selbstverständlich
der der zugehörigen Keile entspricht und die hinsichtlich ihrer Breite derjenigen
der einzulegenden Keile angepaßt ist. Beiderseits dieser keiligen Fläche des Spannringes
sind diese begrenzende Führungsrippen vorgesehen, welche ein seitliches Abgleiten
des Keiles verhindern. Die Neigung der Flanken des Spannringes ist derjenigen der
Profilstege weitgehend angepaßt; dadurch wird gewährleistet, daß die Keilflächen
sowohl der seitlichen Stegfläche des an der Verbindungsstelle außen liegenden Profils,
als auch der keiligen Führung des Spannringes satt aufliegen, so daß ein vollkommener
Kraftschluß erzeugt wird.
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Um einer durch die Keilführungen bedingten Schwächung des Querschnittes
des Spannringes vorzubeugen, sind im Bereich der Flanken desselben, in axialer Richtung
des Spannringes gesehen, etwa in der Mitte des Spannringes äußere Verstärkungsrippen
vorgesehen, welche dem Spannring gleichzeitig ausreichende Biegungsfestigkeit verleihen.
Diese Verstärkungsrippen gehen sowohl an der Basis, als auch im Bereich der Spitze
des Spannringes in dessen normalen Querschnitt über.
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Beim Anzug der Keile werden die Stege, zunächst des außen liegenden,
dann aber auch des innen liegenden Profils innerhalb ihres elastischen Bereiches
im konvergierenden Sinne beansprucht, wobei, da infolge der ringförmigen Ausbildung
des die Keilabstützung bildenden Spanngliedes diesem die Flanschen des einen Profils
anli:gen, eine dieser Bewegung der Stege entgegenwirkende Kraft erzeugt wird.
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Gegebenenfalls kann die neue Spannverbindung mit einer Setzschraube
versehen sein, welche zur Einrichtung des Spannringes auf den beiden ineinanderliegenden
Segmenten dient, welche aber außerdem, insbesondere dann, wenn sie an ihrer Spitze
angeschärft ist, eine Arretierung des jeweiligen Spannringes auf dem Profilboden
bewirkt.
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Eine besonders vorteilhafte Ausbildungsform der neuen Spannverbindung
ist in der Zeichnung dargestellt und an Hand der Beschreibung näher erläutert. Von
den einzelnen Figuren> zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch den Spannring der
Verbindung, F i g. 2 einen Längsschnitt nach der Linie A-A in F i g. 1, F i g. 3
einen Schnitt nach der Linie B-B in F i g. 1 und F i g. 4 einen Längsschnitt durch
einen Spannkeil. Die Spannverbindung besteht aus dem Spannring 1
und zwei
Spannkeilen 2.
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Der mit 1 bezeichnete, die beiden ineinander gelegten Profilenden
umschließende Ring ist insofern im wesentlichen der Rinnenform der Profile angepaßt,
als seine Flanken 3 etwa zu den Stegen der Profile parallel laufen, sowie seine
Basis 4 auf den Profilflanschen zur Auflage gelangt. Der im allgemeinen rechtwinklige
Querschnitt des Spannringes 1 ist im Bereich seiner Innenflanken 3 mit in
Achsrichtung des Ringes 1 verlaufenden keiligen Führungsflächen 10 zur Aufnahme
der Spannkeile 2 versehen. Hierbei entspricht die Breite der Führungsflächen
10 in etwa der der Keile z. Beidseitig der keiligen Flächen 10 sind
Führungsrippen 5 angeordnet, welche ein Abgleiten des jeweiligen Keiles 2
aus seiner Führung 10 verhindern.
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Zur Erhöhung seiner Biegungsfestigkeit ist der Spannring 1 mit Verstärkungsrippen
6 versehen, welche entlang seiner Flanken 3 verlaufen und im Bereich der Basis
4 und der Spitze 11 des Ringes 1 in dessen normalen, rechtwinkligen
Querschnitt auslaufen.
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Bei 7 ist ein die Stirnkante des an der Verbindungsstelle außen liegenden
Profils übergreifender Ansatz angedeutet. Die mit 8 bezeichnete, in die Spitze
11 des Ringes 1 eingesetzte Schraube dient zum Einrichten des Spannringes
1 beim Setzen der Verbindung, kann jedoch andererseits auch der Arretierung des
Spannringes l auf dem Profilboden dienen.
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Der aus F i g. 4 ersichtliche Spannkeil 2 besitzt einen Anzug, welcher
dem der Keilflächen 10 des Spannringes 1 entspricht. Er ist mit sein Herausfallen
bzw. übertreiben verhindernden Sicherungsnasen 9 versehen.
Selbsfverständlich
ist die Erfindung nicht auf die in den Abbildungen dargestellte und in der Beschreibung
erläuterte Ausführungsform beschränkt, sondern es sind demgegenüber zahlreiche Änderungen
möglich, ohne daß diese den Schutzbereich der Erfindung verlassen.